基于環(huán)糊精和聚輪烷的新型親和膜構(gòu)建及性能研究.pdf

1、聚輪烷(PR)作為超分子化學(xué)的重要成員，具有特殊的可移動的“軸環(huán)”結(jié)構(gòu)，作為“轉(zhuǎn)子”的環(huán)糊精(CD)環(huán)沿著PR“軸”發(fā)生滑移和旋轉(zhuǎn)，其獨特的超分子結(jié)構(gòu)為分離科學(xué)提供了新的思路。但是到目前為止，環(huán)糊精基聚輪烷作為親和吸附材料的間隔臂的研究很少。本論文以點擊化學(xué)等手段，將環(huán)糊精以及聚輪烷作為親和吸附材料的間隔臂，建立了連接配基與基膜之間的橋梁，構(gòu)建新型親和膜，對其構(gòu)建方法-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系進行探索，為生物大分子分離提純領(lǐng)域提供一種極具潛力的新

2、方法。
　　本論文以三嗪染料作為親和配基，以環(huán)糊精和聚輪烷為間隔臂，以乙烯乙烯醇共聚物(EVAL)作為基質(zhì)材料，采用填充、點擊化學(xué)等多種手段設(shè)計并制備平板和中空纖維式親和膜，研究了生物分子在膜上的靜態(tài)和動態(tài)吸附行為，并進行了生物體系的分離和純化，取得了良好的效果。具體的研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)以填充法制備了新型親和膜，對其結(jié)構(gòu)、動態(tài)吸附脫附行為進行了研究，結(jié)果表明，親和膜呈非對稱指狀孔結(jié)構(gòu)，功能體在膜內(nèi)分布較為均勻，

3、親和膜對BSA等蛋白分子具有良好吸附能力，在親和膜進行三次吸附—清洗—脫附過程中，其仍具有較高的吸附效果，親和膜的重復(fù)使用率較高。
　　(2)以點擊化學(xué)為封端反應(yīng)，β-環(huán)糊精為封端劑，在以水為溶劑的一步法，合成出了以CD為主體，聚乙二醇(PEG)為客體的聚輪烷，該反應(yīng)條件溫和、操作簡單。并通過核磁、紅外、TEM等手段驗證了產(chǎn)物的成功合成。結(jié)果表明制備的PR中每個PEG主鏈上含有26個環(huán)糊精分子。
　　(3)制備帶有“可點擊”

4、的間隔臂CD和PR，并將CD和PR偶聯(lián)到帶有端基炔的活性載體EVAL-alk上，以制備帶有不同超分子間隔臂的親和吸附材料EVAL-CD和EVAL-PR;通過紅外、XPS、核磁共振氫譜等手段驗證了親和膜的成功制備;通過SEM對其微觀結(jié)構(gòu)進行了表征，表明了新型親和膜具有發(fā)達的孔道結(jié)構(gòu)，能夠為料液提供通道;同時通過熒光共聚焦顯微鏡、電泳測試手段，研究了EVAL-CD、EVAL-PR親和膜對溶菌酶的靜態(tài)吸附性能;由SDS-PAGE凝膠電泳實驗結(jié)

5、果表明EVAL-PR親和膜對溶菌酶的吸附效果優(yōu)于EVAL-CD親和膜。
　　(4)初步中空纖維式親和膜進行了考察，研究了功能體CD與EVAL共混制備的中空纖維親和膜，考察了吸附時間、吸附初始濃度、離子強度、pH因素對新型EVAL中空纖維親和膜吸附性能的影響;并探討親和膜對溶菌酶的吸附機理及動力學(xué)吸附行為;并對吸附飽和的中空纖維親和膜進行了脫附性能的研究。選用離子強度為1mol/LKSCN的pH=8.0的磷酸鹽緩沖液進行洗脫效果較好