聯係我們 / Contact

  • 888电子集团
  • 聯係人:王經理
  • 電 話:0533-8299008
  • 手 機:13280657534 15564462387
  • 傳 真:0533-8299009
  • 郵 箱:sddachina@163.com
  • 網 址:https://www.bairushi.com/
  • 地 址:山東省淄博市周村區開發區工業園16號

聚丙烯酰胺徽球的功能化

發布日期:2015-07-06 22:36:10
聚丙烯酰胺徽球的功能化
由於pAAm微球中含有的酰胺基團具有較好的反應活性,故對pAAm微球的功能化 技術研究也多種多樣,可對pAAm微球進行包埋複合、接枝修飾、與功能單體聚合等, 這些都大大擴展了 pAAm微球潛在的應用範圍。
1.6.1包埋複合
包埋複合是通過分子間作用力將其它功能組分與聚丙烯酰胺微球複合的方法。既可 以是用第二組分將聚丙烯酰胺微球包裹,形成微膠囊;也可以采用格子法,即把功能組 分包埋在微球內部的網絡結構中。
Bosch於1997年報道了聚丙烯酸酯包裹的聚丙烯酰胺微球用於血液灌流去除LDL。 徵膠囊壁材是稍顯電負性的聚丙烯酸酯,囊心是直徑在15〇-20〇nm、孔徑為100-200nm 的窄分布聚丙烯酰胺微球。囊心的孔徑使LDL分子可以很容易地進入到微球內部,並依 靠分子間作用力被吸附,壁材的負電性則能夠讓微球對帶正電的LDL具有較好的選擇性
[95]。
采用格子法的著名例子是聚丙烯酰胺微球包埋Fe304磁流體而形成的磁性微球。聚 丙烯酰胺微球水凝膠能夠很容易地被Fe2+和Fe3+的鹽溶液所浸透,利用這一性質,可以 通過控製兩種價態的鐵鹽比例的方法再用堿液處理製備順磁性聚丙烯酰胺微球,該方法 也稱為原位磁化法。也可以采用單體聚合法,即把Fe304磁流體直接加入到進行反相懸 浮的聚合體係中一步合成,該方法稱製得的微球通常粒徑較大。很多磁流體由於不能被 有效包埋,因而固載量相對較小,但用作固定化酶的載體,不僅有利於保持酶活性,其 本身磁響應性也較好。因為將微球磁化後一般不影響其原有的功能,故微球在完成其原 有的功能以後,可從多種成分混雜的體係中通過磁場力而很容易地分離出來。因此,微 球磁化的主要目標是易於分離。
此外,采用格子法技術並具有重要商業價值的例子還有把酶、藥物或其他活性物質 包埋複合於聚丙烯酰胺微球中,作為診斷材料或醫用緩釋材料等。
聚丙烯酰胺微球既含有較多活性酰胺基團,可進行各種接枝修飾;又具有非特異吸 附的特性,可用作親和吸附劑的優良載體。
隨著生物芯片技術和組合化學技術的進步,選擇和製作對特定的分子形狀有良好識 別特性的新型配體的方法也有很大簡化。毎一種新配體都可用來製作一種新型醫用吸附 材料。盡管保持修飾基團原有的功能會給修飾技術帶來較高的難度和複雜性,但不可否 認的是,接枝修飾技術在生物分離技術中的作用將會越來越重要。其中,聚丙烯酰胺微 球的活性修飾將會是最困難但也最吸引人的目標之一。
在pAAm微球的合成過程中也可以適當添加某些特殊的單體,製備出的微球會有某 些特殊的性質。在聚丙烯酰胺微球中添加N-異丙基丙烯酰胺(N1PAM)作為聚合單體, 可以製備出具有可逆熱敏性的微球。許多表麵活性劑、生物大分子等會在此類微球的表 麵吸附性上表現出明顯的溫度依賴性,這一結果顯示出此類微球在生物分離領域的潛在 價值。若在聚丙烯酰胺黴球中引入丙烯酸單體,製備出的微球的粒徑會因環境pH值的變 化而發生明顯變化。把葉綠酸(Chlorophylin)共聚到聚丙烯酰胺微球中,製得的微球對 光表現出較強的敏感性。
擴張床吸附技術是一種集成化的分離技術,在生物分離中具有諸多優勢,而性能優 良的擴張床介質是層析過程的關鍵,需進行特殊設計。丙烯酰胺價格便宜,來源廣泛, 其聚合微球具有優良的親水性、穩定性、生物相容性等優點,已經廣泛用於生物分離等
領域。但是在所報道的以及市場上銷售的擴張床介質中,基質主材料有瓊脂糖、纖維素、 葡聚糖等,未見以聚丙烯酰胺為主材料的擴張床介質,說明在以聚丙烯酰胺為基質主材 料在采用常規方法製備擴張床層析劑中可能存在一些尚未解決的困難。從分析傳統的反 相懸浮聚合法製備的聚丙烯酰胺徽球看,基本上是將丙烯酰胺分散在油相中,再加入引 發劑和交聯劑進行聚合,但是在擴張床介基質的製備中,需要添加增重劑以增加微粒的 密度,因為丙烯酰胺的黏度不高,無法在反相懸浮中把增重劑均勻地包裹在聚丙烯酰胺 顆粒中,因此就無法形成符合擴張床介質一定粒徑分布和密度分布的要求。
從上述分析來看,要製備出符合要求,就必須解決增重劑在聚丙烯酰胺顆粒中均勻 分布的困難,同時還要考慮到擴張床介質主要用於初步純化,流速比較快,需要大孔來 提高吸附速率,因此,本文將釆用兩種新型的方法來克服以上困難,製備出可用做擴張 床基質的聚丙烯酰胺微球,分別為:其一,采用傳統的反相懸浮聚合法製備聚丙烯酰胺 微球,以碳化鎢(密度15.6g/cm3)為增重劑,不同的是,在丙烯酰胺中添加新組分--木 薯澱粉,木薯澱粉既是增稠劑也是致孔劑;其二,采用晶膠溶劑致孔法結合反相懸浮聚 合法,以碳化鎢為增重劑,製備出超大孔的聚丙烯酰胺晶膠微球。這兩種方法均可製備 出密度高、具有較大孔結構和一定粒徑分布的聚丙烯酰胺微球,將其作為擴張床基質, 可為擴張床基質領域的發展注入新鮮的力量,亦可為後期學者們對擴張床技術的應用研 究提供更多的思路與選擇。