تنقية البروتين: الاستشراب السائل والإذابة المتدرجة

مع جامع الكسور OMNICOLL ومضخات LAMBDA التمعجية

ل تنقية البروتين و عزل الببتيدات أو الأحماض النووية أو الجزيئات الصغيرة من المزيج الخام لمرق التخمير،, سائل تُستخدم تقنية كروماتوغرافيا الأعمدة (LC) على نطاق واسع باستخدام التبادل الأيوني، والتفاعل الكاره للماء، والتقارب أو الاستبعاد الحجمي في المعالجة اللاحقة (DSP).

بغرض تحسين عمليات الكروماتوغرافيا السائلة, ، يتم استخدام جامع الكسور OMNICOLL ومضخات السوائل التمعجية LAMBDA الموثوقة بنجاح في الممارسة المختبرية:

مثال على إعداد نظام جمع الكسور التلقائي

على سبيل المثال، كامل ترتيب كروماتوغرافيا العمود مع التجميع التلقائي يتضمن تجميع أجزاء الإيلاء باستخدام جهاز تجميع الكسور OMNICOLL ما يلي:

جامع الكسور لامدا أومنيكول ومضخات لامدا التمعجية لتنقية البروتين عن طريق الإذابة بتدرج التركيز

  • حاويتان متشابهتان مع محلول الإذابة A وB متصلان بواسطة أنبوب شفط (أو أنبوب في الأسفل مزود بصمام لضبط التدفق)
  • محلول الإذابة أ يتم سحبها باستمرار إلى داخل الكأس مع محلول الإذابة B وهو أمر مستمر يتم خلطها بواسطة محرك مغناطيسي, وبالتالي تغيير تركيز المحلول المنظم
  • مضخة لامدا التمعجية القابلة للبرمجة لـ ضخ خليط التدرج في العمود
  • يُستخلص من العمود يتم تمريرها عبر كاشف (لقياس الرقم الهيدروجيني، الامتصاص عند 280 نانومتر، الموصلية)
  • من جهاز الكشف، تجزئة البروتين يتم جمعها بواسطة جامع الكسور OMNICOLL في الحاويات المطلوبة (مثل: الأنابيب، والقوارير، وما إلى ذلك).

يتم فصل البروتينات عن طريق تغيير تركيبة المحلول المنظم. (القوة الأيونية، الرقم الهيدروجيني، الموصلية، تركيز الأملاح، إلخ.). يمكن تغيير ظروف الإذابة من خطية أو متدرجة أو متدرجة مجزأة بواسطة تغيير تدفق المخزن المؤقت A إلى B حيث يتغير تركيب الطور المتحرك بمرور الوقت.

إجراء

في كروماتوغرافيا العمود السائل، من المهم تعبئة العمود بشكل متساوٍ. بدون فقاعات هواء أو قنوات أو شقوق في الطور الثابت.

تقوم مضخة لامبدا التمعجية بتزويد الطور المتحرك السائل بشكل مستمر إلى عمود الكروماتوغرافيا المعبأ بمعدل ثابت معدل تدفق قابل للتكرار وخالٍ من النبضات.

يتم فصل خليط العينة المحمل أعلى عمود الكروماتوغرافيا عن طريق تمريره عبر الطور الثابت الصلب (الراتنج):

تُمتص مكونات مرق التخمير وتُزال بدرجات متفاوتة على الطور الثابت، بينما تتحرك المكونات الموجودة في الطور المتحرك ببطء متفرق عن بعضهم البعض.

مع استمرار تدفق الطور المتحرك عبر العمود، فإن ناتج العمود أو الإيلويت يكون تم تجميعها على شكل أجزاء في الطرف السفلي من عمود الكروماتوغرافيا بمساعدة جامع الكسور OMNICOLL .

جهاز كشف لمراقبة عملية فصل البروتين من العمود أو تحليل الكسور يقدم معلومات حول تركيز البروتين المطلوب في جزء لمزيد من المعالجة، على سبيل المثال: عن طريق الفصل الكهربائي الهلامي.

 


تحسين طرق الإذابة لتنقية البروتين

إن اختيار محلول الإذابة المناسب، في الكروماتوغرافيا السائلة لتنقية الإنزيم، يمكن أن يحسن بشكل كبير من جودة الفصل ووقت التحليل.

الاستخلاص متساوي التركيز في كروماتوغرافيا العمود السائل

في الكروماتوغرافيا السائلة، يتم فصل البروتينات تحت تركيبة مذيب ثابتة (أي الإذابة متساوية التركيز):

  • عندما لا تكون العينات معقدة للغاية، وأيضًا عندما لا يكون لمكونات العينة أوقات احتفاظ متشابهة.

إضافة إلى ذلك، بالنسبة للبروتينات الأكثر امتزازًا، فإن عملية الإذابة باستخدام تركيبة ثابتة للمرحلة المتحركة ستؤدي إلى يستغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا ليتم استخلاصه.

يتم استخدام المحلول المنظم والمضخة التمعجية في عملية الإذابة متساوية التركيز.

الاستخلاص المتدرج - لتنقية البروتينات من الخلائط المعقدة (العينات البيولوجية)

في عملية الإذابة المتدرجة، يكون تركيب تغيرات الطور المتحرك أثناء عملية الفصل ويؤثر على احتفاظ المواد المراد تحليلها.

يُستخدم فصل البروتينات بالتدرج بشكل مفيد في تنقية البروتينات:

  • عينات بيولوجية معقدة
  • Mالخلطات ذات الخصائص المعروفة
  • Cمكونات ذات أوقات احتفاظ مماثلة

إذا تم استخدام الإذابة المتدرجة في كروماتوغرافيا العمود السائل لتنقية البروتينات، فإن يمكن تقصير مدة الاحتفاظ.

يتم إجراء عملية الفصل بالتدرج باستخدام مخزنان مؤقتان و مضخة واحدة أو اثنتين من المضخات التمعجية.

الفصل بالتدرج وملف الفصل

يشير الإذابة المتدرجة إلى أنه سيتم تغيير تركيبة الطور المتحرك أثناء فصل العينة لتحقيق الفصل الأمثل في أقل وقت ممكن.

مع اختلاف تركيبة المذيب (الإذابة المتدرجة)، يمكن التأثير على عامل الاحتفاظ، وبالتالي عامل السعة.

ملامح التدرج اللوني:

 

تُفضّل التدرجات الخطية عمومًا؛ ويمكن تطبيقها في الأشكال الخطية، والمجزأة، والمحدبة، والمقعرة. توفر التدرجات غير الخطية العديد من المزايا المتميزة، بما في ذلك تقليل وقت الفصل، وتحسين دقة العينة، وزيادة حساسية الكشف.

يوصي علماء الكيمياء الحيوية مضخات لامدا السائلة التمعجية والتي تضمن تطبيق الطور المتحرك بدون نبضات: www.lambda-instruments.com/peristaltic-pumps/.

توليد التدرج باستخدام مضخات تمعجية موثوقة

تتميز مضخات لامبدا المختبرية التمعجية بإمكانية برمجتها والتحكم بها عن بعد لتحقيق الاستخلاص الخطي، والتدرجي، والمجزأ.

الإذابة المتدرجة بمضخة واحدة

يمكن أيضًا إجراء عملية الإذابة المتدرجة باستخدام مضخة تمعجية واحدة: الحاويات التي تحتوي على محلول الإذابة A و B نكون متصل بواسطة سيفون أو أنبوب في الأسفل مزود بصمام لضبط التدفق

  1. يُسحب محلول الإذابة A باستمرار إلى الكأس الذي يحتوي على محلول الإذابة B مع التحريك الجيد، حيث تغيير تركيز المحلول المنظم

  2. مضخة لامدا التمعجية القابلة للبرمجة تستخدم لـ ضخ خليط التدرج في عمود الكروماتوغرافيا

  3. تم تمرير الراشح من العمود عبر الكاشف لقياس الرقم الهيدروجيني، والامتصاص عند 280 نانومتر، والتوصيل الكهربائي.

  4. من جهاز الكشف، تم جمع تجزئة الإيلاء بواسطة جامع الكسور OMNICOLL في الحاويات المطلوبة (على سبيل المثال: الزجاجات، والأكواب، والأنابيب، والقوارير، وما إلى ذلك)

الإذابة المتدرجة باستخدام مضختين

مضختان تمعجيتان من نوع لامدا قابلتان للبرمجة تُستخدم هذه المواد لخلط المواد المذيبة بشكل قابل للتكرار في عملية الإذابة المتدرجة.

  1. ال التغير في التركيب بمرور الوقت يمكن أن يكون مبرمج مباشرة على شاشة مضخة LAMBDA التمعجية أو يمكن تسجيلها وعرضها كرسم بياني في الوقت الحقيقي باستخدام برنامج التحكم PNet PC.

  2. ال يمر خليط التدرج عبر عمود الكروماتوغرافيا ويتم فصل المكونات.

  3. تم تمرير المادة المستخلصة من العمود عبر الكاشف لقياس الرقم الهيدروجيني، والامتصاص عند 280 نانومتر، والتوصيل الكهربائي.

  4. جامع الكسور الآلي لامدا أومنيكول،, يجزئ الإيلاء ويقوم بجمع الكسور بناءً على الوقت المبرمج أو عداد القطرات.


 

متطلبات نظام الضخ لكروماتوغرافيا العمود

أهم متطلبات نظام الضخ المستخدم في كروماتوغرافيا الأعمدة هي:

  • معدل تدفق ثابت وقابل للتكرار
    تعتمد قابلية التكرار على أوقات احتجاز القمم. وتعتمد أوقات الاحتجاز بدورها على معدل التدفق.

  • تدفق خالٍ من النبضات
    يجب حماية المرحلة الثابتة من ارتفاعات الضغط المفاجئة. وينبغي أن يظل خط الأساس للكاشف مستقرًا.

 

يوصى باستخدام مضخات LAMBDA MULTIFLOW القابلة للبرمجة ذات الحركة التمعجية، والتي تأتي مع ضمان لمدة 5 سنوات، لتحقيق معدلات تدفق قابلة للتكرار.

مضخات لامبدا المختبرية القابلة للبرمجة ذات الحركة التمعجية

متطلبات الجزء لتنقية البروتين

أهم متطلبات جامع الكسور في كروماتوغرافيا العمود السائل هي:

  • سعة غير محدودة
    إن إمكانية جمع عدد غير محدود من الكسور أمر بالغ الأهمية، خاصة أثناء تحسين العمليات.

  • نطاق حجم مختلف
    القدرة على تكييف جهاز تجميع الكسور لتجارب المختبر المختلفة والعمليات التجريبية على نطاق واسع.

 

يُعد جامع الكسور القابل للتخصيص OMNICOLL مثاليًا لتحسين العمليات بكفاءة في المختبر وعلى نطاق تجريبي.