新型分子印迹材料的制备及其在分离、传感中的应用

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxxxx20090818
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分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymer,MIP)是一种对目标分子具有特异性识别能力和亲和力的人工合成抗体。与天然分子识别元件相比,分子印迹聚合物具有制备简单、廉价易得、耐极端环境条件,稳定性好等独特的优势。分子印迹技术发展至今,已在色谱分离、固相萃取、生物医学和药物运输、仿生模拟酶催化等领域得到了广泛的研究和开发。但在目前的研究进展中,利用MIP对多目标物同时进行在线分析工作鲜有报道。另外,针对大分子的传感器以质量型传感器为主,荧光传感器的发展相对较为缓慢。针对以上问题,本文从分子印迹聚合物的制备、在线检测系统的构建以及新的传感方法的建立等方面进行研究。本研究分为四个部分:  第一章综述了分子印迹聚合物的起源、原理、应用及发展趋势,着重介绍了分子印迹聚合物的制备及其在分离、传感等方面的研究进展。并在此基础上提出了本文的研究目标和研究思路。  第二章以三聚氰胺和环丙氨嗪的结构类似物2,4-二氨基-6-十二烷基-1,3,5-三嗪(DAUTA)为模板分子,采用原位聚合成功制备了能特异性识别三聚氰胺和环丙氨嗪的分子印迹整体柱,有效避免了模板泄露对痕量分析的干扰。采用连续解吸技术和柱上堆积技术建立了分子印迹整体柱—高效液相色谱(MIM-HPLC)在线联用检测装置,并利用此装置实现了对牛奶样品中的三聚氰胺及其代谢前体环丙氨嗪的同时检测。与原有的分析方法相比,该法避免了离线分析中样品的损失和污染问题,灵敏度高,准确度好,样品用量少(仅需100μL),便于实现分析过程的简单自动化,对分析检测稀少珍贵样品中的痕量化合物以及研究有害物质的迁移转化都具有一定的通用性。  第三章首先以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白,采用表面印迹技术成功制备了分子印迹水凝胶薄层厚度可控的粒径均一的SiO2@MIP纳米粒子(NPs)。通过对SiO2 NPs表面引发剂的偶联量、链转移剂的用量、反应时间等反应条件的控制,可以在硅纳米粒子表面获得厚度为5-25 nm之间的水凝胶薄层。制得的纳米印迹聚合物不但具有良好的识别性能、快速的吸附和解吸附动力学过程,与其它蛋白表面印迹工作报道的聚合物相比,具有更高的吸附容量。在此工作基础上,通过尝试不同的纳米金(AuNPs)包埋方式,成功制备了以BSA为模型蛋白的新型SiO2@MIP@AuNPs荧光杂化材料。利用该材料与FITC标记的BSA(FITC-BSA)形成的荧光猝灭复合物,建立了基于竞争反应的BSA荧光传感体系。与现有的蛋白分子印迹传感体系相比,无需较为复杂的仪器,灵敏度也较高。  第四章以六聚组氨酸(6×His-tag)为模型蛋白标签,采用表位印迹技术成功制备了6×His-tag的SiO2@MIP@AuNPs荧光杂化材料。制得的印迹杂化材料可以识别具有6×His-tag标签的绿色荧光蛋白(His-EGFP)并有效猝灭其荧光,从而构成对含有6×His-Tag标签的蛋白具有通用识别和传感能力的分子印迹传感材料。利用该材料对含有6×His-tag标签的雌激素受体配体结合域蛋白(His-ERLBD)进行了初步测定。
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