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本文第一部分的工作研究了温度敏感性嵌段共聚物对酶的热保护作用。酶等蛋白质具有很高的催化效率,然而由于蛋白质在较高温度下会发生聚集从而失活,限制了其在实际中的应用,因而提高蛋白质在高温下的稳定性在生产上具有重要的价值。我们模拟分子伴侣的功能设计了一种人造分子伴侣-温度敏感性嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(N-异丙烯基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM),来实现对酶的热保护,该体系具有温度敏感的、疏水性可以调节的链段PNIPAM,可以在高温条件下和受热变性的酶通过疏水相互作用结合,阻止了酶之间的聚集;又可以在温度降低后将酶释放,一步便可以实现酶的热保护及复性,操作简便,前人并没有研究过。通过实验过程得到如下结果:1、首先利用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了具有不同分子链长度的温度敏感性聚合物聚乙二醇-b-聚(N-异丙烯基丙烯酰胺)(PEG-b-PNIPAM)和聚乙二醇-b-聚(N,N-二甲基胺基乙基甲基丙烯酸酯)(PEG-b-PDMAEMA),并且利用紫外-可见分光光谱仪(UV-Vis)和动态光散射(DLS)研究了两种嵌段共聚物的低温临界温度(LCST)。2、将温度敏感性聚合物和碳酸脱水酶(CAB)溶液混合,65℃条件下加热一定时间后,酶的活性比单独的酶溶液加热后活性要高,表明人造分子伴侣PEG45-b-PNIPAM44对酶体现出一定保护效果。圆二色(CD)表征结果同样证实了聚合物的存在使加热后酶的结构更接近于酶的初始结构。3、通过对酶和聚合物在加热条件下聚集动力学过程研究发现,在高温(大于60℃)条件下,聚合物自身之间的聚集要快于酶变疏水的过程,从而降低了酶与温敏性聚合物的疏水相互作用结合效率,因而,在后续的工作中将从提高二者的聚集同步性方面展开。
本文第二部分工作系统研究了四-(4-苯基磺酸基)卟啉(TPPS)在由聚乙二醇辛基苯基醚(TX-100)构筑的反相微乳液内相中的聚集行为。TPPS在一定条件下会形成各种聚集体,在光电材料等方面具有潜在应用前景,反相微乳内相提供了一个特殊的水分子空间,研究TPPS在反相微乳液内相中的特殊聚集行为,对研究TPPS的聚集过程以及聚集体的应用具有重要意义。本文通过改变反相微乳水相液滴的pH值、粒径及TPPS的浓度,发现在反相乳液内相中TPPS的表观pKa明显小于在水溶液中的pKa(4.9),并且,TPPS的表观pKa随着水相液滴粒径的减小而降低;当水相液滴的pH>pKa时,TPPS以去质子化单体H2TPPS4-形式存在,而当pH
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