溫敏型蛋白質(zhì)分子印跡材料的制備及其應(yīng)用.pdf

1、隨著人類基因組計劃的實施和推進(jìn)，生命科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入了后基因組時代。作為后基因組時代出現(xiàn)的新興研究領(lǐng)域之一，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究得到了越來越多的關(guān)注。目前蛋白質(zhì)研究面臨的一個重要問題是在復(fù)雜生物體系中不同種類蛋白質(zhì)的含量相差很大。低豐度蛋白質(zhì)中往往會包含一些生命過程中起關(guān)鍵性作用的蛋白質(zhì)，而高豐度蛋白質(zhì)的大量存在對低豐度蛋白質(zhì)產(chǎn)生夾帶、包覆，以至掩蓋的作用。探索新的分離方法和技術(shù)，解決復(fù)雜生物體系高豐度蛋白質(zhì)的去除和低豐度蛋白質(zhì)的富集是當(dāng)前蛋白

2、質(zhì)研究所要面臨的瓶頸問題之一。
　　 分子印跡技術(shù)具有高選擇性和易操作性，是近年來發(fā)展較為迅猛的一種新穎的分離技術(shù)。溫敏型聚合物在蛋白質(zhì)印跡方面很有前景，具有良好的生物兼容性和智能響應(yīng)性。將溫敏型聚合物用于蛋白質(zhì)分子印跡可有效地提高印跡效果和選擇性。本課題開展了幾類溫敏型的蛋白質(zhì)分子印跡聚合物制備方法及應(yīng)用方面的研究。本論文內(nèi)容包括：
　　 1.綜述了分子印跡技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用；新型分子印跡材料的發(fā)展概況；蛋白質(zhì)組學(xué)的

3、需求；蛋白質(zhì)分子印跡聚合物的意義、困難、制備方法及應(yīng)用；此外，還簡要介紹了本論文的研究意義和研究內(nèi)容。
　　 2.在第二章中，采用本體印跡的方法制備了一種新型的大孔溫敏型蛋白質(zhì)印跡水凝膠。這種蛋白質(zhì)印跡水凝膠通過金屬螯合作用能夠選擇性識別模板分子溶菌酶。大孔溫敏型水凝膠的智能響應(yīng)性質(zhì)和金屬螯合作用的協(xié)同效應(yīng)有效的改善了蛋白質(zhì)印跡水凝膠對模板蛋白質(zhì)溶菌酶的選擇性和吸附容量。本工作對冰凍聚合的時間和螯合單體的用量對溫敏型印跡水凝膠的

4、親和能力的影響進(jìn)行了系統(tǒng)考察。此大孔溫敏型蛋白質(zhì)印跡水凝膠不但對外界條件的改變產(chǎn)生響應(yīng)性，而且對模板蛋白質(zhì)也能產(chǎn)生一定的智能響應(yīng)性收縮。在識別蛋白質(zhì)的過程中，溫敏型印跡水凝膠對蛋白質(zhì)的作用能夠通過添加與不添加銅離子在螯合效應(yīng)和靜電效應(yīng)之間轉(zhuǎn)換。本大孔溫敏型蛋白質(zhì)印跡水凝膠的制備方法簡單，效果良好，可用于從蛋白質(zhì)混合樣中和實際樣品中分離模板蛋白，并表現(xiàn)出一定的高選擇性。
　　 3.在第三章中，采用表面印跡的方法，通過表面引發(fā)活性自

5、由基聚合（SIP）制備溫敏型蛋白質(zhì)印跡微球(MIP beads)。然后再通過第二步的SIP，制備用聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)包覆的分子印跡微球(coated-MIP beads)。Coated-MIPbeads由兩層組成，內(nèi)層為溫敏型溶菌酶(lysozyme)印跡層，外層是聚異丙基丙烯酰胺層（PNIPAM）。通過實驗表征發(fā)現(xiàn)，coated-MIP beads在模板蛋白lysozyme的選擇性方面和溫度響應(yīng)性方面都優(yōu)于只有一層溫敏型

6、溶菌酶印跡聚合物的印跡球( MIP beads)。Coated-MIP beads在對蛋白質(zhì)混合樣品進(jìn)行吸附后，可以在38℃或23℃時，分別釋放出參照蛋白質(zhì)和模板蛋白質(zhì)。而相應(yīng)的非印跡球(coated-NIP beads)沒有這種雙重溫度響應(yīng)開關(guān)來選擇性識別蛋白質(zhì)。這種溫度可控性蛋白質(zhì)印跡球體系可以控制蛋白質(zhì)的選擇性釋放。在化學(xué)載體、藥物釋放體系和傳感方面有潛在應(yīng)用價值。
　　 4.在前兩章研究的基礎(chǔ)上，探索了溫敏型蛋白質(zhì)印跡整

7、體柱的制備方法。將溫敏型蛋白質(zhì)印跡聚合物（MIP）修飾到硅膠骨架表面，制備溫敏型蛋白質(zhì)印跡整體柱(MIP monolith)。通過優(yōu)化硅烷化試劑、致孔劑、催化劑的種類和配比，確定硅膠骨架制備條件。硅膠整體柱骨架由兩種硅烷化試劑——甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MAPS)，經(jīng)溫和的一步溶膠-凝膠過程直接在不銹鋼管柱中合成。實驗過程中，合成了三種類型的溫敏型蛋白質(zhì)MIP，并將其分別修飾到硅膠骨架上，制備