1、平衡透析(ED)
ED是一种浓度驱动的过程,通过具有不同分子量截断点(MWCO)的选择性和可渗透性膜孔(如8K或12K MWCO)的扩散将小体积血浆中的游离蛋白结合药物分离出来。由于没有施加外力(如压力),ED被认为是研究蛋白质相互作用的真实性质的黄金标准。
为了控制环境条件,在37℃下进行ED以模拟体内条件,最好在二氧化碳(通常为5%)控制的培养箱中进行ED以控制pH值。
传统的ED需要大量的等离子体和较长的平衡时间。为了克服这些缺点,可用下图这个装置,适合于高通量分析。由于膜室的高表面体积比,允许快速透析,大幅减少平衡时间,可以最大限度地减少体积移位和蛋白质泄漏等潜在问题。也减少了设备中的非特异性结合(NSB)。此外,由于透析实验的性质,我们假设NSB对ED中药物的非结合分数的影响可以忽略不计。NSB在血浆室和透析液室中均发生,达到类似程度后,将建立新的平衡,尽管浓度低于预期。
快速平衡透析(红色)装置。每个插入物由两个相邻室组成:(A)不同分子量截断点(MWCO)的O形密封圈垂直透析膜圆柱体,加入血浆;(B)加入透析液缓冲液;(C) 96孔底板设计48个插入。
快速平衡透析制样的优缺点:
快速平衡透析(RED)实验常规步骤:
2、超滤(UF)
UF使用具有指定MWCO值和离心力的低吸附性亲水膜,根据分子量和大小,将游离药物从蛋白质结合的药物中分离出来。与ED相比,UF更适合于高通量分析。
超滤法制样的优缺点:
超滤(UF)实验常规步骤:
3、超速离心(UC)
UC通过重力将大分子从小分子中分离出来。对于具有非常高NSB(疏水药物)的化合物或无法通过透析膜扩散的化合物,这可能是一种替代方法。
UC将血浆分为三层:(1)上层:含有极低密度脂蛋白;(2)中间层:无蛋白层;(3)底层:包含血浆蛋白。要分析的样品应该非常小心地(通过自动化过程)从中间层获取,以确保这些层不受干扰。
超离心法制样的优缺点:
超离心法(UC)实验常规步骤:
4、总结
当药物不存在血浆不稳定性时,ED将是首选的方法,因为它研究蛋白质相互作用的真实性质,尽管达到平衡需要较长的处理时间(约3~48小时),但RED的使用大大减少了处理时间(2至6小时),被认为是一个很好的替代方案。如果药物的不稳定性不能通过添加稳定剂来控制,那么高通量UF(96孔格式)将是首选的方法。在NSB是限制因素的情况下,可以使用UC,尽管它需要昂贵的设备和特殊的操作技能。
三种方法的优缺点
实验中需重点关注
药物的非特异性结合(NSB),
整个样品处理过程中,包括从样品采集到长期储存的时间,
环境条件(温度和pH值)的变化。
可以在停血后直接加入酶抑制剂(如氟化钠),以尽量减少血浆中化合物的不稳定性。推荐的抗凝剂是乙二胺四乙酸(EDTA),因为抗凝肝素可能干扰蛋白质结合。
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