溫敏性嵌段共聚物對酶的熱保護(hù)作用及TPPS在反相微乳內(nèi)相中的聚集行為.pdf

1、本文第一部分的工作研究了溫度敏感性嵌段共聚物對酶的熱保護(hù)作用。酶等蛋白質(zhì)具有很高的催化效率,然而由于蛋白質(zhì)在較高溫度下會發(fā)生聚集從而失活,限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用,因而提高蛋白質(zhì)在高溫下的穩(wěn)定性在生產(chǎn)上具有重要的價(jià)值。我們模擬分子伴侶的功能設(shè)計(jì)了一種人造分子伴侶-溫度敏感性嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(N-異丙烯基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM),來實(shí)現(xiàn)對酶的熱保護(hù),該體系具有溫度敏感的、疏水性可以調(diào)節(jié)的鏈段PNIPAM,可以在高溫條

2、件下和受熱變性的酶通過疏水相互作用結(jié)合,阻止了酶之間的聚集；又可以在溫度降低后將酶釋放,一步便可以實(shí)現(xiàn)酶的熱保護(hù)及復(fù)性,操作簡便,前人并沒有研究過。通過實(shí)驗(yàn)過程得到如下結(jié)果:1、首先利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)合成了具有不同分子鏈長度的溫度敏感性聚合物聚乙二醇-b-聚(N-異丙烯基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)和聚乙二醇-b-聚(N,N-二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯)(PEG-b-PDMAEMA),并且利用紫外-可見分光光譜

3、儀(UV-Vis)和動(dòng)態(tài)光散射(DLS)研究了兩種嵌段共聚物的低溫臨界溫度(LCST)。2、將溫度敏感性聚合物和碳酸脫水酶(CAB)溶液混合,65℃條件下加熱一定時(shí)間后,酶的活性比單獨(dú)的酶溶液加熱后活性要高,表明人造分子伴侶PEG45-b-PNIPAM44對酶體現(xiàn)出一定保護(hù)效果。圓二色(CD)表征結(jié)果同樣證實(shí)了聚合物的存在使加熱后酶的結(jié)構(gòu)更接近于酶的初始結(jié)構(gòu)。3、通過對酶和聚合物在加熱條件下聚集動(dòng)力學(xué)過程研究發(fā)現(xiàn),在高溫(大于60℃)條

4、件下,聚合物自身之間的聚集要快于酶變疏水的過程,從而降低了酶與溫敏性聚合物的疏水相互作用結(jié)合效率,因而,在后續(xù)的工作中將從提高二者的聚集同步性方面展開。
　　 本文第二部分工作系統(tǒng)研究了四-(4-苯基磺酸基)卟啉(TPPS)在由聚乙二醇辛基苯基醚(TX-100)構(gòu)筑的反相微乳液內(nèi)相中的聚集行為。TPPS在一定條件下會形成各種聚集體,在光電材料等方面具有潛在應(yīng)用前景,反相微乳內(nèi)相提供了一個(gè)特殊的水分子空間,研究TPPS在反相微乳液

5、內(nèi)相中的特殊聚集行為,對研究TPPS的聚集過程以及聚集體的應(yīng)用具有重要意義。本文通過改變反相微乳水相液滴的pH值、粒徑及TPPS的濃度,發(fā)現(xiàn)在反相乳液內(nèi)相中TPPS的表觀pKa明顯小于在水溶液中的pKa(4.9),并且,TPPS的表觀pKa隨著水相液滴粒徑的減小而降低；當(dāng)水相液滴的pH>pKa時(shí),TPPS以去質(zhì)子化單體H2TPPS4-形式存在,而當(dāng)pH