接枝方法对聚合物接枝离子交换剂合成及其吸附行为影响

发布时间：2020-09-21 13:07

　　色谱介质作为蛋白质色谱技术的核心和基础被广泛研究。近年来不同种类的聚合物接枝色谱介质都表现出了各自的优越性,但接枝方式对于蛋白吸附的影响还没有系统地研究。本文以琼脂糖凝胶Sepharose Fast Flow为基质,通过“表面接枝聚合(grafting-from)”和“聚合物直接修饰(grafting-to)”两种聚合物接枝方式合成两类甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐(SPM)聚合物接枝离子交换色谱介质,系统地表征了合成介质的理化性质。在此基础上,以溶菌酶和γ球蛋白为模型蛋白,研究了聚合物接枝离子交换色谱介质的蛋白质吸附性能,并进一步利用石英晶体微天平探讨不同接枝方式中聚合物链与蛋白之间的相互作用。本文中grafting-from接枝是通过单体化合物SPM在引入引发基团的Sepharose FF凝胶孔道内“生长”出聚合物链的方法获得的,介质命名为Sep-g-SPM;grafting-to接枝则是将预先合成的聚SPM分子共价偶联于Sepharose FF凝胶孔道内获得的,介质命名为Sep-pSPM。结果表明,相同离子交换容量(IC)的条件下,Sep-g-SPM介质比Sep-pSPM介质的孔道半径更大,聚合物接枝层厚度更低。因此溶菌酶和γ球蛋白均在Sep-g-SPM的最大IC值(308 mmol/L)时获得最大的饱和吸附容量,分别是362.9 mg/mL和256.9 mg/mL。在Sep-pSPM介质上溶菌酶的最大吸附量为462.4 mg/mL。这表明溶菌酶的吸附与接枝方式关系不大。而Sep-pSPM介质上的聚合物不规则接枝导致对γ球蛋白的排斥作用。因此,在相同IC值时,γ球蛋白在Sep-pSPM介质上的饱和吸附容量更低。动力学结果表明,γ球蛋白的链传递作用只发生在Sep-pSPM上并且依赖于聚合物层的结构。QCM实验结果表明,接枝聚合物层随着时间的延长不断吸附蛋白质,同时界面的聚合物层结构也有一定的变化。溶液的离子浓度对蛋白的吸附有调控作用,Sep-g-SPM介质和Sep-pSPM介质均表现出较好的耐盐性。本研究为开发性能优越的离子交换色谱介质奠定了基础,同时为聚合物接枝介质上蛋白质吸附机理的研究提供了实验依据。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.75
【部分图文】：

吸附速率,因素,吸附剂,固相吸附

直接会影响到蛋白质的吸附来蛋白质吸附动力学的研究固相吸附蛋白质浓度之间的型和空间质量作用（steric 型（stoichiometric displacem型。Langmuir 模型是在满足SMA 模型考虑了溶液盐浓述不同盐浓度条件下的蛋白体吸附剂的传质速率受到（）内扩散传质（2）吸附剂孔附等几个因素的影响，如图

红外光谱图,红外光谱图,聚合物,吸收峰

第二章 Sep-g-SPM 聚合物接枝介质的合成及其蛋白吸附性能与讨论-g-SPM 介质红外光谱结构分析2-2 所示，Sep-Br 的图谱上在 1730 cm-1处有 C=O 的吸收有吸收峰。在 Sep-g-SPM300 介质上，1730 cm-1的吸收SPM上同样含有C=O。同时Sep-g-SPM300介质的图谱上和 521 cm-1处出现磺酸基的吸收峰，这就证明聚合物已质表面。

校准线,葡聚糖

SP-Sep-FF，SP-Sep-XL 和 Sep-g-SPM 介质的calibration curves for Sepharose FF，SP-Sep-FF，SP-Sep00 and Sep-g-SPM300 (20 mmol/LTris HCl, 50 mmol/L

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