專利名稱：凝膠滲透色譜柱用再生纖維素多孔填料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備色譜柱多孔填料的方法，具體地說就是利用棉短絨漿、聚乙二醇、魔芋甘露聚糖明膠為原料，制備多孔再生纖維素園柱體填料的方法。它屬于高分子化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，也屬于色譜學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
用制備型凝膠滲透色譜柱分離、分級(jí)或純化生物大分子或合成的聚合物在工業(yè)生產(chǎn)和研究中都十分重要。尤其對(duì)于生物大分子用色譜柱分離不僅節(jié)能，而且可保護(hù)大分子免遭熱變性。色譜柱填料一般采用交聯(lián)的聚苯乙烯、葡聚糖、瓊酯及聚丙烯酰胺和多孔硅膠。由于這些填料制作工藝較復(fù)雜，而且要求嚴(yán)格控制生產(chǎn)條件。因此長(zhǎng)期以來色譜柱填料都十分昂貴。纖維素、聚乙二醇、魔芋甘露聚糖和明膠原料豐富且價(jià)廉，利用它們?yōu)樵仙a(chǎn)制備型色譜柱填料不僅可降低成本，而且有利于開發(fā)和利用再生資源。
近年有關(guān)纖維素類色譜柱填料研究的新進(jìn)展主要采用纖維素/17.5％NaOH水溶液(日本公開特許公報(bào)，A，平2～235944，1990)，9.2％纖維素粘膠溶液(日本公開特許公報(bào)，A，昭63-92603，1988)，纖維素/硫氰酸鈣溶液(J.Chromatogr.A，720，151，1996)與其它添加劑混合制備多孔纖維素珠狀填料。這些方法的不足之處是難以制得大孔徑纖維素珠狀填料，而且顆粒細(xì)、流動(dòng)相阻力較大，從而限止了它在分離、分級(jí)和純化高分子物質(zhì)方面的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的提供一種制備色譜柱多孔填料的方法，該方法將采用棉短絨漿為原料按銅氨法制備多孔再生纖維素園柱體填料，用于制備型凝膠滲透色譜柱。該填料的制作工藝應(yīng)簡(jiǎn)單，易操作，可制成各種不同孔徑，尤其是大孔徑的填料。和該填料制成的色譜柱簡(jiǎn)便、快速、價(jià)廉，且適用于水和各種有機(jī)溶劑作流動(dòng)相，可分離、分級(jí)和純化各種天然和合成的高分子物質(zhì)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的措施是一種制備凝膠滲透色譜柱用再生纖維素多孔填料的方法，該方法是將6～10％的纖維素銅氨液與重量為纖維素含量的0～1倍的高分子成孔劑均勻混合，然后注射擠出形成具有一定直徑的絲狀體進(jìn)入0～20％NaOH水溶液中于20～40℃下凝固，再在4～10％H2SO4水溶液中再生，用水沖洗后將絲切成所需長(zhǎng)度的園柱體顆粒。
按本發(fā)明的技術(shù)方案，所述的纖維素銅氨液為按文獻(xiàn)CN1091144中所述的方法制備得到的，所述的成孔劑為聚乙二醇、魔芋甘露聚糖或明膠等。
多孔再生纖維素園柱體填料的制備，其孔徑大小由不同分子量聚乙烯醇和魔芋甘露聚糖控制，它們?cè)诶w維素的凝固和再生過程大部分被移出，起成孔劑作用。通過不同配方和工藝得到各種不同孔徑，尤其是大孔徑的再生纖維素多孔填料。例如用魔芋甘露聚糖(粘均分子量Mη＝4.2×10-4)作成孔劑時(shí)，纖維素銅氨液在40℃熱水中凝固并在10％H2SO4水溶液中再生后其表面孔徑達(dá)360mm，截面孔徑為1400mm。用聚乙二醇(M＝2000)為成孔劑的纖維素銅氨液在10％NaOH水溶液中凝固并在4％H2SO4水溶液中再生的園柱形多孔粒料其表面孔徑為140nm，截面孔徑為600nm。不加任何成孔劑的再生纖維素多孔粒的表面孔徑為90nm，截面孔徑為180nm，由于再生纖維素具有良好的耐高低溫性能和耐溶劑性能，因此該填料可在-40-100℃下正常使用，由該填料裝備的色譜柱可使用水和各種有機(jī)溶劑作流動(dòng)相。用于多糖、蛋白質(zhì)和合成的聚合物的分離、分級(jí)和純化。該多孔填料制備成300μm×1200μm的園柱體，有利于減小流動(dòng)相阻力從而提高使用效率。采用不同孔徑的填料按一定比例裝備的凝膠滲透色譜柱，可用于不同分子量的大分子。對(duì)于550mm×20mm色譜柱每天制備量為4-7g高分子物質(zhì)。
本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是加入到纖維素銅氨溶液中作為成孔劑的高分子要求在凝固和再生過程，從再生纖維素中移出，由此形成均勻的多孔結(jié)構(gòu)。成孔劑的種類、分子量及用量，銅氨纖維素液的固化和再生溶液及溫度均對(duì)多孔再生纖維素顆粒的孔徑和孔隙率有重要影響。
本發(fā)明與已知技術(shù)相比有實(shí)質(zhì)性不同，而且有顯著進(jìn)步。本發(fā)明首次用銅氨纖維素溶液與聚乙二醇或魔芋-甘露聚糖混合制備多孔再生纖維素園柱體填料并用于制備型凝膠滲透色譜柱。填料的孔徑大小容易控制，并易制得大孔徑填料。填料生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、易操作且制作成本低，因此特別適合大批量生產(chǎn)的制備型凝膠滲透色譜柱用。
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)措施作進(jìn)一步的說明實(shí)施例1按以前的方法(專利公開號(hào)CN1091144A)制備6％纖維素銅氨溶液(I)，配置20％聚乙二醇(PEG2000)水溶液(II)。將I和II按纖維素與聚乙二醇的重量比為1∶1混合均勻，然后通過注射器擠出該混合液，形成直徑為0.3mm絲狀體進(jìn)入10％NaOH水溶液中凝固5min，再在4％H2SO4水溶液中再生，最后用流水沖洗30min。將絲切成0.5-1.5mm長(zhǎng)的園柱體顆粒并保存在20％異丙醇/2％甲醛中，編號(hào)為RCG-2。
實(shí)施例2將未加聚乙二醇的6％纖維素銅氨液按上述操作制備再生纖維素粒，編號(hào)為RCG.1。
將RCG-2和RCG-1按體積比3∶1混合后裝入550mm×20mm玻璃柱內(nèi)，由此制得制備型膠滲透色譜柱。該柱分別用于葡糖在水溶液和二甲亞砜溶液中的分級(jí)其分級(jí)效果很好，級(jí)分的分散度指數(shù)(Mw/Mn)為1.4-1.6。日制備并對(duì)于水和二甲亞砜流動(dòng)相分別為6.5和4g。
實(shí)施例3制備8％纖維素銅氨溶液(I)和12％的魔芋甘露聚糖溶液(III)。將I和III按纖維素與魔芋甘露聚糖的重量比為7∶3混合均勻，然后通過注射器擠出混合液，形成直徑為0.3mm絲狀體進(jìn)入，40℃水溶液中凝固，并在10％H2SO4水溶液中再生，最后用流水沖洗干凈。以下操作同于實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種制備型凝膠滲透色譜柱用再生纖維素多孔填料的制備方法，其特征在于該方法是將6～10％的纖維素銅氨液與重量為纖維素含量的0～1倍的高分子成孔劑均勻混合，然后注射擠出形成具有一定直徑的絲狀體進(jìn)入0～10％NaOH水溶液中于20～40℃下凝固，再在4～10％H2SO4水溶液中再生，最后用水沖洗，將絲切成所需長(zhǎng)度的園柱體顆粒。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的高分子成孔劑為聚乙二醇、魔芋甘露聚糖或明膠。
3.由權(quán)利要求1或2所述方法得到多孔填料裝填制備型凝膠色譜柱用于水和有機(jī)溶劑體系中分離、分級(jí)和純化高分子物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備型凝膠滲透色譜柱用多孔再生纖維素圓柱體填料的制備方法,該方法是將6～10%纖維素銅氨溶液與高分子成孔劑按不同比例混合均勻。將此混合液擠出成絲狀,在0～10%NaOH水溶液中于20～40℃下凝固,然后在H
文檔編號(hào)B01D15/08GK1243761SQ9811365
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1998年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月30日
發(fā)明者張俐娜, 楊光, 周金平, 陳敬華 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)