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北京百泰派克生物科技有限公司
蛋白质纯度分析常用方法及其原理

蛋白质纯度分析常用方法及其原理

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产品名称: 蛋白质纯度分析常用方法及其原理

英文名称: Fundamental Principles and Methods of Protein Purity Analysis

产品编号: protein-purity-analysis-zh1

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产品产地: 中国北京

品牌商标: 百泰派克生物科技

更新时间: 2025-07-30T09:03:50

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在生命科学和生物制药领域,蛋白质纯度是决定实验和生产成功与否的关键因素之一。无论是用于基础研究还是下游应用,如疫苗生产、抗体制备及蛋白药物开发,均需对目标蛋白的纯度进行准确评估。蛋白质纯度分析不仅能揭示目标蛋白是否被成功纯化,还可反映潜在的杂质组成,为工艺优化及质量控制提供重要依据。

 

一、电泳技术

📌SDS-PAGE(SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳)

SDS-PAGE是广泛应用于蛋白质纯度分析的技术。其核心原理是利用十二烷基硫酸钠(SDS)对蛋白质的变性作用,使蛋白链解构并带上统一的负电荷,从而在电场作用下按分子量差异迁移。通过染色(如考马斯亮蓝或银染),可以直观地显示不同分子量的蛋白带,从而评估样品中是否存在杂蛋白。该方法简便直观,适合快速检测纯度变化趋势。

 

📌Native-PAGE(非变性电泳)

与 SDS-PAGE不同,Native-PAGE在分析中不对蛋白进行变性处理,保持蛋白的天然构象和电荷状态。此方法主要依据蛋白质的天然电荷和体积差异进行分离。由于不破坏蛋白结构,它适合用于分析蛋白复合物及聚集体的纯度和稳定性。

 

二、液相色谱法

📌高效液相色谱(HPLC)

HPLC是蛋白质纯度分析中常用的高分辨技术,其原理是基于不同蛋白分子的疏水性、亲水性、电荷或大小差异,通过填充特定固定相的色谱柱分离样品中的蛋白组分。反相色谱(RPC)、离子交换色谱(IEX)、亲和色谱和凝胶过滤(SEC)均属于HPLC的具体形式。HPLC不仅可用于检测纯度,还能实现半定量分析,为复杂样品中目标蛋白的含量评估提供可靠依据。

 

📌尺寸排阻色谱(SEC,亦称凝胶过滤色谱)

SEC是基于分子大小进行分离的方法,通过填充多孔颗粒的色谱柱实现。大分子蛋白较小分子优先流出,而小分子则会在多孔填料中滞留更长时间。SEC对聚集体、降解产物及寡聚体的检测尤为敏感,因此在蛋白药物质量控制中占据重要地位。

 

三、毛细管电泳(CE)

毛细管电泳是近年来在蛋白质纯度分析中应用增长较快的方法之一。其原理是利用电场驱动蛋白在填充缓冲液的细毛细管中迁移,并按电荷、大小等物理化学特性分离。CE具有高分辨率、高通量和自动化程度高的优势,适合对蛋白杂质、修饰形式及微量污染物进行高灵敏度分析。

 

四、质谱法

质谱技术在蛋白质纯度评估中通常不直接用于量化纯度,而是用于深入鉴定杂质的分子组成。通过液相色谱串联质谱(LC-MS/MS),可以在分子水平识别杂蛋白、截短体、修饰形式以及共纯化伴随物,补充其他纯度分析手段的不足。近年来,质谱结合定量策略(如标记定量、无标记定量)也开始应用于纯度评估,为复杂样品提供了更加全面的分析视角。

 

五、光谱分析法

📌紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)

UV-Vis分析是最基础的蛋白定量和纯度评估手段之一。蛋白质在280nm处的吸光度主要由酪氨酸、色氨酸及苯丙氨酸残基吸收决定,可用于粗略估算蛋白含量。通过比对纯化前后样品吸光曲线,可初步判断纯化效果。不过,该方法对小分子杂质、盐离子或核酸污染物的特异性较低,适合作为初筛手段。

 

📌圆二色光谱(CD)

CD光谱可用于评估蛋白质的二级结构组成及稳定性变化,间接反映样品的纯度和构象完整性。虽然不直接提供杂质信息,但在药物开发及结构生物学研究中,可作为纯度评估的辅助工具。

 

六、综合策略与趋势

目前,蛋白质纯度分析往往采用多技术联合的综合策略,以实现定性、定量及结构多维度评估。例如,电泳与液相色谱组合用于确认纯度和组分分离效果,再辅以质谱进行深入的分子特征鉴定。随着分析需求的提升,自动化、微型化及高通量分析平台(如 CE-MS、LC-MS)将进一步推动纯度检测的高效化和智能化。此外,对于生物制药领域,监管法规对蛋白质纯度的要求日益严格,不仅关注整体纯度水平,更强调对杂质性质及来源的系统评估。因此,从研发到生产的全流程中,建立科学、规范、可靠的纯度分析体系,已成为提升产品质量和市场竞争力的关键环节。

 

蛋白质纯度分析是生命科学和生物医药领域不可或缺的一环,其重要性不仅体现在保证科研数据准确性,还在于推动下游产品的质量和安全。未来,随着分析技术的持续创新,蛋白纯度检测将朝着更高灵敏度、更高通量和更高自动化方向发展,为科学研究与工业生产提供有力保障。在探索蛋白质纯度分析的科学旅程中,百泰派克生物科技始终与科研工作者携手同行,共同推动生命科学的创新与发展。

 

百泰派克生物科技特色项目

 

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析,提供基于质谱的蛋白测序分析服务,包括对蛋白质的氨基酸组成分析,N端测序,C端测序和全序列分析,以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质,提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务,对蛋白序列进行分析。

 

※服务优势:

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug,即可完成检测;

6.测序不受N端封闭,PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

 

 

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC,提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外,百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务,助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

 

※服务优势:

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析,发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法,适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高,实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白,线性范围广;

5.专业生物信息学分析,分析更系统准确。

 

 

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析,采用金属元素标记物(通常是金属元素标记的特异抗体)标记细胞表面和内部的分子,然后用流式细胞原理分离单个细胞,再用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析单个细胞的原子质量谱,最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

 

※服务优势:

1.技术先进,填补技术空白

采用金属标记抗体技术,避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征,百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大,成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制,所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右,而流式质谱技术一次(单样本)就可分析至少10^5的细胞,实现了数量级的提高,且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化,在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景;

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外,质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰;

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

 

 

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析,可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究,旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案,深入挖掘未知的靶标。

 

 

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术,MALDI TOF,高效色谱分离技术,提供一系列完善的生物药物分析方案,从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析,到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务,帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

 

 

百泰派克生物科技七大检测平台

 

 

 

百泰派克生物科技-生物制品表征,生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则,通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证,建立了完备的质量体系,数据冷热/异地备份,设备定期计量/期间核查,软件审计追踪,为客户提供一体化解决方案和技术服务,支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系,专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务;

2.获国家CNAS实验室认可,为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务;

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等;

4.七大质量控制检测平台,满足您一站式服务需求;

5.服务3000+企业,10000+客户的选择;

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

 

 

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