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如何确定蛋白纯化*佳膜截留分子量

 背景:
spectrumlabs提供低蛋白结合的生物技术级纤维素酯(CE) 透析膜管和Float-A-Lyzer® G2即用型透析装置,包括100-1000KD道尔顿的9种截留分子量规格。膜截留分子量是指截留90%样品时的膜孔径大小,在蛋白纯化应用中,选择*适截留分子量的透析膜是去除不需要的小分子污染物所必须的。

由于在脱盐、 pH值调整及缓冲液置换等应用中,离子物质通常小于膜孔径,且至少比大分子物质小1000倍,所以选择截留分子量在3.5 kD至100kD 之间的膜即可在1-2天内达到所需的分离效果。**需要考虑的是,所选的膜截留分子量应小于需要截留的大分子物质的分子量。

透析是对不稳定的蛋白、敏感的酶以及精细化合物进行温和分离的优选方法,以维持物质的活性、功能以及稳定的水相环境。但是,需要**的小分子污染通常只比目标蛋白小10-100倍,所以并不是所有截留分子量规格的膜都可以达到相同的分离效果。因此,在纯化大分子物质的应用中,选择*佳的膜截留分子量尤为重要。

 

目的:

比较使用截留分子量分别为20kD、50kD和100kD的Float-A-Lyzer® G2 即用型透析装置(FAL-G2)透析24h后的相对分离效果,实验处理目标为截留抗体(IgG,166kD),并**不需要的小分子物质:分子量比抗体小100倍的维他命B12(Vit B12,1.35kD)以及分子量比抗体小10倍的细胞色素C(Cyt C,12.4kD)。

其次,为透析应用建立通用的*佳截留分子量确定方法,如蛋白纯化。

方法:

1. 3种不同分子量溶液制备如下:目标蛋白(IgG-166kD:1 mg/ml 0.9% PBS),1/10分子量污染物(细胞色素C-12.4kD:0.2 mg/ml 0.9%PBS)和1/100分子量污染物(维他命B12-1.35kD:0.2mg/ml 0.9% PBS)。

2. 9个FAL-G2(5ml容量规格)每个上样4ml溶液,具体设置如下:IgG分别上样至20kD、50kD和100kD截留分子量膜管;Cyt C分别上样至20kD、50kD和100kD截留分子量膜管;Vit B12分别上样至20kD、50kD和100kD截留分子量膜管。

3. 9个FAL-G2均于室温下在独立的透析容器中透析24h,每个透析容器包括1L 的0.9% PBS缓冲液,并分别于3h和8h时置换新鲜缓冲液。

4. 在透析开始后0、3、8和24h,分别从每个 FAL-G2取出200μl 测试样品,用0.9% PBS以1:4 稀释,并用紫外可见分光光度计检测稀释后溶液浓度(IgG检测波长为280nm,Cyt C检测波长为406nm,Vit B12检测波长为366nm)。

5. 计算36个测试样品稀释前浓度,与透析前原始浓度比较(0h 测试样品),确定每种截留分子量FAL-G2(20kD、50kD和100kD)在3个时间点(3、8和24h)的溶质截留百分比。


结论 :

IgG纯化实验总体的截留分子量效率为:100kD > 50kD > 20kD;100kD 为IgG纯化的*佳截留分子量。


从不同截留分子量的截留曲线可以看到,50kD和100kD膜可在24h内有效**维他命B12(1/100分子量污染物);而20kD 截留分子量大约需要36h。只有100kD截留分子量可有效**细胞色素C(1/10分子量污染物),彻底**需要2-3天。20kD和50kD截留分子量不能有效**细胞色素C。