彩绘蛋白胶结材料MALDI-TOF-MS分析及表征研究

发布时间：2017-04-26 06:08

  本文关键词：彩绘蛋白胶结材料MALDI-TOF-MS分析及表征研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：彩绘文物是人类文明进步的遗产,具有非常重要的历史、考古、艺术和科学价值。保护和修复彩绘文物对中国、世界,乃至全人类有着十分重要的意义。彩绘颜料胶结材料的老化、降解等化学反应是彩绘文物受损的主要原因。本文采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight-mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)法对古代文物彩绘颜料胶结材料进行了蛋白质组学研究。研究了彩绘文物胶结材料中蛋白质的提取工艺,对比了5种试剂(NaOH、TFA、HCOOH, HCl及NH3·H2O)提取蛋白质的优劣,采用响应曲面法(RSM)优化古代彩绘文物胶结材料中蛋白质的超声辅助提取条件；进行了胶结材料鸡卵白蛋白的蛋白质组学研究；采用MALDI-TOF-MS法分析和表征了鸡卵白、鸡卵黄和动物胶及其彩绘颜料模拟样品,建立了鸡卵白、鸡卵黄和动物胶胶结材料的肽质量指纹图谱。结果表明：TFA被证明具有很大的应用前景,可用于胶结材料中蛋白质提取及MALDI-TOF-MS分析表征研究；TFA超声辅助提取鸡卵蛋白中蛋白质的最佳条件为TFA的浓度为0.53%,超声功率为50%,超声时间为40 min；TFA超声辅助提取动物胶中蛋白质的最佳条件为TFA的浓度为0.81%,超声功率为70%,超声时间为38.5 min；6种胶原蛋白在放养鸡卵白蛋白中被首次发现,8种胶原蛋白在笼养鸡卵白蛋白中被首次发现；EDTA可以有效络合颜料中的金属离子,释放出蛋白质：与朱砂相比,石绿中的铜离子和蛋白质中的氨基酸产生强络合作用,对蛋白质的表征影响较大。本论文包括五部分：第一章绪论概述了彩绘文物胶结材料研究方法,介绍了质谱法的原理及其在胶结材料分析中的应用、蛋白质组学研究方法和策略,在此基础上提出了本课题的选题依据和研究内容。第二章鸡卵白胶结材料中蛋白质的提取工艺研究研究了古代彩绘文物胶结材料中蛋白质的超声辅助提取条件,从五种不同的蛋白质提取剂TFA、HCOOH、HCl及NH3·H2O)中筛选出一种良好的提取剂,采用响应曲面法(RSM)优化了古代彩绘文物胶结材料中蛋白质的超声辅助提取条件。第三章鸡卵白蛋白的蛋白质组学研究采用MALDI-TOF-MS法表征了放养鸡和笼养鸡卵白中的蛋白质。研究了胶结材料鸡卵白中蛋白质的酶解,主要考察了酶和底物的比例、酶解时间、酶解pH等三个因素对蛋白质酶解的影响。第四章鸡卵及其模拟样品的MALDI-TOF-MS分析与表征研究了鸡卵白和鸡卵黄模拟样品中蛋白质的测定条件,干扰的消除方法,建立了鸡卵白、鸡卵黄及其模拟样品的肽质量指纹图谱。第五章动物胶模拟样品中蛋白质的提取及MALDI-TOF-MS分析与表征采用响应曲面法(RSM)优化了动物胶胶结材料中蛋白质的TFA超声辅助提取条件,采用MALDI-TOF-MS法表征了动物胶及其模拟样品中蛋白质,建立了动物胶及其模拟样品的肽质量指纹图谱。
【关键词】：RSM MALDI-TOF-MS 彩绘文物 胶结材料
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.63;TQ620.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-44
• 1.1 彩绘文物胶结材料研究进展12-17
• 1.1.1 胶结材料研究方法概述12-13
• 1.1.2 质谱在胶结材料分析中的应用13-17
• 1.1.2.1 直接质谱法13
• 1.1.2.2 热裂解质谱13-14
• 1.1.2.3 温度分辨质谱14
• 1.1.2.4 快原子轰击质谱14
• 1.1.2.5 激光解吸/电离质谱14-17
• 1.2 蛋白质组学研究概况17-23
• 1.2.1 蛋白质组学的提出及含义17
• 1.2.2 蛋白质组学研究的主要技术17-20
• 1.2.2.1 双向聚丙烯酰胺凝胶电泳17-18
• 1.2.2.2 色谱技术18
• 1.2.2.3 生物质谱技术18-19
• 1.2.2.4 酵母双杂交技术19
• 1.2.2.5 蛋白质芯片技术19
• 1.2.2.6 串联亲和纯化技术19-20
• 1.2.2.7 生物信息学20
• 1.2.3 蛋白质组学的研究策略20-23
• 1.2.3.1 蛋白质的提取和预分离20
• 1.2.3.2 蛋白质的质谱鉴定20-23
• 1.3 选题依据和研究内容23-25
• 参考文献25-44
• 第二章 胶结材料中蛋白质的提取工艺研究44-62
• 2.1 引言44-45
• 2.2 实验部分45-46
• 2.2.1 试剂与仪器45
• 2.2.2 样品制备45
• 2.2.3 蛋白的超声辅助提取45
• 2.2.4 蛋白浓度的测定45
• 2.2.5 响应曲面优化试验设计45-46
• 2.3 结果与讨论46-57
• 2.3.1 标准曲线46
• 2.3.2 不同的提取剂提取蛋白的效率对比46-52
• 2.3.2.1 NaOH超声辅助提取蛋白质的条件优化47-48
• 2.3.2.2 TFA超声辅助提取蛋白质的条件优化48-50
• 2.3.2.3 NH_3浓度对超声辅助提取蛋白质影响50-51
• 2.3.2.4 HCOOH浓度对超声辅助提取蛋白质影响51-52
• 2.3.2.5 HCl浓度对超声辅助提取蛋白质影响52
• 2.3.3 TFA超声辅助提取蛋白质的响应曲面试验结果与分析52-57
• 2.3.3.1 响应曲面试验结果53-54
• 2.3.3.2 回归方程模型的建立54
• 2.3.3.3 ANOVA方差分析54-55
• 2.3.3.4 响应曲面分析55-57
• 2.3.3.5 优化的工艺条件57
• 2.4 小结57-58
• 参考文献58-62
• 第三章 鸡卵白蛋白的蛋白质组学研究62-80
• 3.1 引言62
• 3.2 实验部分62-64
• 3.2.1 试剂与仪器62-63
• 3.2.2 样品制备63
• 3.2.3 蛋白的酶解63
• 3.2.4 MALDI-TOF-MS测定63
• 3.2.5 数据分析63-64
• 3.3 结果与讨论64-77
• 3.3.1 蛋白质酶解条件的优化64-71
• 3.3.1.1 酶和底物加入比例的影响64-66
• 3.3.1.2 酶解pH的影响66-69
• 3.3.1.3 酶解时间的影响69-71
• 3.3.2 蛋白质的鉴定71-77
• 3.4 小结77-78
• 参考文献78-80
• 第四章 鸡卵白蛋白模拟样品的肽质量指纹图谱研究80-94
• 4.1 引言80
• 4.2 实验部分80-81
• 4.2.1 试剂与仪器80-81
• 4.2.2 样品制备81
• 4.2.3 试验设计81
• 4.3 结果与讨论81-91
• 4.3.1 模拟样品分析81-82
• 4.3.2 干扰消除82-84
• 4.3.3 模拟样品的MALDI-TOF-MS分析与表征84-91
• 4.4 小结91-92
• 参考文献92-94
• 第五章 动物胶及其模拟样品肽质量指纹图谱研究94-108
• 5.1 引言94
• 5.2 实验部分94-96
• 5.2.1 试剂、仪器与材料94-95
• 5.2.2 模拟样品制备95
• 5.2.3 蛋白的提取及MALDI-TOF-MS表征95
• 5.2.4 响应曲面优化试验设计95-96
• 5.3 结果与讨论96-105
• 5.3.1 模拟样品分析96-97
• 5.3.2 响应曲面试验97-101
• 5.3.2.1 响应曲面试验设计结果97-98
• 5.3.2.2 回归方程模型的建立及其显著性检验98-99
• 5.3.2.3 响应曲面分析99-101
• 5.3.2.4 优化的工艺条件101
• 5.3.3 MALDI-TOF-MS表征101-105
• 5.4 小结105-106
• 参考文献106-108
• 总结108-110
• 攻读博士学位期间取得的科研成果110-112
• 致谢112

【参考文献】

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