根据蛋白质在毛细管壁产生吸附的原因,采用可控自由基聚合的方法,设计、合成具有阻抗蛋白质吸附及涂覆功能的不同拓扑结构的共聚物,将其作为毛细管内壁的物理涂层,对标准蛋白质及非标准蛋白质进行分离。这种共聚物涂层中含有阻抗蛋白质吸附的聚合物,同时还含有和毛细管内壁之间具有静电吸引、疏水相互作用及氢键等作用的聚合物,因此具有这种涂层的毛细管,不仅可以抑制蛋白质的吸附,而且涂层和毛细管内壁结合的更加牢固,分离蛋白质的过程中涂层不易被缓冲溶液冲出,延长了毛细管的使用寿命,另外,电渗流也能通过聚合物组成及结构的剪裁以及缓冲溶液pH值的调节而得到控制。通过本项目将得到制备简单、和毛细管壁结合牢固、电渗流大小稳定且可控的涂层,能从根本上达到快速高效分离蛋白质的目的。
copolymer;physical coating;prohibit protein adsorption;coat;protein separation
根据蛋白质在毛细管壁产生吸附的原因,采用可控自由基聚合如原子转移自由基(ATRP)、可逆加成断裂链转移(RAFT)等聚合的方法,设计、合成了具有阻抗蛋白质吸附及涂覆功能的不同拓扑结构的共聚物,将其作为毛细管内壁的物理涂层,对标准蛋白质及非标准蛋白质进行了分离。具体工作如下 1. 合成和表征了具有阻抗蛋白质吸附和涂覆功能的线形共聚物,如阳离子化的聚甲基丙烯酸N, N-二甲氨基乙酯-b-聚环氧乙烷-b-聚甲基丙烯酸N, N-二甲氨基乙酯(QDED)三嵌段共聚物,硫代甜菜碱丙烯酸甲酯和N, N –二甲基丙烯酰胺组成的无规共聚物poly(DMA-co-SBMA),研究了QDED、poly(DMA-co-SBMA)在毛细管内壁形成物理涂层的机理,并进行了蛋白质的分离,结果表明这种聚合物涂层管能对蛋白质进行有效分离。 2. 合成和表征了具有三条PEG链和一条PDMA链的星形聚合物(PEG3-PDMA)。研究结果表明表面覆盖率是影响涂层抗蛋白质吸附性能的重要因素,提高材料表面PEG链密度,可提升抗蛋白质吸附性能。 3. 合成和表征了具有阻抗蛋白质吸附和涂覆功能的一系列支化聚合物,如羟乙基纤维素(HEC)与不同分子量的PEG形成的(HEC-g-PEG),HEC与聚甲基丙烯酸N, N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)形成的HEC-g-PDMAEMA,阳离子羟乙基纤维素接枝聚甲基丙烯酸聚乙二醇单甲基醚酯(cat-HEC-g-PPEGMA),甲基丙烯酸聚乙二醇单甲基醚酯(PEGMA)和N, N-二甲基丙烯酰胺(DMA)组成的刷状(PEGMA-DMA),以聚甲基丙烯酸酯(PMA)为主链,PEG和PDMA为侧链的双亲水性、双接枝共聚物PMA-g-PEG/PDMA,研究了这些聚合物在毛细管内壁形成涂层的机理,并进行了蛋白质的分离,结果表明这些聚合物涂层管都能抑制电渗流(EOF),且对蛋白质能进行有效分离。 4. 研究了以聚多巴胺为粘合层、PEG和聚甲基噁唑啉(PMOXA)分别为抗蛋白质吸附涂层的制备及其应用,初步研究结果表明这种涂层在潮湿环境下非常稳定,分析结果重现性好,同时建立了mPEG-g-PDA涂层毛细管分析奶粉及鸡蛋清中蛋白质的定量分析方法。通过本项目得到了一系列制备简单、和毛细管壁结合牢固、电渗流大小稳定且可控的涂层,达到了快速高效分离蛋白质的目的。