专利名称：一种具有蛋白质识别功能的血纤维蛋白凝胶及制备方法
一种具有蛋白质识别功能的血纤维蛋白^J^制备方法技术领域1本发明属于蛋白质识别和分离领域，以生物材料实现对蛋白质的特背景技术：
与电泳技术(Huang Y R et al. Electrophoresis 2006, 27: 3503-3522; Dolnik V Electrophoresis 2006, 27:126-141)不同，蛋白质识别及特异性吸附并非是 靠蛋白质在电场的作用下通过在大分子外部迁移速率的差异而进行分离的，它的原 理是利用大分子结构中能与蛋白质在尺寸和静电上互补的空穴专一性地结合某禾中 蛋白质，使这种蛋白质从其他蛋白质的混合液中被识别^/和分离出来。以蛋白质为模板溶于单体中，将单体弓l发聚合，形成包埋着蛋白质的固态聚合 物，再用洗涤的方法脱除蛋白质，聚合物结构内部便残留下与蛋白质在开沐和静电上互补的空穴(Klibanov A. M. Nature 2001， 409: 241-246;-Shi H. Q. et al. Nature1999,398:393-397)。这种空穴能够专一性地识别并结合原来的模板蛋白质，而对尺 寸大于或小于模板的其他蛋白质则吸附能力很低。但是，蛋白质由于尺寸较大，难以像小分子模板那样容易从聚合物母体中脱除。 这样就影响了空穴的形成，使母体识别能力降低，甚至完全丧失。而降低聚合物的 交联密度，增大分子网孔的尺寸又会使母体的机械性能下降。血液凝固是纤维蛋白原在凝血酶催4七下，形成了称为血纤维蛋白凝)咬的网状结 构(GraeffH. & Hafter R Semin. Thromb. Hemost. 1982,8: 57-68)。网络中包裹着大量 的血红细胞，白细胞，血小板和各种蛋白质。血纤维蛋白凝胶网络强度高而富有弹 性，能形成大网孔而不失其机械性能，是一种较为适宜的识别蛋白质的母体材料。
发明内容本发明目的是克服蛋白质在母体中脱除的难题，为蛋白质识别和分 离Jlf共一种新材料和制备方法。本发明以生物材料血纤维蛋白凝胶替代交联聚^t/ 来识别蛋白质，制备一种可对特定蛋白质进行识别和吸附的材料。本发明提供的具有蛋白质特异性吸附的血纤维蛋白凝胶是一种由来自血液中 的血纤维蛋白原，经凝血斷崔化形成的一种含有空穴的交联材料。所述的具有蛋白质识别功能的血纤维蛋白凝胶，是在血纤维蛋白原中加入牛血 清白蛋白或牛胰蛋白酶模板分子，在凝血酶催化下交联固化后，再去除模板分子， 使材料结构的内部保留与模板分子在形状上互补的空穴而制成的、具有蛋白质识别 功能的血纤维蛋白凝伊文。凝血的主要物质是血纤维蛋白原及凝血酶。当凝血酶将血纤维蛋白原带负电的 血纤肽切除后，由于血纤维蛋白原失去了静电排斥作用而凝聚成块，同时血纤维蛋白的一个Gln侧链与一个蛋白质的His侧链共价结合生成稳定的血纤维蛋白凝胶。一种以上所述的血纤维蛋白凝胶的制备方法，包括以下步骤第一、烧杯中加入2 3ml血纤维蛋白原，再加入0.2 0.25§牛血清白蛋白或 牛胰蛋白酶作为模板，待牛血清白蛋白或牛胰蛋白酶溶于血纤维蛋白原后，滴入O.Ol ml氯化转溶液，在37°C水浴中静置5 min;第二、试管中加入凝血酶1.5 21111， 7jC浴加热3min后与上述血纤维蛋白原溶 液混合，搅拌，置于37。C 7jC浴中5 min，形成凝块；第三、将上述凝±央切碎，水洗涤，去除模板分子，使材料结构的内部保留与模 板分子在形状上互补的空穴，得到黄色弹性粉体即为具有蛋白质识别功能的血纤维 蛋白凝胶。血纤维蛋白凝胶中的这种空穴能够识别并特异性地结合模板蛋白质。 ——血纤维蛋白 赚的吸附性能观赋称取1 g血纤维蛋白凝胶分别置于10 ml浓度为1.0mg/ml的牛血清白蛋白和牛 胰蛋白酶溶液中；浸泡2h，在280nm处分别足跟宗两种溶液吸光度的变化。将帝,的血纤维蛋白凝胶分别浸泡在牛血清白蛋白和牛胰蛋白酶溶液中，以牛 血清白蛋白为模板制备的血纤维蛋白凝胶对牛血清白蛋白的吸附能力是牛胰蛋白 酶的21倍；而以牛胰蛋白酶为模板制备的血纤维蛋白凝l^牛胰蛋白酶的吸附能 力是牛血清白蛋白的34倍。不含空穴的血纤维蛋白凝胶对牛血清白蛋白和牛胰蛋 白酶均不具有吸附能力。这是因为牛血清白蛋白的分子质量为68kD,而牛胰蛋白 酶的^ 质量为23.8 kD。两种蛋白质的尺寸不同，分别以它们作为模板在血纤维 蛋白凝胶结构中所形成的空穴的尺寸也不相同。而蛋白质更容易吸附在与它尺寸相 似的空穴中。本发明的优点和积极效果为聚合物识别蛋白质目前存在的困难是蛋白质t莫板 难以从母体中脱出，从而阻碍了识另控穴的形成。本发明利用血纤维蛋白凝胶优异 的强度和弹性，制备出大网孔的生物高肝材料。网孔大有利于模板蛋白质从分子 网络中脱离，从而残留出能够识别该蛋白质的空穴。这在很;^呈度上克服了蛋白质 大分子难以从AX合成交联型高分子材料中脱离的难题。
具体实施方式
实施例11.以牛血清白蛋白为^ML纤维蛋白繊的制备取100ml的烧杯2个，分别加入2 3 ml血纤维蛋白原，在其一加入0.2 0.25 g牛血清白蛋白，作为模板组，另一不加牛血清白蛋白作为对照组；待牛血清白蛋 白溶于血纤维蛋白原后，滴入0.01ml氯化韩溶液，然后在37°C水浴中静置5 min;取两支试管分别加入 WL酶1.5 2 ml，水浴加热3 min并与JJ^血纤维蛋白原溶液 混合，搅拌，置于37°C水浴中5 min;形成凝±央后，切碎，水洗涤4次，得到黄色 弹性粉体。2.血纤维蛋白繊的吸附性能测试称取1 g血纤维蛋白凝伊交分别置于10ml浓度为1.0mg/ml的牛血清白蛋白和牛 胰蛋白酶溶液中；浸泡2h，在280nm处分别足跟宗两种溶液吸光度的变化。结果显 示，血纤维蛋白凝胶对牛血清白蛋白的初吸附速率是牛胰蛋白酶的21倍。实施例21、 以牛胰蛋白酶为^ML纤维蛋白繊的制备取100 ml的烧杯2个，分别加入2 3 ml血纤维蛋白原，在其一加入0.2 0.25 g牛胰蛋白酶，作为模拟组，另一不加牛胰蛋白酶作为对照组；待牛胰蛋白酶溶于 血纤维蛋白原后，滴入0.01ml氯化转溶液，然后在37°C水浴中静置5 min;取两 支试管分别加入MlfiL酶1.5 2 ml，水浴加热3 min并与± 纤维蛋白原纟容液混合， 搅拌，置于37°C水浴中5 min;形成血凝块后，切碎，水洗涤4次，得到黄色弹性 粉体。2、 血纤维蛋白繊的吸附性能测试分别称取1 g血纤维蛋白凝胶置于10ml的浓度为l.Omg/ml的牛胰蛋白酶和牛 血清白蛋白溶液中；浸泡2h，在280nm处分另胆服宗两种溶液吸光度的变化。结果 显示，血纤维蛋白凝IM牛胰蛋白酶的初吸附速率是牛血清白蛋白的34倍。
权利要求
1、具有蛋白质识别功能的血纤维蛋白凝胶，其特征在于该血纤维蛋白凝胶是在血纤维蛋白原中加入牛血清白蛋白或牛胰蛋白酶模板分子，在凝血酶催化下交联固化后，再去除模板分子，使材料结构的内部保留与模板分子在形状上互补的空穴而制成的、具有蛋白质识别功能的血纤维蛋白凝胶。
2、 一种权利要求1所述的血纤维蛋白凝胶的制备方法，其特征是该方》^括 以下步骤第一、烧杯中加入2 3ml血纤维蛋白原，再加入0.2 0.25§牛血清白蛋白或 牛胰蛋白酶作为模板，待牛血清白蛋白或牛胰蛋白酶溶于血纤维蛋白原后，滴入O.Ol ml氯化f丐溶液，在37°C 7jC浴中静置5 min;第二、试管中加入凝血酶1.5 2ml，水浴加热3min后与上述血纤维蛋白原溶 液混合，搅拌，置于37°C水浴中5 min，形成凝块；第三、将上述凝±央切碎，水洗涤，去除模板針，得到黄色弹性粉体即为具有 蛋白质识别功能的血纤维蛋白凝胶。
全文摘要
一种具有蛋白质识别功能的血纤维蛋白凝胶及制备方法。聚合物识别蛋白质目前存在的困难是蛋白质模板难以从母体中脱出，从而阻碍了识别空穴的形成。本发明以血纤维蛋白原在凝血酶催化下凝胶，将牛血清白蛋白或牛胰蛋白酶模板包裹在血纤维蛋白凝胶的网状结构中。通过洗脱模板，在凝胶结构中形成了大量可识别该蛋白质的空穴。血纤维蛋白凝胶具有良好的机械性能，可制成使蛋白质易于脱除的大孔分子网络，是一种识别蛋白质的新型生物材料。
文档编号G01N33/68GK101221186SQ200710151048
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者张嘉琪, 臧国柱, 谢秀荣, 清 赵, 郑嗣华, 黄卫洪, 黄积涛 申请人:天津理工大学