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无需HPLC,实现多肽高效纯化的新方法之PEC多肽纯化试剂盒原理及应用

2023-09-20     来源:本站     点击次数:1402

在做多肽纯化时你是否会遇到实验耗时、费力、成本高、复杂肽纯化困难等问题?是否时常还因为实验室没有昂贵的多肽纯化仪器而耽误实验进度?别着急,现在有一种多肽纯化的新方法可以很好的为你解决这些烦恼。它不同于传统的色谱纯化法,打破了目前多肽研发和生产的障碍,无需使用液相色谱仪,即可轻松实现高效多肽纯化。

这种方法基于PEC纯化技术,利用首个商业化的多肽纯化试剂盒来实现。为什么越来越多的人选择它?这是一种怎样的技术,为什么可以不使用液相色谱仪就能纯化多肽?它又能为我们带来哪些好处呢?接下来,就让我们一起来了解一下这种多肽纯化的新方法。

一 为什么选择PEC多肽纯化试剂盒进行多肽纯化?

原理——基于化学选择性分离原理,可以轻松分离共洗脱和封闭洗脱杂质
复杂肽纯化——有效纯化复杂肽,例如长肽、聚集肽和疏水肽,纯度达85%以上
高通量——提供高通量多肽纯化方案,一天内多达96次并行纯化
快速可靠——快速创建肽库用于更可靠的筛选和验证分析
低溶剂消耗——极大降低溶剂消耗量,比传统纯化方法降低75%以上
灵活性——可实现在同一台仪器中,先合成后纯化,并且有多种纯化规模的试剂盒可供选择,满足几乎任何规模的多肽纯化
 


二 什么是PEC技术?
PurePep EasyClean(PEC)技术的核心是使用了一种新开发的可裂解连接分子(PEC Linker RC+)和活性过滤材料(Agarose100)用于捕捉和释放(Catch & Release)目标肽。基于化学选择性分离,简单六步即可获得PEC级肽,平均纯度可达85%。

 

1 PEC Linker RC+耦合
2 脱树脂
3 共价捕获
4 洗涤
5 沉淀并溶解肽
6a 还原PEC Linker RC+
6b 通过弱酸释放目标肽

三 PEC多肽纯化试剂盒有哪些常见的应用?
1 有效去除共洗脱杂质
通过SPPS(固相多肽合成)合成亲水性肽——组蛋白H3(1-20),由于共洗脱杂质的存在,获得高纯度的组蛋白H3比较困难,利用PEC多肽纯化试剂盒只需一步就可以有效去共洗脱杂质,获得更高纯度的组蛋白H3。
 


2 极大降低溶剂消耗
SPPS是一个原子利用率很低的一个过程,这会导致整个过程需要消耗大量的溶液和试剂,并且利用RP-HPLC(反向高效液相色谱)纯化多肽也会消耗大量的有机溶剂。在这个研究中,实验人员比较了PEC和RP-HPLC在进行多肽纯化时溶剂的消耗和废物的产生量。相较于RP-HPLC,使用PEC多肽纯化试剂盒可以降低高达75%-85%的总废物产生量。

3 突破疏水性肽(aggregating peptides)、聚集肽(hydrophobic peptides)的纯化
利用SPPS在合成长肽时通常会产生很多难以纯化的杂质,并且RP-HPLC难以纯化疏水性肽、聚集性肽,比如纯化PTH(1-84)长肽和疏水性的强聚集性CMV(81-95)肽。利用PEC技术可以一次纯化超长肽(>50个氨基酸),并且可以从复杂的混合物中化学选择性分离目标肽,突破了利用传统方法去纯化疏水性肽和聚集肽的局限性。
 


4突破修饰困难肽的纯化
最近发现潜在的23聚体肽治疗剂(SBP1)是SARS-CoV-2病毒上刺突蛋白的结合剂,如果能够轻松合成获得此类肽并且可以进行进一步修饰,那么对于支持全球各个实验室对COVID-19等新型疾病的研究将至关重要。利用PEC纯化SBP1可提高目标肽的纯度到85%以上,并且不需要复杂的纯化步骤,简单的纯化程序即可实现对聚乙二醇化困难肽的纯化。

 

5 一天合成20个新抗原
肽制造的过程中肽的纯化阶段非常耗时,PEC技术在多肽纯化阶段可以大大节省时间。在这个案例中,利用PEC试剂盒一天即可完成对20个新抗原肽的纯化,可以显著改善肽制造的周期,并且最终平均纯度为91%。

 


6 PEC与FLASH(快速色谱)比较
为了比较PEC技术和FLASH纯化多肽的回收率,用两种方法纯化了8个多肽并进行了研究。结果表明,PEC在提高肽纯化的回收率方面具有显著的优势。
 


7 加速疫苗开发
PEC技术可以去除大多数可能导致假阳性信号的肽类杂质,并提高随后的筛选或验证分析的可靠性,这些“PEC级”肽库在SARS-CoV-2表位验证研究中表现出优异的性能。使用PEC多肽纯化试剂盒可以加快临床前疫苗的开发。
 


8 并行多肽纯化
通过SPPS合成的肽库中副产物和其他杂质的多少对于可靠的分析结果至关重要。然而在多肽筛选(N > 24)中,由于传统肽的平行纯化很难实现,因此经常使用粗肽。而我们通过PEC技术可以并行纯化96个多肽,克服了这一瓶颈。这极大缩短了建立肽库的时间,并且大大降低成本。

 


9 有利于二硫化物形成
二硫键的形成仍然是改进肽药物最有吸引力的修饰之一,二硫键桥提供了特殊的化学和构象稳定性。然而,以传统的肽纯化方法,二硫化肽的制造仍具有很大挑战性。本案例展示了如何用固相修饰的组合方法制备纯化二硫肽,可以发现,PEC技术可以快速制备修饰纯化肽,以加速二硫化物多肽药物的开发。

 


10 绿色制造
由于溶剂浪费和能源消耗,制药成分的生产对环境有重大影响。因此,该行业需要新的创新技术来进行绿色药物生产。本研究强调了无DMF固相多肽合成(SPPS)及其与低溶剂消耗PEC纯化技术的可行性,以绿色方法生产比伐芦定。相比传统的色谱纯化,PEC技术可以减少有机溶剂消耗高达75%以上,促进制药生产时的“绿色制造”。
 

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