微量层析柱以其高分辨率、低样品消耗、操作便捷的优势,成为实验室的重要工具。无论是亲和层析、离子交换还是凝胶过滤,其性能发挥都高度依赖于正确的使用方法。掌握
微量层析柱的正确使用方法,是确保目标分子高效回收、杂质有效去除的关键。

第一步:选择与准备
根据目标分子的性质(大小、电荷、疏水性、特异性结合位点)选择合适的层析介质(如Ni-NTA用于His标签蛋白、DEAE用于阴离子交换)与柱型(预装柱或自装柱)。确认柱体积(如0.5mL、1mL)与样品量匹配,避免过载。检查柱体有无裂纹,出口是否通畅。
第二步:平衡
使用至少5-10倍柱体积(CV)的平衡缓冲液以恒定流速冲洗层析柱,使固定相充分溶胀并达到pH、离子强度的稳定状态。确保流出液的pH与电导率与平衡液一致,表明柱床已平衡。此步骤对分离分辨率至关重要。
第三步:上样
样品需预先离心或过滤(0.22μm),去除颗粒物,防止堵塞柱床。
样品体积通常不超过柱体积的1%-5%(体积比),浓度过高易导致拖尾。
用移液器沿柱壁缓慢加入样品,避免扰动柱床表面。
让样品进入柱床后,再加入少量平衡液冲洗进样环,确保样品全部加载。
第四步:洗涤
用3-5CV的洗涤缓冲液(通常与平衡液相同或略增盐浓度)洗去未结合的杂蛋白或非特异性吸附物。收集流出液,可通过SDS-PAGE或紫外吸收检测杂质去除效果。
第五步:洗脱
根据层析类型选择洗脱方式:
梯度洗脱:使用线性或阶梯式盐梯度(如NaCl0-1M)或咪唑梯度,逐步竞争性洗脱结合分子,分辨率高。
等度洗脱:用高浓度洗脱液一次性洗下目标分子,操作简单但可能共洗出杂质。
特异性洗脱:如用还原型谷胱甘肽洗脱GST标签蛋白。
以小体积(如0.5-1mL/管)分步收集洗脱液,及时进行检测(如Bradford法、A280测定)。
第六步:再生与保存
再生:洗脱后,用强洗脱液(如1MNaOH、6M胍盐)清洗柱子,去除残留蛋白,恢复结合能力。
保存:短期存于20%乙醇或平衡液中4℃;长期保存用含20%-50%乙醇的溶液,防止微生物滋生。
第七步:流速控制
使用恒流泵或重力滴加,保持流速稳定(如1mL/min)。过快降低分辨率,过慢延长实验时间。避免产生气泡。