2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、層析是目前應(yīng)用最廣泛的蛋白分離方法,介質(zhì)性能決定了層析分離過程的效率,關(guān)注點常集中于介質(zhì)偶聯(lián)的功能配基,而孔徑和配基密度往往被忽視。本文以抗體分離為目標(biāo),探討兩種不同作用機制的層析方法,離子交換層析和疏水電荷誘導(dǎo)層析,制備不同配基密度與孔徑的系列介質(zhì),比較吸附性能,分析配基密度與孔徑的影響。主要結(jié)果如下:
  以3種不同孔徑的瓊脂糖凝膠(Bestarose3.5HF、4FF和6FF)為基質(zhì),優(yōu)化配基偶聯(lián)條件,制備了不同配基密度的陰

2、離子交換層析介質(zhì)(以diethylaminoethyl,DEAE為配基)和疏水電荷誘導(dǎo)層析介質(zhì)(以2-mercapto-1-methylimidazole,MMI為配基)。對于DEAE介質(zhì),最高配基密度分別達(dá)到110、280和410μmol/g;對于MMI介質(zhì),分別達(dá)到50、110和130μmol/g。
  以牛免疫球蛋白(bIgG)和牛血清白蛋白(BSA)為模型蛋白,考察了系列DEAE介質(zhì)和MMI介質(zhì)的靜態(tài)吸附性能,并采用Lan

3、gmuir吸附等溫式進(jìn)行擬合。結(jié)果表明,對于DEAE介質(zhì),配基密度較低時,增加配基密度有利于蛋白質(zhì)吸附;密度較高時,吸附量趨于穩(wěn)定,甚至略有降低;較小孔徑介質(zhì)的比表面積較大,有利于蛋白質(zhì)吸附;綜合考慮孔徑和配基密度影響,提出綜合參數(shù)N,發(fā)現(xiàn)兩種蛋白的飽和吸附容量均隨log(N)呈線性變化。對于MMI介質(zhì),配基密度較低時,MMI介質(zhì)無法有效吸附BSA和bIgG;當(dāng)單位表面的配基數(shù)目較高(>15×10-12μmol/μm2)時,介質(zhì)才能較好

4、吸附BSA和bIgG。
  考察了系列DEAE介質(zhì)和MMI介質(zhì)對bIgG和BSA的動態(tài)吸附性能,包括吸附動力學(xué)和穿透曲線。采用孔擴散模型對吸附動力學(xué)曲線進(jìn)行擬合,對于DEAE介質(zhì),配基密度對有效擴散系數(shù)的影響不大,而孔徑增大可促進(jìn)孔內(nèi)擴散;對于MMI介質(zhì),配基密度和孔徑增大都可促進(jìn)蛋白質(zhì)的孔內(nèi)擴散,主要原因在于提高了介質(zhì)與蛋白之間的疏水作用力。根據(jù)穿透曲線獲得蛋白的動態(tài)載量Q10%,系列DEAE介質(zhì)對BSA動態(tài)載量都比較大,總體上

5、隨平衡吸附量而線性增大;而bIgG動態(tài)載量達(dá)到最大值時的配基密度有所偏移,分析可能原因在于動態(tài)吸附過程降低了bIgG在介質(zhì)內(nèi)部孔道的可及區(qū)域,減小了介質(zhì)內(nèi)部能夠與蛋白相互作用的有效配基。MMI介質(zhì)對BSA的動態(tài)載量很小,對bIgG的動態(tài)載量則依賴于介質(zhì)的配基密度和孔徑,控制較低操作流速,配基密度較高、中等孔徑的MMI-B-4FF-110介質(zhì)可實現(xiàn)bIgG的高效吸附。
  考察了三種MMI介質(zhì)MMI-B-3.5HF-50、MMI-B

6、-4FF-110、 MMI-B-6FF-110對bIgG和BSA混合蛋白的吸附等溫線,發(fā)現(xiàn)吸附過程存在競爭性,具有優(yōu)先吸附bIgG的能力,其中孔徑適中、配基密度較大的MMI-B-4FF-110介質(zhì)最佳,對bIgG的飽和吸附容量為93.51 mg/g,而對BSA僅為43.69mg/g。進(jìn)一步考察了MMI-B-4FF-110對混合蛋白的吸附動力學(xué),發(fā)現(xiàn)BSA對bIgG的動態(tài)吸附影響不大,而當(dāng)bIgG存在時改變了MMI介質(zhì)對BSA的吸附,MM

7、I對BSA的吸附量在吸附初始階段大于其平衡吸附容量,隨后逐漸減小到其平衡吸附量,可能是介質(zhì)對兩種蛋白吸附作用的強弱差異造成。
  以bIgG為分離目標(biāo),考察了MMI介質(zhì)的分離性能,包括bIgG/BSA混合液中分離bIgG,以及牛血中分離bIgG。對于bIgG/BSA混合液,優(yōu)化了層析分離的上樣和洗脫條件,確定pH7.0上樣和pH4.0洗脫,可以獲得高純度的bIgG;比較了不同配基密度和孔徑的MMI介質(zhì),發(fā)現(xiàn)孔徑適中、配基密度較大的

8、MMI-B-4FF-110介質(zhì)效果最好。進(jìn)一步采用優(yōu)化的分離條件,利用MMI-B-4FF-110從牛血中分離bIgG,結(jié)果表明,牛血經(jīng)離心和硫酸銨沉淀預(yù)處理后,利用MMI介質(zhì)一步層析分離,bIgG純度約95%,收率大于85%。
  本文以DEAE離子交換層析為常規(guī)層析的典型代表,MMI疏水性電荷誘導(dǎo)層析為新型分離方法代表,系統(tǒng)考察了介質(zhì)孔徑和配基密度對bIgG和BSA吸附性能的影響,得到一些規(guī)律性認(rèn)識,并且發(fā)現(xiàn)MMI介質(zhì)對bIgG

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