聚苯乙烯微球的制备、功能化及其吸附BSA的性能研究

【摘要】：高分子微球在生物技术领域有着广泛的应用,特别是在蛋白质及酶的吸附固载方面具有重要的应用价值。高分子微球的表面结构和性质决定了其对蛋白质的吸附性能,因此微球的功能化对蛋白质吸附有很重要的意义。本文制备了三种聚苯乙烯微球,并研究了这些微球对蛋白质的吸附性能。首先,通过悬浮聚合法制备了单分散的聚苯乙烯微球(PSt),制备过程中考察了搅拌转速和交联剂的用量对微球粒径及分散性的影响,结果表明搅拌转速为200 r/min、交联剂的用量为0.2 m L时,制备的微球形态较好且具有单分散性;进而,实验采用悬浮共聚法制备了聚苯乙烯-丙烯酰胺微球(P(St-co-AM)),通过改变丙烯酰胺的量调整微球表面的亲疏水性,获得了具有合适表面亲疏水性能的微球;最后,以制备的聚苯乙烯微球为基础,通过傅-克酰基化反应和取代反应将氨基接枝到微球的表面,制备了携带氨基的聚苯乙烯微球(PSt-NH2)。扫描电镜(SEM)结果显示,所制备的微球球形度良好,粒径为120μm-150μm左右,具有单分散性;红外光谱(FTIR)显示,所加入的单体发生了聚合反应,而且亲水性单体丙烯酰胺和功能基团氨基被成功的引入到PSt微球的表面。随后,实验以上述合成的三种微球为载体研究了牛血清白蛋白(BSA)的吸附情况,考察了微球的表面性能对吸附BSA的影响。结果表明亲水基团丙烯酰胺的加入降低了PSt微球对BSA的吸附性能;在聚苯乙烯微球表面引入可解离的氨基,能够使BSA通过静电引力的作用吸附固定在微球上,实验考察了p H值和离子强度对氨基聚苯乙烯微球吸附BSA的影响,结果表明在p H 6.5、离子强度为20 mmol/L时,氨基微球与BSA之间的相互作用最强,微球对蛋白的吸附性能最佳,达到了55 mg蛋白/g微球。