選擇性識別材料的設(shè)計與識別機制研究.pdf

1、具有分子識別功能的聚合物吸附材料在生物大分子分離,血液灌流用吸附劑等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景.但是由于生物大分子的的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,針對識別材料吸附機理的研究比較困難,限制了選擇性識別材料的設(shè)計和開發(fā).該課題選擇了從尿毒癥患者及正常人的血清和尿液分離出的一種中分子毒物——含八個氨基酸殘基的多肽作為分子識別的目標分子,以具有不同功能團結(jié)構(gòu)的水溶性聚合物為吸附材料模擬物,建立了聚合物分子識別的模型體系.首先,我們應(yīng)用二維核磁技術(shù)對中分子毒物——八肽

2、進行了序列結(jié)構(gòu)的專一性歸屬,并且應(yīng)用化學(xué)位移標識方法對八肽的二級結(jié)構(gòu)進行了預(yù)測,獲知八肽在水溶液中的優(yōu)勢構(gòu)象為α螺旋結(jié)構(gòu).然后,考慮到分子識別材料的應(yīng)用領(lǐng)域,在分析八肽結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上從聚丙烯酰胺母體結(jié)構(gòu)出發(fā)合成了一系列具有極性功能基,疏水功能基結(jié)構(gòu)的水溶性聚合物.通過二維核磁技術(shù)研究了聚合物與多肽分子識別作用的過程.分析了多肽分子活性位點的選取以及功能基結(jié)構(gòu)對分子識別的影響.實驗結(jié)果表明,八肽構(gòu)象對識別位點選取影響很大,其中端基Trp

3、為最重要的分子識別位點.同時端基Val,Arg,Thr,Trp2也是聚合物與八肽識別的位點.聚合物與八肽識別機制包括氫鍵作用,靜電作用和疏水作用.同時具備產(chǎn)生上述作用功能基的聚合物與八肽的相互作用最明顯.我們合成的丁醛修飾聚丙烯酰胺即在此基礎(chǔ)上,對八肽表現(xiàn)出很強的分子識別能力.在模型體系的指導(dǎo)下,選擇性的合成了一系列交聯(lián)聚合物.研究了交聯(lián)型聚合物對設(shè)計目標分子八肽的吸附性能.實驗結(jié)果驗證了應(yīng)用2D NMR方法通過模型體系研究吸附材料作用