接枝微球PMAA-HEMA/NVP对溶菌酶的吸附行为与吸附机理

采用反相悬浮聚合法制备了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的交联共聚微球HEMA/NVP,然后采用"接出"法,实施了甲基丙烯酸(MAA)在交联微球表面的接枝聚合,制得了接枝微球PMAA-HEMA/NVP.以溶菌酶(LYZ)为模型碱性蛋白,深入研究了接枝微球PMAA-HEMA/NVP对碱性蛋白的吸附性能与吸附机理.测定了微球PMAA-HEMA/NVP的zeta电位,考察了PMAA接枝度、介质pH值及离子强度等因素对体系吸附性能的影响.结果表明,在较大的pH范围内,接枝微球PMAA-HEMA/NVP的zeta电位为绝对值较大的负值,即其表面携带有高密度的负电荷.在强静电相互作用的驱动下,接枝微球PMAA-HEMA/NVP对溶菌酶表现出很强的吸附能力.随介质pH值的增高,接枝微球对溶菌酶的吸附容量呈现先增大后减小的变化趋势,在与溶菌酶等电点接近的pH值处(pH=9),具有最大的吸附容量(90mg.g-1);离子强度对接枝微球的吸附能力也有较大的影响,当pH9时,溶菌酶吸附容量随NaCl浓度的增高而减小;当pH9时,吸附容量随NaCl浓度的增高而增大.     

双硫腙改性的聚(二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸羟乙酯)微球的制备及其对铜离子的吸附研究

用悬浮聚合法由二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)共聚制备得到聚(二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸羟乙酯)(PHEMA)微球,考察了NaOH浓度、反应时间等对用双硫腙进行PHEMA改性反应的影响以及铜离子水溶液浓度(5～500mg/L)、pH(2.0～6.5)、吸附时间等对改性后的微球对铜离子吸附性能影响的因素.改性的PHEMA微球对铜离子的最大吸附量为65.6mg铜离子/g双硫腙;而且,吸附有铜离子的改性PHEMA微球用0.1mol/L的硝酸的解吸率可达到90%以上,经过3次吸附-解吸循环后,解吸率仍基本不变,这表明双硫腙改性的PHEMA微球可以多次反复使用,具有良好的应用前景.     

新型肌酐吸附剂的研究

以玉米淀粉和 3 ,5 二硝基苯甲酰氯为原料合成了一种新型肌酐吸附剂并采用红外光谱、元素分析、核磁共振等手段对产物化学结构进行了表征 ,考察了 3 ,5 二硝基苯甲酸淀粉酯对肌酐的静态吸附性能 ,建立了 3 ,5 二硝基苯甲酸与肌酐络合产物的结构模型 ,初步探索了 3 ,5 二硝基苯甲酸淀粉酯对肌酐吸附机理 .结果表明 ,3 ,5 二硝基苯甲酸淀粉酯对肌酐有较好的吸附性能 ,吸附在 4h内完成 ,吸附容量随 3 ,5 二硝基苯甲酸淀粉酯的取代度的增大而提高 ;在肌酐溶液浓度为 0～ 3 0 0mg·L- 1 ,吸附容量亦随肌酐浓度增大而提高 ;吸附温度从 1 9℃升高到 3 7℃时 ,吸附容量呈现降低的趋势 ;吸附容量随溶液pH值的增长呈现先增加后降低的趋势 ,在pH =8左右达到最大 ;在肌酐溶液浓度为 1 0 0mg·L- 1 、吸附温度为 3 7℃、介质pH =7的条件下 ,3 ,5 二硝基苯甲酸淀粉酯对肌酐的最大吸附量达 2 5mg·g- 1 .     

胺基化PGMA交联微球对胆红素的吸附机理

通过胺基与环氧键之间的开环反应, 用己二胺及多乙烯多胺等小分子胺化试剂对聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)交联微球进行了化学改性, 制得了胺基化的PGMA交联微球, 研究了该功能微球对胆红素的吸附特性, 考察了胺化试剂的分子结构、介质pH值、离子强度及温度等因素对其吸附性能的影响, 较深入地研究了吸附机理. 实验结果表明, 胺基化微球对胆红素具有强吸附作用, 吸附容量可达17.80 mg·g-1, 等温吸附服从Freundlich方程. 胺基化微球与胆红素分子之间的作用力以静电相互作用为主, 同时也存在氢键作用与疏水相互作用. 在pH 值为6 的介质中二者之间的静电作用最强, 胆红素吸附容量最高. 高离子强度不利于静电相互作用, 盐度增大使吸附容量减小. 温度升高有利于疏水相互作用而不利于氢键作用, 两种作用中占优势者主导温度对吸附容量的影响. 用己二胺改性的微球, 由于疏水相互作用的强化以及较长连接臂导致较小的空间位阻, 使其对胆红素的吸附能力明显高于多乙烯多胺改性的微球.     

N-乙烯吡咯烷酮/甲基丙烯酸-β-羟乙酯无规共聚物凝胶对蛋白质吸附机理的研究

用紫外分光光度法研究了牛血清白蛋白(BSA)在N-乙烯吡咯烷酮(NVP)/甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶上的吸附量.结果表明,BSA在凝胶上的吸附关系既可用Langmuir方程描述,又可用计量置换吸附Freundlich方程描述,且用Langmuir方程描述更为优越.研究了凝胶对BSA的吸附动力学行为,建立牛血清白蛋白的吸附动力学模型,发现用Bangharm方程对BSA吸附动力学曲线拟合程度较好,Bangharm方程可以较好地描述BSA在NVP/HEMA凝胶上的吸附动力学行为.     

水杨酸型螯合树脂对Fe(III)离子的螯合吸附行为

以5-氨基水杨酸(ASA)为胺化试剂, 使氯甲基化的交联聚苯乙烯(CMCPS)微球表面的苄氯基团发生亲核取代反应, 制得了水杨酸型螯合树脂ASA-CPS. 研究了该螯合树脂对金属离子的螯合吸附行为, 探讨了其吸附热力学与吸附机理, 考察了介质pH值对树脂螯合吸附性能的影响以及树脂对不同金属离子的螯合吸附能力. 实验结果表明, 水杨酸型螯合树脂ASA-CPS 对重金属离子具有强螯合吸附性能, 尤其对Fe3+离子表现出很强的螯合吸附能力, 常温下吸附容量可达21 g/100 g. 吸附过程属熵驱动的化学吸附过程, 升高温度, 吸附容量增高; 在可抑制金属离子水解的pH范围内, 介质的pH值越高, 螯合吸附能力越强; 对于性质不同的金属离子, ASA-CPS的吸附性能是有差别的, 吸附容量的顺序为Fe3+>Ni2+>Cu2+>Zn2+.     

水杨酸型螯合树脂对Fe（Ⅲ）离子的螯合吸附行为

以5-氨基水杨酸(ASA)为胺化试剂,使氯甲基化的交联聚苯乙烯(CMCPS)微球表面的苄氯基团发生亲核取代反应,制得了水杨酸型螯合树脂ASA-CPS.研究了该螯合树脂对金属离子的螯合吸附行为,探讨了其吸附热力学与吸附机理,考察了介质pH值对树脂螯合吸附性能的影响以及树脂对不同金属离子的螯合吸附能力.实验结果表明,水杨酸型螯合树脂ASA-CPS对重金属离子具有强螫合吸附性能,尤其对Fe3+子表现出很强的螯合吸附能力,常温下吸附容量可达21 g/100 g.吸附过程属熵驱动的化学吸附过程,升高温度,吸附容量增高;在可抑制金属离子水解的pH范围内,介质的pH值越高,螯合吸附能力越强;对于性质不同的金属离子,ASA-CPS的吸附性能是有差别的,吸附容量的顺序为Fe3+>Ni2+>Cu2+>Zn>3+     

功能微球PEI-CPGMA的制备及其对胆红素的吸附特性

以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用悬浮聚合法制备了平均粒径为100 μm的交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球,然后通过胺基与环氧键之间的开环反应,将聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在微球表面,制得了表面接枝PEI的功能微球PEI-CPGMA.研究了功能微球对胆红素的吸附性能,考察了接枝度、介质pH、离子强度等因素对微球吸附性能的影响.静态吸附实验结果表明:功能微球对胆红素具有强吸附能力,等温吸附满足Freundlich吸附方程,饱和吸附量可达14.1 mg/g;介质的pH对微球吸附性能有很大的影响,在近中性(pH=6)溶液中,接枝微球对胆红素的吸附能力最强,而在酸性与碱性溶液中吸附能力都比较弱;离子强度对吸附作用表现出微弱的增效作用;微球表面PEI的接枝度越高,吸附能力越强.     

在聚合物微球HEMA/NVP表面接枝聚合甲基丙烯酸的研究

采用悬浮聚合法制备了甲基丙烯酸羟乙酯与N-乙烯基吡咯烷酮的交联共聚微球;接着用甲基丙烯酰氯对交联微球进行了表面化学改性,将可聚合双键引入微球表面,制得了改性微球;然后,用"接出"法实施了甲基丙烯酸(MAA)在改性微球表面的接枝聚合,得到了接枝微球.用红外光谱法对几种微球的化学结构进行了表征,使用扫描电镜观察了形貌;考察了对MAA接枝聚合的主要影响因素.结果表明,交联微球在表面改性后,可顺利地实现MAA在微球表面的接枝聚合;在接枝聚合过程中,微球表面所产生的接枝聚合物层会形成动力学位垒,反应12h后接枝度不再变化,且在接枝度-温度与接枝度.引发剂用量曲线上出现最高点;接枝聚合适宜的反应温度为70℃,引发剂用量为单体质量的0.3%.对碱性蛋白的吸附性能的观察表明,在氢键与静电相互作用的协同作用下,接枝微球对溶菌酶具有很强的吸附能力.     

接枝微粒材料P4VP-SiO_2对酸性氨基酸的吸附性能与吸附机理

将4-乙烯基吡啶(4VP)接枝聚合于微米级硅胶表面,制得了接枝有聚4-乙烯基吡啶(P4VP)的接枝微粒P4VP-SiO_2,测定了P4VP-SiO_2的红外光谱,袁征了其化学结构,并测定了该复合型功能微粒材料的Zeta电位.采用静态法研究了P4VP-SiO_2对酸性氨基酸天冬氨酸与谷氨酸的吸附性能,考察了介质pH、离子强度及温度对其吸附性能的影响,探索了吸附机理.研究结果表明:在较大的pH范围内,P4VP-SiO_2的Zeta电位为较高的正值,即微粒表面携带有高密度的正电荷;酸性氨基酸天冬氨酸与谷氨酸等电点都较低,所以在一般的介质pH范围内,它们的分子带有负电荷;凭借静电相互作用,P4VP-SiO_2对酸性氨基酸天冬氨酸与谷氨酸均表现出很强的吸附能力,而对中性与碱性氨基酸(在一般的介质pH范围内分子带有正电荷)的吸附能力则很弱;随介质pH的增大,P4VP-SiO_2对天冬氨酸与谷氨酸的吸附能力呈现先增强后减弱的规律,在pH＝4处,吸附容量具有最大值,分别为280 mg/g与230 mg/g;温度升高,吸附容量减小;盐度增大,吸附容量降低.     

Removal of Pb2+ and Cd2+ ions from aqueous solutions using guanidine modified hydrogels

In this study, experimental measurements have been made on the batch adsorption of cadmium and lead ions from aqueous solutions using poly(guanidine modified 2‐acrylamido‐2‐methylpropan sulfonic acid/acrylic acid/N‐vinylpyrrolidone/2‐Hydroxyethyl methacrylate), P(AMPSG/AAc/NVP/HEMA) hydrogels. The guanidyl end group bearing AMPSG monomer was synthesized from the reaction of AMPS and guanidine. The hydrogels were prepared by UV‐curing technique. The morphology of the dry H10‐hydrogel sample was examined by SEM. The influence of the uptake conditions, such as pH, functional monomer per cent, contact time, initial feed concentration, and foreign metal ions on the metal ion binding capacity of hydrogel, was also tested. The selectivity of the hydrogel toward the different metal ions tested was Hg(II) > Pb(II) > Au(III) > Cd(II). The adsorption isotherm models were applied to the experimental data, and it was seen that the Langmuir isotherm model was the best fit for the adsorption of Cd(II) and Pb(II) ions on P(AMPSG/AAc/NVP/HEMA) hydrogel. It was found that adsorbed lead and cadmium ions on P(AMPSG/AAc/NVP/HEMA) hydrogel can be effectively desorbed by acid leaching and the regenerated P(AMPSG/AAc/NVP/HEMA) hydrogel can be reused almost five times less without any loss of adsorption capacity. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

功能化PVA-g-PSt微球对牛血清蛋白的吸附研究

由大分子单体法制得了聚醋酸乙烯酯接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)微球,使该微球在碱性条件下醇解形成了聚乙烯醇接枝聚苯乙烯(PVA-g-PSt)微球.经X射线光电子能谱对PVA-g-PSt微球表层组成的表征,发现微球具有以PVA为壳、PSt为核的核壳结构.进而利用汽巴蓝F3GA(CB)与PVA-g-PSt微球进行亲核反应,制得了CB功能化的PVA-g-PSt微球,由元素分析定量出了固定在微球表面的CB含量.用透射电子显微镜对微球的粒径与形态进行了表征,发现微球表面在CB功能化后变得相对粗糙,粒径大小基本保持不变,但形态更加规整.比较了3种不同微球对蛋白质的吸附,考察了吸附动力学和影响吸附的因素,发现起始牛血清蛋白(BSA)浓度、pH值、离子强度对微球吸附BSA有明显的影响,并利用Zeta电位探讨了微球与蛋白质间的相互作用机理.最后用硫氰酸钠(NaSCN)进行解吸,计算解吸率最高可达到95.7%,该CB功能化微球可以重复利用,吸附率仅减少5.3%.     

接枝微球CPVA-g-PSSS的制备及其对5-氟尿嘧啶载药及体外结肠定位释药特性研究

在具有生物相容性的交联聚乙烯醇(CPVA)微球表面,采用铈盐-羟基氧化还原引发体系,实施了对苯乙烯磺酸钠(SSS)的表面引发接枝聚合,制得了接枝有聚阴离子的接枝微球CPVA-g-PSSS,采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及zeta电位测定等法,对接枝微球的化学结构及物理化学特性进行了表征.在此基础上重点考察分析了接枝微球CPVA-g-PSSS对5-氟尿嘧啶(5-FU)的吸附(载药)性能与吸附机理,考察探索了载药微球在不同pH介质中的释放行为.实验结果表明,羟基-铈盐氧化还原引发体系可有效地引发SSS在CPVA微球的表面接枝聚合,在适宜的反应条件下,可制得PSSS接枝度为16.1 g/100g的接枝微球CPVA-g-PSSS.在酸性介质中,受强静电相互作用的驱动,接枝微球CPVA-g-PSSS对5-FU分子表现出很强的吸附能力,吸附容量达105 mg/g,可实现有效载药.载药微球的释药行为具有强烈的pH依赖性,在pH=1的介质中,基本不释药;而在pH=7.4的介质中,则发生突释,表现出良好的结肠定位释放行为.     

接枝微粒PMAA/SiO2在水介质中对杀虫剂抗蚜威的吸附机理

以硅胶表面接枝聚甲基丙烯酸(PMAA)的复合型功能微粒PMAA/SiO2为固体吸附剂, 对水介质中的抗蚜威进行了静态吸附实验, 通过考察温度、pH值及盐度(NaCl浓度)对吸附容量的影响, 重点研究了PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附机理. 为确认所提出的机理的正确性, 还采用紫外光谱吸收法, 研究了单体甲基丙烯酸与抗蚜威之间的相互作用, 也考察了在非水介质CCl4中PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附作用. 研究结果表明, PMAA/SiO2对抗蚜威具有强的吸附作用, 吸附的驱动力是氢键、静电以及疏水相互作用三种作用的协同, 其中主驱动力是静电相互作用. 温度升高, 吸附容量减小; 盐度增大, 吸附容量降低; 当pH<8时, 吸附容量随pH升高而增大; 当pH>8时, 吸附容量随pH升高而减小; 当pH=8 时,吸附容量最大.     

牛血清蛋白在聚甲基丙烯酸甲酯微球表面的吸附

血清蛋白在聚合物微球上的吸附在生物传感器、细胞分离、药物输送体系,人造器官及固相免疫分析等方面都有很重要的研究价值，因此近二十年来受到了越来越多的重视．     

牛血清白蛋白在NVP/HEMA无规共聚物水凝胶上的吸附研究

合成了不同含水量的N-乙烯吡咯烷酮(NVP)／甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶．研究了温度、pH值，蛋白质初浓度及离子强度等因素对牛血清白蛋白吸附性能的影响．采用紫外分光光度法测定BSA的吸附量．结果表明，蛋白质初浓度越高．温度越高，离子强度越大；蛋白质内部更多的疏水性氧基酸残基暴露于外部．吸附量增加：在等电点pH=4．7附近蛋白质沉积量最大．     

接枝聚合-大分子反应法在交联聚乙烯醇微球表面接枝聚偕胺肟的研究

以硫酸铈铵为引发剂,实施了丙烯腈(AN)在交联聚乙烯醇(CPVA)微球表面的接枝聚合,制备了接枝微球CPVA-g-PAN,然后以盐酸羟胺为试剂,通过偕胺肟(AO)化转变,将接枝的PAN转变为聚偕胺肟(PAO),制得了接枝有聚偕胺肟的功能微球CPVA-g-PAO,采用红外光谱(FTIR)法、扫描电子显微镜(SEM)及zeta电位测定等法,对功能微球CPVA-g-PAO的化学结构及物理化学特性进行了表征,重点考察了各主要因素对接枝PAN的偕胺肟化转变反应的影响,也以脲酸为模型分子,初探了功能微球CPVA-g-PAO对生物分子的吸附性能.实验结果表明,在腈基的偕胺肟转变反应中,介质pH与反应温度是两个主要影响因素,对于本研究体系,适宜的反应条件是温度70℃,介质pH=6～7.在此条件下,反应4h,可使腈基转化率达到72%.在较大的pH范围内,功能微球CPVA-g-PAO的zeta电位为数值较大的正值,对内源性代谢毒素分子脲酸具有很强的吸附作用,吸附容量达95mg/g。