抗体选择性吸附材料的合成及性能评价

抗体选择性吸附材料的合成及性能评价

论文摘要

抗体(antibody)既是提高人体免疫力的关键蛋白,也是导致自身免疫性疾病的重要致病因子,目前将选择性纯化抗体的层析技术用于血液净化已成为治疗自身免疫性疾病的重要手段。研究表明,以疏水性化合物为配基的层析材料对抗体有一定的选择吸附能力。本论文选用16种功能分子即正丁胺、哌啶、苄胺、酪胺、3-氯-4-羟基-苯乙酸、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二甲基丙二胺、甲基哌嗪、苯三羧酸、4-(3-氨丙基)吗啡啉、4-氨基苯磺酰胺、4-甲氨基吡啶、吲哚乙酸、4-巯基-乙基-吡啶(4-MEP)、磺胺甲氧哒嗪、硫吗啉为配基,运用三种不同的活化方法将其固定到交联琼脂糖凝胶表面合成吸附材料。评价它们在生理溶液条件下对IgG的动态结合容量以及吸附选择性,探讨了配基的化学结构及载体的活化密度等因素对吸附材料抗体吸附性能的影响。获得了如下研究结果:(1)吸附材料的活化密度对其吸附IgG能力会产生较大的影响。实验表明其对IgG的动态结合容量随活化密度的增加而增加。通过对IgG分子三级结构的分析,研究发现吸附材料在生理溶液条件下通过多点作用方式结合于IgG分子表面较平坦的疏水残基相对集中的区域,产生稳定的吸附作用,增加的配基能够对吸附作用力的实际增加产生贡献。(2)在16种吸附材料中,纯蛋白体系条件下有6种吸附材料对IgG具有较高的动态结合容量(Q>10 mg/mL gel)。其中吲哚乙酸吸附材料对IgG的动态结合容量最高,达到37.5 mg/ml gel;其次为4-MEP吸附材料达到21.7 mg/ml gel。所有的吸附材料均没有表现出对HSA强烈的吸附作用。(3)为了考察吸附材料对IgG的选择吸附能力,选择血浆中高丰度蛋白HSA为对照,在37℃、pH 7.4,0.01 mol/L磷酸盐的缓冲液(PBS)中,分别测定上述吸附材料对IgG和HSA的吸附常数(Ka IgG、Ka HSA),利用IgG和HSA的吸附常数之比(Ka IgG/KaHSA)判定其选择性。结果表明有7种吸附材料:苄胺吸附材料、正丁胺吸附材料、酪胺吸附材料、硫吗啉吸附材料、3-氯-4-羟基-苯乙酸吸附材料、吲哚乙酸吸附材料、4-MEP吸附材料的Ka IgG/Ka HSA>10,表明它们对抗体具有吸附选择性。(4)在以上研究基础上,选取6种对IgG具有较高动态结合容量及吸附选择性的吸附材料,研究其对人血浆这种复杂体系中抗体的吸附能力。结果表明在复杂体系中除了4-MEP吸附材料以外,其他吸附材料对抗体的吸附容量都有较大程度的下降,其中最为明显的是吲哚乙酸吸附材料(从37.5 mg/ml gel下降为7.4 mg/ml gel)。而4-MEP吸附材料在实际人血浆中对IgG、IgM、IgA的吸附容量分别为25.6 mg/ml gel、1.1 mg/lgel、2.9 mg/ml gel。以上研究结果表明:4-MEP吸附材料对实际人血浆中的抗体具有较高的吸附容量以及吸附选择性,在血液净化领域中具有良好的应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1 文献综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 抗体的结构与功能
  • 1.3 自身免疫性疾病
  • 1.4 血液净化材料
  • 1.4.1 血液净化材料应具备的条件
  • 1.4.2 血液净化吸附材料的基质
  • 1.4.3 应用于临床中的血液净化材料
  • 1.5 抗体分离纯化的常用色谱技术
  • 1.5.1 蛋白质A、蛋白质G和蛋白质L亲和色谱
  • 1.5.2 仿生配基亲和色谱
  • 1.5.3 疏水相互作用色谱
  • 1.5.4 嗜硫色谱
  • 1.5.4.1 嗜硫色谱的作用机制
  • 1.5.4.2 嗜硫色谱的层析介质
  • 1.5.5 疏水电荷诱导色谱
  • 1.5.5.1 疏水电荷诱导色谱的吸附机理
  • 1.5.5.2 HCIC技术的应用
  • 2 以带有疏水基团的化合物为配基的IgG吸附材料的合成及筛选
  • 2.1 引言
  • 2.2 仪器与试剂
  • 2.2.1 实验试剂
  • 2.2.2 实验仪器
  • 2.3 实验方法
  • 2.3.1 以带有疏水基团的化合物为配基的吸附材料的合成
  • 2.3.2 氨基含量的测定
  • 2.3.3 MAA滴定法测量活化密度
  • 2.3.4 吸附材料动态结合容量测定
  • 2.3.5 吸附材料吸附常数测定
  • 2.4 实验结果及讨论
  • 2.4.1 活化密度对吸附材料的抗体结合能力影响
  • 2.4.2 配基筛选
  • 2.4.3 吸附材料的吸附选择性
  • 2.5 小结
  • 3 吸附条件对吸附材料结合抗体能力影响
  • 3.1 引言
  • 3.2 仪器与试剂
  • 3.2.1 实验试剂
  • 3.2.2 实验仪器
  • 3.3 实验方法
  • 3.3.1 不同温度条件下吸附材料的吸附容量实验
  • 3.3.2 不同上样缓冲液pH值条件下吸附材料的动态结合容量实验
  • 3.3.3 不同上样缓冲液离子强度条件下吸附材料的动态结合容量实验
  • 3.3.4 吸附材料对实际人血浆体系中抗体的吸附评价实验
  • 3.4 实验结果及讨论
  • 3.4.1 温度对吸附材料吸附性能的影响
  • 3.4.2 上样缓冲液pH值和离子强度对吸附材料吸附性能的影响
  • 3.4.3 吸附材料对实际人血浆中抗体的吸附容量及吸附选择性
  • 3.5 小结
  • 4 结论与展望
  • 4.1 主要结论
  • 4.2 展望
  • 参考文献
  • 附录A 吸附材料对IgG的吸附常数测定曲线
  • 附录B 吸附材料对HSA的吸附常数测定曲线
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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