基于六氟异丙醇的新型低共熔溶剂在蛋白质纯化与分析中的应用研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kwannew
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蛋白质的分离纯化与分离分析一直备受关注,发展高效绿色的蛋白质分离纯化与分离分析方法具有十分重要的意义。低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)作为新一代的绿色溶剂,具有许多独特的物理化学性质,在蛋白质领域有诸多应用。基于低共熔溶剂的双水相体系(aqueous two-phase system,ATPS)是一种绿色环保的蛋白质萃取分离方法,然而尚未发现有效的反萃取方法以去除DES、实现蛋白质的高效纯化。毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)是蛋白质分离分析的强大工具,如何高效抑制蛋白质的管壁吸附是需要解决的关键问题。六氟异丙醇(hexafluoroisopropanol,HFIP)是一种性质优越的全氟代醇,可作为氢键给体与季铵盐类形成性能优越的DES(HFIP-DES)。本论文将HFIP-DES与双水相萃取技术和CE动态涂层技术相结合,分别应用于蛋白质的分离纯化与CE分离分析研究。主要内容如下:(1)以HFIP为氢键给体,短链季铵盐为氢键受体,制备HFIP-DES,构建由HFIP-DES与无机盐组成的ATPS。选择分相能力强、萃取效率高的氯化胆碱-HFIP DES作为萃取剂,K2HPO4作为分相盐,建立蛋白质的双水相萃取方法;并首次提出以水为溶剂的反萃取方法,从DES富集相中进一步分离纯化蛋白质、去除DES。以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)为代表性蛋白质,结合单因素法和响应曲面法,筛选最佳萃取条件和反萃取条件。最佳条件下,BSA的萃取率大于99%,反萃取率大于90%,辅以超滤和冷冻干燥处理,可获得纯度高于91%的BSA产品,且方法已成功应用于实际样品小牛血清中BSA的分离纯化。通过紫外光谱、红外光谱、圆二色谱、活性测定表征经萃取-反萃取制得的蛋白质的结构与活性,7种不同性质的蛋白质(BSA、溶菌酶、牛血红蛋白、卵清蛋白、α-胰凝乳蛋白酶A、胃蛋白酶、谷蛋白)呈现不同的结果:亲水性蛋白质的结构和活性得到保持,疏水性蛋白质的结构和活性发生了改变。结合动态光散射和透射电镜探究了分离纯化机理,结果表明蛋白质可以通过氢键、疏水等相互作用与DES发生团聚,形成DES-蛋白质聚集体,而被萃取于DES富集相。反萃取溶剂水对DES-蛋白质聚集体的破坏作用导致蛋白质被释放,释放出的蛋白质由于在HFIP-DES水溶液中溶解度较低而沉淀析出。(2)以HFIP为氢键给体,阳离子表面活性剂(cation surfactant,CS,包括十烷基、十二烷基、十四烷基、十六烷基三甲基溴化铵)为氢键受体,制备HFIP-CS DES。首次将HFIP-CS DES作为缓冲液添加剂制备毛细管动态涂层,用于6种酸碱蛋白质(α-胰凝乳蛋白酶A、胰蛋白酶、细胞色素C、溶菌酶、BSA、牛血红蛋白)的CE分离分析。研究了DES的组成和浓度、缓冲盐溶液浓度和p H值对DES动态涂层的电渗流调控能力和蛋白质分离能力的影响。在最佳分离条件下,十二烷基、十四烷基、十六烷基三甲基溴化铵与HFIP形成的DES作为添加剂所制备的动态涂层对蛋白质均显示出较高的分离效率(19 000-207 000plates/m)和回收率(91.89%-101.36%),迁移时间重复性良好(RSD≤1.96%),表明HFIP-CS DES动态涂层可以高效地抑制蛋白质的管壁吸附,显著提高CE对蛋白质的分离效能。机理研究结果表明,HFIP-CS DES作为缓冲液添加剂可以形成致密、均匀、稳定的表面活性剂双层涂层,而阳离子表面活性剂与HFIP之间的氢键、静电和疏水相互作用对这一性能优越的双层涂层的形成起着至关重要的作用。
其他文献
“政治路线确定之后,干部就是决定因素”。①干部任用社会关注,影响广泛。只有坚持德才兼备、以德为先,坚持注重基层、来自实践,坚持注重实绩、注重公论导向,才能实现干部任
目的评价弥散张量成像(DTI)技术联合功能神经导航(IGNS)在基底节区脑出血行小骨窗显微血肿清除术后预测患者肢体恢复的临床价值。方法40例一侧发生基底节区脑出血(ICH)患者随机分为显微手术组(20例)和药物治疗组(20例),显微手术组在患者发病后1~2d内行小骨窗显微镜下脑内血肿清除术,行手术后1d均复查头颅CT检查,药物治疗组均接受标准药物治疗如营养神经、止血、降低颅压等治疗。所有患者在发病
脉冲压缩技术的出现,有效地解决了普通雷达无法同时兼顾分辨力和作用距离这一问题。但对于经典的匹配滤波方法来说,信号进行脉冲压缩处理后会产生较大的旁瓣,在多目标检测环境中会影响弱小目标的检测,所以研究如何抑制旁瓣具有重要的意义。与此同时,雷达干扰一体化是现代战争的大势所趋。但在干扰机和雷达同时工作过程中,干扰机发射的干扰信号会耦合到接收天线,从而混入目标信号中,因此如何去除回波中混入的干扰信号,准确地
地方政府各行政部门及工作人员是实施依法行政的主体,其依法行政的程度及水平如何,直接关系到依法行政的进程。同时,也直接导向社会公众法治意识的确立和社会评判的高低。从
空间概念是人类最基本的认知范畴之一,但由于生活环境、历史发展的不同,各民族会在空间认知上有所不同。反映在语言上,就会呈现出不同的表达习惯。就方位词而言,方位词是语言中表达空间关系的一种方式,汉语和越南语虽然都存在特定的方位词,但由于中国人和越南人在空间概念理解上并不一样,汉语和越南语方位词在表达空间关系存在着差异,这对汉语学习者造成很多误解。为了能够提供方位词对外汉语教学策略以及学习方法的理论依据
本研究探讨“以写促说”对职业学校学生英语口语的影响。其理论基础为斯旺的输出假设和克拉申的情感过滤假设。本研究的实践意义在于检验“以写促说”对职业学校学生英语口语
湖北省是长江中游城市群的重要组成部分,是长江经济带的关键支点,也是实施中部地区战略崛起和推进新型城镇化的重点区域,在我国城市发展中发挥着重要作用。但湖北省区域发展
随着压缩感知理论的发展,越来越多的视频压缩系统被提出。其中,具有代表性的是快照压缩成像系统,它将高维视频或图像数据通过低维传感器捕捉,形成远低于原始数据量的测量值进行保存,以减小数据传输带宽和硬件存储的占用。那么,如何根据得到的测量精确地恢复出原始视频?这一功能由快照压缩成像系统的解码模块来实现。目前已有的解码算法根据压缩测量恢复原始视频的质量很差,严重阻碍了这一压缩技术的广泛应用。研究发现,大多
目的:探讨黄芪甲苷(Astragaloside Ⅳ,AS-Ⅳ)对人内皮祖细胞(Endothelial progenitor cells,EPCs)分泌血管生长因子的影响,为深入研究AS-Ⅳ调节EPC s介导的血管新生的作用机制奠定基础。方法:取足月健康新生儿脐带血10ml,用密度梯度离心法进行离心分层后获取单个核细胞层,用培养基进行传代培养,当细胞呈现梭形时对细胞进行CD31抗体和DAPI核染鉴定
随着无线移动通信业务的激增,有限的带宽资源变得十分宝贵。超奈奎斯特采样(FTN)技术通过提高符号的发送速率,可有效提高系统的频谱利用率,有望给紧张的频谱资源带来缓和,因此受到了人们的广泛关注。在信道编码方面,空间耦合低密度奇偶校验码(SC-LDPC码)既具有卷积码的记忆特性,又拥有稀疏校验矩阵的结构,凭借着“门限饱和”效应,可以逼近香农容量极限。本文将这两种技术结合在一起,对高阶调制FTN系统中的