邢建華,薄 惠,張 強(qiáng)
(黃河科技學(xué)院醫(yī)學(xué)院,河南鄭州 450063)
分子印跡(Msolecular Imprinted,MI)技術(shù)是從高分子聚合物領(lǐng)域發(fā)展而來的一項(xiàng)分子特異性識別技術(shù),利用模板分子在印跡聚合物上形成空穴,對印跡分子產(chǎn)生特異性識別,當(dāng)印跡分子再次遇到模板分子時就能夠?qū)δ0宸肿赢a(chǎn)生特異性吸附。目前,MI技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用到藥物分離分析[1]、牛奶中三聚氰胺的檢測[2]、薰衣草精油中樟腦的提取[3]、瓜果蔬菜中殘留農(nóng)藥的檢測[4]等方面,但在DNA、蛋白質(zhì)等生物大分子的測定方面研究較少。
經(jīng)典的蛋白質(zhì)測定方法主要有Lowry法[5]、Bradford法[6]及溴酚藍(lán)法[7]等,這些方法存在靈敏度低或線性范圍窄等缺點(diǎn)。近年來,建立了一些測定蛋白質(zhì)的新方法,如分光光度法[8 - 10]、熒光光度法[11,12]、化學(xué)發(fā)光法[13,14]、分子探針熒光光譜法[15]及共振光散射法[16]等。人尿中的蛋白質(zhì)含量測定是慢性腎炎、紫癜性腎炎、狼瘡性腎炎、糖尿病腎病等典型的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一。因此制備牛血清白蛋白分子印跡模板,進(jìn)行吸附-解吸,去除人尿中的共存干擾物質(zhì),建立人尿中蛋白質(zhì)的測定方法,具有十分重要的意義。本文以牛血清蛋白(BSA)為分子模板,甲基丙烯酸(MAA)為功能單體,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDGMA)為交聯(lián)劑,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑制備的BSA分子印跡模板,具有較強(qiáng)的選擇性,適用于復(fù)雜樣品中蛋白質(zhì)的分離分析。
TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用);HH-2恒溫水浴鍋(上海博訊);AHS-1064烘箱(吳江華東標(biāo)準(zhǔn)烘箱公司);pHS-3C型酸度計(jì)(上海儀田精密儀器有限公司)。
牛血清蛋白(BSA,美國Amresco公司,含量:98%);甲基丙烯酸(MAA)、偶氮二異丁腈(AIBN)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDGMA),均購于阿拉丁試劑有限公司,其余試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。
1.2.1BSA分子印跡模板的制備取0.5 g BSA于錐形瓶中,加入15 mL的乙酸∶甲醇(1∶1,V/V)混合溶液,超聲5 min溶解后,加入0.338 mL MAA,超聲10 min使其作用完全。最后加入6.93 mL EDGMA和20 mg AIBN混勻,通氮?dú)?5 min除氧,密封反應(yīng)容器,恒溫水浴鍋內(nèi)60 ℃反應(yīng)24 h后取出,將生成的聚合物研磨后過篩。取100目和200目之間的聚合物,用0.1 mol/L的NaOH溶液連續(xù)洗脫約12 h,至洗脫液用紫外法檢測不到BSA為止。洗脫后的聚合物用水和無水乙醇各洗三遍,晾干,備用。
1.2.2BSA印跡聚合物的吸附試驗(yàn)方法在100 mL 2 g/L的BSA水溶液中,加入1.00 g BSA印跡模板,吸附平衡后,于280 nm波長處測定吸光度,利用公式:Q=(c0-c1)V/m計(jì)算吸附容量。其中c0表示初始BSA的濃度(mg/mL),c1表示加入印跡分子之后的濃度(mg/mL),V是BSA溶液的體積(mL),m是加入印跡分子的質(zhì)量(g)。
1.2.3人尿中蛋白質(zhì)的測定方法取新鮮人尿20 mL,置干燥離心管中,以3 000 r/min離心20 min,精密吸取上清液5 mL,加入pH=5.2的緩沖溶液5 mL制成尿樣待測液,加入BSA分子印跡模板300 mg,吸附完全后,用pH=5.6的磷酸鹽緩沖溶液洗滌三次,每次10 mL,合并洗滌液于100 mL容量瓶中,定容。用紫外-可見分光光度計(jì)在280 nm波長處測定吸光度,代入工作曲線,計(jì)算蛋白質(zhì)含量。
分子印跡技術(shù)中常用的功能單體有丙烯酰胺、甲基丙稀酸、4-乙烯基吡啶等。實(shí)驗(yàn)分別以該三種功能單體制備了印跡模板,測定了三種模板對蛋白質(zhì)的吸附容量,結(jié)果分別為:12.8 mg/g、67.4 mg/g和34.7 mg/g。由結(jié)果可知,甲基丙烯酸作為功能單體制備的分子印跡模板吸附容量最大,因此選擇甲基丙烯酸作為蛋白質(zhì)分子印跡模板制備過程中的功能單體。
采用1.2.2方法,吸附一定時間后,測定吸光度值,結(jié)果示于圖1。由圖1可知,吸光度在120 min后變化較小,說明120 min時吸附到達(dá)平衡,因此,選擇吸附時間120 min。
配制不同pH值的磷酸鹽緩沖溶液作為配制蛋白質(zhì)溶液的溶劑,考察不同pH值下蛋白質(zhì)印跡模板對蛋白質(zhì)的吸附作用。采用1.2.2方法測定了不同pH值下吸附后蛋白質(zhì)溶液的吸光度,結(jié)果示于圖2。由圖2可知,pH=5.6時吸光度值最大,表明此時吸附量最小;在pH值5.2時吸光度最小,表明此時吸附量最大。因此,pH=5.2磷酸鹽緩沖溶液適合作為吸附溶液,pH=5.6的緩沖溶液適合作為洗脫劑。
采用1.2.2方法,考察了不同溫度下的吸附量,結(jié)果顯示,10~30 ℃吸附容量無明顯變化,高于30 ℃吸附容量下降,可能是溫度升高蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,所以測定在室溫下進(jìn)行即可。
配制不同濃度的蛋白質(zhì)溶液,采用1.2.2方法測定蛋白質(zhì)分子模板對不同濃度蛋白質(zhì)溶液的吸附量,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,隨著蛋白質(zhì)溶液的濃度增大,吸附容量增大,最大吸附容量為72 mg/g。
用pH=5.6的磷酸鹽緩沖溶液作為溶劑,配制一系列不同濃度的蛋白質(zhì)溶液。測定不同濃度蛋白質(zhì)溶液在280 nm波長處的吸光度A,以吸光度A對濃度c作圖,結(jié)果表明蛋白質(zhì)濃度在0.2022~2.022 mg/mL之間與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,線性方程為:A=0.0111+0.587c相關(guān)系數(shù)為0.9997。檢測限為0.124 mg/mL。
配制2 g/L的人尿中可能存在的共存物質(zhì)溶液代替蛋白質(zhì)溶液,采用1.2.2方法進(jìn)行試驗(yàn),其吸附容量示于表1。由表1可知,除半胱氨酸外,蛋白質(zhì)分子印跡模板對其它共存物質(zhì)無明顯吸附,雖然半胱氨酸的吸附容量較大,但半胱氨酸在280 nm處無明顯的吸收,所以對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度無影響。
表1 選擇性試驗(yàn)
按1.2.3方法取樣測定,并用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行對照,結(jié)果見表2。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行回收率試驗(yàn),結(jié)果見表3。由表2、表3可知,本文所建立的方法具有較好的準(zhǔn)確度和精密度。
表2 人尿中蛋白質(zhì)測定結(jié)果(n=5)
表3 回收率試驗(yàn)(n=5)
合成了蛋白質(zhì)分子印跡模板,并用它吸附人尿中的蛋白質(zhì),洗脫后進(jìn)行測定。結(jié)果表明,該方法成功地除去共存的干擾物質(zhì),具有測定專屬性強(qiáng)、靈敏度高、準(zhǔn)確度較高等特點(diǎn)。該方法用于人尿中蛋白質(zhì)的測定,結(jié)果滿意。