新型功能化糖蛋白印跡材料的制備及其應(yīng)用.pdf

1、糖蛋白與很多疾病如感染、腫瘤、心血管病、肝病、腎病、糖尿病以及某些遺傳性疾病等的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此，它們可以作為異常的標(biāo)志為臨床診斷與治療提供非常重要的生理和病理信息。本課題選取價(jià)格低廉，來源較廣的糖蛋白-卵清蛋白(OB)為研究對(duì)象，將分子印跡技術(shù)對(duì)特定目標(biāo)物的高選擇性與硼酸對(duì)糖蛋白特有的識(shí)別性相結(jié)合，制備了幾種新型功能化的糖蛋白分子印跡聚合物材料。采用了多種手段對(duì)印跡材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征，并對(duì)相關(guān)的吸附性能進(jìn)行了深入研究。此

2、外，還對(duì)所得印跡聚合物材料實(shí)際應(yīng)用的可行性進(jìn)行了評(píng)估，以期為目標(biāo)糖蛋白的前處理提供一定的技術(shù)支持。本論文內(nèi)容包括:
　　第一部分:緒論。綜述了分子印跡的發(fā)展、原理、應(yīng)用以及當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn);糖蛋白分子印跡的研究現(xiàn)狀。此外，還對(duì)本論文的選題意義及創(chuàng)新之處進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。
　　第二部分:pH和溫度雙重響應(yīng)的大孔分子印跡冰凍水凝膠用于識(shí)別卵清蛋白。以卵清蛋白（OB，一種糖蛋白）為模板分子，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)，4-乙

3、烯基苯硼酸(p-VPBA)為主要功能單體，采用冰晶致孔技術(shù)和簡(jiǎn)單的“一鍋法”，合成了一種對(duì)pH和溫度具有雙重響應(yīng)的大孔分子印跡冰凍水凝膠。這種分子印跡聚合物(MIP)能夠可逆地識(shí)別目標(biāo)物OB。印跡冰凍水凝膠的表面形貌和特征分別通過掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FTIR)以及示差掃描熱重(DSC)進(jìn)行表征。同時(shí)對(duì)吸附時(shí)間、吸附液的pH及溫度等參數(shù)作了相應(yīng)的優(yōu)化。吸附實(shí)驗(yàn)和溶脹實(shí)驗(yàn)表明印跡冰凍水凝膠能夠?qū)囟群蚿H做出快速響應(yīng)。在最優(yōu)

4、條件下，印跡水凝膠對(duì)OB有較高的吸附量和印跡因子，分別為21mgg-1和3.4。此外，印跡水凝膠對(duì)目標(biāo)蛋白OB顯示出較高的選擇性和良好的再生性能。蛋清實(shí)際樣品的分離實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了印跡水凝膠從復(fù)雜樣品中識(shí)別和分離OB的可行性。因此該印跡水凝膠有望成為識(shí)別OB的一種新材料。
　　第三部分:智能型表面分子印跡聚合物納米球選擇性識(shí)別和分離卵清蛋白。本工作采用共價(jià)固定模板蛋白和表面分子印跡技術(shù)，制備了一種能夠選擇性識(shí)別和分離模板糖蛋白OB

5、的智能型分子印跡聚合物納米球。首先在溫度為70℃時(shí)，一步合成了硼酸功能化的聚甲基丙烯酸甲酯(b-PMMA)納米球。得到的b-PMMA納米球能夠通過形成的可逆共價(jià)鍵將模板OB預(yù)固載到球的表面。然后在室溫下，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和丙烯酰胺(AAm)沉淀聚合在以b-PMMA納米球?yàn)楹说谋砻妫瑥亩纬闪撕?殼結(jié)構(gòu)的分子印跡納米球。實(shí)驗(yàn)表明，印跡納米球?qū)δ０錙B的親和力會(huì)隨溫度和pH發(fā)生變化。該印跡材料對(duì)模板蛋白表現(xiàn)出較高的吸附量，

6、具有良好的特異性識(shí)別能力和再生性能。值得注意的是，印跡納米球的動(dòng)力學(xué)吸附速度快，在20分鐘內(nèi)即可達(dá)到平衡。此外，制備的印跡納米球還被成功地應(yīng)用于蛋清實(shí)際樣中OB的選擇性分離。
　　第四部分:新型磁性分子印跡納米復(fù)合材料用于目標(biāo)糖蛋白的有效識(shí)別。本章以增強(qiáng)目標(biāo)糖蛋白的有效識(shí)別和快速分離為目的，將共價(jià)固定模板法和磁球表面印跡技術(shù)相結(jié)合，提出新的設(shè)計(jì)方案，構(gòu)造了功能化的磁性分子印跡納米復(fù)合材料。這種磁性納米復(fù)合材料由硼酸功能化的磁性Fe

7、3O4納米粒子為核和分子印跡聚合物膜為殼構(gòu)成，表現(xiàn)出了較高的分子識(shí)別選擇性，并且很容易用外加磁場(chǎng)分離。通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等手段，對(duì)制備的磁性MIP的形貌、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行了表征。對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，硼酸功能化的磁性印跡聚合物的印跡效果優(yōu)于無硼酸修飾的印跡聚合物。SDS-PAGE分析表明，制備的磁性MIP能夠從混合蛋白樣品中識(shí)別和分離模板分子OB。