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生命体中的二硫键即S-S键,是肽链内或肽链间两个半胱氨酸的巯基氧化而成的键。二硫键能够让蛋白质中肽链之间变得更加紧密,为维持蛋白质的高级结构,天然构象和生物活性提供了重要的基础。含有二硫键的生物分子在生命科学领域分布非常广泛,包括原核和真核生物的激素、酶、免疫球蛋白、血浆、抑制剂和毒液等,其中的大部分已成为疾病诊断的重要标志物。但是这些样品组成复杂,丰度低,检测难度大。因此,检测前的富集、浓缩、纯化等前处理过程非常重要。嗜硫色谱法能实现对含有二硫键生物分子的纯化,提高检测的灵敏度。然而,目前的嗜硫色谱材料存在明显的不足,例如机械性能低无法承受高压,功能基团易流失,重复性差、无法承受高通量的蛋白纯化过程。毛细管整体柱是一种新型的分离基质,拥有高柱效,传质速度快,表面易改性,机械性能好,稳定性好等诸多优点,近年来得到了越来越多科学工作者的关注,发展十分迅速。本论文将嗜硫色谱与整体柱相结合,制备了一系列新型的嗜硫毛细管整体柱,并考察嗜硫整体材料对含有二硫键的化合物的富集与分离能力。论文的主要研究内容如下: 1.以AIBN为引发剂,以N,N-二甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,以二乙烯砜(DVS)为功能单体,以二甲亚砜(DMSO)为和十二醇为致孔剂,采用一锅法制得嗜硫毛细管整体柱Poly(DVS-co-MBAA)。采用SEM,FT-IR,EDS等表征手段对嗜硫毛细管整体柱Poly(DVS-co-MBAA)进行表征,系统的对嗜硫色谱材料的制备条件进行了系统的研究,并加以优化。实验结果,证明我们成功制备了嗜硫毛细管整体柱Poly(DVS-co-MBAA),且该整体柱对卵黄免疫球蛋白IgY表现出明显的特异性富集能力。 2.建立了离线与在线分析检测含二硫键化合物,选择双4-(羟基苯基)二硫醚和双(4-羟基苯基)甲烷作为一对模板分子对嗜硫毛细管整体柱Poly(MBAA-co-DVS)的富集条件进行了更加深入的优化与考察。选择有机小分子3,3-二硫二丙酸和辛二酸,生物大分子卵黄免疫球蛋白IgY和胰岛素考察了嗜硫毛细管整体柱Poly(MBAA-co-DVS)对有机小分子和生物大分子的特异性富集效果。结果表明,在该整体对有机小分子3,3-二硫二丙酸静态最大吸附容量为1.24 mg/g,是标准溶液的28.83倍;对卵黄免疫球蛋白IgY的静态最大吸附容量为30.6 mg/g,富集效率达到74.41倍。 3.孔径大小直接影响嗜硫毛细管整体柱的渗透性和保留能力。为此,我们将巯基烟酸(MPCA)引入到在整体柱Poly(DVS-co-MBAA)中,精心的设计了一种新型的Poly(MBAA-co-DVS-MPCA)嗜硫毛细管整体柱。利用MPCA中的吡啶基团间隔臂增加空间位阻,提高整体材料的孔径大小,增加毛细管整体柱的渗透性。此外,MPCA可以与功能单体DVS之间形成新型的杂环类嗜硫配基,杂环类嗜硫配基的拥有更高的保留能力和选择性。改进后的整体柱,孔径大小由36.83 nm提高为68.78 nm;在以水、甲醇、乙腈为流动相时渗透性提高为Poly(DVS-co-MBAA)嗜硫毛细管整体柱的1.5倍;同等流速下,柱后压由原来的15.60 MPa变为11.30 MPa;对有机小分子3,3-二硫二丙酸的静态保留容量由1.40 mg/g提高到2.43 mg/g。该实验结果表明,该整体柱表现出对含二硫键化合物富集与分离更加优异的特征。