弱陽離子交換色譜中疏水作用對蛋白保留的影響

　     由于用離子交換色譜（IEC）分離后所得的蛋白能保持較高的活性,且不用昂貴和有毒的有機溶劑作流動相,在蛋白質(zhì)科學和蛋白藥物領域中有著廣泛的應用。為提高蛋白的質(zhì)量回收率,IEC的固定相表面應具有盡可能高的親水性,以消除因疏水性對蛋白產(chǎn)生的非特異性吸附。然而*,在過去一個世紀以來所設計的一切色譜介質(zhì)都只是溶質(zhì)以一種力與其固定相的相互作用的一維色譜,一般不能滿足蛋白純化中純度大于95%的要求,故常常要用二維液相色譜（2D2LC）及多維液相色譜（mD2LC）模式進行蛋白分離[124]。
　　
　　Kennedy等[5]和Melander等[6]分別發(fā)現(xiàn)了陰離子交換色譜（AEX）具有疏水色譜（HIC）的性質(zhì),并稱其為混合機理。衛(wèi)引茂等[7]也發(fā)現(xiàn)了HIC柱同時具有IEC機理,統(tǒng)稱為混合保留機理。他們均繪出了能表達蛋白雙保留機理特征的“U”型洗脫曲線圖。柯從玉等[8]用一種特殊的色譜固定相同時具有HIC和弱陽離子交換（WCX）兩種好的色譜分離功能,從而用一根色譜柱和不同的流動相就能實現(xiàn)通常要用兩根WCX和HIC色譜柱單獨使用的蛋白分離效果,稱該色譜柱為二維色譜柱（2Dcolumn）,在此基礎上又提出了在線單柱二維液相色譜法（On2lineTwo2dimensionalLiquidChromatographybyaSingleColumn,On2line2D2LC21C）以實現(xiàn)天然蛋白的快速分離[9]。
　　
　　為大大加快天然蛋白的純化速度,本文使用了四種適用范圍較廣,且具有代表性的WCX商品柱以探索其是否能成為2D色譜柱的可能性。為此,研究了它們在WCX和HIC模式下對蛋白的相互作用及分離特征。發(fā)現(xiàn)蛋白在這四種WCX柱中均存在有HIC保留機理,表明了WCX中存在疏水作用是一個普遍存在的現(xiàn)象,對蛋白分離存在著有利和不利兩方面的影響。
　　
　　1.1主要儀器與試劑
　　
　　LC220A液相色譜儀（日本,島津公司）,包括兩臺LC220AT泵,一臺SPD220A紫外可見檢測器,Rheodyne7725i手動進樣閥和N2000色譜工作站;PB210型pH計（德國,SartoriusAG）;KQ2250型超聲儀（上海昆山檢測儀器廠）;CascadaLS型純水儀（PallCo.Ltd,美國）。細胞色素c（Cytc,馬心?。?、核糖核酸酶A（RNaseA,牛胰臟）、肌紅蛋白（Myo,馬心?。?、溶菌酶（Lys,雞蛋清）、α2糜蛋白酶（α2Chy,牛胰臟）、胰島素（Ins,牛胰臟）、α2淀粉酶（α2Amy）均購自Sigma公司。
　　
　　1.2色譜條件
　　
　　色譜柱Ⅰ:TSKgelCM25PWcolumn（75×7.5mmi.d.）;色譜柱Ⅱ:Shim2packWCX21column（50×4.0mmi.d.）;色譜柱Ⅲ:Shim2packWCXPA2CM（100×8.0mmi.d.）;色譜柱Ⅳ:PolyCATATM（150×4.6mmi.d.）。
　　
　　WCX流動相A液:0.050mol/LKH2PO4（pH=6.5）;B液:1.0mol/LNaCl 0.050mol/LKH2PO4（pH=6.5）;線性梯度:B液0%～100%30min。HIC流動相A液:3.0mol/L（NH4）2SO4 0.050mol/LKH2PO4（pH=6.5）;流動相B液:0.050mol/LKH2PO4（pH=6.5）;線性梯度:柱Ⅰ、Ⅱ、ⅣB液0%～100%,柱ⅢB液17%～100%30min。流速1.0mL/min;檢測波長為280nm;柱溫:室溫。