大分子表面印迹藻酸盐基杂化聚合物微球的制备与特性

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1、摘要大分子印迹聚合物与技术近些年来受到特别关注并已显示出重要的学术研究和应用前景。本文首先对分子印迹的基本原理、分子印迹聚合物微球的制备方法和应用、特别是蛋白质等大分子表面印迹的特点和方法进行了较为详细的总结和评述，并选题对大分子表面印迹海藻酸盐基杂化聚合物微球进行研究。本文以海藻酸钠、聚丙烯酸钠和磷酸氢二铵等为原料，采用反相悬浮钙离子交联的方法，分别设计和制备了磷酸／海藻酸钙(CP／A)、聚丙烯酸／海藻酸钙(CPA／A)和磷酸／聚丙烯酸／海藻酸钙(CP／PA／A)大分子印迹杂化聚合物微球。采用光学显微镜、扫描电子显微镜等观测了微球的形貌、结构。红外

2、光谱和电导率滴定分析均表明，微球中出现了新的杂化组分。杂化凝胶微球的溶胀行为对pH值和离子强度的变化具一定敏感性。在此基础上，发展了一种大分子表面印迹技术(对应于包埋法)制备了具有不同重结合特性的蛋白质印迹杂化聚合物微球。研究了各种因素如组成、CaCl2浓度、蛋白质用量和pH值等对印迹效率的影响，探讨了微球表面印迹技术的特征和强化表面印迹效果的途径。重结合动力学和热力学测试表明，两种印迹微球均比非印迹微球对目标蛋白质表现出更高的重结合量。选择性测试表明微球对目标蛋白具有较好的识别性。表面印迹聚合物微球(SMIPMs)比包埋印迹聚合物微球(EMIPMs

3、)表现出更好的分子印迹特异重结合性如更快的重结合速度等。研究还表明，凝胶化、洗脱和重结合过程中的诸多因素如pH值和离子强度等对蛋白质大分子印迹杂化聚合物微球的分子印迹特异重结合性参数如重结合容量和印迹效率等产生重要影响。论文中进一步应用目标作用模式原理研究并判定了不同蛋白质印迹海藻酸钙基杂化聚合物微球的最优环境条件及其影响规律。大分子印迹海藻酸盐基杂化聚合物微球体系的优化pH值如下：凝胶化过程pH为4．0—4．2，"Iris—HCI洗脱液pH为8．14—8．42，最佳重结合BSA溶液的pH为4．7—4．9。关键词：蛋白质印迹；表面印迹；分子印迹聚合物

4、微球；杂化：印迹效率；目标作用模式；海藻酸钙；磷酸钙；聚丙烯酸钙；水凝胶；分子印迹特异重结合性ABSTRACTInrecentyearsmolecularimprintingpolymer(MIP)andmolecularimprintingtechnology(MIT)hasreceivedagreatdealofattention，whichexhibitedanextensiveapplicationinindustrializationfieldsandinacademe．Inthisthesis，theprincipleofMIT,thep

5、reparationmethodsofmolecularlyimprintedpolymericmicrospheres(MIPMs)，andtheapplicationofMIPMs，aswellasthespecialtyandmethodsofproteinsurfaceimprintingwasexpatiateddetailedly．Thepreparationandpropertiesofmacromolecularlyimprintedalginate—basedhybridpolymermicrosphereswereresearch

6、ed．Firstly,calciumphosphate／alginate(CP／A)，calciumpolyacrylate／alginate(CPA／A)andcalciumphosphate／polyacrylate／alginate(CP／PA／A)macromolecularlyimprintedhybridpolymermicrosphereswerefirstlydesignedandpreparedwithsodiumalginate(SA)andsodiumpolyacrylate(SPA)byusingCaCl2asgellinga

7、gentininverse-phasesuspension．MorphologyofBSAimprintedalginate—basedhybridpolymermicrospheresWasobservedbyopticalmicroscopyandscanningelectronmicroscope(SEM)．Infraredspectrumandconductancetitrationanalysisdemonstratedthathybridcomponentswereproducedinthesemicrospheres．Itwasfoun

8、dthatthesecalciumalginatebasedhybridmicrospheresexhibi