AUC分析型超速离心：超离心法测定大分子特性
2023-09-28
中科新生命
1259AUC（Analytical Ultracentrifugation，分析型超速离心）仪器是一台具有光学检测系统的离心机，可以开展沉降平衡实验（sedimentation equilibrium）和沉降速度实验（sedimentation velocity），其特有的基于离心分离技术的优点使其成为鉴定蛋白质、核酸、高分子聚合物等大分子在溶液相中的属性以及检测蛋白质-蛋白质以及蛋白质-小分子药物相互作用的一项高效能的分析设备。
由于其同时装配有干涉光检测系统和紫外吸收扫描光学检测系统，该仪器能根据不同样品的特异属性选择不同的检测方式，在沉降离心过程中对其进行实时监测，并能利用配置的数据处理软件精确测定样品的流体动力学等物理参数，从而精确地得到沉降系数、分子量、相互作用、解离常数等属性信息。由于在超速离心过程中，样品分子是以非变性状态在相关溶液中进行鉴定，因此样品在实验后一般也能回收利用。
AUC是表征生物大分子特性、研究生物分子理化性质的主要技术手段之一，用于分析样品异质性、聚集体的形成以及分子间相互作用等。目前，分析超速离心机以其独特而强大的分析性能在学术界和生物制药工业领域都得到了广泛的应用。
原理和方法
AUC是用于定性分析溶液中大分子的通用方法，将离心机与光学模块相结合，前者能够沉降颗粒物，后者能够检测随时间变化的沉降情况。利用离心机旋转运动产生的离心力，将具有沉降系数差别的样品进行分离、分析、浓缩和提纯，可深入了解样品分子量、形状、构造、相互作用和异质性。
分析型超速离心机由主机、光学系统、转头以及样本池组件等构成，可以实时监测样品沉降过程中溶质浓度随时间和距离的改变，从而计算得到分子特性。
目前我们实验室选择的是沉降速率实验法。沉降速率实验中，样品被高速旋转，溶质分子向样品池底部移动，通过记录的数据来测定溶质分子运动的速率。运动速率用沉降系数表示，它取决于分子量、分子形状或构象。对于不同组分的样品，根据不同的沉降系数检测每个组分。扫描得到沉降数据后，通过SEDFIT软件进行数据处理分析得到样品表征结果。
案例分析
▲供试品C（S）峰图
▲供试品Absorbance检测数据 SEDFIT软件分析图
▲供试品沉降系数（S）、相对分子质量（MW）测定结果表
特别提醒：理论序列（或氨基酸个数）、Buffer密度、Buffer粘度三个参数直接关系到MW值的计算，故此检测项需要提供此三个参数保证分子量的计算更加准确（若无法提供该Buffer的密度或者粘度，至少提供Buffer的详细组成成分，方便我们这里对Buffer的粘度和密度进行理论推算），另样品Buffer与空白Buffer尽量保持完全一致，否则可能会出现些许无法判定的杂峰。
