生物大分子毛细管电泳分离与预浓集方法研究

论文摘要

核酸和蛋白质作为生命科学中最重要的生物大分子,一直是人们研究的重点。毛细管电泳以其高效、快速、样品用量少等特点而成为生命科学中研究生物大分子的重要分析分离手段。论文在毛细管电泳原理、分离模式介绍的基础上,论述了管壁涂层技术和毛细管电泳在线预浓集技术的研究进展。针对蛋白质分离的吸附问题,用自制的装置制备了交联键合型聚丙烯酰胺涂层柱,有效抑制了电渗流和碱性蛋白的吸附,分离柱效达到105理论塔板数/米,日内重现性和日间重现性均在5%之内。在无胶筛分模式下对蛋白质-SDS复合物显示了良好的分离效能。首次尝试了利用原位刻蚀的多孔导电膜和非涂敷的石英毛细管在区带电泳模式下对实际样品进样了浓缩分离。以血浆蛋白为研究对象,对富集和分离的条件进行了探讨,初步实现了血浆蛋白的浓缩和分离。以峰面积估算经300 s在线浓集取得了约120倍的浓缩。首次将DNA的无胶筛分与毛细管电泳多孔导电膜电进样浓缩相结合,通过对富集和分离条件的优化,实现了低浓度DNA样品片度的浓缩和分离。经300 s电进样浓缩取得了10-60倍的浓缩（峰面积）,从而使常规紫外检测器（254 nm）的检测限降至0.05 ng/μL。毛细管上的多孔导电膜不仅能够对生物大分子的标准品进行浓集,而且还能对成分复杂的实际样品进行浓集。与传统样品处理方法相结合,基于多孔导电膜的毛细管电泳在线浓缩,脱盐,分离、检测一体化的分析系统有可能成为一种实际样品中低丰度蛋白和低浓度DNA分析有力手段。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 毛细管电泳概述
• 1.2.1 毛细管电泳的研究进展
• 1.2.2 毛细管电泳基本原理及分离模式
• 1.3 毛细管电泳在生物大分子分析中的应用
• 1.4 电渗流控制及防止管壁吸附的办法
• 1.4.1 电渗流和吸附现象的影响
• 1.4.2 毛细管内壁涂层技术
• 1.5 毛细管电泳的样品预浓集技术
• 1.5.1 基于电泳法的样品预浓集
• 1.5.2 基于萃取法的样品预浓集
• 1.6 毛细管原位刻蚀技术
• 1.7 本课题的研究意义和研究内容
• 第二章 聚丙烯酰胺涂层的制备及评价
• 2.1 引言
• 2.2 仪器与试剂
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 缓冲溶液与样品溶液的配制
• 2.3 实验操作
• 2.3.1 交联键合型聚丙烯酰胺涂层柱的制备
• 2.3.2 电渗流的测定
• 2.3.3 碱性蛋白的分离
• 2.3.4 无胶筛分分离蛋白质-SDS复合物
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 柱制备方法
• 2.4.2 电渗流的测定
• 2.4.3 碱性蛋白的分离
• 2.4.4 蛋白质-SDS复合物的无胶筛分分离
• 2.4.5 涂层的稳定性
• 2.5 本章小结
• 第三章 血浆蛋白的毛细管电泳分离与浓集
• 3.1 引言
• 3.2 仪器与试剂
• 3.2.1 实验仪器
• 3.2.2 实验试剂
• 3.2.3 缓冲溶液与样品溶液的配制
• 3.3 实验操作
• 3.3.1 毛细管原位刻蚀及刻蚀膜结构的检验
• 3.3.2 血浆蛋白的分离
• 3.3.3 血浆蛋白的浓集
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 毛细管外壁的原位刻蚀
• 3.4.2 血浆蛋白分离条件的优化
• 3.4.3 血浆蛋白的电进样浓集
• 3.5 本章小结
• 第四章 DNA样品的分离与浓集
• 4.1 引言
• 4.2 仪器与试剂
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 实验试剂
• 4.2.3 缓冲溶液与样品溶液的配制
• 4.3 实验操作
• 4.3.1 DNA毛细管无胶筛分电泳分离
• 4.3.2 无胶筛分模式下DNA样品的浓集
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 电泳条件的优化
• 4.4.2 无胶筛分模式下DNA样品的浓集
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文情况