PEG的理化性质

Poly(ethylene glycol)（PEG）是通过环氧乙烷开环聚合合成的线型或支链聚醚二醇。其重复单元–OCH₂CH₂–赋予该聚合物高亲水性和链段柔顺性。主要理化性质如下：

• 分子量范围：PEG的分子量跨度较大，从约200 Da（液态、低粘度）到>35,000 Da（固体薄片或粉末）。产品名称中的分子量标注（如PEG 400、PEG 6000）近似代表数均分子量。
• 物理状态：分子量低于约700 Da的PEG在室温下为粘稠液体；高于约1000 Da的PEG为半结晶蜡状固体，熔点随分子量增大而升高（常见固体级别通常为50–65 °C）。
• 溶解性：PEG可自由溶于水、甲醇、乙醇、丙酮和氯仿，但不溶于脂肪烃和乙醚。
• 吸湿性：低分子量PEG具有吸湿性，使用后应将容器密封保存。
• 毒性：PEG通常被认为低毒且具有生物相容性，这是其在药学和生物研究中广泛应用的基础。

根据应用选择合适的PEG规格

选择PEG规格时，分子量是首要考量标准。以下归纳了常见分子量范围及其典型研究应用：

• PEG 200–600（液态）：用作保湿剂、细胞储存培养基中的冷冻保护剂，以及溶解度增强研究中的助溶剂。
• PEG 1000–4000：广泛用于蛋白质沉淀（如免疫球蛋白纯化）、杂交瘤技术中的细胞融合，以及大分子晶体学中的沉淀剂。
• PEG 6000–8000：优选用于蛋白质和核酸的沉淀、结晶筛选（常用于悬滴法和坐滴法蒸汽扩散装置），以及渗透压胁迫实验。
• PEG 10,000–35,000：应用于PEG化反应研究、尺寸排阻色谱校正及专业表面涂层应用。

在晶体学领域，Hampton Research和Sigma筛选体系通常以PEG 4000、PEG 6000和PEG 8000作为主要沉淀剂。所选规格应明确纯度（通常GC或滴定法≥99%），以避免批次间差异影响晶体质量。

使用PEG的标准实验室操作方案

以下方案代表PEG试剂最常见的实验室应用：

1. PEG沉淀蛋白质或核酸

1. 配制PEG储液（如50% w/v PEG 8000溶于适当缓冲液），如需要可过滤除菌。
2. 在轻柔搅拌下将PEG储液逐滴加入样品，达到所需终浓度（蛋白质通常为5–20%，质粒DNA沉淀通常为10–15%）。
3. 在冰上或4 °C孵育30–60分钟，使沉淀完全。
4. 于4 °C、10,000–15,000 × g离心20–30分钟。
5. 弃去上清，将沉淀重悬于目标缓冲液中，用SDS-PAGE或分光光度法验证回收率。

2. 细胞融合（杂交瘤制备）

1. 将骨髓瘤细胞与脾细胞按1:5–1:10比例混合，离心成沉淀。
2. 在持续轻柔搅拌下，于1分钟内逐滴加入1 mL预温PEG 1500（50% w/v溶于DMEM，pH 7.2–7.4）。
3. 于2分钟内缓慢加入10 mL温热无血清DMEM以稀释PEG。
4. 于200 × g离心10分钟，重悬于HAT选择培养基中并铺板。

3. 蛋白质结晶（蒸汽扩散法）

1. 配制含15–25% PEG（MW 4000–8000）的储液，选用适合目标蛋白的缓冲液（调节至合适pH）。
2. 在硅化盖玻片上将1 µL蛋白质溶液（5–20 mg/mL）与1 µL储液混合。
3. 倒置盖玻片置于储液孔上方并密封；在18–20 °C静置孵育24–96小时。
4. 用光学显微镜监测晶体生长情况。

操作、储存与安全注意事项

储存：PEG应在室温（15–25 °C）下、密封容器中储存，远离热源、潮湿及不相容物质（强氧化剂）。固态PEG在配制浓溶液前，可能需要在37–50 °C水浴中轻缓加热融化。

操作注意事项：

• 尽管PEG急性毒性低，仍应按标准实验室规程穿戴适当的个人防护装备（实验服、手套、护目镜）。
• 处理高分子量固体PEG时应避免产生粉尘；称量大量样品时请佩戴口罩。
• PEG溶液长时间放置可能滋生微生物；应现配现用，或加入防腐剂后于4 °C保存，保存时间不超过2–4周。

质量与纯度注意事项：用于敏感应用（晶体学、细胞培养）时，应选用经验证低内毒素、低过氧化物含量的研究级PEG。PEG中的过氧化物杂质可氧化蛋白质中的半胱氨酸残基并破坏二硫键。在蛋白质实验中使用前，请查阅产品质检报告（CoA）确认过氧化物含量（理想值<0.005 meq/g）。

废弃处置：稀释的PEG水溶液通常可按当地法规经下水道处置；浓缩或混合溶剂制剂的处置请咨询本机构环境健康与安全（EHS）部门的相关指南。