[发明专利]一种两性蛋白质冰胶印迹聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种蛋白质冰胶印迹聚合物以及它的制备和应用，属于蛋白质收集或 脱除的技术领域。

背景技术

目前在对蛋白质定性定量分析或者对其进行预处理时，主要是依靠抗体等技术。 抗体的价格昂贵，在对蛋白质进行识别时，结构不稳定，并且通常只能使用一次。因此，制备 一种具有高选择性和特异性且廉价、可重复使用的新材料，是一个非常有意义的研究方向， 而蛋白质印迹聚合物就满足了这一要求。

蛋白质印迹聚合物诱发了模拟自然界生物识别系统的广大兴趣。包括抗体、酶，病 毒和细胞。在这个领域中科技的进步引起其在蛋白质组学、生物标志物、疾病诊断、环境分 析等方面引人注目的应用。由于蛋白质分子体积大，构象多变及其不相容性，同时在大分子 模板中通常被观测到的其在刚性聚合物中的无效扩散作用，制约了普通的蛋白质印迹聚合 物在生物识别领域的应用和发展。

在蛋白质组学及相关的研究或应用领域，由于蛋白质样品具有复杂多样性，样品 中成分众多，各种成分浓度差异较大，低丰度成分往往被高丰度成分所掩盖，对特定生物标 志物发现及部分疾病的诊断造成了极大困难。因此复杂样品中高丰度蛋白质的去除一直是 个难题。常规方法如盐析、等电点沉淀等方法具有不彻底的缺点。亲和色谱法能够脱除特定 蛋白质，然而存在抗体制备不易、成本居高不下等缺陷。

常规蛋白质印迹方法也被用于高丰度蛋白质的脱除，首先要合成特定蛋白质印迹 的聚合物，使用该聚合物作为分离介质处理实际样品，从中吸附并脱除模板蛋白质。常规印 迹方法的缺点是必须要有标准蛋白质，并且难以进行多组分脱除。

冰胶通常在低于单体溶液冰点的温度下聚合而成。这样冷冻溶剂挤出原始溶解的 单体，强迫它们在较小的体积里聚合。这种压缩效应导致多孔结构，极大加强了在最终聚合 物中的物质转移。由于它们独特的生物相容性，以聚丙烯酰胺为基质的冰胶被广泛的用来 印迹蛋白质。

发明内容

本发明的目的就是克服上述复杂蛋白质样品预处理及分离分析的困难，研制一种 亲和性高、稳定性好、简便易得的蛋白质冰胶印迹聚合物及其制备方法及应用，对替代目前 的生物抗体具有重要的应用价值。

本发明的技术方案是：

一种两性蛋白质冰胶印迹聚合物，是通过原位聚合法制备出以聚丙烯酰胺为基质 的冰胶，通过蛋白质样品，丙烯酸和二烯丙基胺的加入得到两性蛋白质冰胶印迹聚合物。

其制备方法具体包括以下步骤：

1)将丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、丙烯酸、模板蛋白质、二烯丙基胺和亚硫酸氢钠 溶于磷酸缓冲液，搅拌均匀后超声脱气，在搅拌条件下加入过硫酸铵；

2)将上述混合溶液转至冷冻条件下聚合反应；

3)将得到的聚合物室温解冻，用甲醇冲洗去除未反应完全的单体，然后用含十二 烷基硫酸钠的NaCl溶液冲洗去除模板蛋白质，最后用大量去离子水冲洗，放入50℃温度下 烘干，得到蛋白质冰胶印迹聚合物。

所述步骤1)中丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、亚硫酸氢钠、过硫酸铵的质量比为2:1: 0.25：0.1。

所述步骤1)中模板蛋白质可以是牛血清白蛋白(或直接使用牛血清或人血清提供 模板)。

所述步骤1)中丙烯酸和二烯丙基胺的的混合摩尔比为：1:0.4～2。

所述步骤1)中磷酸缓冲液的pH值为7.4，浓度为10mmol/L。

所述步骤2)中冷冻温度为-20℃,聚合反应时间为24h。

所述步骤3)中十二烷基硫酸钠的浓度为10g/L，NaCl溶液浓度为1mol/L。

本发明还提供了上述两性蛋白质冰胶印迹聚合物在脱除模板蛋白质及高丰度蛋 白质中的应用，将本发明的蛋白质样品印迹聚合物填充到注射器中；使溶于pH7.4的磷酸 盐缓冲溶液的实际样品缓慢流经注射器；收集前两滴待测溶液，进行质谱分析和肽指纹图 谱分析；质谱和肽指纹图谱结果表明聚合物有效脱除模板蛋白质及高丰度蛋白质。

本发明具有如下有益效果：