新型温敏凝胶及其在生物分离中的应用研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:mbc3204
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文从合成N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与葡聚糖的共聚及互穿(IPN)水凝胶出发,研究环境刺激下凝胶的溶胀、吸附行为,并进一步探索其在生物分离中的应用。 本文采用甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)对葡聚糖(Dextran 40000)进行化学改性,合成出了具有反应活性的葡聚糖衍生物(GMA-Dex);使用过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺作为氧化还原引发剂引发GMA-Dex与NIPA聚合,合成出了质量比r(r=GMA-Dex/(GMA-Dex+NIPA))分别为0.2、0.4、0.5、0.6和0.8的新型共聚水凝胶(P(NIPA-co-GMA-Dex))。利用红外光谱(IR)分析和核磁共振(1H-NMR)等方法对GMA-Dex及P(NIPA-co-GMA-Dex)凝胶的结构和组成进行了表征,并分别考察了不同r值对凝胶的较低临界溶解温度(LCST)、溶胀性、退溶胀/再溶胀动力学等性能的影响。结果发现,P(NIPA-co-GMA-Dex)凝胶具有温度敏感性,pH值敏感性和离子强度敏感性。同时,P(NIPA-co-GMA-Dex)水凝胶对温度的响应还具有很好的可逆性。室温(20℃)时,P(NIPA-co-GMA-Dex)凝胶具有较高的溶胀率,而且r越大,凝胶的溶胀率越小。P(NIPA-co-GMA-Dex)凝胶的LCST均大于PNIPA凝胶的LCST(32℃),并且随r的增大而增大。退溶胀动力学的研究结果表明在50℃时,凝胶剧烈收缩,并且其r越大,凝胶退溶胀越慢,水保留率越高。再溶胀过程中,凝胶的再溶胀速率随着r的增大而增大,但均低于PNIPA凝胶再溶胀速率。此外,通过变化氯化钠的浓度来改变溶液的离子强度,研究了离子强度对P(NIPA-co-GMA-Dex)凝胶溶胀率的影响。发现所有凝胶都具有相似的变化趋势,当离子强度低于0.5mol L-1时,凝胶具有较高的溶胀率;而当离子强度逐渐增大至2mol L-1时,凝胶溶胀率则显著变小,其中r=0.8凝胶的溶胀率仅为其在水中溶胀率的1/10。 本文成功合成了GMA-Dex与PNIPA的互穿/半互穿凝胶,并对凝胶的溶胀性能进行了研究,发现PNIPA/GMA-Dex半IPN和IPN凝胶同样具有对温度敏感的特性。改变NIPA和GMA-Dex的配比对凝胶的溶胀率、退溶胀率和再溶胀率都有很大的影响。一般的GMA-Dex的质量百分比c越大,凝胶的溶胀率越小,LCST越高,退溶胀、再溶胀速率越慢。 通过凝胶的单轴压缩实验对P(N IPA一co一GMA一Dex)凝胶的力学性能进行了研究。发现P(N IPA一co一GMA一Dex)凝胶具有较好的力学性能,其剪切模量和有效交联密度均随着r的增加而增大。 本文对P困IPA一co一GMA一Dex)凝胶在生物分离中的应用进行了初步的研究。结果表明P困IPA一co一GMA一Dex)凝胶与十二烷基硫酸钠(SDS)、芦丁和丙氨酸之间的相互作用具有明显的对温度的依赖性,当温度高于凝胶的LCST时,凝胶与SDS、芦丁和丙氨酸之间的相互作用显著增强,对它们的吸附量也会相应增加,这种特性有望在生物大分子的纯化、分离等领域得到实际应用。通过考察P伽IPA一co一GMA一Dex)凝胶对多糖和蛋白质的浓缩分离行为发现,P伽IPA一co一GMA一Dex)凝胶对多糖和蛋白质的分离效率在LCsT附近发生突跃,显示出较好的浓缩分离能力。
其他文献
物联网是在互联网和传统电信网的基础上进行扩展,从而实现物品与物品之间的互联互通,它是继计算机和互联网之后的第三次信息技术革命。目前,物联网正在得到广泛应用,并且涵盖
以心脏超声图像后期处理为研究对象,利用压缩感知原理,及稀疏信号自适应重构算法,结合心脏超声图像的纹理特征,建立超声图像重构算法模型。缩短超声图像从采集到重构的运算时
<正>紧贴党的中心工作、国家发展大局和安全形势需求,及时明确军队建设的目标任务,是党领导我军从弱到强、由小到大、不断发展的基本经验。在各个历史时期,我们党根据形势任
众所周知,服务器需求中使用桌面虚拟化技术可以大大降低企业成本。通过大量选型试验发现使用Hyper-V部署Citrix Xen Desktop可以将中小企业的服务器需求成本压缩到最低,该文
<正> 目前,再生资源的回收利用正在受到有关方面的重视。但是,究竟什么是再生资源?似乎仍是一个有待进一步弄清的问题。出于研究我国再生资源产业发展的需要,笔者查找了国内
总结农家书屋的发展现状,从内部环境要素和外部环境要素两个方面分析农家书屋可持续发展的8个要素和发展中存在的问题,从"建立农民需求导向的资源建设管理体系"、"确立农家书
作为中国现代美学开创时期的重要人物,蔡元培深受康德美学思想的影响,主要表现在三个方面:一是知识与道德成为蔡元培接受康德的两个基本前提,二是蔡元培关注的核心问题是美感
我国是一个十分有名的茶乡,茶史悠久,茶种众多,深受世界各国人民的喜爱,因此我国每年的茶叶出口量十分大,由于茶叶是我国文化宣传的途径之一,因此在对外宣传时,对相关宣传资料的英译
SnO2是一种重要的半导体材料,具有特殊氧化还原电位,有利于深度降解待降解物,并且光稳定性好,无毒有望成为新型光催化剂,但它的禁带宽度较宽,在紫外光下才可呈现高催化活性,因此推广
对东北林业大学老山试验站野生水金凤的花期、花部形态、花的开放动态等进行观察,同时对其花粉活力、柱头可授性、花粉-胚珠比(P/O)、杂交指数及繁育系统进行检测。结果显示: