《表1 4FF-Try (40) , 4FF-Try (60) , 4FF-Try (80) 及4FF-Try (110) 在4 mg/mL平衡浓度下的蛋白吸附密度Qc (pH4.0～8.0)》

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《色胺混合模式层析介质制备及配基密度影响研究》

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以BSA作为模型蛋白，首先考察不同pH条件下4种不同配基密度介质的静态吸附性能，并以Langmuir拟合数据。从图6可见，pH对介质吸附BSA产生了显著影响，呈现典型的pH依赖性。pH4.0条件下，因配基与BSA同时带有正电荷，产生静电斥力，4种介质的蛋白吸附量极小，无法进行拟合。pH5.0～8.0条件下，Langmuir拟合良好，可获得饱和吸附容量Qm及解离常数Kd。其中pH5.0位于BSA等电点附近，蛋白疏水区域大量暴露，产生疏水作用力，因此拥有更大的Qm及更小的Kd。但随着pH值增加，配基与蛋白间疏水作用力逐渐下降，致使吸附等温线变得平坦，难以在所处浓度范围达到“饱和平台期”，继续采用Qm对不同pH及不同配基密度介质的吸附容量进行比较并不合适。因此引入蛋白吸附密度（Qc）概念[20-22]，即根据Langmuir拟合计算获得的特定蛋白平衡浓度下的介质吸附容量。在本研究中，选择4 mg/mL作为比较浓度，结果显示于表1。从表中数据可知，4个配基密度的介质在所测pH范围内的吸附密度Qc都呈现“U”型变化，即pH4.0吸附密度最小，pH5.0最大，之后随pH增加逐渐减小。横向比较吸附密度随配基密度变化情况，同样发现“U”型趋势。即配基密度在80μmol/g以下时，随着配基密度增加，介质对BSA吸附能力逐渐增强。但当配基密度继续增大到110μmol/g时，Qc反而减小。推测原因可能为过多的配基造成了空间位阻效应，使BSA的扩散与吸附变得困难。与文献相比，Wu等人[17]所制备的色胺介质（约150μmol/g）对人血清白蛋白拥有141.33 mg/g的吸附容量。本研究则以80μmol/g的配基密度实现了74.5 mg/g的吸附容量，两者单位配基密度所实现的吸附容量相近。解离常数Kd的变化也符合不同pH以及不同配基密度的变化趋势。即pH5.0时Kd最小，高于或低于此pH值，Kd发生增加，蛋白与介质之间的亲和力减少。另外，随着配基密度的增加，Kd逐渐减小，直至80μmol/g，之后发生增加。说明过高的配基密度会减小蛋白与介质之间的亲和力。从目前所得数据可知，4FF-Try的最佳配基密度范围在60μmol/g～80μmol/g，介质制备可参考此范围。此外，使用最佳配基密度范围进行介质制备也减少了过高的配基加入量导致的成本升高。