AKTA蛋白纯化系统操作.docx
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AKTA蛋白纯化系统操作
AKTA蛋白纯化系统操作(总8页)
AKTA蛋白纯化系统操作
AKTA蛋白纯化系统是当前蛋白纯化工作经常用到的一组设备,自动化程度很高。
AKTA系统依据不同的配置,可以分为AKTAEXPLORER、AKTAPILOT、AKTAPURIFIER等多种型号的设备。
以下以AKTAEXPLORER为例简单介绍AKTA蛋白纯化系统的一般操作。
1、认识AKTA。
AKTAexplorer是为方法开拓及研究应用而设计的全自动液相色谱系统。
该色谱系统的分离装置有三个主要组件,在底部平台的左侧整齐堆起(Fig1)。
它们是:
FIG1、AKTAEXPLORER主机
•Pump-900为双通道高效梯度泵系列。
在AKTAexplorer100,流速范围ml/min,压力高达10Mpa(泵名为P-901)。
在AKTAexplore10,流速范围ml/min,压力高达25Mpa(泵名为P-903)。
•MonitorUV-900,同时监控190-700nm范围内高达3个波长的多波长紫外-可见(UV-Vis)监测器。
(针对部分AKTAPURIFIER机型,尚有UPC-900监测器可供选择,光源为汞灯光源,一次可以监控一个波长,安装滤光片后,可以在选择的波长范围内进行切换。
)
•MonitorpH/C-900,在线电导和pH监测的组合监测器。
Fig2、AKTAEXPLORER硬件模式图
AKTAEXPLORER系统的主要组成部件可以用模式图表示(Fig2)。
组成部件,如混合器、柱及不同的阀安装在右边部分。
打开装阀的门可全部看到。
柱被挂在装阀的门的外侧。
分离装置由UNICORN软件控制。
软件安装于一独立的电脑主机之中,在电脑与色谱系统之间的通信由数据采集装置CU950进行控制。
2、一般操作
开机
按位于底部平台前左侧的ON/OFF按钮,打开色谱系统,然后打开电脑电源。
待仪器自检完毕(CU950上面的3个指示灯完全点亮并不闪烁)。
双击桌面上UNICORN图标,进入操作界面。
UNICORN的操作界面分为四个窗口(Fig3)
Fig3、Unicorn的操作界面
2.2准备工作溶液和样品
所有的工作溶液和样品必须经过µm的滤膜过滤,样品也可高速离心后取上清备用。
当缓冲液中含有有机溶剂(如乙腈、甲醇),需在使用前用低频超声脱气10min。
2.3清洗及管道准备
首先将A泵的进液管道(A1)放入缓冲液或平衡液中,将B泵的进液管道(B1)放入高盐溶液中,在systemcontrol窗口点击工具栏内的manual,选择pump→pumpwashexplorer,选中A1,B1管道为ON,execute。
泵清洗将自动结束。
(Fig4)
Fig4、AKTAExplorer的泵清洗操作
安装层析柱
在manual里选择pump→flowrate,输入一定的低流速(Fig5),insert;选择Alarm&mon→alarmpressure,设置highalarm(输入填料或层析柱的耐受压力,以较低者为设置值,具体可在填料说明书或层析柱说明书中查到),insert,execute(Fig6)。
待InjectionValve的1号位管道流出水后接入柱子的柱头,稍微拧紧后将柱下端的堵头卸掉接入管道连上紫外流动池。
Fig5、AKTAExplorer的流速设定操作
Fig6、AKTAExplorer的限压设定操作
2.5开始纯化:
1)在柱子平衡好之后(电导,pH的数值和变化趋势稳定)即开始上样了。
此时应将紫外调零(Fig7),选择Alarm&mon→autozero,exectue。
Fig7、AKTAExplorer的紫外调零操作
2)具体上样方式:
AKTA系统的上样方式比较灵活,可以根据具体样品的条件进行上样,包括用样品环上样、用系统泵上样、用样品泵上样等,这里以用系统泵上样为例简单介绍上样过程。
点击pause,将A1放入样品中,点击countine,待样品上完后,再将A1放入到平衡液中继续清洗柱子。
3)洗脱:
上样后用缓冲液尽量将穿透峰洗回基线。
在manual里选择pump→gradient,按照自己的工艺选择targetB(100%)和length(10CV)(Fig8)。
Fig8、AKTAExplorer的洗脱条件设定操作
4)设定收集:
选择Frac→fractionation_900,输入每管收集体积,exectue(Fig9)。
结束固定体积收集选择Frac→fractionation_stop_900,exectue(Fig10)。
Fig9、AKTAExplorer的组分收集设定操作
Fig10、AKTAExplorer的组分收集停止设定操作
5)清洗泵及卸下层析柱:
将A1和B1入口放入纯水中,启动pumpwashpurifier功能冲洗A泵和B泵及整个管路。
然后再将A1和B1入口放入20%乙醇中,同样操作将乙醇冲满整个管路保存。
再给柱子一个慢流速,设置系统保护压力,然后先拆柱子的下端,正在滴水的时候将堵头拧上,再拆柱子的上端,最后拧上上端的堵头。
整个过程中应防止气泡进入。
6)关闭电源:
从软件控制系统的第一个窗口unicornmanager点击退出,其他窗口不能单独关闭。
然后关闭AKTA主机电源,关闭电脑电源。
3、程序设定操作
在methodeditor窗口点击工具栏内的methodwizard,弹出窗口界面如Fig11所示,可以分别在mainselection、column以及columnposition三个下拉菜单中选择所要用到的层析方法、所用到的层析柱的参数以及所安装的层析柱在柱位选择阀的位置,选好之后,点击next按钮进入下一步波长和溶液进口的设定(Fig12),在此可以设定检测的波长,针对AKTAEXPLORER可以一次选择三个波长共同进行监控,并在此设定A泵和B泵的溶液进口,设定好之后,点击next,出现如Fig13所示窗口,可以在此设定对层析柱进行平衡的条件。
Fig11Fig12
Fig13Fig14
完成之后,点击next出现Fig14的窗口,在此可以设定上样的条件,可选择的条件包括上样的方式,如上样环上样以及样品泵上样,对上样的体积也要进行设定。
如果利用系统泵上样,在此无法进行设置,不过可以利用A泵和B泵的两个进口在后面的步骤中进行设置。
在上步设置完成之后,点击NEXT出现如Fig15所示窗口,这里是针对流穿组分收集所进行一些设置,针对安装的不同的收集器,具体内容可能有些差异,这里显示的界面是在安装了Frac-950收集器之后所出现的界面,设置完成点击NEXT出现如Fig16所示的窗口,设置目标组分收集的一些参数,点击NEXT,出现如Fig17所示的窗口,针对具体的洗脱条件可以进行设置。
当全部设置完成之后,点击finish,弹出Fig18所示的窗口,可以再一次对所进行的设置进行进一步的修改,完成之后点击
按钮,完成程序存盘操作。
至此完成洗脱程序的设定工作,在应用自动洗脱程序时,可在SYSTEMCONTROL窗口点击文件菜单栏中的FILE→Run,在弹出的对话框中选择目标洗脱程序所在的位置并执行,之后会依次弹出一些对话框,主要是再次确认程序的设置条件,并选择洗脱结果文件的保存位置,全部设置完之后,洗脱将自动进行,结果将自动的保存在设定的文件夹中。
Fig15Fig16
Fig17Fig18
4、结果的浏览与简单处理
在纯化完成后,Unicorn软件会自动的按照预先的设置保存结果文件,如果没有指定,那么结果文件会保存于一个文件名以manualN开头的文件中,N为系统依次生成的一个1-10之间的数字。
对于结果的浏览应在evaluation窗口(Fig19)中进行,打开文件及对文件进行普通编辑的菜单如Fig20所示。
Fig19Evaluation窗口
Fig20纯化结果普通编辑菜单
这里已经选择了一个纯化文件,打开后,在结果浏览窗口点击鼠标右键,选择properties,可以弹出如Fig21所示的操作菜单,可以分别对结果进行编辑,如改变曲线的颜色,设定横轴或纵轴的显示区间,进行文本文件的编辑等等。
Fig21
4、AKTA蛋白纯化系统的日常维护
每天,当实验完成系统使用结束后,应尽可能避免保存于缓冲液中过夜,尤以高盐浓度洗脱缓冲液为甚!
假如,不能避免,则紧记次日尽早用SystemWashMethod完成以蒸馏水将系统彻底清洗,再予以保存或再更新使用其它缓冲液,再次投入使用进行实验操作。
用蒸馏水将余下的缓冲液彻底冲洗出系统,这步骤至关重要。
此举不但可以避免缓冲液对系统造成腐蚀机会,甚或因使用高盐浓度缓冲液保存过久造成盐结晶等的堵塞,对系统构成不必要的损害和损耗。
每周更换润洗缓冲液(20%乙醇)。
若发现储液瓶液体增多,就说明泵内部有漏液,需要更换泵密封圈。
若发现液体减少,需要检查润洗管接头,如果没有漏液,则泵膜或密封圈需要更换。
一定要保持实验环境的清洁,以免灰尘造或泄漏的液体等造成仪器光学及电子元件的损坏。
在长时间不应用系统进行试验的时候,应将系统管路充满20%的乙醇,并关闭紫外检测器,清洗PH探头,并保存于适当的缓冲液中。
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