氨基己酸为配基的新型弱阳离子交换/疏水双功能色谱固定相对蛋白质的分离纯化

以硅胶为基质、氨基己酸为配基制备了一种新型弱阳离子交换/疏水(WCX/HIC)双功能混合模式色谱固定相。该固定相配基具有一定的疏水性且含有羧基,在高盐浓度下表现为HIC的性质,可作为HIC固定相使用;在低盐浓度条件下表现为离子交换的性质,可作为WCX固定相使用。分别考察了该介质在WCX和HIC两种模式下对标准蛋白质的分离性能,并与商品柱进行比较。结果表明,所合成的WCX/HIC双功能固定相在WCX和HIC两种模式下对蛋白质均有较高的分离度和选择性,且分离能力与商品柱相当,两种模式下标准蛋白质的质量和活性回收率均大于93%,表明该柱具有"一柱二用"的功能,适于生物大分子的分离纯化。基于此双功能色谱柱构建的在线单柱二维液相色谱(2DLC-1C)可在60 min内实现8种蛋白质的快速分离。在70 min内完成了对蛋清中溶菌酶的二维纯化,纯度可达到98.3%。该技术中一根色谱柱可当作两根色谱柱使用,对蛋白质组学研究和重组蛋白药物的生产具有重要的应用价值。

疏水型色谱饼对人血清蛋白质组学样品的快速分离与制备

建立了疏水型色谱饼(10mm×20mm i.d.)与反相色谱(RPLC)离线二维色谱快速分离制备人血清蛋白质组学样品,并用基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)进行检测的方法。以4种标准蛋白质的稀溶液为模型进行分离富集,得到细胞色素c(Cyt-c)与肌红蛋白(Myo)的检出限均为1pmol/μL,溶菌酶(Lys)和胰岛素(Ins)的检出限为0.1pmol/μL。将此方法用于人血清蛋白质组学样品的分离与制备,随着血清处理量的增大,质谱可检出的组分数目与信号强度均增加,当血清处理量达到1.0mL时,可检出低丰度蛋白质或多肽285个(相对分子质量均在15000以下)。研究中将1μgCyt-c加入到0.5mL血清中,用上述方法在分离富集低丰度Cyt-c上取得了很好的效果。结果表明,采用疏水型色谱饼与反相色谱联用技术不仅可对血清样品中低丰度蛋白质进行有效的分离和富集,而且一次样品的处理量大,可显著提高低丰度蛋白质的分析、检测水平。

一种液相色谱分离与质谱鉴定白血病K562细胞蛋白的方法

分别通过3种色谱模式:反相高效液相色谱(RPLC)、弱阴离子交换-反相高效液相色谱(WAX-RPLC)和排阻-反相高效液相色谱(SEC-RPLC)对K562细胞的蛋白质进行分离,收集的色谱馏分采用基质辅助电离解析时间飞行质谱(MALDI-TOF MS)进行鉴定后,比较所获得的蛋白质数据.结果显示:当选择SEC-RPLC模式构建K562细胞蛋白质图谱时,检测到的蛋白质数目最多,信息最为全面.此法的建立为白血病的临床研究提供了一种有效的手段.

淫羊藿属药材反相高效液相色谱指纹图谱及质量评估研究

用一种新的多台阶梯度洗脱的反相高效液相色谱(RPLC)法,首次建立了秦岭山区产4种产地及亚属均不相同的淫羊藿属药材的由9种成分组成的色谱指纹图谱.并以淫羊藿甙为内标作为相对标准,对其质量进行了评估.然而,因其产地和亚属的不同,指纹图谱又各有特征,发现产地不同的两种淫羊藿亚属,箭叶淫羊藿的RPLC指纹图谱由12个色谱峰组成.还提出用相对含量比较法对各种类淫羊藿中9种成分的含量进行了质量评价.本工作所建立的淫羊藿属药材的RPLC指纹图谱法从试样提取的精密度、稳定性、图谱重复性等方面均符合《中药注射剂指纹图谱研究的技术要求(暂行)》中的有关规定.该方法具有重现性好,特征性强,方法简便、快速等特点,有可能成为淫羊藿药材种属判断、质量评估的标准,也会对未来开发淫羊藿中其他有效成分提供科学的依据.

用疏水色谱对还原型胍变性牛胰岛素的折叠特性研究

用疏水相互色谱 (HPHIC)对还原胍变性牛胰岛素在疏水界面上的折叠与复性进行了研究 .结果表明 ,采用普通流动相时 ,对还原胍变胰岛素的复性效果较差 ,而采用氧化型流动相可使其复性效率提高到 66% ,并用反相色谱 (RPLC)、紫外吸收光谱、荧光光谱及 MALDI-TOF对其复性效果进行了验证 .同时与体积排阻色谱 (SEC)和稀释法对还原胍变胰岛素的复性结果进行了比较 .结果表明 ,SEC根本无法使还原胍变胰岛素复性 ,而稀释法的复性效率仅有 2 % .这进一步表明 HPHIC是变性蛋白复性的有效工具 ,变性蛋白在疏水界面折叠过程中 ,蛋白质与固定相之间的疏水相互作用对蛋白折叠起着关键性的作用 。

用于蛋白同时复性及纯化的制备型装置中流动相用量的优化研究

在生物大分子的高效液相色谱分离中 ,由计量置换保留模型可得出生物大分子在色谱柱上的保留行为取决于流动相中置换剂的浓度的结论。据此提出了用于蛋白同时复性及纯化的制备型装置 (USRPP)中最小流动相用量的估算公式 ,并进一步得出在保持最小流动相用量不变的条件下 ,改变流动相流速和线性梯度时间几乎不影响制备型USRPP分离蛋白的分离度和复性效率的结论。该结论与实验结果一致。

反相液相色谱中溶剂强度规律的研究

以溶质计量置换保留模型 (SDM R)为依据 ,通过研究 3种正链醇同系物溶剂置换剂对 14种正链醇同系物溶质色谱保留行为的影响 ,发现计量置换参数Z(对应 1mol溶质被吸附时从溶质与固定相接触处释放出的溶剂的总摩尔数 )、lgI(与 1mol溶质对固定相亲和势有关的常数 )和 j(与 1mol溶剂对固定相亲和势有关的常数 )均随着同系物置换剂相对分子质量的增大而减小 ,并呈现出线性变化 ,表明溶剂强度与溶剂分子的大小有关 ,分子愈大 ,溶剂洗脱能力愈强 ,并遵循同系物规律。此外 ,还得出了 j作为溶剂强度参数最为可靠及准确的结论 ,从一个新的角度揭示了液相色谱中同系物规律。与Snyder经验公式中对应的 3个参数比较 ,发现那

重组人粒细胞集落刺激因子的摇瓶发酵研究

目的 优化重组大肠杆菌生产人粒细胞集落刺激因子摇瓶发酵工艺条件。方法 利用摇瓶系统地考查rhG CSF茵株培养温度、诱导时机、pH值、溶氧、种子菌龄、接种量等工艺条件,选择出最佳的摇瓶培养条件。结果 最佳条件为:培养温度30℃;初始pH值在7 0～7 2;装液量20%;摇床转速180r/min;种子菌龄在A600为1 0～1 5时接种,并在对数生长前期(A600=1 0)时诱导4h。在此优化的培养条件下,在摇瓶中使用优化后的M9培养基时,rhG CSF的表达量占菌体总蛋白的36 5%,光密度达5 85。结论 构建的rhG CSF工程菌发酵的稳定性和重复性良好,可作为rhG CSF的大规模生产提供可靠的放大依据。

大肠杆菌生产重组人干扰素-γ培养基的研究

在M9培养基的基础上,优选出重组大肠杆菌生产人干扰素-γ(rhIFN-γ)的优化培养基配方。结果表明:优化的碳源为含量2%的葡萄糖,氮源为蛋白胨和少量的(NH4)2SO4;优化培养基有利于菌体的生长和目标蛋白的表达,使rhIFN-γ的生产能力达0.64g/L,比优化前提高了190.9%。

醋酸水流动相体系中硅胶键合相上生物大分子保留行为的研究

提出了以醋酸 水作为流动相的体系中 ,在ODS柱上分离生物大分子的反相高效液相色谱 (RPLC)方法。实验结果表明 ,醋酸 水的洗脱能力强于甲醇 水 三氟醋酸体系 ,在一定程度上克服了色谱分离中一些蛋白质的不可逆吸附且具有便于冷冻干燥的优点。用参数Z(1mol溶剂化溶质被溶剂化固定相吸附时从两者接触表面释放出置换剂的摩尔总数 ) ,logI(与 1mol溶质对固定相亲和势有关的常数 )和 j(与 1mol溶剂对固定相亲和势有关的常数 )对 9种蛋白质在此流动相体系中的保留进行了表征。该流动相使在RPLC中用于分离生物大分子的三元流动相体系成为二元流动相体系 ,更适合于理论研究。同时得出结论 :在醋酸 水体系中 ,蛋白质与固定相之间的作用力主要为非选择性作用力 ;蛋白质在醋酸 水和甲醇 水

反相高效液相色谱中溶质保留过程的热力学研究 Ⅳ.焓熵补偿

依据液相色谱中溶质计量置换保留模型,对溶质在反相液相色谱(RPLC)保留过程及其吸附、解吸附过程中的焓熵补偿进行了研究,证实了在RPLC中焓熵补偿确实存在.从焓熵补偿的定义出发,从理论上证明了溶质在保留过程中的焓熵补偿温度本质上为溶质保留值的收敛温度,其数值为Z对1/T线性作图的斜率与截距之比,与惯常计算焓熵补偿温度的方法相比,本文的方法所得补偿温度更为合理且不受流动相中强溶剂浓度变化的影响.

高效疏水作用色谱法对还原变性溶菌酶的折叠研究

首次用高效疏水相互作用色谱(HPHIC)研究了还原变性溶菌酶(Lys)的复性。对还原变性Lys在3种疏水性不同的色谱柱上的复性情况进行了考察,发现还原变性Lys在疏水性最弱的XDM GM1型色谱柱上的复性效率最高,当Lys质量浓度为2 0g/L时,其复性效率可达到94 6%。

反相液相色谱中溶质保留参数间的定量关系研究

比较了Snyder经验公式中的K0w 与S和溶质计量置换保留模型 (SDM R)中溶质保留参数Z(1mol溶剂化溶质被溶剂化固定相吸附时 ,在其接触表面处释放出溶剂或置换剂的总摩尔数 )与lgI(与 1mol溶质对固定相的亲和势有关的常数 )之间的定量关系。SDM R中的两个参数间不仅对同系物溶质可以有很好的线性关系 ,而且对非同系物溶质也有很好的线性关系。其线性关系的好坏主要取决于这两个参数数值范围的大小 ,与文献中报告的线性关系取决于是否单因素影响溶质的保留和完全由统计学规律决定的结论不同。与Snyder经验公式中相对应的参数进行了比较 ,SDM R保留参数的线性范围比Snyder公式中参数的线性范围宽。

分离过程中计量置换模型的研究进展

自２０世纪８０年代初反相色谱中的计量置换模型问世以来，引起了国内外色谱界的广泛关注．由于此模型有坚实的理论基础，经过这十几年的不断发展和创新，已广泛应用于化学、生物化学、分子生物学和基因工程中．简要介绍了液－固界面上的计量置换模型（ＳＤＭ）的概念、发展史及其新近的发展，包括了ＳＤＭ的理论基础，在物理化学、液相色谱、生物化学及分子生物学中重要的数学表达式及其应用．

Z及logI对离子交换色谱中脲变溶菌酶分子构象变化的表征

以溶菌酶(Lys)为目标蛋白,用计量置换保留理论(SDT R)中的参数Z和logI对弱阳离子交换色谱(WCX)中"准天然态"和脲变还原与非还原的两种变性状态的Lys的分子构象变化进行了表征。发现在流动相中含有脲时,蛋白的保留仍服从SDT理论,可以准确测定在特定脲浓度条件下Lys的Z及logI值。结果表明,3种分子构象状态的Lys的Z值均随脲浓度改变呈现不连续变化;"准天然态"Lys在同一脲浓度条件下的Z值比变性状态的大,logI比变性状态的小,而非还原变性态和"准天然态"Lys的Z和logI值比较接近。还对不同脲浓度条件下Lys的活性回收率与Z值之间的关系进行了研究。

重组人干扰素-γ的制备与鉴定

用聚乙二醇200疏水相互作用色谱固定相(PEG200-STHIC)分别在色谱柱和色谱饼上完成了一步复性并同时纯化来源于大肠杆菌(E.coli)表达的重组人干扰素-γ(rhIFN-γ)。为了能使色谱分离方法用于不同来源的rhIFN-γ的纯化,对rhIFN-γ在反相色谱、离子交换色谱、固定化镍离子亲和色谱上的保留行为也进行了研究。色谱柱纯化的rhIFN-γ收集液经排阻色谱除盐和冷冻干燥得到rhIFN-γ干粉。用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对rhIFN-γ干粉进行了测定,rhIFN-γ单体的相对分子质量为17184.0,二聚体的相对分子质量为34204.4。用细胞病变抑制法(CPEI)测定rhIFN-γ干粉的比活性为9.5×108IU/mg。用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定rhIFN-γ干粉的纯度高于95%。用色谱柱复性并同时纯化rhIFN-γ的质量回收率达到93.7%,纯度高于95%,比活性为4.3×107IU/mg。结果表明,采用PEG200-STHIC色谱柱复性并同时纯化rhIFN-γ是一种十分高效的方法。

固体表面特征对脲变α-糜蛋白酶折叠的贡献

以脲变α-糜蛋白酶(α-Chy)为模型蛋白,用蛋白折叠液相色谱法研究了该蛋白在7种不同固体表面上的折叠及其在折叠过程中形成的中间体,选用疏水相互作用色谱(HPHIC)固定相为吸附剂,在动态条件下着重研究了疏水色谱固定相TSK和PEG-600表面对脲变α-Chy复性效率的贡献.用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱对3.0mol·L-1脲变α-Chy,在经HPHIC柱复性并同时分离的收集组分进行确认后,仅有一种稳定的脲变α-Chy折叠中间体.发现PEG-600固定相表面较TSK固定相对α-Chy复性效果好.证实了疏水性强度及固体表面配基的结构对蛋白折叠起着关键性的作用.

伴刀豆球蛋白亲和色谱柱的制备及其在糖蛋白核糖核酸酶B结构分析中的应用

通过对硅胶基质进行化学改性键合伴刀豆球蛋白(C on A),制备了对糖蛋白具有特异亲和作用的亲和色谱固定相;该固定相非特异性吸附弱,对于糖蛋白和糖肽的分离效果良好。对亲和色谱的分离条件进行了优化,以标准糖蛋白核糖核酸酶B(RN ase B)为模型,对其进行了纯化;用糖苷酶切除糖链,并对切除糖链前后的RN ase B用胰蛋白酶酶解;用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALD I-TO F M S)对亲和色谱分离得到的糖蛋白、糖链及糖肽进行了分析,确定了RN ase B的一级结构、糖含量、糖基化位点及糖连接方式。该方法快速准确,适于糖蛋白和糖肽的分离表征。将其应用于血清中糖蛋白及酶解后血清中糖肽的分离富集,取得了很好的效果。

蛋白折叠液相色谱法中流动相对重组人干扰素-γ质量回收率的影响

蛋白折叠液相色谱法(PFLC)用于变性蛋白质复性并同时纯化时对流动相组成及其洗脱条件的要求远较通常的液相色谱法高。用端基为PEG-200的高效疏水作用色谱固定相对重组人干扰素-γ(rhIFN-γ)进行纯化并同时复性,详细研究了流动相组成、梯度洗脱模式和流速对rhIFN-γ质量回收率和活性的影响。分别以3.0mol/L(NH4)2SO4+0.05mol/L KH2PO4(pH7.0)和0.05mol/L KH2PO4(pH7.0)为流动相A和B,采用35min非线性梯度洗脱时,所得rhIFN-γ的质量回收率最高。

反相液相色谱中lgI对极性小分子溶质色谱行为的表征

以极性溶质正链醇同系物及芳香醇同系物的实验数据对反相液相色谱中计量置换表征参数lgI进行了多方面验证 ,并将lgI值与溶质的其他物理化学参数做了比较 ,证明了lgI在限定条件下分别可作为溶质的种类和大小、流动相中置换剂、所选用固定相特性及有关溶质分离选择性大小的表征参数 ,也证明了极性溶质体系的lgI亦具有热力学平衡常数的性质。