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本文选用机械强度好、化学性能稳定的聚丙烯微孔平板膜和中空纤维膜作为基膜材料,采用等离子体技术,通过低温氧等离子体表面处理和等离子体引发聚合的方法,在膜的表面接枝活性官能团,改变了膜表面的亲水性和结构,为亲和膜的制备创造了条件。选用金属离子作为亲和配基,制备了一系列亲和膜,研究了生物分子在亲和膜上的静态和动态吸附情况,并进行了生物体系的分离和纯化,取得了良好的效果。 自制了用于引发聚合过程的电容耦合等离子体放电装置,通过对放电装置结构的研究发现,比较理想的结构参数为:反应室直径为70mm,反应室长度为31cm,两块电极的位置应尽可以靠近。 采用低温氧等离子体对聚丙烯微孔平板膜表面进行了改性,由扫描电镜分析发现,经过氧等离子体处理后,膜表面发生了刻蚀现象,在低功率、短时间放电条件下,刻蚀仅发生在表层,未出现膜表层大分子成片剥落现象。红外光谱和X-射线光电子能谱分析证明,在低温氧等离子体处理后的膜表面引入了醛基、羟基、羧基、羰基、酯基等极性基团,在引入的基团中—OH所占的比例最高。当等离子体放电功率在60~80w,放电时间为30~40min制备的亲和膜上,溶菌酶的吸附量最大。 考察了不同金属螯合亲和膜对溶菌酶吸附性能的影响。在Fe3+、Ni2+、Cu2+及Zn2+等四种金属螯合高子亲和膜中,Ni2+亲和膜对溶菌酶的吸附量最大,其次是Cu2+亲和膜,再次是Fe3+亲和膜,Zn2+亲和膜对溶菌酶的吸附效果最差。对亲和膜的重复使用结果表明,亲和膜的第一次吸—脱附量最高,第二次吸-脱附量明显下降,在以后几次中,吸—脱附量趋于稳定。 建立了叠合式平板亲和膜吸附生物分子的动力学模型,模拟计算了扩散系数、进料浓度、反应正向结合速率常数、膜厚、配基浓度以及流速对生物分子吸附穿透曲线的影响,并用文献数据进行了验证和比较。 研究了低温氧等离子体改性制备的中空纤维亲和膜对溶菌酶的静态等温吸附和动态等温吸附规律,并建立了中空纤维吸附动力学模型,对穿透曲线进行了关联,计算曲线与实验数据符合良好。 中文摘要 * 采用等离子体引发聚合法,在微孔聚丙烯膜表面接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯,再通过亚氨二乙酸钠偶联和铜离子蟹合,制备了铜离子亲和膜,考察了等离子体放电条件、单体浓度和接枝时间对接枝率的影响,用红外和XPS表征了处理前后膜结构的变化,并用制得的亲和膜进行了牛血清蛋白、凝血酶、尿素的吸附研究。 采用金属螫合亲和膜进行了混合酶和蛋壳膜中溶菌酶的分离和纯化,实验结果表明,亲和膜对熔菌酶的选择吸附性能良好,对葡萄糖氧化酶基本不吸附;考察了用亲和膜直接从蛋壳中分离提纯溶菌酶,通过正交实验,找出了最佳操作条件,在此条件下提取的溶菌酶纯度达到了17S00Ulmp。