實(shí)驗(yàn)室常用的
多肽純化填料包括反相色譜填料、離子交換填料(陽離子/陰離子交換樹脂)及親和填料(如鎳柱、肝素柱),其使用需兼顧原理認(rèn)知與操作細(xì)節(jié),同時(shí)規(guī)避常見誤區(qū)。本文將系統(tǒng)梳理常用多肽純化填料的使用技巧,并指出實(shí)驗(yàn)操作中的常見誤區(qū),幫助科研人員提升純化成功率。
常用填料類型與適用場(chǎng)景
反相色譜填料是常用的多肽純化介質(zhì),特別適用于中小型疏水性多肽的純化。疏水性較強(qiáng)的多肽(如含芳香族氨基酸)通常選用C18,而較大分子量或疏水性較弱的多肽則更適合C4或C8。離子交換填料(陽離子/陰離子)則適合帶電荷多肽的純化,通常在特定pH條件下使用,能有效分離電荷差異的多肽。
核心使用技巧
1.填料預(yù)處理與平衡
新填料或長(zhǎng)期未使用的填料需充分預(yù)處理。反相填料先用甲醇潤(rùn)洗活化,再過渡到初始流動(dòng)相;離子交換填料則需用高離子強(qiáng)度溶液洗去雜質(zhì),再用起始緩沖液平衡。常見的錯(cuò)誤是平衡不充分,導(dǎo)致保留時(shí)間不穩(wěn)定,分離效果差。
2.樣品處理優(yōu)化
溶解多肽樣品時(shí),應(yīng)選擇與起始流動(dòng)相兼容的溶劑。對(duì)于反相色譜,若樣品溶解困難,可加入少量甲酸或乙腈助溶,但需控制比例,避免過早洗脫。離子交換色譜中,樣品離子強(qiáng)度應(yīng)低于起始緩沖液。
3.梯度條件優(yōu)化
梯度洗脫是多肽純化的關(guān)鍵。初始有機(jī)相比例應(yīng)使目標(biāo)多肽保留在柱上,而梯度斜率(通常每分鐘0.5%-2%有機(jī)相變化)需根據(jù)多肽疏水性調(diào)整。陡峭梯度適合簡(jiǎn)單體系,平緩梯度則能提高難分離多肽的分辨率。避免梯度變化過快導(dǎo)致共洗脫,或過慢造成峰展寬。
4.流動(dòng)相選擇
反相色譜中,水-乙腈或水-甲醇體系最為常見,添加0.1%(TFA)可改善峰形并抑制硅羥基作用。對(duì)于堿性多肽,可改用甲酸或乙酸體系以減少拖尾。離子交換色譜需精確控制緩沖液的pH和離子強(qiáng)度,以確保穩(wěn)定的電荷狀態(tài)。
5.流速與溫度控制
對(duì)于分析型柱(內(nèi)徑4.6mm),流速通常為0.5-1.0mL/min;制備型柱則根據(jù)內(nèi)徑平方比例放大。適當(dāng)提高柱溫(30-40℃)可降低背壓并改善傳質(zhì),但需注意多肽的熱穩(wěn)定性。
常見誤區(qū)與規(guī)避策略
誤區(qū)一:忽視填料再生與保存
長(zhǎng)期使用后,填料會(huì)吸附雜質(zhì)導(dǎo)致柱效下降。正確做法是:反相柱用高比例有機(jī)相(如80%乙腈)沖洗再生,離子交換柱用高鹽溶液洗脫結(jié)合物。保存時(shí),反相柱應(yīng)儲(chǔ)存于純有機(jī)溶劑(如甲醇)中,離子交換柱則保存在20%乙醇中。
誤區(qū)二:樣品過載
上樣量超過柱容量會(huì)導(dǎo)致峰形展寬和分離度下降。建議初次實(shí)驗(yàn)時(shí)保守上樣,根據(jù)分離效果逐步增加。分析型柱的上樣量通常在微克級(jí),制備型柱可根據(jù)廠商推薦按比例放大。
誤區(qū)三:pH與緩沖液選擇不當(dāng)
離子交換色譜中,緩沖液pH應(yīng)確保多肽和目標(biāo)雜質(zhì)帶相反電荷。常見錯(cuò)誤是忽略多肽等電點(diǎn),導(dǎo)致結(jié)合效率低下。務(wù)必計(jì)算或測(cè)定多肽的等電點(diǎn),并將pH控制在適當(dāng)范圍(通常距pI1-2個(gè)單位)。
誤區(qū)四:忽視系統(tǒng)適應(yīng)性
每次純化前應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)適應(yīng)性測(cè)試,包括柱效、不對(duì)稱度和保留時(shí)間重復(fù)性。使用標(biāo)準(zhǔn)多肽混合物(如市售多肽標(biāo)準(zhǔn)品)評(píng)估柱狀態(tài),避免使用性能下降的柱子進(jìn)行關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)。
誤區(qū)五:純化后處理不當(dāng)
收集的組分應(yīng)立即處理或冷凍干燥,避免反復(fù)凍融或長(zhǎng)時(shí)間置于酸性/有機(jī)溶劑中導(dǎo)致降解。對(duì)于反相純化的多肽,需注意去除TFA等離子對(duì)試劑,特別是在后續(xù)生物活性實(shí)驗(yàn)中。