羥基功能化離子液體用于蛋白質分離分析方法研究與應用.pdf

1、蛋白質是生命與各種形式的生命活動的物質基礎，參與生物體的新陳代謝、基因表達和信號轉換等生命現(xiàn)象。離子液體作為一種綠色溶劑，具有許多獨特的物理化學性質，已獲得廣泛關注。離子液體雙水相萃取技術是提取和純化生物活性物質的一種新型分離方法。功能化離子液體雙水相體系能有效地將離子液體與雙水相萃取技術的優(yōu)點相結合，具有無毒、安全、簡便、快速的特點，已被廣泛應用于生物轉化，分離純化蛋白質、核酸和病毒等多個研究領域。功能化離子液體磁性固相萃取技術是在磁

2、性固相萃取劑的表面修飾上功能化離子液體，從而形成具有某種特定功能或者應用的一種新型固相萃取技術。
　　近年來，隨著“綠色化學”理念的興起，建立一種快速、高效的蛋白質分離、提取和檢測的方法顯得尤為迫切。本研究選用羥基類功能化離子液體作為萃取劑，結合雙水相萃取技術和磁性固相萃取技術，應用于蛋白質的萃取分離研究。主要研究內容如下：
　　1、羥基功能化離子液體-雙水相體系萃取分離蛋白質
　　研究優(yōu)化合成了醇羥基類功能化離子液體

3、并進行了結構表征，以此作為萃取劑，結合雙水相體系萃取技術對牛血清蛋白（BSA）進行了萃取分離分析。采用紫外光譜分析法在278nm處對BSA進行定性及定量分析檢測。研究通過一系列單因素實驗和正交實驗對萃取體系中影響萃取效率的主要因素進行了優(yōu)化，實驗確定了萃取工藝參數(shù)的最佳組合為：離子液體加入量為1.6 mg，K2HPO4加入量為2.2 mg，BSA加入量為2 mL（濃度為5 mg/mL），萃取溫度25℃和萃取時間為25 min，得到萃取率

4、為99.6％。方法學考察結果表明：儀器精密度、方法重現(xiàn)性和穩(wěn)定性均良好。方法學考察結果表明：儀器精密度、方法重現(xiàn)性和穩(wěn)定性良好，其RSD分別為0.27%、0.11%和1.5%。研究通過紫外光譜、紅外光譜、動態(tài)光散射儀和透射電子顯微鏡對離子液體—雙水相體系萃取牛血清蛋白的機理進行了探討。并通過圓二色譜對蛋白質萃取前后結構變化進行了研究，結果表明：萃取后，蛋白質分子的二級結構并沒有被破壞。
　　2、羥基功能化離子液體—納米粒子磁固相體

5、系萃取分離蛋白質
　　研究選用羥基功能化離子液體，通過化學鍵合的方式修飾在表面包覆有二氧化硅的Fe3O4納米顆粒上，以此作為固相萃取劑，通過磁性固相萃取技術對牛血清蛋白(BSA)進行了萃取分離分析。通過紅外光譜、透射電子顯微鏡、振動樣品磁強計、X射線衍射及熱重分析儀對所合成的磁性固相萃取劑進行了表征。采用紫外光譜分析法在278 nm處對BSA進行定性及定量分析檢測。研究通過一系列單因素實驗確定了最優(yōu)的萃取條件為：羥基功能化的磁性顆

6、粒的加入量60 mg，BSA的加入量為2 mL(濃度為0.5 mg/mL)，溶液的pH值為6，萃取時間為20 min和萃取溫度為30℃，得到萃取率為86.9%。方法學考察結果表明：儀器精密度、方法重現(xiàn)性和穩(wěn)定性良好，其RSD分別為0.55%、1.5%和1.3%。當洗脫液NaCl的濃度為1.1 mol/L時，蛋白質的洗脫率為94.9%。
　　3、雙羥基功能化離子液體—多壁碳納米管磁性固相體系萃取分離蛋白質
　　研究合成了雙羥基

7、功能化離子液體，并通過靜電自組裝的方式修飾在具有磁性的多壁碳納米管上，以此作為固相萃取劑，結合磁性固相萃取技術，對溶菌酶(Lysozyme，Lys)進行了萃取分離分析。通過紅外光譜、振動樣品磁強計、透射電子顯微鏡、X射線衍射及熱重分析儀對所合成的磁性固相萃取劑進行了表征。采用紫外光譜分析法在278 nm處對Lys進行定性及定量分析檢測。經過一系列單因素實驗獲得最優(yōu)萃取條件為：雙羥基功能化的磁性碳納米管的加入量為10 mg，Lys的加入量

8、為1 mL（濃度為1.0 mg/mL），萃取時間為20 min和萃取溫度為30℃，得到的萃取容量為94.6 mg/g。方法學考察結果表明：儀器精密度、方法重現(xiàn)性和穩(wěn)定性良好，其 RSD分別為0.37%、0.47%和0.52%。用0.005 mol/L Na2HPO4和1 mol/L NaCl的混合溶液作為洗脫液時，溶菌酶的洗脫率為91.6%。實驗還對比了其它不同類型的磁性固相萃取劑對溶菌酶的萃取容量和雙羥基功能化離子液體—磁性固相萃取體