金属离子与氨羧类螯合配体的键合特性研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。金属离子与氨羧类螯合配体的键合特性研究　　摘要利用前沿色谱法，通过Cu2+、Ni2+和Co2+与螯合配体IDA键合的准确度与精密度实验，研究了前沿色谱法同时测定络合稳定常数KML与总键合位点数Λ0值的可行性。为了进一步证明前沿色谱法的普适性，以Cu2+、Ni2+和Co2+为代表，在3种键合缓冲体系中，考察了金属离子在3种氨羧类螯合配体上络合稳定常数KML的变化规律。结果表明，螯合配体对金属离子键合强度遵循IDA>

2、Asp>Glu；金属离子对螯合配体键合强度遵循Cu2+>Ni2+>Co2+；3种键合缓冲体系中，NaAcHAc键合效果最好。按照M06/6311++G方法对螯合配体与金属离子的结合能与吉布斯自由能进行相关的量子计算。根据ΔE与ΔG的大小，从理论上推测出螯合配体与金属离子的键合规律，此规律与上述实验结果基本相符。本研究为金属离子与螯合配体间键合参数的求取提供了有效的方法和手段，从而为今后提高IMAC柱的稳定性，解决固定金属亲和柱在应用过程中尤其是竞争洗脱过程中金属离子的流失问题奠定了良好的基础。　　关键词前沿色谱法；量子计算；氨羧类螯合配体；络合稳定常数；总键合位点数　　1引言　　自197

3、5年Porath为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。等[1]提出固定金�倮胱忧缀蜕�谱的概念以来，该技术在蛋白质的分离纯化中得到了广泛应用[2，3]。该方法利用螯合物中固定化的金属离子与蛋白质间的亲和作用，实现目标的分离和纯化[4]。相对于传统的蛋白质分离技术，IM

4、AC对目标蛋白具有高度的选择性。此外，与其它亲和色谱相比，蛋白质负载量高，更容易实现工业化[5]。然而，金属离子的泄漏是IMAC柱在实际应用过程中的致命缺陷[6，7]。该泄漏一方面与外部洗脱条件有关，另一方面与IMAC柱自身即金属离子与螯合配体的键合强度有关，后者起主导作用。键合强度越高，键合稳定常数KML越大，则IMAC柱越稳定，在蛋白质竞争洗脱时金属离子越不容易泄漏。因此，建立一种快速准确测定键合强度的方法尤为重要。根据测得的键合参数可有效制备出高强度IMAC柱，从而缓解甚至解决IMAC柱上金属离子的流失问题。　　键合稳定常数KML和总键合位点数Λ0直接体现金属离子在螯合配体上的键合

5、特性。KML和Λ0的传统检测方法存在诸多不足[8～13]。前沿色谱法能够在动态条件下同时测定溶质分子在配体上的KML和Λ0值，广泛应用于分子生物、药物机理和药物先导化合物的筛选研究[14～16]。在本课题组前期工作中，提出用FC法进行IMAC柱上KML和Λ0值的测定，结合均匀设计实验，制备出高稳定性能的GluCu柱[17]。　　IMAC为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教

6、师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。柱的稳定性主要同金属离子与螯合配体的键合强弱有关，而键合强弱又与金属离子、络合配基及键合溶液相关。因此，采用FC法测定IMAC柱上键合参数是否具有普适性，是本研究的工作重点。根据IMAC固定金属离子的选择原则，本研究以常见的过渡金属离子Cu2+、Ni2+和Co2+为代表，分别考察了在NaAcHAc、NaPB、TrisHCl的键合溶液体系下，金属离子与IDA、Glu、Asp的键合参数KML和Λ0。通过分析不同条件下键合参数的变化规律，以及与量子计算结果的比较，论证了方法的可行性。　　

7、2实验部分　　仪器与试剂　　AKTApurifier10生物色谱制备仪；124PP装填机；纯水仪。硅胶；γ缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；亚氨基二乙酸；谷氨酸、天冬氨酸均为分析纯；实验用水为超纯水。　　固定相的制备　　按照文献[6]分别制得IDA硅胶填料、Asp硅胶填料和Glu硅胶填料。采用匀浆法，将上述不同螯合配体硅胶填料分别装填至规格为50mm×mm的不锈钢柱内，在40MPa的压力下装填12min，依次得到IDA硅胶柱、Asp硅胶