复合膜的制备及渗透机理研究-生物分子高效分离与表征研究组

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1、维普资讯http://www.cqvip.comVo1．29高等学校化学学报No．32008年3月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES498～504蛋白质溶胶一凝胶包埋法分子印迹复合膜的制备及渗透机理研究张茉，何锡文，秦磊，李文友，陈朗星，张玉奎，(1．南开大学化学系，天津300071；2．中国科学院大连化学物理研究所，国家色谱研究分析中心，大连116011)摘要分别以牛血红蛋白、牛血清白蛋白和溶菌酶3种蛋白质为模板分子，采用表面涂布的方法制备了在Nylon微孔滤膜表面覆盖有聚丙烯酰胺凝胶层的分子

2、印迹复合膜，并用扫描电镜对制备的分子印迹膜的表面形态和孔结构进行了表征，发现支撑膜的表面及内部微孔表面均被一层丙烯酰胺凝胶所覆盖．对用不同蛋白为模板制备的分子印迹膜进行了这3种蛋白的单一组分和双组分混合溶液渗透实验．结果表明，各蛋白底物在印迹膜上的渗透规律是特异性的识别位点和尺寸效应共同作用的结果．特异性识别位点会选择性地识别模板分子，从而使其渗透速度减慢；尺寸效应主要体现在底物蛋白的体积越小其渗透越快．关键词分子印迹聚合物复合膜；膜渗透机理；蛋白质分子印迹；膜分离中图分类号0657．32文献标识码A文章编号0251-0790(20

3、08)03-0498-07分子印迹技术(Molecularlyimprintedtechnique，MIT)是从仿生角度，采用人工方法制备对特定分子(模板分子)具有专一性结合作用和特定空间结构空穴的聚合物——～分子印迹聚合物(Molecularim-printedpolymer，MIP)的技术．材料科学和分离技术两大领域的研究发展大大推动了MIT的发展．由于MIP具有构象预定性、特异识别性、长期稳定性及实施简便性等优点，在生物大分子的富集、手性化合物的分离、固相萃取及敏感膜传感器等诸多领域具有重要的应用前景．分子印迹膜(Molecu

4、larlyimprintedmembrane，MIM)是一种兼具分子印迹技术与膜分离技术优点的新兴技术，近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点之一．目前的商品膜如超滤、微滤及反渗透膜等都无法实现单个物质的选择性分离，而MIM为将特定目标分子从其结构类似物的混合物中分离出来提供了可行有效的解决途径．分子印迹膜的研究开始于20世纪90年代，最初将MIT应用于膜分离的物质主要是氨基酸及其衍生物、肽、除草剂和药物等小分子．近几年来才开始有以生物大分子为模板制备MIM的报道¨]2i．Nishino等采用抗原决定基法制备了可以选择性识别细胞色素

5、c、乙醇脱氢酶和牛血清白蛋白聚丙烯酰胺自支撑膜．Silvestri等采用聚合物溶液相转化法，合成了一淀粉酶的聚丙烯．CO．乙烯醇印迹膜，通过实验发现，被固定在聚合物上的模板仍具有酶活性，在吸附实验中该膜对模板蛋白也有较好的选择性．Zhang争他。结合溶胶．凝胶和自组装技术，以人血清蛋白为模板，制备了金电极表面修饰有巯基乙酸的石英压电传感器．但到目前为止，还没有关于对MIM的选择性渗透规律的讨论的研究报道．作为对药物小分子印迹膜渗透规律讨论的延伸”，本文对蛋白质生物大分子印迹膜的选择渗透规律进行了系统的讨论，所得结果对合理设计及合成可

6、用于选择性分离蛋白质的分子印迹膜有一定的理论指导意义．收稿日期：2007-07-03．基金项目：国家“几七三”计划(批准号：2007CB914101)、国家自然科学基金(批准号：20675040)和天津市自然科学基金(批准号06YFJMJC02800，07JCYBJC00500)资助．联系人简介：李文友，男，博士，教授，从事分子印迹和分子识别研究．E-mail：wyli@nankai．edu．el张玉奎，男，博士，研究员，博士生导师，中国科学院院士，从事色谱基础理论及新技术开发应用研究．E-mail：ykzhang@dicp．ae．

7、ell维普资讯http://www.cqvip.comNo．3张茉等：蛋白质溶胶一凝胶包埋法分子印迹复合膜的制备及渗透机理研究4991实验部分1．1试剂与仪器尼龙66微孔滤膜(Nylon膜，孔径0．45txm，直径50mm，浙江海宁郭店华东滤材厂)；牛血红蛋白(Bovinehemoglobin，BHb，M~68000，pI=6．8—7．0，上海蓝季科技发展有限公司，生化试剂)；牛血清白蛋白(BovineSeFumalbumin，BSA，M68000，pI=4．9)和溶菌酶(Lyzome，LYZ，M=14300，pI=11．2)，天津

8、鼎国生物技术公司，生化试剂；丙烯酰胺(AA)和十二烷基硫酸钠(SDS)，天津永大化学试剂厂；N，Ⅳ一亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，天津市化学试剂研究所；乙酸，天津化学试剂六厂；过硫酸铵(APS)、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠，天津北方天医化学