【摘 要】
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蛋白质和核酸是生命科学领域两类重要的生物大分子,它们的规模化快速色谱分离是生物技术领域面临的一大挑战,解决这个问题的关键是找到一种合适的生物分离介质。多糖类介质是目前应用最多的商品化介质,它们生物相容性好,表面富含羟基容易衍生,并且孔隙率高可以允许生物大分子透过。但多糖介质最大的问题是机械强度差,即使经过交联也只能在低流速下操作,很难实现生物大分子的规模化制备分离。针对这一问题,本论文尝试在琼脂糖
【基金项目】
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山东省重点研发计划项目（2019GGX102062）
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蛋白质和核酸是生命科学领域两类重要的生物大分子,它们的规模化快速色谱分离是生物技术领域面临的一大挑战,解决这个问题的关键是找到一种合适的生物分离介质。多糖类介质是目前应用最多的商品化介质,它们生物相容性好,表面富含羟基容易衍生,并且孔隙率高可以允许生物大分子透过。但多糖介质最大的问题是机械强度差,即使经过交联也只能在低流速下操作,很难实现生物大分子的规模化制备分离。针对这一问题,本论文尝试在琼脂糖溶液中添加纳米锂藻土,通过反相悬浮搅拌法得到琼脂糖-锂藻土复合微球,进一步化学交联得到高强度复合微球。最后利用氯乙酸将复合微球衍生成阳离子交换介质,初步考查了介质的分离性能。本论文主要包括两个部分。第一部分是琼脂糖-锂藻土复合微球的制备。主要考查了锂藻土添加量、乳化温度、转速及交联条件对微球直径大小、球形度及机械强度的影响。当锂藻土添加量为琼脂糖质量的5%,搅拌转速为550 rpm,乳化剂浓度4%时,可以得到平均粒径在100μm左右,球形度良好的复合微球。进一步采用环氧氯丙烷对复合微球进行化学交联（0.75 M Na OH,40℃）,经过一次交联和二次交联,琼脂糖-锂藻土复合微球的最大操作流速分别比相应的交联琼脂糖白球提高了83.8%和73.4%。最后采用分级筛分法将琼脂糖-锂藻土复合微球进行筛分,得到粒径分布在45-160μm范围内的复合微球,收率达到60%。第二部分是通过醚化反应将琼脂糖-锂藻土复合微球进一步衍生为羧甲基化弱阳离子交换介质,并通过正交实验对温度、Na OH浓度和Cl CH2COOH浓度进行了优化。在Na OH浓度为2.25 M、Cl CH2COOH浓度为0.794 M、60℃下反应4 h时得到的介质的配基密度最高。
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