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《河北大学》 2018年
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PEI接枝环氧基功能化磁性微球及其应用

刘航  
【摘要】:磁性高分子微球具有廉价,粒径小,比表面积大,良好的稳定性以及超顺磁性,能在外加磁场的作用下实现快速分离等特点。被广泛应用于固定化酶、生物医学、细胞分离等领域。本文研究了聚乙酸乙烯酯磁性微球(PVAC)的制备、功能化修饰及应用,主要内容包括以下几个部分。第一,以油酸修饰的Fe_3O_4为磁粒子,乙酸乙烯酯(VAC)为单体,采用悬浮聚合法成功制备了聚乙酸乙烯酯磁性微球。在光学显微镜下观察,粒径分布在20-40μm之间,单分散性和球形度均较好。之后对磁性微球进行酯解,使其表面携带羟基,再将环氧氯丙烷修饰到磁性微球表面的羟基上,引入环氧基,并测定磁性微球表面环氧基含量为718.1μmol/g微球。随后,将不同分子量的聚乙烯亚胺(PEI600,PEI1800,PEI70000)接枝到磁性微球表面活泼的环氧基上,制得三种接枝聚乙烯亚胺的磁性微球,分别为PVAC-PEI600,PVAC-PEI1800,PVAC-PEI70000磁性微球。酸碱滴定测得三种磁性微球的表面氨基含量分别为382.1、476.7和195.4μmol/g微球。红外谱图表明磁性微球成功的接枝了聚乙烯亚胺。第二,以三种接枝不同分子量PEI的磁性微球为载体,物理吸附牛血清白蛋白(BSA),考察了接枝不同分子量PEI对蛋白吸附的影响,并与未接枝PEI磁性微球吸附BSA进行比较。结果表明,磁性微球接枝PEI后对BSA的吸附量有明显提高,PVAC-PEI600、PVAC-PEI1800、PVAC-PEI70000、PVAC酯解四种磁性微球的吸附量分别为87.8、74.5、52.0和46.0 mg/g微球。实验进一步研究了吸附过程中各种因素对BSA吸附的影响。结果显示,增加离子强度会导致BSA吸附量降低,初始BSA浓度、温度、pH值对磁性微球吸附BSA有显著的影响。当BSA浓度为2.5 mg/mL、pH为7.0、温度为35℃时,PVAC酯解和PVAC-PEI600两种磁性微球对BSA的吸附量达到最大,其最大吸附量分别为46.0和88.1 mg/g微球。第三,用PVAC-PEI600磁性微球与过渡金属离子Cu~(2+)螯合,制得金属亲和载体PVAC-PEI600@Cu磁性微球。经碘量法滴定测得Cu~(2+)含量为360μmol/g。以PVAC-PEI600@Cu磁性微球为载体,物理吸附牛血清白蛋白(BSA),并与PVAC-PEI600磁性微球物理吸附BSA进行比较。结果显示,PVAC-PEI600@Cu磁性微球较PVAC-PEI600磁性微球对BSA的吸附量有所提高,达到了99.7 mg/g微球。第四,以PVAC-PEI600和PVAC-PEI600@Cu两种磁性微球为载体,利用戊二醛为交联剂,研究了交联封装法固定化BSA。结果显示,与物理吸附法相比,交联封装法对BSA的固定化更加牢固,蛋白不易脱落。进一步,实验考察了戊二醛浓度、交联时间、交联温度及交联pH值对交联封装法固定化BSA的影响。结果表明,当戊二醛浓度为0.24‰、交联时间为90 min、交联温度为30℃、交联pH值为7.0时,PVAC-PEI600磁性微球和PVAC-PEI600@Cu磁性微球对BSA的固定化达到最优。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R943

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【参考文献】
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