科大高分子課件四聚合物在生物高分子分離中的應用(已修改)
2025-01-28 20:26 本頁面
【正文】 ２．聚合物在蛋白質分離中的應用 蛋白質是由氨基酸通過酰胺鍵連接而成的高分子，兩性，存在等 電點，因其空間結構的復雜性，有親水或疏水之分。 ?蛋白質在低于等電點時會帶上正電荷，在高于等電點時帶負電荷． ?若緩沖溶液的 pH值低于蛋白質等電點，蛋白質則吸附 H＋ 而帶正電荷，由于 靜電相互作用，蛋白質與管壁發(fā)生 吸附。 （ a）堿性蛋白質（ pI＝ 8）所帶電荷量隨 pH的變化曲線； （ b）在 pH＝ 4時，堿性蛋白質（ pI＝ 8）與毛細管壁發(fā)生吸附 １ . 極端 pH值法 ? pH高于蛋白質的 pI時，毛細管內壁對蛋白質產生靜電排斥抑制吸附，但是，蛋白質存在的自然狀態(tài)為 pH4－ 10，高 pH如 ，容易使蛋白質變性或者水解。 ? pH小于 （熔融硅或石英的等電點）時，蛋白質的質子化導致其質荷比差別較小，分辨率難以提高。 ? 對等電點相近的蛋白質不易實現(xiàn)分離。 ? 一般認為，使蛋白質混合物分離的首選 pH值應和蛋白質混合物的 pKa值基本一致。 McManigill D. Anal Chem,1986， 58： 166～ 170. 2. 添加小分子添加劑 ? 表面活性劑：季銨鹽和氟化的陽離子表面活性劑。 ? 中性鹽：如磷酸鹽，硫酸鉀等。 ? 胺類：三乙醇胺、三乙胺、 N乙基二乙醇胺， N, N, N’, N’四甲基 1, 3 丁二胺（ TMBD）等。 ? 有機溶劑：醇類、乙腈、丙酮、四氫呋喃、二甲亞砜等，其中最常用的是甲醇和乙腈。 ? 選用極端 pH值或添加小分子添加劑的方法雖然能從一定程度上降低蛋白質吸附，但是容易導致蛋白質聚集和變性。目前最常用的方法是用聚合物對毛細管內壁進行改性處理。 何金蘭等 .高效毛細管電泳 . 北京：科學出版社， 1996, 72～ 75. Verzola B, Gelfi C, Righetti P G. J Chromatogr A， 2022， 868： 85～ 99. Corradini D, Cannarsa G, Fabbri E, et al. J Chromatogr A， 1995， 709：127～ 134. Corradini D, Cannarsa G. Electrophoresis， 1995， 16： 630～ 635. ３ .聚合物涂覆毛細管內壁抑制 蛋白質吸附 (1) 化學鍵合的毛細管涂層 化學鍵合的交聯(lián)的 PVA涂層對 4種堿性蛋白質實現(xiàn)第 2次和第 902次分離的電泳圖譜 樣品濃度： 50ug/mL的（ 1）細胞色素 C，（ 2）溶解酵素，（ 3）胰蛋白酶原，（ 4）胰凝乳蛋白酶原。分離條件：毛細管，內徑 50μm，總長 （有效長度 40cm）；注入， 3 kV, 5 s；緩沖液， 40mM磷酸鈉；分離， 309 V/cm (2)物理吸附的毛細管涂層 目前使用的聚合物： 中性的聚合物－已經廣泛用于 DNA和其它一些生物大分子的分析，但是由于蛋白質的吸附作用，使得對蛋白質的分析仍有一定難度。 親水性的聚合物－如甲基纖維素，聚糖等不能很好的吸附在管壁上，穩(wěn)定性差。 帶疏水基團的聚合物－聚乙烯基吡咯烷酮，聚 N,N二甲基丙烯酰胺可以形成穩(wěn)定的涂層，但是由于疏水基團與蛋白質之間的相互作用使得分離效率下降。 Madabhushi R S. Electrophoresis， 1998， 19： 224～ 230. Verzola B, Gelfi C, Righetti P G. J Chromatogr A， 2022，874： 293～ 303. 羥乙基纖維素的改性 S iOS iOS iOS iOS iOHOHOHO OO H O HN ( C H 3 ) 3 N ( C H 3 ) 3H y d r o g e n b o n dI o n i c b o n dC a t i o n i z e d h y d r o x y e t h y l c e l l u l o s eON a O HN +
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