蛋白功能化磁性纳米颗粒的制备及其手性拆分特性研究.pdfVIP

摘 要 手性药物的两个对映异构体虽然具有相同的化学结构，但在药理活性、代谢 过程和代谢产物及引起的毒副作用等方面具有显著的差异，如其中一种对映异构 体具有药效，而另一种则药效低或没有药效或具有毒性。因此，研究开发高效率 的单一对映异构体手性化合物生产技术已成为科研部门和工业界的迫切需求。蛋 白作为手性拆分剂在手性拆分领域得到日益广泛的应用，本文研究旨在以磁性纳 米颗粒为载体，将具有手性识别能力的生物大分子负载到磁性纳米颗粒表面，在 获得负载量高、饱和磁化强度高的功能化磁性纳米颗粒的基础上将其应用于手性 药物布洛芬的拆分。 本文首先利用共沉淀的方法合成了具有超顺磁性的磁性纳米颗粒，电镜结果 表明粒径大小在15 nm 左右，饱和磁化强度为70.02 emu/g，具有反尖晶石结构。 利用阳离子聚合物聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)对其表面进行修饰，修饰后 饱和磁化强度为61.69 emu/g，仍具有超顺磁特性。牛血清白蛋白(BSA)通过静电 吸附作用负载到磁性颗粒表面。Zeta 电位、傅立叶红外光谱(FTIR) 、热重分析(TGA) 的结果均表明修饰后的磁性纳米颗粒成功的负载了手性分子牛血清白蛋白 (BSA) ，考察了PDDA 浓度、BSA 初始浓度、pH 值、离子强度等对负载量的影 响，发现最优的固载率为425.7 mg/g 。采用圆二色(CD) 、等温滴定量热(ITC) 、 荧光(FL) 、紫外可见光谱(UV-vis)等手段表征功能化磁性纳米颗粒的结构及特性。 结果表明，蛋白功能化的磁性纳米颗粒保持了蛋白对药物对映体的立体选择性吸 附作用，在pH 7.0 的条件下，利用高效液相色谱检测上清中药物对映体含量， 通过三级拆分作用可由初始的外消旋布洛芬溶液得到的e.e.值为94.49%的S-布 洛芬过量的溶液。 关键词： 蛋白功能化 磁性纳米颗粒 手性拆分 多级分离 ABSTRACT Although chiral drugs have the same chemical structure, most isomers of chiral drugs exhibit marked differences in biological activities such as pharmacology, metabolism and metabolism product, toxicology etc. For example, one of the enantiomers has active effect while the other has lower effect or no effect or even toxic effect. So it has become a research focus for institutes and industries to develop highly-efficient technologies to obtain optical pure enantiomers. The use of protein as chiral selectors has been widely used in the area of chiral separation. In this work, magnetic nanoparticles were used as vectors for the immobilization of the biomacromolecules with chiral recognition property, and were further used as chiral selectors for the chiral separation of ibuprofen. The magnetic nanoparticles were synthesized by co-precipitation method with a size of 15 nm characterized by TEM, and the saturation magnetization is