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多肽是一类重要的生物活性物质,由于这类物质大多存在于复杂的体系中,因此针对它们的分离研究具有重要的理论意义和广泛的应用前景。目前,应用高选择性吸附材料是实现分离这类物质的一种重要手段。本论文围绕一种从尿毒症患者血液中分离出来的多肽片段DFLAE,设计合成了系列含功能基团的聚合物。并通过等温滴定微量热(ITC)、荧光、核磁等手段对它们与五肽DFLAE之间的相互作用进行研究,探索相互作用的模式和机制。
首先,针对DFLAE的结构特征,设计并合成了一系列能发生配位相互作用的疏水型功能单体,并通过与丙烯酰胺共聚将疏水配体引入水体系,制备了系列的水溶性线性高分子。通过ITC实验,研究了系列聚合物与三种肽DFLAE、SEADH和VVRGCTWW的相互作用情况。结果显示P1、P2、P3、PAM和PAM-Zn与三种肽均无相互作用,而P1-Zn、P2-Zn和P3-Zn仅与DFLAE具有较强的相互作用,P2-Zn与DFLAE的作用最强。这些实验结果说明,P2-Zn对五肽DFLAE具有一定的选择性和较强的亲和性。
然后,通过等温滴定微量热、核磁以及荧光滴定深入考察P2-Zn与DFLAE的相互作用机理。结果表明,P2-Zn与DFLAE的相互作用是由疏水相互作用和配位相互作用的协同作用引起的。并通过对比实验证明了共聚物P2中吡啶环上的N原子和苯环是相互作用的重要因素。同时,通过ITC实验,得到了相互作用的完整的热力学数据,通过对这些数据的分析,对于P2-Zn相互作用的驱动模式,焓熵补偿等有了更深一步的了解。
结合分子模拟技术,对P2-Zn与DFLAE的相互作用机理进行了分析,从而丰富配体结构与多肽DFLAE作用相关性的信息,为进行高选择性的吸附剂设计提供了理论指导。
最后,在线性高分子与目标五肽相互作用机理研究的理论指导下,合成了相应的交联吸附剂,研究了吸附剂对目标五肽DFLAE的吸附能力。吸附实验结果与线性高分子的结果一致,证明了的结构设计的合理性,线性高分子与目标分子相互作用的研究为选择性吸附剂的结构设计奠定了基础。