氨基酸与核苷酸相互作用的亲水作用色谱研究

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亲水作用色谱法(HILIC)是强极性和亲水性化合物有效的分离分析方法之一,已广泛应用于生物医药、蛋白质组学、食品安全和环境监测等各个领域。近年来,以氨基酸或多肽为基础的亲水作用色谱固定相已被广泛报道,这些固定相通常是将氨基酸或者多肽类的物质键合在载体表面得到,并能在极性化合物的分析分离中表现出优异的效果。核苷作为一种广泛分布于人体细胞的内源性物质,参与生长发育和遗传变异等多种生物学过程。核苷与氨基酸之间的直接作用(包括氢键作用、静电作用和π-π相互作用)可能与遗传密码的起源有关。毫无疑问,这些相互作用类型符合HILIC的经典特征,核苷/寡聚核苷酸类物质非常适合用于HILIC固定相的制备。另外,在生命起源的早期(前生源时期),氨基酸和密码子之间是存在特异性选择的,所以通过核苷/核苷酸类固定相或者寡聚核苷酸类固定相和氨基酸之间相互作用的研究,有望从色谱角度验证“共起源理论”。主要研究工作如下:(1)以粒径5μm孔径300(?)的大孔硅胶为基质,将不同种类的核苷/核苷酸键合到硅胶表面制备出一系列新型HILIC固定相。利用傅立叶变换红外光谱和元素分析(EA)对所得固定相的表面结构和元素组成进行了表征。用8种不同极性的核苷和核碱基分别考察了柱温、流动相中水的含量、p H值和缓冲盐浓度对HILIC材料保留行为的影响规律。此外,该类固定相对氨基酸和水溶性维生素有很好的分离选择性,证明了核苷/核苷酸类固定相具有良好的应用潜力。(2)在上一章工作的基础上,将密码子(寡聚核苷酸)键合到硅胶表面,制备出表面含有更多核苷/核苷酸分子和更加复杂亲水结构的新型HILIC固定相。以核苷和核碱基为分析物,在HILIC模式下考察了所制备固定相的色谱分离性能,并进一步探究了不同的色谱条件(流动相中水的含量、缓冲液浓度、p H值及柱温)对分析物保留行为的影响规律。此外,选用8种核苷和核碱基化合物、4种水溶性维生素和5种酸类化合物对所制备的亲水作用色谱固定相的实用性进行了验证。(3)对于上述制备的两种固定相,在HILIC模式下比较它们对氨基酸的保留规律。根据色谱固定相的分离结果,探究固定相表面不同核苷/核苷酸种类对氨基酸的保留顺序是否符合氨基酸核苷密码子配对规律,以及这种规律在三联密码子固定相上是否更加明显,最后,总结核苷/核苷酸类固定相和密码子类固定相与氨基酸的作用规律,从色谱角度验证“共起源理论”。
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