基于导电聚合物构建的亲和基材及其性能研究

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本文首次以导电聚合物构建了两种形态的亲和吸附基材—聚(N-2-羧乙基吡咯)微米管、聚(吡咯-3-羧酸)-AAO复合膜,并对它们的形貌、理化性能、吸附及洗脱再生性能进行研究。(1)聚(N-2-羧乙基吡咯)微米管的制备及性能研究以聚碳酸酯膜为基膜,采用模板法,通过化学氧化将N-2-羧乙基吡咯沉积到聚碳酸酯膜孔上,去除聚碳酸酯基膜,得到聚(N-2-羧乙基吡咯)微米管;将Cu2+作为亲和配基,通过螯合剂IDA与微米管内外表面的-COOH键合,使Cu2+固载到微米管的内外壁上,制备得到具有理想形貌的固载Cu2+的亲和微米管,并测定了膜上所固载的Cu2+的含量为1.96 mnol/g微米管。以血红蛋白(Hb)作为目标蛋白,研究了亲和微米管的吸附性能。结果表明,所制备的亲和微米管对Hb展现出良好的吸附特异性,在较低的离子强度、较高的Hb初始浓度以及中性的Hb溶液(pH=6.8)条件下有利于获得较高的吸附容量。另外还考察了所制备的亲和微米管对于Hb的吸附机理,结果表明实验数据符合Freundlich等温吸附机理,且R2=0.999。研究了亲和微米管吸附Hb后的洗脱和再生,使用pH=3.6的醋酸-醋酸钠缓冲液洗脱Hb可以达到较大的洗脱率(99.63%);使用EDTA水溶液可将95%的Cu2+洗脱下来。将洗脱了Hb和Cu2+的微米管再次固载Cu2+,并进行吸附性能的测定,试验结果表明,如此吸附-解吸过程重复10次后,Hb的吸附量仅减少8%。(2)聚(吡咯-3-羧酸)-AAO复合膜的制备及性能研究以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,用气相沉积聚合法,将吡咯-3-羧酸沉积到AA0膜的表面及膜孔内,制得聚(吡咯-3-羧酸)-AAO复合膜;以赖氨酸为配基,利用亲和膜上的-COOH基团与赖氨酸的-NH2反应,将赖氨酸固载到亲和膜的表面及孔壁上,并测定了亲和膜上固载的赖氨酸含量(5.86 mng/g膜)。以胆红素(BR)作为吸附质,系统地研究了所制备的固载赖氨酸的亲和膜的吸附性能,结果表明,经过聚(吡咯-3-羧酸)复合后,极大的降低了AAO膜的非特异性吸附;所制备的亲和膜在较高的温度和胆红素初始浓度、较低的离子强度和白蛋白浓度下,对胆红素的吸附量较大。另外还考察了所制备的亲和膜对于胆红素的吸附机理,结果表明实验数据符合Freundlich等温吸附机理,且R2=0.99。研究了亲和膜吸附胆红素后的洗脱和再生,采用NaOH溶液、BSA溶液对膜进行洗脱,可将膜上95%的胆红素洗脱下来,使膜得以再生。试验证明,采用导电聚合物构建的两种形态的亲和吸附基材—聚(N-2-羧乙基吡咯)微米管、聚(吡咯-3-羧酸)-AAO复合膜均有良好的吸附、解吸和再生性能。
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