基于分子印迹识别两类天然两亲性化合物的初步研究

发布时间：2017-09-05 14:31

  本文关键词：基于分子印迹识别两类天然两亲性化合物的初步研究

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【摘要】：目的在本研究中,针对部分天然化合物的两亲性特征,我们将结合分子印迹技术(molecular imprinting technique,MIT),尝试采用表面分子印迹策略来构建一种对两亲性模板分子具有较高识别和结合的印迹聚合物(MIPNPs)。这一策略的优点在于,对于两亲性的模板分子,采用反相微乳液聚合法制备聚合物的过程中,模板分子将倾向于停留在两相界面(亲水端嵌于材料内部,疏水端暴露于表面),当除去模板分子后,在MIPNPs的表面或近表面则会留下与模板分子(亲水部分)相同的“孔穴”。由于MIPNPs的识别位点位于聚合物表面,因此能够有效地改善传统方法中模板分子过度包埋和不易脱除等问题,在实际应用中更好的实现对模板分子的识别与分离。方法与结果在本课题的第一部分研究中,我们将从铜绿假单胞菌细胞壁中得到的具有两亲性的脂多糖分子,作为模板分子,制备得到的脂多糖MIPNPs形态较为圆整,大小均一,分布均匀,平均粒径为(38.31±2.13)nm,分散性PDI为(0.112±0.102)。经荧光偏振技术和微量热泳动技术的研究测定,与非印迹聚合物NIPNPs相比,制备所得的脂多糖MIPNPs对LPS表现出了较好的特异性结合能力。流式细胞技术研究显示,铜绿假单胞菌对脂多糖MIPNPs具有较好的摄取。在上述基础上,我们构建了铜绿假单胞菌小鼠脑膜炎模型,将包载荧光素的脂多糖MIPNPs以静脉注射的方法注入模型小鼠体内,活体成像显示,在模型小鼠的病灶部位(脑部)有较多的荧光分布,表明,脂多糖MIPNPs在体内对模板分子也具有较好的识别能力。上述研究显示,针对两亲性模板分子——脂多糖,由反相微乳液聚合法制备得到的结合位点位于材料表面的分子印迹聚合物,对模板分子在体内外均表现出了良好的靶向识别能力,表明这种制备工艺和策略方法具有较好的可行性和研究成果。在本课题的第二部分研究中,我们将人参中主要的两亲性化合物——人参皂苷,作为模板分子,来制备MIPNPs。研究中,以人参皂苷Rg5作为模板分子,采用反相微乳液聚合方法制备得到的Rg5-MIPNPs,具有较好的粒径分布,且对模板分子Rg5表现出了较高的亲和力。我们用另一人参皂苷R1和具有相似结构的甘草酸GA对Rg5-MIPNPs的选择性进行验证,结果显示,Rg5-MIPNPs仅对Rg5表现出了特异的结合性,而对同样的两亲性分子R1和GA则没有特异性吸附。在此基础上,我们将制备得到的Rg5-MIPNPs进一步制备得到凝胶柱,考察其对实际样品的分离效果。结果显示,以Rg5为模板分子制备并填充的凝胶柱,对Rg5具有较好的特异性识别分离能力。结论本课题研究针对部分天然化合物的两亲性,结合分子印迹技术,采用表面分子印迹策略成功制备得到了对两亲性模板分子具有较高识别和结合的印迹聚合物。一方面,以脂多糖为模板,制备得到的脂多糖印迹聚合物,对模板分子在分子水平和细胞水平上均具有较高的特异性识别结合能力。初步实现了对目标细菌的体外靶向作用以及体内病灶部位的位点识别作用,为靶向递药系统提供了新的研究思路。另一方面以人参皂苷为模板,制备得到的人参皂苷印迹聚合物,对模板分子亦具有较好的特异性识别结合能力,通过制备印迹聚合物的凝胶柱,初步实现了对目标物的分离,在两亲性化合物的分离纯化上提供了一定的参考价值。
【关键词】：分子印迹 反相微乳液聚合 靶向 分离纯化
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.3
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 前言10-14
• 1 研究背景10-13
• 1.1 分子印迹技术10
• 1.2 分子印迹技术的应用10-12
• 1.2.1 靶向递药与分子印迹10-11
• 1.2.2 分离纯化与分子印迹11-12
• 1.3 两亲性化合物12-13
• 1.4 反相微乳液聚合法13
• 2 课题设计与研究内容13-14
• 2.1 研究目的13
• 2.2 研究内容13-14
• 第1部分 以脂多糖为模板分子的印迹聚合物的初步研究14-30
• 1 以脂多糖为模板分子的印迹聚合物的制备与表征15-18
• 1.1 材料15
• 1.2 仪器15-16
• 1.3 实验方法16-17
• 1.3.1 反相微乳液聚合法制备脂多糖印迹聚合物16
• 1.3.2 模板分子的洗脱测定16
• 1.3.3 聚合物平均粒径和分布的测定16
• 1.3.4 聚合物的形态测定16-17
• 1.4 结果与讨论17-18
• 1.4.1 模板分子洗脱测定结果17
• 1.4.2 聚合物的粒径分布情况17
• 1.4.3 聚合物的透射电镜图谱17-18
• 2 脂多糖印迹聚合物与模板分子相互作用的检测18-23
• 2.1 材料18-19
• 2.2 仪器19
• 2.3 实验方法19-20
• 2.3.1 异硫氰酸荧光素标记模板分子19
• 2.3.2 荧光偏振法测定脂多糖印迹聚合物与模板分子的相互作用19-20
• 2.3.3 微量热泳动议法测定脂多糖印迹聚合物与模板分子的相互作用20
• 2.4 结果与讨论20-23
• 2.4.1 荧光偏振测定结果20-22
• 2.4.2 微量热泳动仪测定结果22-23
• 3 印迹聚合物纳米粒的功能评价23-28
• 3.1 材料23
• 3.2 仪器23
• 3.3 细菌摄取实验23-24
• 3.3.1 细菌培养23
• 3.3.2 包载 6-氨基荧光素FAM聚合物的制备23-24
• 3.3.3 流式细胞仪检测细菌摄取24
• 3.4 小动物活体成像检测聚合物的体内分布24-25
• 3.4.1 铜绿假单胞菌小鼠脑膜炎模型的建立24
• 3.4.2 包载荧光素IR-783聚合物的制备24
• 3.4.3 小动物活体成像检测聚合物体内分布情况24-25
• 3.5 结果与讨论25-28
• 3.5.1 聚合物包载荧光素FAM的含量测定结果25
• 3.5.2 细菌对不同聚合物的摄取结果25-26
• 3.5.3 聚合物体内分布实验26-28
• 4 本章小结28-30
• 第2部分 以人参皂苷为模板分子印迹聚合物的初步研究30-44
• 1 人参皂苷印迹聚合物的制备与表征31-37
• 1.1 材料31
• 1.2 仪器31
• 1.3 实验方法31-33
• 1.3.1 反相微乳液聚合法制备人参皂苷Rg5印迹聚合物31-32
• 1.3.2 人参皂苷Rg5聚合物平均粒径和分布的测定32
• 1.3.3 模板分子Rg5标准曲线的建立32
• 1.3.4 模板洗脱验证32-33
• 1.3.5 高效液相色谱法测定人参皂苷Rg5印迹聚合物对模板分子的吸附性33
• 1.4 结果与讨论33-37
• 1.4.1 人参皂苷Rg5聚合物的粒径分布情况33-34
• 1.4.2 模板分子的洗脱测定结果34
• 1.4.3 人参皂苷Rg5印迹聚合物对模板分子的吸附性能34-37
• 2 人参皂苷印迹聚丙烯酰胺凝胶填充柱的制备37-41
• 2.1 材料37
• 2.2 仪器37
• 2.3 实验方法37-39
• 2.3.1 不同凝胶浓度和交联度对凝胶制备的影响37-38
• 2.3.2 聚丙烯酰胺凝胶的制备38
• 2.3.3 聚丙烯酰胺凝胶柱的制备38
• 2.3.4 聚丙烯酰胺凝胶柱对模板分子的吸附实验38
• 2.3.5 聚丙烯酰胺凝胶柱分离结构相似物38-39
• 2.4 结果与讨论39-41
• 2.4.1 不同凝胶浓度和交联度对凝胶制备的影响39
• 2.4.2 人参皂苷聚丙烯酰胺凝胶柱对模板分子的吸附实验39-40
• 2.4.3 人参皂苷聚丙烯酰胺凝胶柱分离结构相似物40-41
• 3 本章小结41-44
• 全文总结44-46
• 参考文献46-52
• 文献综述52-64
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 硕士学位期间科研工作汇报66-68
• 附：英汉缩略语名词对照68

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