Cellulose acetate-coated fused-silica capillaries for the separation of proteins by capillary zone electrophoresis

Busch, Markus; Kraak, J.C.; Poppe, H.

doi:10.1016/0021-9673(94)01185-h

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“…The PHEA coating has minimal interactions with the proteins, giving the highest peak efficiencies. Although the protein peak efficiencies reported in this study are significantly lower than the efficiencies reported for some coatings, such as PVA [24] and cellulose acetate [25], they match efficiencies reported by many other adsorbed or covalent coatings [14,16,17,20,22,45,[48][49][50][51][52]. However, a fair comparison of the protein separation performance of different coatings cannot be done unless all other variables of the electrophoresis system, including detection system, injection conditions, protein samples quality, capillaries and buffers, are fixed.…”

Section: Protein-polymer Coating Interactionscontrasting

confidence: 70%

“…Only 40 runs were possible at pH 8.5 without loss of efficiency before the performance abruptly decreased. Busch et al [25] reported a method to shield the surface silanols by physically adhering a thin film of cellulose acetate onto the capillary wall, by flushing an acetone solution of cellulose acetate followed by drying with helium gas. A polyethylene oxide (PEO) adsorbed coating can be prepared by flushing the capillary with HCl to fully protonate the wall surface prior to introducing the polymer solution [26].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Poly‐N‐hydroxyethylacrylamide as a novel, adsorbed coating for protein separation by capillary electrophoresis

2003

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We present the polymer poly-N-hydroxyethylacrylamide (PHEA) (polyDuramide) as a novel, hydrophilic, adsorbed capillary coating for electrophoretic protein analysis. Preparation of the PHEA coating requires a simple and fast (30 min) protocol that can be easily automated in capillary electrophoresis instruments. Over the pH range of 3-8.4, the PHEA coating is shown to reduce electroosmotic flow (EOF) by about 2 orders of magnitude compared to the bare silica capillary. In a systematic comparative study, the adsorbed PHEA coating exhibited minimal interactions with both acidic and basic proteins, providing efficient protein separations with excellent reproducibility on par with a covalent polyacrylamide coating. Hydrophobic interactions between proteins and a relatively hydrophobic poly-N,N-dimethylacrylamide (PDMA) adsorbed coating, on the other hand, adversely affected separation reproducibility and efficiency. Under both acidic and basic buffer conditions, the adsorbed PHEA coating produced an EOF suppression performance comparable to that of covalent polyacrylamide coating and superior to that of adsorbed PDMA coating. The protein separation performance in PHEA-coated capillaries was retained for 275 consecutive protein separation runs at pH 8.4, and for more than 800 runs at pH 4.4. The unique and novel combination of hydrophilicity and adsorptive coating ability of PHEA makes it a suitable wall coating for automated microscale analysis of proteins by capillary array systems.

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Section: Protein-polymer Coating Interactionscontrasting

confidence: 70%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Poly‐N‐hydroxyethylacrylamide as a novel, adsorbed coating for protein separation by capillary electrophoresis

2003

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“…These coatings were then compared with linear polyacrylamide and poly(vinyl alcohol); superior performance was reported for the substituted celluloses. Removing the heating stage, Busch et al [63] achieved surface deactivation by pumping a solution of cellulose acetate into an acetone-filled capillary, before gently blowing out the coating solution with helium to produce a thin film. This film was then allowed to dry for 30 min at room temperature while continuing to pass helium through the column.…”

Section: Capillary Preparation and Coatingmentioning

confidence: 99%

Combining capillary electrophoresis with mass spectrometry for applications in proteomics

2005

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Mass spectrometry (MS)-based proteomics is currently dominated by the analysis of peptides originating either from digestion of proteins separated by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) or from global digestion; the simple peptide mixtures obtained from digestion of gel-separated proteins do not usually require further separation, while the complex peptide mixtures obtained by global digestion are most frequently separated by chromatographic techniques. Capillary electrophoresis (CE) provides alternatives to 2-DE for protein separation and alternatives to chromatography for peptide separation. This review attempts to elucidate how the most promising CE modes, capillary zone electrophoresis (CZE) and capillary isoelectric focusing (CIEF), might best be applied to MS-based proteomics. CE-MS interfacing, mass analyzer performance, column coating to minimize analyte adsorption, and sample stacking for CZE are considered prior to examining numerous applications. Finally, multidimensional systems that incorporate CE techniques are examined; CZE often finds use as a fast, final dimension before ionization for MS, while CIEF, being an equilibrium technique, is well-suited to being the first dimension in automated fractionation systems.

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“…Busch et al [4] ont choisi l'acétate de cellulose pour passiver la surface interne des capillaires. Avec les colonnes ainsi modifiées, la séparation de protéines basiques a été effectuée à des valeurs de pH voisines de 4, avec une efficacité pouvant atteindre 10 6 plateaux par mètre.…”

Section: Adsorption Sur Paroi De Siliceunclassified

Traitement de surface pour l'électrophorèse capillaire des protéines

Millot¹,

Xu²,

Sébille³

et al. 1999

Analusis

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IntroductionLes techniques classiques d'électrophorèse sur plaque sont largement utilisées en biochimie et en recherche biomédicale pour l'analyse de routine des biopolymères. Pourtant, divers problèmes liés à la méthode (lenteur, mise en oeuvre difficile) empêchent les réelles avancées technologiques. Les récents progrès en électrophorèse capillaire (EC) en font un outil performant d'analyse des protéines, offrant divers avantages tels que rapidité, quantification et automatisation aisées. De plus, l'EC, avec ses différents modes de fonctionnement, permet de mettre en place des stratégies complémentaires pour caractériser l'échantillon biologique [1]. En électrophorèse capillaire de zone (ECZ), les séparations se font en fonction de la charge et de la taille de la protéine ; l'électrophorèse capillaire par isoélectrofocalisation (cIEF) sépare les protéines selon leur point isoélectrique ; l'électrophorèse capillaire sur gel (ECG) en présence de dodécylsulfate de sodium (SDS) permet de déterminer la masse de la protéine à partir de la migration du complexe protéine -SDS.La séparation des protéines a été réalisée par électropho-rèse de zone, pour la première fois, par Jorgenson et Lukacs [2]. Les efficacités théoriques, calculées à partir de la valeur du coefficient de diffusion moléculaire sont supérieures à 10 6 plateaux théoriques par mètre. Ils ont montré qu'en fait, l'adsorption des protéines sur la paroi du capillaire provoque une perte d'efficacité très importante. Cette adsorption indé-sirable peut être réduite ou éliminée par traitement de la surface du capillaire, en recouvrant la paroi interne par une phase stationnaire hydrophile, immobilisée de façon permanente. Généralement, le dépôt d'un film neutre réduit le flux électroosmotique, en masquant les charges de surface. L'adsorption des protéines à la surface du capillaire est diminuée et la reproductibilité des analyses améliorée. Le film formé après traitement de surface, doit être stable dans les conditions de séparation, car l'utilisation du capillaire est prévue pour des analyses répétitives. La dégradation de la couche au cours d'une analyse conduit à une perte d'efficacité et de résolution, et surtout à un manque de reproductibilité.Parmi les nombreux procédés proposés pour le traitement des capillaires, on distingue globalement deux approches différentes. L'approche la plus simple à mettre en oeuvre consiste à adsorber un polymère hydrophile constitué de groupements neutres ou chargés positivement, capables de masquer ou neutraliser les effets dus aux silanols de surface du capillaire de silice. L'immobilisation du polymère est parfois accompagnée d'une réticulation thermique ou chimique afin de stabiliser le dépôt de polymère. On peut aussi adsorber le polymère sur une surface préalablement traitée par greffage chimique. Dans une deuxième technique très employée, on fixe de façon covalente une phase stationnaire hydrophile qui a peu ou pas d'affinité pour les protéines à séparer. Cette couche immobilisée est constituée dans la plupart des cas...

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Cellulose acetate-coated fused-silica capillaries for the separation of proteins by capillary zone electrophoresis

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Poly‐N‐hydroxyethylacrylamide as a novel, adsorbed coating for protein separation by capillary electrophoresis

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