Zeta电位是描述蛋白质表面电荷的关键物理参数。多年来，测量蛋白质的Zeta潜力一直是工程师和科学家的极大兴趣，但由于多种原因，测量过程通常变得具有挑战性。这些原因之一是使用光散射技术时在细胞电极上的蛋白质“烹饪”。本文使用具有独特的，专利的碳涂层电极的细胞介绍了SZ-100的数据，从而促进ZETA潜在的蛋白质测量。
介绍
The surface charge of proteins is a significant physical property that could affect their state aggregation and behavior. A protein’s zeta potential is a useful indicator of stability as well as an effective measure of surface charge. Changes in a protein’s zeta potential could imply any of the following:
- 聚合
- Conformational changes in protein structure
- 表面修饰
- 蛋白质的展开/变性
ZETA电位表明分散体中相邻，类似的蛋白质之间的排斥程度。一般胶体化学原理指出，当Zeta电势的幅度降低至小于30 mV时，分散系统通常会失去稳定性（如果电荷为正或负，则独立）。结果，围绕该条件的某些区域将产生零ZETA电位（等电点或IEP），从而使系统的此类部分不稳定。在这个不稳定的区域内，蛋白质可能会结合，从而增加了测得的大小。因此，在分析Zeta电位时，确定一批蛋白质样品的IEP是常见的应用。
Although practical considerations with the method of analysis have hindered widespread adoption of such technique, Zeta potential measurements are the preferred way to characterize the charge on the surface of proteins. Classic gold-plated electrodes used in disposable zeta potential cells create Joule-heating that results in the blackening of the electrode surface. This often renders the cell useless after a single measurement. Since the induced electric field is changed by the protein “cooking” onto the electrodes, this heating process not only damages the sample and cell, but also degrades data quality.
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变黑的金涂层电极表面，指示细胞破坏
Horiba率先使用了一次性Zeta电位细胞中使用的碳涂层电极的使用，以应对困难样品（例如蛋白质）的测量挑战。本文中描述的实验均使用这种方法进行。
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碳涂层电极Zeta电势电池，可在数百个测量后使用
实验
该研究利用包括牛血清白蛋白（BSA）和溶菌酶的蛋白质。从Fisher Scientific（CAS：9048-46-8）获得的冻干BSA粉，并通过将粉末溶解在超纯色DI水中以100 mg/mL的浓度溶解在超纯色DI水中，从而制备了Sigma Aldrich（L6876）的冻干溶菌酶粉。由于预计在实验过程中，pH滴定将稀释样品，因此浓度水平有意提高到比仪器的灵敏度极限高得多的水平。
由于与蛋白质工作相关的样品量较小，因此进行了手动pH滴定，而不是使用LY-701自动滴定器。用于pH滴定的化学品为0.1N HCl和0.1N NaOH。同时，使用Horiba Twinph紧凑型pH表获得了pH测量。使用Horiba SZ-100Z纳米颗粒分析仪对ZETA电位和粒度测量进行了分析。
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SZ-100纳米颗粒分析仪
在pH滴定之前，使用玻璃单元在90°进行粒度测量。同样的一次性电池，这次与细胞碳涂的电极结合，用于测量Zeta电位。细胞在确定结果中的效率是可靠的，因为它已经用于乳液样品上的800多个Zeta潜在测量。
对于溶菌酶，将pH降低至4，然后以1 pH单位的增量增加到pH 13；同时，对于BSA，pH降低到3，然后升至9.5。在每个pH点进行三个ZETA电位测量。将平均值记录在下一部分中显示的结果中。
结果
在开始pH滴定之前，确定溶菌酶样品的粒径为4.2 nm。Zeta潜在结果与。pH值显示在下图中。11.5的IEP值与其他已发布的结果相似。
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溶菌酶蛋白的IEP
The particle size of the BSA samples was determined to be 8.4 nm prior to beginning the pH titration. The zeta potential results versus pH values are presented below. The IEP value of 4.6 is similar to other published results.
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BSA蛋白的IEP
结论
如假设，溶菌酶和BSA样品的Zeta电位随pH的函数而变化。ISO-电点（IEP）滴定易于自动执行，每个滴定估计为一小时。同时，带有碳涂的电极的一次性Zeta电势细胞，用于测量没有降解的迹象。后来它们被用于其他功能而没有失败。
碳涂层电极的创新使用似乎已将蛋白质的Zeta电位分析转化为一种简单的实验技术，任何用户都可以执行。但是，盐浓度或其他样品特性可能有可能将Zeta电位细胞的寿命降低到预期值以下。不管这种风险如何，使用碳涂层电极可促进更广泛的工业应用和延长的细胞寿命。
此信息已从Horiba Scientific提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
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