蛋白質(zhì)印跡熱敏水凝膠及殼聚糖凝膠聚合物的制備及識(shí)別性能研究.pdf

1、分子印跡技術(shù)是一種為獲得與目標(biāo)分子在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)完全匹配的聚合物的制備技術(shù)。與天然受體相比，分子印跡技術(shù)制備的聚合物具有穩(wěn)定性好、低成本、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，有關(guān)小分子印跡技術(shù)取得了顯著進(jìn)展及廣泛應(yīng)用。然而，有關(guān)蛋白質(zhì)生物大分子的研究，進(jìn)展相對(duì)緩慢。究其原因，主要是由于蛋白質(zhì)存在分子尺寸大、構(gòu)象靈活、功能基團(tuán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、水溶性等特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的小分子印跡技術(shù)推廣到生物大分子存在固有的局限性。
　　 考慮到蛋白質(zhì)的天然識(shí)

2、別體系特征，本研究通過(guò)引入熱敏單體制備了熱敏性水凝膠、均相接枝共聚制備了殼聚糖凝膠及雙功能單體聯(lián)用制備了殼聚糖凝膠聚合物，考察了制各的聚合物凝膠吸附性能及分子特異識(shí)別性能，并對(duì)其應(yīng)用于蛋白質(zhì)分離識(shí)別領(lǐng)域做了初步探索。具體內(nèi)容如下:
　　 (1)熱敏水凝膠的制各及應(yīng)用于牛血清蛋白的識(shí)別和分離研究
　　 以牛血清蛋白為模板，通過(guò)引入N-N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)熱敏單體，分別在冰凍聚合(-20℃)及常溫聚合(25℃)

3、條件下，制備了熱敏型分子印跡水凝膠。采用環(huán)境掃描電鏡及紅外光譜對(duì)制備的熱敏水凝膠進(jìn)行表征。比較考察了丙烯酰胺(AAm)和甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)兩種結(jié)構(gòu)功能單體，對(duì)熱敏水凝膠的溶脹性能、溫敏性能等進(jìn)行了探究，并結(jié)合SDS-PAGE凝膠電泳技術(shù)對(duì)混合復(fù)雜樣品的分離應(yīng)用進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的熱敏水凝膠對(duì)環(huán)境溫度變化能產(chǎn)生敏感的刺激響應(yīng)，冰凍聚合（-20℃）有利于形成三維互補(bǔ)孔穴網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，-20℃及25℃條件下制備的印跡水凝膠

4、最大理論飽和吸附容量分別為95.97 mg/g及82.58 mg/g，平衡吸附時(shí)間為20 h，平衡吸附濃度為2.0 mg/mL，SDS-PAGE分析結(jié)果顯示，制備的熱敏水凝膠對(duì)模板蛋白牛血清BSA具有較好的親和性，能特異性選擇性識(shí)別混合樣品中目標(biāo)分子。
　　 (2)殼聚糖凝膠分子印跡聚合物識(shí)別卵清蛋白的研究
　　 以卵清白蛋白為模板，分別以丙烯酰胺(AAm)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEM

5、A)為結(jié)構(gòu)功能單體，采用均相接枝共聚制備了分子印跡殼聚糖凝膠聚合物。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡表征了印跡與非印跡殼聚糖凝膠表觀形貌差異，紅外光譜表征了吸附前后紅外吸收變化?？疾炝藛误w用量、交聯(lián)度、聚合溫度等因素對(duì)殼聚糖凝膠性能的影響。結(jié)合高效液相色譜分析(HPLC)探究了殼聚糖凝膠對(duì)目標(biāo)分子的吸附性能及選擇性識(shí)別性能。結(jié)果表明，以丙烯酰胺(AAm)和甲基丙烯酸(MAA)為結(jié)構(gòu)功能單體制備的殼聚糖凝膠對(duì)模板蛋白具有較好的識(shí)別性能（IF分別為1.472

6、和1.237），酸性聚合條件(pH=4.7)有利于分子印跡殼聚糖凝膠的制備，結(jié)合蛋白前后紅外光譜吸收變化及Zeta電位分析證實(shí)氫鍵及靜電鍵合作用力的存在。HPLC分析結(jié)果顯示，即使在競(jìng)爭(zhēng)蛋白lysozyme的存在下，分子印跡識(shí)別位點(diǎn)仍對(duì)模板保持良好的選擇性。
　　 (3)雙功能單體殼聚糖凝膠分子印跡聚合物的制備及性能研究
　　 以卵清蛋白為模板，丙烯酰胺(AAm)和甲基丙烯酸(MAA)為結(jié)構(gòu)功能單體，2-丙烯酰胺-2-甲