用修飾花生殼粉吸附劑提取純化蛋白質(zhì)的研究.pdf

1、蛋白質(zhì)作為生命現(xiàn)象中最基本的基礎(chǔ)物質(zhì)之一,其分離純化一直以來受到廣泛關(guān)注,人類對蛋白質(zhì)的研究也越來越多,而已報(bào)道的純化方法如高效液相色譜、親和層析、電泳等大多成本高、操作繁瑣,用吸附的方法純化和分離蛋白,與上述方法相比,具有操作簡便,處理時間短且成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。本文選用天然生物質(zhì)—花生殼作為原料,通過化學(xué)反應(yīng)在其表面接枝具有特異性吸附作用的官能團(tuán)或簡單的酸堿活化制備而成不同的吸附劑,很大程度地改善了其吸附性能,拓寬了其應(yīng)用范圍,成功地實(shí)

2、現(xiàn)了廢棄物的再利用,具體工作如下:
　　1、通過簡單的化學(xué)反應(yīng)將丁二酸酐修飾到戊二醛交聯(lián)花生殼粉上,再用飽和碳酸氫鈉處理,借稱重、紅外光譜、XPS能譜對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。以細(xì)胞色素 C為吸附對象進(jìn)行了一系列吸附條件實(shí)驗(yàn)(包括溶液酸度、細(xì)胞色素C的初始濃度、NaCl的濃度等)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),最佳的吸附條件為 pH5.0、25℃、吸附3h,丁二酸酐修飾花生殼粉的最大吸附容量為432.6mg.g-1。Langmuir吸附模型更適合模擬修飾花生

3、殼粉吸附細(xì)胞色素 C的吸附等溫線, R2>0.99,擬合的理論最大吸附容量為454.5 mg.g-1,與實(shí)驗(yàn)值接近。將修飾花生殼粉用于提取豬心肌中的細(xì)胞色素C,用1.5mol.L-1NaCNS水溶液洗脫,洗脫率為89.9％,活力收得率為74.0%,純化倍數(shù)為13.5。
　　2、以1-甲基咪唑?yàn)樾揎梽?、戊二醛為交?lián)劑制備成新的吸附劑,通過稱重、紅外光譜、XPS能譜分別對原始、交聯(lián)、修飾花生殼粉進(jìn)行了表征。以溶菌酶為吸附對象進(jìn)行了一系

4、列吸附條件實(shí)驗(yàn),比較了修飾花生殼粉與原始、交聯(lián)花生殼粉的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,修飾花生殼粉的最大吸附容量為194.6mg.g-1,分別是原始和交聯(lián)花生殼粉的1.9、1.3倍,三種吸附劑均在pH10.7時達(dá)最大吸附容量,表現(xiàn)為以疏水作用為主進(jìn)行吸附。用Langmuir和Freundlich模型對吸附過程進(jìn)行模擬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)能很好的符合Langmuir模型。用1-甲基咪唑修飾的花生殼粉提純雞蛋清中的溶菌酶,得到較高的活力收得率和純化倍數(shù),電

5、泳結(jié)果表明提純后的溶菌酶純度較高。
　　3、將丁二酸酐修飾花生殼粉、1-甲基咪唑修飾的花生殼粉用于過氧化氫酶的吸附,并與戊二醛交聯(lián)花生殼粉進(jìn)行了比較。探索了溶液酸度、過氧化氫酶的初始濃度、吸附劑用量、NaCl的濃度等因素對吸附的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),酸度對吸附的影響較大,只有在接近過氧化氫酶的等電點(diǎn),即pH7.0時吸附率較高,說明吸附是以疏水作用為主進(jìn)行的。兩種修飾后的花生殼粉的最大吸附容量是交聯(lián)花生殼粉的2倍,說明修飾后的吸附性能優(yōu)于

6、修飾前。分別用Langmuir和Freundlich模型對過氧化氫酶的吸附等溫線進(jìn)行擬合,所得相關(guān)系數(shù)表明能很好的符合Langmuir模型。同時還研究了多種洗脫劑對過氧化氫酶的洗脫效果,發(fā)現(xiàn)用內(nèi)含0.5mol.L-1NaCNS、pH9.0的磷酸緩沖溶液作為洗脫劑的效果最好,其二次洗脫率可達(dá)83.5%。分別用丁二酸酐修飾花生殼粉和1-甲基咪唑修飾花生殼粉從豬心肌中提取過氧化氫酶,活力收得率分別為63.2%、71.6%,純化倍數(shù)分別為17.

7、7和11.3。
　　4、分別用氫氧化鈉、檸檬酸、磷酸對原始花生殼粉進(jìn)行簡單的酸堿處理,去掉其中的堿溶性和酸溶性物質(zhì),使花生殼粉中的活性基團(tuán)暴露出表面以增加有效吸附位點(diǎn),用FT-IR、XPS能譜對制備的吸附劑進(jìn)行了表征。以溶菌酶為吸附對象進(jìn)行了吸附條件的探索,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在pH7.0、25℃、吸附12h時,對溶菌酶的最大吸附容量表現(xiàn)為:磷酸活化>檸檬酸活化>氫氧化鈉活化>原始花生殼粉。用經(jīng)過活化后的三種花生殼粉提取雞蛋清中的溶菌酶