凝膠過(guò)濾的應用
更新時(shí)間:2021-12-09 點(diǎn)擊次數:2399
凝膠過(guò)濾是依據分子量的不同來(lái)進(jìn)行分離的,由于它的這一分離特性,以及它具有簡(jiǎn)單、方便、不改變樣品生物學(xué)活性等優(yōu)點(diǎn),使得凝膠過(guò)濾成為純化生物大分子的一種重要手段,尤其是對于一些大小不同,但理化性質(zhì)相似的分子,用其他方法較難分開(kāi),而凝膠過(guò)濾無(wú)疑是一種合適的方法,例如對于不同聚合程度的多聚體的分離等。
凝膠過(guò)濾測定分子量操作比較簡(jiǎn)單,所需樣品量也較少,是一種初步測定蛋白分子量的有效方法。這種方法的缺點(diǎn)是測量結果的準確性受很多因素影響。由于這種方法假定標準物和樣品與凝膠都沒(méi)有吸附作用,所以如果標準物或樣品與凝膠有一定的吸附作用,那么測量的誤差就會(huì )比較大。計算公式成立的條件是蛋白基本是球形的,對于一些纖維蛋白等細長(cháng)形狀的蛋白不成立。另外由于糖的水合作用較強,所以用凝膠過(guò)濾測定糖蛋白時(shí),測定的分子量偏大,而測定鐵蛋白時(shí)則發(fā)現測定值偏小。
利用凝膠過(guò)濾進(jìn)行脫鹽及去除小分子雜質(zhì)是一種簡(jiǎn)便、有效、快速的方法,它比一般用透析的方法脫鹽要快得多,而且一般不會(huì )造成樣品較大的稀釋?zhuān)锓肿硬灰鬃冃?。一般常用的是月旭科?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; overflow-wrap: break-word !important;">Tandex G-25,并且目前已有多種脫鹽柱成品出售,使用方便,可多次使用。
熱源物質(zhì)是指微生物產(chǎn)生的某些多糖蛋白復合物使人體發(fā)熱的物質(zhì),它們是一類(lèi)分子量很大的物質(zhì),所以可以利用凝膠過(guò)濾的排阻效應將這些大分子熱源物質(zhì)與其他相對分子量較小的物質(zhì)分開(kāi)。例如對于去除水、氨基酸、一些注射液中的熱源物質(zhì),凝膠過(guò)濾是一種簡(jiǎn)單而有效的方法。
利用凝膠顆粒的吸水性可以對大分子樣品溶液進(jìn)行濃縮。例如將干燥的Tandex(粗顆粒)加入溶液中,Tandex可以吸收大量的水,溶液中的小分子物質(zhì)也會(huì )滲透進(jìn)入凝膠孔穴內部,而大分子則被排阻在外。通過(guò)離心或過(guò)濾去除凝膠顆粒,即可得到濃縮的樣品溶液。這種濃縮方法基本不改變溶液的離子強度和pH值。
為了減少高濃度下的聚集反應,凝膠過(guò)濾層析技術(shù)也可以用來(lái)進(jìn)行蛋白的體外復性。層析介質(zhì)的隔離作用,降低了蛋白之間相互作用產(chǎn)生的聚集,使復性濃度、復性率都得到很大的提高。同時(shí),蛋白經(jīng)過(guò)凝膠過(guò)濾層析本身也可得到一定的純化。
兩個(gè)重要的因素影響凝膠過(guò)濾層析復性蛋白的收率:第一個(gè)是變性條件下蛋白質(zhì)的上樣,第二個(gè)是復性緩沖液中蛋白質(zhì)結構的變化。另外,蛋白質(zhì)上樣量也會(huì )影響蛋白質(zhì)復性收率,因為在層析柱的頂端會(huì )因為上樣量的增加而發(fā)生結構的聚集。
為了提高蛋白質(zhì)復性效率,發(fā)展了一種梯度凝膠過(guò)濾層析復性方法。在色譜柱中預先設置變性劑濃度的梯度,當復性的蛋白質(zhì)進(jìn)入到柱子中后,由于蛋白質(zhì)的表觀(guān)分子量遠遠大于變性劑,從而蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)了一個(gè)變性劑濃度逐步降低的環(huán)境,蛋白質(zhì)逐步地折疊復性,從而有效地降低了聚集體的形成,并能把聚集體和折疊的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離。
線(xiàn)性梯度在凝膠過(guò)濾層析中可能經(jīng)常會(huì )遇到,但是有時(shí)有些蛋白質(zhì)可能在某些變性劑濃度下不穩定,在梯度過(guò)程中需要盡快跨越這些濃度過(guò)程;有時(shí)蛋白質(zhì)折疊的限速在某些變性劑濃度下,此時(shí)需要增加此段的時(shí)間,所以在凝膠過(guò)濾層析中可以設計不同類(lèi)型的梯度形式,以滿(mǎn)足不同的蛋白質(zhì)的復性需要。
Tandex G系列及LH20多模式凝膠過(guò)濾系列