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膜色谱技术是膜分离技术和色谱技术二者之间有机结合的产物。膜色谱介质(膜吸附剂)是将对蛋白质具有选择吸附作用的官能团连接在膜孔里,当蛋白质溶液流过时,对特定蛋白质进行选择性吸附,饱和后进行脱附,达到分离纯化蛋白质的目的。
为了降低聚合物基质材料对蛋白质的吸附量,本研究选用亲水性的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为基质材料,采用干-湿法,制备了阴、阳两种离子交换树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂,并对其性能进行了表征。
实验采用连续循环膜过滤工艺,研究了D061阳离子树脂填充膜吸附剂对目标蛋白牛血清白蛋白(BSA),牛血红蛋白(Hb)的吸附和脱附性能。实验结果表明:D061阳离子树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对目标蛋白具有较好的吸附效果,随着树脂填充量的增加膜吸附剂对蛋白质吸附容量增加,并且蛋白质BSA的最大吸附容量在其等电点(4.8-5.2)附近出现。当树脂填充量65%,缓冲溶液pH4.5时树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对BSA的吸附容量可达到71.47mg(BSA)·g-ι膜吸附剂。蛋白质Hb的最大吸附容量在树脂填充量65%,缓冲溶液pH2.0时树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对Hb的吸附容量可达到48.9mg.g-1膜吸附剂。研究了这种膜吸附剂对蛋白质混合物的吸附性能。实验结果表明:树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对目标蛋白质混合物具有较好的吸附性能,随着树脂填充量的增加膜吸附剂对蛋白质的吸附容量增加,同时pH值对蛋白质的吸附性能影响很大,pH=7.0时,分离系数在3.8左右,分离效率较好,此时能够将BSA、Hb蛋白质混合物进行有效的分离。
实验采用动态吸附工艺,研究了阴离子交换树脂D301填充EVAL中空纤维膜吸附剂对蛋白质BSA的吸附性能。考察了树脂填充量、缓冲溶液pH值等对蛋白质BSA吸附性能的影响。实验结果表明:当树脂填充量65%,缓冲溶液pH=4.5时阴离子树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对BSA的吸附容量达到25.37mg(BSA)·g-ι膜吸附剂。