殼聚糖衍生物吸附劑的制備及其對(duì)DNA的提取.pdf

1、DNA與人類的生活緊密相關(guān),對(duì)其分離純化技術(shù)方法要求也越來越高。DNA存在于動(dòng)植物細(xì)胞中,其存在體系較為復(fù)雜。DNA分離與純化的吸附方法在文獻(xiàn)中也鮮有報(bào)道,與傳統(tǒng)方法相比,吸附方法有操作簡(jiǎn)單,成本低,沒有有機(jī)溶劑污染,處理時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。殼聚糖是唯一帶正電的天然高分子,其良好的生物相容性和官能性、安全性等優(yōu)點(diǎn),在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得重大進(jìn)展。以殼聚糖為載體合成新型吸附劑在處理工業(yè)廢水中重金屬應(yīng)用較為廣泛。本論文通過對(duì)殼聚糖進(jìn)行化學(xué)改性,

2、制備了多種殼聚糖衍生物,并用于DNA純化。具體工作如下:
　　1.以戊二醛為交聯(lián)劑合成了兩種交聯(lián)殼聚糖微球,并用透射電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜對(duì)其進(jìn)行了表征。將微球用于DNA的分離純化,考察了聚乙二醇含量、離子強(qiáng)度、溶液酸度、交聯(lián)度等因素對(duì)洗脫率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在室溫下,吸附液組成為20％PEG8000和2.0mol·L-1NaCl,吸附時(shí)間10min,7%交聯(lián)度時(shí),交聯(lián)殼聚糖微球?qū)NA的回收率為100.0%;在室溫下,吸

3、附液組成為20%PEG8000和2.0mol·L-1NaCl,吸附時(shí)間10min,9%交聯(lián)度時(shí),交聯(lián)降解殼聚糖微球?qū)NA的回收率為88.32%。從玉米DNA的凝膠電泳和紫外結(jié)果表明,DNA已成功提取并洗脫下來,純度較高。
　　2.制備并表征了氯化和氨化殼聚糖微球,以甲醛為保護(hù)劑將乙二胺接枝殼聚糖微球的氨基基團(tuán)掩蔽合成了掩蔽氨基殼聚糖微球。用傅里葉紅外光譜、XPS譜對(duì)其進(jìn)行了表征。以制備的兩種殼聚糖微球?yàn)槲絼?DNA為吸附對(duì)象進(jìn)

4、行了吸附條件實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化吸附條件,殼聚糖氨基衍生物對(duì)DNA的最佳吸附條件為pH7.5,0.4mol·L-1 NaCl,室溫,吸附時(shí)間10min,吸附率可達(dá)73.85%;掩蔽氨基殼聚糖微球?qū)NA的最佳吸附條件為pH5.5,2.0mol·L-1 NaCl,室溫,吸附時(shí)間10min,吸附率可達(dá)25.67%。兩種殼聚糖微球均能從新鮮玉米粒中分離出DNA,通過凝膠電泳分析和紫外濃度測(cè)定表明DNA純度高和濃度較大。
　　3.以亞氨基二乙酸為螯

5、合配基制備螯合金屬離子殼聚糖微球。通過傅里葉紅外光譜、XPS譜及金屬離子螯合量的測(cè)定對(duì)其進(jìn)行了表征。將螯合了Zn2+、Mn2+、Ni2+的三種殼聚糖微球分別用于DNA的吸附,探討了影響吸附實(shí)驗(yàn)因素對(duì)吸附行為的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:螯合了 Zn2+、Mn2+、Ni2+的殼聚糖微球?qū)嶒?yàn)最大吸附量分別為33.45mg·g-1、26.74mg·g-1、15.68 mg·g-1。用Langmuir和Freundlich模型對(duì)吸附等溫線進(jìn)行模擬,三種

6、殼聚糖微球?qū)?DNA的吸附過程符合兩種吸附模型,表明 DNA的吸附既有單分子層吸附又有多分子層吸附。將三種吸附劑用于玉米樣品DNA的分離,螯合Mn2+的殼聚糖微球成功提取出純度較高濃度較大DNA溶液。
　　4.以尿素為介質(zhì),在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,將磷酸修飾在交聯(lián)殼聚糖表面。在將 Zn2+、Zr4+、Ga3+螯合在磷酸化殼聚糖上制備成磷酸化殼聚糖金屬螯合吸附劑。傅里葉紅外光譜、XPS譜及金屬離子螯合量的測(cè)定表征結(jié)果均能

7、顯示磷酸成功的接枝在交聯(lián)殼聚糖微球的表面。探討了磷酸化殼聚糖金屬螯合吸附劑對(duì)DNA的吸附行為,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:螯合了Zn2+、Zr4+、Ga3+的殼聚糖微球?qū)嶒?yàn)最大吸附量分別為27.81mg·g-1、24.76mg·g-1、18.86 mg·g-1。用Langmuir和Freundlich模型對(duì)吸附等溫線進(jìn)行模擬,三種殼聚糖微球?qū)?DNA的吸附過程符合兩種吸附模型,表明 DNA的吸附單分子層吸附多分子層吸附同時(shí)存在。將三種吸附劑用于玉米樣