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透析去除蛋白样品中的表面活性剂

2021.8.29
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空空

好好工作,天天开心

在蛋白质生物化学中,表面活性剂广泛用于样品溶解,如膜蛋白或包括脂质在内的杂质。此外,在蛋白组学样品制备中,表面活性剂也变得越来越重要。但不管怎样,下游分析会由于表面活性剂的存在而被干扰。质谱、层析分离以及光谱读数可能分别会由于信号抑制、复合物形成以及较高的空白值而被妨碍。

 

因此,要么选择可与所用分析方法兼容的表面活性剂,要么在zui终的下游分析前从样品中去除。虽然前者原理上可能更易成功,但这种方法必需根据每一个样品和工作流程进行优化。而从实际操作来讲,第二种方法相对更简单。

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有多种方法可以用于表面活性剂的去除,包括直接结合、凝胶过滤、透析、沉淀以及离子交换层析等。哪种方法zui合适,取决于表面活性剂的有效分子量、浓度以及其它特性。

 

但一般来讲,沉淀或层析法对于表面活性剂没有选择性,可能导致表面活性剂去除不完全,分析物损失以及样品稀释。且蛋白质收率较低,成本高,可获得的蛋白质浓度有限。

 

而相对来说,透析是zui简单、通用的处理方法。透析通过体积排阻方式去除表面活性剂,根据表面活性剂和目的蛋白的相对粒径,表面活性剂可通过被动扩散过程,从蛋白之中分离出来。

 

表面活性剂特性简介

 

由于表面活性剂的物理特性会影响其从样品中去除的难以程度,所以必需对其有详细的了解,才能确定zui合适的去除方法。

微胶粒是指溶液中多个表面活性剂单体自发形成的结合体,表面活性剂的临界微胶浓度(CMC)是指微胶粒形成时的zui低浓度,当高于CMC时,表面活性剂以大分子量结合体的形式存在。

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CMC同时也是表面活性剂结合到蛋白质的强度的指标,该值较低时,结合较强,该值较高时,结合较弱。此外,CMC还是表面活性剂亲水性的指标。

对于大多数可透析去除的表面活性剂,其浓度需低于CMC,因为只有表面活性剂单体可通过这种方法去除。而某些表面活性剂,如CHAPS和辛基-β-葡萄糖苷,由于其所形成的微胶粒的分子量也不高(<10,000D),所以即使超过CMC,也可以用透析去除。

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特定表面活性剂的去除方法

 

Triton X-100(单体分子量647,微胶粒分子量90,000,CMC 0.24mM)、Triton X-114(单体分子量537,CMC0.21mM)和NP-4(单体分子量617,微胶粒分子量90,000,CMC 0.29)用于在非变性条件下溶解膜蛋白。由于这类表面活性剂CMC较低,很难直接透析去除,但有报导在含有CHAPS或其它微胶粒径较小的表面活性剂的溶液中进行透析的方法。随着CHAPS扩散进入样品,其会与Triton X-114形成混合微胶粒,从而较低原始微胶粒径,促进透析。

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总结
 

一般来讲,相比其它分离原理,透析可使高分子量分析物的收率zui大化。由于只需要液体操作,这种原理可允许平行化和高通量操作。仕必纯提供两种膜材质 - 混合纤维素酯和再生纤维素、两种膜级别 - 标准级和生物技术级以及超10种以上MWCO规格的透析膜产品,方便用户根据不同的样品特性和应用目的,进行“特异性”选择,方便并简化实验设计和样品处理。

 

此外,spectrumlabs更提供可在更短时间内完成透析的动态透析装置。Tube-A-Lyzer动态透析装置或常规透析膜结合循环透析槽时,通过透析液在膜外部的循环过程,使驱动小分子自由扩散的浓度梯度始终保持在*状态,从而大大提高透析效率,可将透析时间从“天”缩短至“小时”。




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