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分子筛常见问题

时间:2025-05-27 17:04:58
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1、样品和缓冲液怎样选择和处理?

 

(1)缓冲液和样品组成是实现高分辨率的重要因素。蛋白质的性质(如电荷基团数量、疏水性和大小)会影响分子筛的分离。通常使用pH值在6.0-8.0之间的缓冲液,大部分蛋白质在该pH范围内是稳定的,可以优先尝试50 mM磷酸盐、150 mM氯化钠(pH值为7.0)的缓冲液。选择缓冲液PH时应尽量避开蛋白等电点,防止蛋白沉聚。

 

(2)此外,选择对目标蛋白质有益的离子强度也很重要。适当添加Nacl可减少非特异性结合,离子强度过高可能会增加填料和蛋白质之间的疏水相互作用,从而影响峰面积和分离度。

 

(3)使用高质量的水和化学试剂。溶液使用前应通过0.45 μm或0.22 μm滤膜过滤和脱气。

 

(4)缓冲液和色谱柱在使用前必须具有相同的温度。温度的快速变化,例如从冷藏室中取出的层析柱在室温下使用缓冲液,会在柱床中引入气泡,从而导致分离效果不佳。

 

(5)样品必须澄清且无颗粒物。对于小体积样品,可选用醋酸纤维素,再生纤维素或聚偏二氟乙烯材质的针头式滤器进行过滤,微量样品可采用高速离心的方法去除样品中不溶物。

 

常用蛋白纯化专用针头滤器货号:


0.45um滤膜

货号 名称 上样量
4604 Acrodisc 13mm SUPOR .45um gam 75pk 小于10ml
4614 Acrodisc 25mm SUPOR .45um gam 50pk 小于100ml
4654 Acrodisc 32mm SUPOR .45um gam 50pk 100ml-300ml


0.2um滤膜

货号 名称 上样量
4602 Acrodisc 13mm SUPOR .2um gam 75pk 小于10ml
4612 Acrodisc 25mm SUPOR .2um gam 50pk 小于100ml
4652 Acrodisc 32mm SUPOR .2um gam 50pk 100ml-300ml

 

2、样品和缓冲液的粘度是否有影响?


(1)对于高粘度溶液和低温溶液,请使用较低的运行流速。当运行高粘性样品(例如含有甘油的样品)时,如果在上样期间压力增加,则可能需要稀释样品或降低流速。粘度随温度而变化。如果样品与所用缓冲液的粘度相差不超过1.5倍,通常不会影响分离。

 

(2)如果样品的粘度非常高,则可以通过增加洗脱液的粘度来补偿,例如添加蔗糖或葡聚糖。

 

(3)液体的粘度随着盐浓度的增加而增加。混合有机溶液也会影响粘度,例如50%乙醇溶液的粘度远高于纯水和100%乙醇。

 

3、层析柱如何进行清洁?


定期清洁层析柱(例如每运行3-5次后)将延长其寿命,并有助于实现层析柱的最佳性能。

 

清洁可去除可能积聚在色谱柱上的任何沉淀蛋白质或其他污染物。除了常规清洁外,如果在柱床顶部看到变色或背压大幅增加,也应该清洗层析柱。

 

SEC层析柱对高pH具有良好的耐受,可以用NaOH多次清洗。NaOH的浓度取决于填料类型:Superose和Superdex色谱柱使用0.5 M NaOH,而Sephacryl层析柱仅使用0.2 M NaOH。

 

分子筛短期和长期保存方法及再生步骤可查看:分子筛短期和长期保存方法及再生步骤

 

4、层析柱如何换滤膜?


层析柱堵塞的原因也可能是滤膜堵塞,此时需要更换滤膜。

更换滤膜视频:
(1)Superdex/Superose Increase顶膜更换:https://www.univ-bio.com/article/id-4655.html
(2)Superdex/Superose Increase底膜更换:https://www.univ-bio.com/article/id-4654.html
(3)Hiload Superdex拆柱膜:https://www.univ-bio.com/article/id-4656.html
(4)Hiload Superdex换柱膜:https://www.univ-bio.com/article/id-4657.html

常用滤膜货号:


Superdex/Superose Increase

货号 名称 层析柱柱型
29053612 TRICORN 10 Filter Kit 10/300
29053586 TRICORN 5 Filter Kit 5/150


Hiload Superdex

支撑网

货号 名称 层析柱柱型
19065101 SUPPORT SCREEN 16/600
18937701 SUPPORT SCREEN 26/600


筛网

货号 名称 层析柱柱型
18876101 NET RING XK 16(10UM), PKG/5  16/600
18876001 NET RING XK 26(10UM), PKG/5 26/600

 

5、层析柱使用后应该保存在什么buffer中?


短期可保存在缓冲液中,如果超过2天不使用层析柱时,储存在20%乙醇中。

层析柱保存需添加储液装置(shipping device),储液装置操作请查看:https://www.univ-bio.com/article/id-4846.html

 

6、层析柱进气了怎么办?


少量进气通常不会影响层析柱的性能。可用脱气缓冲液低流速下反向冲洗层析柱来去除小气泡。

如何防止层析柱进气:
(1)确保缓冲液、系统和层析柱都具有相同的温度,尤其是缓冲液已储存在冰箱或冷藏室中时。
(2)将层析柱连接到系统时,确保系统的所有部件(包括管路)都充满液体,以防止空气进入系统。
(3)保持缓冲液在运行时一直有液体。
(4)连接层析柱时使用液滴对液滴的方式。

 

7、Cytiva的Superdex Increase和Superose Increase系列预装柱能否安装在HPLC上?


Cytiva的Superdex Increase和Superose Increase层析柱可以使用标准的1/16接头接入传统HPLC系统,用于分析目的,例如质量控制。

初次使用建议先以较低的流速运行,防止超压,后续可根据层析柱的压力情况调整运行流速。

 

8、凝胶过滤层析样品出峰位置正常,峰出现拖尾或者前倾?


正常峰通常是左右比较对称的,但是实际实验中有可能出现拖尾或者前伸,如下图所示。

 


(1)出现峰拖尾的主要原因和解决方法

 

 

(2)出现峰前倾的主要原因和解决方法:

 

 

9、层析柱塌陷或者顶端出现空柱如何处理?


对于Increase这种预装柱来说,如果柱头和填料之间出现缝隙(如下图所示),通常原因是柱床发生过超压,导致部分填料挤压变形 ,这种情况对于胶粒的损伤是不可逆的。出现缝隙后对于柱效的影响较大。

 


处理方法:
(1)出现这种情况应立即停止流速,把层析柱从仪器上取下来;
(2)如果超压时间不长,填料可能会反弹恢复,此时用去离子水反向冲洗柱子;然后再正向冲洗柱子,如果此时胶面下降,则调节柱头至胶面;
(3)如果填料没有恢复,调节柱头至胶面后,再反向清洗;
(4)如果柱子塌陷过多,建议更换分子筛;

注意:柱子塌陷的原因很大可能是柱子发生堵塞,处理之后应尽快清洁柱子。

 

10、柱子超压如何处理?


首先应该明确超压是层析柱引起的,还是层析系统引起的。


(1)可以通过将层析柱取下换成管线连接或者by-pass的方式观察层析系统的基础压力是否超过正常,或者可以更换同类型的层析柱来观察检测到的压力变化是否较大。
(2)如果是层析柱超压,则按照清洗流程清洗层析柱。
(3)查看滤膜是否需要更换,如果滤膜堵塞或者变色,则更换滤膜。

 

11、蛋白和杂质分离不开?
(1)首先考虑分子筛需要蛋白和杂质的分子量大小相差2倍;
(2)上样量推荐为柱体积的2%-5%;适当降低上样量有利于提高纯度;


(3)适量添加去垢剂去减少聚集;
(4)适当降低流速;


(5)使用粒径更小,分辨率更高的分子筛;
(6)增加其他的纯化方法,例如离子交换、疏水、亲和层析等。

 

12、层析柱变色或者有色素如何去除?


色素性质很复杂,可以根据填料的耐受情况,优先尝试NaOH 清洗,另外,也可以使用有机溶剂(如 30% 异丙醇或乙醇),最后再尝试酸,如 0.01 M HCl。 如果去除不掉,可以定期把色素污染部分的填料去除。

 

13、分子筛是否可以连接蠕动泵操作?


不建议。蠕动泵流速控制不准确,会显著影响分离效果;蠕动泵无法检测运行时压力,可能出现超压运行的问题。


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