纖維素的改性及其用于生物大分子分離的研究.pdf

1、毛細管電泳是一種分析DNA和蛋白質等帶電生物大分子最有效、最廣泛的技術之一。與傳統(tǒng)凝膠電泳相比，它具有高效、微量、高靈敏度及易于自動化的特征。毛細管電泳的核心部件是毛細管電泳柱，雖然用未經處理的石英毛細管電泳柱可以進行多種樣品的分離，但是要有效地分離生物大分子，如蛋白質和DNA，只用未經處理的毛細管電泳柱就難以奏效了，解決問題的有效辦法之一就是對毛細管電泳柱進行涂覆。對毛細管進行涂覆的主要目的有：減少被分析物質與毛細管內壁的相互作用；改

2、變電滲流的影響：提高分析的重現(xiàn)性：滿足一些特殊要求物質的分離。圍繞這些內容，本文著重開展了以下幾個方面的工作。 1.羥乙基纖維素/聚丙烯酰胺共混物在DNA測序中的研究使羥乙基纖維素(HEC)與線形聚丙烯酰胺(LPA)共混物構成聚合物網絡，并將其用于DNA的測序，這種聚合物網絡同時具有LPA對DNA優(yōu)良的篩分性能和HEC對毛細管內壁動態(tài)涂覆的能力。用2.5％w/v的這種介質在沒有對軟件系統(tǒng)優(yōu)化的情況下，73 min內對標準DNA的

3、讀寫長度可達900個堿基。 2.羥乙基纖維素接枝改性聚合物在毛細管電泳分離雙鏈DNA中的研究用于雙鏈DNA(dsDNA)分析的理想的毛細管涂層必須具備以下特點：高的分離效能，動態(tài)涂覆功能，較低的粘度。在本文中，我們采用原子轉移自由基活性聚合方法(ATRP)，合成了羥乙基纖維素接枝聚丙烯酰胺的共聚物(HEC-g-PAM)。因為作為主鏈的HEC具有很好的動態(tài)涂覆功能，而PAM具有良好的分離功能。通過與未涂覆的毛細管以及用HEC涂覆的

4、毛細管的比較，證明HEC-g-PAM是一種性能優(yōu)良的涂層。 3.陽離子羥乙基纖維素在毛細管電泳蛋白質分離中的應用蛋白質也是一類非常重要的生物大分子。實際上，用未涂覆毛細管電泳對蛋白質進行分離很難達到好的效果。這是因為蛋白質和毛細管壁之間存在著各種不同的反應，包括：氫鍵結合，靜電作用，憎水作用等。為了消除這些反應的影響以及達到對電滲流進行控制的目的，就必須對毛細管進行涂覆。目前，已經有多種聚合物用于這種目的，陽離子聚合物就是其中重

5、要的一種。本文合成了陽離子羥乙基纖維素(cat-HEC)，然后利用這種聚合物涂覆的毛細管柱對蛋白質進行了分離，并與其他涂層的性能進行了比較。結果表明cat-HEC能夠有效地減少堿性蛋白質在毛細管內的吸附。用該種毛細管分離蛋白質，具有分離效率高(N>200，000 plate/m)，重復性好(RSD<1.0％)，涂層使用時間長等優(yōu)點。 4.羥乙基纖維素接枝改性聚合物在毛細管電泳分離蛋白質中的應用采用了傳統(tǒng)的Ce<'4+>自由基引發(fā)聚合合成