多氧铌酸盐改性的金属有机骨架用于分离纯化细胞色素C的研究

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金属有机骨架材料被广泛用于分离纯化研究。然而,多数金属有机骨架材料在水溶液中易于分解,限制了其在水性基质样品分离纯化研究中的应用。本论文将Lindqvist型多氧铌酸盐(K7H[Nb6O19]·13H2O])通过分子间氢键负载在含钛的金属有机骨架MIL-125(Ti)上,提升了MIL-125(Ti)的化学稳定性,获得了在水性基质中稳定的新型金属有机骨架复合材料Nb6O19/MIL-125(Ti)。利用扫描电镜,透射电镜,X射线衍射分析,傅里叶变换红外光谱,热重分析,N2吸附/脱附曲线,X射线能谱分析,Zeta电位,水接触角等表征手段研究了该复合材料的结构与组成。结果表明该新型复合材料具有良好的表界面性质,如孔径大,疏水性强,负电荷丰富。以细胞色素C作为模型蛋白,研究了该复合材料的吸附性能。在最佳吸附条件下(p H=10.0,离子强度为0.04 mol·L-1),1.0mg Nb6O19/MIL-125(Ti)对300μL 100μg·m L-1的细胞色素C的吸附效率可达99.5%;其对细胞色素C的吸附行为与Langmuir等温式有良好的相关性,据此可判断材料对其吸附为单分子层吸附,得到最大理论吸附容量为168.35 mg·g-1。以3 mol·L-1 Na Cl作为洗脱剂,洗脱效率为92.19%。圆二色谱表明,在分离纯化过程中,细胞色素C的α螺旋构象没有明显变化。十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)证明Nb6O19/MIL-125(Ti)能够成功实现猪心实际样品中细胞色素C的分离纯化。对萃取过后的猪心上清样品进行质谱分析,共鉴定出498种蛋白,其中新鉴定出的蛋白质共42种,富集出一些低丰度蛋白,如超氧化物歧化酶,IF棒状结构域蛋白,泛素-60S核糖体蛋白L40。本论文制备了水环境中稳定的金属有机骨架复合材料Nb6O19/MIL-125(Ti),实现了复杂实际样品猪心中细胞色素C的分离纯化,为猪心蛋白组学研究鉴定新蛋白和低丰度蛋白提供了可行手段。
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