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以抗原合成抗体的假说由Pauling在1940年首次提出,之后Mosbach和Wulff在该领域做了开创性的工作,由此分子印迹成为一门独立的科学。蛋白质分子印迹技术在小分子印迹丰厚经验的基础上,延承了分子印迹的基本理念,并且适应蛋白质大分子印迹的需要,进行了很多方面的改进。蛋白质分子印迹聚合物与目标蛋白质的作用是模拟抗原抗体的特异性结合,利用合成的聚合物对目标蛋白质有特异性识别作用的性质,定性或定量检测复杂样品中的某种目标蛋白质。与天然识别物质相比较,人工合成的蛋白质分子印迹聚合物性质更加稳定、廉价易得、使用方便,并且可以反复应用,因而其在传感器、膜分离、色谱分离等方面有了越来越广泛的应用。
本论文通过对间氨基苯硼酸这种可以印迹蛋白质的功能单体和QCM表征技术的探索,开展了分子印迹技术在蛋白质分离及检测方面的研究。论文中主要是对间氨基苯硼酸这种功能单体与蛋白质的相互作用条件,以及蛋白质分子印迹聚合物的合成与表征方面进行了一些探索,其中包括对石英晶体微天平传感技术和以抗原决定基为模板制备可识别蛋白质分子的印迹聚合物的尝试。论文大致可分为三大部分:
论文第一部分内容评述了分子印迹技术的分类和沿革;总结了间氨基苯硼酸的应用及发展,尤其是在印迹生物大分子方面的突出范例;介绍了一种高度灵敏的表征手段一石英晶体微天平技术,并对已有文献中,其在生物大分子(或小分子)界面反应中的应用进行了总结。最后简要介绍了选题(蛋白质分子印迹技术)的依据、意义及研究内容。
第二部分内容着重研究印迹蛋白质分子的功能单体一间氨基苯硼酸及以其为功能单体的印迹聚合物的合成和应用,内容涵盖2~5章。其中包括:
(1)间氨基苯硼酸与蛋白质分子的相互作用的讨论,以得出二者相互作用的优化条件;
(2)以间氨基苯硼酸为功能单体,在玻璃微球载体上合成蛋白质分子印迹聚合物的研究;
(3)在壳聚糖载体上合成蛋白质分子印迹聚合物的研究;
(4)所合成的聚合物对所考察的蛋白质的可逆吸附性质及在线色谱分析。
通过上述工作,首先得到了间氨基苯硼酸与蛋白质分子之间反应的优化条件,并对有关聚合及洗脱反应的机理做了研究,应用到后续实验。然后,应用上述结论分别制备了以玻璃微球和壳聚糖为载体的蛋白质印迹聚合物,以壳聚糖为载体的蛋白质印迹聚合物的吸附量及选择性较之在玻璃微球载体上的效果要更好,并且该聚合物吸附蛋白质的可逆性良好。这些体系在分离合成样品中的目标蛋白时,均得到了满意的结果。
第三部分内容是以抗原决定基法制备蛋白质分子印迹聚合物纳米粒子的研究。内容包括:
(1)采用反相微滴乳液聚合法制备以细胞色素C的C-端决定基为模板的印迹纳米粒子的研究;
(2)在功能化的石英晶体微天平(QCM)上对所合成的纳米粒子的特异吸附性能进行表征。实验说明,QCM在表征蛋白质分子印迹聚合物的性能方面,灵敏度高、响应快。