聚乙烯亞胺接枝瓊脂糖介質(zhì)的蛋白質(zhì)吸附和色譜行為研究.pdf

1、近年的研究表明，聚乙烯亞胺（PEI）接枝的陰離子交換色譜（IEC）介質(zhì)在其離子交換容量（IC）高于臨界離子交換容量（cIC）時(shí)對(duì)牛血清白蛋白（BSA）表現(xiàn)出較高的吸附容量和傳質(zhì)速率。這是由于，當(dāng)IC>cIC時(shí)，介質(zhì)孔道內(nèi)伸展的PEI鏈提供三維吸附空間提高了吸附容量；“鏈傳遞”作用促進(jìn)了傳質(zhì)使傳質(zhì)速率增大。本文圍繞PEI接枝的瓊脂糖（Sepharose FF）介質(zhì)的性能和應(yīng)用，進(jìn)一步開展了系統(tǒng)研究。
　　首先研究了色譜操作過程中停留

2、時(shí)間（流速）和流動(dòng)相離子強(qiáng)度對(duì)蛋白質(zhì)在PEI接枝瓊脂糖介質(zhì)填充柱上動(dòng)態(tài)結(jié)合容量（DBC）的影響，以及蛋白質(zhì)上樣量對(duì)洗脫行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)，IC>cIC的PEI接枝介質(zhì)在較寬的停留時(shí)間和離子強(qiáng)度范圍內(nèi)能夠保持較高的DBC，且洗脫峰與傳統(tǒng)非接枝介質(zhì)一致，呈現(xiàn)出對(duì)稱尖銳的峰形。該結(jié)果表明，IC>cIC的PEI接枝介質(zhì)適用于高速色譜操作，并且耐鹽性高。與普通IEC一樣，可通過增大鹽濃度洗脫蛋白質(zhì)。
　　為了比較不同蛋白質(zhì)在PEI接枝介質(zhì)

3、中的吸附特性，研究了兩種分子量和等電點(diǎn)明顯不同的蛋白質(zhì)（BSA和γ球蛋白）在一系列不同IC值（270–1030 mmol/L）的PEI接枝介質(zhì)上的吸附平衡和吸附動(dòng)力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn)，γ球蛋白的“鏈傳遞”發(fā)生較早，即γ球蛋白的cIC值較BSA的cIC值低。這是由于γ球蛋白分子量大、等電點(diǎn)高（負(fù)電荷少，吸附作用弱），比BSA更容易發(fā)生“鏈傳遞”現(xiàn)象。
　　為了加深對(duì)PEI接枝瓊脂糖介質(zhì)的認(rèn)識(shí)，研究了PEI的反離子（陰離子）對(duì)IC>cIC的

4、PEI接枝介質(zhì)離子交換色譜行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)，PEI接枝介質(zhì)的吸附動(dòng)力學(xué)對(duì)反離子種類的敏感程度高于傳統(tǒng)非接枝介質(zhì)DEAE Sepharose FF和Q Sepharose FF。與PEI接枝介質(zhì)親和性較強(qiáng)的反離子能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)傳質(zhì)。這是由于“鏈傳遞”作為一種表面擴(kuò)散方式，依賴于蛋白質(zhì)的吸附強(qiáng)度，而反離子的親和性增強(qiáng)會(huì)使蛋白質(zhì)吸附強(qiáng)度減弱。
　　為了拓展PEI接枝介質(zhì)的應(yīng)用，將PEI接枝介質(zhì)用于混合模式色譜（MMC）。研究了PEI