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我室硕士生在Journal of Chromatography A发表系列原创性研究论文

手机中福在线连环夺宝/新闻动态2016-04-11 17:44:43来源:华南师范大学评论:0点击:

近期,我室硕士研究生王文涛、丁纯、陈佳三位同学,在国际知名学术期刊Journal of Chromatography A (SCI , IF 4.169)发表一系列关于功能化磁性微纳米颗粒在蛋白分离纯化中的应用研究论文(2015, 1424, 18-26; 1411, 92-100; 991, 59-67),指导教师为贾丽教授。

功能化磁性微纳米颗粒因其独特的性质近年来备受关注,被广泛应用于生物医学(临床诊断、靶向载药、免疫分析、核酸和蛋白的分离纯化等)、生物工程(酶的固定)、色谱分离及催化等领域。与传统的蛋白纯化方法相比,蛋白质的磁性分离技术具有纯度高、速度快、操作简便及回收率高等优点。溶菌酶可以分解微生物的细胞壁,具有杀菌、抗病毒、抗肿瘤细胞等功效,并且具有生物相容性好、对组织无刺激、无毒等优点,在生物医疗领域具有重要的价值。针对传统分离方法在溶菌酶分离提取中存在的操作复杂、选择性差、耗时昂贵等缺点,该研究以聚苯乙烯磺酸钠为功能化修饰材料,通过两步法简便地合成了表面富含大量负电荷的聚阴离子电解质修饰的磁性纳米颗粒。研究发现,该磁粒在pH 10的条件下能够通过强烈的静电相互吸引作用选择性地快速吸附复杂生物样品中的溶菌酶,最大饱和吸附容量高达476.2 mg g-1。用含有1.0 M NaCl的磷酸缓冲液作为洗脱液,溶菌酶的活力仍保留在90.7%左右,揭示了溶菌酶在磁粒的吸附与解吸过程中并没有导致溶菌酶的活性显著降低,说明该磁粒在溶菌酶的提取领域具有重要的实际应用价值。

临床医学诊断中,血液成分的生化指标通常是疾病监控的重要依据。然而低含量的生化指标往往被血液中高含量的富含组氨酸蛋白屏蔽,所以在其分析检测之前,选择性地去除高含量的富含组氨酸蛋白在医学诊断方面起着至关重要的作用。为了解决这一问题,该研究首先采用水热法制备表面含有大量EDTA配体的EDTA-Fe3O4磁粒,然后利用EDTA中氮、氧原子与Cu2+强烈的配位作用与铜盐溶液反应,制得表面具有高含量Cu2+修饰的磁粒。该项研究通过系统的实验证明了Cu2+修饰的磁粒能够通过表面丰富的Cu2+和富含组氨酸蛋白表面的组氨酸残基的配位作用,对富含组氨酸蛋白有很强的特异性吸附,对牛血红蛋白的吸附容量高达1250 mg g-1,并且成功的应用于复杂生物样品(牛血、人血)中的血红蛋白的选择性去除,表明该磁粒在临床诊断方面具有潜在的应用价值。

为了更好的利用磁性微纳米材料,发挥其分离蛋白的能力,该研究还通过层层自组装的方法,以聚二甲基二烯丙基氯化铵和羧基修饰的磁粒为功能化材料,通过强烈的静电相互吸引作用制备了磁性纳米材料修饰的毛细管开关柱。该项研究证明,磁性纳米材料可以成功地应用于色谱分离领域,利用其表面丰富的羧基基团和负电荷,可以有效地抑制蛋白的吸附,改善分离效果,提高分离效率,并且能够通过羧基磁粒表面裸露的Fe2+和Fe3+对糖基化蛋白的不同糖基化形式进行分离。该项研究极大地扩展了磁性微纳米材料在分离科学领域中的应用。

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