使用疏水作用色谱研究蛋白质的构象变化

研究了高效疏水作用液相色谱中(HIC)色谱条件改变对蛋白质构象的影响。发现固定相配体的疏水性、温度及流动相中盐的阴离子、阳离子和pH值都影响蛋白质的构象。     

谷胱甘肽键合柱对蛋白的选择性研究

通过将谷胱甘肽键合到硅胶表面合成了同时具有弱阳离子交换(WCX)、疏水(HIC)和氢键作用的多功能色谱填料, 该固定相在HIC和WCX模式下对蛋白都有很好的分离效果. 实验通过计量置换保留模型对蛋白在谷胱甘肽键合柱上的色谱保留行为及机理进行了研究, 结果发现, 在流动相盐浓度较低时蛋白根据自身等电点高低通过静电作用力得以分离, 而在高盐浓度下疏水和氢键作用力共同决定蛋白的保留. 这种多作用力保留模式可有效提高色谱柱的选择性, 尤其为蛋白质、多肽及氨基酸的高效分离提供新的解决思路.     

一种疏水色谱填料的特性及应用的研究

 以交联壳聚糖为基质 ,正戊醛为配基 ,利用改进的方法制备了疏水作用色谱 (HIC)填料 ,并对该色谱填料的吸附行为和应用作了研究。结果表明 ,此类填料对蛋白质的吸附行为符合疏水相互作用理论 ,对α 淀粉酶的纯化活性回收率大于 80 %。     

蛋白质在疏水作用色谱上的保留模型及其模型参数间关系的研究

在优先水化作用和相关作用原理的基础上,从热力学出发推导出蛋白质在高效疏水作用色谱(HIC)上的保留模型,建立了模型参数间的关系式,使过去观察到的经验规律有了理论依据,并利用上述模型解释了一些蛋白质在HIC上的重要色谱特性。     

蛋白质在疏水色谱中保留的热力学参数的测定

研究了0～50℃内五种蛋白质在疏水色谱(HIC)中的保留行为。蛋白分子在HIC中的保留行为遵循Van'tHoff方程,并求得蛋白质分子在HIC中保留的热力学参数(△H°,△S°,△C°p和△G°)。发现蛋白质的保留由熵控制,焓、熵和热容量三个热力学参数都与绝对温度倒数间存在线性关系,并求得热容量为零的收敛温度。     

在反相色谱和疏水作用色谱中温度对蛋白质保留值的影响

人们在反相色谱(RPC)和疏水作用色谱(HiC)上研究温度对蛋白质保留值影响时,常把蛋白质保留时间随温度增加而增长作为属于HIC的一个标准,将保留时间随温度增加而减小作为RPC的一个特点。实际上常常出现与之相反的保留行为。过去对于这些反常的行为解释并不令人满意。我们研     

疏水作用色谱填料研究进展

疏水作用色谱法（HIC）是一种有效的蛋白质分离纯化方法。综述了HIC填料的基质和配基的发展过程,举例说明了不同HIC填料对蛋白质的分离纯化效率,指出了制备型HIC填料的现状及其发展趋势。     

疏水作用色谱中流动相组成对溶质保留行为的影响

 首次研究了疏水作用色谱 (HIC)中芳香醇同系物在不同种类盐流动相中的保留行为。以计量置换保留模型中的参数Z分析了HIC中小分子与生物大分子保留行为的差别 ,以及不同流动相组成对两种类型溶质的洗脱范围及洗脱能力的影响。与反相色谱相似 ,芳香醇在HIC中的保留仍存在同系物规律。比较了小分子和生物大分子在不同盐溶液中的Z值变化 ,表明流动相中的盐仅改变小分子与固定相的水合程度 ,而对生物大分子 ,除改变其和固定相水合程度外 ,还会影响生物大分子与固定相接触区的分子构象     

氨基己酸为配基的新型弱阳离子交换/疏水双功能色谱固定相对蛋白质的分离纯化

以硅胶为基质、氨基己酸为配基制备了一种新型弱阳离子交换/疏水（WCX/HIC）双功能混合模式色谱固定相。该固定相配基具有一定的疏水性且含有羧基,在高盐浓度下表现为HIC的性质,可作为HIC固定相使用;在低盐浓度条件下表现为离子交换的性质,可作为WCX固定相使用。分别考察了该介质在WCX和HIC两种模式下对标准蛋白质的分离性能,并与商品柱进行比较。结果表明,所合成的WCX/HIC双功能固定相在WCX和HIC两种模式下对蛋白质均有较高的分离度和选择性,且分离能力与商品柱相当,两种模式下标准蛋白质的质量和活性回收率均大于93%,表明该柱具有“一柱二用”的功能,适于生物大分子的分离纯化。基于此双功能色谱柱构建的在线单柱二维液相色谱（2DLC-1C）可在60 min内实现8种蛋白质的快速分离。在70 min内完成了对蛋清中溶菌酶的二维纯化,纯度可达到98.3%。该技术中一根色谱柱可当作两根色谱柱使用,对蛋白质组学研究和重组蛋白药物的生产具有重要的应用价值。     

盐酸胍对疏水色谱中蛋白质保留行为的影响

研究了变性剂酸胍对几种蛋白质在高效疏水色谱中保留行为的影响，用液相色谱中溶质的计量置换保留模型和测流动相表面张力及蛋白质紫外吸收光谱方法研究的结果表明：在低浓度范围内，盐酸胍主要以疏水作用影响蛋白质的保留；而在高浓度区域内，盐酸胍的存在则显著影响蛋白质分子的构象，使其保留行为发生变化。     

分子表面随机采样分析法用于药物定量构效关系研究

考虑药物配基与蛋白质受体的3类非键作用模式,利用蒙特卡罗随机采样技术得到了一种分子结构性质表达方法:分子表面随机采样分析(RaSMS).同时,定义了蛋白质原子探针、虚拟受体可及表面、表面随机采样目标面积逼近法等多个相关概念,在理论和算法上对该法进行了可行性分析.在此基础上,对31个标准甾体化合物进行了定量构效关系(QS...     

弱阳离子交换色谱中疏水作用对蛋白保留的影响

选取了四种常用的弱阳离子交换(WCX)商品柱以研究标准蛋白在其上的色谱保留行为。发现在疏水色谱(HIC)模式下,蛋白在这四种WCX商品柱上也有不同程度的保留特征,且洗脱曲线呈现出保留值随盐浓度变化的"U"型。从分子力学角度定性解释了因疏水相互作用力的存在影响了蛋白在WCX色谱柱上洗脱顺序的改变。运用计量置换理论(SDT)中的两组线性方程进一步证实了WCX和HIC中蛋白与固定相间相互作用力的性质,在HIC中为非选择性作用力,而在离子交换色谱(IEC)中为选择性作用力。这四种色谱柱中的两种事实上可在WCX和HIC两种模式下,对标准蛋白进行分离且有较好的分离效果,有可能作为二维色谱柱来使用。     

用芳香醇同系物研究疏水色谱的保留机理

首次研究了芳香醇同系物在疏水色谱（HIC）中的保留行为。同系物的保留符合同系物规律。随绝对温度倒数的增加，保留值先增大而后减小，符合Van‘t Hoff曲线方程。用计量置换保留模型中的参数表征了同系物分子的性质，揭示了HIC中小分子的保留在本质上与反相色谱相同，均由非选择性疏水作用力所控制。证明了用中性小分子作为溶质研究HIC保留机理是一个新方法，为研究生物大分子在疏水色谱中的保留机理奠定了基础。     

关于混合模式色谱固定相对蛋白保留特征的研究

为使混合机理色谱(MMC)得到广泛地应用, 合成、表征和评价MMC固定相就成了首先要解决的问题. 依据离子交换色谱柱也具有疏水色谱(HIC)保留机理的特征, 选了4种弱阳离子交换(WCX)柱和一根二维[2D(WCX,HIC)]色谱柱, 研究了标准蛋白在这两类色谱柱上的保留行为. 这四种WCX色谱柱中的两种能在WCX和HIC两种分离模式下分离蛋白, 虽不如2D色谱柱效果好, 但有可能当成“准2D柱”来使用. 发现蛋白在这四种WCX柱上所显示的HIC分离特征各不相同, 且保留值随盐浓度变化呈现出的“U型”曲线也有大的差异. 实验结果显示, “U型”曲线的宽度和临界点分别与色谱动力学和热力学因素相关. 还对这两类色谱固定相的峰容量表征方法和命名提出了建议和说明.     

高效疏水作用色谱分离生物活性蛋白

疏水作用色谱(Hydrophobic Interaction Chromatography,HIC)是Hjertetn首先命名的一类色谱,它以盐溶液为流动相,弱疏水性质的材料为固定相,主要的分离对象是蛋白质。但是,Hjerte'n所记叙的疏水色谱是一种以琼脂糖为支持物的软胶。近年来,随着高效液相色谱技术在生物学和医学中的应用日益发展,寻找多种性能的分离生物活性分子的高效色谱技术的研究十分活跃,这其中的一个重要的方面就是高效疏水作用色谱(HP-HIC)。     

新型高效疏水相互作用色谱填料的合成及性能的研究

]本文介绍了在硅胶基质上键合聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃和改性聚乙二醇等多类疏水色谱填料的合成及其分离蛋白质的色谱特性。其中改性聚乙二醇、聚1,2-丙二醇、聚四氢呋喃型配基的疏水填料为首次合成。文中探讨了硅胶孔径、聚乙二醇链长、改性聚乙二醇配基的端基和不同的聚醚链对蛋白质的保留值、活性回收率、分离度、填料稳定性和键合密度的影响,发现了在聚醚链单元上引入支链改变生物大分子与填料疏水区的接触面积可以改变蛋白质的保留时间和选择性。此外,还介绍了在硅胶上包裹有机胺类化合物再与环氧交联的疏水色谱填料的制备。     

快速弱阴离子交换无孔聚合物固定相的制及用于蛋白质的高效液相色谱分离

将粒径为3.0 μm无孔单分散亲水性交联聚甲基丙烯酸环氧丙酯树脂(PGMA/EDMA)的表面经不同的化学方法改性,制备了两种不同配基的弱阴离子交换(WAX-Ⅰ和WAX-Ⅱ)色谱填料.在同等色谱条件下,比较了两种填料对蛋白质的分离性能,发现WAX-Ⅰ型填料分离性能优于WAX-Ⅱ.详细考察了WAX-Ⅰ型弱阴离子交换色谱填料流动相pH值、流速及有机溶剂等对蛋白质保留的影响.实验结果表明,当流动相流速为3mL/min时,4种标准蛋白可在2 min内基线快速分离,蛋白质的保留符合阴离子交换色谱规律.该填料可以用于生物工程产品的快速分离和纯化.     

新型单分散聚合物基质高效疏水作用色谱填料的合成及性能研究

以自行合成的8.0μm大孔单分散亲水性交联聚甲基丙烯酸环氧丙酯微球为基质,采用化学改性方法合成了邻二醇配基新型高效疏水作用色谱填料。详细评价了该填料对蛋白质的分离性能、动力学吸附容量、质量回收率、硫酸铵起始浓度和流动相pH值对蛋白保留的影响。结果表明,这种高效疏水作用色谱填料的分离性能优良,分离了5种标准蛋白,对溶菌酶的活性回收率为96%±5%,吸附容量高达36.5 g/L。     

光谱法研究尿素对水溶液中血红蛋白构象的影响

应用荧光猝灭法和动态光散射法测定尿素-水混合溶剂中血红蛋白(Hb)与联苯胺的结合距离和Hb的流体动力学半径. 结合Hb的荧光光谱和吸收光谱, 探讨尿素与蛋白质分子在水溶液中相互作用的机理及其对蛋白质构象的影响. 结果显示, 尿素分子取代水分子在蛋白质周围形成溶剂化层, 并与骨架肽链和亲水侧链形成氢键, 从而积聚在蛋白质分子表面. 尿素分子与蛋白质分子之间的直接相互作用对蛋白质的构象具有复杂的影响, 高浓度的尿素-水混合溶剂破坏蛋白质的构象, 而低浓度的混合溶剂则有利于蛋白质形成更紧密的构象. 在高浓度的尿素-水混合溶剂中, Hb血红素疏水空穴失去原有的三级结构后形成一个与熔球态相类似的结构.     

还原变性核糖核酸酶在疏水性液-固界面上的复性

采用疏水相互作用色谱(HIC)对还原变性核糖核酸酶A (RNase A)在疏水性液-固界面上的复性进行了研究。详细讨论了流动相中脲的浓度、还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)的比例、流动相pH和变性蛋白质浓度对还原变性RNase A复性效率和质量回收率的影响。结果表明,在最优化的复性条件(流动相中含有2.0 mol/L脲,GSH/GSSG的浓度比为8:1,流动相pH为8.0)下,还原变性RNase A能完全复性。当变性蛋白质质量浓度为5.0 mg/mL时,还原脲变性RNase A的活性回收率和质量回收率分别为98.0%和61.9%,还原胍变性RNase A分别为100.1%和66.8%。研究表明HIC是还原变性蛋白质复性的有力工具之一,可为蛋白质复性研究提供新方法和新思路。