多孔聚(甲基丙烯酸环氧丙酯-二乙烯基苯)微球的改-生物剂型与生物材料.PDFVIP

第 6 卷第 6 期 过 程 工 程 学 报 Vol.6 No.6 2006 年 12 月 The Chinese Journal of Process Engineering Dec. 2006 多孔聚(甲基丙烯酸环氧丙酯-二乙烯基苯)微球的改性及 作为蛋白质疏水层析介质的应用 1,2 1 1 2 1 张 颖 ， 王仁伟 ， 马光辉 ， 谭天伟 ， 苏志国 (1. 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室，北京 100080 ； 2. 北京化工大学生命科学与技术学院，北京 100029) 摘 要：用悬浮聚合方法合成了富含环氧基团的多孔聚( 甲基丙烯酸环氧丙酯−二乙烯基苯) [Poly(Glycidyl Methacrylate−Divinylbenzene), P(GMA−DVB)]微球，为了消除其对蛋白质的不可逆吸附，探索用聚乙二醇(Polyethylene Glycol, PEG)对微球进行改性，制备了带有 PEG 配基的 P(GMA−DVB)微球. 实验考察了反应条件对 PEG 固载量的影 响规律，发现最适反应温度为 80 ℃. 以牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)和胰蛋白酶作为模型蛋白，考察了 PEG 改性前后 P(GMA−DVB)微球对蛋白质的吸附性能. 改性前 P(GMA−DVB)微球有 30%~40%的不可逆吸附，蛋白 质回收率仅为 60%~70%. 改性后介质消除了不可逆吸附，对蛋白质的吸附作用表现为可逆的疏水相互作用，吸附 BSA 和胰蛋白酶的质量回收率和活性回收率都在 97% 以上. 结果表明，PEG−P(GMA−DVB)微球可以作为一种新型介质进 一步应用于蛋白质的吸附与分离. 关键词：聚甲基丙烯酸环氧丙酯微球；改性；聚乙二醇；蛋白质吸附；疏水相互作用 中图分类号：Q81; TQ02 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2006)06−0954−05 1 前 言 此具有很好的亲水性. 琼脂糖凝胶经活化引入环氧基团 后偶联 PEG 疏水配基，可以用于分离各种生物产品， 合成的高分子聚合物载体具有优良的机械强度和 [7,8] [9] 如血液细胞 、脂肪酶 等. 本工作用分子量为 4000 化学稳定性，而且价格相对低廉，是很有应用前景的层 的聚乙二醇(PEG4000)对 P(GMA−DVB)微球进行化学 析载体. 以甲基丙烯酸环氧丙酯(Glycidyl Methacrylate, 改性，使微球表面为 PEG4000 所覆盖，以此增加 GMA)为单体合成的高分子聚合物是一种新型的功能高 P(GMA−DVB)微球的亲水性，消除其与蛋白质之间的强 分子材料，因微球表面富含环氧基而具有良好的化学反 烈不可逆吸附，制成了一种新型蛋白质吸附介质. 以牛 应活性. 30 多年来，国内外对以聚甲基丙烯酸环氧丙酯 血清白蛋白和胰蛋白酶为模型蛋白，比较了改性前后介 (PGMA) 为载体的各种层析介质的研发非常活跃. 以 质对蛋白质的吸附和解吸附作用，发现 P(GMA−DVB) PGMA 为载体，偶联胺基[1,2] 、苯基[3,4] 、亲和配基[5,6]等 微球经改性后对蛋白质的不可逆吸附已经消除，酶的活 各种配基，可以制备离子交