蛋白质印迹软湿凝胶聚合物微球的研究

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1、摘要以蛋白质为模板得到的分子印迹聚合物可以用作抗体，酶或天然生物结构的替代物以及细胞支架材料，在生物技术和医学等方面显示出广阔的应用前景。本工作针对当前蛋白质印迹的特点和难点，设计并制备了蛋白质印迹软湿凝胶聚合物微球(Protein-lPGBs)，并研究了Protein—IPGBs的吸附以及识别性能，考察了影响蛋白质印迹软湿凝胶聚合物吸附及识别性能的各种因素，并对其印迹和识别机理进行了分析。工作中首先以丙烯酰胺(AM)和N，N’一亚甲基双丙烯酰胺(BisAM)为聚合物母体材料，以多种蛋白质为模板分子，采用反相悬浮聚合法制备了Protein．IPGBs。制各的Pro

2、tein--IPGBs湿念时表面具有宏观可见且分布均匀的大孑L结构，这些大孔结构有利于体积庞大的蛋白质分子的传质。吸附试验结果表明BSA—IPGBs吸附容量是非印迹微球的4倍多，表明BSA印迹微球具有较高的吸附选择性和识别性能。我们认为这种特异识别性能是通过印迹孔穴与模板蛋白质形状互补及由此产生的多氢键结合实现的。本文还研究了模板蛋白质类型、交联度、反应温度、模板加入量对印迹凝胶微球吸附容量和印迹效率的影响。工作中进一步以高交联度的PAM凝胶微球为种子，采用反相种子悬浮聚合法制备了Protein一1PGBs。结果表明：在加入更少量的模板蛋白质的情况下，可以得到与直

3、接包埋法制备的印迹凝胶微球同等的印迹效果；相对反相悬浮聚合法制备的凝胶微球，所制备的Protein．IPGBs的再生性能有了很大的改善，而且印迹凝胶微球达到吸附平衡的时间缩短。此外，通过共聚含羧酸基团的甲基丙烯酸(MAA)，引入了可以与模板蛋白质产生静电作用的官能团。结果表明：MAA的加入提高了BSA—IPGBs的吸附容量；同时也发现相对未加MAA的BSA--IPGBs其印迹效率有一定程度的下降。研究中发现当蛋白质溶液Zeta电位与印迹聚合物凝胶微球表面Zeta电位相匹配时，可以得到比较好的印迹效果。关键词：蛋白质分子印迹聚合物；软湿凝胶微球；聚丙烯酰胺；反相悬浮

4、聚合分子识别；模板ABSTRACTMolecularimprintinghasbeenshowntobeapromisingtechnologyforcreatinghighlyspecificrecognitionsiteswithinasyntheticpolymer．Sofarithasdemonstratedgreatpotentialforthespecificrecognitionofsmallmolecules，however,thereportsontheimprintingofbiologicalmaeromoleculessuchasprote

5、ins，wholecellsandviruseshavebeenseldom，Inthispaper,protein—imprintedsoft—wetgelpolymericbeads(Protein—IPGBs)wereprepared．TheadsorptionandrecognitionpropeniesofProtein—IPGBswerestudies，aswellastheimprintingmechanismwasdiscussed．Firstly,Protein·-imprintedsoft·-wetpolyacrylamidegelbeadsw

6、erepreparedviainverse-phasesuspensionpolymerizationwithacrylamideandN，N'-methylenediacrylamideaspolymerizationmonomers．Theresultedimprintinggelbeadshadmacroporousstructure，whichWaShelpfultolettheproteinpassinandout．TheadsorptioneapaeityofBSA—imprintedgelbeadswasalmostfourtimesasmuchas

7、thatofnon—imprintedgelbeads．TheselectivitytestofinnrprintedgelbeadsshowedthatimprintedgelbeadsexhibitedgoodrecognitionforBSAascomparedtotheotherproteins．WeconsidertheformationofmultiplehydrogenbondsandcomplementaryshapebetweentheimprintingcavitiesandthetemplateproteinsarethetWOfactors

8、thatl