一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介质及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工分离介质技术领域，具体涉及一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介 质及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 晶胶介质是近几年出现的一种新型层析分离介质，其介质骨架内具有尺寸从数微 米到数百微米的超大孔隙，允许微生物细胞或细胞碎片顺利通过，因此，适于从微生物发酵 液、细胞培养液、血液以及含有其它固相杂质的复杂生物料液流体如乳清、牛乳等中快速分 离生物大分子物质。其分离过程步骤少，生物大分子在晶胶床柱内的传质迅速，分离耗时 短，分离效率好，在生物分离领域有重要的应用前景。
[0003] 虽然国内外学者已制备成功不同系列的晶胶介质，但是，现有的晶胶介质孔隙尺 寸大小主要集中在数微米至约100?200微米，比表面积较小，孔隙级次单一，吸附位点较 少，使得晶胶介质的吸附容量和分离效果都没有充分发挥。但是，要通过常规结晶致孔和聚 合反应耦合方法制备多级次孔的晶胶介质，则比较困难。同时，带有阳离子交换功能基团的 晶胶嵌合型复合晶胶介质则没有文献报道。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的上述问题，本发明目的在于提供一种阳离子交换嵌合型晶 胶分离介质及其制备方法。
[0005] 所述的一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介质，其特征在于所述的嵌合型晶胶介质 为连续床介质，具有孔径从亚微米和微米量级的多级次孔隙，所述嵌合型晶胶介质内嵌有 晶胶微球，且带有如式（I )所示的磺酸基阳离子交换功能基团：
【主权项】
1. 一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介质，其特征在于所述的嵌合型晶胶介质为连续床 介质，具有孔径从亚微米和微米量级的多级次孔隙，所述嵌合型晶胶介质内嵌有晶胶微球， 且带有如式（I)所示的磺酸基阳离子交换功能基团：
2. 根据权利要求1所述的一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介质，其特征在于所述的嵌 合型晶胶介质的基质采用内嵌纤维素微球的聚甲基丙烯酸羟乙酯晶胶基质。
3. 根据权利要求1所述的一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介质，其特征在于所述的嵌 合型晶胶介质多级次孔隙的孔径为0. 1?300ym，孔隙率80?95%，对溶菌酶模型蛋白的 吸附容量为1?5mg/mL晶胶。
4. 一种根据权利要求1所述的阳离子交换嵌合型晶胶分离介质的制备方法，其特征在 于所述制备方法如下：以带烯键和磺酸基团的能与内嵌纤维素微球的聚甲基丙烯酸羟乙酯 嵌合型晶胶基质反应的单体为接枝单体，以Cu3+离子溶液为催化剂，对内嵌纤维素微球的 聚甲基丙烯酸羟乙酯嵌合型晶胶基质进行接枝修饰，在晶胶骨架中固载磺酸基阳离子交换 功能基团，得到所述的阳离子交换嵌合型晶胶介质。
5. 根据权利要求4所述的阳离子交换嵌合型晶胶分离介质的制备方法，其特征在于所 述的接枝单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸，所述接枝单体以0. 5?2M单体 水溶液的形式加入，所述单体水溶液的体积用量为嵌合型晶胶连续床介质基质体积的3~5 倍。
6. 根据权利要求4所述的阳离子交换嵌合型晶胶分离介质的制备方法，其特征在于所 述催化剂Cu3+离子溶液的终浓度为0. 03?0. 06M，体积用量为嵌合型晶胶连续床介质基质 体积的3~5倍。
7.根据权利要求4所述的阳离子交换嵌合型晶胶分离介质的制备方法，其特征在于所 述接枝反应的温度为45?55°C，反应时间为0. 5?4h。
8. 根据权利要求4所述的阳离子交换嵌合型晶胶分离介质的制备方法，其特征在于所 述的Cu3+离子溶液为K5[Cu(HI06) 2]溶液或Na5[Cu(HI06) 2]溶液。
【专利摘要】本发明公开了一种阳离子交换嵌合型晶胶分离介质及其制备方法。其特征在于所述的嵌合型晶胶介质为内嵌纤维素微球的聚甲基丙烯酸羟乙酯连续床介质，经2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸接枝修饰得到，其孔径0.1～300μm，孔隙率80～95%，带有磺酸基阳离子交换功能基团，对溶菌酶模型蛋白的吸附容量1～5mg/mL晶胶。本发明提供的嵌合型晶胶介质的孔径从亚微米和微米量级，拥有扩散传质吸附小孔和对流传质超大孔的多级次孔隙，提高了晶胶介质的比表面积和化学修饰后的吸附位点；同时，所述的晶胶介质的基质材料生物相容性优良，在分离环境下很稳定，可重复利用，具有很好的安全性，在生化分离领域具有广阔的应用前景。
【IPC分类】B01J20-30, B01J20-285
【公开号】CN104607162
【申请号】CN201510019873
【发明人】贠军贤, 姚善泾, 林东强, 沈绍传, 姚克俭, 潘毛毛
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月15日