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模板法制备大孔硅胶微球及其在高效液相色谱蛋白质分离中的应用

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色谱 2017年第6期35卷 565-571页

作者：牛梦娜马红彦胡飞王世革刘璐常海洲黄明贤上海理工大学理学院化学系上海200093

以弱阳离子交换聚合物微球(WCX)为模板、N-三甲氧基硅基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TMSPTMA)为结构导向剂、四乙氧基硅烷(TEOS)为硅胶前驱体,在三乙醇胺弱碱催化作用下,水解缩合形成有机聚合物与二氧化硅复合微球,将此复合微球煅烧后得到... 详细信息

以弱阳离子交换聚合物微球(WCX)为模板、N-三甲氧基硅基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TMSPTMA)为结构导向剂、四乙氧基硅烷(TEOS)为硅胶前驱体,在三乙醇胺弱碱催化作用下,水解缩合形成有机聚合物与二氧化硅复合微球,将此复合微球煅烧后得到大孔二氧化硅微球。探索了不同反应条件对二氧化硅微球的形貌、表面结构和分散性的影响;当TMSPTMA、TEOS与三乙醇胺的体积比为1∶2∶2时可以得到孔径在50~150 nm之间、粒径在2μm左右的硅胶微球。对所制备的大孔硅胶微球表面进行C18(十八烷基二甲基氯硅烷)键合修饰,然后将键合的填料装填到50 mm×4.6 mm的色谱柱中,考察了其对常见的几种标准蛋白质和市售大豆分离蛋白质的分离效果,结果显示这种填料在高效液相色谱蛋白质分离中具有一定的潜力。

关键词：模板法结构导向剂大孔二氧化硅微球高效液相色谱蛋白质分离

再生纤维素纳米纤维膜的制备及其蛋白质分离性能

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纺织学报 2016年第12期37卷 12-17页

作者：凤权武丁胜桓珊杨子龙应志祥安徽工程大学安徽省纺织面料重点实验室安徽芜湖241000

为将纳米纤维膜应用于蛋白质分离处理,用静电纺丝和化学改性方法制备聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜,通过扫描电镜、红外光谱、比表面积及孔径分析等对制备的复合纳米纤维膜进行了表征,并将制备的再生纤维素复合纳米纤维膜... 详细信息

为将纳米纤维膜应用于蛋白质分离处理,用静电纺丝和化学改性方法制备聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜,通过扫描电镜、红外光谱、比表面积及孔径分析等对制备的复合纳米纤维膜进行了表征,并将制备的再生纤维素复合纳米纤维膜作为分离层,构建膜分离系统并分离纯化血清白蛋白,通过调节操作压力和过滤时间等影响因素,确定其分离纯化过程的最佳条件。研究结果表明:在操作压力为0.10 MPa、过滤时间为1.5 h条件下,再生纤维素复合纳米纤维膜对蛋白质的截留率达到80.04%,膜通量达到1.85 L/(m2·min),与商用聚醚砜超滤膜相比,在截留率差异不大的情况下,膜通量有了数倍的提升;同时再生纤维素复合纳米纤维膜具有优异的重复使用能力,并在使用的过程中保持良好的纳米纤维形态结构。

关键词：静电纺丝再生纤维素纳米纤维蛋白质分离膜通量

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3D打印开发金属蛋白质分离系统

3D打印开发金属蛋白质分离系统

作者：袁郭龙江汉大学

学位级别：硕士

3D打印作为一项正在飞速发展的制造技术,已凭借着更简短的生产流程、更便捷的个性化定制、更有效的一体化成型等特点出现在建筑、机械、医疗等诸多领域,并伴随着材料科学的发展和生化分析的需求走向实验室,为实验设备的制造和改良提供... 详细信息

3D打印作为一项正在飞速发展的制造技术,已凭借着更简短的生产流程、更便捷的个性化定制、更有效的一体化成型等特点出现在建筑、机械、医疗等诸多领域,并伴随着材料科学的发展和生化分析的需求走向实验室,为实验设备的制造和改良提供了新的选择。本文基于金属蛋白质分离系统的多功能特点,以实现体积小型化、操作简易化为目标,通过拼装在3D打印中的应用赋予了该系统多材料、多精度的属性,不仅使原系统达到了结构上的优化而且实现了功能上的完善。首先,归纳了打印设备的改良、4D打印技术的引入等现有方式的特点,总结出拼装在3D打印中的应用是其中最简单、快速的应对方式;通过总结如焊接、榫卯连接、螺纹连接、过盈连接、胶接等传统制造中常见的拼装,并结合3D打印的制造特点,分别进行了六种拼装方式的设计,借助有限元分析实现了参数的优化;经过拉力和密闭性测试,表明了在应力极限范围内,螺纹式拼装(极限应力为45 N)、过盈式拼装(极限应力为27 N)和光固化式拼装(极限应力为66 N)均可以得到泄漏率接近0的密闭效果,为本研究后续的结构优化提供了理论依据和设计方法。然后,利用光固化式、螺纹式和过盈式拼装分别进行了分离装置的设计,并通过有限元分析进行了结构和参数的优化;结合打印方式和打印材料的特点,分别以透明、白色和橡胶光敏树脂为材料,通过SLA式3D打印实现了各部件的制造;在依次经过拼装操作测试、超2小时的密闭性测试和超10次的凝胶电泳测试后,得到了凝胶管插拔式金属蛋白质分离装置为本研究的最佳选择。同时,为了降低制胶的操作难度、提高蛋白质凝胶电泳的分离效果,进一步调整了凝胶管的结构为“外圆内方”,对应的外径为7.5 mm、内径为3.5 mm,测试后获得了分辨率大于6σ的蛋白质条带。以此完成了对金属蛋白质分离装置密闭性、操作性和分离效果的改良。接着,对金属蛋白质分离系统中的冷却模块、洗脱模块和电泳模块等三部分,分别进行了设计、打印与测试。在冷却模块中,确保系统制冷量在10 W以上,选择了尺寸仅为40 mm×40 mm×3.9 mm的TECI-12706热电芯片,在体积不足1 cm的单片微型计算机芯片的控制下,实现了系统工作温度保持在-5℃～3℃范围内的目标;结合监测范围为-55℃～110℃的DS18B20温度传感器,实现了对冷却模块的负反馈调节。在洗脱模块中,确保系统流速在10μL/min～200μL/min内任意可调,以体积可变式活塞液体泵为基本单元,通过双泵并联的形式实现了误差仅为0.3‰的恒流控制;同时采用开源式设计,以程序指令的输入实现了流速的无突变调节。在电泳模块中,调整了冷却通道的容积为0.2 L,仅为原设计的2/5,得到了更大的热交换速度;进行了对顶圆锥式设计和流体力学仿真,优化了洗脱接口的死体积到0.78 mm～2.04 mm,仅为原装置的1/3;并以光固化式、螺纹式和过盈式拼装分别实现了洗脱接口与凝胶管的连接,经过有限元分析和实物测试,得到了满足密闭性和操作简易性要求的过盈式结构设计。以此在确保低温、恒流的运行条件下,实现了冷却模块、洗脱模块和电泳模块的交互。最后,根据各部件的形状和尺寸进行设计,得到了尺寸为337 mm×308 mm×343mm的系统外观,仅为原设计的2/5;同时兼顾常规打印设备的制造量程,进行了结构拆分,以二次光固化的方式实现了拼装;经过各模块摆放位置的空间规划和金属蛋白质的在线凝胶电泳测试,得到了体积小型化、操作简易化、且具有高灵敏度、高分辨率特性的金属蛋白质分离系统。本研究体现了拼装应用于3D打印的可行性和普适性,借助拼装降低了产品部件间的耦合度,集成了结构、材料、精度的制造优势;同时,结合了3D打印的个性化定制和一体化成型,仅消耗6.72 L光敏树脂,在36小时后得到了成品;包含了冷却与洗脱装置的制造,该系统的总成本控制在3万元内便实现了产品的设计与优化。

关键词： 3D打印拼装凝胶电泳金属蛋白质蛋白质分离

聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)在毛细管电泳分离蛋白质中的应用

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色谱 2020年第9期38卷 1022-1027页

作者：王雨晨王延梅中国科学技术大学高分子科学与工程系安徽合肥230026

毛细管电泳作为一种常见的液相分离技术,因其分析速度快、分离效率高、样品消耗量少等特点,在蛋白质分离分析领域有广泛应用。然而,常用的熔融硅毛细管容易吸附蛋白质,导致电渗流不稳定,分离结果重现性变差;此外,商用毛细管电泳中常用... 详细信息

毛细管电泳作为一种常见的液相分离技术,因其分析速度快、分离效率高、样品消耗量少等特点,在蛋白质分离分析领域有广泛应用。然而,常用的熔融硅毛细管容易吸附蛋白质,导致电渗流不稳定,分离结果重现性变差;此外,商用毛细管电泳中常用的紫外检测器由于光程短,使得毛细管电泳的检测灵敏度往往不能达到低丰度蛋白质的直接分析要求。因此寻找能够阻止蛋白质吸附、同时能够提高检测灵敏度的涂层是毛细管电泳分离分析蛋白质的重要课题之一。聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)(PMOXA)作为一种类肽类亲水性聚合物,具有与抗蛋白质吸附聚合物聚乙二醇类似的亲水性、抗蛋白质吸附性和生物相容性,而且其类肽结构使之具有较聚乙二醇更好的稳定性,因此近年来在生物质传递、药物载体和阻抗蛋白质吸附等领域得到越来越多的应用。该文主要从两个方面对聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)在毛细管电泳中的应用进行了阐述。一是利用多巴胺作为黏合层将其涂覆在毛细管内壁作为抗蛋白质吸附涂层,这种涂层不仅能成功分离多种蛋白质的混合物(如溶菌酶、细胞色素C、核糖核酸酶A和α-胰凝乳蛋白酶原A),而且在定量检测奶粉中三聚氰胺、乳铁蛋白的过程中,能阻抗其他蛋白质的非特异性吸附,提高了毛细管电泳对奶粉中三聚氰胺、乳铁蛋白的检测效率。二是将其与具有刺激响应性的聚合物(如聚丙烯酸)构成二元混合刷涂层,在一定的pH和离子强度条件下,涂层可吸附目标蛋白质(如牛血清白蛋白、溶菌酶),在另一pH和离子强度条件下可将吸附的目标蛋白质全部释放,同时在释放过程中,处于涂层表面的聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)会进一步阻止蛋白质的吸附,释放的蛋白质在电渗流和电泳的双重作用下快速迁移,到达检测器的蛋白质瞬时浓度大大增加,使目标蛋白质得到富集,目标蛋白质的检测信号得到放大,从而达到了提高低丰度蛋白质检测灵敏度的目的。此外,该文还对聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)在毛细管电泳分离蛋白质中的未来发展趋势进行了展望。

关键词：毛细管电泳抗蛋白质吸附蛋白质分离在线富集聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉) 综述

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蛋白质分离分析中的色谱技术新进展

中国现代应用药学 2009年第S1期26卷 1116-1121页

作者：鲁碧楠许丽娜韩旭彭金咏大连医科大学药学院辽宁大连116044

蛋白质在食品、医药及生物等领域都有着重要的作用和广泛的应用,因此高效和高灵敏度的蛋白质分离分析成为现代药物分析、分析化学及生命科学研究的热点。本文就现代色谱技术、色谱光谱联用技术、以及相关的集成化技术在蛋白分离和分析... 详细信息

蛋白质在食品、医药及生物等领域都有着重要的作用和广泛的应用,因此高效和高灵敏度的蛋白质分离分析成为现代药物分析、分析化学及生命科学研究的热点。本文就现代色谱技术、色谱光谱联用技术、以及相关的集成化技术在蛋白分离和分析中最新应用及进展作一简要的综述。

关键词：蛋白质分离色谱技术色谱联用

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马铃薯生产淀粉废水中蛋白质的分离方法研究

资源节约与环保 2023年第10期 113-117页

作者：李芳火昭翠孙晴阳李生彬兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070

由于新品种高蛋白质含量马铃薯的引入,使得马铃薯生产淀粉企业原有废水处理系统处理后的废水很难达标排放,系统进行全面升级改造成本大,因此探究一种降低废水中蛋白质含量的预处理方法,是适配原有废水处理设施的良好途径。通过制备活性... 详细信息

由于新品种高蛋白质含量马铃薯的引入,使得马铃薯生产淀粉企业原有废水处理系统处理后的废水很难达标排放,系统进行全面升级改造成本大,因此探究一种降低废水中蛋白质含量的预处理方法,是适配原有废水处理设施的良好途径。通过制备活性炭负载氯化铁吸附材料分离马铃薯生产淀粉废水中的蛋白质,探究最佳反应条件,提高废水中蛋白质分离效果,采用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对材料进行表征和分析。结果表明,活性炭负载氯化铁在料液比为1:1.5,投加量为8g/L,pH为3,吸附时间为45min时马铃薯生产淀粉废水中蛋白质分离效果最佳,分离率为69.53%;反应温度在40℃以下对蛋白质分离率无影响。由于活性炭表面存在羟基、羧基等含氧官能团,蛋白质能够通过疏水性相互作用与活性炭表面结构结合,使蛋白质分离率提高,从而使蛋白质含量降低到适用于原有的水处理设施水平。

关键词：活性炭负载氯化铁马铃薯生产淀粉废水蛋白质分离

原子转移自由基聚合法制备强阴离子交换色谱填料及其在蛋白质分离中的应用

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化学学报 2010年第23期68卷 2421-2428页

作者：王婀娜段淑静何锡文陈朗星李文友张玉奎南开大学化学学院天津300071 中国科学院大连化学物理研究所大连116011

在大孔硅胶表面引入原子转移自由基聚合的引发基团,通过该技术将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵聚合于硅胶表面,制得了强阴离子交换色谱填料.详细考察了该填料对标准蛋白质的分离性能及流动相pH、流速、有机溶剂对蛋白质保留的影响.实验... 详细信息

在大孔硅胶表面引入原子转移自由基聚合的引发基团,通过该技术将甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵聚合于硅胶表面,制得了强阴离子交换色谱填料.详细考察了该填料对标准蛋白质的分离性能及流动相pH、流速、有机溶剂对蛋白质保留的影响.实验结果表明,在流速为0.75 mL/min时,采用线性梯度洗脱,20 min内可快速分离不同体系的三种标准蛋白;并将该填料用于鸡蛋中卵清蛋白的快速分离纯化,取得了很好的效果.

关键词：硅胶强阴离子交换色谱原子转移自由基聚合蛋白质分离

固化pH梯度毛细管等电聚焦整体柱的制备及在蛋白质等电点分析中的应用

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色谱 2019年第10期37卷 1090-1097页

作者：刘让东许歆瑶王薇薇王彦闫超上海交通大学药学院

通过聚合物原位聚合反应,制备了部分填充的毛细管整体柱。pH3~10的载体两性电解质被固化在该毛细管整体柱上。在引入八通进样阀、三通阀和四通连接单元的基础上,构建了适用于固化pH梯度毛细管等电聚焦整体柱(M-IPG)的平台。在蛋白质药... 详细信息

通过聚合物原位聚合反应,制备了部分填充的毛细管整体柱。pH3~10的载体两性电解质被固化在该毛细管整体柱上。在引入八通进样阀、三通阀和四通连接单元的基础上,构建了适用于固化pH梯度毛细管等电聚焦整体柱(M-IPG)的平台。在蛋白质药物测定过程中,用M-IPG柱和羟丙基纤维素(HPC)涂层毛细管柱同时对曲托珠单抗和依那西谱的等电点进行了测定。结果表明,两种等电聚焦柱都能够同时分离混合蛋白质样品并测定蛋白质类药物中单抗和融合蛋白质的等电点(pI),M-IPG柱所测的pI值与HPC涂层毛细管柱测定的结果基本一致,表明了该柱在进一步构建多维分离平台进行蛋白质组学研究方面的潜力。

关键词：毛细管等电点聚焦固化pH梯度等电点在线平台蛋白质分离

微流控芯片毛细管电泳在蛋白质分离分析中的应用研究进展

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色谱 2008年第3期26卷 269-273页

作者：董娅妮方群浙江大学微分析系统研究所浙江杭州310058

重点介绍了近年来国内外在微流控芯片毛细管电泳法用于蛋白质分离分析方面的研究进展。按照分离模式的不同,综述了各种应用于蛋白质分离的微流控芯片毛细管电泳系统,讨论了抑制芯片中的蛋白吸附的各种方法,并展望了芯片毛细管电泳系统... 详细信息

重点介绍了近年来国内外在微流控芯片毛细管电泳法用于蛋白质分离分析方面的研究进展。按照分离模式的不同,综述了各种应用于蛋白质分离的微流控芯片毛细管电泳系统,讨论了抑制芯片中的蛋白吸附的各种方法,并展望了芯片毛细管电泳系统在蛋白质分离领域的发展前景。引用文献47篇。

关键词：微流控芯片毛细管电泳蛋白质分离综述