PEI接枝聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的蛋白吸附性能研究

摘要

磁性高分子微球具有粒径小，比表面大，易分离等优点，在酶的固定化方面有着重要的理论和实践意义。本文制备了聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球（PMMA）并在其表面接枝修饰聚乙烯亚胺（PEI），研究了磁性微球的蛋白质吸附性能及其作为载体对脂肪酶的固定化效果。主要内容包括以下几个部分：
　　第一，以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体，采用悬浮聚合法制备了PMMA磁性微球，利用扫描电镜对其进行表征，发现其具有较好的单分散性和球形度，粒径分布在10-25μm之间。进而对微球进行酯解，红外光谱数据表明酯解后的微球表面携带大量羧基，化学滴定显示羧基含量为0.94 mmol/g。
　　第二，利用微球表面的羧基为功能基团，将不同分子量的聚乙烯亚胺（PEI600， PEI1800，PEI70000）接枝到微球上，并分别使其作为载体吸附模型蛋白BSA，考察了不同分子量 PEI接枝微球对蛋白质吸附的影响，并与未接枝PEI的微球吸附性能进行了比较。结果显示，微球在接枝PEI后能够显著提高BSA的吸附量，且接枝PEI1800的微球吸附量最高，PMMA酯解、PMMA-PEI600、PMMA-PEI1800、PMMA-PEI70000等四种微球的吸附量分别为44 mg/g、54.1 mg/g、62.1 mg/g、47.4 mg/g。实验进一步研究了初始BSA浓度、pH值、离子强度、温度等因素对BSA吸附的影响。结果表明，增加离子强度会引起BSA吸附量下降，在pH=7.0，35℃下，磁性微球PMMA-PEI1800对BSA吸附量达到最大67 mg/g。此外，吸附-解吸附实验表明，PMMA-PEI1800具有良好的重复使用性。
　　第三，以 PMMA-PEI1800磁性微球为载体固定化脂肪酶 Candida rugosa lipase（CRL），实验优化了固定化酶的条件，考察了固定化脂肪酶的最适温度、最适PH及其热稳定性和pH稳定性。与游离酶相比，固定化酶的最适温度、热稳定性、pH稳定性均得到了提高，且固定化酶的温度和PH适应范围比游离酶宽。结果显示，pH=7，温度为35℃，给酶量为4 mg时酶比活最大。

目录

第1章 绪论

1.1 磁性高分子微球的概述

1.2 固定化酶

1.3 本文研究目的和研究内容

第2章 聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球的制备及其接枝PEI

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球对BSA的吸附性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球固定化脂肪酶的研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4. 3 结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 工作展望

参考文献

致谢

硕士期间研究成果