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Sephadex LH-20助力傳統(tǒng)中藥的分離純化

來(lái)源:Cytiva(思拓凡) 更新時(shí)間:2024-09-05 09:59:20 閱讀量:386
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 “出?!?nbsp;的是中國(guó)文化!最近大熱的《黑神話:悟空》通過游戲圈帶來(lái)了強(qiáng)大的民族自豪感,而在生物圈中,傳統(tǒng)中藥也許可以成為下一個(gè)悟空。

中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶,中醫(yī)藥學(xué)是中國(guó)古代科學(xué)的瑰寶。TCM是傳統(tǒng)中藥的簡(jiǎn)稱 (Traditional Chinese Medicine) ,傳統(tǒng)中藥的化學(xué)成分極其復(fù)雜,有效成分種類很多,諸如生物堿、甙、黃酮、醌、多酚、內(nèi)脂、香豆素、萜、有機(jī)酸、寡糖、多糖、環(huán)肽、甚至蛋白[1]。


 Sephadex LH-20填料專門用于天然產(chǎn)物(如類固醇、萜類化合物、脂質(zhì)和低分子量肽)的制備級(jí)純化,同樣也是TCM分離純化的一柄利器。


圖1:Sephadex LH-20化學(xué)結(jié)構(gòu)圖(部分)[2]


Sephadex LH-20填料

的主要特點(diǎn)與性質(zhì)


填料同時(shí)具有凝膠過濾層析和吸附型層析的復(fù)合層析模式

填料由交聯(lián)Sephadex G-25葡聚糖凝膠經(jīng)過羥丙基化制成。

干粉填料的平均顆粒粒徑是70 μm,在甲醇中溶脹后的填料平均顆粒粒徑是103 μm。

填料的工作pH耐受范圍以及清洗pH耐受范圍都是2-13,這意味著填料可以耐受絕大多數(shù)水相緩沖液和有機(jī)溶劑,除了pH低于2的強(qiáng)酸溶液以及濃度超過0.1 M NaOH的強(qiáng)堿溶液。

Sephadex LH-20填料可以耐受濕熱滅菌,即121攝氏度20分鐘的高溫高壓滅菌。

排阻信息:4000–5000 Da(取決于所使用的溶劑種類),大于排阻極限的生物分子走外水出峰,其他小分子進(jìn)入凝膠層。

使用時(shí)推薦的線性流速:60 cm/h。


圖2:Sephadex LH-20填料的主要性質(zhì)


溶 脹


Sephadex LH-20產(chǎn)品目前僅以散裝填料形式售賣,沒有預(yù)裝柱產(chǎn)品。散裝填料以干粉形式包裝,在使用前需要完成的第一步就是填料的溶脹。

在室溫下,用過量的實(shí)驗(yàn)所用溶劑將干粉填料溶脹至少3個(gè)小時(shí),一般采用過量溶劑過夜溶脹。需要注意的是,在整個(gè)溶脹過程中避免過度劇烈的攪拌,比如切勿使用磁力攪拌器,可以選用輕柔溫和的攪拌方式。 

一定要用實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的流動(dòng)相去溶脹填料和裝柱,由于不同試劑之間的溶脹系數(shù)差異較大(圖3),溶脹時(shí)和實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的流動(dòng)相不同會(huì)導(dǎo)致填料柱床的高度發(fā)生顯著的變化。針對(duì)不同樣品,根據(jù)已有的文獻(xiàn)報(bào)道或者使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇合適的流動(dòng)相。


圖3:在不同溶劑中,Sephadex LH-20干粉溶脹后的填料體積


舉例說明:如果后續(xù)實(shí)驗(yàn)過程中所使用的流動(dòng)相是100%純甲醇,那么就使用100%純甲醇對(duì)干粉填料進(jìn)行溶脹,甲醇的溶脹系數(shù)是3.9-4.1 mL/g干粉,取中位數(shù)4.0進(jìn)行計(jì)算,如果取25 g Sephadex LH-20干粉,溶脹時(shí)間是室溫條件下至少3個(gè)小時(shí),溶脹后的填料體積大約是100 mL。

為了保證較高的分辨率,建議樣品的上樣量是整個(gè)柱子柱體積的1%-2%,柱體積100 mL也就意味著單次上樣體積約1-2 mL。樣品和所有緩沖液都需要經(jīng)過離心或者0.45 μm的膜過濾以去除不溶物。


裝柱


推薦的膠懸液比例:75%的填料與25%的溶劑

推薦的裝柱流速:300 cm/h的線性流速

推薦的裝柱壓力:空柱的壓力耐受是直接限制因素而非填料的壓力耐受,可以在空柱所耐受的最大壓力下進(jìn)行裝柱


空柱


產(chǎn)品說明書中推薦搭配Sephadex LH-20使用的是耐受有機(jī)溶劑的SR (Solvent Resistant) 空柱,但SR空柱產(chǎn)品目前已經(jīng)全部停產(chǎn)。

作為替代產(chǎn)品,優(yōu)先推薦使用Tricorn空柱,Tricorn 5 mm直徑的柱子柱管最高20 cm,可以裝填4 mL填料;Tricorn 10 mm 直徑的柱子柱管最高60 cm,可以裝填47 mL填料。需要注意的是,最好更換Tricorn空柱的密封圈以獲得更強(qiáng)的化學(xué)耐受性,例如Solvent-resistant O-rings (PFR, perfluoro-rubber)(貨號(hào)18115303用于Tricorn 5 mm空柱,貨號(hào)18115312用于Tricorn 10 mm空柱),可以耐受100%純甲醇。

建議在選擇合適大小的空柱前,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需要使用的具體化學(xué)試劑,確認(rèn)空柱及其零部件是否耐受。


清潔和保存


填料使用完畢后,建議用2-3倍柱體積的洗脫液進(jìn)行沖洗再生,如果后續(xù)實(shí)驗(yàn)的流動(dòng)相發(fā)生變化,需要用新的流動(dòng)相重新進(jìn)行平衡。

Sephadex LH-20干粉填料可以在4-30攝氏度的條件下保存,裝填好的柱子和已溶脹后的填料建議在4-8攝氏度冰箱保存,選用抑菌劑或20%乙醇作為保存液即可。


案例分享


Sephadex LH-20填料可用于研究用途的脂質(zhì)分離和純化復(fù)雜有機(jī)物如中藥,成功的研究案例包括[2]

多肽及非多肽抗生素;

脂質(zhì)及去垢劑;

毒素及污染物;

類固醇、鞣酸以及植物提取物,如臺(tái)灣相思樹莖皮抗氧化劑活性[3]、玉米花粉和蜜蜂蜂巢花粉的自由基清除活性[4]、赤松松針的抗氧化劑活性[5]等。

原花青素(Oligomeric Proanthocyanidins,簡(jiǎn)稱OPC)是一種常見的植物類黃酮,是目前國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑。從凍干的榴蓮籽中得到OPC粗提物后上樣到Sephadex LH-20柱子上,通過50%甲醇水溶液洗雜去除糖類雜質(zhì),用70%丙酮水溶液洗脫得到較純的原花青素,再利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器去除丙酮后通過NMR方法解析結(jié)構(gòu)[6]。


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參考文獻(xiàn)

[1]. TCM天然產(chǎn)物純化層析組合精選-CY20435-25Aug21-FL

[2]. https://www.lifesciences.com.cn/zh/cn/shop/chromatography/resins/size-exclusion/sephadex-lh-20-resin-for-organic-solvents-p-05483

[3]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3083696/

[4]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3488964/

[5]. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3180677/

[6].Molecules2013,18,14172-14185;doi:10.3390/molecules181114172


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