疏水電荷誘導色譜的吸附平衡及動力學研究.pdf

1、疏水電荷誘導色譜(HCIC)是一種新型的生物分離技術，配基兼有弱疏水性和弱電離性，可以從中等離子強度的料液中直接捕獲目標產物，避免對料液的預處理，如加鹽、稀釋等步驟，從而使分離效率提高，成本降低。其吸附通過疏水作用，解吸則是通過調節(jié)流動相的pH值，使配基與目的產物帶上相同電荷，當靜電斥力大于疏水作用時達到洗脫。HCIC通過修飾高密度的配基獲得較高的吸附容量，達到耐鹽吸附的效果。 蛋白質的吸附平衡和動力學在設計和優(yōu)化生物分離過程中

2、非常重要。然而，對于疏水電荷誘導色譜的研究目前還處于初始階段，其研究主要集中在配基的篩選及應用方面，對其理論模型的構建及蛋白質在吸附劑上的吸附動力學研究還比較少。本文在課題組前期工作的基礎上，主要進行了以下的研究工作： 1.以瓊脂糖凝膠Sepharose CL-6B為初始介質，通過加入助溶劑二甲基亞砜對傳統的環(huán)氧氯丙烷活化法進行改進，在介質上高密度修飾環(huán)氧基團，活化密度達到110μmol/g。以5-氨基吲哚作為HCIC新型配基，

3、對活化后的介質進行修飾，制得HCIC介質5-AI-Sepharose CL-6B，配基密度可達80-85μmol/g。 2.以溶菌酶和牛血清白蛋白(BSA)為模型蛋白，兩種修飾密度的HCIC介質5-AI-Sepharose CL-6B為吸附劑，通過靜態(tài)吸附實驗研究了離子強度、配基密度和pH值對蛋白質吸附的影響。研究發(fā)現，隨著鹽濃度和配基密度的升高，蛋白質的吸附量增大。與低密度介質相比，80μmol/g介質具有明顯的耐鹽吸附能力。

4、當pH值從7降低至3時，介質對溶菌酶的吸附容量快速降低，與HCIC色譜機理相吻合，可以通過降低pH值進行洗脫。 3.通過間歇吸附動力學實驗，采用孔擴散模型擬合不同條件下HCIC介質吸附溶菌酶和BSA的速率曲線求得有效孔擴散系數De。鹽濃度的增加對溶菌酶的有效孔擴散系數影響很小，且不同配基密度下其孔擴散系數基本一致。BSA的擴散行為與溶菌酶不同，有效孔擴散系數隨鹽濃度增加而降低。 本研究對于深入了解蛋白質在疏水電荷誘導色譜