Журнал хроматографии и методов разделения
Открытый доступ

Абстрактный

Оценка движущих сил для разделения белка в двухфазных водных системах ПЭГ-соль и оптимизация путем планирования экспериментов

Глык А, Солле Д, Шепер Т и Бойтель С*

В настоящем исследовании было изучено разделение четырех модельных белков (бычий сывороточный альбумин, овальбумин, α-химотрипсин и лизоцим) в двухфазных водных системах (ATPS) с солью полиэтиленгликоля (ПЭГ) с учетом влияния молекулярной массы (ММ) и концентрации ПЭГ, типа и концентрации фазообразующей соли (фосфат калия/цитрат натрия (KPP/NaCit)) и концентрации, концентрации и pH хлорида натрия (NaCl), а также ММ, изоэлектрической точки, заряда и гидрофобности белков. Было обнаружено, что на разделение белков влияли различные сосуществующие эффекты, такие как гидрофобные и электростатические взаимодействия, связанные с параметрами системы и физико-химическими/поверхностными свойствами белков. Более того, был проведен строгий анализ и оптимизация значимых сил для разделения белков в ATPS с солью ПЭГ путем планирования экспериментов (DoE). Первоначально концентрации KPP/NaCit, NaCl и PEG рассматривались как статистически значимые факторы с помощью дробного факторного дизайна. Впоследствии оптимальные значения значимых факторов определялись с помощью центрального составного фейс-центрированного дизайна в сочетании с методологией поверхности отклика. Кроме того, в экспериментальных планах были получены линейные и квадратичные модели соответственно, и оценены с помощью статистического регрессионного анализа и дисперсионного анализа. Наконец, валидация квадратичной модели подтвердила хорошую корреляцию между прогнозируемыми и экспериментальными результатами, тем самым проверив обоснованность модели.