SiO2納米粒子表面強(qiáng)化蛋白質(zhì)印跡的研究.pdf

1、分子印跡是通過模擬自然界中的分子識別過程(如抗原與抗體的特異性結(jié)合)制備對目標(biāo)分子有特異性識別作用的聚合物的技術(shù)。以蛋白質(zhì)分子為模板的分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymer，MIP)在生物傳感器、生物分離、藥物釋放和疾病診斷等領(lǐng)域有望取代昂貴的抗體來達(dá)到選擇性識別目標(biāo)蛋白質(zhì)的目的。但蛋白質(zhì)分子的高分子量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等特點(diǎn)使其在聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中傳質(zhì)阻力較大，而且印跡聚合物制備過程中精確的識別位點(diǎn)不容易

2、形成，導(dǎo)致目前蛋白質(zhì)MIP普遍存在吸附容量低、吸附動(dòng)力學(xué)慢和吸附選擇性不理想等問題。針對這些問題，研究人員提出了不同的解決辦法，其中納米粒子的表面印跡是一種比較有效的方法，受到了很多的關(guān)注。
　　 本課題組提出了一種納米粒子表面蛋白質(zhì)印跡的新方法一稀溶液中納米粒子表面的接枝共聚法。先在載體納米粒子表面修飾可聚合的雙鍵，再將其分散到含有模板蛋白質(zhì)、功能單體和交聯(lián)劑的預(yù)聚合水溶液中進(jìn)行自組裝，最后加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。采用很稀的單

3、體濃度能夠避免聚合反應(yīng)后體系的凝膠化，同時(shí)在納米粒子的表面形成蛋白質(zhì)印跡聚合物薄層。此法制備簡單、模板易洗脫且吸附動(dòng)力學(xué)快，但由于表面印跡層太薄使得印跡性能(特異吸附容量和印跡因子)不是很理想。本文通過兩種途徑對該方法進(jìn)行了改進(jìn)，希望達(dá)到提高印跡作用的目的。
　　 第一，調(diào)控納米粒子表面印跡殼層的厚度。通過改變交聯(lián)劑的用量可以調(diào)控印跡殼層的厚度，以優(yōu)化印跡作用。以表面修飾馬來酸酐的納米硅球?yàn)檩d體，以丙烯酰胺和兩種靜電單體為功能單

4、體，采用同樣稀的總單體濃度，改變交聯(lián)劑的用量在納米硅球表面制備了不同厚度的溶菌酶印跡聚合物(Lys-MIP)。熱重(TG)數(shù)據(jù)和電鏡(TEM)結(jié)果表明隨著交聯(lián)度的增加，表面印跡層的厚度也逐漸增加。不同交聯(lián)度的Lys-MIP和NIP的吸附數(shù)據(jù)表明50％的交聯(lián)度產(chǎn)生了最佳的印跡效果，與之前稀溶液的方法相比較，印跡效果有明顯的提高。
　　 第二，引入配位功能單體。增強(qiáng)蛋白質(zhì)分子與功能單體之間的相互作用力可以使形成的印跡位點(diǎn)更加精確，能

5、夠進(jìn)一步提高印跡效果。在水溶液中靜電單體與模板蛋白質(zhì)之間的作用力會受到水分子的抑制，而配位作用的強(qiáng)度、特異性和方向性有利于形成更加精確的識別位點(diǎn)。在第一部分研究的基礎(chǔ)上，我們以表面修飾雙鍵的納米硅球?yàn)檩d體，用配位作用代替靜電作用制備了納米硅球表面Lys印跡的聚合物。元素分析結(jié)果表明隨著交聯(lián)度的增加，納米硅球表面接枝聚合物的量也逐漸增加。不同交聯(lián)度的Lys-MIP和NIP的吸附數(shù)據(jù)表明，40％的交聯(lián)度可達(dá)最佳的印跡效果。與第一部分模板蛋白