氧化石墨烯碳纳米管气凝胶分离纯化血红蛋白的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文氧化石墨烯／碳纳米管气凝胶分离纯化血红蛋白的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：郑旭陈旭伟教授东北大学理学院硕士学科类别：工程化学工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：王建华教授杨梅于永亮东北大学2014年6月万方数据AThesisinChemicalEngineeringGrapheneOxide／CarbonNanotubesAerogelfortheIsolationo

2、fHemoglobinByZhengXuSupervisor：ProfessorChenXuweiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：栽植13期：2。I牛·]’J学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年回一年口一年半口两年口学位论文作者签名：掷1但签字日期：)埘叱．7．1导师签名：签字日期：彳心l矿o々叶≯1万方数据东北大学硕士学位论文摘要氧化石墨烯／碳纳米管气凝胶分离纯化血红蛋白的研究摘要蛋白质是生物体内的重要物质，在

4、各项生命活动中发挥着重要作用。建立快速高效的蛋白质分离纯化方法，对于研究蛋白质组学具有深远意义。本论文将氧化石墨烯／碳纳米管气凝胶引入到蛋白质的分离纯化过程中，建立了蛋白质分离纯化的新方法，拓展了气凝胶在生命科学中的应用。论文的第一部分：简要综述了蛋白质的分离纯化方法，氧化石墨烯和气凝胶的性质及其应用研究。论文的第二部分：制备并利用氧化石墨烯磁纳米管(GO／CNTs)气凝胶，建立了固相萃取分离纯化全血中血红蛋白的新方法。利用冷冻干燥技术将均匀分散的氧化石墨烯和碳纳米管的混合溶液冻干制成了Go／C

5、NTs气凝胶。采用红外光谱、扫描电镜、透射电镜以及Zeta电位对GO／CNTs气凝胶的结构进行表征。以GO／CNTs气凝胶作为固相萃取剂，考察了其分离纯化血红蛋白的分析性能。在pH8．0的条件下，O．1mgGO／CNTs气凝胶对1．0mL100mgL-1血红蛋白的吸附效率为83％，对血红蛋白的实际最大吸附容量为2832．1mgg～，对白蛋白基本不吸附，因而可对血红蛋白进行选择性分离纯化。吸附在固相材料表面的血红蛋白可用Britton-Robinson缓冲溶液(pH11．5)进行有效洗脱，洗脱率为

6、67％。圆二色光谱表明GO／CNTs气凝胶具有良好的生物相容性，吸附洗脱过程没有对血红蛋白的构象产生影响。将所建立的方法用于人全血样品中血红蛋白的选择性分离，并采用SDS．聚丙烯酰胺凝胶电泳对其进行纯度验证，结果表明通过该方法分离纯化后得到的血红蛋白具有较高的纯度。论文的第三部分：采用冷冻干燥技术将均匀分散的氧化石墨烯溶液冻干制成了GO气凝胶，并通过FT-IR、SEM及TEM等手段对GO气凝胶的结构进行表征。在溶液pH6．0、离子强度0．05molL-1条件下，100mgL-1血红蛋白可以完全吸

7、附在GO气凝胶表面，但是GO气凝胶对蛋白质的选择性不够理想。在最佳的吸附条件下，GO／CNTs气凝胶对Hb的吸附容量介于CNTs和GO气凝胶之间。关键词：氧化石墨烯；碳纳米管；气凝胶；血红蛋白；固相萃取．．III．．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractGrapheneOxide／CarbonNanotubesAerogelfortheIsolationofHemoglobinAbs仃actProteinsplayimportantrolesinthelifeactivities．Itis

8、ofprofoundsignificancetodeveloprapidandefficientisolationmethodstoobtainproteinsofhighpurityfromcomplexsamplematricesforensuingproteomicanalysis．Inthepresentwork，grapheneoxide(GO)／earbonnanotubes(CNTs)aerogelispreparedandusedasadsorbentforproteinisoa