閆鳳
摘要:隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了各種多肽類藥物,多肽在臨床醫(yī)學(xué)中有巨大的應(yīng)用價值。用反相高效液相色譜(RPLC)對兩種化學(xué)合成多肽-32肽和21肽進行了分離、純化和制備,能夠提高多肽的純度?;诖?,文章主要對多肽反相液相色譜法的分離、純化與制備進行了簡單的分析與研究。
關(guān)鍵詞:多肽;反相液相;分離、純化、制備
引言
多肽是氨基酸以肽鏈連接形成的化合物,其多肽在臨床醫(yī)學(xué)中有著較高的應(yīng)用價值。在現(xiàn)代化生物技術(shù)的影響下,多肽化學(xué)合成技術(shù)水平也在不斷提升,但是,由于多肽化學(xué)合成的產(chǎn)物成分比較復(fù)雜,對其混合物進行分離提純優(yōu)化就顯得格外重要。只有對多肽化學(xué)產(chǎn)物進行分離提純,才能提高多肽產(chǎn)物的純度,保證多肽的藥用價值。
1反相液相色譜法概述
反相液相色譜法是液相色譜分離模式中使用最為廣泛的一種,該方法具有柱效高、分離能力強、保留機理清楚等優(yōu)點,對于生物大分子、蛋白質(zhì)及酶的分離分析,反相液相色譜正受到越來越多的關(guān)注。在分配色譜中,組分在色譜柱上的保留程度,取決于它們在固定相和流動相之間的分配系數(shù),組分在固定相上的保留時間越長,固定相與流動相之間的極性差值越大。而流動相為極性,固定相為非極性的液相色譜就是反相液相色譜。
2多肽反相液相色譜實驗分析
2.1實驗儀器與試劑選擇
第一,實驗儀器。選用型號為SCL-10AVP液相色譜儀,該色譜儀包括系統(tǒng)控制器、LC-10ATVP色譜泵、進樣閥、SPD-M10AVP二極管陣列檢測器、CLASS-VP5.33色譜工作站。色譜柱為200×4mmID的不銹鋼管,用勻漿法裝填德國進口Nucleosil4000-7C18反相色譜填料。KQ-250型超聲波清洗器、TLL-C臺式冷凍離心機、E-Pure純水器。
第二,試劑。試劑選擇色譜純乙腈、三氟乙酸(TFA)、32肽、21肽粗品。
2.2實驗方法
將合成多肽粗品用含乙腈水溶液溶解后,離心,保留上清液,棄去沉淀。取一定濃度的多肽樣品溶液進樣至已用流動相A液[水+0.1%TFA(VV%)]平衡過的RPLC色譜上,然后進行線性梯度洗脫直至達到要求的B液濃度[乙腈+0.1%TFA(VV%)]。流動相A、B液需超聲脫氣后使用。收集各色譜餾分進行檢測,再用100%B液洗脫10min,使殘余在柱上的物質(zhì)完全沖洗下來,然后再用相應(yīng)濃度的A液使柱平衡,以構(gòu)成一個完整的色譜過程。流速1.0mL/min,32肽的檢測波長為215nm,21肽為280nm。
2.3實驗結(jié)果分析
2.3.1RPLC對合成多肽的分離
以乙腈作為流動相,用RPLC對合成的32肽和21肽的粗品進行分離。圖1(a)和(b)分別是32肽和21肽的RPLC色譜分離圖。
圖1(a)RPLC對合成32肽的色譜分離
(b)RPLC對合成21肽的色譜分離圖
從圖1對兩種多肽的分離結(jié)果可看出,二者的組成都比較復(fù)雜。由于沒有32肽和21肽的標準品進行對照,無法確認32肽和21肽的目標峰,因此必須收集主要的色譜餾分并對各色譜餾分進行定性分析,以便確定目標多肽色譜峰的位置。分別收集各色譜餾分,冷凍干燥處理后用飛行質(zhì)譜對各色譜餾分的分子量進行測定(質(zhì)譜圖未給出)。結(jié)果表明圖1(a)中的色譜峰3和圖1(b)中色譜峰2的餾分的分子量分別與合成32肽和21肽的分子量完全吻合,表明圖1中的色譜峰3、色譜峰2分別是32肽和21肽的目標峰。
2.3.2RPLC對多肽的制備
第一,梯度方式。從圖1看出32肽和21肽的組分都較復(fù)雜,需要選擇合適的色譜條件對其進行最優(yōu)化分離,這樣才能用最少的分離步驟和最短的時間得到合格的產(chǎn)品。由于32肽與雜質(zhì)組分的性質(zhì)非常相似,雖然選擇不同的梯度方式,用RPLC對32肽的分離效果還是得不到改善。而從圖1(b)可看出,只要選擇適當?shù)纳V條件,就可使21肽的目標峰(峰2)與雜質(zhì)峰得到分離,因此對其梯度方式進行了選擇。
第二,進樣量。由于沒有制備型的反相色譜柱,所以我們用分析型的反相色譜柱通過多次收集樣品組分制備多肽。只要在保證柱子對樣品的基本分離效果的前提下,盡可能多的進樣,就可一次制備更多的樣品,從而縮短制備時間,故應(yīng)對進樣量進行選擇。32肽和21肽的進樣量分別為1.0mg、2.5mg、3.0mg、3.5mg和5.0mg。當進樣量大于5.0mg時,分離效果逐漸變差,因此,32肽和21肽制備時的進樣量為5.0mg。通過多次分離純化,對32肽和21肽的目標峰進行了大量的收集,然后將所收集的樣品進行凍干,除去水和有機溶劑。
2.3.3純度分析
用RPLC對32肽和21肽凍干樣品的純度進行分析檢測,分離后21肽的純度為98.6%,達到了產(chǎn)品純度95%的要求,而32肽的純度只有80%左右,達不到95%的純度要求,因此需要對其進行二次純化和制備。32肽經(jīng)RPLC分離純化后,其純度僅有80%左右,還含有較多雜質(zhì),因此需對其進行二次純化和制備。為了更好地分離純化32肽,必須對其分離條件再次進行優(yōu)化。
首先,對其分離梯度模式進行選擇,分別選用了5種線性梯度,線性梯度模式分別為:10%→60%B,30min線性;20%→60%B,30min線性;30%→60%B,30min線性;20%→40%B,30min線性;25%→35%B,30min線性。圖2給出了3種梯度模式下32肽的RPLC色譜分離圖。
圖2 不同線性梯度下32肽凍干樣品的RPLC色譜分離
從圖2可看出,用梯度e可使32肽與雜質(zhì)進行有效分離,因此選用梯度e對32肽進行二次分離純化。優(yōu)化色譜分離條件后,通過對32肽的目標峰進行大量的收集,對32肽進行二次制備。當32肽凍干樣品的進樣量超過5.0mg時,樣品的分離度大大下降,因此進樣量選擇5.0mg。優(yōu)化色譜分離條件后,通過對32肽的目標峰進行大量的收集,對32肽進行二次制備。其色譜圖如下所示:
圖3二次制備的32肽的RPLC色譜分離
收集的樣品進行凍干處理,并用RPLC對32肽的純度進行色譜分析,經(jīng)計算其純度達到96.4%。經(jīng)計算其純度達到96.4%,通過36次的分離純化,共制備得到高純度的32肽100mg。
結(jié)束語
總而言之,通過對多肽的制備、分離、純化的實驗可以發(fā)現(xiàn),在多肽制備過程中,其純度并不能完全達到標準要求,這就需要對其進行二次提純指標。對此,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重多肽分離、純化技術(shù)的研究,為多肽的應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。
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