亲和与印迹分离技术

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1、第10章其他分离技术—亲和膜、分子印迹、敏感膜浙江大学材料与化工学院陈欢林教授、张林博士chenhl@zju.edu.cnlinzhang@zju.edu.cn主要内容亲和膜亲和膜分离过程与构成亲和膜制备分子印迹分子印迹原理分子印迹膜的制备敏感膜膜分离和亲和色谱的比较膜分离亲和色谱原理利用膜孔径大小利用化学和生物特异性相互作用过程为低压、可连续操作低、中、高压都有，为断续式操作介质板式、卷式、中空纤维式超滤或微孔滤膜担体、填料，在柱中进行规模处理量大，可达克、甚至公斤级处理量小，大多为mg级，制备级可达克级成本相对较低很高设备较简单较复杂速

2、度快较慢产物纯度相对较低纯度很高亲和膜分离过程亲和膜的构成L:Ligand;M:Matrix;S:Spacearm亲和膜材料纤维素膜、聚酰胺膜、聚砜膜，聚烯烃膜；甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、全氟聚合物等；聚醚脲烷类膜（poly(ether-urethane-urea)和凝胶-纤维玻璃膜。亲和膜基质的特征孔隙率高内外表面积大和开放疏松的孔结构机械性能稳定一定的亲水性非特异性吸附低可反应性基团存在结合容量高耐溶剂冲洗成本低合成亲和膜的特性高选择性和特异性高蛋白质回收率保证蛋白质与酶的活性稳定性好表面不带电荷非特异性吸附低高吸附容量亲和配基与配体的相互

3、作用W(%)CFONbenzene－CH3,－CH2，C－OH—CF2，C＝O，O－C－OUnmodificated55.438.35.60.6(285.00)26.79(286.48)40.70(290.92)32.51Alkalimodificated55.931.113.0－(285.04)40.41(286.56)28.19(290.65)31.4HECmodificated61.426.911.7－(284.82)45.58(286.49)29.51(290.43)24.91HDAgrafted56.321.818.73.2(284

4、.61)31.71(285.95)53.91(289.73)14.38Affinitymembrane57.523.016.53.0(285.09)55.98(286.38)20.90(289.77)23.12changesofthechemicalstructureofthemembranessurfacechangesoftheoxygengroupofthemembranesurfaceW(%)O＝C(531.6)HO－C(532.9)C－O－C(534.3)Unmodificated(531.38)50.26(532.51)49.74

5、－Alkalimodificated(532.38)70.47(532.38)70.47(533.84)29.53HECmodificated(531.58)43.18(533.21)56.82－HDAgrafted(532.12)100(532.12)100－Affinitymembrane(530.73)20.39(532.17)79.61－亲和膜的制备过程活化方法环氧氯丙烷活化法1,1’-羰基双咪唑（CDI）法三氯三嗪法过碘酸钠法戊二醛法双环氧试剂活化法环氧氯丙烷活化法1,1’-羰基双咪唑（CDI）法三氯三嗪法过碘酸钠法戊二醛法双环氧试

6、剂活化法间隔臂当配基为小分子而纯化对象为大分子时，需用间隔臂；可减小空间位阻，增大亲和容量；间隔臂一般为基质与配基间的长链分子；间隔臂长度要适当，过短起不到减小空间位阻的作用，过长会弯曲封闭膜上的相邻的活性位；一般取含六个碳原子的化合物：己二胺、6-氨基己酸等。疏水性间隔臂己二胺亲水性间隔臂1，3-二氨基-2-丙醇、小肽、低聚甘氨酸聚（L-赖氨酸）等。间隔臂的亲、疏水性对配基的亲和力大小及特异性吸附能力影响。间隔臂种类配基的种类生物特异性配基生物特异性配基是指利用自然界中特异性相互作用生物物质对之一做配基，如酶-底物、酶-抑制剂、激素-互补接

7、受体、抗体-抗原等。基团特异性配基基团特异性配基是指对具有某一类基团或结构的生物大分子均有特异性作用的配基，如氨基酸、蛋白质A、活性染料、金属螯合离子等。配基的特色生物特异性配基选择性很高，纯化倍数高，但缺点是来源缺乏，费用高，生物、化学稳定性差，在固载化中难于保持活性，多需预纯化，工业化难度大。基团特异性配基纯化倍数不如生物特异性配基，而有些则有毒性如人工合成的活性染料类配基。在基团特异性配基中氨基酸配基引人注目，因其价廉无毒性，使用起来安全可靠。亲和膜分离亲和纯化过程:上样、洗涤、洗脱和再生四个步骤。亲和膜吸附与脱附方式C-浓缩室；D-脱

8、盐室亲和膜吸附分离过程亲和膜用于血浆纯化需解决的问题特异性、毒性、配基泄露及高成本等。应用于血浆中的亲和纯化介质（微球或膜）必须对目标物具有高的容量、选择性、生物相