蛋白質(zhì)圖示

沒有蛋白質(zhì)就沒有生命

可見，蛋白質(zhì)對人體的重要性。

蛋白質(zhì)是組成人體一切細(xì)胞、組織的重要成分，

機(jī)體所有重要的組成部分都需要有蛋白質(zhì)的參與。

一般說，蛋白質(zhì)約占人體全部質(zhì)量的18%，

重要的還是其與生命現(xiàn)象有關(guān)。

成人每天的蛋白質(zhì)代謝情況

人體每天需要從食物中攝取正常值的蛋白質(zhì)，

維持身體正常機(jī)制的運(yùn)行。

蛋白質(zhì)常在體液或等滲緩沖液中再懸浮。然而，在這種高導(dǎo)電性溶劑上用電泳光散射（ELS）測量zeta電位可能會導(dǎo)致產(chǎn)生過量熱量，進(jìn)而造成樣品降解和電極損傷。本文中，我們使用穩(wěn)定且可重復(fù)使用的Univette樣品池和Litesizer™500來測量溶解在等滲緩沖液中的標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶菌酶的zeta電位。由于cmPALS技術(shù)和蛋白模式，該模式可以使測量過程短暫中斷，使樣品冷卻下來，能夠在不造成電極損傷的情況下獲得高重復(fù)性的zeta電位測量結(jié)果。

簡介

Zeta電位與粒子間斥力有關(guān)，通常表征粒子懸浮液特性必需測量zeta電位。雖然很多物質(zhì)可以溶解或分散在去離子水中，但有些粒子需要分散在高導(dǎo)電性的溶劑中才能保持其結(jié)構(gòu)，不會降解。這在生物樣品中尤其常見，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)、生物醫(yī)學(xué)聚合物和細(xì)胞必須溶解在緩沖液或等滲緩沖液中。

利用電泳光散射（ELS）來測量zeta電位，這意味著在樣品上應(yīng)用了電場。這種測量技術(shù)的常見弊端是所謂的焦耳熱，即電流通過導(dǎo)體(樣品)會產(chǎn)生熱量。樣品的電導(dǎo)率越高，產(chǎn)生的熱量越多，這可能會導(dǎo)致樣品降解和電極損傷。這個問題對于生物樣品來說更為嚴(yán)重，因?yàn)樯飿悠沸枰邔?dǎo)電性的溶劑，并且對熱解非常敏感。

因此，對于這樣的樣品，關(guān)鍵是要保持盡可能低的電流，并使用盡可能短的測試時間。Anton Paar的Litesizer™500，*的cmPALS技術(shù)可以在較低的電壓和較短的測量時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定靈敏的zeta電位測量，從而降低敏感樣品的應(yīng)力。此外，用戶可以激活一個稱為“蛋白模式”的軟件功能，它會在測量zeta電位時引入短暫的中斷，從而使樣品冷卻下來。

Univette是一種可重復(fù)使用的樣品池，可用于在高導(dǎo)電性或有機(jī)溶劑中測量zeta電位，它足夠堅(jiān)固，可以承受這種條件，并且不會造成電極損傷。

本文我們演示了Litesizer™500和Univette的聯(lián)用性能，即使用Kalliope™的蛋白模式來測量標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶菌酶在高導(dǎo)電性溶劑中的zeta電位。

實(shí)驗(yàn)方法

用卵清蛋白（Sigma-Aldrich）制備了兩種不同的溶菌酶溶液：

• 0.1 mg/mL，溶于10 mM BisTris 緩沖液 （Carl Roth）和50 mM NaCl （J.T. Baker） 1：1的混合物中。

• 1.0 mg/mL，溶于磷酸鹽緩沖液（PBS，Sigma-Aldrich）中。

向Univette石英樣品池中加入900 μL樣品。Di一次測量的平衡時間設(shè)置為2分鐘，連續(xù)測量30秒。每個溶液測試3個獨(dú)立樣本，每個樣本重復(fù)4次，共測試12次。表1總結(jié)了測量的輸入?yún)?shù)。

表1：實(shí)驗(yàn)設(shè)置

Kalliope™軟件中的蛋白模式允許樣品在運(yùn)行時冷卻，從而減少焦耳熱的影響。

 結(jié)果與討論

在BisTris/NaCl中制備的0.1 mg/mL樣品的平均電導(dǎo)率為6 mS/cm，zeta電位為自動測量模式（表2）。該溶液的平均zeta電位為12 mV，如表2所示，如圖1所示。12次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差低于5%。

表2：0.1 mg/mL溶菌酶在BisTris/NaCl中溶解的3個樣品的Zeta電位結(jié)果。每個值代表4個測量值的平均值

圖1：0.1 mg/mL溶菌酶在BisTris/NaCl中的zeta電位分布圖

PBS配制的1 mg /mL溶液的zeta電位值為9 mV，如表3所示，如圖2所示。然而，該溶液的平均電導(dǎo)率明顯高于BisTris/NaCl （29.4 mS/cm vs. 6 mS/cm）。

盡管如此，測量值間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差是令人滿意的，平均值為7.2%（表3），遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于ISO標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的大可接受重復(fù)性10%，這表明ELS不會導(dǎo)致樣品顯著的降解。

經(jīng)過12次測量后對Univette的鈀電極進(jìn)行目測檢查，也表明這些電極沒有受到任何可見的損傷（未顯示）。

表3：溶解于PBS的3個溶菌酶樣品的Zeta電位結(jié)果。每個值為4個測量值的平均值

圖2：PBS中1mg /mL溶菌酶的zeta電位分布圖

結(jié)論

從實(shí)驗(yàn)中，證明了在高導(dǎo)電性溶劑中使用Litesizer™500和Univette可以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的高重復(fù)性zeta電位測量。cmPALS技術(shù)可以在較低的電壓和較短的測量時間內(nèi)測量zeta電位，大大降低了施加在樣品上的應(yīng)力。這使得即使在低濃度（0.1 mg/ml）和高導(dǎo)電性蛋白樣品中也可以進(jìn)行ELS測量。此外，Kalliope™的蛋白模式在ELS測試期間限制了焦耳熱，進(jìn)一步有助于樣品和樣品池的保存。