热响应型两水相体系的构建改良及聚赖氨酸的分配

发布时间：2017-08-03 04:11

  本文关键词：热响应型两水相体系的构建改良及聚赖氨酸的分配

  更多相关文章： 两水相体系 热响应型聚合物 成相机理 低场核磁共振 聚赖氨酸分配

【摘要】：两水相萃取是一种新型的生物分离技术,因其具备较多的优点正被广泛应用于许多领域,但由于聚合物的回收率低导致成本过大,从而阻碍了产业放大。本课题的主要目的是制备并构建了一种热响应可再生型两水相体系(ATPS),大大提高了聚合物的回收率,对此两水相体系的成相机理进行深入研究,并利用该体系对聚赖氨酸实现优化分配。此两水相体系是由两种热响应型聚合物PVBAm和PN所组成。聚合物PVBAm是以5.0g N-乙烯基已内酰胺(NVC1),0.5m1甲基丙烯酸丁酯(BMA)和0.3g丙烯酰胺(Am)为单体无规聚合而成,其最小临界温度为45.0 ℃,最大回收率为96.6%；而聚合物PN只以5.0g N-异丙基丙烯酰胺(NIP AM)为单体无规聚合而成,其最小临界温度为33.5℃,最大回收率为98.3%。使用红外光谱对两种聚合物的结构进行了表征,结果显示各单体均以一定的比例参与各聚合物的合成。两种聚合物溶液在特定的浓度、温度和pH条件下均能形成两相。通过引进低场核磁共振技术(LF-NMR),测定了成相前后相体系中水的弛豫时间,初步形成此两水相体系的成相机理；再通过表面张力仪、透射电子显微镜(TEM)及动态激光散射(DLS)技术对成相后上下相的表面张力和微观结构进行测定和观察,热响应型PvBAm/PN两水相体系的成相机理进一步得到验证。聚赖氨酸(包括标准品和粗品)在此两水相体系中实现优化分配。结果显示,聚赖氨酸主要分布在富集有PN的下相中,且标准品和粗品的最大分配系数(1/K)分别在60mMCH3COONa和70mM (NH4)2SO4处为6.87和7.41；且聚赖氨酸发酵液在此两水相体系进行分配时,当加入(NH4)2SO4时能将聚赖氨酸和大部分杂质分布在不同的相中。综上所述,此可再生热响应型PVBAm/PN两水相体系在生物分离领域有着良好的应用前景。
【关键词】：两水相体系 热响应型聚合物 成相机理 低场核磁共振 聚赖氨酸分配
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O658.2;TQ317
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-21
• 1.1 两水相技术的概述10-16
• 1.1.1 两水相系统简介10-13
• 1.1.2 两水相体系的发展历程13-14
• 1.1.3 两水相体系的应用前景14-16
• 1.2 聚赖氨酸的概述16-18
• 1.2.1 聚赖氨酸的简介16-17
• 1.2.2 聚赖氨酸的性质17-18
• 1.2.3 聚赖氨酸的传统分离方法18
• 1.3 低场核磁共振技术的概述18-19
• 1.4 本课题的主要目的、意义和内容19-21
• 1.4.1 目的和意义19
• 1.4.2 主要内容19-21
• 第2章 热响应型聚合物的合成及表征21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 试剂和仪器21-22
• 2.3 实验步骤及方法22-26
• 2.3.1 聚合物P_N的合成22-23
• 2.3.2 聚合物P_(VBAm)的合成23-24
• 2.3.3 聚合物的表征24-26
• 2.4 结果与讨论26-31
• 2.4.1 聚合物的合成26
• 2.4.2 聚合物的表征26-31
• 2.5 小结31-33
• 第3章 热响应可再生型两水相体系的构建及相图的绘制33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 试剂和仪器33-34
• 3.3 聚合物的成相实验34-35
• 3.3.1 不同浓度的聚合物溶液成相34
• 3.3.2 温度对成相的影响34-35
• 3.4 两水相体系相图35-36
• 3.5 结果与讨论36-41
• 3.5.1 不同浓度聚合物溶液的成相36
• 3.5.2 不同温度下成相36-37
• 3.5.3 不同pH值成相37
• 3.5.4 相图的绘制37-41
• 3.6 小结41-43
• 第4章 热响应型P_(VBAm)/P_N两水相体系成相机制的探究43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 试剂和仪器43-44
• 4.3 热响应型P_(VBAm)/P_N两水相体系成相机理的研究44-46
• 4.3.1 低场核磁共振技术44-45
• 4.3.2 相体系表面张力的测定45
• 4.3.3 相体系微观结构的观察45-46
• 4.4 结果与讨论46-52
• 4.4.1 不同条件下相体系中H质子的测定46-49
• 4.4.2 上下相表面张力的测定49-50
• 4.4.3 两水相体系P_(VBAm)/P_N的微观结构50-52
• 4.5 小结52-53
• 第5章 聚赖氨酸在热响应型P_(VBAm)/P_N两水相体系中的分配53-64
• 5.1 引言53-54
• 5.2 试剂和仪器54-55
• 5.3 聚赖氨酸的检测及其分配系数的表达55-56
• 5.4 聚合物浓度对聚赖氨酸分配的影响56
• 5.5 温度对聚赖氨酸分配的影响56
• 5.6 pH值对聚赖氨酸分配的影响56-57
• 5.7 无机盐对聚赖氨酸分配的影响57
• 5.8 结果与讨论57-62
• 5.8.1 聚赖氨酸的标准曲线57-58
• 5.8.2 聚合物浓度对聚赖氨酸分配的影响58-59
• 5.8.3 温度对聚赖氨酸分配的影响59-60
• 5.8.4 pH值对聚赖氨酸分配的影响60
• 5.8.5 无机盐对聚赖氨酸分配的影响60-62
• 5.9 小结62-64
• 第6章 总结和展望64-67
• 6.1 总结64-65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士学位期间取得的成果76

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