本研究由Felicia Auer和Andras Guttman*共同完成，分别来自匈牙利Pannonia大学生物分子与化学工程研究所的转化糖组学研究组（Translational Glycomics Research Group）和德布勒森大学医学院分子医学研究中心Horváth Csaba纪念生物分离科学实验室（Horváth Csaba Memorial Laboratory of Bioseparation Sciences）。研究成果发表于2025年的《Talanta》期刊第287卷，文章编号127601，属于Elsevier出版社开放获取文章（CC BY-NC-ND 4.0许可）。
该研究聚焦于生物制药领域的关键分析技术——十二烷基硫酸钠毛细管凝胶电泳（Sodium Dodecyl Sulfate Capillary Gel Electrophoresis, SDS-CGE）。SDS-CGE是一种基于蛋白质分子量进行分离的常用技术，在治疗性蛋白质的分析与表征中具有重要作用。近年来，随着荧光检测多毛细管电泳系统在高通量生物聚合物分析中的普及，理解操作参数对电泳迁移的影响变得尤为重要。本研究特别关注在凝胶-缓冲体系中加入荧光染料碘化丙啶（Propidium Iodide, PI）后，温度、凝胶浓度和电场强度这三个关键操作参数对SDS-蛋白质复合物电泳迁移率和分辨率的影响。
研究采用治疗性单克隆抗体Daratumumab（商品名Darzalex®）作为模型蛋白，通过还原和非还原两种处理方式获得完整抗体及其亚基（轻链LC、非糖基化重链NGHC、重链HC）。样品缓冲液含100 mM Tris-HCl和1% SDS（pH 9），还原样品额外添加2-巯基乙醇。使用PNGase F酶切除糖链后，所有样品在70℃变性15分钟。
采用Beckman Coulter PA800 Plus毛细管电泳仪，配备激光诱导荧光检测器（LIF，488 nm激发/600 nm发射）。使用有效长度20 cm（总长30 cm）的裸熔融石英毛细管（内径50 μm）。凝胶-缓冲体系含4%硼酸（pH 8）、10%葡聚糖（1.8-2.5 MDa）、2 mM EDTA、10%甘油、0.2% SDS和100 μg/mL PI。创新性地将PI直接加入分离基质实现原位荧光标记，避免了传统繁琐的柱前/柱后衍生步骤。
使用32 Karat软件（v10.1）计算分辨率（USP RS法），GraphPad Prism绘制图表。所有实验重复三次取平均值，误差条表示标准偏差。
电泳迁移率随温度升高而增加（图1a），符合粘度降低预期。30℃时观察到LC/NGHC分辨率局部最大值（图1b）。Arrhenius分析（图2a）显示活化能（Ea）与分子量呈负相关（图2b）：完整mAb（148 kDa）< HC（50 kDa）< NGHC（49 kDa）< LC（24 kDa），表明高电荷大分子更易克服筛分网络阻力。
含PI体系呈现线性Ferguson图（图3a），与不含PI时的非线性行为形成对比，表明PI可能通过电荷相互作用改变硼酸-葡聚糖交联网络。分辨率随凝胶浓度增加呈MW依赖性凸曲线增长（图3b），但HC/NGHC对例外（需通过调节硼酸浓度优化）。
电场强度与迁移率呈线性正相关（图4a），PI存在时斜率更缓，提示其通过复合物形成增加SDS-蛋白质刚性。所有组分在500 V/cm以上均出现分辨率下降（图4b），可能源于高压导致的构象变化。
研究确立了SDS-CGE-PI体系的最佳操作参数：30℃、10%葡聚糖凝胶、500 V/cm电场强度。科学价值体现在： 1. 首次系统阐明PI存在下操作参数对蛋白质迁移的影响机制 2. 发现PI可使Ferguson图线性化，提高筛分行为可预测性 3. 证实电场诱导构象变化的分子量依赖性 应用价值包括： - 为生物制药质量控制提供快速、高分辨的蛋白质分析方法 - 简化荧光检测流程，适配高通量分析需求 - 参数优化框架可推广至其他治疗性蛋白分析
研究发现溶菌酶（pI 11.3）与mAb组分（pI 8-9）在活化能需求上存在显著差异（图2b），提示SDS/PI复合程度受蛋白等电点影响。该现象为后续研究电荷效应对迁移行为的影响提供了新方向。数据可通过请求获取，实验方案已申请匈牙利TUDFIN等基金支持。