本發(fā)明涉及一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)的制備方法，屬于生物分離與醫(yī)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：晶膠介質(zhì)是一種由單體或聚合前驅(qū)體在合適的冷凍條件下通過聚合作用或交聯(lián)作用形成的聚合材料，高孔隙率、高機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性使其在各類分子分離和純化方面成為相當具有吸引力的一種材料選擇。它的特殊性在于它是一種整體式連續(xù)床介質(zhì)，與常規(guī)連續(xù)床和常規(guī)反應(yīng)聚合得到的凝膠的不同之處在于它的骨架和孔隙結(jié)構(gòu)。晶膠介質(zhì)具有尺寸達到數(shù)微米至數(shù)百微米且相互連通的超大孔隙，可以在高流速下直接處理含有固體顆粒的復(fù)雜生物料液，使各種生物材料達到快速分離和純化，例如微生物細胞、細胞碎片、蛋白質(zhì)、核酸等。但是一般來說單純的晶膠介質(zhì)比表面積有限，且在高流速下容易壓縮變形，因此需要對其進行功能化以提高其性能。例如：中國專利文件cn1736579a公開的一種超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)及其制備方法；所述的超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)內(nèi)嵌有尺寸為1～500nm的吸附介質(zhì)顆粒,所述的制備方法包括如下步驟:(1)制備穩(wěn)定劑穩(wěn)定并分散的吸附介質(zhì)顆?；旌弦?；(2)將床層骨架聚合物單體、交聯(lián)劑、配基材料、吸附介質(zhì)顆?；旌弦?、水混合均勻,形成混合液,加入引發(fā)劑聚合并置入冷卻系統(tǒng)中進行冷卻結(jié)晶,然后升溫至室溫使晶體融化形成超大孔隙,即得內(nèi)嵌吸附介質(zhì)顆粒的超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)。金屬離子螯合親和型晶膠介質(zhì)是一種重要的晶膠介質(zhì)，其配基能與目標物進行特異性結(jié)合，而且親和純化具有高度特異識別性能，在鑒定、純化、分離生物大分子中具有重要的應(yīng)用。例如：中國專利文件cn101003016a公開了一種柱層析用金屬離子鰲合親和型超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)及其制備方法。所述的晶膠介質(zhì)為柱狀或圓盤狀，內(nèi)表面固載有zn2+親和配基，孔隙率50～98％，孔徑范圍5～500μm，所述的晶膠介質(zhì)直徑或當量直徑大于等于10mm。中國專利文件cn1903438a公開了一種陽離子交換型超大孔連續(xù)床晶膠分離介質(zhì)及其制備方法。所述的陽離子交換型超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)內(nèi)有磺酸基‐so3‐功能基團,所述的晶膠介質(zhì)孔徑為5～300μm,孔隙率55～98％。制備時將床層骨架聚合物單體和交聯(lián)劑的水溶液,加入催化劑后置于冷卻系統(tǒng)中結(jié)晶并進行聚合反應(yīng),后升溫使晶體融化形成超大孔隙,得到超大孔連續(xù)床晶膠介質(zhì)基質(zhì)；再將可與晶膠介質(zhì)基質(zhì)發(fā)生接枝反應(yīng)的帶有磺酸基的單體在0～100℃,催化劑的作用下固載在晶膠介質(zhì)基質(zhì)內(nèi)即得目標產(chǎn)物。中國專利文件cn104607162a公開了一種陽離子交換嵌合型晶膠分離介質(zhì)及其制備方法。其特征在于所述的嵌合型晶膠介質(zhì)為內(nèi)嵌纖維素微球的聚甲基丙烯酸羥乙酯連續(xù)床介質(zhì)，經(jīng)2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸接枝修飾得到，其孔徑0.1～300μm，孔隙率80～95％，帶有磺酸基陽離子交換功能基團，對溶菌酶模型蛋白的吸附容量1～5mg/ml晶膠。但是，上述晶膠介質(zhì)一般需低溫儲存，表面光滑比表面積小，即便內(nèi)嵌微粒也會存在分布不均的問題，且制備過程復(fù)雜，存在吸附量不高的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中已對丙烯酰胺類晶膠介質(zhì)做了大量研究，而對丙烯酸酯類晶膠介質(zhì)研究相對缺乏，目前尚沒有對cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)進行相關(guān)報道。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有的晶膠介質(zhì)無法在常溫下保存，比表面積小，制備過程復(fù)雜，吸附量低的不足；本發(fā)明提供一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法。制得的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)能在常溫下保存，制備方法簡單，熱穩(wěn)定好，膨脹度大，最重要的是比表面積巨大，大大提高了對蛋白質(zhì)的吸附量，能簡單有效的分離純化牛血清蛋白bsa。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)將單體甲基丙烯酸羥丙酯(hpma)和配基材料溶于水中溶解完全，將交聯(lián)劑溶于水中溶解完全，將單體、配基材料和交聯(lián)劑的水溶液混合；在氮氣保護下，加入引發(fā)劑，冰浴，再加入催化劑，攪拌并降溫至-10～-30℃，恒溫反應(yīng)12-36h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)溶解，洗滌，干燥，制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)依次浸在低濃度活化劑和高濃度活化劑中活化5-10h，然后在70-80℃的螯合劑溶液中反應(yīng)7-12h，洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于cu2+離子溶液中，于20-30℃下反應(yīng)20-30h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)洗滌，干燥，即得cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，步驟(1)中所述的配基材料主要是提供環(huán)氧基團；優(yōu)選的，所述的配基材料為甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma)或烯丙基縮水甘油醚(age)，更優(yōu)選gma；優(yōu)選的，所述的交聯(lián)劑為n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)或乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)，更優(yōu)選mbaam；優(yōu)選的，單體hpma和配基材料的體積比為1.3：(0.05-0.25)；單體hpma的體積和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1.3：(0.05-0.5)ml/g；以去離子水為致孔劑，單體、配基材料和交聯(lián)劑的水溶液混合后，配成體積濃度為6-13％的溶液。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟(1)中為達到良好的氮氣保護效果，充氮氣時間為10-30min；優(yōu)選的，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨(aps)，所述的催化劑為四甲基乙二胺(temed)；優(yōu)選的，單體hpma的體積、引發(fā)劑aps的質(zhì)量和催化劑temed的體積比為1.3(0.005-0.1)：(5-75)ml/g/μl。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟(1)中，冰浴時間為10-30min；優(yōu)選的，反應(yīng)體系的降溫速率為0.1-1℃/min，進一步優(yōu)選0.1-0.5℃/min；恒溫反應(yīng)溫度為-10～-20℃；優(yōu)選的，反應(yīng)結(jié)束后，溶解的溫度為20-30℃，溶解時間8-20h；優(yōu)選的，洗滌所用的洗滌劑為去離子水；優(yōu)選的，干燥方式為真空干燥或冷凍干燥，更優(yōu)選真空干燥；干燥溫度為40-70℃，干燥時間為48-96h。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟(2)中所述的活化劑為naoh或na2co3，更優(yōu)選na2co3；所述的螯合劑為聚乙烯亞胺(pei)、乙二胺或亞氨基二乙酸(ida)，更優(yōu)選亞氨基二乙酸；優(yōu)選的，低濃度活化劑的濃度為：0.01-2mol/l，高濃度活化劑的濃度為：0.02-4mol/l，低濃度活化劑濃度＜高濃度活化劑濃度；螯合劑的濃度為0.01-2mol/l；優(yōu)選的，螯合劑溶液為將螯合劑溶于0.02-4mol/l的na2co3溶液制得，螯合劑溶液ph＝10.8。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟(2)中所述的cu2+溶液，可選用cu2+的可溶性鹽溶液，所述的cu2+的可溶性鹽為氯化銅、硫酸銅或硝酸銅，cu2+溶液的濃度在0.05-3mol/l；優(yōu)選的，聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的用量、低濃度活化劑的用量、高濃度活化劑的用量、螯合劑的用量、cu2+的用量比為0.13：(0.1-200):(0.2-400)：(0.1-200)：(0.5-300)g/mmol/mmol/mmol，進一步優(yōu)選0.13：(20-100):(30-200)：(20-100)：(10-100)g/mmol/mmol/mmol，最優(yōu)選0.13：25：50：25：40g/mmol/mmol/mmol；優(yōu)選的，將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)放在70-80℃的螯合劑溶液中反應(yīng)9-15h后，用0.01mol/l的乙酸和去離子水洗滌；聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)于cu2+離子溶液中反應(yīng)20-30h后用大量去離子水洗滌；優(yōu)選的，干燥方式為真空干燥或冷凍干燥，更優(yōu)選真空干燥；干燥溫度為40-70℃，干燥時間為12-36h。本發(fā)明的原理：以hpma為單體、mbaam為交聯(lián)劑、gma為配基材料為例，hpma、mbaam和gma均含有雙鍵，在引發(fā)劑和催化劑的作用下發(fā)生了自由基聚合反應(yīng)，主要是通過鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止進行的；正是因為mbaam的存在，使得分子結(jié)構(gòu)由線性結(jié)構(gòu)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加了分子之間的強度；因gma的存在，使得物質(zhì)表面含有大量活性環(huán)氧基團，利于晶膠介質(zhì)的改性，為其提供更廣闊應(yīng)用前景。通過亞氨基二乙酸(ida)等螯合劑對gma改性，gma開環(huán)，固定上羧酸基，與金屬cu2+螯合，進而對生物大分子進行分離吸附。本發(fā)明cu2+螯合的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，優(yōu)選的實施方案如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯(hpma)和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma),以1.3：(0.01-0.5)的體積比溶于去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)的體積按照與單體hpma的質(zhì)量比為(0.05-0.5)：1.3ml/g溶于去離子水中，待完全溶解后混合單體、配基材料和交聯(lián)劑配成體積濃度為6-13％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps(hpma：aps為1.3：(0.005-0.1)ml/g)，冰浴30min，再迅速加入催化劑temed(hpma:temed為1.3：(5-75)ml/μl)，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器中，在恒溫槽中以0.1-2℃/min降溫至-10～-30℃并恒溫12-36h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)溶解，洗滌，干燥，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；60℃真空干燥48h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將0.13g聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)浸在50ml低濃度(0.01-2mol/l)和高濃度(0.02-4mol/l)活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在70-80℃的螯合劑ida溶液(0.01-2mol/l)中反應(yīng)9-15h，用0.01mol/l的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于(0.05-3mol/l)濃度的金屬cu2+離子溶液中，于20-30℃下反應(yīng)20-30h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，60℃真空干燥48h后，即得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)是在低溫下，以水為致孔劑發(fā)生的自由基聚合反應(yīng)，環(huán)保衛(wèi)生，操作工藝方便，后續(xù)工序簡單，易于儲存。(2)本發(fā)明制得的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)具有尺寸達5-100μm的相互連通的超大孔隙，孔隙率大，達到75％，具有大的比表面積，能有效吸附生物大分子，每毫升晶膠介質(zhì)對bsa的吸附量可達16.58g；1ml晶膠介質(zhì)質(zhì)量為0.104g，換算成質(zhì)量，每克晶膠介質(zhì)對bsa的吸附量可達159.4g。(3)本發(fā)明制得的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)良好的吸水性，能在1-2s內(nèi)吸水膨脹，吸水量達到10.2g水/g晶膠介質(zhì)。(4)本發(fā)明制得的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)具有可重復(fù)利用性,達12次，以及熱穩(wěn)定性好，在常溫下即可保存，在生物大分子分離方面具有廣闊應(yīng)用前景。附圖說明：圖1為實施例1步驟(1)制得的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的掃描電鏡圖。圖2為實施例1制得的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的掃描電鏡圖。圖3為實施例2步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的掃描電鏡圖。圖4為實施例1制備的中間產(chǎn)物以及最終制備的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的傅里葉紅外譜圖。圖5為實施例1步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的tg-dtg圖。圖6為實施例1步驟(2)接上ida后的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的tg-dtg圖。圖7為實施例1步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的dsc圖。圖8為實施例1步驟(2)接上ida后的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的dsc圖。圖9為實施例1步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的xrd圖。圖10為試驗例4中以0.15℃/min制備的hpma單體接枝不同金屬離子在25℃對bsa的吸附曲線圖。具體實施方式下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于此。實施例中濃度符號“m”為“mol/l”。實施例中所用原料均為常規(guī)市購產(chǎn)品。實施例1一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.283g溶于10ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為10.9％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴30min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以0.15℃/min降溫并在恒溫-16℃下反應(yīng)24h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)25℃溶解16h，去離子水洗滌，60℃真空干燥48h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；本實施例步驟(1)制得的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的掃描電鏡圖如圖1所示；通過圖1可知，聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)具有較大的孔徑，但是表面粗糙；本實施例步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的tg-dtg圖如圖5所示；本實施例1步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的dsc圖如圖7所示；本實施例1步驟(1)制備的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的xrd圖如圖9所示；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度0.5m和50ml高濃度1m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml0.5m的螯合劑ida溶液中于75℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)，其tg-dtg圖如圖6所示，接上ida后的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的dsc圖如圖8所示；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度0.1m金屬cu2+離子溶液中，于25℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，60℃真空干燥36h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。本實施例制備的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的傅里葉紅外譜圖如圖4所示。本實施例制得的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的掃描電鏡圖如圖2所示，由圖2可知，孔表面變得光滑并且孔徑變大。說明cu2+鰲合后能夠提高晶膠介質(zhì)的孔徑和比表面積。實施例2一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.1ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.1g溶于10ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為9.8％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以0.5℃/min降溫并在恒溫-20℃下反應(yīng)16h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)20℃溶解20h，去離子水洗滌，65℃真空干燥50h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)，其掃描電晶圖如圖3所示；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度0.5m和50ml高濃度1.5m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml1m的螯合劑ida溶液中于70℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度0.2m金屬cu2+離子溶液中，于25℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，50℃真空干燥36h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。對比例1一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.028ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.1g溶于10ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為9.4％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以1℃/min降溫并在恒溫-12℃下反應(yīng)36h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)27℃溶解12h，去離子水洗滌，70℃真空干燥48h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度0.7m和50ml高濃度1.5m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml1.5m的螯合劑ida溶液中于80℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度0.05m金屬cu2+離子溶液中，于30℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，70℃真空干燥24h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。對比例2一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.2ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.283g溶于10ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為11.5％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以0.5℃/min降溫并在恒溫-12℃下反應(yīng)36h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)30℃溶解8h，去離子水洗滌，70℃真空干燥55h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度0.75m和50ml高濃度1m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml0.35m的螯合劑ida溶液中于70℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度0.5m金屬cu2+離子溶液中，于20℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，60℃真空干燥48h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。對比例3一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.15ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.283g溶于8ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為12.9％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以2℃/min降溫并在恒溫-30℃下反應(yīng)18h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)30℃溶解8h，去離子水洗滌，70℃真空干燥48h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度0.05m和50ml高濃度0.15m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml0.75m的螯合劑ida溶液中于80℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度1.0m金屬cu2+離子溶液中，于20℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，70℃真空干燥48h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。實施例3一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.15ml溶于8ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.07g溶于10ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為8％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以0.15℃/min降溫并在恒溫-18℃下反應(yīng)30h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)27℃溶解20h，去離子水洗滌，40℃真空干燥96h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度2m和50ml高濃度3.5m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml1.25m的螯合劑ida溶液中于75℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度2.0m金屬cu2+離子溶液中，于25℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，50℃真空干燥24h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。對比例4一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.17ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.35g溶于13ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為9.8％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.02g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed25μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以1.5℃/min降溫并在恒溫-12℃下反應(yīng)36h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)25℃溶解10h，去離子水洗滌，50℃真空干燥48h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度2m和40ml高濃度4m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml1.5m的螯合劑ida溶液中于75℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度1.5m金屬cu2+離子溶液中，于25℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，50℃真空干燥48h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。實施例4一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.25ml溶于3.5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.2g溶于9ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為9.8％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.04g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed50μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以1℃/min降溫并在恒溫-16℃下反應(yīng)24h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)25℃溶解16h，去離子水洗滌，60℃真空干燥80h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度1.5m和50ml高濃度2.5m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml0.45m的螯合劑ida溶液中于75℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度2.5m金屬cu2+離子溶液中，于30℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，60℃真空干燥24h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。實施例5一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.06ml溶于5ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.5g溶于13ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為9.8％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.08g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed10μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以0.2℃/min降溫并在恒溫-20℃下反應(yīng)15h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)30℃溶解20h，去離子水洗滌，70℃真空干燥36h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度1.5m和50ml高濃度4m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml0.075m的螯合劑ida溶液中于75℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度1.75m金屬cu2+離子溶液中，于20℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，60℃真空干燥12h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。對比例5一種cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備方法，包括步驟如下：(1)聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將單體甲基丙烯酸羥丙酯1.3ml和配基材料甲基丙烯酸縮水甘油酯0.5ml溶于14ml去離子水中，交聯(lián)劑n’n-亞甲基雙丙烯酰胺(mbaam)0.1g溶于5ml去離子水中，待完全溶解后混合，形成體積分數(shù)約為9.8％的溶液；充氮氣20min，在氮氣保護的前提下，加入引發(fā)劑aps0.1g，冰浴10min，再迅速加入催化劑temed75μl，攪拌后迅速將其轉(zhuǎn)移到注射器(5ml,id＝1.3cm)中，在恒溫槽中以0.8℃/min降溫并在恒溫-16℃下反應(yīng)24h；反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)30℃溶解16h，去離子水洗滌，65℃真空干燥40h，便制得聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；(2)cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)的制備：將聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)0.13g浸在50ml低濃度1.75m和50ml高濃度3.75m活化劑na2co3溶液中依次活化中8h，將其放在50ml0.4m的螯合劑ida溶液中于70℃反應(yīng)12h，用0.01m的乙酸和去離子水洗滌，得接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)；將接枝了螯合劑的聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)置于一定濃度0.5m金屬cu2+離子溶液中，于25℃下反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)去離子水洗滌，60℃真空干燥36h后，便得到cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)。試驗例1、牛血清蛋白的吸附試驗用緩沖溶液(20mm的tris-hcl緩沖液，ph＝7.8)配置5mg/ml的bsa溶液作為母液，根據(jù)母液配置不同濃度的bsa溶液,將相同量的晶膠介質(zhì)置于不同濃度的bsa溶液中，在振蕩器中吸附24h，根據(jù)用紫外分光光度計測吸附前后bsa溶液的吸光度來計算晶膠介質(zhì)對bsa的吸附量。將實施例1-5和對比例1-5得到的晶膠介質(zhì)測試在25℃對牛血清蛋白的吸附量，結(jié)果如表1所示：表1試驗例2、重復(fù)性能試驗將實施例1制得的晶膠介質(zhì)吸附了bsa用含有1mnacl的20mm的tris-hcl緩沖液，在室溫，以相同的轉(zhuǎn)速解吸。用同一個晶膠介質(zhì)樣品hpma-cu2+在25℃下對bsa重復(fù)進行吸附-解吸循環(huán)，結(jié)果如表2所示：表2試驗例3比較不同單體形成的晶膠介質(zhì)對bsa的吸附量，結(jié)果如表3所示：表3aam-(gma-egdma微球)按如下現(xiàn)有技術(shù)制得：[1]chuanwanga,xiao-yandonga,zhongyijiangb.enhancedadsorptioncapacityofcryogelbedbyincorporatingpolymericresinparticles[j].journalofchromatographya,1272(2013)20–25hema-pei-(deae-hcl)按如下現(xiàn)有技術(shù)制得：[2]chuanwanga,yansuna,b,*.doublesequentialmodificationsofcompositecryogelbedsforenhancedion-exchangecapacityofprotein[j].journalofchromatographya,1307(2013)73–79注：對于hpma-cu2+，1ml＝0.104g。由表3可知，本發(fā)明的cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)對bsa的吸附量遠高于現(xiàn)有技術(shù)。試驗例4比較相同單體接枝不同金屬離子在相同條件下對bsa的吸附量，結(jié)果如表4所示：表4由表4可知，cu2+螯合聚甲基丙烯酸羥丙酯超大孔晶膠介質(zhì)對bsa的吸附量遠高于其他金屬離子鰲合得到的晶膠介質(zhì)。試驗例5(1)比較實施例1步驟(1)以0.15℃/min的降溫速率降溫反應(yīng)制備的hpma-cu2+在不同溫度下對bsa的吸附量，結(jié)果如表5所示：表5溫度℃1525bsa吸附量(mg/g)104.56159.42(2)如實施例1所述，其他條件不變，僅變化步驟(1)的降溫速率為0.5℃/min。比較最終制備的hpma-cu2+在不同溫度下對bsa的吸附量，結(jié)果如表6所示：表6溫度℃1525bsa吸附量(mg/g)52.34133.77(3)比較實施例1中當步驟(1)不同降溫速率制得的hpma-cu2+在相同溫度25℃下對bsa的吸附量，結(jié)果如表7所示：表7降溫速率℃/min0.50.15bsa吸附量(mg/g)133.77159.42由表5-7可知，本發(fā)明步驟(1)降溫至低溫反應(yīng)時，在較低的降溫速率下反應(yīng)得到的產(chǎn)物對bsa吸附量較大，最終產(chǎn)品在25℃對bsa吸附量比15℃對bsa吸附量大。當前第1頁12