電場輔助脫除模板分子制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蛋白質(zhì)印跡聚合物的制備方法，尤其是一種省時(shí)省力、效率高的電場輔助脫除模板分子制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蛋白質(zhì)印跡聚合物是能夠識別蛋白質(zhì)的新型高分子功能材料，可用于蛋白質(zhì)組學(xué)，實(shí)現(xiàn)從高豐度蛋白中分離富集低豐度蛋白；又由于蛋白質(zhì)印跡聚合物具有類似抗體或受體的高特異識別性能，可構(gòu)建高靈敏度的仿生傳感器，對蛋白質(zhì)進(jìn)行痕量分析?，F(xiàn)有蛋白質(zhì)印跡聚合物的制備方法是先將蛋白質(zhì)(如血紅蛋白、肌紅蛋白或白蛋白等模板分子)與功能單體相互作用(如氫鍵、范德華力、靜電作用等)形成復(fù)合物，然后在引發(fā)劑的作用下使復(fù)合物、交聯(lián)劑聚合形成具有適當(dāng)剛性的蛋白質(zhì)聚合物，之后再用磷酸鹽緩沖溶液、醋酸溶液或/和十二烷基硫酸鈉等配制而成的蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液浸泡，以破壞模板分子與聚合物的作用力，使模板分子離開聚合物形成空穴，即制成蛋白質(zhì)印跡聚合物。然而，由于蛋白質(zhì)體積大，擴(kuò)散速度慢，較難離開聚合物形成識別空穴，因此，現(xiàn)有制備方法需要耗費(fèi)大量的洗脫溶液及時(shí)間進(jìn)行浸泡，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且因廢液處理費(fèi)用較高，而加大了蛋白質(zhì)印跡聚合物的制備成本，否則將會(huì)使印跡聚合物的識別性能變差。
[0003]三電極體系包括工作電極、參比電極及對電極，包含兩個(gè)回路:一個(gè)回路由工作電極和參比電極組成，另一個(gè)回路由工作電極和輔助電極組成。其中工作電極為固載有被測物質(zhì)的金、銀、銅、石墨或玻炭電極等；參比電極為甘汞電極、銀/氯化銀電極或硫酸亞汞電極，對電極為鉑電極或碳電極等。目前，三電極體系主要用于分析、測試工作電極的電化學(xué)反應(yīng)。
[0004]迄今為止，還沒有將三電極體系應(yīng)用于制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種省時(shí)省力、效率高的電場輔助脫除模板分子制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種電場輔助脫除模板分子制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行:
a.將蛋白質(zhì)聚合物固載在電極上作為工作電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；
b.再將所述三電極體系放入蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液中，在工作電極與參比電極之間施加恒定電勢30?120min，得到蛋白質(zhì)印跡聚合物；如蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液pH值低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，施加電勢0.1?1.0V ;否則施加電勢-1.0?-0.1V ；
c.將得到的蛋白質(zhì)印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍铩?br>[0007]本發(fā)明充分了蛋白質(zhì)是兩性物質(zhì)、具有等電點(diǎn)的特性，通過電場控制蛋白質(zhì)的定向移動(dòng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)因蛋白質(zhì)體積大、擴(kuò)散速度慢的問題，可用少量洗脫液并在短時(shí)間(30?120min)內(nèi)脫除模板分子，省時(shí)省力、效率高，減少了廢液的處理費(fèi)用，降低了蛋白質(zhì)印跡聚合物的制作成本。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1與現(xiàn)有技術(shù)對比的實(shí)驗(yàn)效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1:
首先按照現(xiàn)有技術(shù)，制成血紅蛋白聚合物，然后按照以下步驟進(jìn)行:
a.將血紅蛋白聚合物固載在金電極上作為工作電極，飽和甘汞電極做參比電極、鉑電極做對電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；
b.再將所述三電極體系放入10%(v/v)醋酸與10%(v/v)十二烷基硫酸鈉溶液組成的蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液中，因洗脫溶液pH值低于血紅蛋等電點(diǎn)，故在工作電極與參比電極之間施加0.1V,0.4V、0.7V和1.0V電勢，并分別洗脫30~120min，得到血紅蛋白印跡聚合物；
c.將得到的血紅蛋白印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍?，即得到洗脫完全的血紅蛋白印跡聚合物。
[0010]作用原理:
蛋白質(zhì)是兩性物質(zhì)、具有等電點(diǎn)。當(dāng)溶液pH低于等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)帶正電荷，在工作電極與參比電極之間施加電勢0.1?1.0V電場的作用下，凈電荷為正的蛋白質(zhì)向低電勢(參比電極)方向移動(dòng)；而溶液PH高于其等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷，在工作電極與參比電極之間施加電勢-1.0?-0.1V電場的作用下，凈電荷為負(fù)的蛋白質(zhì)向高電勢(參比電極)方向移動(dòng)。即蛋白質(zhì)模板分子向遠(yuǎn)離聚合物的方向移動(dòng)，得到洗脫完全的蛋白質(zhì)印跡聚合物。
[0011]按照本發(fā)明實(shí)施例1的方法，得到的洗脫效果與現(xiàn)有技術(shù)對比如圖1所示。
[0012]圖1中，a點(diǎn)為使用傳統(tǒng)洗脫劑(10%醋酸+10%十二烷基硫酸鈉)得到的檢測結(jié)果，曲線1、2、3、4分別為本發(fā)明方法施加電勢0.1V、0.4V、0.7V和1.0V得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？梢钥闯?，洗脫時(shí)間均是120min時(shí)，本發(fā)明方法比傳統(tǒng)方法的峰電流值高，表明本發(fā)明方法的洗脫效果更好(因?yàn)榈鞍踪|(zhì)不導(dǎo)電，電流值越高表明電極電子傳遞能力越強(qiáng)，進(jìn)而表明蛋白質(zhì)洗脫效果越好)。從圖1中虛線可以看出，當(dāng)施加0.1V電勢時(shí)，約IlOmin可達(dá)傳統(tǒng)方法120min的洗脫效果。而增大電場，洗脫效果增強(qiáng)，所需時(shí)間減少，如電勢為0.4V時(shí)，約需55min，電勢0.7V時(shí)，約需38min，而電勢1.0V時(shí)，只需30min即可達(dá)到傳統(tǒng)方法120min的洗脫效果，可大大節(jié)省時(shí)間，同時(shí)傳統(tǒng)方法為提高模板分子脫除效果，需多次進(jìn)行洗脫，增大了洗脫劑用量。
[0013]對比結(jié)果說明本發(fā)明方法因?yàn)槭┘恿穗妶?，蛋白質(zhì)更易脫離聚合物，只需脫除一次即可達(dá)到蛋白質(zhì)印跡聚合物的要求，省時(shí)省力。同時(shí)，減少了洗脫劑的用量，從而減小了對環(huán)境的污染，降低了原材料及對廢液進(jìn)行處理的成本。
[0014]實(shí)施例2:
首先按照現(xiàn)有技術(shù)，制成肌紅蛋白聚合物，然后按照以下步驟進(jìn)行:
a.將肌紅蛋白聚合物固載在石墨電極上作為工作電極，硫酸亞汞電極做參比電極、碳電極做對電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；
b.再將所述三電極體系放入pH9.0的磷酸鹽緩沖溶液(蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液)中，因洗脫溶液PH值高于肌紅蛋等電點(diǎn)，故在工作電極與參比電極之間施加-1.0V電勢30min，得到肌紅蛋白印跡聚合物；
c.將得到的肌紅蛋白印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍?，即得到洗脫完全的肌紅蛋白印跡聚合物。
[0015]實(shí)施例3:
首先按照現(xiàn)有技術(shù)，制成肌紅蛋白聚合物，然后按照以下步驟進(jìn)行:
a.將肌紅蛋白聚合物固載在銀電極上作為工作電極，甘汞電極做參比電極、鉑電極做對電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；
b.再將所述三電極體系放入ρΗΙΟ.0的磷酸鹽緩沖溶液(蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液)中，因洗脫溶液PH值高于肌紅蛋等電點(diǎn)，故在工作電極與參比電極之間施加-1.0V電勢120min，得到肌紅蛋白印跡聚合物；
c.將得到的肌紅蛋白印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍?，即得到洗脫完全的肌紅蛋白印跡聚合物。
[0016]實(shí)施例4:
首先按照現(xiàn)有技術(shù)，制成血紅蛋白聚合物，然后按照以下步驟進(jìn)行:
a.將血紅蛋白聚合物固載在銅電極上作為工作電極，飽和甘汞電極做參比電極、鉑電極做對電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；
b.再將所述三電極體系放入15%(v/v)十二烷基硫酸鈉溶液(蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液)中，因洗脫溶液PH值低于血紅蛋等電點(diǎn)，故在工作電極與參比電極之間施加0.4V電勢120min，得到血紅蛋白印跡聚合物；
c.將得到的血紅蛋白印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍?，即得到洗脫完全的血紅蛋白印跡聚合物。
[0017]實(shí)施例5:
首先按照現(xiàn)有技術(shù)，制成牛血清白蛋白聚合物，然后按照以下步驟進(jìn)行:
a.將牛血清白蛋白聚合物固載在鉑電極上作為工作電極，硫酸亞汞電極做參比電極、碳電極做對電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；
b.再將所述三電極體系放入10g/L十二烷基硫酸鈉的10%(v/v)醋酸溶液和pH值為
6.2的10mmol/L磷酸緩沖溶液中(蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液)中，因洗脫溶液pH值低于牛血清白蛋等電點(diǎn)，故在工作電極與參比電極之間施加1.0V電勢120min，得到牛血清白蛋白印跡聚合物；
c.將得到的牛血清白蛋白印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍?，即得到洗脫完全的牛血清白蛋白印跡聚合物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電場輔助脫除模板分子制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行: a.將蛋白質(zhì)聚合物固載在電極上作為工作電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系； b.再將所述三電極體系放入蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液中，在工作電極與參比電極之間施加恒定電勢30?120min，得到蛋白質(zhì)印跡聚合物；如蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液pH值低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，施加電勢0.1?1.0V ;否則施加電勢-1.0?-0.1V ； c.將得到的蛋白質(zhì)印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍铩?br>【專利摘要】本發(fā)明公開一種省時(shí)省力、效率高的電場輔助脫除模板分子制備蛋白質(zhì)印跡聚合物的方法，按照如下步驟進(jìn)行：將蛋白質(zhì)聚合物固載在電極上作為工作電極，所述工作電極與參比電極、對電極構(gòu)成三電極體系；再將所述三電極體系放入蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液中，在工作電極與參比電極之間施加恒定電勢30～120min，得到蛋白質(zhì)印跡聚合物；如蛋白質(zhì)聚合物模板分子洗脫溶液pH值低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，施加電勢0.1～1.0V；否則施加電勢-1.0～-0.1V；將得到的蛋白質(zhì)印跡聚合物在氮?dú)庀赂稍铩?br>【IPC分類】C08J9/26
【公開號】CN104910411
【申請?zhí)枴緾N201510340669
【發(fā)明人】孫越, 蘭玉廷, 杜洪瑩, 馮春梁
【申請人】遼寧師范大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月18日