蛋白质在疏水色谱中的变性热力学

研究21-80℃温度范围内一些蛋白质和小分子在疏水相互作用色谱中的热行为。利用Van't Hoff作图(lnk'-1/T)测定蛋白质分子的热力学参数(ΔH°, ΔS°和ΔG°), 根据标准熵变(ΔS°)和标准自由能变(ΔG°)判断蛋白质在色谱过程中的构象变化, 通过ΔH°-ΔS°的线性关系估计蛋白质变性时的"补偿温度"(β), 鉴定蛋白质在疏水相互作用色谱中保留机理的同一性。     

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     

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。     

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。     

疏水相互作用色谱中蛋白质保留值的预测

]全面考虑了疏水色谱中蛋白质、固定相和流动相之间涞的各种相互作用,特别强调了流动相中盐和水的作用。提出了一个能够准确预测较宽浓度范围内蛋白质在疏水色谱中保留值的方程式,以实验数据对此方程进行了验证。结果表明,无论洗脱曲线是否存在极小值,本文所提出的方程式都能予以良好地描述。     

参数Z对疏水色谱中胍变蛋白质分子构象亦化的表征

用计量置换参数Ｚ对疏水色谱流动相中存在盐酸胍时蛋白质分子构象变化进行了表征。除溶菌酶外，其余４种蛋白质的Ｚ值随盐酸胍浓度的增大先增大，而后减小。蛋白质的Ｚ值随盐酸及脲浓度的增大，埋藏在蛋白质分子内     

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。     

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。     

反相液相色谱中同系物结构参数收敛的热力学表征

以液相色谱中的溶质计量置换保留模型为理论基础,从热力学角度对反相液相色谱中同系物四种分子结构参数的收敛性进行了研究,推导出计算收敛点的坐标方程,并从热力学角度阐述了收敛点坐标的物理意义。这些参数收敛点纵坐标的自由能变均为０。基于任何常数值与２．３０３ＲＴ之乘积均带有能量量纲,故横坐标为分别用Ｚ和这些参数表征自由能时两者之间的补偿自由能。并进一步讨论了同系物收敛性存在的实质是在收敛点时,溶质的总保留     

液相色谱中的一个新的表征参数Z

研究了在反相高效液相色谱中的烷基醇－甲酸－水、烷基醇－三氟醋酸－水和烷基醇－磷酸盐－水三种流动相，９种生物大分子的分离体系中Ｚ的表征，发现当蛋白质完全变性时，Ｚ值与其分子量呈正比，而与置换剂分子大小呈反比。Ｚ值会因流动相中离子对试剂的存在而减小，且浓度愈大，减小程序愈甚。对于在异丙醇－水溶液中的不同种类离子对试剂而言，对蛋白构象变性影响的减小顺序为４４％甲酸＞０．０５ｍｏｌ／Ｌ磷酸盐缓冲液（ｐＨ＞     

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。     

Isoentropic and Isoenthalpic Temperatures of Protein Unfolding in Hydrophobic Interaction Chromatography

Hydrophobic interaction chromatography (HIC) is widely used for the separation and purification of biopolymers in their native state, and now also becomes a new method to refold the denatured proteins1. The effect of salt or water concentration2 on the pr…     

用疏水色谱对还原型胍变性牛胰岛素的折叠特性研究

用疏水相互色谱(HPHIC)对还原胍变性牛胰岛素在疏水界面上的折叠与复性进行了研究.结果表明,采用普通流动相时,对还原胍变胰岛素的复性效果较差,而采用氧化型流动相可使其复性效率提高到66%,并用反相色谱(RPLC)、紫外吸收光谱、荧光光谱及MALDI-TOF对其复性效果进行了验证.同时与体积排阻色谱(SEC)和稀释法对还原胍变胰岛素的复性结果进行了比较.结果表明,SEC根本无法使还原胍变胰岛素复性,而稀释法的复性效率仅有2%.这进一步表明HPHIC是变性蛋白复性的有效工具,变性蛋白在疏水界面折叠过程中,蛋白质与固定相之间的疏水相互作用对蛋白折叠起着关键性的作用,是蛋白折叠的主要驱动力.     

疏水相互作用色谱中Z值的测定

对在疏水相互作用色谱中报道的３种测定蛋白质Ｚ值的方法进行了讨论和比较，从线性参数，各种Ｚ值的物理意义，Ｚ值的准确性等结果看，计量置换保模型中的计量参数Ｚ是一个在ＨＩＣ中好的和通用的描述蛋白保留特征的表征参数。     

Retention and Thermodynamic Studies of Piperazine Diastereomers in Reversed-Phase Liquid Chromatography

The effect of organic modifier concentration on retention and selectivity of two piperazine diastereomers in a typical n-octadecyl-bonded silica (ODS) column was investigated at pH 6.4 and pH 3.0 using phosphate-buffered acetonitrile (MeCN/H₂O) and methanol (MeOH/H₂O) mobile phases. The results show the logarithmic retention factors decrease with increasing organic concentration in a less rectilinear fashion in the MeCN/H₂O system than in the MeOH/H₂O system at high organic concentrations at both pHs. At pH 6.4, the MeOH/H₂O system provided significantly higher diastereomer selectivity than the MeCN/H₂O system, which can be ascribed to the hydrogen bonding interaction of methanol (as a hydrogen donor) with the piperazine amine moiety of the solute (as a hydrogen acceptor). At pH 3.0, both mobile phases provided high selectivity, in which both acetonitrile and methanol acted as hydrogen acceptors, while the protonated amine acted as the hydrogen donor. The effect of temperature on retention and selectivity was also studied in the two mobile phase systems at both pHs. It was found that at pH 6.4 the retention and selectivity were enthalpically driven in the MeOH/H₂O system, while entropically driven in the MeCN/H₂O system. However, the retention was entropically driven and the selectivity enthalpically driven in both systems at pH 3.0. Locally preferential solvating and hydrogen bonding effects are proposed to explain the anomalous retention and selectivity behaviors.     

强极性中药组分的亲水作用色谱保留行为

采用亲水作用色谱模式,以二醇基硅胶为固定相,水-有机溶剂为流动相,通过改变流动相中有机溶剂种类及浓度、缓冲盐、有机酸种类及其浓度、柱温等条件,研究了强极性中药组分在亲水作用色谱中的保留行为。结果表明:流动相中水的比例在0～100%(V/V)变化时,溶质保留呈U型曲线,属于亲水色谱和反相色谱的混合保留机理。水含量在0～50%(V/V)范围时,亲水作用控制溶质的保留。溶质保留随流动相中缓冲盐浓度的增大而增强。对于酸性溶质,其保留随有机酸三氟乙酸、甲酸、乙酸的酸性降低而增大。