表面印迹聚合物对溶菌酶识别研究及应用

作     者：翟晓瑞 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：方国臻

授予年度：2012年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070305[理学-高分子化学与物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

主      题：溶菌酶 表面分子印迹 溶菌酶印迹聚合物膜 溶菌酶印迹荧光聚合物膜 表征 蛋白识别 

摘      要：分子印迹聚合物其有高选择性、稳定性和实用性等特点,在复杂基质分离中具有良好的发展前景,近几年在生物样品中的应用尤为受到人们关注。本实验制备了新型的分子印迹聚合物膜并作为识别材料选择性识别蛋白质溶菌酶。 实验以溶菌酶为(LYS)模板分子、丙烯酰胺为功能单体、N,N’亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵和四甲基乙二胺为引发剂,通过优化合成条件,在多壁碳纳米管表面合成了对溶菌酶具有选择性识别能力的印迹聚合物膜,利用透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和氮吸附(BET)对合成的溶菌酶印迹聚合物膜进行表征,通过平衡吸附实验、动力学吸附实验和选择性吸附实验考察了溶菌酶印迹聚合物膜的吸附量、吸附平衡时间和特异性。结果表明,当溶菌酶浓度为0.500mg mL-1时,溶菌酶印迹聚合物膜的吸附容量达到20.89mg g-1,非印迹聚合物膜的吸附容量是15.37mg g-1。当吸附时间为30mmin时,溶菌酶印迹聚合物膜的吸附量达到吸附平衡量的82.10%,吸附300min达到平衡。选用细胞色素C (Cyt C)、肌红蛋白(Mb)、血红蛋白(H)和牛血清蛋白(BSA)作为竞争蛋白质,溶菌酶印迹聚合物膜对溶菌酶吸附性能优于对竞争蛋白质的吸附性能,LYS/Cyt C, LYS/Mb, LYS/Hb,和LYS/BSA的选择性因子分别为1.30,1.30,3.12和2.82,溶菌酶印迹聚合物膜的吸附量是非印迹聚合物膜吸附量的1.86倍。 通过上述方法合成溶菌酶印迹聚合物膜后,添加异硫氰酸荧光素异构体1(FITC)标记所合成的溶菌酶印迹聚合物膜得到溶菌酶印迹荧光聚合物膜,通过FT-IR对溶菌酶印迹荧光聚合物膜进行了表征。当用溶菌酶印迹聚合物膜吸附溶菌酶时,随着溶菌酶浓度的增加,溶菌酶印迹荧光聚合物膜的荧光强度减弱,且溶菌酶印迹荧光聚合物膜的淬灭程度高于非印迹荧光聚合物膜的淬灭程度,印迹因子为3.38。当吸附时间为60min时,溶菌酶印迹荧光聚合物膜的吸附量达到吸附平衡量的70.70%,吸附300min达到平衡。由于溶菌酶印迹荧光聚合物膜中特异性吸附位点的存在,在其他蛋白质存在下,例如CytC、 Hb和BSA,溶菌酶印迹荧光聚合物膜可以选择性的检测溶菌酶。 本实验合成的印迹聚合物膜具有较好的吸附性能,用于检测溶菌酶具有很好的发展前景,有望应用于固相萃取、生物传感器和仿生抗体等研究领域。