[發明專利]一種高通量體液蛋白質樣品預處理裝置及其應用

在審

• 申請號: 201611043531.4
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108088933A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張麗華;袁輝明;戴忠鵬;楊開廣;張玉奎
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種高通量體液蛋白質樣品預處理裝置，包括：依次串連體液高豐度蛋白質去除系統(A)和集束式蛋白質樣品預處理裝置(B)；

其特征在于：

集束式蛋白質樣品預處理裝置(B)包括依次串連的集束式高溫變性和還原器、集束式溶劑置換器和酶反應器；

所述集束式高溫變性和還原器包括2根以上管狀中空纖維膜和變性和還原反應腔體；將2根以上根中空纖維膜集束在聚四氟管中，聚四氟管二端用環氧膠固定于變性和還原反應腔體內，以集束式中空纖維膜為蛋白質傳輸載體，集束式中空纖維膜兩端穿過變性和還原反應腔體側壁面伸出腔體外，并于變性和還原反應腔體上設有物料進口和出口；變性和還原反應腔體外壁面上設有電加熱膜；

所述集束式溶劑置換器包括2根以上管狀中空纖維膜和緩沖液置換腔體；將2根以上根中空纖維膜集束在聚四氟管中，聚四氟管二端用環氧膠固定于變性和還原反應腔體內，以集束式中空纖維膜為蛋白質傳輸載體，中空纖維膜固定于緩沖液置換腔體中，集束式中空纖維膜兩端穿過緩沖液置換腔體側壁面伸出腔體外，并于緩沖液置換腔體上設有物料進口和出口；

集束式高溫變性和還原器中的集束式中空纖維膜入口端相連

體液高豐度蛋白質去除系統(A)包括色譜柱，色譜柱一端經液相色譜泵與體液蛋白質樣品儲罐相連，色譜柱另一端與集束式高溫變性和還原器中的集束式中空纖維膜入口端相連；

所述高通量體液蛋白質樣品預處理裝置是將體液高豐度蛋白質去除色譜柱的入口端與體液蛋白質樣品儲罐相連，從色譜柱上洗脫下來的中低豐度蛋白質直接進入集束式高溫變性和還原器，高溫變性和還原器上的中空纖維膜的物料流出端與溶劑置換器上的中空纖維膜的物料流入端相連通；溶劑置換器上的中空纖維膜的物料流出端與酶反應器的物料入口相連；產物由酶反應器的物料出口流出，中低豐度蛋白質通過酶反應器被迅速切割成多肽，實現中低豐度蛋白質到多肽的快速轉化；

集束式高溫變性和還原器中的物料進口與變性還原反應液相連、出口為廢液出口；

緩沖液置換腔體上設有物料進口與溶劑置換液相連、出口為廢液出口。

2.按照權利要求1所述的預處理裝置，其特征在于：

所述集束式高溫變性和還原器采用2-100根中空纖維膜作為體液中低豐度蛋白質的傳輸載體，并固定于變性和還原反應腔體中，通過液相色譜泵或蠕動泵將高濃度變性劑和還原劑輸送至變性和還原反應腔體，并與蛋白質充分混合，在溫控系統作用下加熱并完成變性還原反應；

所述集束式溶劑置換器采用2-100根中空纖維膜作為體液中低豐度蛋白質傳輸載體，并固定于緩沖液置換腔體中，通過液相色譜泵或蠕動泵將低濃度弱堿性緩沖溶液輸送至緩沖液置換腔體，使蛋白質溶劑與交換液發生置換，從而達到蛋白質除鹽的目的；

酶反應器中裝填的基質材料為10-30μm粒徑的硅膠顆粒材料；蛋白酶通過共價鍵合附的方式固定在材料表面，所述酶為胰蛋白酶，酶液濃度范圍為10-50mg/mL；

將集束式高溫變性和還原器，溶劑置換器和酶反應器依次串聯構成集束式蛋白質樣品預處理裝置。

3.按照權利要求1所述的預處理裝置，其特征在于：

液相色譜泵或蠕動泵的流量范圍0.1mL/min-5mL/min，溫控裝置的加熱溫度范圍60-95℃；

變性劑的種類可以為鹽酸胍或尿素，濃度為4-8M，蛋白質還原劑的種類可以為二硫蘇糖醇、硫醇、三(2-羧乙基)膦，濃度為5-100mM；

低濃度堿性緩沖溶液可以為碳酸氫銨或醋酸銨溶液，濃度范圍為10-100mM,pH范圍為7.5-8.5。

4.按照權利要求1所述的預處理裝置，其特征在于

所述的體液高豐度蛋白質去除抗體柱的適用的洗脫流量范圍為50-1000μL/min,體液蛋白質處理量為0.3-1mg，體液包括血漿、血清或尿液。

5.一種權利要求1-4任一所述的高通量體液蛋白質樣品預處理裝置可用于臨床診斷和疾病蛋白質質組學研究中的體液蛋白質快速預處理過程。