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新型固定金属离子亲和吸附剂的制备和性能研究

作　者: 叶青
导　师: 叶文玉
学　校: 河南大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 固定金属离子亲和蛋白质载体硅胶 β-环糊精
分类号: TQ424
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

固定金属离子亲和吸附剂(IMA)由载体、螯合基和金属离子三部分组成,利用材料上固定的金属离子与蛋白质表面的组氨酸等残基配位结合,选择性地吸附蛋白质,在蛋白质固定和分离方面有广泛应用。载体的物理化学性质显著影响着吸附效果,多糖类软基质载体,生物相容性好,吸附量大,但机械强度小,稳定性差,难以用于加压体系;无机硅胶类载体,机械强度高,但耐碱性差,吸附量小,硅羟基非特异吸附强。在硅胶表面修饰天然糖类,钝化硅羟基,创造温和的接触表面,有望制备一种兼具高吸附量和机械性能的吸附剂。β-环糊精(?-cyclodextrin)是7个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键连接而成的环状低聚糖,利用其桶状结构与蛋白质表面的氨基酸产生弱的交互作用,对于抑制蛋白质聚集,促进化学变性蛋白质复性有显著的作用。这些优点使环糊精成为一种潜在的新型IMA载体材料。本文采用键合法和涂敷法将环糊精分子结合到硅胶表面,制备了环糊精硅胶载体,然后对载体进行活化、偶联亚氨基二乙酸螯合基,最后固定金属离子,制成了固定金属离子亲和吸附剂。研究了吸附剂对牛血清蛋白(BSA)和α-淀粉酶的吸附特性,吸附剂对BSA的最大吸附量为35.3mg/g而对α-淀粉酶的吸附量为20.8mg/g。利用吸附剂纯化了工业级α-淀粉酶粗品,将其比活提高了15倍,活性回收率达78.8%,且吸附剂可以多次循环使用。对尿素化学变性的淀粉酶复性过程研究发现,吸附剂对尿素变性α-淀粉酶的复性起到了一定的促进作用。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-9
第一章绪论  9-30
  1.1 蛋白质纯化技术概述  9-10
  1.2 亲和吸附与亲和吸附剂  10-12
  1.3 固定金属离子亲和吸附技术  12-21
    1.3.1 基本原理  13-14
    1.3.2 吸附模型  14-15
    1.3.3 吸附剂的制备  15-20
    1.3.4 吸附剂的使用应用领域和分离蛋白质的基本步骤  20-21
  1.4 固定金属离子亲和吸附剂研究的新进展  21-25
    1.4.1 新型固定金属离子亲和吸附剂的研究和应用  21-22
    1.4.2 蛋白质的在变性条件下纯化  22-24
    1.4.3 变性蛋白质的纯化同时复性  24-25
  1.5 立题依据  25-29
    1.5.1 新型有机-无机复合载体 IMA 吸附剂  25-26
    1.5.2 新型载体材料－环糊精  26-29
  1.6 研究的目的和意义  29-30
第二章环糊精键合硅胶型固定金属离子亲和吸附剂的制备  30-39
  2.1 前言  30
  2.2 实验材料  30-31
    2.2.1 实验试剂  30-31
    2.2.2 仪器设备  31
  2.3 实验步骤  31-33
    2.3.1 环糊精键合硅胶载体的制备  31-32
    2.3.2 螯合基的连接  32
    2.3.3 金属离子的固定和金属载量的测定  32-33
    2.3.4 载体与苯酚和罗丹明的作用  33
  2.4 结果与讨论  33-38
    2.4.1 吸附剂的制备  33-34
    2.4.2 吸附剂的表征  34-38
  2.5 小结  38-39
第三章环糊精聚合物涂敷硅胶型固定金属离子亲和吸附剂的制备  39-45
  3.1 前言  39
  3.2 实验材料  39-40
    3.2.1 实验试剂  39-40
    3.2.2 仪器设备  40
  3.3 实验步骤  40-41
    3.3.1 水溶性环糊精聚合物的制备  40
    3.3.2 环糊精聚合物涂敷硅胶的制备  40
    3.3.3 螯合基的连接  40-41
    3.3.4 金属离子的固定  41
  3.4 结果与讨论  41-44
    3.4.1 吸附剂的制备  41-42
    3.4.2 吸附剂的表征  42-44
  3.5 小结  44-45
第四章吸附剂的吸附性能测试  45-56
  4.1 前言  45
  4.2 实验材料  45-46
    4.2.1 实验试剂  45
    4.2.2 仪器设备  45-46
  4.3 实验步骤  46-48
    4.2.1 牛血清蛋白浓度的测定  46-47
    4.3.2 蛋白质吸附实验  47-48
    4.3.3 吸附剂的重复使用性能和吸附剂的再生  48
  4.4 结果与讨论  48-55
    4.4.1 载体的非特异吸附能力  48-50
    4.4.2 金属离子的影响  50
    4.4.3 溶液的pH 值的影响  50-51
    4.4.4 吸附时间  51-52
    4.4.5 最大吸附量  52-53
    4.4.6 吸附剂的重复使用性能和再生性能  53-55
  4.5 小结  55-56
第五章吸附剂对α-淀粉酶的纯化和辅助复性  56-65
  5.1 前言  56
  5.2 实验材料  56-57
    5.2.1 实验试剂  56
    5.2.2 仪器设备  56-57
  5.3 实验步骤  57-60
    5.3.1 α-淀粉酶浓度的测定  57
    5.3.2 α-淀粉酶活性测定  57-58
    5.3.3 淀粉酶吸附实验  58
    5.3.4 淀粉酶纯化实验  58-59
    5.3.5 α-淀粉酶的复性实验  59-60
  5.4 结果与讨论  60-64
    5.4.1 吸附剂对淀粉酶的载量  60-61
    5.4.2 吸附剂对淀粉酶的纯化  61-62
    5.4.3 化学变性的淀粉酶在吸附剂表面的复性  62-64
  5.5 小结  64-65
第六章总结与展望  65-67
  6.1 结论  65
  6.2 对今后研究的展望  65-67
参考文献  67-73
硕士期间发表和完成的论文  73-74
致谢  74

新型固定金属离子亲和吸附剂的制备和性能研究

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