多齿配体亚氨基二琥珀酸—硅胶色谱固定相的制备与稳定性研究

发布时间：2020-10-29 11:41

　　 固定金属亲和色谱(IMAC)是一种分析生物大分子样品常常用到的色谱分离介质。但是在IMAC柱使用中存在金属离子泄露的问题会造成所分离目标物质的污染,降低分析效率,从而限制了IMAC的应用。依据IMAC的构成和作用原理,其稳定性主要取决于金属离子与螯合配体以及蛋白质等生物大分子物质的络合稳定性,而螯合配体是IMAC柱的关键部分。近些年出现的一些氨羧类螯合配体对金属离子的键合稳固性较差。基于以上问题,一种新型环保的氨羧类配体—亚氨基二琥珀酸(IDS)引起人们的关注,它的金属螯合能力与亚氨基四乙酸(EDTA)相类似,常被应用于有毒金属的吸附去除中。本文首次将IDS作为螯合配体固定在硅胶单体上,通过间接合成法成功制备了IDS-硅胶固定相。采用p H酸碱电位滴定法和色谱实验探究了合成IDS-硅胶固定相的最适配比为IDS:Silica=4.6:1.5。采用量子化学计算和ICP-AES相结合的方法评判了IDS与Cu2+、Ni2+、Fe3+、Zn2+、Co2+、Ca2+这6种金属离子结合的稳定性顺序。结果均展现了IDS-硅胶柱键合这6种金属离子,使其具有了金属螯合和离子交换的双重性质,并进一步验证了它们与IDS-硅胶柱结合的强弱顺序为:Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Ca2+。对比金属Cu2+在IDS、IDA、L-Asp和L-Glu这4种螯合配体上的键合量,结果显示IDS具有强于其它三种配体的金属键合特性。最后采用前沿色谱法(FC)测定了4种蛋白质在IDS-Cu(II)-硅胶柱上的吸附稳定常数KML和键合位点数Λ0,结果表明Lys在IDS-Cu(II)-硅胶柱上吸附的稳定性最强,BSA的吸附最弱。IDS是一种金属螯合能力超强的氨羧类螯合配体,将其固定在硅胶基质上,不仅可以制备出高稳定的IMAC柱,而且能够拓宽IMAC的使用领域,同时也验证了FC法是一种能够通过测定吸附稳定参数来筛选高稳定IMAC柱的新型检测方法。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O652.6
【部分图文】：

白质进行离子交换。比较不同比例合成制得的 IDS-硅量比例为 1 .5 g:4.6 g 时，所合成的色谱柱分离三种蛋要好于其他 4 种比例。由此可知，用 1.5 g 硅胶和 效果及其柱效均要优于其他配比合成的 IDS-硅胶色成配比中 IDS 的用量仍旧为 4.6 g，而酸洗硅胶的质S-硅胶色谱填料中 IDS 键合量的测定证 IDS-硅胶色谱填料的最适合成配比中酸洗硅胶的碱电位滴定法探究按照 2.3.5.1 中合成方法所合成的单位克数硅胶上 IDS 的键合量。下图 2.6 是 5 种合 酸碱滴定曲线，下表 2.1 是根据公式（1）得到的 5

图 2.8 酸洗硅胶和 IDS-Silica 的 SEM，(a): Silica; (b): IDS-SilicaFig. 2.8 SEM graphics of silica and IDS-Silica, (a):Silica; (b):IDS-Silica.如图2.8所示：从左向右分别为放大5 K、1.5 W和3.0 W时所采集的酸洗硅胶和IDS-硅胶色谱填料的 SEM 图像。从低倍率（ 5 K）的图像可得，IDS-硅胶色谱填料（修饰后）和酸洗硅胶（修饰前）相对比而言，它们的形状、孔隙和大小无明显变化，这表明修饰后的 IDS-硅胶色谱填料仍然存在硅胶基质的特性。当图像的放大倍数增大为 1.5W 时，我们发现 IDS-硅胶色谱填料相对于硅胶来说孔隙变得不均匀，表面变粗糙了，进而我们把图像的放大倍数增加到 3.0 W 时，可以清楚地看到酸洗硅胶颗粒光滑的表面，而 IDS-硅胶色谱填料颗粒表面粗糙，孔隙较大，可能原因是 IDS 键合在酸洗硅胶表面的过程中改变了酸洗硅胶基质的表面形貌

图 3.2 IDS 的最优构型ig. 3.2 Optimal configuration of ID化构型图为例，以下是它的 S,S出了最稳定的 S,R 构型：
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本文编号：2860848