论文部分内容阅读
硼酸亲和色谱是以硼酸或者取代硼酸为亲和配位体的一种亲和色谱模式,主要应用于含顺式二羟基结构分子的分离与富集,在核苷、核苷酸、糖类、糖蛋白、糖肽等生物分子分析中的作用日益突出,成为生命科学研究的有力工具。整体柱由于具有传质速度快、背压低、表面易改性、柱效高等优点,被誉为第四代色谱分离介质,并成功应用于各类化合物的分离。将硼酸亲和色谱与整体柱技术结合起来,发展硼酸亲和整体柱色谱技术,有利于拓展硼酸亲和色谱的应用领域,推动各类组学研究。但是,传统硼酸亲和色谱需在碱性条件下进行,可能造成生物样品降解、蛋白质变性等,这成为限制硼酸亲和色谱广泛应用的重要因素之一。本工作旨在发展新型硼酸亲和色谱整体材料,实现在生理条件下选择性富集含顺式二羟基结构分子的目的,以期为核苷、糖蛋白、抗体等生物分子的分析提供新的分离纯化方法。基于此目的,开展了以下研究：1、以四乙氧基硅烷(TEOS)、γ-甲基丙烯酸氧丙基三甲氧基硅烷(y-MAPS)和带有有机功能单体的N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷(AEAPTES)为硅氧烷前体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,4-乙烯基苯硼酸(4-VPBA)为取代硼酸的功能单体,首次成功制备了一种新型双位点、分子间协同作用的有机无机杂化硼酸亲和毛细管整体柱。通过优化合成实验条件,获得了“一步法”制备杂化整体柱的简便方法。所制备整体柱中双功能基团之一的氨基与亲和配体硼酸分子间具有硼氮协同作用,有效降低了硼酸与顺式二羟基化合物酯化反应的pH值。各种表征结果表明所制备硼酸亲和毛细管整体柱具有典型的双孔结构,比表面积大、吸附容量高。对模式化合物邻苯二酚的特异性吸附实验结果表明该整体柱可在中性条件下选择性吸附顺式二羟基化合物。2、利用“一步法”所制备的硼酸亲和毛细管整体柱,在中性条件下,对尿样中的微量核苷进行选择性捕获和萃取,并结合反相高效液相色谱法对尿样萃取液进行分析,实现了对实际生物样品尿样中核苷类物质的富集、分离与鉴别。尿液中核苷含量甚微,检测其种类及含量变化对于癌症等疾病的早期临床诊断具有十分重要的意义。实验结果表明：基于双位点,分子间协同作用的硼酸亲和毛细管整体柱所发展起来的新型硼酸亲和色谱技术与传统反相高效液相色谱法结合的联用方法是尿液中核苷类物质分析的有效手段。3、以TEOS、钛酸四丁酯(TBOT)、 γ-MAPS和AEAPTES为前体,AIBN为引发剂,4-VPBA的功能单.体,用“一锅法”首次成功制备了一种新型的SiO2/TiO2有机无机杂化硼酸亲和毛细管整体柱。采用各种仪器分析于段对整体柱材料性质进行了系统表征。亲和色谱实验表明,Ti02的引入显著增强了整体柱的亲水性,改善了分离效果。所制备的毛细管整体柱可在中性甚至弱酸性条件下分离富集核苷类生物活性小分子或糖蛋白、抗体等生物大分子。4、以TEOS、TBOT和AEAPTES为前体,硼酸(H3B03)为功能单体,采用溶胶-凝胶法制备整体材料,然后将制得的整体材料高温烧结,成功制备了新型的SiO2/TiO2/B2O3无机整体材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、能量色散X射线光谱(EDX)、拉曼光谱(Raman)等对整体材料性质及形貌特征等进行了表征。整体材料制备过程所需原料简单易得,且合成方法简便。色谱实验表明,所制备的整体材料通透性好,吸附容量大,并且克服了传统有机硼酸亲和配位体的疏水作用,进一步减小了非特异性吸附,可在中性条件下选择性富集核苷、糖蛋白及抗体等生物活性物质,而且该材料能够选择性地富集尿样中的核苷类物质,表明其具有良好的应用潜力。