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离子交换Q内毒素

发布时间:2022-09-20 07:55:09

1. 什么是内毒素如何解决

你好,我是药物专业的,细菌内毒素经常出现在药品中,这种内毒素就会成为药品热源来源,使人应用后产生发热反映
消除的办法很多,比如高温,酸碱法,凝胶过滤离子交换等,由于其滤过性,基本不能采用过滤法。
检查的方法目前应用最多就是家兔法
顺便补充一下,内毒素是细菌体内的脂多糖

2. 为何在pH4.0的缓冲液中,内毒素还是会被CM阳离子交换介质所吸附呢

与CM阳离子交换介质吸附性无关,一般pH4.0的缓冲液具有很强的抑制作用,导致样品阳性对照不成立。

3. deae阴离子交换柱去除内毒素需要在一定的缓冲体系中吗

DEAE是阴离子交换柱,一般适合于等电点比较低的酸性蛋白。
另外DEAE在结合内毒素上有很好的效果,所以在很多蛋白去除内毒素时可以用到DEAE。

4. 请教-去离子水与内毒素

关于这个问题,我来想说一句:
去离子自水
(不管是
二级反渗透
还是
离子交换柱
)的生产中是不控制
细菌内毒素
这个指标的。但这并不代表细菌内毒素不合格,可通过检测来知道能否合格(风险太大)。个人认为可通过增加超滤或使用
注射用水
来解决。

5. 什么是变性内毒素它是怎么产生的

㊣觅渡
中举内毒素由脂多糖和蛋白质复合而成,主要存在于革兰阴性菌中,有致热、致休克等多种生物活性.血液中内毒素达一定浓度即形成内毒素血症,其可引起一系列病理生理改变包括脓毒症、休克、弥漫性血管内凝血、多器官功能障碍综合征等.内毒素主要通过刺激单核细胞和巨噬细胞,使其产生白细胞介素-1(IL-1)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)等细胞因子而致病[1].脂多糖(LPS)是目前所知诱导IL-1和TNF最重要的因素[1].随着人们对内毒素血症认识的不断加深,抗内毒素药物的研究也取得了重要进展细菌内毒素经常出现在药品中,这种内毒素就会成为药品热源来源,使人应用后产生发热反映消除的办法很多,比如高温,酸碱法,凝胶过滤,离子交换等,由于其滤过性,基本不能采用过滤法。检查的方法目前应用最多就是家兔法顺便补充一下,内毒素是细菌体内的脂多糖细菌内毒素,英文称作Endotoxin,是G-菌细胞壁个层上的特有结构,内毒素为外源性致热原,它可激活中性粒细胞等,使之释放出一种内源性热原质,作用于体温调节中枢引起发热。内毒素的主要化学成分为脂多糖中的类脂A
细菌内毒素这个概念在1890年的时候就已被提了出来,它是在研究发热物质过程所引成的,1933年Boivin最先由小鼠伤寒杆菌提取出来,进行化学免疫学方面的研究,到1940年时候,Morgan使用志贺氏痢疾菌阐明了细菌内毒素是由多糖脂质及蛋白质三部分所组成的复合体,到了1950年以后,随着生物学,物理化学,免疫学以及遗传学等的进步发展,细菌内毒素的研究工作,尤其是其化学结构组成及各种生物活性间的关系也更加明确起来。
细菌英文叫Bacteria:为原核生物中的一类单细胞微生物由二分裂法繁殖。若按革兰氏染色法可将细菌分为G+菌和G-菌两大类。这两类细菌细胞壁的结构和化学组成存在很大差异。唯有肽聚糖为其共同成分,但其含量的多少和肽链的性质有所不同,见下表:
细胞壁结构 革蓝氏阳性菌 革蓝氏阴性菌
厚度 厚,15—50 薄,10—15
肽聚糖含量 多,占胞壁干重50—80% 少,占胞壁干重10%左右
脂类含量 少,约1—4% 多,约11—22%
磷壁酸 有 无
外膜 无 有
脂蛋白 无 有
脂多糖 无 有
细胞壁较薄,厚约10-15nm,结构也较复杂。肽聚糖含量低,仅占细胞干生10%左右,层薄又较疏松,因肽聚糖之间仅四肽侧链直接联结,缺乏五肽桥;肽聚糖居于细胞最内层,外面由内向外还有脂蛋白,外膜和脂多糖的三层聚合物。
(1)脂蛋白(lipoprotein) 由类脂和蛋白质构成,联结在外膜与肽聚糖层之间,类脂一端经非共价键联结到外膜的磷脂上,另一端由共价键联结到肽聚糖肽链中的二氧基庚二酸 残基上,使外膜和肽聚糖层构成一个整体。
(2)外膜(outer membrane) 是革兰氏阴性菌细胞壁的重要结构,位于肽聚糖的外侧,其结构类似细胞膜,为液态的磷脂双层,其中镶嵌一些特异蛋白质,穿透外膜的内外双层,呈液态镶嵌体。外膜中间有微小孔道,容许水溶性的小分子通过,以进行细胞内外的物质运输和交换。除此之外,外膜还能防止胰蛋白酶和溶菌酶等进入,起到保护性屏障作用。(3)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS) 由多糖O抗原、核心多糖和类脂A(lipid A)组成(图1-8),位于最外层。多糖O抗原向外,由若干个低聚糖的重复单位组成的多糖链,即革兰氏阴性菌的菌体抗原(O抗原),有特异性。核心多糖由庚糖、半乳糖、2-酮基-3-脱氧辛酸(2-keto-3-deoxyoctonic acid, KDO)等组成,所有革兰氏阴性细菌都有此结构。类脂A是以脂化的葡萄胺二糖为单位,通过焦磷酸酯键组成的一种独特的糖脂化合物,具有致热作用,是革兰氏阴性细菌内毒素的毒性成分。
细菌内毒素即:许多病原性细菌所产生的毒素。
一般细菌毒素可分为两类,一类为外毒素(Exotoxin);它是一种毒性蛋白质,是细菌在生长过程中分泌到菌体外的毒性物质。产生外毒素的细菌主要是革兰氏阳性菌。如白喉杆菌、破伤风杆菌、肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌以及少数革兰氏阴性菌。另一类为内毒素(Endotoxin)。是革兰氏阴性菌的细胞壁外壁层上的特有结构。细菌在生活状态时不释放出来,只有当细菌死亡自溶或粘附在其它细胞时,才表现其毒性,内毒素的主要化学成分是脂多糖中的类脂A成分。

6. 如何制作气凝胶

如何制作气凝胶
气凝胶又称冻胶。溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了作为分散介质的液体(在干凝胶中也可以是气体),这样一种特殊的分散体系称作凝胶。没有流动性。内部常含有大量液体。例如血凝胶、琼脂的含水量都可达99%以上。可分为弹性凝胶和脆性凝胶。弹性凝胶失去分散介质后,体积显著缩小,而当重新吸收分散介质时,体积又重新膨胀,例如明胶等。脆性凝胶失去或重新吸收分散介质时,形状和体积都不改变,例如硅胶等。由溶液或溶胶形成凝胶的过程称为胶凝作用(gelation)。
[编辑本段]生物学和凝胶
生物分子下游纯化的对象一般包括蛋白、酶、重组蛋白、单抗、抗体及抗原、肽类、病毒、核酸等。纯化前首先需要测定生物分子的各物理和化学特性,然后通过实验选择出最有效的纯化流程。
1.测定——分子量、PI
当目标蛋白的物理特性如分子量、PI等都不清楚时,可用PAGE电泳方法或层析方法加以测定。分离范围广阔的Superose HR预装柱很适合测定未知蛋白的分子量。用少量离子交换介质在多个含不同PH缓冲液的试管中,可简易地测出PI,并选择纯化用缓冲液的最佳PH.
2.选择——层析方法
若对目标蛋白的特性或样品成分不太了解,可尝试几种不同的纯化方法:
一] 使用最通用的凝胶过滤方法,选择分离范围广阔的介质如Superose、Sephacryl HR依据分子量将 样品分成不同组份。
二] 用含专一配体或抗体的亲和层析介质结合目标蛋白。亦可用各种活化偶联介质偶联目标蛋白的底物、受体等自制亲和介质,再用以结合目标蛋白。一步即可得到高纯度样品。
三] 体积大的样品,往往使用离子交换层析加以浓缩及粗纯化。高盐洗脱的样品,可再用疏水层析纯化。疏水层析利用高盐吸附、低盐洗脱的原理,洗脱样品又可直接上离子交换等吸附性层析。两种方法常被交替使用于纯化流程中。
3.纯化——大量粗品
处理大量原液时,为避免堵塞柱子,一般使用sepharose big beads、sepharoseXL、sepharose fast flow等大颗粒离子交换介质。扩张柱床吸附技术利用多种STREAMLINE介质,直接从含破碎细胞或组织萃取物的发酵液中俘获蛋白。将离心、超滤、初纯化结合为一。提高回收率,缩短纯化周期。
4.纯化——硫酸氨样品硫酸氨沉淀方法常被用来初步净化样品,经处理过的样本处于高盐状态下,很适合直接上疏水层析。若作离子交换,需先用Sephadex G-25脱盐。疏水层析是较新技术,随着介质种类不断增多,渐被融入各生产工艺中。利用Hitrap HIC Test Kit 和RESOURCE HIC Test Kit可在八种疏水介质中选择最适合介质及最佳的纯化条件。低盐洗脱的样品可稍加稀释或直接上其它吸附性层析。
5.纯水——糖类分子
固化外源凝订素如刀豆球蛋白、花生、大麦等凝集素,可结合碳水化合物的糖类残基,很适合用作分离糖化细胞膜组份、细胞、甚至亚细胞细胞器,纯化糖蛋白等。两种附上外源凝集素的Sepharose 6MB亲和层析介质,专为俘获整个细胞或大复合物,如膜囊等。
6.纯化——膜蛋白
膜蛋白分离常使用去污剂以保持其活性。离子性去污剂应选用与目标蛋白相反电荷者,避免在作离子交换时和目标蛋白竞争交换介质,籍此除去去污剂。非离子性去污剂可以疏水层析除去。
7.纯化——单抗、抗原 *单抗多为IgG.来源主要是腹水和融合瘤培养上清液。腹水有大量白蛋白、转铁蛋白和宿主抗体等。Mabselect、Protein G和Protein A对IgG的Fc区有专一性亲和作用,能一步纯化各种不同源的IgG.血清互补剂如小牛血清可先用蛋白G预处理,在培养前除去IgG.重组蛋白A介质 Mabselect和rProtein A Sepharose FF对IgG有更高的载量和专一性,基团脱落更少。脱落的rProtein A用离子交换Q Sepharose HP或凝胶过滤Superdex 200,很容易去除。
*疏水层析Phenyl Sepharose HP亦很适合纯化IgG.宿主抗体和污染IgG可用凝胶过滤Superdex 200在精细纯化中去除。
*纯化IgG抗原最有效的方法是用活化偶联介质如CNBr、NHs activated Sepharose FF偶联IgG,再进一步获取IgG抗原。
*HiTrap IgM是用来纯化融合瘤细胞培养的单抗IgM,结合量达5mg IgM.HiTrap IgY是专门用来纯化IgY,结合量达100mg纯IgY.
8.纯化——重组蛋白 重组蛋白在设计、构建时应已融入纯化构想。样品多夹杂了破碎细胞或溶解产物,扩张柱床吸附技术STREAMLINE便很适合做粗分离。Amersham biosciences提供三个快速表达、一步纯化的融合系统。
一] GST融合载体使要表达的蛋白和谷胱甘肽S转移酶一起表达,然后利用Glutathione Sepharose 4B作亲和层析纯化,再利用凝血酶或因子Xa切开。
2. 蛋白A融合载体使要表达的蛋白和蛋白A的IgG结合部位融合在一起表达,以IgG Sepharose 6 FF纯化。
二] 含组氨酸标记(Histidine-tagged)的融合蛋白可用Chelating Sepharose FF螯合Ni2+金属,在一般或变性条件(8M尿素)下透过组氨酸螯合融合蛋白。HisTrap试剂盒提供整套His-Tag蛋白的纯化方法。
9.纯化——包涵体蛋白
包涵体蛋白往往需溶于6M盐酸胍或8M尿素中。高化学稳定性的Superose 12及Sepharose 6FF凝胶过滤介质很适合在变性条件下做纯化。变性纯化后的蛋白需要复性至蛋白的天然构象。Superdex 75、Q Sepharose FF和Phenyl Sepharose FF分别被发现有助包涵体蛋白的复性。一般包涵体蛋白样品的纯度越高,复性效果越好。SOURCE 30 RPC反相层析介质很适合纯化复性前的粗品,并可以1MnaOH重生。此方法纯化后的包涵体蛋白,复性回收率明显提高。
10.包涵体蛋白固相复性 *近年许多文献报导将包涵体蛋白在变性条件下固定(吸附)在层析介质上,一般用各种Sepharose FF离子交换层析介质。去除变性剂后,蛋白在介质上成功复性,再将复性好的蛋白洗脱下来。固相复性避免了一般复性过程中蛋白质聚体的形成,所以复性得率更高,而且无需大量稀释样品,并将复性和初纯化合二为一,大大节省时间及提高回收率。
*固相复性方法也被用于以HiTrap Chelating金属螯合层析直接复性及纯化包涵体形式表达的组氨酸融合蛋白;以HiTrap Heparin肝素亲和层析直接复性及纯化包涵体形式表达的含多个赖氨酸的融合蛋白。两种亲和层析预装柱均可反复多次重复使用,比一般试剂盒更方便、耐用。
11.纯化——中草药有效成分
中药的化学成分极其复杂。传统中药多是煎熬后服用,有效成份多较为亲水,包括生物碱、黄酮、蒽醌、皂甙、有机酸、多糖、肽和蛋白质。灵活及综合性地利用多种层析方法。如离子交换、分子筛、反相层析,更容易分离到单一活性成分。Sephadex LH-20葡聚糖凝胶同时具备吸附性层析和分子筛功能,例:如用甲醇分离黄酮甙,三糖甙先被洗下来,二糖甙其次,单糖甙随后,最后是甙元。 Sephadex LH-20可使用水、醇、丙酮、氯仿等各种试剂,广泛用于各种天然产物的分离,包括生物碱、甙、黄酮、醌类、内脂、萜类、甾类等。
*生物碱在酸性缓冲液中带正电,成为盐,HiTrap SP阳离子交换层析柱可以分离许多结构非常近似的生物碱。相反,黄酮、蒽醌、皂甙、有机酸等可溶于偏碱的缓冲液中,在HiTrap Q阴离子交换柱上分离效果良好。
*一般多糖纯化大多使用分子筛如Sephadex,Sephacryl.若分子量在600KD以下,并需更高分辨率,可选择新一代的Superdex. 一般植物可能含水溶性、酸溶性、碱溶性多种多糖。综合利用分子筛及离子交换层析有助进一步获各组份纯品。另外,多糖药物需去除可引起过敏的蛋白质,传统 Sevag方法用丁醇脱蛋白需反复数十次。阴阳离子交换法可以一、两步快速去除多糖中残存的蛋白质。SOURCE5、15、30RPC反相层析也很适合各种中药有效成分的检测、分离和放大制备。由于中药的成分非常复杂,SOURCE反相层析可用范围为PH1-14 ,并可用1M NaOH,1M HCL清洗、再生。比传统硅胶反相层析更易于工艺优化及在位清洗,寿命也更长。
12.纯化——肽类
肽类的来源有天然萃取,合成肽和重组肽三种。肽容易被酶降解,但可从有机溶剂或促溶剂中复性,所以多以高选择性的反相层析如SOURCE 30RPC、SOURCE 15RPC、SOURCE 5RPC或离子交换Minibeads、Monobeads作纯化。Superdex Peptide HR是专为肽分子纯化设计的凝胶过滤预装柱,能配合反相层析做出更精美的肽图。肽分子制备可用离子交换配合凝胶过滤Superdex 30 PG。医学都市多功能
13.纯化——核酸、病毒
核酸的纯化用于去除影响测序或PCR污染物等研究。核酸可大致上分为质粒DNA、噬菌体DNA和PCR产物等。病毒也可视作核酸大分子,和质粒DNA一样,可用分离大分子的Sephacry S-1000 SF、Superose或Sepharoce 4FF凝胶过滤介质去除杂蛋白,再配合离子交换如Mono Q、 SOURCE Q分离核酸。
14.纯化——寡核苷酸寡酸苷酸多应用在反义(anti-sense)DNA、RNA测序、PCR和cDNA合成等研究。合成后含三苯甲基的寡核苷酸以阴离子交换的Mono Q或快速低反压的SOURCE Q在PH12下可除副产物,并避免凝集和保护基的脱落。载量大大高过反相层析,可用做大量制备。不含三苯甲基的失败序列可用反相柱ProRPC去除。
15.脱盐、小分子去除
使用凝胶过滤介质Sephadex G10,G15,G25,G50等去除小分子,效率高,处理量可达床体积30%.只需在进样后收集首1/3-1/2柱体积的洗脱液,就可以去除该填料分离范围上限以下的小分子,简单直接。由于只是去除小分子,柱高10cm以上即可。整个过程一般可于数分钟至半小时完成。Sephadex G25系列介质专为蛋白质脱盐而设计,预装柱HiTrap Desalting(5ml)可用针筒操作。HiPrep Desalting(26ml)可在数分钟为多至10ml样品脱盐。
16.疫苗纯化 使用凝胶过滤介质Sepharose 4FF纯化疫苗,去除培养基中的杂蛋白,处理量可大于床体积10%.柱高一般40-70cm,整个过程约半至一小时。目前使用此法生产的疫苗品种有乙肝、狂犬、出血热、流感、肺结核、小儿麻痹疫苗等。分子量较小的疫苗可使用Sephacryl S-500HR,如甲肝疫苗等。
17.抗生素聚合物分析
中国药典从2000年版起要求抗生素头孢曲松钠需要找出聚合物占产品的白分比,规定使用Sephadex G10凝胶过滤法测定。
18.纯化-基因治疗用病毒载体
SORRCE 15Q
19.纯化-基因治疗用质粒
Q Sepharose XL,SOURCE 15Q,STREAMLINE Q,Sephacryl S500,Plasmidselect 在下游纯化中,可应用不同层析技术在纯化生物分子的同时,去除各种污染物。
1.去除——内毒素
内毒素又称热原。含脂肪A、糖类和蛋白,是带负电的复合大分子。
内毒素的脂肪A部份有很强的疏水性。但在高盐下会凝集,无法上疏水层析。利用疏水层析试验盒(17-1349-01)可选择结合目标蛋白的介质而去除内毒素。
内毒素与阴离子交换介质Q或DEAE Sepharose Fast Flow有较强结合。可在洗脱目标蛋白后用高盐缓冲液或NaOH去除。
利用CNBr或NHS Sepharose FF可偶联内毒素底物如LAL,PMB,自动成亲合层析介质结合内毒素。内毒素经常是多聚体,凝胶过滤层析可有效地将之去除。
2.去除——蛋白中的核酸
大量核酸增加样本黏度,令区带扩张,反压增加,降低分辨率和流速。药审和食检对核酸含量也有严格限制。
胞内表达蛋白的核酸问题尤其严重。核酸带阴电荷,在初步纯化时利用阳离子交换介质如STREAMLINESP,SP Sepharose Big Beads,SP或CM Sepharose FF,SP SepharoseXL结合目标蛋白,可除去大量核酸。
核酸在高盐下会和蛋白解离,疏水层析介质很适合用来结合目标蛋白,在纯化蛋白的同时去除核酸。
利用核酸酶将核酸切成小片断,用凝胶过滤做精细纯化时便很容易去除了。
3.去除——病毒和微生物
病毒和微生物可成为病原,应尽量减除。结合不同层析技术,使用注射用水,用NaOH定期进行仪器和凝胶的在位消毒和在位清洗,皆可避免污染物增加。
病毒大都有脂外壳。可用与目标蛋白电荷相反的S/D(solvent/detergent)处理,使病毒失活,如Triton和Tween.再用适当的离子交换介质如CM Sepharose FF结合目标蛋白,去除S/D.
其它污染物可以改变pH和离子强度使其从目标分子中解离或失活,凝胶过滤介质Superdex及多种吸附性介质,SOURCE都是很好的精细纯化介质,可去除多种微量污染物。
凝胶是指颗粒大小在1埃到10埃之间的混合物。高分子溶液和某些溶胶,在适当的条件下,整个体系会转变成一种弹性的半固体状态的稠厚物质,失去流动性。这种现象称为胶凝作用,所形成的产物叫做凝胶或冻胶.
“气凝胶”是指分散系为气态的,如:云,雾等,“固凝胶”有烟水晶等,“液凝胶”就是呈液态的胶体,如氢氧化铁胶体 。
例:
食品级葡甘露胶(Gum Konjac-GM)
葡甘露胶(又称:魔芋胶)系一种新型多用途微粒状可食用胶。这里推出之葡甘露胶是以优质魔芋中提取的葡萄甘露聚糖为原料,经脱杂处理后采用先进技术加工而成,其中添加成分不含任何非食用化学配料或色素。与传统的琼脂、果胶、海藻胶等食品添加剂相比,葡甘露胶在膨胀率、粘度、增稠、稳定性及使用方便程度上皆显著优于上述胶类,此外尚具有特殊的优点:无需添加任何凝固剂,在无糖、低糖或高糖条件下,在酸性、中性或碱性条件下,常温即可凝冻,凝胶性能理想;保持或强化了葡萄甘露聚糖所具有的降糖、降脂、减肥等保健功能,大大拓宽了魔芋应用的范围;价格低廉、使用方便。
葡甘露胶能广泛用于食品、饮料、医药、日用化工、科研等领域,作为琼脂、果胶、海藻胶等的替代产品,价格低廉,且使用时无需改变原有的设备及工艺,能大幅度降低添加剂的使用成本,是一种理想的新型凝胶添加剂。为满足不同产品开发的需要,一、凝胶(果冻)型:能与各种天然果汁、物料及色素良好混合,作为广谱凝胶赋型剂,是制作果冻、水晶软糖等的极佳原料,也可作为培养基支持体,且不需再添加其它任何胶类或碱性成份;凝胶成型条件随意、脱杯完整,凝胶强度高、韧性大。用量:0.7~0.9%。用法:在适量温水中溶胀3~5分钟,煮沸冷至70度左右时加入糖及各种配料,冷却至室温即成。
二、培养基型:用作替代琼脂作为花卉及其它植物进行组织培养的支持体。组培苗根粗、苗壮,使用效果理想,成本大幅降低。用量:0.5~0.6%。用法:在温水中溶胀3~5 分钟,煮沸后冷却即可。三、果肉(茶)饮料型:作为稳定剂与悬浮剂,替代琼脂和羧甲基纤维素等,广泛用于粒粒橙、果茶、果汁、豆奶、银耳羹、八宝粥等异相悬浮剂等(或混合)饮料中,防止沉淀或分层。 用量:0.15~0.25%左右。用法:在适量温水中充分溶胀后加入物料中。四、冷冻制品型:用于冰棒、冰淇淋等各种冷冻制品,可增大膨胀,减少冰晶,提高抗热融性,使产品更加爽口。用量:0.15~0.25%左右。用法:在适量温水中充分溶胀后加入物料中。五、增稠型:用于果酱、米、面制品中,可增大膨胀率,提高韧性,改善赋型和口感。是进口洋槐豆胶的理想替代物。用量:0.2~0.3%左右。用法:在适量温水中充分溶胀后加入物料中。

7. 求助蛋白溶液内毒素去除的方法和原理

求助蛋白溶液内毒素去除的方法和原理
如果是大肠杆菌发酵后的蛋白溶液中内毒内素的含量非常高容,要去除需要进行多步处理,而且具体不同的蛋白处理的方法也不一样.

我们也正在研究,具体是什么蛋白呢?一般的蛋白如果是用亲和层析纯化的话,在层析过程中只要用大量的加Triton X-100的缓冲液冲洗就能将内毒素降低到药典规定的范围内了。

因为多粘菌素B亲和层析柱存在安全隐患,我们不用。我们用一般的层析柱,像离子交换、金属离子螯合层析等。

不好意思以前看过相关信息,但是现在我没有相关资料,主要是多粘菌素B的脱落问题。

8. 离子交换层析在蛋白质分离中的应用

离子交换层析在蛋白质分离纯化中有非常广泛的应用,在样品富集,回中度纯化和精制阶答段都可以采用。另外还可以利用离子交换层析去除DNA和内毒素。因此在生物制品工艺中应用非常广泛。关键是要选择合适的介质和分离条件。
你的问题范围太广,如果有具体的问题可以详细讨论。

9. 凝胶的生物

生物分子下游纯化的对象一般包括蛋白、酶、重组蛋白、单抗、抗体及抗原、肽类、病毒、核酸等。纯化前首先需要测定生物分子的各物理和化学特性,然后通过实验选择出最有效的纯化流程。
1.测定——分子量、PI
当目标蛋白的物理特性如分子量、PI等都不清楚时,可用PAGE电泳方法或层析方法加以测定。分离范围广阔的Superose HR预装柱很适合测定未知蛋白的分子量。用少量离子交换介质在多个含不同PH缓冲液的试管中,可简易地测出PI,并选择纯化用缓冲液的最佳PH。
2.选择——层析方法
若对目标蛋白的特性或样品成分不太了解,可尝试几种不同的纯化方法:
一 使用最通用的凝胶过滤方法,选择分离范围广阔的介质如Superose、Sephacryl HR依据分子量将样品分成不同组份。
二 用含专一配体或抗体的亲和层析介质结合目标蛋白。亦可用各种活化偶联介质偶联目标蛋白的底物、受体等自制亲和介质,再用以结合目标蛋白。一步即可得到高纯度样品。
三 体积大的样品,往往使用离子交换层析加以浓缩及粗纯化。高盐洗脱的样品,可再用疏水层析纯化。疏水层析利用高盐吸附、低盐洗脱的原理,洗脱样品又可直接上离子交换等吸附性层析。两种方法常被交替使用于纯化流程中。
3.纯化——大量粗品
处理大量原液时,为避免堵塞柱子,一般使用sepharose big beads、sepharoseXL、sepharose fast flow等大颗粒离子交换介质。扩张柱床吸附技术利用多种STREAMLINE介质,直接从含破碎细胞或组织萃取物的发酵液中俘获蛋白。将离心、超滤、初纯化结合为一。提高回收率,缩短纯化周期。
4.纯化——硫酸氨样品
硫酸氨沉淀方法常被用来初步净化样品,经处理过的样本处于高盐状态下,很适合直接上疏水层析。若作离子交换,需先用Sephadex G-25脱盐。疏水层析是较新技术,随着介质种类不断增多,渐被融入各生产工艺中。利用Hitrap HIC Test Kit 和RESOURCE HIC Test Kit可在八种疏水介质中选择最适合介质及最佳的纯化条件。低盐洗脱的样品可稍加稀释或直接上其它吸附性层析。
5.纯化——糖类分子
固化外源凝订素如刀豆球蛋白、花生、大麦等凝集素,可结合碳水化合物的糖类残基,很适合用作分离糖化细胞膜组份、细胞、甚至亚细胞细胞器,纯化糖蛋白等。两种附上外源凝集素的Sepharose 6MB亲和层析介质,专为俘获整个细胞或大复合物,如膜囊等。
6.纯化——膜蛋白
膜蛋白分离常使用去污剂以保持其活性。离子性去污剂应选用与目标蛋白相反电荷者,避免在作离子交换时和目标蛋白竞争交换介质,藉此除去去污剂。非离子性去污剂可以疏水层析除去。
7.纯化——单抗、抗原
单抗多为IgG.来源主要是腹水和融合瘤培养上清液。在培养前除去IgG.重组蛋白A介质Mabselect和rProtein A Sepharose FF对IgG有更高的载量和专一性,基团脱落更少。脱落的rProtein A用离子交换Q Sepharose HP或凝胶过滤Superdex 200,很容易去除。
疏水层析Phenyl Sepharose HP亦很适合纯化IgG.宿主抗体和污染IgG可用凝胶过滤Superdex 200在精细纯化中去除。
纯化IgG抗原最有效的方法是用活化偶联介质如CNBr、NHs activated Sepharose FF偶联IgG,再进一步获取IgG抗原。
HiTrap IgM是用来纯化融合瘤细胞培养的单抗IgM,结合量达5mg IgM.HiTrap IgY是专门用来纯化IgY,结合量达100mg纯IgY.
8.纯化——重组蛋白
重组蛋白在设计、构建时应已融入纯化构想。样品多夹杂了破碎细胞或溶解产物,扩张柱床吸附技术STREAMLINE便很适合做粗分离。Amersham biosciences提供三个快速表达、一步纯化的融合系统。
一 GST融合载体使要表达的蛋白和谷胱甘肽S转移酶一起表达,然后利用Glutathione Sepharose 4B作亲和层析纯化,再利用凝血酶或因子Xa切开。
2. 蛋白A融合载体使要表达的蛋白和蛋白A的IgG结合部位融合在一起表达,以IgG Sepharose 6 FF纯化。
二 含组氨酸标记(Histidine-tagged)的融合蛋白可用Chelating Sepharose FF螯合Ni2+金属,在一般或变性条件(8M尿素)下透过组氨酸螯合融合蛋白。HisTrap试剂盒提供整套His-Tag蛋白的纯化方法。
9.纯化——包涵体蛋白
包涵体蛋白往往需溶于6M盐酸胍或8M尿素中。一般包涵体蛋白样品的纯度越高,复性效果越好。SOURCE 30 RPC反相层析介质很适合纯化复性前的粗品,并可以1MnaOH重生。此方法纯化后的包涵体蛋白,复性回收率明显提高。
10.包涵体蛋白固相复性
许多文献报导将包涵体蛋白在变性条件下固定(吸附)在层析介质上,一般用各种Sepharose FF离子交换层析介质。而且无需大量稀释样品,并将复性和初纯化合二为一,大大节省时间及提高回收率。
固相复性方法也被用于以HiTrap Chelating金属螯合层析直接复性及纯化包涵体形式表达的组氨酸融合蛋白;以HiTrap Heparin肝素亲和层析直接复性及纯化包涵体形式表达的含多个赖氨酸的融合蛋白。两种亲和层析预装柱均可反复多次重复使用,比一般试剂盒更方便、耐用。
11.纯化——中草药有效成分
中药的化学成分极其复杂。例:如用甲醇分离黄酮甙,三糖甙先被洗下来,二糖甙其次,单糖甙随后,最后是甙元。Sephadex LH-20可使用水、醇、丙酮、氯仿等各种试剂,广泛用于各种天然产物的分离,包括生物碱、甙、黄酮、醌类、内脂、萜类、甾类等。
生物碱在酸性缓冲液中带正电,成为盐,HiTrap SP阳离子交换层析柱可以分离许多结构非常近似的生物碱。相反,黄酮、蒽醌、皂甙、有机酸等可溶于偏碱的缓冲液中,在HiTrap Q阴离子交换柱上分离效果良好。
一般多糖纯化大多使用分子筛如Sephadex,Sephacryl.若分子量在600KD以下,并需更高分辨率,可选择新一代的Superdex.一般植物可能含水溶性、酸溶性、碱溶性多种多糖。SOURCE5、15、30RPC反相层析也很适合各种中药有效成分的检测、分离和放大制备。由于中药的成分非常复杂,SOURCE反相层析可用范围为PH1-14 ,并可用1M NaOH,1M HCL清洗、再生。比传统硅胶反相层析更易于工艺优化及在位清洗,寿命也更长。
12.纯化——肽类
肽类的来源有天然萃取,合成肽和重组肽三种。肽容易被酶降解,但可从有机溶剂或促溶剂中复性,所以多以高选择性的反相层析如SOURCE 30RPC、SOURCE 15RPC、SOURCE 5RPC或离子交换Minibeads、Monobeads作纯化。Superdex Peptide HR是专为肽分子纯化设计的凝胶过滤预装柱,能配合反相层析做出更精美的肽图。肽分子制备可用离子交换配合凝胶过滤Superdex 30 PG。医学都市多功能
13.纯化——核酸、病毒
核酸的纯化用于去除影响测序或PCR污染物等研究。核酸可大致上分为质粒DNA、噬菌体DNA和PCR产物等。病毒也可视作核酸大分子,和质粒DNA一样,可用分离大分子的Sephacry S-1000 SF、Superose或Sepharoce 4FF凝胶过滤介质去除杂蛋白,再配合离子交换如Mono Q、 SOURCE Q分离核酸。
14.纯化——寡核苷酸寡酸苷酸
多应用在反义(anti-sense)DNA、RNA测序、PCR和cDNA合成等研究。合成后含三苯甲基的寡核苷酸以阴离子交换的Mono Q或快速低反压的SOURCE Q在PH12下可除副产物,并避免凝集和保护基的脱落。载量大大高过反相层析,可用做大量制备。不含三苯甲基的失败序列可用反相柱ProRPC去除。
15.脱盐、小分子去除
使用凝胶过滤介质Sephadex G10,G15,G25,G50等去除小分子,效率高,处理量可达床体积30%.只需在进样后收集首1/3-1/2柱体积的洗脱液,HiPrep Desalting(26ml)可在数分钟为多至10ml样品脱盐。
16.疫苗纯化
使用凝胶过滤介质Sepharose 4FF纯化疫苗,去除培养基中的杂蛋白,处理量可大于床体积10%.柱高一般40-70cm,整个过程约半至一小时。使用此法生产的疫苗品种有乙肝、狂犬、出血热、流感、肺结核、小儿麻痹疫苗等。分子量较小的疫苗可使用Sephacryl S-500HR,如甲肝疫苗等。
17.抗生素聚合物分析
中国药典从2000年版起要求抗生素头孢曲松钠需要找出聚合物占产品的白分比,规定使用Sephadex G10凝胶过滤法测定。
18.纯化-基因治疗用病毒载体
SORRCE 15Q
19.纯化-基因治疗用质粒
Q Sepharose XL,SOURCE 15Q,STREAMLINE Q,Sephacryl S500,Plasmidselect 在下游纯化中,可应用不同层析技术在纯化生物分子的同时,去除各种污染物。 1.去除——内毒素
内毒素又称热原。含脂肪A、糖类和蛋白,是带负电的复合大分子。
内毒素的脂肪A部份有很强的疏水性。但在高盐下会凝集,无法上疏水层析。利用疏水层析试验盒(17-1349-01)可选择结合目标蛋白的介质而去除内毒素。
内毒素与阴离子交换介质Q或DEAE Sepharose Fast Flow有较强结合。可在洗脱目标蛋白后用高盐缓冲液或NaOH去除。
利用CNBr或NHS Sepharose FF可偶联内毒素底物如LAL,PMB,自动成亲合层析介质结合内毒素。内毒素经常是多聚体,凝胶过滤层析可有效地将之去除。
2.去除——蛋白中的核酸
大量核酸增加样本黏度,令区带扩张,反压增加,降低分辨率和流速。药审和食检对核酸含量也有严格限制。
胞内表达蛋白的核酸问题尤其严重。核酸带阴电荷,在初步纯化时利用阳离子交换介质如STREAMLINESP,SP Sepharose Big Beads,SP或CM Sepharose FF,SP SepharoseXL结合目标蛋白,可除去大量核酸。
核酸在高盐下会和蛋白解离,疏水层析介质很适合用来结合目标蛋白,在纯化蛋白的同时去除核酸。
利用核酸酶将核酸切成小片断,用凝胶过滤做精细纯化时便很容易去除了。
3.去除——病毒和微生物
病毒和微生物可成为病原,应尽量减除。结合不同层析技术,使用注射用水,用NaOH定期进行仪器和凝胶的在位消毒和在位清洗,皆可避免污染物增加。
病毒大都有脂外壳。可用与目标蛋白电荷相反的S/D(solvent/detergent)处理,使病毒失活,如Triton和Tween.再用适当的离子交换介质如CM Sepharose FF结合目标蛋白,去除S/D.
其它污染物可以改变pH和离子强度使其从目标分子中解离或失活,凝胶过滤介质Superdex及多种吸附性介质,SOURCE都是很好的精细纯化介质,可去除多种微量污染物。 凝胶是指颗粒大小在1埃到10埃之间的混合物。高分子溶液和某些溶胶,在适当的条件下,整个体系会转变成一种弹性的半固体状态的稠厚物质,失去流动性。这种现象称为胶凝作用,所形成的产物叫做凝胶或冻胶.
“气凝胶”是指分散系为气态的,如:云,雾等,“固凝胶”有烟水晶等,“液凝胶”就是呈液态的胶体,如氢氧化铁胶体 。

10. 怎样能去除水的的内毒素(求助)

去除水中的内毒素(热源),可以选用超纯水系统来去除。特别是在做细胞和组织培养、蛋白质分析和蛋白质纯化等实验时,内毒素(热源)的存在会直接导致培养物的污染而失败,为此,应该用超纯水系统来除实验室用水中的热源。如果进水为自来水,则一般的顺序是:1、预处理 2、RO(反渗透)3、初级纯化(离子交换)4、双波长UV灯消毒 5、超滤柱(去内毒素)6、终端过滤器(最后一道过滤)。这样得出的水就是实验室级超纯水,一定会符合你的需要。 现在生产超纯水的厂家很多,论售后服务等,比较优秀的 HEAL FORCE品牌,你可以考虑考虑。

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