SU762917A1 - Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography - Google Patents

Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography Download PDF

Info

Publication number
SU762917A1
SU762917A1 SU782654345A SU2654345A SU762917A1 SU 762917 A1 SU762917 A1 SU 762917A1 SU 782654345 A SU782654345 A SU 782654345A SU 2654345 A SU2654345 A SU 2654345A SU 762917 A1 SU762917 A1 SU 762917A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydrophobic
sorbent
carrier
ligand
insert
Prior art date
Application number
SU782654345A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Mirzaatkham M Rakhimov
Ravshandzhan Akhmedzhanov
Begdzhan A Tashmukhamedov
Original Assignee
Inst Biokhim An Uzbek Ssr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Biokhim An Uzbek Ssr filed Critical Inst Biokhim An Uzbek Ssr
Priority to SU782654345A priority Critical patent/SU762917A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU762917A1 publication Critical patent/SU762917A1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Изобретение относится к способам разделения биополимеров и других молекул с гидрофобными группами и может быть использовано в медици- 5 не, фармацевтической и микробиологической' промышленностях и в других отраслях, где производятся или применяются ферментные препараты.The invention relates to methods for separating biopolymers and other molecules with hydrophobic groups and can be used in medicine, pharmaceutical and microbiological industries and in other industries where enzyme preparations are produced or used.

Гидрофобная хроматография явля- (о ется новым видом разделения и очистки химических соединений, особенно биополимеров, и основана на их различной способности образовывать гидрофобные связи с носителем. Гидрофобная хроматография превосходит другие виды хроматографического разделения (гель-фильтрацию, ионообменную хроматографию и др.) при очистке и разделении белков, липидов и их 20 смесей.Hydrophobic chromatography is a new type of separation and purification of chemical compounds, especially biopolymers, and is based on their different ability to form hydrophobic bonds with the carrier. Hydrophobic chromatography is superior to other types of chromatographic separation (gel filtration, ion exchange chromatography, etc.) during purification and the separation of proteins, lipids and their 20 mixtures.

Существующие в настоящее время сорбенты для гидрофобной хромато-? графин представляют собой синтетические или природные соединения (ага- 25 роза, сефадекс, производные целлюлозы, полиакриламид пористое стекло ' и др.) модифицированные путем присоединения к ним боковых групп гидрофобного характера.Current sorbents for hydrophobic chromate? The decanter is a synthetic or natural compound (agar-25, rosa, Sephadex, cellulose derivatives, polyacrylamide, porous glass, etc.) modified by attaching side groups of a hydrophobic character to them.

22

Известен способ получения сорбента для гидрофобной хроматографии путем ковалентного прйсоединения гидрофобного лиганда к активированному носителю через вставку. В качестве сорбента используют шарики агаразы, в качестве вставки-бромциан, а в качестве гидрофобного лиганда— фенилаланин на наименее гидрофобной колонне и н-гексиламин на наиболее гидрофобной. В данном способе для разделения смеси белков предлагается использовать ряд колонок, заполненных носителем с ковалентно присоединенными к нему гидрофобными лигандами. Степень гидрофобности носителя, определяющаяся видом лиганда, увеличивается с вбзрастанием номера колонки. В результате наиболее гидрофобные белки адсорбируются ужена первой колонке, менее гидрофобныена следующей и т. д. Элюция белков осуществляется. 5%-ным раствором этиленгликоляв воде [ί"]·A method of obtaining a sorbent for hydrophobic chromatography by covalent bonding of a hydrophobic ligand to an activated carrier through an insert is known. Agarase spheres are used as a sorbent, bromine cyanide as an insert, and phenylalanine as the hydrophobic ligand on the least hydrophobic column and n-hexylamine on the most hydrophobic. In this method, it is proposed to use a series of columns filled with a carrier with hydrophobic ligands covalently attached to it to separate a mixture of proteins. The degree of hydrophobicity of the carrier, determined by the type of ligand, increases with the growth of the column number. As a result, the most hydrophobic proteins are adsorbed on the first column, less hydrophobic on the next, etc. Protein elution is carried out. 5% solution of ethylene glycol by water [ί "] ·

Недостатками данного способа являются сложность.процессов активации носителей и присоединения к ним вставок и лигандов, нестабильность' связи меаду Лигандом и носителем,The disadvantages of this method are the complexity. Activation processes of the carriers and attachments of inserts and ligands to them, instability of the connection between the Ligand and the carrier,

762917762917

активированного бромистым цианом, невысокая степень гидрофобности лигандов, многостадийность очистки биополимеров на этих сорбентах и невозможность использования их для биоспецифической хроматографии.activated by cyanogen bromide, low degree of ligand hydrophobicity, multistage purification of biopolymers on these sorbents and the impossibility of using them for biospecific chromatography.

Цель изобретения - получение устойчивого сорбента для гидрофобной и биоспецифической хроматографии, увеличение его удерживающей способности и упрощение процессов активации носителя и присоединения к нему вставки и лиганда.The purpose of the invention is to obtain a stable sorbent for hydrophobic and biospecific chromatography, increasing its holding capacity and simplifying the processes of activating the carrier and attaching an insert and a ligand to it.

Указанная цель достигается тем, что в качестве носителя используют порошкообразный полиамид-капрон, в качестве вставки глутаровый альдегид, а в качестве гидрофобного лиганда фосфатидилэтаноламин.This goal is achieved by using powdered polyamide-kapron as a carrier, glutaraldehyde as an insert, and phosphatidylethanolamine as a hydrophobic ligand.

Предлагаемый способ получения сорбента для гидрофобной хроматографии заключается в активировании твердого 20 носителя-капрона - в 4 н, растворе соляной кислоты при 45°С в течение 1-2 ч, присоединении к носителю.вставки - глутарового альдегида - в 0,1 М боратном буферном растворе с рН 8,59,5 при 4-20°С в течение 1-2 ч и последующем связывании со вставкой гидрофобного лиганда-фосфатидилэданоламинав том же буферном растворе в течение 10 - 48 ч.The proposed method for obtaining a sorbent for hydrophobic chromatography consists in activating solid 20 carrier nylon — 4 N, hydrochloric acid solution at 45 ° C for 1-2 h, attaching to the carrier. Insert — glutaraldehyde — in 0.1 M borate buffer a solution with a pH of 8.59.5 at 4-20 ° C for 1-2 hours and subsequent binding with an insert of a hydrophobic ligand-phosphatidyl-ethanolamine in the same buffer solution for 10 to 48 hours.

Использование в качестве носителя капрона позволяет упростить процессы его активации и присоединения к нему вставки и лиганда, а применение в качестве лиганда фосфатидилэтаноламина позволяет увеличить степень гидрофобности сорбента и использовать его для биоспецифической адсорбционной хроматографии фосфолипаз и липаз.The use of capron as a carrier allows one to simplify the processes of its activation and the insertion of an insert and a ligand to it, and the use of phosphatidyl ethanolamine as a ligand can increase the degree of sorbent hydrophobicity and use it for biospecific adsorption chromatography of phospholipases and lipases.

Активация носителя. Навеску полиамидного носителя (капроновую ткань, гранулы, нити, порошок и др.) суспендируют в 5-кратном количестве 4 М раствора соляной кислоты и выдерживают 1 ч при 45°С, промывают полиамид водой и 0,1 М боратным буфернымActivate the media. A portion of the polyamide carrier (nylon fabric, granules, yarn, powder, etc.) is suspended in 5-fold amount of 4 M hydrochloric acid solution and incubated for 1 h at 45 ° C, washed with water and 0.1 M borate buffer

раствором (рН 8,5} и отделяют суспензию декантацией.solution (pH 8.5} and the suspension is separated by decantation.

Присоединение, вставки.К влажной суспензии полиамида добавляют 5-кратное по объему количество 12,5%-ного $ раствора глутарового альдегида в том же буферном растворе и оставляют при перемешивании на 1-2 ч. При этом часть глутарового альдегида реагирует с боковыми аминогруппами Ιθ носителя с образованием Шиффова основания. Непрореагировавший глутаровый альдегид отмывают 10-кратным количеством того же буферного раствора Присоединение лиганда. К суспензии модифицированного полиамида в 0,1 М '5 боратном буферном растворе (рН 9,6) добавляют 5-кратное по объему количество суспензии лиганда-фосфатидилэтаноламина с концентрацией 40 мг-мл в том же буферном растворе (при этом соотношение фосфолипида и носителя 1:5 в расчете на сухой вес.). Смесь выдерживают при постоянном перемешивании в течении 2 сут, В результате образуется ковалентная связь между 25 аминогруппой гидрофобного лиганда й свободными альдегидными группами модифицированного носителя. Несвязавшиеся фосфолипиды удаляют промывкой сорбента 10-кратным объемом дизтилового эфира.Attachment, inserts. To a wet suspension of polyamide, add a 5-fold amount of a 12.5% solution of glutaraldehyde in the same buffer solution and leave it under stirring for 1-2 hours. At the same time, a part of glutaraldehyde reacts with side amino groups ногθ carrier with the formation of the Schiff base. Unreacted glutaraldehyde is washed with a 10-fold amount of the same buffer solution. The ligand attachment. To the suspension of the modified polyamide in 0.1 M '5 borate buffer solution (pH 9.6) add a 5-fold volume of the suspension of ligand-phosphatidylethanolamine with a concentration of 40 mg-ml in the same buffer solution (the ratio of phospholipid and carrier 1 : 5 per dry weight.). The mixture is kept under constant stirring for 2 days. As a result, a covalent bond is formed between the 25 amino group of the hydrophobic ligand and the free aldehyde groups of the modified carrier. Unbound phospholipids are removed by washing the sorbent with a 10-fold volume of distil ether.

Блокирование свободных альдегидных групп сорбента. К полученному сорбенту, уравновешенному в 0,1 М боратном буферном растворе (рН 9,6), 3$ прибавляют этаноламин из расчета 0,35 мл на 1 г сухого веса сорбента, оставляют при перемешивании в течение 24 ч при. 4-20 С. Избыток, этаноламина удаляют промыванием сорбента 5-кратным по объему количеством того же 40 буферного раствора.Blocking free aldehyde groups of the sorbent. Ethanolamine at the rate of 0.35 ml per 1 g dry weight of the sorbent is added to the obtained sorbent, equilibrated in a 0.1 M borate buffer solution (pH 9.6), and kept under stirring for 24 hours at 4-20 C. Excess, ethanolamine is removed by washing the sorbent with a 5-fold amount of the same 40 buffer solution.

Срок хранения полученного сорбента в 0,1 М боратном буферном растворе с рН 8,5 не менее 1 мес., а в высушенном состоянии неограничено.The shelf life of the obtained sorbent in a 0.1 M borate buffer solution with a pH of 8.5 for at least 1 month, and in the dried state is unlimited.

45 Структурный фрагмент полученного сорбента для гидрофобной и биоспецифической хроматографии следующий:45 The structural fragment of the obtained sorbent for hydrophobic and biospecific chromatography is as follows:

1-Ν гСН-(СИо\-СИ τΝ-СВ ~СН„1-Ν gsn- (SI about \ -SI τΝ-CB ~ CH „

3 1 Э 2 53 1 u 2 5

носитехъnastekh

где 8 8 2 - остатки жирных кислот,where 8 8 2 - the remains of fatty acids,

содержащие 16-20 атомов углерода в ацильной части,containing 16-20 carbon atoms in the acyl part,

Полученный сорбент используется для гидрофобной Хроматографии следующим образом. Сорбцию белков проводят при высокой концентрации (1-3 м) ' 60 различных нейтральных солей (например, МаС1, КС1, Наа504, ΝΗ^ϋΙ и ДР.) и максимально возможной температуре (до 30°С) десорбцию белков осущест- . вляют последовательным проведением 65The resulting sorbent is used for hydrophobic chromatography as follows. Proteins sorption is carried out at a high concentration (1-3 m) '60 different neutral salts (e.g. MAC1, KC1, and 50 at 4, ΝΗ ^ ϋΙ et al.) And the maximum possible temperature (30 ° C) desorbing the proteins osuschest- . are consistently conducted 65

О"ABOUT"

-о-рЦ-o-pc

оabout

оabout

IIII

сн-о-с-к. ’sn-o-s-k ’

I -3I -3

СН „-О-С-КоSN „-O-С-Ко

2.. II 2.2 .. II 2.

оabout

следующих операций: постепенное снижение температуры, уменьшение ионной силы, повышение рН и применение градиента концентраций растворителей, ослабляющих гидрофобное взаимодействие (например, этиленгликоля) или поверхностно-активных веществ (например, диметилсульфоксида).the following operations: a gradual decrease in temperature, a decrease in ionic strength, an increase in pH, and the use of a concentration gradient of solvents that weaken the hydrophobic interaction (for example, ethylene glycol) or surfactants (for example, dimethyl sulfoxide).

П р и м е р 1. Разделение и очистка. человеческого сывороточного альбумина. Колонку размерами 1,0 х 16см наполняют сорбентом, полученным как *PRI me R 1. Separation and purification. human serum albumin. A 1.0 x 16 cm column is filled with a sorbent prepared as *

5five

762917762917

66

описано, и уравновешивают 1 М раствором КС1 в 0,05 М растворе трис-НС 1 буфера, рН 7,5. Через колонку пропускают 10 мг .человеческого сывороточного альбумина (с содержанием белковых веществ 2,75мг), Температура <сорбции 25°С. Десорбцию осуществляют последовательным проведением следующих операций: снижение температуры в колонке до 15°С, уменьшение ионной силы и промывания колонки градиентом , диметилсульфоксида-0-40%. В резуль- и тате, человеческий сывороточный альбумин разделяется на б фракций, различающихся степенью гидрофобного взаимодействия с сорбентом. Количественное распределение белка по фрак- 15 циях 0,6, 0,2, 0,4, 0,3, 0,35, и 0,8 мг. Первые три фракции представляют собой примесные белки, а три последние тетрамер, димер и мономер сывороточного альбумина. Расчеты 20described, and equilibrated with 1 M solution of KCl in a 0.05 M solution of Tris-HC 1 buffer, pH 7.5. 10 mg of human serum albumin (with a protein content of 2.75 mg) are passed through the column. The <sorption temperature is 25 ° C. Desorption is carried out by successively carrying out the following operations: reducing the temperature in the column to 15 ° C, reducing the ionic strength and washing the column with a gradient, dimethyl sulfoxide, 0-40%. In the results and Tate, human serum albumin is separated into fractions b differing degrees of hydrophobic interaction with the sorbent. The quantitative distribution of protein in fractions is 0.6, 0.2, 0.4, 0.3, 0.35, and 0.8 mg. The first three fractions are impurity proteins, and the last three are tetramer, dimer and monomer of serum albumin. Calculations 20

показывают, что удерживающая способность колонки составляет 0,99 т.е. 99,2% альбумина связывается с гидрофобным носителем.show that the column holding capacity is 0.99, i.e. 99.2% albumin binds to a hydrophobic carrier.

П' р и м е р 2. Разделение и очист- 25 ка гемоглобина. Сорбцию гемоглобина осуществляют как в примере 1 (15 мг с содержанием белковых веществ 7,5 мг).Example 2: Separation and purification of 25 hemoglobin. Sorption of hemoglobin is carried out as in example 1 (15 mg with a protein content of 7.5 mg).

Десорбцию проводят путем последовательного снижения температуры колонки. до 15°С, уменьшения ионной силы, повышения рН и промывания сорбента вначале градиентом концентрации диметилсульфоксида (0-40%), затем этиленгликоля (0-10%). В результате препарат гемоглобина разделяется на 5 фракций в следующем количественном распределении белка: 1,2, 1,0, 0,9,Desorption is carried out by successively lowering the temperature of the column. to 15 ° C, reducing ionic strength, increasing the pH and washing the sorbent first with a concentration gradient of dimethyl sulfoxide (0-40%), then of ethylene glycol (0-10%). As a result, the hemoglobin preparation is divided into 5 fractions in the following quantitative distribution of protein: 1.2, 1.0, 0.9,

0,9 и 3,5 мг. Удерживающая способность сорбента 0,98.0.9 and 3.5 mg. The retention capacity of the sorbent is 0.98.

ПримерЗ. Разделение и очист- 40 ка фосфолипазы (ацетонового порошка из листьев капусты). Сорбцию 50 мг ацетонового порошка фосфолипазы Д (с содержанием белковых веществ 9,2мг) проводят аналогично примеру 1. Десорбцию проводят как в примере 2. Препарат фосфолипазы Д разделяют на 6 фракций в следующем количественном соотношении: 4 , 3 , 0,9, 0,8, 0,8, 1,0' и 1,4 мг,Удерживающая способность 0,95. ,θExample Separation and purification of phospholipase (acetone powder from cabbage leaves). The sorption of 50 mg of acetone powder of phospholipase D (with a protein content of 9.2 mg) is carried out analogously to example 1. Desorption is carried out as in example 2. The preparation of phospholipase D is divided into 6 fractions in the following proportion: 4, 3, 0.9, 0, 8, 0.8, 1.0 'and 1.4 mg. Holding capacity 0.95. , θ

Степень очистки фосфолипазы Д в 50 раз (вторая фракция).The degree of purification of phospholipase D 50 times (the second fraction).

Таким образом, предлагаемый способ получения сорбента для гидрофобной хроматографии по сравнению с известными позволяет получить сорбент со стабильной связью'между лигандом и носителем, причем упрощаются процессы активации носителя и присоединения к нему вставки и лиганда, полу- , ченный сорбент можно использовать как для гидрофобной, так и для биоспецифической хроматографии фосфолипаз, устраняется многостадийность очистки биополимеров, увеличивается удерживающая способность сорбента в отношении белков и составляет 0,95-0,98 против 0,60 - 0,85 в известных.Thus, the proposed method for obtaining a sorbent for hydrophobic chromatography as compared with the known ones makes it possible to obtain a sorbent with a stable bond between the ligand and carrier, and the processes of activating the carrier and attaching the insert and ligand to it are simplified, the resulting sorbent can be used as a hydrophobic and for biospecific chromatography of phospholipases, the multistage purification of biopolymers is eliminated, the retention capacity of the sorbent with respect to proteins is increased and is 0.95-0.98 against 0.60 - 0.85 in the famous.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ получения сорбента для гидрофобной хроматографии путем ковалентного присоединения гидрофобного лиганда к активированному носителю через вставку, отличающийся тем, что, с целью получения сорбента как для гидрофобной, так и биоспецифической адсорбционной хроматографии биополимеров, увеличения удерживающей способности сорбента и упрощения процессов активации носителя и присоединения к нему вставки и лиганда, в качестве носителя используют порошкообразный полиамид, в качестве вставки глутаровый альдегид, в качестве гидрофобного лиганда фосфатидилэтоноламин, при этом активацию носителя проводят в 4 н растворе соляной кислоты при 40-5(/5 С в течение 1-2 ч, присоединение вставки к носителе осуществляют в обратном буферном растворе с рН 8,5 - 9,5 при 420°С в течение 1-2 ч , а связывание лиганда со вставкой осуществляют в том же буферном растворе в течение 10 - 48 ч.A method for producing a sorbent for hydrophobic chromatography by covalently attaching a hydrophobic ligand to an activated carrier through an insert, characterized in that, in order to obtain a sorbent for both hydrophobic and biospecific adsorption chromatography of biopolymers, increase the retention capacity of the sorbent and simplify the activation processes of the carrier and attach to inserts and ligand; powdered polyamide is used as a carrier; glutaraldehyde is used as an insert; hydrophobic fosfatidiletonolamin of ligand, the activation medium is carried out in a 4 N solution of hydrochloric acid at 40-5 (/ 5 C for 1-2 h, joining the insert to the carrier is carried out in reverse buffer solution at pH 8.5 - 9.5 at 420 ° C for 1-2 hours, and binding of the ligand to the insert is carried out in the same buffer solution for 10 to 48 hours.
SU782654345A 1978-08-08 1978-08-08 Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography SU762917A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782654345A SU762917A1 (en) 1978-08-08 1978-08-08 Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782654345A SU762917A1 (en) 1978-08-08 1978-08-08 Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU762917A1 true SU762917A1 (en) 1980-09-15

Family

ID=20781170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782654345A SU762917A1 (en) 1978-08-08 1978-08-08 Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU762917A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hixson Jr et al. Affinity chromatograpy: Purification of bovine trypsin and thrombin
CA1076956A (en) Compositions having affinity for hepatitis virus and method for hepatitis removal
US4423158A (en) Ion adsorbent for metals having a coordination number greater than two
Nowak et al. Agglutinin from Limulus polyphemus: purification with formalinized horse erythrocytes as the affinity adsorbent
US4138287A (en) Purifying and isolating method for hepatitis virus to use in preparing vaccine
EP2164591B1 (en) Method for preparation of a biomolecule adsorbent
US6866846B1 (en) Patient-specific immunoadsorbers for the extracorporeal apheresis and methods for their preparation
JP4945876B2 (en) High mobility group protein adsorbent and body fluid purification column
JPS63307829A (en) Resolving agent for optical isomer
US5276062A (en) HPLC avidin monomer affinity resin
EP0153763B1 (en) Affinity chromatography matrix with built-in reaction indicator
JPS6356501A (en) Cellulose gel having biochemical affinity and production thereof
SU762917A1 (en) Method for preparing sorbent for hydrophobic chromatography
JPH0489500A (en) Method for purifying substance by affinity chromatography and apparatus for purification
Slavik et al. Purification of thymidylate synthetase from enzyme-poor sources by affinity chromatography
Johansen Isolation of human carbonic anhydrase B and C and apocarbonic anhydrase by affinity chromatography
US5395856A (en) HPLC avidin monomer affinity resin
Hjertén et al. High-performance liquid chromatographic separations on dihydroxyboryl-agarose
KONO Cobalt chelate of bleomycin. II. Binding to deoxyribonucleic acid of Ehrlich solid tumor in mice
JP3478913B2 (en) Method for measuring hemoglobin A1c
US4308204A (en) Process for preparing the third component of the complement from human blood plasma
Aradi et al. Separation of Neurospora crassa myo-inositol-1-phosphate synthase from glucose-6-phosphate dehydrogenase by affinity chromatography
Allen et al. [28] Vitamin B12
SU857145A1 (en) Method of preparing sorbent for purification of yeast hexokinase
Turková Affinity chromatography