改性尼龙亲和膜的制备及其清除亲脂性毒物的研究

【摘要】：亲和膜分离技术兼具亲和色谱和膜分离技术两者的优点,具有特异性高、分离速度快、操作压降低、处理量大等优点,是一种新型的分离技术,在体外血液解毒方面具有潜在的应用价值。本论文以尼龙微孔滤膜为基膜,经共价耦合亲水性大分子壳聚糖及其衍生物和羟乙基纤维素后,再固载化辛巴蓝配基制备亲和膜,并将其应用于血液中亲脂性毒物胆红素的清除。 采用不同的方法对所得的亲和膜的物理化学性质进行了分析:SEM结果显示该膜具有良好的孔结构;抗张强度测试表明膜具有一定的机械性能;同时该膜也具有较大的孔径、孔隙率和渗透通量,将所得的膜制成膜堆之后,反压较小,适宜于色谱分离;FTIR和染料释放分析结果表明,亲水层和配基与膜均是共价结合,该膜具有良好的化学稳定性。同时该膜体系具有较大的亲水层密度(91.6 mg/g以上)和较高配基含量(90 μmol/g以上),配基释放率低,有利于其进一步应用。 将所得的亲和膜用于胆红素的吸附清除,考察了吸附的影响因素。亲和膜的吸附容量随着配基含量和胆红素的初始浓度的增加而增大;随着离子强度的增大先减后增;随着pH值的增加吸附容量在pH 6.0-7.0 的范围内出现峰值;随着温度的上升,亲和膜对胆红素的吸附容量和速率都增大,在实验范围内,37 ℃时温度的影响得以优化。以上结果表明所制得的亲和膜体系应用于体外解毒过程的前景广阔。考察了亲和膜对白蛋白-胆红素复合物的竞争吸附能力,白蛋白的存在对于胆红素的清除的影响较大。但即使在 为50:1的情况下,亲和膜仍然对胆红素有一定的吸附能力,胆红素的总吸附量达到20 mg/g左右,且白蛋白的损失很小(低于5%),表明亲和膜有较强的竞争能力,能够与白蛋白竞争结合胆红素。进一步的实验还表明, 小于0.8时亲和膜竞争能力较强,能够从白蛋白分子上胆红素结合较强的位点上将胆红素竞争吸附下来。 对亲和膜吸附胆红素的反应动力学和等温吸附行为进行了探讨。结果表明亲和膜体系对胆红素的吸附反应动力学在初始阶段约50 min内,吸附符合(拟)一级反应动力学,而在此之后则符合(拟)二级吸附反应动力学。平衡吸附结果符合Langmuir-Freundlich模型,亲和膜对胆红素的吸附作用都是正协同的。 分别考察了两种亲和膜的穿透曲线,探讨了溶液的初始浓度与进样速度的影响。结果显示,进样速度越快,配基的利用率和清除容量都有所下降;初始浓度越大,亲和膜的清除率和配基利用率都增大。将膜制成膜堆,用于色谱分离胆红素过程,结果表明亲和膜分离过程能较快的实现胆红素的清除。清除后用较为简 WP=4 单的方法就能实现胆红素的洗脱和亲和膜的再生,再生膜的机械性能良好,多次使用后,其拉伸强度变化不大,甚至经长期储存后,仍然具有良好的机械性能。对胆红素仍然具有较强的吸附能力,可多次重复使用,实际应用中可以大大降低成本。