糖响应性聚合物的制备及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

蛋白质糖基化是一种重要的翻译后修饰,糖基化对蛋白质的结构和功能有着重要的影响。蛋白质糖基化的研究主要包括蛋白质序列鉴定、糖基化位点分析、糖链结构解析。由于糖蛋白多样性和糖基化的微不均一性使蛋白质糖基化分析具有极大的挑战性。生物样品中糖肽丰度低，而在质谱检测中高丰度非糖肽对糖肽具有离子抑制效应，因此在质谱分析之前富集糖肽非常重要。高选择性糖肽富集材料和富集方法的开发和探索不仅对蛋白质糖基化的研究意义重大，而且能推动分离和分析的新技术、新方法的发展。

糖识别作为糖化学的一个重要分支，一直以来备受关注，其研究也在很多领域，尤其是在生物化学领域得到广泛应用。但由于糖类之间差异性小（仅在羟基的朝向上有区别），强的亲水性等原因，使得糖类分离变得异常困难。在实验研究中我们发现凝集素（生物体内识别糖的蛋白质或多肽片段）能特异性识别并结合一个或几个特异糖基，以此对糖蛋白进行的分离纯化。凝集素可以作为一种探针来研究细胞膜上特定的糖基。另一方面，凝集素具有多价结合能力，能与荧光素、生物素、酶、胶体金和铁蛋白等示踪物结合，从而在光镜与/或电镜水平显示其结合部位。

受到凝集素的启发，我们首先筛选出对糖具有良好识别效果的短肽序列，然后利用相应的片段构建出对糖具有良好选择性的聚合物材料。开发出面向翻译后修饰蛋白质组学的新型糖肽富集新材料。

2. 研究的基本内容与方案

1、选择了温度响应性单体n-异丙基丙烯酰胺 (nipaam) 作为主链单元，根据文献合成了单体n-丙烯酰基-葡萄糖 (aga) 与n-丙烯酰基-n’-[4-(三氟甲基)-苯基硫脲] (tfpt)。其中aga的合成方法也可如下：将8.6gd-氨基葡萄糖、0.14g亚硝酸钠和5.528g碳酸钾溶于20ml水中，在冰水浴条件下缓慢滴加3.6ml丙烯酰氯，2h后缓慢升至室温，反应24h；然后加入200ml99%乙醇终止反应，抽滤去除析出的沉淀，旋转蒸发滤液，得到白色固体，粗产品经硅胶层析柱分离，得到白色晶体aga。

2、采用ft–ir、1h–nmr、13c-nmr表征了以上化合物的结构。

3、通过表面引发原子转移自由基聚合(si-atrp)技术，将上述三种单体接枝到硅球表面，在硅球表面形成了p(nipaam-co-aga-co-tfpt)薄膜。用atrp反应可以实现对自由基聚合较好的控制，使反应几乎同时引发，同时增长和同时结束。能够使合成的聚合物结构可控，分子量分布较窄。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需原材料和实验仪器，熟悉实验操作。确定方案，完成开题报告。

第4—6周： 完成糖响应性聚合物的合成和表征。

第7－14周： 聚合物糖响应性质的研究以及糖肽富集性能研究。

4. 参考文献（12篇以上）

1.fraser-reid, b. o.; tatsuta, k.; thiem, j. glycoscience:chemistry and chemical biology, 2nd ed.; springer, berlin, 2008; pp 816-837

2.collins, p. c.;ferrier, r. j. monosaccharides: their chemistry and their roles in naturalproducts; wiley-vch, new york, 1995; pp 431-462.

3.maier, n. m.;franco, p.; lindner, w. separation of enantiomers: needs, challenges,perspectives. j. chromatogr. a 2001, 906, 3-33.