论文部分内容阅读
聚乙烯亚胺（PEI）作为应用最广的水溶性有机高分子之一，已被广泛用于酶的固定化、基因治疗、污水处理、环境保护等领域。PEI存在支链状和线状两种形式，其中支链PEI最大的结构特点是其分子中伯胺:仲胺:叔胺的理论比为1:2:1，它能够与带负电荷的物质发生静电相互作用。另外，PEI分子结构中的胺基能与其它功能基团发生化学反应，通过共价结合的方式形成功能性复合材料。聚合物微球由于具备比表面积大、单分散性好、易于制备和改性等优点，已被应用作为活性分子的可控释放载体、催化剂载体和电子材料等等。在生物技术领域，功能化微球被用于蛋白质的分离，纯化及固定化。制备微球材料基质的选择对其应用研究至关重要。本课题研究主要内容如下：1.以PEI水溶液为内相，液体石蜡为外相，以Span-80为乳化剂，制备W/O乳状液，并以此为模板，戊二醛（GA）为交联剂，通过乳化交联法制备PEI（S）微球。SEM照片显示PEI（S）微球粒径分布0.37–4.29m，球形对称，表面光滑。此外，考察了影响微球粒径的因素，包括乳液油水比、乳化剂用量和交联剂用量。结果表明，增加乳化剂用量、增大油水比及交联剂用量都会减少PEI微球的粒径。热重分析（TGA）显示交联固化显著提高了PEI的热稳定性，最大分解速率温度由335°C提高到440°C。Zeta电位测得微球的等电点约为10.6。2.以PEI水溶液为内相，液体石蜡为外相，以硬脂酸改性CaCO3纳米颗粒为稳定剂，制备Pickering乳状液，并以此为模板，GA为交联剂，通过乳化交联法制备PEI（P）微球。SEM照片显示PEI（P）微球粒径分布100–300m，表面粗糙。考察了影响微球粒径的因素，包括乳液油水比变化、稳定剂用量。TGA结果显示交联固化显著提高了PEI的热稳定性，最大分解速率温度由335°C提高到430°C。Zeta电位测得微球的等电点约为10.6。3.通过静态吸附实验考察两种微球对不同酶的吸附性质，包括酶初始浓度、吸附时间、溶液pH、反应温度和离子强度对吸附量的影响。结果表明PEI（S）微球能自脂肪酶、纤维素酶、-淀粉酶、果胶酶的混合酶溶液中选择性吸附脂肪酶。PEI（S）微球对脂肪酶的最大吸附量为127.8mg/g微球，从混合酶体系中选择性吸附脂肪酶最优条件为35°C和pH7.0。与PEI（S）微球相比，表面覆盖CaCO3纳米颗粒的PEI（P）微球对脂肪酶吸附能力与吸附其它酶处于相似的水平。但是，通过HCl浸泡除去表面包覆CaCO3纳米颗粒后，微球吸附脂肪酶能力显著回复，由52.71mg/g微球增加到134.52mg/g微球。