液相色谱在生化药物中神经生长因子在不同色谱分离模式下结果的比较
时间:2022-11-08 阅读:528
神经生长因子(NGF)是1951年是由诺贝尔生理学和医学奖获得者R. LeviMontalcini和S. Cohen在小鼠肉瘤细胞内发现的。NGF是一种蛋白质,含三种亚基α、β、γ,以α2βγ2五个亚基组成,分子量为1300000,通常称为7S NGF。只有β亚基具有促进神经生长的作用,用不同方法提取可以得到一种2.5S的NGF,大致相当于β亚基部。由两个118个氨基酸组成的单链通过非共价键结合而成的二聚体,分子量为26600左右,等电点是9.3,不同种间NGF的结构具有高度的同源性,生物效应也无明显的种间特异性。图2-21为经典的NGF空间分子结构,红色:α亚基(功能尚不清楚),绿色:γ亚基(具有蛋白酶活性),蓝色:β亚基(具有生物活性的NGF)。目前有较多的文献采用反相高效液相色谱的方法进行快速简便的NGF含量的测定,但是作为生物活性物质,NGF在有机相(乙腈或者甲醇)的条件下会发生不可逆的生物活性变性,因此本文考虑采用离子交换液相色谱方法对NGF进行离子交换模式下的分离,在缓冲液的条件下保持了NGF的生物活性,使分析的过程更接近生物体液环境,同时考察了不同的pH条件对NGF分离的影响。各种不同分离方法色谱条件见表2-16、2-17,各分离模式下柱温均为30 ℃,进样量10 µL,检测波长280nm。分析图谱见图2-22到2-24。
(1)反相色谱条件:色谱柱:Acclaim300 C18,3 µm,3×150 mm, P/N:063684流动相:A:0.1%TFA超纯水; B:0.1%TFA乙腈;流速:0.50 mL/min梯度洗脱见表2-16:
(2)体积排阻色谱条件:色谱柱:Mab Pac SEC-1,5 µm,4.0×300 mm, P/N:074696流动相:50 mmol/L磷酸钠缓冲液pH=6.8和 0.3 mol/L的NaCl的混合溶液流速:0.20 mL/min(3)离子交换色谱条件:色谱柱:MAb Pac SCX-10,10 µm,4.0×250 mm, P/N:074625流动相:A:Tris缓冲液pH=7.2, B:Tris缓冲液加0.5mol/L的NaCl,pH=7.2;流速:1.0 mL/min梯度洗脱条件见表2-17:
本实验分别采用反相、体积排阻和离子交换的色谱方法分离了NGF(神经生长因子)。反相色谱条件测定选择了适于测定蛋白成分的孔径为300Å的色谱柱;体积排阻色谱采用MabPac SEC-1柱同时进样的还有牛血清白蛋白(BSA)、卵清蛋白和细胞色素C,由图2-23可知,客户提供NGF样品的色谱峰与细胞色素C(MW=12KDa)的保留时间比较接近,因此其分子量可能为13-14KDa,是由118个氨基酸构成的单链,而没有形成二聚体。在体积排阻的色谱图上可以看到除了主峰,基本没有小杂峰,所以可以认为NGF样品中没有小片段的杂蛋白的影响。采用离子交换色谱方法分离NGF时,色谱柱和流动相的pH选择对样品的影响较大,而且之前鲜有采用离子交换的方法分离NGF的报道。根据NGF(二聚体)的pI约为9.3,因此考虑采用MAbPac SCX-10阳离子交换的色谱柱对其进行分析,改变了不同的梯度条件,但在流动相pH为5.6和6.5的条件,NGF在色谱柱基本没有保留,很快就出峰,说明在此pH条件下,NGF蛋白整体可能呈电中性或者带负电荷,导致其在阳离子色谱柱上没有保留。后将流动相pH分别调节到7.1、7.2和7.3,比较了不同的结果。将pH调节为7.3时,改变不同的梯度条件,NGF还是为一个峰,而前面的小杂峰能够较好分离。因此流动相的pH对NGF分离的影响比较大,能够将NGF样品中具有电荷差异的样品进行分离。