蛋白质制剂的稳定性在重组抗原的迅速发展的蛋白质治疗和疫苗生产领域是至关重要的。Zeta电位或剪切平面的表面电荷密度是在预测这些制剂的稳定性方面使用的变量之一。
而且,电动电势已被用作指示构象转变的响应配体加成。传统的电位定量方法采用了经典的激光多普勒测速法来推导悬浮蛋白的电泳迁移率。
从相分析方法的结果,实施电极设计,消除电渗透伪影,在这里展示。利用这种方法,在一系列显著的溶剂条件下,包括近生理离子强度条件下的zeta电位的测量成为可能。这一技术因此大大提高了实验条件下的zeta电位可以建立的范围。
实验
利用Zeta潜在量化进行了Brookhaven Instruments Zetapals。为了改善灵敏度,用称为相分析光散射(PAL)的技术探测带电蛋白的运动。在传统的激光多普勒电泳中,利用由于散射体的运动而发生的散射光的频移来建立蛋白质运动。
然而,通过识别和量化散射光中的相移,就有可能对粒子运动进行更为敏感的测量。1光学排列如图1所示。
为了增加灵敏度,在这些过程中使用了乌兹吉里斯型电极组件,如图2所示。这种设计抑制了毛细管型细胞的电渗透效应。电渗透是由于应用场引起的流体的整体运动,是壁面效应的结果。
当它阻碍仪器敏感性时,需要保持该散装运动。带电蛋白质的运动响应于所施加的领域。量化在25处执行O.C.蛋白质从Sigma Aldrich获得并根据收到的使用。
图1。电位测定的光学排列。
图2。Zeta电位测定用Uzgiris细胞。
理论
由于它与水动力单元上的电荷相对应,电动电势关于表面电荷的考虑,ζ拥有最高的直觉吸引力。电泳光散射计算的量是电泳迁移率,电泳µEP..散射光的相移,Φ,是通过测量建立的。它随后可以用下面的方程与迁移率相关。1
其中为散射平均振幅,q为散射矢量,其大小为(4πη/λ)sin(θ/2),其中n为介质的折射率,λ为用于探测样品的光的波长,θ为散射角。E表示外加电场。集成是在度量的时间范围内执行的。迁移率通过模型转换为zeta势。模型的选择取决于两个变量,双层厚度和粒径。
通常,SMOLUCHOVSKI模型适用于含水溶液和哈奇德模型,用于非水性的溶液。在该测量中,实施下面的Smoluchovski模型被实现为将建立的移动值转换为Zeta电位。
在这里,ε.我代表液体的介电常数,ε.0表示真空介电常数,和η.表示液体粘度。
结果
相位分析的相位与时间的典型图
各种蛋白质的Zeta电位
蛋白质(在PBS中) |
测量Zeta电位(MV) |
来自鸡蛋清的溶菌酶 |
5.91 |
来自马脾的杏仁素 |
-13.70 |
牛血清白蛋白,初始分数 |
-14.27 |
盐含量对溶菌酶Zeta电位的影响。请注意,盐含量减少导致Zeta潜在值更高
PBS浓度 |
测量Zeta Zeta潜力(MV)含硒 |
1 x |
5.91 |
0.1倍 |
12.45 |
结论
的ZetaPALS可用于建立高盐悬浮液中蛋白质的zeta电位。由于静电屏蔽的影响降低,降低的含盐量会增加zeta电位值。
参考资料及进一步阅读
- 刘文辉,刘志明,张建平,基于相位分析的迁移率测量,光学学报,40(4),2001,29 (4):449 - 454
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