光接枝表面修饰法制备牛血红蛋白的分子印迹微球-生物分子高效分离.PDFVIP

维普资讯 Vo1．29 高 等 学 校 化 学 学报 No．1 2008年1月 CHEMICAIJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES 64～70 光接枝表面修饰法制备牛血红蛋 白的 分子印迹微球 盖青青 ，刘秋叶 ，李文友 ，何锡文 ，陈朗星 ，张玉奎 ’ (1．南开大学化学系，天津 300071；2．中国科学院大连化学物理研究所，大连 116011； 3．长治医学院药学系，长治046000) 摘要 聚苯乙烯球载体表面经引发转移终止剂修饰后，采用光接枝表面印迹方法制备了以牛血红蛋 白 (BHb)为模板分子、丙烯酰胺为功能单体和 Ⅳ，Ⅳ一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的分子印迹聚合物微球 (MIP)．进一步采用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和元素分析对聚合物微球进行了表征，证实了载 体表面成功地接枝了分子印迹层，并研究了其吸附性能和分子识别选择性能．结果表明，采用光接枝表面修 饰法制备的分子印迹微球对模板分子有着很好的吸附容量和识别选择性． 关键词 分子印迹；分子识别 ；牛血红蛋白；光接枝；引发转移终止剂 中图分类号 0657．32；0643 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2008)0l-OO64-07 在模板分子存在下，功能单体会与交联剂发生聚合，形成对模板分子具有特异性空问和识别位点 的主体化合物，这样形成的化合物叫做分子印迹聚合物(MIPs) J．MIPs是一种具有高稳定性的聚合 物，具有在三维空间上与印迹分子匹配的空穴和由功能单体形成的特定识别位点．一般常用一些分子 量较低的化合物作模板分子，如氨基酸及其衍生物、药物和农药等 ，而像蛋白质这样的生物大分 子却很少用作模板分子 ，“．这主要是因为生物大分子作为模板分子存在如下局限性：(1)生物大分 子体积庞大，难于使其进出分子印迹聚合物；(2)由于蛋 白质大分子结构及其分子序列变化的复杂 性，使得在印迹过程中很难得到有效的识别位点．尽管蛋白质的印迹非常困难，但迄今为止仍有不少 科学家对印迹蛋 白质这样的生物大分子进行了有益的尝试，并取得了成功的范例u J． 目前，蛋 白质印迹大致可分为蛋白质包埋 J、抗原决定基 和微球表面印迹 等3种方法．包 埋法虽然操作过程简单，但后处理过程烦琐且得到的聚合物粒子形态差．另外，庞大的分子难于接近 被包埋在聚合物内部的印迹位点，空间位阻效应严重；抗原决定基法操作非常复杂，需要确定蛋白质 的结构，分析抗原决定基，而有些 目标蛋白本身不具备一定长度多肽的抗原决定基，所以限制了该方 法的使用；而微球表面印迹法通过对粒子表面进行修饰来制备分子印迹聚合物，首先使蛋 白质与功能 单体在微球表面上进行预组装，围绕微球表面形成蛋白质部分包埋的聚合物层，形成与蛋 白质在形状 和功能上具有互补表面的模板结合孔穴．采用表面印迹方法制备的聚合物是较均匀的球形颗粒，且机 械稳定性好．因其识别位点建立在微球的表面，模板蛋 白质能很快地靠近识别位点，具有较高的结合 速率和解离效率，可极大地降低非特异性吸附对选择性的影响，并减少包埋现象的发生 3． ，是一种 有前途的大分子印迹方法． 引发转移终止剂 (Initiatortransferagentterminator，Iniferter)是一种特殊的自由基引发剂，在聚合过 程中同时起到引发、转移和终止的作用 ，经紫外光照射，引发转移终止剂断裂成一个活性 自由基和 一 个惰性 自由基，活性 自由基可引发单体聚合，惰性 自由基则主要参与 自由基终止反应和链转移反 收稿 日期：2007-04-28． 基金项 目：国家 “九七三”计划 (批准号：2007CB914101)、国家 自然科学基金 (批准号和天津市 自然科学基金(批准号 06YFJMJC02800，07JCYBJC00500)资助． 联系人简介：何锡文，男，教授，博士生导师，从事分子印迹和分子识别研究．E-mail：xiwenhe@nankai．edu．cn 张玉