[發(fā)明專(zhuān)利]用于生物大分子分離純化的柱切換循環(huán)體積排阻色譜系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810012114.2
• 申請(qǐng)日: 2008-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101619090A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗華;袁輝明;梁振;張玉奎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C07K1/16
• 分類(lèi)號(hào): C07K1/16;C12N15/10;B01D15/34;C07H1/06
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 馬 馳;周秀梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蛋白分離純化系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種柱切換循環(huán)體積排阻色譜分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在生物大分子的分離中，離子交換色譜和體積排阻色譜是最常用的兩種分離技術(shù)。而體積排阻色譜由于分離條件溫和，容易保存生物分子的活性，因此常被用于生物分子的分離與純化。和其它的分離模式相比，體積排阻色譜被認(rèn)為是一種分辨率低的液相色譜方法，因此限制了它在生物大分子分離中的應(yīng)用。為了提高分辨率，通常會(huì)采用更長(zhǎng)的色譜柱或者使用更細(xì)粒徑的填料裝填的色譜柱，然而柱壓太高也使該方法很難付諸于實(shí)踐。循環(huán)體積排阻色譜是一種提高分辨率的液相色譜方法，樣品可以在一根色譜柱內(nèi)進(jìn)行無(wú)數(shù)次重復(fù)的分離，因此可以說(shuō)是無(wú)限制地增加柱長(zhǎng)，從而可以獲得很高的分辨率。然而，隨著分離時(shí)間的增長(zhǎng)，譜峰隨之展寬，分離開(kāi)的色譜峰(分子量范圍寬的蛋白、核酸等)在多次循環(huán)分離后可能還會(huì)重疊。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服這一缺陷，申請(qǐng)人建立了柱切換循環(huán)體積排阻色譜系統(tǒng)，該方法是將預(yù)分離開(kāi)的生物大分子捕集在第二根體積排阻色譜柱上，通過(guò)控制閥切換，將分子量相似的生物大分子切入循環(huán)系統(tǒng)中分離，得到滿意的分離度后，對(duì)分離開(kāi)的組分進(jìn)行收集。然而，再?gòu)牟都谐鲆恍〔糠诌M(jìn)行循環(huán)分離，依次類(lèi)推。這種方法適用實(shí)際復(fù)雜樣品的分離純化，具有更高的使用價(jià)值。

本發(fā)明的目的在于提供一種以體積排阻色譜為分離模式的生物大分子分離裝置，利用該裝置可以分離純化生物大分子，獲得更高純度的生物大分子，同時(shí)還構(gòu)建連續(xù)生物大分子多維分析平臺(tái)。該裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，分辨率高，分離效果好，實(shí)用性強(qiáng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種用于生物大分子分離純化的柱切換循環(huán)體積排阻色譜系統(tǒng)，其特征在于：包括液相色譜泵、切換閥、體積排阻色譜柱A、體積排阻色譜柱B、檢測(cè)器，它們通過(guò)管道以閉合環(huán)路的形式相連；

體積排阻色譜柱A一端與進(jìn)樣閥相連、另一端通過(guò)一切換閥A分別與體積排阻色譜柱B、檢測(cè)器相連，進(jìn)樣閥的外端通過(guò)泵經(jīng)三通接頭分別與外界的流動(dòng)相源及檢測(cè)器出口相連接，

三通接頭與檢測(cè)器的連接管路上設(shè)置有切換閥B，檢測(cè)器通過(guò)切換閥B與收集瓶或廢液瓶相連。

所述切換閥A為六通閥或十通閥，它分別與體積排阻色譜柱A、體積排阻色譜柱B和檢測(cè)器相連。

所述進(jìn)樣閥由定量環(huán)與六通閥或十通閥組成，進(jìn)樣閥通過(guò)六通閥或十通閥串連于體積排阻色譜柱A與泵的連接管路中；所述檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器、質(zhì)譜或其他類(lèi)型檢測(cè)器。

泵、進(jìn)樣閥、體積排阻柱A、切換閥A、體積排阻色譜柱B、檢測(cè)器、切換閥B和三通或四通連接頭通過(guò)管路依次相連，通過(guò)控制切換閥A可以控制進(jìn)入循環(huán)分離系統(tǒng)的生物大分子的數(shù)量，控制閥B的切換可以控制生物大分子組分的分離與收集。

具體分析過(guò)程如下：在循環(huán)分離前，通過(guò)閥A使兩根體積排阻色譜柱串聯(lián)在一起。生物大分子樣品首先通過(guò)體積排阻色譜柱A分離，然后捕集在體積排阻色譜柱B中，當(dāng)一小部分生物大分子從體積排阻色譜柱B中被洗脫下來(lái)時(shí)，切換閥A和閥B，此時(shí)泵、體積排阻色譜柱A、檢測(cè)器通過(guò)一個(gè)三通或四通連接接頭形成一個(gè)閉合環(huán)路中，此時(shí)生物大分子樣品可以不斷地在該系統(tǒng)中分離直至達(dá)到滿意的分離結(jié)果，而其它的樣品則被保留在第二根色譜柱中。第一部分生物大分子完成分離后，生物大分子組分被切出系統(tǒng)收集下來(lái)。另一小部分生物大分子從第二根色譜柱中切出，進(jìn)行循環(huán)分離，依次類(lèi)推。

生物大分子經(jīng)體積排阻色譜柱A、體積排阻色譜柱B依次分離后，通過(guò)控制切換閥，相似分子量大小的樣品依次從體積排阻色譜柱B上切入循環(huán)系統(tǒng)中，并以體積排阻色譜柱A為分離柱進(jìn)行循環(huán)分離，直至達(dá)到滿意的分離度。

以體積排阻色譜柱A為分離柱，生物大分子樣品以循環(huán)分離的方式進(jìn)行分離。體積排阻色譜柱A的柱體積要小于體積排阻色譜柱B。生物大分子以峰切割的方式從體積排阻色譜柱B中進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。體積排阻色譜柱B具有分離和捕集的雙重作用。

本發(fā)明所述生物大分子可以為蛋白質(zhì)或核酸；本發(fā)明可以用于生物大分子的分離與純化，同時(shí)可以作為構(gòu)建連續(xù)生物大分子多維分離平臺(tái)的重要部件。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的體積排阻色譜方法相比具有分離能力強(qiáng)，分辨率高等特點(diǎn)，可用于生物大分子樣品的分離純化。同時(shí)，該系統(tǒng)在構(gòu)建連續(xù)生物大分子多維分離平臺(tái)中也具有很好的實(shí)用價(jià)值。

本發(fā)明的有益效果是：

1.該系統(tǒng)采用循環(huán)分離的方式，不需要增加柱長(zhǎng)或減小粒徑，就可以極大提高分辨率，改善分離效果。

2.由于采用體積排阻色譜分離模式，以低鹽緩沖溶液為洗脫劑，因此，蛋白在分離純化后仍然能保持活性。