功能化介孔材料的合成及其在蛋白质分离中的应用
[Abstract]:Protein, as the material basis of life, plays an important role in the life activities of organisms, especially some low-abundance protein (LAP), is often the biomarker of some diseases. However, the content of different kinds of proteins varies greatly in biological systems. In the process of detection, the suppression of (HAP) signal of high abundance protein often leads to the loss of LAP information, and these LAP often have important biological significance. Therefore, it is an effective way to detect LAP in complex biological samples by designing separation materials with high selectivity, removing HAP from complex biological systems and enriching LAP. In this paper, two kinds of functional mesoporous materials were designed and synthesized according to the differences of protein isoelectric point (pI) and bare amino acid residues, which were used to remove HAP in biological samples. 1. Tertiary amino groups and carboxyl functional groups were grafted on the surface of Santa Barbara Amorphous SBA 15 by atom transfer radical polymerization, which made the material pH sensitive and used to separate proteins with different pI. Infrared, thermogravimetric, X-ray diffraction, Zeta potential, elemental analysis, transmission electron microscopy, nitrogen adsorption and other characterization results show that the material was successfully prepared. Under different pH conditions, the protonation and deprotonation of tertiary amino and carboxyl groups lead to different charges on the surface of the materials. The specific separation of acidic and basic proteins is achieved by electrostatic adsorption of proteins with opposite charges. In addition, the materials selected in the experiment were applied to the removal of HAP from the actual biological samples. The results of semi-quantitative gel electrophoresis showed that the removal rates of ovalbumin and lysozyme from egg white could reach 99% and 95% respectively. The removal rate of albumin in the serum can reach 80%. These data show that the designed and synthesized materials can significantly reduce the complexity of the sample and facilitate the detection of other LAP in the sample. 2. The mesoporous materials with high specific surface area were synthesized by the free radical polymerization of octavinyl polyhedron oligosilane. The surface of mesoporous materials was modified and fixed by Cu~ (2). By using the affinity of Cu~ (2) to naked histidine (His) in protein, the HAP. rich in naked His was selectively adsorbed from the sample. The results of characterization and adsorption experiments show that the material has a large specific surface area, a better adsorption selectivity and a higher adsorption capacity (the adsorption capacity of bovine hemoglobin can reach 3150 mg/g). The adsorption capacity remained unchanged after repeated use for six times. In addition, this material can not only efficiently remove the high abundance hemoglobin and albumin in the whole blood, but also enrich the protein in the cell lysate. The obtained materials are expected to be used in conjunction with other materials to obtain more information on human proteomics and to provide help for clinical diagnosis and pathological research of diseases.
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB383.4;O658
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,本文编号:2357137
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