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文檔簡介
1、在生物分離領域,疏水作用膜色譜以制造過程簡單、淋洗無需特殊組分、通用性好等優(yōu)點越來越受人們的青睞。另外,膜色譜還具有分離效率高,生產(chǎn)運行壓差小、易于規(guī)模化等特點。
本研究的目的是制備一種新型紙基疏水色譜膜,采用溫敏性聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)與不同的大分子物質共聚后接枝在濾紙上制備出紙基色譜分離膜,研究膜接枝率、形態(tài)結構與蛋白的吸附關系。利用PNIPAM聚合物的兩親性,當溫度高于低臨界溶解溫度(LCST)時表現(xiàn)出
2、疏水特性,而當溫度低于LCST時呈親水性,實現(xiàn)對蛋白吸附和脫附的控制,從而達到分離提純目的。
本研究通過在溫敏性PNIPAM中引入親水基團乙烯基吡咯烷酮(VP)、氧乙烯(EO)和疏水基團丙烯酸丁酯(BA),考察其結構和蛋白吸附性能。結果表明:PNIPAM— PVP和PNIPAM-PEO由于形成親水表層不利于蛋白吸附,而P(NIPAM—BA)共聚物由于BA基團的引入,其疏水性變強使得蛋白吸附及分離能力提高。另外將BA與NIP
3、AM共聚降低了聚合物的LCST值,隨著共聚物中BA含量增加其LCST值呈線性下降。
采用紫外光引發(fā)聚合法將主鏈為NIPAM、支鏈為P(NIPAM—BA)的支化共聚物接枝在濾紙上,使主鏈的LCST高于支鏈,當溫度逐漸升高時,接枝聚合物的支鏈先收縮,隨著溫度繼續(xù)上升主鏈也收縮,從而形成類似“葡萄串”的形態(tài)結構,該形態(tài)結構比光滑蜷縮球具有更大的比表面積。支鏈數(shù)量可通過接枝聚合時大分子單體的濃度控制。通過提高表面粗糙度辦法來達到提
4、高比表面積的目的。紙基膜的接枝率與單體濃度呈單調(diào)遞增關系,通過改變單體總濃度,可制得具有不同接枝率的分離膜。
通過差示掃描量熱法(DSC)和動態(tài)光散射法(DLS)等手段研究了具有P(NIPAM-BA)支鏈的溫敏共聚物的蜷縮行為。DLS分析表明該接枝共聚物存在兩次相轉變過程;從DSC曲線中可以觀察到兩組獨立的吸熱峰,證實了雙重相轉變行為;掃描電鏡分析進一步證明了接枝共聚物具有非光滑蜷縮表面形態(tài)。
制備并考察了三
5、種接枝不同聚合物的紙基分離膜對蛋白的吸附/脫附,結果表明:所制得的膜對蛋白吸附能力依次為P(NIPAM-g-P(NIPAM-BA))>P(NIPAM-BA)>P(NIPAM-g-PEO)。另外,接枝P(NIPAM-g-PEO)的紙基分離膜對蛋白吸附需要較高鹽濃度,而接枝P(NIPAM-g-P(NIPAM-BA))和P(NIPAM-BA)的分離膜無論是吸附還是脫附所需鹽濃度均較低,并且呈現(xiàn)顯著溫敏性。
本研究利用共聚物的溫敏
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