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盒子替代色谱柱,制备色谱法的新选择_上海长肯

发布时间:2018-06-09浏览:317次

       如果您想鉴定复杂样品中可能有的多种分析成分,那么你对色谱柱的主要要求就是高分辨率。另一方面,如果你想将大量的感兴趣的蛋白质(如生物反应器中产生的基于蛋白质的生物制药)与不需要的化合物分离,那么你对色谱柱的主要需求是产量。

  这就是为什么分析柱倾向于高而薄,而用于大规模分离分析物的制备柱则倾向于更宽,以允许高流速。但是,虽然分辨率对于制备色谱柱的重要性不如对分析柱那样重要,但它仍需要足够高的分辨率,才能将感兴趣的蛋白质与不需要的化合物清晰分离。

  不幸的是,实现所需的分辨率有时可能是相当大的挑战,因为宽的直径允许感兴趣的蛋白质采取各种不同长度的路线通过色谱柱。这将导致蛋白质洗脱成宽带,可能与一些不需要的化合物重叠。

  科学家已经开发了各种技术来提高制备色谱的分辨率。现在拉戈什(Raja Ghosh)和他在加拿大麦克马斯特大学(McMaster University)的同事们提出了一种完全不同的方法,其中包括完全废除色谱柱并用一个盒子替换它。

  他们的想法是用制备色谱中使用的常规离子交换颗粒填充特制的长方形盒子,体积为5mL至50mL。样品和流动相从一端引入盒子的顶部,而被分离的分析物则在相对端流出盒子的底部。这种安排使盒子具有与相同体积的制备柱相似的通量,但感兴趣的蛋白质通过盒子的路径都是相似的长度。

  这是因为蛋白质都需要沿着盒子向下移动相同的距离以达到远端的出口,从而提高分辨率。它们可以先向前然后向下,或先向下然后向前,或沿着任何变化路径迁移,但它们都行进相同的距离,并在窄带中同时洗脱。

  这种新型色谱盒,称为长方体填充床装置,Ghosh和他的团队的对其进行了测试,试图用它分离三种蛋白质的混合物。为了使其具有挑战性,他们选择了三种具有相似等电点的蛋白质:核糖核酸酶A,细胞色素C和溶菌酶,这些都很难分离。事实上,传统的制备柱很难做到这一点,而立方体填充床装置将蛋白质分离成三个清晰的峰。

  他们的立方体填充床装置,所测试的每种效率指标都超过了制备柱。例如,对于分辨率的测量,计算出他们的装置,当流速为每分钟0.5mL时,每单位床高度的理论塔板数为8636 / m,而制备柱的则为1480 / m。

  所以,相当有意味的是,Ghosh和他的团队通过思考如何改进制备色谱的方法,却想出了一个实际上可以取代制备色谱的应用生物制药纯化的盒子。

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