质粒是在细菌和其他微生物细胞中发现的一种小型、环状DNA 分子。与细菌染色体分开并独立复制；通常只携带少量基因，特别是一些与抗生素耐药性有关的基因；可以在不同的细菌细胞之间传递。
图源：biologydictionary
质粒提取是分子生物学中常用的技术，其目的是从宿主细胞中分离出质粒DNA。质粒提取的原理主要基于DNA与细胞中其他成分(如蛋白质、RNA、多糖等)的化学和物理性质差异来进行分离和纯化。以下介绍几种质粒提取的方法和原理。
图源：吉满生物
一、碱裂法 (Alkaline Lysis)
这是目前应用最广泛的质粒提取方法，原理简单，成本低，适合小规模实验室使用。
原理：将菌液经过裂解缓冲液处理，其中含有强碱(通常为NaOH)和去垢剂(如SDS)，可使细胞破裂并且将蛋白质和染色体DNA变性。后加入酸性缓冲液中和pH值，此时染色体DNA由于部分剪切和变性而沉淀，而小分子的质粒DNA在这种条件下仍能保持超螺旋结构并保持在溶液中。通过离心可以将质粒含有的上清液与沉淀分离。
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SDS 破坏细胞膜，释放内容物； -
NaOH 使蛋白质变性，同时让 DNA 双链解开（变性）。
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质粒 DNA 因分子小、闭环结构，易重新形成双链（复性），溶于溶液； -
基因组 DNA 因分子量大、线性结构，难以复性，与变性的蛋白质、细胞碎片等结合成沉淀。
特点：操作简单、成本低，是实验室最常用的方法，适用于小量质粒提取。
二、煮沸裂解法（Boiling Lysis）
原理：通过高温煮沸破坏细菌结构，同时利用质粒与基因组 DNA 的热稳定性差异分离。
特点：快速，但对质粒的完整性有一定影响，且可能残留较多杂质，适用于快速筛选含质粒的菌株。
三、硅基柱吸附法
原理：首先进行碱裂步骤，裂解菌液。然后通过一系列的冲洗和洗脱步骤，利用硅胶或硅胶柱对DNA的亲和力在高盐环境下将DNA吸附，随后在没有盐或低盐的环境下将吸附的DNA洗脱出来进行纯化。
| 货号 | 产品名称 |
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Plasmid Mini Kit 质粒小量提取试剂盒 |
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Endo-free Plasmid Mini Kit 无内毒素质粒小量提取试剂盒 |
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https://www.gbcbio.cn/Search/index.asp?q=%D6%CA%C1%A3
特点：纯度高、操作标准化，适合大量或小量提取，且可自动化操作（如高通量提取仪），但成本较高（依赖商品化试剂盒）。
六、密度梯度离心法（Cesium Chloride-Ethidium Bromide Gradient Centrifugation）
原理：利用质粒 DNA 与基因组 DNA 在密度梯度中的沉降系数差异分离，是获得高纯度质粒的经典方法。
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闭环质粒 DNA（超螺旋）与 EB 结合少，密度较高，条带位置较靠下； -
基因组 DNA（线性）和开环质粒 DNA 与 EB 结合多，密度较低，条带位置较靠上。
特点：纯度极高，可用于转染、显微注射等对质粒质量要求高的实验，但操作复杂、耗时，且 EB 具有毒性，目前已逐渐被柱层析法替代。
五、PEG沉淀法
这种方法利用聚乙二醇(PEG)和高浓度盐来沉淀质粒DNA。
原理：经过细胞裂解和清除杂质后，加入PEG和高浓度盐溶液使得质粒DNA沉淀，此时大多数蛋白质和其他杂质则留在溶液中。通过离心分离出质粒DNA的沉淀物，并用适当的缓冲液溶解纯化后的质粒。
六、三相体系分离法
利用不同相中分子在亲水性和疏水性方面的不同亲合性来分离质粒。
原理：一种三相体系是由水相、有机溶剂以及聚乙二醇组成，每个成分都占一层。DNA分子因亲水性而聚集在水相中，而细胞破碎后产生的蛋白质和其他有机物会与有机相混合。通过适当比例的溶剂和离心操作，可以将不同相分开，取出含有质粒的层进一步纯化。
七、电子洗脱法 (Electroelution)
这种方法较少见，主要用于实验室里要求高纯度的小规模质粒提取。
原理：首先将含有质粒的样品进行凝胶电泳，然后从凝胶中切割出带有质粒DNA的部分，并使用电场从凝胶中将质粒DNA洗脱出来。
总结
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常规实验（如 PCR、酶切）首选碱裂解法或柱层析法（试剂盒）； -
快速筛选可用煮沸裂解法； -
高纯度需求（如动物细胞转染）可选用密度梯度离心法（或高纯度柱试剂盒）。
不同方法的核心均是利用质粒的闭环小分子量特性，与基因组 DNA、蛋白质等杂质分离，具体选择需结合实验需求和成本。
质粒结构用途介绍可参考：干货收藏：一文读懂质粒。
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