在离心分离过程中,大分子的沉降速度可以通过沉降系数(sedimentation coefficient, s)来衡量,它代表的是在每单位离心场中,分子的沉降速度。公式为 s = v / (ω² * r),其中 v 是沉降速度,ω 是离心转子的角速度(弧度/秒),r 是分子到旋转中心的距离。沉降系数以每单位重力下的沉降时间来表达,其范围通常在 1~200×10-13 秒,这个单位称为Svedberg单位(S),即 1S = 10-13秒。例如,血红蛋白的沉降系数约为 4×10-13秒,或者说 4S。
测量沉降系数的基本原理是基于1924年瑞典蛋白质化学家Svedberg的定义,即颗粒在单位离心力作用下的移动速度。沉降系数以时间为单位,生物大分子如蛋白质、核酸等,其实际S值通常在 10-13秒级别,因此将10-13秒定义为一个Svedberg单位(S)。常用单位还有秒(second),或者1 Svedberg等于 1E(-13) 秒,即科学计数法的10-13秒。
由于沉降系数受溶剂种类、温度等因素影响,一般会将其换算到20℃纯水中的数值,再通过外插法计算在分子间无作用力和浓度为零时的数值。沉降系数的大小受到分子量、形状以及所处环境(如水)的影响,它是生物大分子的重要特性。
扩展资料
差速离心法是交替使用低速和高速离心,用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。