pH-敏感聚(苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶)的自组装及酪蛋白的水解

摘要

本文对pH-敏感聚（苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶）的自组装及酪蛋白的水解进行了研究。本研究分为两个部分：
　　 ⑴具有pH-敏感性的无规共聚物聚(苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶)的自组装。无规共聚物由于制备简单、价格便宜以及同样可以自组装成多种结构的纳米粒子,近来受到了广泛的研究。我们通过自由基聚合得到了一系列具有pH-敏感性的无规共聚物聚(苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶)。该系列共聚物的分子量约为10,000,4-乙烯基吡啶的摩尔含量为19-53％。当共聚物水溶液的pH从5.1降低为1.0时,共聚物经历了纳米粒子的形成、溶胀和解离。纳米粒子的流体力学直径约为100nm,具有球形结构,其在pn5-3范围内具有相对均一的结构,而当pH更低时则呈现出多核结构。由于共聚物的组成单元呈无规分布,这使得一部分的亲水单元(质子化的4-乙烯基吡啶基团)被包裹在纳米粒子内部。因此可以通过改变4-乙烯基吡啶的含量来调节形成的纳米粒子的疏水性。当4-乙烯基吡啶的含量越高,共聚物开始形成纳米粒子时的pH也越高。对于4-乙烯基吡啶含量较高的共聚物,在低pH下纳米粒子将发生解离并形成单分子疏水微区。纳米粒子的尺寸随着共聚物DMF溶液的浓度增加而增加,然而当初始浓度固定时,纳米粒子的粒径随共聚物最终浓度的变化却很小。纳米粒子可以稳定一个月以上,且残留的1 v％DMF对纳米粒子的影响可以忽略不计。从共同溶剂THF制备的纳米粒子的粒径大于从共同溶剂DMF中制备的纳米粒子。由于盐的存在而产生的屏蔽效应,使得在pH2.5-4.2范围内得到的纳米粒子的尺寸随着盐浓度和pH的增加而增加。
　　 ⑵酪蛋白的水解。由于酪蛋白的氨基酸序列已确定,因此通过具有特定水解位点的胰蛋白酶水解很容易同时得到多种结构明确的多肽。在酪蛋白中存在多个水解位点,这使得水解产物中含有大量不同分子量的多肽,为进一步的分离提纯带来了困难。我们研究了不同降解时间,酶浓度以及蛋白浓度对降解产物的影响。当酪蛋白浓度为20mg/mL和胰蛋白酶为0.04mg/mL时,经过0.5h的水解,大部分的酪蛋白分子被分解。分子量较大的多肽随着反应时间的延长会逐渐水解为分子量较小的多肽。盐酸、三氯乙酸和硫酸铵可以根据不同的机理把水解产物粗分离为几个组分。尤其是通过盐酸调节pH可以把水解产物分为多个组分,这为进一步的柱分离创造了条件。