基于烯基桥联反应的多分离特性杂化整体柱的研究

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1、Studyofmuti—separactioncharacteristicsilicahybridmonolithiccolumnbasedonalkenylconnectionterminationsbyCHENYingzhuangB．S．(YantaiUniversity)2005M．S．(HunanNormalUniversity)2008AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofScienceAnalyticalCh

2、emistryintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessor搦OShouzhuoProfessorCHENBoSeptember,2012湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：7乐左夸．日期：沁膊I。月占

3、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密“(请在以上相应方框内打“√’’)作者签名：陋忽芦·作者签名：怕、侈肛。刷噬鼍靴经扛<矽w◇歹一力箩．叹L日期：J加／>年f，。月占日日期：年(夕月争日博士学位论文摘要作为微分离领域核心之

4、一的整体柱技术，它以其高效的传质性能和卓越的分离性能，日益受到研究者们的重视，已成功应用于蛋白质组学，药用植物学，代谢组学等领域。整体柱主要包括有机基质整体柱和硅胶基质整体柱两种，有机基质整体柱虽然种类繁多但是柱床稳定性较差，硅胶基质整体柱虽然有稳定柱床，但是由于表面衍生繁琐等问题，导致硅胶基质整体柱种类较少。尽管整体柱的应用越来越广，但因为柱材料稳定性和官能团多样性不能统一的，大大限制了整体柱的可持续发展。近年出现的结合有机整体柱和硅胶整体柱优点的简单硅胶基质杂化整体柱(如乙烯基硅胶杂化整体柱(VTMS整体柱)，巯丙基整体柱等)和

5、聚合物有机硅胶杂化整体柱在一定程度上能解决柱材料稳定性和多样性结合问题，因此具有很大发展前景，但是目前这类整体柱相关研究不多，应用也有限，基于这种情况，本文中我们基于杂化技术展开硅基整体柱多元化研究及应用。主要内容如下：首先以纯硅胶整体柱(TMOS整体柱)为研究对象，详细考察了体系中致孔剂PEG、脲以及温度对整体柱结构的影响，我们进一步以VTMS杂化整体柱为研究对象考察了添加有机硅烷后，制备体系中PEG,脲以及温度对整体柱结构的影响。基于上述研究结果，用甲基丙烯酰氧乙基三甲氧基硅烷(Y．MAPS)替代乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)作

6、为前驱体合成，1'-MAPS．TMOS杂化整体柱。相比VTMS杂化整体柱，7-MAPS．TMOS杂化整体柱表面含有高反应活性烯键，因而能在更温和条件下跟其他含烯键的化合物进行自由基聚合，以及跟含巯基的化合物进行巯．烯点击化学反应，从而将各种分子固定到整体柱表面。酶固定化一直是生化研究者们关注的焦点，其容易变性的弱点对固定化基质和反应提出了很高的要求，本部分中我们采用前一工作中发展的"／-MAPS．TMOS杂化整体柱作为固定基质，通过巯．烯点击化学反应将胰蛋白酶固定在"}'-MAPS整体柱上制成酶微反应器，"／-MAPS．TMOS杂化

7、整体柱表面包含的烯键为高活性烯键，因而能够在常温下高效的和酶表面的自由巯基发生反应而将酶键合到整体柱表面。最后我们将制备的酶反应器应用到蛋白的在线酶解中，结果表明具有较好的酶解效率。我们发展了一种以VTMS杂化整体柱为基础的新型的双相杂化整体柱，整体柱的前段通过在VTMS杂化柱预聚液中添加含磺酸基的高分子单体和引发剂的方法引入阴离子聚合物，后段为不添加高分子单体的VTMS杂化整体柱，通过一步法将聚合物有机硅胶杂化整体柱和VTMS杂化柱无缝连接在一起，由于后段表面含未反应双键，因而可以通过巯．烯点击反应键合不同的功能基。合成的双相整体

8、柱应用于柱上同时富集、分离碱性化合物。进一步蛋白水解物富集分离试验表明该双相整体柱能够应用于复杂体系富II基于烯基桥联反应的多分离特性杂化整体柱研究集与分离的研究。基于乙烯基杂化整体柱除采用表面衍生的办法改性表面外，还可以通过一步法合