如果您想鑒定復雜樣品中可能有的多種分析成分,那么你對色譜柱的主要要求就是高分辨率。另一方面,如果你想將大量的感興趣的蛋白質(zhì)(如生物反應器中產(chǎn)生的基于蛋白質(zhì)的生物制藥)與不需要的化合物分離,那么你對色譜柱的主要需求是產(chǎn)量。
這就是為什么分析柱傾向于高而薄,而用于大規(guī)模分離分析物的制備柱則傾向于更寬,以允許高流速。但是,雖然分辨率對于制備色譜柱的重要性不如對分析柱那樣重要,但它仍需要足夠高的分辨率,才能將感興趣的蛋白質(zhì)與不需要的化合物清晰分離。
不幸的是,實現(xiàn)所需的分辨率有時可能是相當大的挑戰(zhàn),因為寬的直徑允許感興趣的蛋白質(zhì)采取各種不同長度的路線通過色譜柱。這將導致蛋白質(zhì)洗脫成寬帶,可能與一些不需要的化合物重疊。
科學家已經(jīng)開發(fā)了各種技術(shù)來提高制備色譜的分辨率。現(xiàn)在拉戈什(Raja Ghosh)和他在加拿大麥克馬斯特大學(McMaster University)的同事們提出了一種*不同的方法,其中包括*廢除色譜柱并用一個盒子替換它。
他們的想法是用制備色譜中使用的常規(guī)離子交換顆粒填充特制的長方形盒子,體積為5mL至50mL。樣品和流動相從一端引入盒子的頂部,而被分離的分析物則在相對端流出盒子的底部。這種安排使盒子具有與相同體積的制備柱相似的通量,但感興趣的蛋白質(zhì)通過盒子的路徑都是相似的長度。
這是因為蛋白質(zhì)都需要沿著盒子向下移動相同的距離以達到遠端的出口,從而提高分辨率。它們可以先向前然后向下,或先向下然后向前,或沿著任何變化路徑遷移,但它們都行進相同的距離,并在窄帶中同時洗脫。
這種新型色譜盒,稱為長方體填充床裝置,Ghosh和他的團隊的對其進行了測試,試圖用它分離三種蛋白質(zhì)的混合物。為了使其具有挑戰(zhàn)性,他們選擇了三種具有相似等電點的蛋白質(zhì):核糖核酸酶A,細胞色素C和溶菌酶,這些都很難分離。事實上,傳統(tǒng)的制備柱很難做到這一點,而立方體填充床裝置將蛋白質(zhì)分離成三個清晰的峰。
他們的立方體填充床裝置,所測試的每種效率指標都超過了制備柱。例如,對于分辨率的測量,計算出他們的裝置,當流速為每分鐘0.5mL時,每單位床高度的理論塔板數(shù)為8636 / m,而制備柱的則為1480 / m。
所以,相當有意味的是,Ghosh和他的團隊通過思考如何改進制備色譜的方法,卻想出了一個實際上可以取代制備色譜的應用生物制藥純化的盒子。