Fe（Ⅲ）-纳米颗粒螯合物涂层毛细管的制备及其在蛋白质分离中的应用研究

论文摘要

作为生命的组成之一,蛋白质的研究越来越受到人们的关注,已经成为一门新兴学科—蛋白质组学,针对目前蛋白质组学研究中面临的分离富集及鉴定方面的热点难点问题,本论文将功能纳米材料、毛细管电泳与蛋白质分析结合起来,对蛋白质的分离进行了研究。本论文分为四章：1、第一章概述了功能纳米材料、毛细管电泳以及毛细管涂层的基础知识,综述了它们的研究近况,详细介绍了纳米材料毛细管电泳中的应用研究进展。最后提出了本论文的研究目的及意义。2、第二章首先合成了带有环氧基功能团的磁性纳米材料,采用红外及扫描电镜对其进行了表征。红外光谱表明已经成功合成了带环氧基功能磁性材料,扫描电镜表明其平均粒径为160 nm。然后通过化学键合作用将合成的带环氧基功能纳米材料涂层到毛细管内壁,再将亚氨基二乙酸钠及金属离子键合到毛细管内壁上,制备了固定金属离子纳米材料涂层的毛细管并用流动电位和倒置荧光显微镜对其进行了表征。不同pH值下（pH 3到9）各毛细管：裸管柱、APTMS修饰的毛细管、Fe3O4@SiO2@GLYMO纳米颗粒修饰的毛细管和Fe（Ⅲ）-纳米颗粒螯合物涂层的毛细管的流动电势图说明Fe（Ⅲ）-纳米颗粒螯合物成功地成功地涂覆在毛细管内壁上,且其重复测定说明毛细管涂层稳定。Fe（Ⅲ）-纳米颗粒螯合涂层毛细管倒置荧光显微镜图出现许多亮点,既桑色素-Fe3+复合物。3、第三章在上一章的基础上,用螯合金属离子纳米材料涂层毛细管作为电泳通道,建立了分离磷酸化蛋白和非磷酸化蛋白的毛细管电泳新方法。结果表明,在最佳条件下,牛血清白蛋白、β-酪蛋白、血红蛋白、卵清蛋白能得到很好的分离,四种蛋白质的出峰顺序为非磷酸化蛋白先出峰,磷酸化蛋白后出峰,各蛋白的理论塔板数分别为29 000/m（血红蛋白）、42 000/m（牛血清白蛋白）、32000/m（卵清蛋白）和233 000/m（p-酪蛋白）。同时对该涂层毛细管的分离重现性进行了考察,在相同条件下,连续八次实验,各种蛋白的迁移时间只有微小变化,具体为：血红蛋白（0.72% RSD）、牛血清白蛋白（1.48% RSD）、卵清蛋白（2.57% RSD）和p-酪蛋白（0.89% RSD）。为了进一步验证该涂层毛细管的分离有效性,将其应用于复杂的磷酸化蛋白与非磷酸化蛋白混合物—牛奶蛋白的分离。结果表明,五种蛋白可得到很好的分离,五种蛋白质的出峰顺序为非磷酸化蛋白（α-乳白蛋白和p-乳球蛋白）先出峰,磷酸化蛋白（α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白）后出峰。4、第四章是结论与展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 毛细管涂层及其在蛋白质电泳分离中的应用
• 1.2.1 蛋白质的吸附
• 1.2.2 毛细管涂层
• 1.3 功能纳米材料在蛋白质组学中的应用
• 1.3.1 用于蛋白的分离鉴定功能纳米材料
• 1.3.2 纳米材料的表征
• 1.4 纳米材料固定在毛细管中并应用于蛋白质的毛细管电泳分离
• 1.4.1 纳米材料固定在毛细管中的发展及应用
• 1.4.2 毛细管内壁的表征
• 1.5 本论文的选题意义
• 参考文献
• 第二章 Fe（Ⅲ）-纳米颗粒涂层的毛细管制备及表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.2.3 环氧基二氧化硅纳米颗粒的制备
• 3O₄@SiO₂@GLYMO纳米材料的表征'>2.2.4 Fe₃O₄@SiO₂@GLYMO纳米材料的表征
• 2.2.5 螯合Fe（Ⅲ）-纳米颗粒涂层毛细管的制备
• 2.2.6 流动电势测定
• 2.2.7 毛细管内壁的表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 环氧基功能团修饰的磁性纳米颗粒的表征
• 2.3.2 Fe（Ⅲ）-纳米颗粒螯合物涂层毛细管的表征
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 分离测定磷酸化蛋白与非磷酸化蛋白的Fe（Ⅲ）-纳米颗粒螯合物涂层毛细管电泳新方法
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.2.3 α-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 涂层毛细管对蛋白质分离效率
• 3.3.2 样品分析
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 在学期间的研究成果
• 致谢