| 题名 | 接枝型聚蔗糖-琼脂糖色谱介质及其应用 |
| 作者 | 张彬 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012-05-29 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王长海 |
| 关键词 | 琼脂糖 聚蔗糖 三(羟甲基)氨基甲烷 接枝型色谱介质 吸附 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 色谱是一种广泛应用的下游分离技术，80%以上的分离过程——尤其是医药产品的分离过程——使用色谱技术。高效的色谱介质是色谱技术研究的核心内容。常用的色谱介质存在吸附容量小，传质速率慢等问题。近年来，接枝型色谱介质因其自身结构上的特点有效地提高了介质的吸附容量以及溶质的传质速率。目前，接枝型色谱介质——特别是葡聚糖接枝的琼脂糖介质已广泛用于生物大分子分离。然而，葡聚糖是线性多糖分子，一方面会显著降低介质的孔体积；另一方面，葡聚糖溶液较高的粘度会对接枝聚合反应造成困难。针对上述问题，本研究以琼脂糖介质Sepharose HP颗粒为基质材料，制备了接枝型聚蔗糖-琼脂糖介质。针对生物大分子分离的特点，以三(羟甲基)氨基甲烷 (Tris) 为配基，偶联于Sepharose HP和接枝型聚蔗糖10-Sepharose HP介质。通过研究吸附过程，对常规琼脂糖介质和接枝型聚蔗糖-琼脂糖介质进行了比较。主要结果如下：1. 首次制备了接枝型聚蔗糖-琼脂糖色谱介质并对其特性进行了详细探讨。考察了预混合时间、聚蔗糖初始浓度、NaOH加入量以及反应时间对聚蔗糖接枝量的影响。结果表明，聚蔗糖最大接枝量可达50 mg/mL以上，显著大于目前所报道的葡聚糖的接枝量。表征了所制备的接枝型聚蔗糖-琼脂糖介质，接枝聚蔗糖后，介质的比表面积最大提高约20%，羟基含量最大提高约40%；在聚蔗糖接枝量显著高于葡聚糖接枝量的情况下，孔径降低幅度略大于葡聚糖。2. Tris-Sepharose HP介质的制备与吸附机理研究。考察了反应体系pH值、温度、Tris溶液初始浓度以及反应时间对配基密度的影响，所得Tris-Sepharose HP介质的最大配基密度达63.5 μmol/mL。通过对吸附过程的研究发现Tris-Sepharose HP对牛血清白蛋白的吸附过程包括静电相互作用和氢键作用，pH 6.0条件下，以静电相互作用为主；pH 5.0条件下，以氢键作用为主。Tris-Sepharose HP的静电作用属于弱阴离子交换模式，可在较低盐浓度下洗脱，有利于保持蛋白质的结构和活性。3. 接枝型Tris-聚蔗糖10-Sepharose HP介质的制备。通过对吸附过程的研究，比较了常规琼脂糖介质和接枝型聚蔗糖-琼脂糖介质的吸附性能，结果表明接枝型聚蔗糖-琼脂糖介质在静态吸附容量、孔扩散系数以及动态吸附容量方面均显著提高，表明接枝型聚蔗糖-琼脂糖介质具有良好的色谱性能。4. 应用Tris-Sepharose HP和Tris-P10-Sepharose HP介质从坛紫菜中分离了R-藻红蛋白。比较了Tris-Sepharose HP、Tris-P10-Sepharose HP介质与常用离子交换色谱介质Q Sepharose HP对R-藻红蛋白的分离过程，结果表明Tris-P10-Sepharose HP介质对R-藻红蛋白的吸附量比Q Sepharose HP大约1倍，明显优于商品化Q Sepharose HP介质。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境科学 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/5658]  |
| 专题 | 中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张彬. 接枝型聚蔗糖-琼脂糖色谱介质及其应用[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
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