非对称流场流分离技术联用质谱对蛋白分子的分离表征
对蛋白质组学的研究推动了所有生命科学的发展，其研究成果广泛应用于医学和工业领域。快速发展的蛋白组学需要先进的分离技术来获得高度纯化且具有生物活性的目标蛋白分子，以深入对蛋白质结构与功能的研究。由于蛋白分子本身具有分子量大、结构复杂、难分离、易失活等特点，蛋白分离技术面临既要保证高纯度、又要保持完整结构和活性的挑战。常用的传统蛋白分子分离方法中电泳技术需要加入表面活性剂，而活性剂在蛋白质表面吸附，破坏蛋白分子的立体结构;液相色谱方法需加入有机溶剂，在固定相色谱柱中进行，容易诱导蛋白组分的分裂。因此急需开发一种纯化收率高，能够保持蛋白活性及稳定性，同时能与下游质谱兼容的蛋白分子分离表征技术。 本文首先依据流体力学和传质分离等理论知识对非对称流场流分离蛋白分子的分离度的计算公式进行了推导。然后，通过实验考察非对称流场流分离技术在分离混合蛋白时的分离度能否满足蛋白分子的分离要求，进而研究分离过程中样品进样量、横向流速、进检测器流速、聚焦时间、膜材料、缓冲盐浓度、分离腔室厚度等操作参数对分离效果的影响，根据理论分析和实验研究结果优化得到采用非对称流场流分离混合蛋白分子的适宜操作条件。在此基础上对非对称流场流分离蛋白分子的质量回收率和活性回收率进行了测定，并与反相液相色谱方法进行了比较，结果表明非对称流场流分离蛋白分子时，蛋白分子残留和损失很小，同时蛋白分子立体结构和分子活性能够被很好的保护。 为了实现蛋白分子的快速分离表征，建立了我国首套非对称流场流分离线上联用电喷雾质谱装置，实现对肌红蛋白和牛血清蛋白混合样品及细胞色素C和肌红蛋白混合样品在30分钟内的快速分离表征。肌红蛋白、牛血清蛋白、细胞素色C相对分子质量的表征值与其各自标准物质检索值的相对误差分别为0.023％、0.009％和0.008％，并且测得蛋白分子的相对分子质量的变异系数(RSD)均小于0.01％，结果表明非对称流场流分离-电喷雾质谱联用对蛋白分子表征具有较高准确度和精确度。另外，实现了非对称流场流分离与基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的线下联用，对上述两种混合蛋白的分离表征结果与非对称流场流分离线上联用电喷雾质谱的结果一致。
非对称流场流分离技术;蛋白分子;分离表征;电喷雾质谱
北京化工大学
硕士
化学工程
金君素;全灿
2015
中文
TQ028
89
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）