接枝聚N,N-二甲胺基丙基丙烯酰胺制备大孔聚合物阴离子交换层析介质及其吸附性能

摘要

针对传统大孔聚合物离子交换层析介质比表面积小而导致蛋白吸附容量低的问题，提出了一种基于“Grafting to”法的新型制备方法来提高蛋白吸附容量.以过硫酸铵为引发剂，引发甲基丙烯酸2-氨基乙酯（2-AM）和N,N-二甲胺基丙基丙烯酰胺（DMAPAA）两种单体共聚，获得带有伯胺基团的预聚物，通过调节2-AM和DMAPAA的摩尔比，控制所得预聚物pDMAPAA的平均聚合度范围为2～10.将该预聚物接枝到大孔聚丙烯酸酯类微球表面，制备了弱阴离子交换层析介质.通过对偶联条件进行优化确定最佳制备条件，并以牛血清白蛋白（BSA）为模型蛋白，探究了不同配基密度以及不同链长的接枝型介质对蛋白静态吸附容量（SBC）的影响规律、不同链长介质的吸附动力学及离子强度对不同配基密度的介质吸附行为的影响.结果表明，接枝链长增加（2～10单元），介质的离子交换容量（IC）和SBC显著提升，平衡吸附容量（q_e）从130.9 mg/mL增加至196.5 mg/mL，但准二级吸附速率常数（k₂）减小；配基密度升高，使SBC从（95.6±2） mg/mL增加至（174.0±3） mg/mL；盐浓度升高（0～0.25 mg/mL），导致SBC下降，较高配基密度的介质表现出更强的盐耐受性.

关键词

大孔阴离子交换层析介质 / Grafting to法 / N,N-二甲胺基丙基丙烯酰胺 / 配基密度 / 蛋白质吸附