色谱分离材料的设计和制备新方法研究

发布时间：2017-03-18 23:00

  本文关键词：色谱分离材料的设计和制备新方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：色谱分离材料是色谱技术的核心,是各种分离模式赖以建立和发展的基础。开发和制备结构新颖、分离性能优异的分离材料一直是色谱研究领域的热点之一。本论文成功制备了多种新型色谱分离材料,这些材料在手性化合物拆分、碱性化合物分离以及生物样品中糖蛋白的分离鉴定方面均取得优异效果。针对目前β-环糊精手性固定相存在合成路线繁琐、稳定性差、功能基团密度低等问题,我们采用巯基-烯点击化学方法快速、高效地将苯基异氰酸酯功能化的p-环糊精接枝到3-巯丙基功能化二氧化硅微球上,成功制备了β-环糊精手性固定相。该方法具有反应步骤少、操作简单、反应条件温和、反应效率高等特点。该固定相在HPLC中成功地拆分了15种对映体,而且分离的重现性良好。针对碱性化合物在反相液相色谱分离中容易出现色谱峰拖尾的问题,我们在3-氨丙基功能化二氧化硅微球表面依次采用Michael加成反应和巯基-炔点击化学反应,制备了分支状十八烷基修饰的二氧化硅微球固定相。该固定相对三种碱性药物组成的混合物和延胡索水提物的分离效果明显优于适合极性化合物分离的Atlantis dC 18柱。针对目前常用的亲水作用色谱材料在糖肽富集时出现特异性差、灵敏度低的问题,我们采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方式制备了聚2-(甲基丙烯酰基氧基)二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵(PMSA)功能化的二氧化硅纳米微球(SiO2-RAFT@ PMSA)。该亲水性纳米微球对人IgG胰蛋白酶解液中糖肽检测限为10 fmol,回收率为88.7%-97.1%。进一步将SiO2-RAFT@PMSA应用于鼠肝样品中糖肽的富集,在3次质谱重复中共鉴定到303个非冗余糖基化位点和185个糖蛋白,这一结果明显优于其它方式制备的二氧化硅微球,包括单层功能分子修饰的SiO2@single-MSA、多层不均匀PMSA刷修饰的SiO2@PMSA、商品化ZIC@HILIC材料以及Click Maltose材料。针对目前常用的肼化学功能化材料在糖肽富集时存在分离过程耗时、表面肼基团含量低的问题,我们采用RAFT聚合方式制备了肼聚合物刷功能化磁性纳米颗粒(Fe3O4@SiO2@GMA-NHNH2)。该材料对糖蛋白酶解液中糖肽的富集效果要明显优于单层肼基团修饰磁核(Fe3O4@SiO2-single-NHNH2),并且与商品化的Affi-Gel Hz酰肼微球的性能相当。进一步将其应用于肝癌组织样品中糖肽的富集,结果发现这种新型肼聚合物刷功能化磁性纳米颗粒鉴定到的糖基化位点数为189,而采用单层肼基团修饰磁性纳米颗粒只能鉴定到68个糖基化位点。
【关键词】：β-环糊精手性固定相 碱性化合物分离 糖肽富集 磁性纳米颗粒
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O652.63
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-20
• 1 绪论20-45
• 1.1 手性化合物的分离20-29
• 1.1.1 胺、酰胺以及氨基甲酸酯连接剂制备的CD CSPs22-23
• 1.1.2 脲连接剂制备的CD CSPs23-25
• 1.1.3 醚连接剂制备的CD CSPs25-27
• 1.1.4 聚合物连接剂制备的CD CSPs27-28
• 1.1.5 点击化学方式制备的CD CSPs28-29
• 1.2 碱性化合物的分离29-33
• 1.3 糖基化蛋白质组的分离富集33-43
• 1.3.1 凝集素亲和色谱法34-35
• 1.3.2 亲水作用色谱法35-38
• 1.3.3 肼化学法38-41
• 1.3.4 硼酸亲和色谱法41-42
• 1.3.5 糖基化蛋白质生物质谱鉴定42-43
• 1.4 本文主要研究思路43-45
• 2 全苯基氨基甲酸酯衍生的β-环糊精手性固定相的新型制备方法45-57
• 2.1 引言45-46
• 2.2 实验部分46-49
• 2.2.1 材料与试剂46-48
• 2.2.2 单/双(十一烯酰氧)-全苯基氨基甲酰氧β-环糊精的合成48
• 2.2.3 3-巯丙基二氧化硅微球的制备48
• 2.2.4 单/双(十一烷酰氧)-全苯基氨基甲酰氧β-环糊精功能化二氧化硅微球的合成48
• 2.2.5 β-CD CSP的填装48
• 2.2.6 仪器设备48-49
• 2.3 结果与讨论49-56
• 2.3.1 单/双(十一烯酰氧)-全苯基氨基甲酰氧β-环糊精及其功能化二氧化硅微球的表征49-51
• 2.3.2 反相模式下对映体拆分能力的考察51-53
• 2.3.3 正相模式下对映体拆分能力的考察53-55
• 2.3.4 对映体分离结果的重现性55-56
• 2.4 本章小结56-57
• 3 分支状十八烷修饰的硅基固定相的合成及其对碱性化合物的分离57-70
• 3.1 引言57-58
• 3.2 实验部分58-61
• 3.2.1 材料与试剂58
• 3.2.2 3-氨丙基二氧化硅微球的合成58
• 3.2.3 分支状丙烯酸丙炔酯修饰的二氧化硅微球的制备58-59
• 3.2.4 分支状十八烷修饰的二氧化硅微球的制备59
• 3.2.5 仪器设备59-60
• 3.2.6 色谱柱填充60
• 3.2.7 色谱评价60
• 3.2.8 固定相SiO_2-N(C_(18))_4的应用60-61
• 3.3 结果与讨论61-68
• 3.3.1 SiO_2-N(C_(18))_4的表征61-63
• 3.3.2 SiO_2-N(C_(18))_4的保留性能63-65
• 3.3.3 SiO_2-N(C_(18))_4的应用65-68
• 3.4 本章小结68-70
• 4 两性离子聚合物刷杂化硅纳米微球的制备及其应用70-87
• 4.1 引言70-71
• 4.2 实验部分71-77
• 4.2.1 材料与试剂71
• 4.2.2 SiO_2纳米颗粒的合成71-72
• 4.2.3 4-(氯甲基)苯基功能化SiO_2纳米颗粒的制备72
• 4.2.4 SiO_2-RAFT纳米颗粒的合成72
• 4.2.5 SiO_2-RAFT@PMSA纳米颗粒的合成72
• 4.2.6 3-甲基丙烯酰氧基丙基功能化的二氧化硅纳米颗粒的合成72-74
• 4.2.7 SiO_2@PMSA的合成74
• 4.2.8 3-巯基丙基功能化二氧化硅的合成74
• 4.2.9 SiO_2@single-MSA纳米颗粒的合成74
• 4.2.10 蛋白质酶解74-75
• 4.2.11 糖肽富集75-76
• 4.2.12 回收率分析76
• 4.2.13 质谱分析76-77
• 4.2.14 数据库检索与数据分析77
• 4.2.15 材料表征77
• 4.3 结果与讨论77-85
• 4.3.1 材料的合成与表征77-80
• 4.3.2 富集人IgG酶解液中的糖肽80-83
• 4.3.3 糖肽检测限83-84
• 4.3.4 糖肽富集的回收率84
• 4.3.5 富集鼠肝样品中的糖肽84-85
• 4.4 本章小结85-87
• 5 肼聚合物刷杂化磁性纳米颗粒的制备及其应用87-102
• 5.1 引言87-88
• 5.2 实验部分88-94
• 5.2.1. 材料与试剂88
• 5.2.2 Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒的合成88-90
• 5.2.3 4-(氯甲基)苯基功能化的Fe_3O_4@SiO_2的合成90
• 5.2.4 Fe_3O_4@SiO_2-RAFT的合成90
• 5.2.5 Fe_3O_4@SiO_2@GMA的合成90
• 5.2.6 Fe_3O_4@SiO_2-single的合成90
• 5.2.7 材料的肼基团功能化90-91
• 5.2.8 材料的表征91
• 5.2.9 蛋白质提取与酶解91-92
• 5.2.10 糖肽富集92-93
• 5.2.11 质谱分析93-94
• 5.3 结果与讨论94-101
• 5.3.1 磁性纳米材料的合成与表征94-97
• 5.3.2 富集标准糖蛋白酶解液中的糖肽97-98
• 5.3.3 糖肽检测限98-99
• 5.3.4 富集半复杂肽段混合物中的糖肽99-100
• 5.3.5 富集肝癌样品中的糖肽100-101
• 5.4 本章小结101-102
• 6 结论与展望102-105
• 6.1 结论102-103
• 6.2 创新点103
• 6.3 展望103-105
• 参考文献105-119
• 攻读博士学位期间发表学术论文情况119-120
• 致谢120-121
• 作者简介121

  本文关键词：色谱分离材料的设计和制备新方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：255110