应用报告
 

柱: HiTrap 1 ml
样品: E. Coli 匀浆液中的GFP
缓冲液A: 50 mM Tris/HCl, pH 8.2
缓冲液B:50 mM Tris/HCl, pH 8.2 + 1 M NaCl
流速: 1 ml/min (156 cm/h)
梯度: 0-100% B, 15 个柱体积
系统: AKTAexplorer 100

图2. E. Coli 中表达的GFP与不同介质的选择性和分离能力的比较。根据280 和490 的UV曲线综合分析,Capto Q的选择性最优。

 

Column: Tricorn 5/100, 10 cm bed height
Medium: Capto Q
Sample: GFP in E. coli homogenate
Buffer A: 50 mM sodium phosphate pH 7.0;
     50 mM Tris/HCl, pH 7.6;
     50 mM Tris/HCl, pH 8.2
Buffer B: A + 1 M NaCl
Flow: 600 cm/h
Gradient: 0-100% B, 15 column volumes
System: ÄKTAexplorer 100

图3. Capto Q的pH 优化结果。

 

pH 优化
图3 显示了pH 优化结果。在pH 7.0洗脱时没有490 nm的吸收峰,表明在该pH下GFP不结合Capto Q。pH 7.6和pH 8.2的层析图十分相似,但是,pH 7.6 的峰略宽。在稍高的pH下洗脱的280 nm曲线,能从GFP中分离出更多杂质。因此,pH 8.2 被确认为最佳pH 并用以进行中试。

动态结合载量
Capto Q和Q Sepharose Fast Flow的动态结合载量示于表1.

工艺过程优化
以最初的梯度洗脱结果为基础,建立起一个由三步组成的阶段洗脱的方案。为了节省时间及减少缓冲液的消耗,对平衡/再平衡/冲洗液的体积的工艺过程进行了优化。表2 叙述了优化的方法。第一个洗脱步骤可作为在GFP蛋白冲洗下来之前的组分的冲洗步骤。GFP靶蛋白在第二步进行收集,而步骤3 在在位清洗(CIP) 之前,以避免高荷电物质在柱上沉淀。由于除去了清洗步骤,整个工艺过程时间可大大缩短。此外,工艺优化也使平衡/再平衡步骤的时间缩短。


 

表1. 研究的介质在不同停留时间的动态结合载量

停留时间
time (min)*
QB10%
(mg GFP/ml 介质)
Capto Q
1
16
Capto Q
3
28
Capto Q
4
31
Capto Q
6
34
Q Sepharose Fast Flow
1
10
Q Sepharose Fast Flow
3
15
Q Sepharose Fast Flow
6
16

* 上样期间的保留时间等于床高/流速

 

表2. 用于按比例放大的优化步骤

步骤
体积(CV)
停留时间(min)
步骤时间(min)
平衡
6
2
12
上样
*
*
*
步骤1 (0.1 M NaCl)
6
2
12
步骤2 (0.133 M NaCl)
6
2
12
步骤1 (1 M NaCl)
4
2
8
冲洗
5
6
30
再平衡
3
2
6
总计         30 +上样    80 +上样

*上样体积和停留时间是变化的

 
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