新型聚合物单分散温敏色谱固定相的制备及其在生物大分子分离中的应用

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1、新型聚合物单分散温敏色谱固定相的制备及其在生物大分子分离中的应用作者：欧阳康龙孙彦璞龚波林【摘要】　　以2.5μm的单分散聚苯乙烯为种子，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂，甲苯和环己醇为致孔剂，采用“一步种子溶胀聚合法”制备了单分散微球;再以过硫酸钾为引发剂将水溶性温敏单体N异丙基丙烯酰胺(NIPAM)分子引发聚合到微球表面，制备了粒径为7.0μm、分散系数为0.02的单分散交联温敏色谱填料，温敏单体NIPAM的接枝率为5.2%。考察了该填料对标准蛋白质的分离性能、温敏性能、稳定性和重现性以及动态吸附容量对蛋白保留的影响。实验结果表明，该色谱填料对蛋白的分离性

2、能、温敏性能、稳定性及重现性良好，且对溶菌酶的动态吸附容量为32.3mg/g。在疏水模式下，该填料不但可以同时基线分离5种标准蛋白，而且通过改变温度可以有效地将3种在低温下保留时间重叠的蛋白(细胞色素C、β乳球蛋白和核糖核酸酶)完全分离。【关键词】N异丙基丙烯酰胺;单分散温敏色谱固定相;蛋白质分离　　AbstractByusing2.5μmmonodispersepolystyreneasseeds,ethyleneglycoldimethylacrylate(EDMA)ascrosslinking11agent,tolueneandcyclohexanolasp

3、orogen,onestepofseedswellingpolymerizationmethodwasappliedforthepreparationofmonodispersebeads.ThenthemonomerofNisopropylacrylamide(NTPAM)waspolymerizedonthesurfaceofmonodispersebeadsbywatersolubleinitiator(potassiumpersulfate)topreparea7.0μmmonodispersethermosensitivechromatographic

4、stationaryphase.Itsdispersioncoefficientis0.02andthegraftingyieldofNIPAMis5.2%.Thestationaryphasewasevaluatedindetailtobydeterminingitsseparability,thermosensitivity,stability,reproducibilityandtheeffectofthedynamicproteinloadingcapacityontheretentionofproteins.Theresultsshowthatthepacki

5、nghasgoodseparability,thermosensitivity,stability,reproducibilityandthedynamicproteinloadingcapacityforlysymeis32.3mg/g.Inthehydrophobicinteractionchromatographicmodel,fivestandardproteinscanbeseparatedbythestationaryphase,andcytochomeC,βlactoglobulin,ribonmcleaseAcanbeeffectivelysepara

6、tedbychangingthetemperature.　　KeywordsNIsopropylacrylamide;Monodispersethermosensitivechromatographicstationaryphase;Separationofproteins11　　1引言　　N异丙基丙烯酰胺(NIPAM)，由于其大分子链上同时具有亲水性的酰氨基和疏水性的异丙基，使得聚NIPAM的水溶液在32℃附近具有最低临界溶液温度(LCST)[1]。当温度低于LCST时，表现为以酰胺基为主的亲水模式;当温度高于LCST时，表现为以异丙基为主的疏水模式。通过调节温

7、度可以实现对目标物有效分离和提纯的目的。　　NIPAM及其共聚物表现出相转变，产生热敏性质。利用其热敏性质，可以制备多种智能高分子材料。这些高分子材料在生物医学[2]、免疫分析[3]、催化[4]及分离提纯[5]等领域都有广泛的应用。近年来，温敏材料在色谱研究中的应用日趋广泛。　　为了研究和应用NIPAM的温敏性质，文献[6]合成了纳米SiO2/PNIPAM水凝胶;文献[7]制备了温敏性互穿网络(Interpenetratingpolymernetworks，IPN)的PNIPAAm凝胶;文献[8]采用聚甲基丙烯酸2羟乙基酯(PHEMA