Surfactant removal in proteomics sample preparation
在蛋白质组学样品制备过程中,表面活性剂(surfactants)如 SDS、Triton X-100、NP-40 等常被用于细胞裂解与蛋白提取。然而,这些表面活性剂会严重抑制质谱分析(尤其是 ESI-MS 和 MALDI-MS),导致信号抑制、喷雾不稳定、离子化效率下降等问题。
因此,在上机检测前,**去除或替换表面活性剂(Removal of detergents)**是蛋白质组样品前处理中至关重要的一步。
去除表面活性剂的方法
有机溶剂沉淀法(Protein Precipitation)
利用有机溶剂(如 acetone、methanol/chloroform)改变蛋白溶解性,使蛋白沉淀、表面活性剂留在上清中。
优点: 简单、低成本、适用于多数样品。
缺点: 易造成蛋白损失,不适合低丰度或低体积样品。
【相关方法】
- SP3(Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation)
膜过滤
【相关方法】
- FASP(Filter-Aided Sample Preparation)
凝胶电泳切胶法(In-gel Digestion)
原理:
SDS-PAGE 分离后,蛋白在凝胶中固定;
洗脱凝胶块可去除 SDS,随后原位酶解并提取肽段。
优点:
缺点:
固相萃取(Solid Phase Extraction, SPE)
使用HILIC 或混合模式固相吸附材料,保留肽段并洗去 SDS、盐和其他污染物。
【相关方法】
- S-Trap(Suspension Trapping)
可降解表面活性剂(MS-Compatible Surfactants)
为简化去除步骤,开发了多种可被酶或热分解的“MS-friendly”表面活性剂:
优点:
缺点:
透析
无法通过透析彻底去除SDS。
SDS的临界胶束浓度(CMC)取决于盐浓度:在纯水中为8.0 mM,在10 mM NaCl中为3.5 mM,在100 mM NaCl中为1.4 mM。尽管SDS具有较高的CMC和较低的CMC分子量,但由于其为阴离子,它会与阳离子分子紧密结合。这部分结合的SDS无法通过透析去除。
超分子化学
基于主–客体相互作用(host–guest interaction),即通过主分子(host molecule)与表面活性剂分子(guest molecule)之间的非共价结合(noncovalent binding),实现对 surfactant 的专一识别与捕获。
β-Cyclodextrin(β-CD)及其衍生物
Phase transfer