温敏性水凝胶的制备及其对胃蛋白酶溶液的分离性能

CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2018，35（5）： 34

蛋白质对生物生命活动具有重大的意义，但是蛋白质在实际生产中由于浓度过低而不能直接应用，需要对其浓缩［1］。传统的蛋白质浓缩一般通过蒸发溶剂、加入溶剂萃取、盐析或者冷冻干燥等方法实现［2-3］，而这些方法或具有特异性，只对某一种或几种蛋白质适用，或有局限性，易使蛋白质失活，或条件苛刻，操作复杂且能耗高等，极大限制了蛋白质的应用范围。因此，寻找合适的

温敏性水凝胶的制备及其对

胃蛋白酶溶液的分离性能

韩 栋，李江平，汪 冬，李 昀，廖正福*

（广东工业大学材料与能源学院，广东省广州市 510006）

摘要：通过溶液聚合法合成了丙烯酰胺（AM）与丙烯酸（AA）质量比不同的聚丙烯酰胺（PAM）与AA二元共聚水凝胶（PAM-AA），并研究了水凝胶的吸水性能和对胃蛋白酶溶液的浓缩性能。结果表明：水凝胶对蛋白质

的浓缩性能与其吸水性能保持一致，单体AM与AA质量比为1∶1时具有最优浓缩倍率，为3.21倍；通过加入温敏性

单体N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）对PAM-AA进行改性，发现NIPAM的加入会降低凝胶的吸水率，但使凝胶具有温

敏性能，其低临界相转变温度（LCST）为32 ℃。利用温敏性凝胶的特性，在温度高于LCST时吸附蛋白质，温度低于

LCST时释放蛋白质，可以实现对蛋白质较优浓缩，最高浓缩倍率可达3.72倍。PAM-AA对蛋白质浓缩通过吸水实

现，而PAM-AA-NIPAM通过吸附蛋白质实现。

关键词：水凝胶 温敏性 浓缩 蛋白质

中图分类号：TQ 322.4文献标识码： B 文章编号：1002-1396（2018）05-0034-06 Preparation of temperature-sensitive hydrogel and application in pepsin separation

Han Dong，Li Jiangping，Wang Dong，Li Yun，Liao Zhengfu

（Faculty of Materials and Energy，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）

Abstract：Aqueous polyacrylamide-acrylic acid （PAM-AA） copolymerized hydrogels with different monomer ratios were synthesized via solution polymerization. The water absorption and pepsin concentration properties of different hydrogels were characterized. The results show that the concentration performance of hydrogels for protein is consistent with its water absorption performance and it has the best concentration ratio of 3.21 when the mass ratio of AM：AA is 1∶1. The binary copolymer hydrogel was modified by adding the temperature-sensitive monomer of N-isopropyl acrylamide （NIPAM）. It is found that the addition of NIPAM reduces the water absorption of the hydrogels and endows the temperature-sensitive properties for the gels，whose lowest critical phase transition temperature（LCST） is 32 ℃. The optimal concentrating for protein is achieved in virtue of the characteristics of the temperature-sensitive gel，which absorbs protein when it is above LCST and releases protein when it is below LCST. The highest concentration rate can reach 3.72. The binary copolymer hydrogel achieves protein concentration by adsorbing water，while the terpolymerized hydrogel achieves that by adsorbing protein.

Keywords：hydrogel； temperature sensitive； concentration； protein

收稿日期：2018-03-27；修回日期：2018-06-26。

作者简介：韩栋，男，1993年生，在读研究生，现主要从事

高性能基复合材料的研究工作。E-mail：hanhandongdong1@

https://www.wendangku.net/doc/725117464.html,。

基金项目：广东自然科学基金（2014A030313513）。

通信联系人。E-mail：liaozhengfu@https://www.wendangku.net/doc/725117464.html,。

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