À l’état naturel ou brut, la quantité de protéine contenue dans un échantillon est d’autant moins que la quantité de l’échantillon de la matière. Il se pose alors le problème de séparer les déchets cellulaires de la protéine pure.
Toutefois, la quantité de protéine est toujours plus importante après une purification qu’avant. Cela montre alors qu’il existe un rapport non nul de purification qui peut être calculé. Découvrez ici plus d’informations.
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Plan de l'article
Différentes méthodes de calcul du rendement de purification
La finalité de la purification est d’obtenir à partir d’un échantillon A de protéine un extrait B avec un meilleur apport de rendement. Différentes méthodes existent pour calculer le rapport de purification en fonction des données que vous avez.
La formule générale pour calculer le rendement de purification est la suivante : Rendement = (quantité finale/quantité initiale) *100.
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Toutefois, en fonction des données ou informations disponibles, il peut être calculé différemment, mais le résultat sera toujours le même.
Lorsque le nombre de moles nA (quantité de matières) de l’échantillon initial et le nombre de moles nB de l’échantillon obtenu après purification sont connus, le rendement se calcule par :Rendement =(nA/nB)*100.
Lorsque la masse mA de l’échantillon initial et la masse mB de l’échantillon obtenu après purification sont connues, le rendement se calcule par : Rendement =(mA/mB)*100.
Aussi, il est à noter que les quantités de matières et peuvent être calculées de plusieurs différentes manières.
En premier, vous pouvez faire : n=m/M. Avec : m = masse de l’échantillon et M = masse molaire de l’échantillon. En second vous pouvez aussi faire : n= (masse volumique*volume prélevé/masse molaire de l’échantillon).
Par une substitution de ces formules dans la formule principale du rendement de purification, le rendement peut se trouver d’autres formules. Les résultats finaux ne changent guère.
D’une manière générale, il faut procéder à une purification de protéine afin d’obtenir une protéine plus ou moins pure. Néanmoins, il existe un écart de masse ou de quantité de matières entre la protéine de départ et celle purifiée. Cet écart, appelé rendement de purification, se calcule par un rapport de la quantité finale sur la quantité récupérée.
Quelques techniques de la purification de protéine
Il existe plusieurs techniques pour procéder à une purification.
Il s’agit de la purification par déplétion, purification par chromatographie préparative et la purification par électrophorèse séparative.
Pour ce qui concerne la purification par déplétion, il consiste à l’élimination des composés déchets, soit par précipitation, soit par adsorption, soit par affinité, etc.
La purification par chromatographie préparative quant à elle, inclut la chromatographie à échange d’ions. Il en est de même pour l’élution/décrochage, la chromatographie d’affinité, la chromatographie par filtration sur gel et la chromatographie hydrophobe.
La purification par électrophorèse séparative consiste à séparer les débris cellulaires par migration électronique des ions anions et cations d’autres éléments d’un champ électrique.
Pour aller plus loin
En chimie ou en biochimie, la purification des protéines est un ensemble de plusieurs transformations. Le but de ces transformations est de dissocier plusieurs protéines par un mélange de cellules et d’autres matrices ou particules.
Les étapes de purification sont entre autres la diminution de la solution complexe de départ, l’extraction des débris cellulaires, la suppression du matériel génétique, le tri des protéines, etc.
Néanmoins, il est quasiment impossible de récupérer une protéine à l’état pur. La quantité de masse du produit obtenu en fin de purification est toujours supérieure à celle de protéine pure qu’elle contient. Ainsi, une mesure de pureté de protéine d’intérêt est effectuée en fin d’opération : c’est le rendement de purification.
Alors, le rendement de purification est le rapport de la valeur quantité de protéine mesurée après purification sur celle mesurée avant l’opération : (quantité finale/quantité initiale). Il peut être exprimé en pourcentage en le multipliant par 100, soit rendement = (quantité finale/quantité initiale) * 100.
Voilà ! Vous connaissez désormais ce qu’il faut faire pour calculer le rendement de purification. En cas de doutes, n’hésitez pas à vous rapprocher d’une personne qui pourrait bien vous aider.
Comment interpréter les résultats de rendement de purification ?
Maintenant que vous connaissez le principe de calcul du rendement de purification, des erreurs peuvent survenir lors du processus de purification et il faut être en mesure de déterminer si la quantité finale obtenue correspond au produit purifié attendu.
Il existe plusieurs facteurs qui peuvent influencer le résultat final du rendement, tels que la qualité des échantillons ou encore l’efficacité des étapes de purification. Cela ne signifie pas nécessairement que le produit obtenu n’est pas pur. Il peut être utile dans ce cas-là d’utiliser une méthode complémentaire pour confirmer la pureté du produit.
Pour faciliter l’interprétation des résultats, il faut des données spécialisées. Il est possible qu’un certain niveau acceptable de contaminants soit toléré selon l’utilisation finale prévue du produit (pharmaceutique, alimentaire…).
Le but ultime reste toujours d’obtenir un rendement maximal avec une pureté maximale. Si cela n’est pas possible en raison des caractéristiques intrinsèques du produit étudié ou en raison d’une limite technique incontournable (sanctionnée par exemple par une réglementation), alors un compromis doit être trouvé entre le coût économique et/ou temporel supplémentaire versus les exigences minimales requises pour assurer l’innocuité et/ou l’efficacité thérapeutique.
La purification des protéines est une tâche complexe qui nécessite une compréhension approfondie du processus et des normes associées à l’utilisation finale de la protéine purifiée. Le rendement de purification n’est qu’un indicateur partiel dans le cadre d’une stratégie globale de purification réussie. En gardant cela à l’esprit, vous pourrez utiliser cette mesure avec plus d’efficacité pour optimiser votre processus de purification et obtenir des résultats précis et fiables.
Les erreurs à éviter lors du calcul du rendement de purification
Le calcul du rendement de purification peut sembler simple, mais il y a plusieurs erreurs courantes à éviter pour obtenir des résultats précis et fiables. Voici les erreurs les plus fréquentes :
Il existe différentes formules pour calculer le rendement de purification en fonction du type d’analyte utilisé. Vous devez choisir la bonne méthode en fonction du composant que vous analysez.
La qualité et la quantité d’un échantillon peuvent avoir un impact important sur le résultat final du rendement de purification. Par conséquent, vous devez utiliser des échantillons appropriés qui sont représentatifs et bien caractérisés.
Les complications expérimentales telles que les contaminations croisées ou l’inactivation enzymatique peuvent fausser considérablement vos résultats et doivent être prises en compte dans votre analyse.
Pour maximiser votre efficacité lorsqu’il s’agit d’obtenir une pureté maximale avec un bon rendement final, vous devez prendre en compte toutes les conditions optimales nécessaires au processus purificatoire (temps optimal, température idéale, etc.).
Une stratégie complète doit inclure plusieurs étapes critiques : chaque procédure doit être soigneusement examinée afin qu’il n’y ait pas d’erreurs. Par exemple, il est possible que vous n’ayez pas correctement identifié l’étape de purification appropriée.
Tout procédé purificatoire doit être défini avec précision et suivi scrupuleusement pour éviter toute variation du processus expérimental. Toute infraction peut avoir des conséquences néfastes sur la qualité du produit final.
En évitant ces erreurs courantes, vous pouvez améliorer considérablement votre capacité à obtenir des résultats précis et fiables lors du calcul du rendement de purification. En effectuant des analyses critiques tout au long du processus purificatoire, en utilisant les bonnes méthodes analytiques et en suivant un plan stratégique clair, vous pouvez maximiser vos chances d’obtenir une pureté maximale avec un rendement optimal.