[發(fā)明專利]一種星形磁響應(yīng)有機(jī)吸附材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710300145.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN107552022B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜開峰;但順民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/28
• 分類號(hào): B01J20/28;B01J20/26;B01J20/30
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本發(fā)明涉及一種星形結(jié)構(gòu)吸附材料及其制備方法，屬于高分子材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明用于高效、快速和便捷的分離純化蛋白質(zhì)的星形磁響應(yīng)材料包括以下原料：連續(xù)相為乙醇、甲苯和聚乙烯吡咯烷酮。分散相為甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA）、偶氮二異丁腈、十二醇、環(huán)己醇和四氧化三鐵。本發(fā)明采用分散聚合法控制聚合物微球進(jìn)行表面交聯(lián)自組裝形成星形磁響應(yīng)聚合物吸附劑。本發(fā)明制備的星形磁響應(yīng)有機(jī)吸附劑不僅具有微球裝吸附劑的高比表面積、高吸附位點(diǎn)和高吸附量，同時(shí)還具有宏觀粒度大和磁響應(yīng)強(qiáng)度高等性特，統(tǒng)一了生物大分子吸附劑高效吸附，便捷分離的兩大特性，為生物分離材料領(lǐng)域提供一類性能優(yōu)良的分離材料。該材料對(duì)牛血清蛋白（BSA）的吸附容量可達(dá)108 mg/g干基材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種星形結(jié)構(gòu)吸附材料及其制備方法，更具體的說是一種用于高效分離純化蛋白質(zhì)的聚酯吸附材料及其制備方法，屬于高分子材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著生物化工的不斷發(fā)展，生物大分子在各個(gè)領(lǐng)域不斷地利用，使得生物分離技術(shù)成為生物化工行業(yè)的研究熱點(diǎn)。高分子聚合物微球由于其大比表面積、易改性和和較高的機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn)，已廣泛用于生物分離的許多應(yīng)用中，包括酶固定，細(xì)胞分離，免疫測(cè)定，蛋白質(zhì)純化，并且用作藥物位點(diǎn)特異性的載體。但是此類聚合物微球在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)有一個(gè)很大的缺點(diǎn)：不便于分離。由于其微球結(jié)構(gòu)是微米級(jí)，其粒度之小在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過程中多用機(jī)械離心的方式進(jìn)行分離，這必然會(huì)使實(shí)驗(yàn)操作變得繁瑣。對(duì)此，有的研究者提出將制備的微球用作色譜柱填料，采用色譜柱分離方法對(duì)生物大分子實(shí)現(xiàn)分離。但是對(duì)于色譜柱也有許多因素如：流動(dòng)相、微球的填充方式、柱壓等都會(huì)影響最終的分離效果。而對(duì)于為實(shí)現(xiàn)易分離、操作便捷等特點(diǎn)，有人提出將聚合物粒度提高，用同樣的方式制備平均粒度在上百微米的聚合物大球。但是在具體實(shí)驗(yàn)過程中研究者們發(fā)現(xiàn)，隨著聚合反應(yīng)的不斷進(jìn)行所得的聚合物粒度的分布范圍很廣，得不到單分散的聚合物，同時(shí)由于制備的粒度較大，使得該類聚合物吸附材料的比表面積和活性位點(diǎn)較低會(huì)導(dǎo)致最后吸附材料的吸附效率較低。這使得研究制備具有高吸附分離效率、易分離、易操作等特點(diǎn)的新型吸附材料成為現(xiàn)今生物分離領(lǐng)域的需要。

為了更好的指導(dǎo)新型結(jié)構(gòu)吸附材料設(shè)計(jì)和合成，研究者們從合成理論上對(duì)聚合物材料的制備成型及形貌控制等行為的關(guān)系進(jìn)行了初步研究，提出了一些數(shù)學(xué)模型。上世紀(jì)九十年代初期Stǒver等人提出了以沉淀聚合方法制備單分散微球方法的可行性(Li K.,Stǒver H.D.H.J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.,1993,31:3257-3263)。后來一些研究人員在此基礎(chǔ)之上提出了分散聚合，利用該聚合反應(yīng)過程中特有的相分離現(xiàn)象可實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物形貌控制并制備了同形態(tài)的微球，如核殼結(jié)構(gòu)微球、溶脹式微球及洋蔥形層狀微球等(LiW.H.,Stǒver H.D.H.J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.,1998,36:1543-1551；ZhengG.D.,Stǒver H.D.H.J.Macromolecules,2002,35:7612-7619；Takckoh R.,Li W.H.,BurkeN.A.D.J.Am.Chem.Soc.,2006,128:240-224)。從分散聚合原理分析發(fā)現(xiàn)，可利用相分離及反應(yīng)體系對(duì)聚合物材料的結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行有效調(diào)控，并有望制備具有高吸附效率與易操作分離的吸附材料，為新型吸附材料的制備提供了一條嶄新途徑。