洗水槽里洗出来的分子筛:Pharmacia Sephadex 葡聚糖凝胶与尺寸排阻层析
1959 年 6月13日 · Sephadex G-25 脱盐色谱柱、葡聚糖凝胶干粉瓶、低压蠕动恒流泵
你知道吗?
大分子抄了近道,小分子逛了迷宫——现代蛋白纯化的基石,始于一次没有接通电源的洗柱子意外。
每一个被 AKTA 纯化系统折磨过的研究生,在做分子筛(SEC)或者用 G-25 重力柱脱盐时,肌肉记忆里都刻着一条铁律:大分子先出来,小分子后出来。但这套开创了现代生物制药工业层析基石的技术,在 1950 年代末诞生时纯粹源自一次没通电的“洗柱子意外”!
瑞典乌普萨拉大学的耶尔克·波拉特(Jerker Porath)当时在诺奖得主 Arne Tiselius 实验室研究区带电泳。为了寻找不带电荷的绝缘电泳支撑介质,瑞典制药厂 Pharmacia 的研究员佩尔·弗洛丁(Per Flodin)用环氧氯丙烷把原本用于做代血浆的聚葡糖(Dextran)交联成不溶性的水凝胶颗粒借给波拉特。
某天电泳实验后,波拉特顺手用生理盐水冲洗凝胶柱打算回收填料;在他检测流出液时惊呆了:在完全没有接通电源电场的情况下,高分子量的蛋白质居然以极快速度率先冲出柱底,而低分子量的无机盐和小分子却被死死拖在后面! 原来交联多糖分子交织出精密的三维纳米水化多孔网格:大蛋白因为空间位阻根本钻不进孔径,只能在凝胶颗粒之间的间隙(外水体积 V0)顺流而下;而小盐分子则在海量孔隙里进进出出逛迷宫(内水体积 Vi),路程漫长。
1959 年 6 月 13 日他们在《Nature》发表论文,Pharmacia 随即以 SEParation PHArmacia DEXtran 缩写定名 Sephadex,开启了现代蛋白纯化的大航海时代。