多肽分析技术:从分离到鉴定的核心方法
多肽因结构多样、性质复杂,其分析检测需结合多种技术手段。从基础的分离纯化到精准的结构鉴定,每一步都依赖于科学工具的合理选择。
分离纯化:解析多肽混合物的 “第一步”
高效液相色谱(HPLC)
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反相 HPLC(RP-HPLC):最常用技术,基于多肽疏水性差异分离。固定相为非极性填料(如 C18),流动相由水相(含添加剂)和有机溶剂(如乙腈)组成,通过调节配比实现不同多肽的洗脱。
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离子交换色谱(IEC):适用于极性较强的多肽,利用多肽与固定相之间的静电作用力差异分离,流动相离子强度是关键调控因素。
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体积排阻色谱(SEC):依据多肽分子量大小分离,常用于测定分子量分布或去除样品中的小分子杂质。
超高效液相色谱(UHPLC)
相比传统 HPLC,采用更小粒径填料,分离效率更高、速度更快,尤其适合复杂多肽混合物的快速分析。
结构鉴定与定性:揭示多肽的 “分子密码”
质谱(MS)
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多肽鉴定的核心工具,通过测定质荷比(m/z)确定分子量,并结合碎片信息解析氨基酸序列。
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常用联用技术:HPLC-MS(或 UHPLC-MS),先经色谱分离,再由质谱鉴定,兼顾分离效率与鉴定精度。
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关键离子源:电喷雾电离(ESI)适用于溶液状态多肽,基质辅助激光解吸电离(MALDI)适合固态样品,可实现高通量分析。
氨基酸分析
通过酸水解将多肽转化为游离氨基酸,经衍生化后用色谱或质谱检测,可确定氨基酸组成及含量,是多肽定量的基础方法。
辅助分析技术:拓展多肽研究的维度
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毛细管电泳(CE):基于多肽电荷差异和淌度不同实现分离,适合电荷差异显著的多肽分析,具有高分辨率和低样品消耗量的特点。
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圆二色谱(CD):用于分析多肽的二级结构(如 α- 螺旋、β- 折叠),通过测定多肽对圆偏振光的吸收差异,推断其空间构象。
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核磁共振(NMR):可解析多肽的三维结构及动态变化,为理解其生物活性与结构的关系提供关键信息。
技术选择原则
实际分析中需根据多肽性质(疏水性、分子量、电荷等)和研究目的(分离纯化、定量分析、结构鉴定等)选择技术。例如:
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复杂混合物的分离优先选 RP-HPLC 或 UHPLC;
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未知多肽的结构鉴定必须结合质谱技术;
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构象研究则需 CD 或 NMR 辅助。
多肽分析技术的发展,正朝着更高分辨率、更高灵敏度、更自动化的方向推进,为多肽药物研发、功能研究提供了坚实的科学支撑