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AKTA EXPLORER、    AKTA PILOT、AKTA PURIFIER等多种型号的设备。以下以AKTA EXPLORER为例简单介绍    AKTA蛋白纯化系统的一般操作。
1、认识AKTA。
    AKTA explorer 是为方法开拓及研究应用而设计的全自动液相谱系统。该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(Fig 1)。它们是:
FIG 1、AKTA EXPLORER主机
• Pump-900 为双通道高效梯度泵系列。在AKTAexplorer 100,流速范围0.01-100 ml/min,压力高达10 Mpa(泵名为P-901)。在AKTA explore10,流速范围0.001-10 ml/min,压力高达25 Mpa(泵名为P-903)。
• Monitor UV-900,同时监控190700 nm 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AKTA PURIFIER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。)
• Monitor pH/C-900,在线电导和pH 监测的组合监测器。
Fig 2、AKTA EXPLORER硬件模式图
AKTA EXPLORER系统的主要组成部件可以用模式图表示(Fig 2)。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
2.1 开机
按位于底部平台前左侧的ON/OFF 按钮,打开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(Fig 3)
Fig 3、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0.45µm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system control窗口点击工具栏内的manual,选择 pump→pump wash explorer,选中A1,B1管道为ON, execute。泵清洗将自动结束。(Fig 4)
Fig 4、AKTA Explorer的泵清洗操作
2.4安装层析柱
在manual里选择pump→flow rate,输入一定的低流速(Fig 5),insert;选择Alarm&mon→alarm pressure,设置high alarm(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(Fig 6) 。待In
jectionValve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。
Fig 5、AKTA Explorer的流速设定操作
Fig 6、AKTA Explorer的限压设定操作
2.5开始纯化:
1)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。此时将紫外调零(Fig 7),选择Alarm&mon→autozero,exectue。
Fig 7、AKTA Explorer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。
电脑软件editor
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)(Fig 8)。
Fig 8、AKTA Explorer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(Fig 9)。结束固定体积收集选择Frac→fractionation_stop_900,exectue(Fig 10)
Fig 9、AKTA Explorer的组分收集设定操作
Fig 10、AKTA Explorer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pump wash purifier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。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unicorn manager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method editor窗口点击工具栏内的method wizard,弹出窗口界面如Fig 11所示,可以分别在main selection、column以及column position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(Fig 12),在此可以设定检测的波长,针对AKTA EXPLORER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Fig 13所示窗口,可以在此设定对层析柱进行平衡的条件。