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蛋白质分离纯化方法之毛细管电泳法


蛋白质是生物体的主要组成物质及生命活动的基础,蛋白分离和纯化是生物化学研究中的一项重要工作,蛋白分离公司可以选择适当的分离纯化程序来获得高纯度的蛋白质制品。毛细管电泳法是经典电泳技术与现代微柱分离技术的完美结合,使分离科学进入纳升水平,常用于蛋白质的分离和纯化,具有高效、快速、微量、灵敏度高、实验经济、应用面广等特点。

在外电场的作用下,带电颗粒向着与其所带净电荷相反的电极移动的现象成为电泳,电泳法是根据蛋白质的电荷不同分离蛋白质混合物的方法。蛋白质在电场中移动的速度和方向,取决于它所带电荷的性质、数目、分子质量大小和形状等,带电少、分子质量大的蛋白质泳动的速度慢。反之,泳动速度快,因此混合在一起的蛋白质按照各自的带电特点,移动不同的距离从而得以分离。电泳结束后,用蛋白质显色剂显色,可以看到一条条被分离的蛋白质条带。毛细管电泳法是兼具电泳和色谱技术的双重优点,广泛包含在一些蛋白分离公司的服务中它是一类以毛细管为分离通道,以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术,。

随着分离分析方法的改进,提纯蛋白质并逐步了解它们的组成和结构以及它们在生命科学中的地位,对于生物科学研究至关重要。美迪西提供蛋白质分离纯化技术服务,可以根据客户要求,提供从小试到规模生产全程的蛋白分离纯化服务,并根据工艺的要求结合产品特点给客户定制适用的工艺和系统。毛细管电泳法有6种分离模式,分别是:

1、毛细管区带电泳

毛细管区带电泳(CZE)是芯片毛细管电泳分离蛋白质的一种最基本的分离模式。它基于不同的蛋白质分子在电场中的迁移速率不同而实现分离,是一种简单、快速的分离方法。目前采用区带电泳分离模式已成功地分离了多种蛋白质样品。

2、胶束电动毛细管色谱

胶束电动毛细管色谱法(MEKC)是一种非常有力的相对新型的分离分析方法,属于毛细管区带电泳技术,但是其分离原理却是基于色谱理论。在MEKC中,溶质在胶束相和水相之间分配,其分离是各溶质在两相之间不同的分配和胶束不同的迁移之中完成的。与常规的HPLC相比,MEKC首先能够以高分离及较短的分析时间用电泳技术分离无电荷或电中性化合物。

3、毛细管凝胶电泳

毛细管凝胶电泳色谱仪(CGE)是20世纪80年代后期发展起来的毛细管电泳分离模式。它是将常规凝胶电泳仪对生物大分子的高效分离能力与毛细管电泳仪的快速、微量和定量分析相结合,是当今分离度极高的一种分离技术。CGE的工作原理是将聚丙烯酰胺等在毛细管中交联生成网状多孔凝胶,以凝胶作为载体进行电泳。由于凝胶多孔,具有类似分子筛的作用,荷质比相等但大小不同的分子,在电场作用下发生迁移,其迁移速度受到凝胶网状结构的阻碍。大分子受到的阻力大,迁移速度慢,小分子受到的阻力小,迁移速度快,从而达到相互分离。

4、毛细管等电聚焦

毛细管等电聚焦(CIEF)是通过内壁涂层使电渗流减到最小,在两个电极槽分别装酸和碱,加高电压后,在毛细管内壁建立pH梯度,溶质在毛细管中迁移至各自的等电点,形成明显区带。聚焦后,用压力或改变检测器末端电极槽储液的pH值使溶质通过检测器。该技术结合了常规凝胶IEF的高分离能力和现代毛细管电泳的特点,由于可以施加高电场,使分离时间缩短,而小内径可较平板凝胶更为有效地散热,同时能够进行实时检测。

5、毛细管等速电泳

毛细管等速电泳(CITP)采用先导电解质和后继电解质,使溶质按其电泳淌度不同得以分离。可以建立毛细管等速电泳分离分析血清脂蛋白的方法,采用用盐酸和丙氨酸组成的不连续缓冲体系分离荧光标记的脂蛋白颗粒;各亚组分的相对峰面积(RPA)结合血清总胆固醇反映各脂蛋白胆固醇的含量。结果发现CITP可分离定量血清脂蛋白及其胆固醇含量,该法快速、灵敏可用于临床分析脂质代谢及异常情况。

6、毛细管电色谱

毛细管电色谱(CEC)是将高效液相色谱(HPLC)的固定相填充到毛细管中,或在毛细管内壁涂布固定相,以电渗流为流动相驱动力的色谱过程。此模式兼具电泳和液相色谱的模式。由于毛细管电色谱高效且选择性高等优势,近十几年来,其应用得到了长足的发展。

毛细管电泳在蛋白质分离分析中的应用主要包括:肽和蛋白的鉴别分析、结构分析、微量制备,以及蛋白质的定量测定、纯度检测、非均一性检测、稳定性和动力学研究。与高效液相色谱法相比,毛细管电泳具有柱效率高,理论塔板数可达10^5—10^6,节省溶剂和样品,且进样量为纳升级,缓冲液消耗少等优点。而且该技术的运行成本低,不需要高压输液泵,仪器维持成本低,具有高模式的特点,可更换毛细管柱或缓冲液等更换分离模式。作为蛋白分离公司的一项常规技术服务,其应用前景广阔。




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