新型膜色谱介质的绿色制备及其应用

膜色谱結合了膜过滤高通量和液相色谱高选择性的特，点，能够高效地从复杂料液如发酵液、血浆、乳清中获得纯度较高的生物活性分子，因此在生物产品制备领城具有广阔的应用潜力．再生纤维素微滤膜由于亲水性强和易政性偶联配基等优,点，是目前商品化膜色谱介质的主要基膜材料。但纤维素膜色谱介质的机械性能和化学稳定性欠佳，制备过程使用大量有机济剂，成本相对较高．本研究以机械性能和化学稳定性较好的聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)和尼龙微滤膜为基膜,采用仿生/生物交联剂(粘合剂)在水相对基膜进行活化改性，再偶联不同配基以制备离子交换、亲和和疏水膜色谱介质,制备过程绿色简单，并扩展了膜色谱介质的基膜选择范围．首先利用多巴胺氧化自聚对 PES 和PVDF 膜进行亲水政性,然后通过席夫碱反应或迈克尔加成分别偶联聚乙烯亚胺、十二硫醇和组氨酸制备阴离子交换、疏水和亲和膜色谱介质(如图1所示),分离免疫球蛋白G/人血清白蛋白 (IgG/HSA)混合液时，通过阴离子交换膜色谱分离可获得纯度为 96.7%的 HISA;经过疏水膜色谱分离可获得纯度为 94.6%的IgG;通过亲和膜色谱分离,可获得的纯度接近100%的IgG.以涂覆了聚多巴胺的 PVDF 膜为基膜，通过优化流速、洗脱盐浓度、缓冲液 pH、进样体积和配基密度等条件，实现了一步法从血浆沉淀 IV 中分离得到纯度为 94.6％的al一抗胰蛋白酶(AAT)，其质量回收率和活性收率分别为 94.2%和 96.6％.利用基于聚多巴胺涂层的离子交换和金属鳌合膜色谱介质，可以实现发酵液中漆酶的快速富集和固定化，用于水中微量污染物的去除，以双酚 A 为例，通过膜堆叠的方式在50 L/（m?•b)下操作可实现高达95%的双酚 A 去除率。

另一方面,以尼龙微滤膜为基膜，利用氧化海藻酸钠的醛基与基膜上的氨基发生席夫碱反应从而将其偶联，氧化海藻酸钠上残余的醛基再与亚硫酸氢纳反应接枝磺酸基，最后，尼龙膜本身的羧基、氧化海藻酸上的羧基和磺酸基赋子膜色谱介质极高的阳离子交换能力，使其拥有高达 286 mg/ml,的溶菌酶静态吸附载量(pHI7.5)，可以从鸡蛋清溶液中捕获纯度接近 100%的溶苗酶。利用基于氧化海藻酸钠政性的尼龙膜，可以分别接枝铜离子、组氨酸和多肽制备金属鳌合和亲和膜色谱介质(如图2所示），用于 IgG/HISA 的分离纯化。

聚多巴胺和氧化海藻酸钠作为仿生/生物高分子，不仅可以提高基膜的亲水性和机械性能而且可以此为平台根据需求偶联不同的配基，制备出各种膜色谱介质，制各过程简单錄色无需使用有机溶剂，可替代目前市西上价格昂贵的纤维素基膜色谱介质(从制备材料上初步估年，自制酸色请个质的制备成本为 0.2 美元/om'，而商品化产品售价为7.6美元/cm'）。在蛋白纯化领域具有良好的应用前景。