大分子印迹聚乙烯基吡咯烷酮基/海藻酸钙聚合物微球的研究

论文摘要

本文以海藻酸钠和聚乙烯基吡咯烷酮为原料,采用反相悬浮钙离子交联的方法,分别设计和制备了粒径约为200-300μm的聚乙烯基吡咯烷酮/海藻酸钙（PVP/CA）、水解聚乙烯基吡咯烷酮/海藻酸钙（CHPVP/CA）聚合物微球。用光学显微镜观测了微球的形貌,并讨论了影响微球粒径大小、分布和形态的各种因素:分散剂的种类及用量、水油比、搅拌速度以及单独影响CHPVP/CA聚合物微球的HPVP的水解度等。用紫外分光光度计和电导率仪等分析微球的重结合行为。探讨了各种操作手段如洗脱过程、洗脱时间等对微球的重结合量和印迹效率的影响,以及外部条件如交联剂CaCl2的浓度、BSA溶液pH值、离子强度（NaCl和CaCl2）等的影响。重结合热力学和动力学表明,两种印迹微球均比非印迹微球对目标蛋白质表现出更高的重结合量和特异性。同时发现,由于CHPVP/CA聚合物微球和PVP/CA聚合物微球交联方式上的差别,CHPVP/CA聚合物微球的互穿网络结构比PVP/CA的半互穿网络结构更加稳定和致密。CHPVP/CA聚合物基材与BSA结合的孔穴和官能团位点具有更好的特异重结合性。所以CHPVP/CA聚合物微球的稳定性和印迹效率要高于PVP/CA聚合物微球,但是重结合量却低于PVP/CA聚合物微球,而且CHPVP/CA聚合物微球的重结合效果对离子强度的敏感性要比PVP/CA高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 分子印迹技术
• 1.1.1 分子识别与分子印迹技术基本概念
• 1.1.2 分子印迹技术的基本原理
• 1.1.3 分子印迹聚合物与模板分子的结合作用
• 1.1.4 分子印迹的基材
• 1.1.4.1 无机材料
• 1.1.4.2 天然高分子
• 1.1.4.3 有机/无机复合材料作为分子印迹新基材
• 1.1.4.4 合成聚合物
• 1.1.4.5 作为新型印迹基材的软湿凝胶
• 1.1.5 分子印迹聚合物微球
• 1.1.5.1 分散聚合
• 1.1.5.2 沉淀聚合
• 1.1.5.3 多步溶胀悬浮聚合
• 1.1.5.4 种子溶胀悬浮聚合
• 1.1.5.5 表面模板聚合
• 1.1.5.6 反相悬浮凝胶化方法
• 1.1.6 分子印迹聚合物的性能表征和应用
• 1.1.6.1 分子印迹聚合物的性能表征
• 1.1.6.2 分子印迹聚合物的应用
• 1.2 蛋白质分子印迹聚合物
• 1.2.1 分子识别与分子印迹技术基本概念
• 1.2.2 蛋白质分子印迹的策略
• 1.2.3 蛋白质分子印迹的方法
• 1.2.4 蛋白质分子印迹技术存在的问题
• 1.3 聚N-乙烯基吡咯烷酮（PVP）及其聚合物凝胶
• 1.3.1 乙烯基吡咯烷酮
• 1.3.2 PVP 性质
• 1.3.2.1 PVP 的物理性质
• 1.3.2.2 PVP 的化学性质
• 1.3.3 交联PVP 的合成方法
• 1.4 海藻酸盐性质及其研究
• 1.5 互穿网络水凝胶聚合物
• 1.6 课题的提出和拟研究的内容
• 第二章 反相悬浮法制备PVP/CA、CHPVP/CA 聚合物微球研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料及规格
• 2.1.2 仪器及型号
• 2.1.3 聚合物微球制备
• 2.1.3.1 反相悬浮法制备PVP/CA 聚合物微球
• 2.1.3.2 反相悬浮法制备CHPVP/ CA 聚合物微球
• 2.1.4 分析测试
• 2.1.4.1 凝胶微球形态观测
• 2.1.4.2 粒径
• 2.1.4.3 粒径分布
• 2.1.4.4 平衡溶胀率的测定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 聚合物微球的形态
• 2.2.2 粒径分布
• 2.2.3 影响聚合物微球制备的因素
• 2.2.3.1 影响PVP/CA 聚合物微球制备的影响因素
• 2.2.3.2 影响CHPVP/CA 聚合物微球制备的影响因素
• 2.3 本章小结
• 第三章 牛血清白蛋白印迹PVP/CA 聚合物微球制备及性能研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原料及规格
• 3.2.2 仪器及型号
• 3.2.3 BSA 印迹软湿凝胶聚合物微球（BSA-PVP/CA MIPMs）的制备
• 3.2.4 洗脱工艺
• 3.2.5 重结合性能的测定
• 3.2.5.1 重结合动力学
• 3.2.5.2 重结合热力学
• 3.2.6 分析测试方法
• 3.2.6.1 粒子形态的观测
• 3.2.6.2 蛋白质溶液浓度的测定
• 3.2.6.3 粒径大小
• 3.2.6.4 粒径分布
• 3.2.6.5 平衡溶胀率的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 半互穿网络凝胶微球形成过程
• 3.3.2 BSA- PVP/CA MIPMs 的形态
• 3.3.3 BSA- PVP/CA MIPMs 的粒径分布
• 3.3.4 PVP/CA MIPMs 的重结合行为
• 3.3.4.1 重结合动力学
• 3.3.4.2 重结合热力学
• 3.3.5 影响微球重结合性能的因素
• 3.3.5.1 洗脱过程的影响
• 3.3.5.2 洗脱时间的影响
• 2 的浓度'>3.3.5.3 交联剂CaCl₂的浓度
• 3.3.5.4 pH 值的影响
• 3.3.5.5 不同离子强度的影响
• 3.3.5.6 重结合方式的影响
• 3.3.6 微球的平衡溶胀率
• 3.4 本章小结
• 第四章 牛血清白蛋白印迹CHPVP/CA 聚合物微球制备及性能研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原料及规格
• 4.2.2 仪器及型号
• 4.2.3 BSA 印迹软湿凝胶聚合物微球（CHPVP/CA MIPMs）的制备
• 4.2.4 性能测定与表征
• 4.2.4.1 聚合物微球的光学显微镜观测
• 4.2.4.2 粒径分布
• 4.2.4.3 微球强度测试
• 4.2.4.4 平衡溶胀率的测定
• 4.2.4.5 微球重结合性能测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 微球凝胶化时 PVP 反应及与海藻酸钙形成互穿网络结构过程
• 4.3.2 BSA 印迹CHPVP/CA 聚合物微球的形貌和粒径分布
• 4.3.3 凝胶微球的强度
• 4.3.4 聚合物微球在不同 pH 值下的平衡溶胀率
• 4.3.5 重结合动力学
• 4.3.6 重结合过程 BSA 溶液中不同离子强度（NaCl）的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 全文结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢