高密度糖基化聚丙烯微孔親和膜的點擊化學制備及其蛋白質(zhì)分離研究.pdf

1、親和膜色譜是將分離膜與親和色譜相結(jié)合的新型分離技術(shù)，具有膜分離快速對流傳質(zhì)的特征，通過配基的選擇可同時使之兼具生物分子的識別功能，可一步實現(xiàn)生物大分子的分離純化。聚丙烯微孔膜具有穩(wěn)定性好、膜孔易調(diào)及成本低廉等優(yōu)點，是一類具有重要工業(yè)化應用潛力的高分子分離膜材料。糖類可與蛋白質(zhì)發(fā)生特異性識別作用，且通過糖苷集簇效應實現(xiàn)對不同蛋白質(zhì)的選擇性識別。因此，將糖基固定于聚丙烯分離膜表面有望發(fā)展一種新型的親和膜色譜，用于蛋白質(zhì)的高純度、高選擇性及高

2、效快速分離與提純。
　　 文獻報道的表面糖基化方法種類繁多，但所涉及的化學反應效率普遍偏低，造成糖基密度低，不利于糖苷集簇效應的形成，從而降低糖基與蛋白質(zhì)問的選擇性及結(jié)合強度。發(fā)展一種安全可靠、反應效率高的化學偶聯(lián)技術(shù)是構(gòu)建糖基化親和膜的先決條件。點擊化學反應具有反應效率高、立體專一性好等優(yōu)點。將點擊化學反應用于聚合物膜表面糖基化的構(gòu)建，可方便制得高密度的糖基化層，形成“糖苷集簇效應”，提高糖基對蛋白質(zhì)的識別性能及結(jié)合強度。

3、r>　　 本論文建立了多種糖基化方法，結(jié)合點擊化學反應的高效性在聚丙烯微孔膜表面構(gòu)建高密度糖基化層，具體研究工作從以下幾個方面展開：
　　 1、以二苯甲酮(BP)為引發(fā)劑，采用紫外光輻照接枝聚合方法在聚丙烯微孔膜表面接枝丙烯酸，隨后與2-氨基葡萄糖鹽酸鹽反應，制備葡萄糖糖基化的聚丙烯微孔親和膜。優(yōu)化糖基化反應條件可提高表面糖基密度，結(jié)果顯示糖基化效率低于40％，糖基密度較低，不能有效形成糖苷集簇效應，致使對蛋白質(zhì)的識別效果較差

4、。
　　 2、為提高表面糖基密度促進糖基化親和膜與蛋白質(zhì)形成糖苷集簇效應，首先構(gòu)建炔基修飾的聚丙烯微孔膜。采用Cu(Ⅰ)催化的疊氮/炔點擊化學反應將疊氮糖固定于表面，構(gòu)建高密度的葡萄糖糖基化聚丙烯微孔親和膜，表面糖基密度可超過10μmol/cm2。蛋白質(zhì)的特異性識別性能研究顯示，當糖基密度超過0.2μmol/cm2時，膜表面可產(chǎn)生強烈的糖苷集簇效應，實現(xiàn)對凝集素ConA的特異性識別。然而點擊化學反應生成的三唑環(huán)對蛋白質(zhì)具有非特異

5、性吸附能力。
　　 3、采用巰/炔點擊化學反應將炔基修飾的聚丙烯微孔膜進行高密度糖基化修飾。通過蛋白質(zhì)識別性能研究，證明此方法構(gòu)建的葡萄糖糖基化聚丙烯微孔膜對ConA具有良好的識別能力。此外，巰/炔點擊反應生成的硫醚鍵可以避免蛋白質(zhì)的非特異性吸附。
　　 4、為避免羧基對蛋白質(zhì)的非特異性吸附的影響，在表面直接構(gòu)建炔基修飾層。首先合成甲基丙烯酸(三甲基硅基)丙炔醇酯(TMSPA)單體，借助等離子預處理技術(shù)，在紫外光輻照下進

6、行TMSPA的表面接枝聚合。采用巰/炔點擊反應在炔基修飾的聚丙烯微孔膜表面構(gòu)建高密度糖基化層。由于巰基糖的空間位阻效應導致炔基難以進行雙分子加成反應，致使點擊反應效率最高約為55％。蛋白質(zhì)特異性識別研究表明葡萄糖糖基化聚丙烯微孔膜對ConA具有良好的識別能力。通過動態(tài)吸附研究，初步實現(xiàn)葡萄糖糖基化聚丙烯親和膜對ConA的選擇性識別分離。
　　 5、將疊氮/炔點擊化學反應構(gòu)建的高密度葡萄糖糖基化聚丙烯微孔膜作為親和分離膜，選擇性動