新型功能化糖蛋白印跡材料的制備及其應(yīng)用.pdf

1、糖蛋白與很多疾病如感染、腫瘤、心血管病、肝病、腎病、糖尿病以及某些遺傳性疾病等的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此，它們可以作為異常的標志為臨床診斷與治療提供非常重要的生理和病理信息。本課題選取價格低廉，來源較廣的糖蛋白-卵清蛋白(OB)為研究對象，將分子印跡技術(shù)對特定目標物的高選擇性與硼酸對糖蛋白特有的識別性相結(jié)合，制備了幾種新型功能化的糖蛋白分子印跡聚合物材料。采用了多種手段對印跡材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行了表征，并對相關(guān)的吸附性能進行了深入研究。此

2、外，還對所得印跡聚合物材料實際應(yīng)用的可行性進行了評估，以期為目標糖蛋白的前處理提供一定的技術(shù)支持。本論文內(nèi)容包括:
　　第一部分:緒論。綜述了分子印跡的發(fā)展、原理、應(yīng)用以及當前面臨的挑戰(zhàn);糖蛋白分子印跡的研究現(xiàn)狀。此外，還對本論文的選題意義及創(chuàng)新之處進行了簡要的介紹。
　　第二部分:pH和溫度雙重響應(yīng)的大孔分子印跡冰凍水凝膠用于識別卵清蛋白。以卵清蛋白（OB，一種糖蛋白）為模板分子，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)，4-乙

3、烯基苯硼酸(p-VPBA)為主要功能單體，采用冰晶致孔技術(shù)和簡單的“一鍋法”，合成了一種對pH和溫度具有雙重響應(yīng)的大孔分子印跡冰凍水凝膠。這種分子印跡聚合物(MIP)能夠可逆地識別目標物OB。印跡冰凍水凝膠的表面形貌和特征分別通過掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FTIR)以及示差掃描熱重(DSC)進行表征。同時對吸附時間、吸附液的pH及溫度等參數(shù)作了相應(yīng)的優(yōu)化。吸附實驗和溶脹實驗表明印跡冰凍水凝膠能夠?qū)囟群蚿H做出快速響應(yīng)。在最優(yōu)

4、條件下，印跡水凝膠對OB有較高的吸附量和印跡因子，分別為21mgg-1和3.4。此外，印跡水凝膠對目標蛋白OB顯示出較高的選擇性和良好的再生性能。蛋清實際樣品的分離實驗進一步證實了印跡水凝膠從復(fù)雜樣品中識別和分離OB的可行性。因此該印跡水凝膠有望成為識別OB的一種新材料。
　　第三部分:智能型表面分子印跡聚合物納米球選擇性識別和分離卵清蛋白。本工作采用共價固定模板蛋白和表面分子印跡技術(shù)，制備了一種能夠選擇性識別和分離模板糖蛋白OB

5、的智能型分子印跡聚合物納米球。首先在溫度為70℃時，一步合成了硼酸功能化的聚甲基丙烯酸甲酯(b-PMMA)納米球。得到的b-PMMA納米球能夠通過形成的可逆共價鍵將模板OB預(yù)固載到球的表面。然后在室溫下，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和丙烯酰胺(AAm)沉淀聚合在以b-PMMA納米球為核的表面，從而形成了核-殼結(jié)構(gòu)的分子印跡納米球。實驗表明，印跡納米球?qū)δ０錙B的親和力會隨溫度和pH發(fā)生變化。該印跡材料對模板蛋白表現(xiàn)出較高的吸附量，

6、具有良好的特異性識別能力和再生性能。值得注意的是，印跡納米球的動力學吸附速度快，在20分鐘內(nèi)即可達到平衡。此外，制備的印跡納米球還被成功地應(yīng)用于蛋清實際樣中OB的選擇性分離。
　　第四部分:新型磁性分子印跡納米復(fù)合材料用于目標糖蛋白的有效識別。本章以增強目標糖蛋白的有效識別和快速分離為目的，將共價固定模板法和磁球表面印跡技術(shù)相結(jié)合，提出新的設(shè)計方案，構(gòu)造了功能化的磁性分子印跡納米復(fù)合材料。這種磁性納米復(fù)合材料由硼酸功能化的磁性Fe

7、3O4納米粒子為核和分子印跡聚合物膜為殼構(gòu)成，表現(xiàn)出了較高的分子識別選擇性，并且很容易用外加磁場分離。通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)、振動樣品磁強計(VSM)等手段，對制備的磁性MIP的形貌、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進行了表征。對照實驗發(fā)現(xiàn)，硼酸功能化的磁性印跡聚合物的印跡效果優(yōu)于無硼酸修飾的印跡聚合物。SDS-PAGE分析表明，制備的磁性MIP能夠從混合蛋白樣品中識別和分離模板分子OB。