氧化石墨烯和离子液体在蛋白质分离检测中的应用研究

摘要

蛋白质是重要的生命物质，在生命活动中扮演着至关重要的角色。快速高效的蛋白质分离鉴定是蛋白质组学研究中的关键环节。本论文将氧化石墨烯和离子液体引入蛋白质的分离和检测，建立了蛋白质分离纯化和定量分析的新方法，拓展了氧化石墨烯和离子液体在生命科学领域中的应用范围。
　　第一章简要综述了蛋白质的分离纯化和定量分析方法，氧化石墨烯和离子液体的性质及其在生物分析化学领域的应用进展。
　　第二章制各并利用GO/SiO2复合材料建立了选择性分离纯化全血中血红蛋白的新方法。通过静电自组装技术将氧化石墨烯固载在氨基改性的球形硅胶表面，采用红外光谱、扫描电镜和紫外-可见吸收光谱对所得的GO/SiO2复合材料进行了表征，氧化石墨烯在硅胶表面的固载量为2.3％(w/w，GO/SiO2)。对所得复合材料在血红蛋白分离纯化中的表现性能进行了考察。在pH7的条件下，3 mg GO/SiO2复合材料对1.0 mL70 mgL-1血红蛋白的吸附效率为85％，吸附行为符合Langmuir模型，最大吸附容量为50 mgg-1。吸附的血红蛋白可采用pH8.9的Tris-HCl进行洗脱，洗脱率为80％。圆二色光谱和活性测试表明GO/SiO2复合材料具有良好的生物相容性，吸附洗脱过程对血红蛋白的构象和活性不产生影响。将所建立的方法用于人全血中血红蛋白的选择性分离，纯化的样品采用SDS-聚丙酰胺凝胶电泳进行纯度验证，结果表明该方法分离得到后的血红蛋白纯度较高。
　　第三章制备了亲水性离子液体1，3-二丁基咪唑氯代盐(BBimCl)，并利用其荧光性能建立了血红蛋白的定量分析方法。BBimCl结构上高度对称，因而具有较强的荧光性能，其水溶液中最大激发波长/发射波长为315 nm/388 nm，荧光量子产率0.523。由于BBimCl的阳离子与血红蛋白中血红素基团的铁原子可以发生配位作用，因此血红蛋白能强烈猝灭BBimCl的荧光，由此建立了血红蛋白荧光测定方法。在BBimCl浓度为0.01mol L-1，pH7的条件下，可对3×10-7～5×10-5 mol L-1浓度范围内的血红蛋白进行准确定量分析，检出限为7.3×10-8 mol L1，相对标准偏差为0.83％(1×10-6mol L-1，n=9)。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 蛋白质的分离与检测

1．1．1 蛋白质分离方法概述

1．1．2 蛋白质定量分析概述

1．2 氧化石墨烯

1．2．1 氧化石墨烯的合成与结构特性

1．2．2 氧化石墨烯的还原

1．2．3 氧化石墨烯的表面修饰

1．2．4 氧化石墨烯在生物领域中的应用

1．3 离子液体

1．3．1 离子液体的组成和分类

1．3．2 离子液体的合成及性质

1．3．3 离子液体在分析化学领域中的应用

1．4 本论文选题意义及研究内容

第2章 氧化石墨烯的固载及其在选择性分离纯化血红蛋白中的应用

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验仪器

2．2．2 实验试剂

2．2．3 溶液配制

2．2．4 GO／SiO2复合材料的制备

2．2．5 GO／SiO2复合材料的表征

2．2．6 GO／SiO2复合材料用于血红蛋白的选择性分离

2．3 结果与讨论

2．3．1 GO／SiO2复合材料的合成过程

2．3．2 GO／SiO2复合材料的表征

2．3．3 GO／SiO2复合材料对蛋白质的吸附性能考察

2．3．4 血红蛋白吸附条件的优化

2．3．5 洗脱条件的优化

2．3．6 血红蛋白圆二色(CD)光谱分析

2．3．7 血红蛋白活性测定

2．3．8 全血中血红蛋白的分离纯化

2．4 本章小结

第3章 亲水性离子液体作为荧光探针用于血红蛋白的定量分析

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器

3．2．2 实验试剂

3．2．3 溶液配制

3．2．4 1，3-二丁基咪唑氯代盐(BBimCl)的合成

3．2．5 实验流程

3．3 结果与讨论

3．3．1 BBimCl的荧光性质

3．3．2 血红蛋白与BBimCl的相互作用研究

3．3．3 血红蛋白的定量检测

3．4 本章小结

第4章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况