基于微流控芯片电泳的生物分子间相互作用研究*

用合适的手段表征生物分子的相互作用对于深刻理解生命过程的本质以及进行医药开发都具有重要意义。将微流控芯片和毛细管电泳相结合的微流控芯片电泳技术具有快速、高效、高通量、样品用量少和易于整合等诸多优势。本文对近年来进行生物分子间相互作用结合常数测定以及结合动力学研究的微流控芯片电泳分离模式、分析方法和芯片检测方法分别做了介绍;简单对比了微流控芯片技术和微阵列生物芯片生物分子间相互作用研究技术;最后分析了微流控芯片技术目前的不足,并对其未来的发展进行了展望。     

纳米技术在毛细管电泳和微流控芯片电泳生物大分子分离中的应用*

在分离领域,纳米技术主要以两种形式改善分离效果,一种是利用金、二氧化硅、聚合物、金属氧化物和碳纳米管等纳米材料,二是通过微机电加工、化学方法或者自组装技术构筑纳米障碍物和纳通道等纳米结构。本文对两种不同形式的纳米技术在毛细管电泳和微流控芯片电泳生物分离中的应用进行了综述。并对该领域未来的发展进行了展望。     

毛细管电泳法测定单胺氧化酶活性

应用毛细管电泳技术,建立了快速测定单胺氧化酶（MAO）活性的方法。研究对分离缓冲液pH值、浓度、毛细管表面改性剂十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）浓度等影响因素进行优化,探讨了方法的可行性,确立了最佳分离条件。以70cm×50μm（i．d．）未涂敷熔融石英毛细管为色谱分离柱,运行电压15kv,运行缓冲液：0．5mmol／LTTAB,磷酸盐缓冲液（50mmol／L,pH 10．5）;紫外检测波长：214nm。MAO催化犬尿胺（Kyn）反应的产物4-羟基喹啉（4-HQ）的浓度和峰面积的线性范围为5～1000μmol／L,相关系数为0．9997,相对标准偏差（RSD）小于5．6％（n=5）,检出限为2μmol／L（S／N=3）。实验证明,此方法可以用于生物样品中MAO催化活性的检测。     

利用基于~1H NMR的代谢组学分析研究重离子辐射对大鼠额叶皮质区的影响

太空辐射尤其是重离子辐射可造成DNA的破坏、细胞死亡、以及一些癌症的发生, 是人类深空探索进程中急需克服的难题. 本文通过重离子加速器产生 ~(12)C~(6+)重离子束对大鼠头部进行一定剂量的辐射, 模拟空间重离子辐射对中枢神经系统(CNS)的生物学效应. 采用基于 ~1H NMR的代谢组学方法对辐射大鼠大脑额叶皮质区进行了测定分析, 结合数据的统计分析和检验, 发现了包括一些重要CNS神经递质在内的代谢物含量发生明显变化. 这些代谢物主要为: 牛磺酸、乳酸、谷氨酸、 4-氨基丁酸、以及磷酸胆碱等. 结合差异蛋白质组结果分析, 包括4-氨基丁酸、谷氨酸、乳酸、牛磺酸等在内的代谢物参与的主要生物途径, 如神经递质的合成途径, 以及神经递质受体介导的信号途径可能受重离子辐射的负面影响. 这些发现将为进一步阐明重离子辐射效应的分子机制提供有利信息, 从而为从生物学途径探寻有效重离子辐射防护措施提供依据.     

龙血竭总酚提取物化学成分的分离鉴定

运用聚酰胺、硅胶、葡聚糖凝胶等柱色谱方法,从云南产龙血竭总酚提取物中分离出4个黄烷类、2个芪类、4个甾体类成分. 通过现代波谱学方法结合化学显色方法,鉴定其结构分别是4’,7-二羟基黄烷;7-羟基-4’-甲氧基黄烷;4’,7-二羟基-3’-甲氧基-8-甲基黄烷;4’,7-二羟基高异黄烷;4’-羟基-3,5-二甲氧基二苯乙烯;反式-4’,5-二羟基-3-甲氧基-二苯乙烯;豆甾醇;4-甲基-胆甾-7-烯-3β-醇;环阿尔廷醇;25（R）-薯蓣皂苷元. 化合物4’,7-二羟基-3’-甲氧基-8-甲基黄烷、反式-4’,5-二羟基-3-甲氧基-二苯乙烯、环阿尔廷醇、25（R）-薯蓣皂苷元为首次从龙血竭中分离得到.      

固定化人工膜动态固载胰蛋白酶的条件优化

以固定化人工膜为载体研究胰蛋白酶的动态固定化,考察缓冲液种类(硼酸盐、磷酸盐和Tris-HCl)、浓度、pH对胰蛋白酶固载率和酶活性的影响.结果显示,pH=8.0的10mmol/L Tris-HCl缓冲液是胰蛋白酶的优化固载条件.在此条件下,初步研究了动态固定化胰蛋白酶酶解器,发现其具有较高酶活性,且胰蛋白酶抑制剂能对其活性进行特异性抑制.     

应用生物功能化色谱研究SSAO酶与底物和抑制剂之间的相互作用

应用生物功能化色谱技术——毛细管电泳法研究对氨基脲敏感的胺氧化酶(SSAO)与其底物苯甲胺、抑制剂2-溴乙胺之间的相互作用.活性检测表明,SSAO酶经固定化到脂质体上之后,仍然保留有70%~85%的活性.将有活性的固定化酶添加到磷酸盐缓冲液中,随着缓冲液中固定化酶浓度的增加,pH=5时,特异性底物苯甲胺的有效淌度从4.06×10-4cm2.V-1.s-1下降到0.81×10-4cm2.V-1.s-1,pH=7时,则从3.91×10-4cm2.V-1.s-1下降到0.29×10-4cm2.V-1.s-1.若将抑制剂2-溴乙胺与固定化酶同时添加到电泳缓冲液中,随着抑制剂浓度从10-6mol.L-1上升到10-1mol.L-1,苯甲胺的有效淌度则从1.42×10-4cm2.V-1.s-1上升到2.22×10-4cm2.V-1.s-1.     

环糊精类固定相分离二甲萘位置异构体

研究了9种特殊固定相GC毛细管柱对10种二甲萘异构体的分离特性，结果表明：七(2，6-二-O-戊基-3-O-丁酰基)-β-环糊精、七(2，6-二-O-戊基-3-O-庚酰基)-β-环糊精、PIG-1能分离除了2，6-二甲萘和2，7-二甲萘以外的所有二甲萘的异构体。     

高效液相色谱中苯甲醛的在线堆积研究及其应用

以乙腈和水为流动相,研究了苯甲醛在苯基柱和C18柱双柱串联体系中的在线堆积行为.结果表明,苯甲醛在苯基柱-C18柱组合体系中能实现有效堆积,且速度差越大堆积得越好.在实验最佳堆积条件下,堆积因子为4.6,峰高增加5.4倍,该堆积条件下保留时间,峰面积,峰高和半峰宽的RSD值分别为1.2%, 4.2%,3.4%和0.80%.将苯甲醛的在线堆积效应用于单胺氧化酶(MAO)酶活性测定样品,信噪比提高了6.9倍,检测灵敏度显著提高.实际样品测定中保留时间,峰面积,峰高,半峰宽,塔板数和信噪比的RSD值分别为0.1%, 4.6%,5.0%,0.7%,1.2%和4.67%,精密度满足分析测定的要求.     

新型游离胶分馏器OFFGEL对SH-SY5Y细胞蛋白酶切后肽段分离性能考察

在基于鸟枪法鉴定蛋白的策略中,需要在肽段水平上进行高效良好的预分离。以人多巴胺能神经细胞瘤(SH-SY5Y)为研究对象,考察了游离胶分馏器(OFFGEL)分离肽段的性能。SH-SY5Y细胞全酶切肽段经过OFFGEL分离后,得到24个不同馏分,每一个馏分经过微流液相色谱-质谱检测,发现有83.7%的肽段是专属于一个馏分中,各个馏分中肽段平均等电点与理论值基本一致,且在pH低端肽段的等电点偏差较小,达到良好的聚焦效果。OFFGEL不但能同时分离多达16个样品,而且能够从溶液中回收样品,具有高通量、操作简单、方便后续质谱检测等优点。因此,OFFGEL在蛋白质组学中多肽的分离具有很好的应用前景。