高結合容量表面蛋白質印跡納米粒子的合成.pdf

1、分子印跡技術是指以目標分子為模板制備對其有特異識別作用聚合物的技術，得到的分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymers，MIPs)具有制備成本低、可重復利用、物理化學穩(wěn)定性高等優(yōu)點。以蛋白質為模板的分子印跡聚合物具有類似于天然抗體或受體的高特異識別作用，因而在生物傳感、靶向給藥和醫(yī)療診斷方面有著廣闊的應用前景。但是，蛋白質分子的分子量大，結構復雜，并且對溫度、溶劑及溶液酸堿性等因素敏感，這樣使其在交聯(lián)聚合

2、物網(wǎng)絡中的傳質阻力大，制備蛋白質印跡聚合物時模板難以徹底去除，而使用時吸附動力學慢;另一方面，在必要的水相合成條件下，蛋白質與功能單體的相互作用弱，導致選擇性和結合容量等印跡性能不理想。針對這些問題，研究人員提出了多種解決辦法，其中以納米粒子為載體的表面印跡是一種比較有效的方法。我們課題組之前提出了一種表面蛋白質印跡新方法，其原理是基于稀單體溶液中納米粒子表面的接枝共聚反應，印跡效果較好，但是吸附容量還有待提高。近來我們又報道了一種核-

3、殼結構的磁性殼聚糖(chitosan，CS)亞微球(Fe3O4@PAA/CS)，其外表面為富含氨基和羥基的CS鏈;若在其表面引入可與模板蛋白質作用的功能基團，再接枝蛋白質印跡殼層，可望提高表面印跡性能（包括結合容量）。為此，本文以溶菌酶(Lyz)為模型蛋白質模板，研究這一表面蛋白質印跡方法。主要研究內容如下:
　　(1) Fe3O4@PAA/CS磁性粒子的制備及表面功能化
　　首先采用溶劑熱法制備了表面富含羧基的球形Fe3O

4、4納米粒子簇(magnetitecolloid nanocrystal clusters，MCNCs)，將其分散在含丙烯酸(AA)和N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)交聯(lián)劑的CS水溶液中進行自組裝，引發(fā)聚合后在其表面包裹半互貫結構的PAA/CS聚電解質殼層，殼層的外表面為CS鏈。將所得核-殼粒子與馬來酸酐反應，在其表面引入可聚合雙鍵及可與Lyz進行靜電作用的羧基。利用XRD、TEM、TGA、FTIR、VSM等方法對相應的粒子分別進行了

5、表征。結果表明:MCNCs粒徑均勻，平均粒徑約200 nm，具有超順磁性并有較高的飽和磁化強度(49.1 emu/g);通過水相聚合反應可在MCNCs表面成功地包裹PAA/CS殼層，進一步經(jīng)馬來酸酐修飾后復合粒子(Fe3O4@PAA/CS-COOH)的表面電勢顯著下降，水分散性明顯改善。
　　(2) Lyz表面印跡粒子的合成及其識別性能
　　以Fe3O4@PAA/CS-COOH粒子為載體，以Lyz為模板，采用稀單體溶液中納米

6、粒子表面的接枝共聚法合成了磁性Lyz印跡粒子，著重考察了聚合體系中的交聯(lián)單體的比例對印跡性能的影響。吸附實驗表明交聯(lián)度對印跡性能有顯著的影響，40％時印跡效果最好。還考察了溶液pH值和NaCl濃度等對Lyz吸附行為的影響，當pH為7.0、NaCl濃度為零時印跡效果最佳。測定了印跡及非印跡粒子對Lyz的吸附等溫線，均可用Langmuir模型描述;印跡粒子的飽和吸附容量達127 mg/g，相比于先前的相關研究有很大的提高，這可歸因于作為載體