靜電排斥親水作用色譜 (ERLIC)
關鍵詞
磷酸肽、分離、分離、親水作用、靜電排斥、流動相、核苷酸、核酸、氨基酸、肽、蛋白質。
介紹
靜電排斥親水作用色譜是一種新的色譜模式。它允許一些分離以等度方式進行,而通常需要梯度洗脫。它還允許從胰蛋白酶消化物中選擇性分離磷酸肽。在 ERLIC 中,色譜柱與樣品溶質具有相同的電荷。
流動相含有足夠的溶劑,使得儘管存在靜電排斥,親水作用仍使溶質保留在色譜柱上。流動相的 pH 值選擇確保溶質確實與色譜柱具有相同的電荷。當混合物中保留最好的溶質帶高度電荷時,這種組合可用於選擇性地對抗它們的保留。
ERLIC
ERLIC(靜電排斥親水作用色譜)一詞由 Alpert 於 2008 年創造,用於 HILIC 分離,其中使用離子柱表面化學物質排斥分析物或一組分析物上的常見離子極性基團,以促進剩餘極性基團的分離。
靜電效應的化學勢比中性極性效應高一個數量級。這使得人們能夠最大程度地減少一組分析物分子中常見離子基團的影響;或者降低這些極性官能團的保留程度,甚至在某些情況下使等度分離取代梯度分離。
他隨後的出版物進一步描述了取向效應,其他人也將其稱為離子對正相或 e-HILIC,反映了對分析物特定離子部分敏感的保留機制,無論是吸引還是排斥。
ERLIC(eHILIC)分離不需要等度,但淨效應是減少了特定強極性基團的吸引力,這隨後需要較弱的洗脫條件,並增強了分析物剩餘極性(帶相反電荷的離子或非離子)官能團的相互作用。
陽離子 eHILIC
可以使用陽離子交換(帶負電荷)表面化學物質進行 ERLIC 分離,以減少陰離子(帶負電荷)基團(核苷酸的磷酸酯或膦醯抗生素混合物的磷酸酯;或修飾的碳水化合物的唾液酸基團)對保留的影響,從而現在可以更多地基於這些分子的鹼性和/或中性官能團進行分離。
透過將 pH 值調整到該基團的 pKa 值的兩個 pH 單位內,可以輕鬆地改變表面上弱離子基團(羧基)的極性。對於表面的強離子官能團(硫酸鹽或磷酸鹽),可以改為使用較少的緩衝液,因此殘留電荷不會完全離子對化。
例如,在聚合物兩性離子甜菜鹼-磺酸鹽表面上使用 12.5mM(而不是推薦的 >20mM 緩衝液),pH 9.2 流動相分離膦醯抗生素混合物(每個都包含一個磷酸酯基團)。這增強了色譜柱表面化學物質的磺酸官能團對其(透過 pH 值略微降低的)季胺的影響。
與此相一致,這些分析物在色譜柱上的保留率將降低,洗脫時間更早,並且在更高量的有機溶劑中洗脫,而不是使用中性極性 HILIC 表面時。這也提高了負離子質譜檢測的靈敏度。
陰離子 eHILIC
根據以上類比,可以使用陰離子交換(帶正電荷)柱表面化學物質來減少一組分析物中陽離子(帶正電荷)官能團對保留的影響,例如在選擇性分離磷酸化肽或硫酸化多糖分子時。
使用介於 1 和 2 個 pH 單位之間的 pH 值將降低磷酸酯基團三個可電離氧中的兩個的極性,因此將允許從(帶相反電荷的)表面化學物質中輕鬆解吸。它還會降低分析物中帶負電荷的羧基的影響,因為它們在如此低的 pH 值下會被質子化,從而對分子的整體極性貢獻較小。
任何常見的帶正電荷的氨基都將被色譜柱表面化學物質排斥,因此這些條件增強了磷酸酯極性(以及其他中性極性基團)在分離中的作用。
結論
ERLIC 已被證明對於胰蛋白酶肽分級分離有效,甚至優越,並已成功應用於各種生物樣品,如血清、牛奶和組織提取物。肽根據等電點和極性進行分級分離。
它還允許富集磷酸肽,並且還被用於富集其他 PTM,例如糖基化和脫醯胺肽。預計 ERLIC 將在 PTM 研究中得到進一步利用,以識別新的修飾位點作為疾病的潛在生物標誌物。此外,已實現了蛋白質組和翻譯後修飾的同時分析。ERLIC 已被證明在各種應用中的效能與目前廣泛使用的方法一樣好或更好。
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