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文檔簡介
1、蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis, Bt)殺蟲晶體蛋白,是Bt芽孢形成初期產(chǎn)生的具有特異性殺蟲活性的伴胞晶體蛋白,簡稱 Bt蛋白,又稱δ-內(nèi)毒素。Bt蛋白引起的相關人類健康和環(huán)境生態(tài)風險問題,要求我們必須對轉(zhuǎn)基因作物和生物農(nóng)藥釋放Bt蛋白的種類和含量,及其在環(huán)境中的殘留、遷移、轉(zhuǎn)化和生物富集過程實行嚴格監(jiān)控,而快速、準確、高效以及特異性提取、分離、純化和檢測方法的建立對Bt蛋白的有效監(jiān)控具有舉足輕重的作用和意
2、義。
分子印跡技術(shù)是指以目標分析物為模板,采用人工方法合成對目標分析物具有特殊結(jié)合位點及空間記憶效應的聚合物的技術(shù)。表面分子印跡技術(shù)是在傳統(tǒng)的包埋法基礎上發(fā)展起來的,其特點是在聚合體系中引入固體基質(zhì),使模板分子、功能單體和交聯(lián)劑之間的反應發(fā)生在固體基質(zhì)表面。這種構(gòu)建在基質(zhì)表面的分子印跡聚合物,由于印跡位點易于暴露在基質(zhì)表面,因此目標分析物可以在基質(zhì)表面形成的特異性識別位點中自由進出,以克服傳統(tǒng)包埋法在蛋白質(zhì)分子印跡方面存在的缺
3、陷。溶膠-凝膠技術(shù)反應條件溫和、表面修飾過程簡單、材料剛性和溶脹情況優(yōu)于聚合物材料,將溶膠-凝膠技術(shù)與表面分子印跡技術(shù)相結(jié)合可以給分子印跡材料賦予更多優(yōu)越的性能。
由于制備分子印跡聚合物過程中需要使用大量的高純度蛋白質(zhì)作為印跡模板,考慮到 Bt蛋白標準品價格昂貴,本論文從蘇云金芽胞桿菌菌體培養(yǎng)液中提取 Bt Cry1Ac蛋白,然后對提取的粗蛋白進行酶解,得到高純度的Bt Cry1Ac蛋白;以 Bt Cry1Ac蛋白為模板分子,
4、KH550修飾的碳納米管為基質(zhì),氯化1-三甲氧基硅丙基-3-甲基咪唑離子液體([TMSPMIM]Cl)為功能單體,四乙氧基硅烷(TEOS)為交聯(lián)劑,采用溶膠-凝膠法在碳納米管表面接枝一層Bt Cry1Ac蛋白分子印跡聚合物,并對合成及吸附條件進行優(yōu)化,對合成的分子印跡聚合物的比表面積、表面形貌、印跡效果以及表面基團等進行評價。主要內(nèi)容如下:
1. Bt Cry1Ac蛋白的獲取經(jīng)歷了菌體培養(yǎng)、洗芽孢、蛋白提取、等電點沉淀、酶解、
5、等電點沉淀以及冷凍干燥等多個步驟。菌體培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫28℃;轉(zhuǎn)速200 r/min;培養(yǎng)時間72 h。Bt Cry1Ac蛋白提取液為pH110.05 mol/L NaCO3&0.05 mol/L EDTA溶液。等電點沉淀條件:3 mol/L CH3COONa調(diào)節(jié)pH值至5.5左右。酶解條件:胰蛋白酶溶液與Bt Cry1Ac蛋白粗提液最佳比例為1:150,酶解時間1.5 h,酶解溫度37℃。
2.分子印跡聚合物合成時各反應物
6、的最佳配比為:Bt Cry1Ac蛋白12.5 mg,[TMSPMIM]Cl180 mg,TEOS2.5 mL,pH9.9 Tris-HCl緩沖溶液25 mL,KH550修飾碳納米管10 mg。首先,功能單體和模板分子Bt Cry1Ac蛋白預聚合12 h,然后再加入TEOS在4℃的條件下磁力攪拌48 h;洗脫蛋白的最佳條件:超聲5 min,pH9.9 Na2CO3-NaHCO3溶液作為洗脫緩沖液,洗脫率可以達到68.45%;吸附的最佳條件
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