聚偏氟乙烯改性親和膜及其吸附與免疫分離性能研究.pdf

1、親和膜分離技術(shù)是將親和色譜和膜分離相結(jié)合的一種新型分離技術(shù)，既具膜的快速對流傳質(zhì)特征，又有生物分子的識別功能，能實現(xiàn)一步純化獲得高純度生物物質(zhì)的目的，從而簡化純化步驟，可減少產(chǎn)品損失，降低操作成本。聚偏氟乙烯(PVDF)耐高溫、耐溶劑，并具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性，如能制得性能優(yōu)良的中空纖維親和膜，則將對親和膜分離的工業(yè)放大與推廣應用起到重要作用。 本論文首次利用PVDF中空纖維膜為基質(zhì)材料，通過表面涂覆、接枝、共混等改性方法，有效地

2、改善了PVDF膜表面的親水性和生物相容性，并將特定的配基接枝到改性PVDF膜表面，制備成親和膜，用于生化產(chǎn)品的分離純化。具體內(nèi)容如下： (1)將親水性物質(zhì)羥乙基纖維素(HEC)偶聯(lián)到經(jīng)強堿改性的PVDF中空纖維膜上，進一步分別接枝上L-苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)和組氨酸(His)，制得氨基酸親和膜。用FT-IR和XPS分析其接枝效果，配基密度分別達到780.3、611.5、702.1μmol/g膜；將其用于從人血漿中分

3、離純化出有醫(yī)用價值的丫-球蛋白，最適條件下，10m1人血漿可純化出21mg γ-球蛋白，其純度達83.9％，純化倍數(shù)達6倍以上；經(jīng)7次重復性使用，Phe親和膜的吸附量仍沒有明顯降低，為人血漿中γ-球蛋白的分離純化提供了一條簡便、實用的新方法。 (2)PVDF中空纖維膜經(jīng)強堿處理后，將親水性物質(zhì)聚乙烯醇(PVA)偶聯(lián)到PVDF膜上，經(jīng)戊二醛交聯(lián)并鍵合殼聚糖，制得殼聚糖親和膜。用FT-IR和XPS分析其膜表面改性效果；殼聚糖鍵合量達

4、到0.154mg/cm2膜；將殼聚糖親和膜用于水溶液中內(nèi)毒素的去除，在pH7.0，離子強度0.2mol/1條件下，其飽和吸附量為21.421EU/mg膜，解離常數(shù)為0.500lEU/mi，流速為1ml/min時，內(nèi)毒素去除率達到92.3％，去除效果良好；用于去除牛血清白蛋白BSA和溶菌酶溶液中內(nèi)毒素時，在最適pH、離子強度條件下，其對內(nèi)毒素去除率分別為88.6％(11.50 EU/mg膜)和72.4％(9.92 EU/mg膜)，蛋白質(zhì)回

5、收率分別可達93.4％(0.187 mg/mg膜)和92.3％(0.104 mg/mg膜)。 (3)采用干法制膜制得了網(wǎng)絡狀大孔結(jié)構(gòu)的硝酸纖維素(NC)和PVDF微孔膜。對于NC膜，以丙酮為溶劑，乙醇、異丙醇和水為非溶劑添加劑，通過調(diào)節(jié)制膜液中溶劑和非溶劑的配比以及成膜環(huán)境條件，首次制備了孔徑可控的NC膜，為制備網(wǎng)絡狀孔徑結(jié)構(gòu)均一的大孔膜的發(fā)展提供了一種新方法；對于PVDF膜，則分別采用磷酸三乙酯(TEP)、二甲基甲酰胺(DMF

6、)和二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，乙醇、異丁醇、丙酮、醋酸甲酯和水為非溶劑添加劑，由于PVDF的高度結(jié)晶性，所制得的PVDF膜其孔徑的變化幅度沒有NC膜那樣寬。 (4)采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作增容劑(Compatibilizer)，可有效促進PVDF和NC之間的共混相容性；通過調(diào)節(jié)制膜液中聚合物和溶劑配比、非溶劑添加劑種類以及成膜環(huán)境，制備出網(wǎng)絡狀結(jié)構(gòu)的PVDF/NC共混膜。靜態(tài)水接觸角分析發(fā)現(xiàn)，隨著制膜液中NC含量

7、的增大，共混膜的親水性逐漸得到提高。 (5)通過Western轉(zhuǎn)印技術(shù)，將純度為98％的重組別藻藍蛋白(recombinant allophycocyanin，rAPC)分別轉(zhuǎn)印到研制的NC、PVDF和PVDF/NC共混膜上，制備成rAPC免疫親和膜，利用抗體與抗原之間的特異性免疫反應，分別對兔抗APC多克隆抗血清進行分離純化，獲得的兔抗APC抗體的純化吸附量分別為5.79、7.54和7.32 mg/g膜；經(jīng)SDS-PAGE分析