纖維素的改性及其用于生物大分子分離的研究.pdf

1、毛細(xì)管電泳是一種分析DNA和蛋白質(zhì)等帶電生物大分子最有效、最廣泛的技術(shù)之一。與傳統(tǒng)凝膠電泳相比，它具有高效、微量、高靈敏度及易于自動(dòng)化的特征。毛細(xì)管電泳的核心部件是毛細(xì)管電泳柱，雖然用未經(jīng)處理的石英毛細(xì)管電泳柱可以進(jìn)行多種樣品的分離，但是要有效地分離生物大分子，如蛋白質(zhì)和DNA，只用未經(jīng)處理的毛細(xì)管電泳柱就難以奏效了，解決問題的有效辦法之一就是對毛細(xì)管電泳柱進(jìn)行涂覆。對毛細(xì)管進(jìn)行涂覆的主要目的有：減少被分析物質(zhì)與毛細(xì)管內(nèi)壁的相互作用；改

2、變電滲流的影響：提高分析的重現(xiàn)性：滿足一些特殊要求物質(zhì)的分離。圍繞這些內(nèi)容，本文著重開展了以下幾個(gè)方面的工作。 1.羥乙基纖維素/聚丙烯酰胺共混物在DNA測序中的研究使羥乙基纖維素(HEC)與線形聚丙烯酰胺(LPA)共混物構(gòu)成聚合物網(wǎng)絡(luò)，并將其用于DNA的測序，這種聚合物網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具有LPA對DNA優(yōu)良的篩分性能和HEC對毛細(xì)管內(nèi)壁動(dòng)態(tài)涂覆的能力。用2.5％w/v的這種介質(zhì)在沒有對軟件系統(tǒng)優(yōu)化的情況下，73 min內(nèi)對標(biāo)準(zhǔn)DNA的

3、讀寫長度可達(dá)900個(gè)堿基。 2.羥乙基纖維素接枝改性聚合物在毛細(xì)管電泳分離雙鏈DNA中的研究用于雙鏈DNA(dsDNA)分析的理想的毛細(xì)管涂層必須具備以下特點(diǎn)：高的分離效能，動(dòng)態(tài)涂覆功能，較低的粘度。在本文中，我們采用原子轉(zhuǎn)移自由基活性聚合方法(ATRP)，合成了羥乙基纖維素接枝聚丙烯酰胺的共聚物(HEC-g-PAM)。因?yàn)樽鳛橹麈湹腍EC具有很好的動(dòng)態(tài)涂覆功能，而PAM具有良好的分離功能。通過與未涂覆的毛細(xì)管以及用HEC涂覆的

4、毛細(xì)管的比較，證明HEC-g-PAM是一種性能優(yōu)良的涂層。 3.陽離子羥乙基纖維素在毛細(xì)管電泳蛋白質(zhì)分離中的應(yīng)用蛋白質(zhì)也是一類非常重要的生物大分子。實(shí)際上，用未涂覆毛細(xì)管電泳對蛋白質(zhì)進(jìn)行分離很難達(dá)到好的效果。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)和毛細(xì)管壁之間存在著各種不同的反應(yīng)，包括：氫鍵結(jié)合，靜電作用，憎水作用等。為了消除這些反應(yīng)的影響以及達(dá)到對電滲流進(jìn)行控制的目的，就必須對毛細(xì)管進(jìn)行涂覆。目前，已經(jīng)有多種聚合物用于這種目的，陽離子聚合物就是其中重

5、要的一種。本文合成了陽離子羥乙基纖維素(cat-HEC)，然后利用這種聚合物涂覆的毛細(xì)管柱對蛋白質(zhì)進(jìn)行了分離，并與其他涂層的性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明cat-HEC能夠有效地減少堿性蛋白質(zhì)在毛細(xì)管內(nèi)的吸附。用該種毛細(xì)管分離蛋白質(zhì)，具有分離效率高(N>200，000 plate/m)，重復(fù)性好(RSD<1.0％)，涂層使用時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。 4.羥乙基纖維素接枝改性聚合物在毛細(xì)管電泳分離蛋白質(zhì)中的應(yīng)用采用了傳統(tǒng)的Ce<'4+>自由基引發(fā)聚合合成