一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工分離介質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介 質(zhì)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 晶膠介質(zhì)是近幾年出現(xiàn)的一種新型層析分離介質(zhì)，其介質(zhì)骨架內(nèi)具有尺寸從數(shù)微 米到數(shù)百微米的超大孔隙，允許微生物細(xì)胞或細(xì)胞碎片順利通過，因此，適于從微生物發(fā)酵 液、細(xì)胞培養(yǎng)液、血液以及含有其它固相雜質(zhì)的復(fù)雜生物料液流體如乳清、牛乳等中快速分 離生物大分子物質(zhì)。其分離過程步驟少，生物大分子在晶膠床柱內(nèi)的傳質(zhì)迅速，分離耗時 短，分離效率好，在生物分離領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。
[0003] 雖然國內(nèi)外學(xué)者已制備成功不同系列的晶膠介質(zhì)，但是，現(xiàn)有的晶膠介質(zhì)孔隙尺 寸大小主要集中在數(shù)微米至約100?200微米，比表面積較小，孔隙級次單一，吸附位點較 少，使得晶膠介質(zhì)的吸附容量和分離效果都沒有充分發(fā)揮。但是，要通過常規(guī)結(jié)晶致孔和聚 合反應(yīng)耦合方法制備多級次孔的晶膠介質(zhì)，則比較困難。同時，帶有陽離子交換功能基團(tuán)的 晶膠嵌合型復(fù)合晶膠介質(zhì)則沒有文獻(xiàn)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種陽離子交換嵌合型晶 膠分離介質(zhì)及其制備方法。
[0005] 所述的一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)，其特征在于所述的嵌合型晶膠介質(zhì) 為連續(xù)床介質(zhì)，具有孔徑從亞微米和微米量級的多級次孔隙，所述嵌合型晶膠介質(zhì)內(nèi)嵌有 晶膠微球，且?guī)в腥缡剑↖ )所示的磺酸基陽離子交換功能基團(tuán)：
【主權(quán)項】
1. 一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)，其特征在于所述的嵌合型晶膠介質(zhì)為連續(xù)床 介質(zhì)，具有孔徑從亞微米和微米量級的多級次孔隙，所述嵌合型晶膠介質(zhì)內(nèi)嵌有晶膠微球， 且?guī)в腥缡剑↖)所示的磺酸基陽離子交換功能基團(tuán)：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)，其特征在于所述的嵌 合型晶膠介質(zhì)的基質(zhì)采用內(nèi)嵌纖維素微球的聚甲基丙烯酸羥乙酯晶膠基質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)，其特征在于所述的嵌 合型晶膠介質(zhì)多級次孔隙的孔徑為0. 1?300ym，孔隙率80?95%，對溶菌酶模型蛋白的 吸附容量為1?5mg/mL晶膠。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)的制備方法，其特征在 于所述制備方法如下：以帶烯鍵和磺酸基團(tuán)的能與內(nèi)嵌纖維素微球的聚甲基丙烯酸羥乙酯 嵌合型晶膠基質(zhì)反應(yīng)的單體為接枝單體，以Cu3+離子溶液為催化劑，對內(nèi)嵌纖維素微球的 聚甲基丙烯酸羥乙酯嵌合型晶膠基質(zhì)進(jìn)行接枝修飾，在晶膠骨架中固載磺酸基陽離子交換 功能基團(tuán)，得到所述的陽離子交換嵌合型晶膠介質(zhì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)的制備方法，其特征在于所 述的接枝單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸，所述接枝單體以0. 5?2M單體 水溶液的形式加入，所述單體水溶液的體積用量為嵌合型晶膠連續(xù)床介質(zhì)基質(zhì)體積的3~5 倍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)的制備方法，其特征在于所 述催化劑Cu3+離子溶液的終濃度為0. 03?0. 06M，體積用量為嵌合型晶膠連續(xù)床介質(zhì)基質(zhì) 體積的3~5倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)的制備方法，其特征在于所 述接枝反應(yīng)的溫度為45?55°C，反應(yīng)時間為0. 5?4h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)的制備方法，其特征在于所 述的Cu3+離子溶液為K5[Cu(HI06) 2]溶液或Na5[Cu(HI06) 2]溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)及其制備方法。其特征在于所述的嵌合型晶膠介質(zhì)為內(nèi)嵌纖維素微球的聚甲基丙烯酸羥乙酯連續(xù)床介質(zhì)，經(jīng)2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸接枝修飾得到，其孔徑0.1～300μm，孔隙率80～95%，帶有磺酸基陽離子交換功能基團(tuán)，對溶菌酶模型蛋白的吸附容量1～5mg/mL晶膠。本發(fā)明提供的嵌合型晶膠介質(zhì)的孔徑從亞微米和微米量級，擁有擴散傳質(zhì)吸附小孔和對流傳質(zhì)超大孔的多級次孔隙，提高了晶膠介質(zhì)的比表面積和化學(xué)修飾后的吸附位點；同時，所述的晶膠介質(zhì)的基質(zhì)材料生物相容性優(yōu)良，在分離環(huán)境下很穩(wěn)定，可重復(fù)利用，具有很好的安全性，在生化分離領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J20-30, B01J20-285
【公開號】CN104607162
【申請?zhí)枴緾N201510019873
【發(fā)明人】贠軍賢, 姚善涇, 林東強, 沈紹傳, 姚克儉, 潘毛毛
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月15日