DOI :10.11895/j.issn.0253⁃3820.171299
兰梦菲1 安宁1 赵颖1 曹炜1 李恒1 赵岚2 黄永东2 张荣月*1
为什么植树是义务1(北京石油化工学院化学工程学院/燃料清洁化及高效催化减排技术北京市重点实验室，北京102617)2(中国科学院过程工程研究所，北京100190)游白水书付过
杜一楠摘 要 分别以甲基丙烯酸缩水甘油醚酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯为功能单体和交联剂，采用悬浮聚合方法制备了大孔聚合物微球㊂考察了致孔剂的组成及用量对微球的孔径㊁比表面积的影响，其中随着致孔剂中的良溶剂(二氯甲烷δ=9.7(cal /cm 3)1/2)和不良溶剂(正辛醇δ=10.3(cal /cm 3)1/2的比例变化，致孔剂体系溶解度参数可调范围为9.89~10.09(cal /cm 3)1/2)，随着致孔剂与聚合物之间溶解度差值的增加，微球的孔径随之增大而比表面积呈下降趋势㊂将此类微球偶联聚乙烯亚胺衍生为阴离子交换层析介质，以前沿分析法 比较了不同孔径的微球的传质性能，其中孔径为257nm 的介质仍能保持较高的动态蛋白载量(45.1mg /mL)，表明此类大孔介质在高通量分离纯化应用方面具有很大潜力㊂山西储备物资管理局
关键词 致孔剂；溶解度参数；大孔微球；蛋白质；分离 2017⁃10⁃07收稿;2017⁃11⁃21接受本文系北京
市自然科学基金(No.2162013)㊁北京市教委科技面上项目(No.KM201710017003)和2017北京高等学校高水平人才交叉培养 实培计划”项目(No.17032021006)资助㊂*E⁃mail:ryzhang@iccas.ac 1 引言
人们对生物制品的需求日益增加，促使生物制药生产规模不断增加，如何高效地获得符合要求的生物产品，是下游分离纯化技术所面对的挑战，因此发展高通量的分离分析方法势在必行㊂层析分离作为一种主流技术在蛋白分离纯化中占有重要地位，其中谱层析介质是分离柱的核心㊂当前以琼脂糖为基质的介质应用广泛，具有生物相容性好㊁化学稳定性高等优点，但其缺乏机械刚性㊁耐压性差(通常<0.3MPa)㊁孔径小[1](孔径范围在3~50nm 之间)，尤其在分离大尺寸生物分子，如病毒㊁类病毒颗粒时，表现出载量低㊁通量小的不足㊂而具有大孔结构的聚合物层析介质机械强度高(可耐受10MPa 以上压力)㊁孔径尺寸大(>100nm)，更适合大尺寸分子的传质，能够满足快速㊁高通量分离纯化的需求，可弥补这些不足[2]㊂以琼脂糖为基质的介质多以悬浮自由基聚合制备而成，控制微球结构从而获得贯通孔是制备难点㊂二十世纪九十年代初出现的颗粒内以对流传质为特征的灌注谱填料(POROS 系列)[3]，其最大特点为同时具有贯通孔(500~800nm)和扩散孔(20~100nm)，在保证蛋白分子快速传质的同时具有较高的蛋白载量㊂这种介质制备过程中先形成纳米粒子，然后粒子间进行团聚从而得到大孔微球，因其制孔过程复杂而难以准确控制[4]㊂Sun 研究组[5,6]采用碳酸钙颗粒和有机溶剂作为致孔剂制备超大孔PGMA 微球，得到具有102nm 孔径微球，但由于无机颗粒与有机聚合物的相容性较差，
天下名站所得微球的贯通孔不易均匀控制;Zhou 等[7,8]研究了以反胶团溶胀法制备聚丙烯酸酯类和苯乙烯类为基质的超大孔层析介质㊂以上两种方法均是通过设计不同的致孔剂，从而制得贯通孔结构㊂该类大孔聚合物微球对蛋白大分子有着较好的传质性能，但同时其比表面积会显著降低，甚至低于10m 2/g，介质的蛋白载量难以提升[9,10]㊂本课题组前期工作中采用原子转移自由基聚合方式制备大孔聚丙烯酸酯类微球，具有
200~300nm 的贯通孔[11,12]，同时具有较高的比表面积，在调控孔径及比表面积的过程中发现，致孔剂对于微球结构的影响最为显著，但对其影响规律未做进一步研究㊂
本研究仍分别以甲基丙烯酸缩水甘油醚酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯为功能单体和交联剂，在传统悬浮聚合体系中，系统研究了致孔剂组成及用量对微球的结构包括孔径大小㊁比表面积㊁表面形貌㊁蛋白载量等的影响，探索了溶解度参数与微球结构之间的规律关系㊂第46卷
2018年2月 分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告
Chinese Journal of Analytical Chemistry 第2期
288~292
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