阴离子树脂固相萃取分离纯化生物大分子的研究

论文摘要

生物大分子的分离纯化是生命科学研究的重要内容,选择合适的分离纯化方法是成功实现生物大分子分离纯化的关键。固相萃取技术因其分离纯化效率高、操作简单、分析速度快、有机试剂污染小及成本低等特点,成为分离纯化生物大分子一个很好的选择。本文以330阴离子交换树脂为固相吸附剂,用固相萃取技术实现对人全血中血红蛋白和DNA的分离纯化。利用血红蛋白和阴离子树脂之间的疏水作用力将血红蛋白吸附到树脂上,随后以Tris-HCl （pH 8.9）缓冲液为洗脱剂,通过减小树脂和血红蛋白之间的疏水作用力将血红蛋白洗脱下来。在最优实验条件下（吸附时间20min、洗脱时间20min）,树脂对血红蛋白的吸附效率和洗脱效率分别为87%和70%。树脂对血红蛋白的吸附容量为5.0mg/g。考察了树脂比表面积、离子强度、溶液酸度及洗脱剂种类等条件对吸附或洗脱效率的影响。SDS-PAGE凝胶电泳证明,在优化的实验条件下,可有效地从人全血中分离出纯度较高的血红蛋白。利用树脂和DNA之间的静电作用力可以将DNA吸附到树脂上,吸附效率可达96%。以40mmol/LNa2HPO4为洗脱剂,洗脱效率为83%。讨论了树脂比表面积、洗脱剂种类、溶液酸度等对吸附效率的影响。采用该方法从全血中提取DNA,并以此为模板,成功地实现了PCR扩增。利用330阴离子交换树脂固相萃取分离纯化血红蛋白和DNA等生物大分子的过程中,无需对树脂进行改性,操作简单；不使用昂贵的检测设备。树脂吸附了生物大分子后,无需预清洗步骤,可直接洗脱,既简化了操作过程又节省了实验时间；在整个实验过程中,没有引入有机溶液或高离子强度试剂,避免了对后续研究的影响。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 概述
• 1.2 生物大分子分离纯化技术的意义与发展
• 1.3 生物大分子分离纯化方法简介
• 1.3.1 沉淀法
• 1.3.2 离心分离法
• 1.3.3 层析法
• 1.3.4 电泳法
• 1.3.5 萃取法
• 1.4 固相萃取法
• 1.4.1 固相萃取概念
• 1.4.2 固相萃取的吸附材料
• 第2章 330弱碱性环氧系阴离子交换树脂分离纯化血红蛋白
• 2.1 蛋白质分离纯化方法简介
• 2.1.1 沉淀法
• 2.1.2 膜分离法
• 2.1.3 色谱法
• 2.1.4 电泳法
• 2.1.5 萃取法
• 2.2 血红蛋白及其分离纯化意义
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 实验原理
• 2.3.2 实验试剂及溶液配制
• 2.3.3 仪器装置
• 2.3.4 330弱碱性环氧系阴离子交换树脂的预处理
• 2.3.5 实验流程与方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 树脂对血红蛋白的吸附
• 2.4.2 洗脱条件的优化
• 2.5 全血样品中血红蛋白的分离纯化
• 2.6 血红蛋白纯度的检测
• 2.6.1 紫外光谱
• 2.6.2 血红蛋白SDS-聚丙烯酰胺（SDS-PAGE）凝胶电泳
• 2.7 本章小结
• 第3章 330弱碱性环氧系阴离子交换树脂分离纯化DNA
• 3.1 DNA分离提纯的目的及意义
• 3.2 DNA分离纯化方法简介
• 3.2.1 CTAB法
• 3.2.2 SDS法
• 3.2.3 固相萃取法
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 实验原理
• 3.3.2 实验试剂及溶液配制
• 3.3.3 仪器装置
• 3.3.4 实验流程与方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 树脂对DNA的吸附
• 3.4.2 洗脱条件的优化
• 3.5 实际应用
• 3.5.1 合成样品中DNA的分离提纯
• 3.5.2 全血中DNA的分离提纯
• 3.6 小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文