电磁作用下蛋白质分离行为的研究

蛋白质药物的分离纯化在生物医药产业占有相当重要的地位，保证目标蛋白的纯度、生物活性、稳定性及分离容量，是评价分离技术优劣的关键指标。本研究基于电、磁对蛋白质分子泳动影响的分析，拟提出一种新型的蛋白质制备分离技术。首先建立这种蛋白质电磁分离的物理模型及装置，采用BSA/Hg和IL2/PC 作为模型蛋白质混合物进行分离实验，从宏观和微观两个层面上研究电磁分离过程的机理，考察这种电磁分离模式对蛋白质构象变化的影响程度，并探讨磁场强度、施加方向、电流密度、缓冲液种类、离子强度及环境pH值等因素对蛋白质迁移率、分离选择性和分辨率的内在科学规律，并建立相应的电磁分离过程数学模型。本研究对深入认识电、磁现象对蛋白质分子泳动的本质，研究并开发适合蛋白质药物大规模制备的新型分离技术，具有重要学术价值和现实意义。

本项目成功研制出一种新型的磁控电渗微流芯片为主体的蛋白质分离试验装置，采用BSA/Hg为模型蛋白探讨了磁场强度、电流密度、缓冲液种类和粒子强度、环境pH值等因素对蛋白质电磁分离过程的影响，特别是对芯片毛细管电泳弯道效应引起的屏带展宽问题作了较深入探讨。 在上述试验研究的基础上，通过对蛋白质电磁分离效果影响因素的分析，提出了描述在电、磁交互影响下蛋白质电磁分离过程的数学模型。 研究结果证明，利用电磁泳动技术进行蛋白质的分离纯化，获得了一种有效降低电泳热过对蛋白质分子微观运动轨迹、蛋白质电化学性质、蛋白质构象变化及各项参效应的高负载容量、高分辨率、安全可靠的新型蛋白质分离方法，这对深入认识“电+磁”分离过程的本质，促进磁泳分离技术在制备高纯度蛋白质药物方面的应用，具有重要学术意义和实用价值。