基于两亲碳渣材料的内毒素亲和滤膜的制备.pdf

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1、FABRICATIONOFMEMBRANEABSORBERBASEDONAMPHIPHILICCARBONACEOUSCONJUGATESFORSELECTIVEENDOTOXINCLEARANCEADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByYangkaiSupervisor:P.ChenbaiquanA.P.WuQiangJune,2016摘要内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁上的脂

2、多糖成分，它在细菌凋亡的过程中持续的释放到环境中。而生物制剂很多是由革兰氏阴性菌表达制备的，内毒素含量通常很高，人体静脉注射内毒素污染的制剂后，会引起一系列严重的不良症状。为保证制剂的用药安全性，需对制剂进行内毒素纯化处理。在众多去除内毒素的方法中，亲和滤膜吸附法以其具备滤膜的透过性和亲和色谱特异性吸附的特点受到了广泛的关注。本文以啤酒酵母细胞为原料合成表面具有多功能基团的两亲性碳渣材料（ACPs），并以ACPs为基质载体将聚乙烯亚胺（PEI）和多粘菌素B（PMB）通过共价结合的方法偶联在其表面，制备功能化ACPs。将该功能化ACPs与聚偏氟乙烯（PVDF）共混，通过相转换法制备内

3、毒素亲和滤膜。综合各因素对膜孔隙率、纯水通量、机械性能、亲水性的影响，得到亲和滤膜最佳制备工艺：功能化ACPs用N,N二甲基甲酰胺（DMF）超声分散得到分散液，向ACPs溶液中加入PVDF和聚乙烯吡咯烷酮（PVPK30），50ºC机械搅拌24h至澄清透明的铸膜液，在玻璃板上铺膜后室温下诱导分相30s，浸入到25ºC含有20%乙醇的凝固浴中固化成膜。铸膜液最适配方：功能化ACPs/PVDF=1:25，PVDF/DMF=9:50。制备的PVDF亲和滤膜的微观结构特点通过SEM表征，膜性能通过接触角、纯水通量、机械性能、抗污能力进行测试。结果表明，ACPs和功能化的ACPs都能均匀的分散

4、到膜中，共混膜的结构特性明显改善，纯水通量和机械性能变好，亲水性和抗污性能大大增强。将所制备的亲和膜用于去除非蛋白溶液中的内毒素，可以使内毒素含量由6000EUmL-1降到0.1EUmL-1以下，PVDF/ACPs-PEI膜和PVDF/ACPs-PMB膜在低离子强度、中性或酸性溶液中去除内毒素效果较好。PVDF/ACPs-PEI膜和PVDF/ACPs-PMB膜分别用于去除不同蛋白质溶液中的内毒素，结果表明亲和膜对酸性蛋白溶液中的内毒素吸附效果和蛋白回收率较碱性蛋白溶液好。关键词：两亲性碳材料，共混亲和膜，内毒素IABSTRACTEndotoxin,thelipopolysaccha

5、ride(LPS)componentoftheoutercellwallofgram-negativebacteria,Itiscontinuouslyreleasedintotheenvironmentduringtheprocessofbacterialapoptosis.TheproductspreparedbyGram-negativebacteriaarealwayscontaminatedwithendotoxins,forthisreason,theseproteinsmustbeasfreeaspossibleofendotoxininordernottoinduc

6、esideeffectswhenadministeredtoanimalsorhumans.Inrecentyears,manydifferentprocesseshavebeendevelopedfortheremovalofendotoxinfrombiologicalproducts,adsorptivemembranechromatographywithtechnologicaladvancesinbothmembranefiltrationandfixedbedliquidchromatographypolymerichavegainedmoreattention.Int

7、hisstudy,amphiphiliccarbonaceousparticles(ACPs)derivedfromyeastcellweresynthesized,whichhasmultifunctionalgroups.Then,PEIandPMBwereattachedtothesurfaceoftheamphiphilicmaterialsbycovalentbinding.functionalACPsblendedwithpolyvinylideneflu