基本信息
- 项目名称：
- 负载染料改性聚酰胺对蛋白质吸附的研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文以负载型改性聚酰胺树脂作为吸附剂，以卵蛋白为模型吸附质，进行了吸附研究。通过理论分析、对比实验、静态条件实验和样品分析显示：负载型改性聚酰胺树脂由于负载了特殊物质偶氮胂Ⅰ，实现了对蛋白质的针对性吸附，其吸附能力得到大幅提高。这对于蛋白质的回收、纯化,解决水体环境污染等问题有广阔的前景。这就可能为蛋白质的纯化和回收以及水体处理开创一种高效、合理的方法。
- 详细介绍：
- 本文研究了负载染料的改性聚酰胺对蛋白质的吸附行为。通过对聚酰胺树脂颗粒进行改性制成了纤维状改性聚酰胺树脂，在改性过程中加入偶氮胂I后，引入磺酸基团(-SO3H)和砷酸基团（-AsO3H2）使其吸附能力进一步提升，提高了聚酰胺树脂对蛋白质的吸附能力。实验确定了负载染料聚酰胺树脂对蛋白质吸附及洗脱的最佳条件，当吸附剂用量在4mg/ml，蛋白质溶液浓度为0.1mg/ml，吸附温度在20℃，pH值为5，振荡吸附时间60min达到平衡后，该吸附剂对蛋白质的吸附量约为23mg/g，吸附率可达93%以上。吸附等温线较好的符合Langmuir等温方程，吸附行为是放热的吸附过程。吸附后用pH为7.85的洗脱液进行洗脱，蛋白质回收率可达到90%左右。本实验的结果可为偶氮胂Ⅰ- 改性聚酰胺树脂在水体处理及蛋白质回收的应用实践中提供一定的理论基础。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目前，环境保护已成为国家和社会最受关注和重视的问题之一。本文针对蛋白质生产(如食品加工等领域)下游的环境保护、水体处理、蛋白质的富集回收方面进行了初步探讨和研究。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性、先进性: 负载染料改性聚酰胺作为一种价廉易得的化工原料, 选择性较好、操作简便、易于再生、重复使用性能好, 在分离和回收蛋白质方面可能会有较好的应用前景。 独特之处：由于负载染料的改性聚酰胺用于吸附剂对蛋白质的富集和分离尚未见报道，而本文则进行了该空白的初步研究；在同领域研究中改性聚酰胺对被吸附物的选择性不够理想。而本课题通过研究，选择了负载特殊染料使该吸附剂具有了选择性特征。
应用价值和现实意义
- 经作者研究发现,本文可能为负载染料改性聚酰胺对蛋白质的富集分离、回收纯化及污水治理的应用可行性,提供一定方法。 对于蛋白质的富集、回收，有效而经济的解决水体环境污染等问题具有较好的实际应用价值和现实意义。
学术论文摘要
- 蛋白质,作为化工、医药、生物、材料以及食品等领域的重要研究对象，目前被广泛关注和探究,特别是在蛋白质的提纯、分析和环境污染方面。但目前针对蛋白质生产(如食品加工等领域)下游的环境保护、水体处理、蛋白质的回收方面还没做行之有效地工作，有待进一步探索。 我们根据蛋白质在固体表面的吸附有多种理论模型和实验分析。有目的的选择一种廉价的载体-聚酰胺,通过对载体的改性,使其对蛋白质具有选择性的吸附,使其吸附效率大大提高。 本课题以市售粉粒状为出发点，通过对现有资料进行整理、分析、选择合适的试剂及方法制备出聚酰胺树脂吸附剂，采用卵蛋白为模型蛋白质来研究蛋白质的吸附行为。在聚酰胺树脂改性过程中加入弱酸性染料如偶氮胂I，负载在其表面，由于有效地引入了磺酸基团(-SO3H)和砷酸基团（-AsO3H2）使其吸附能力大大提高。并且可以通过简便方法洗脱蛋白质，使之能应用于蛋白质的回收和纯化,解决水体环境污染等问题。这就可能为蛋白质的纯化和回收以及水体处理开创一种高效、合理的方法。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 偶氮胭脂红犌分光光度法测定蛋白质的研究、 白质吸附的分子动力学模拟—界面性质的影响、 蛋白质在固体表面吸附的研究进展、 改性聚酰胺层析柱的性能及其在银杏黄酮类化合物提取中的应用、 吸附树脂的制备及吸附蛋白质的研究、 聚酰胺作为金的新富集剂、 聚酰胺树脂的层析分离应用、 固体表面蛋白质吸附理论研究进展、 723树脂吸附蛋白质的机理研究、 表面带磺酸基团的聚苯乙烯微球的制备及其对蛋白质的吸附、 聚酰胺对变色偶氮类化合物的吸附性能及应用、 聚酰胺树脂吸附钯的性能研究等。
同类课题研究水平概述
- 1.关于聚酰胺 聚酰胺在当前国内外同类课题研究中，可用做吸附剂，在吸附分离上用途广泛，基本上各种类型化合物都能使用。近年来国内外在聚酰胺在黄酮类化合物、茶多酚、醌、硝基苯酚、钯、汞、金等的吸附分离提取方面做了大量的研究。吸附效果令人满意，但在聚酰胺上负载特殊物质方面未见报道。在聚酰胺的选择吸附方面还需进一步探讨和研究。研究证明聚酰胺树脂作为吸附剂具有较好的实际应用价值和现实意义。 2.关于蛋白质的吸附研究 在蛋白质的吸附研究中早期工作常用高岭土、氧化铝及活性炭等吸附剂，由于这些吸附剂吸附力较弱，或者易引起蛋白质变性而应用不广，现已为凝胶性吸附剂及吸附树脂所代替。目前，国内外对吸附树脂进行了大量的研究，可以用来吸附蛋白质的吸附树脂种类很多，如大孔吸附树脂、离子交换树脂等。而使用负载染料改性聚酰胺对蛋白质的吸附研究仍需讨论。
