随着蛋白质研究的深入,科学家在人血清中发现的多种蛋白质与人体健康状况息息相关,使得对蛋白质吸附分离的研究再次成为热点。分子印迹聚合物作为一种新型的吸附分离材料,有望突破蛋白质分离的瓶颈。聚丙烯酰胺水凝胶具有无毒和良好的生物相容性等优点,广泛用于蛋白质印迹材料的制备和特异性吸附相关性能的研究。蛋白质与聚丙烯酰胺凝胶材料之间的识别主要依靠氢键相互作用力;在亲水性环境中,这种氢键相互作用力会被大大削弱,印迹位点的特异性也随之下降,从而影响到印迹材料的识别性能。本课题针对蛋白质印迹材料在亲水性环境中的识别性能受电荷影响显著的问题,通过自由基聚合的方法在聚丙烯酰胺凝胶网络骨架上引入正、负电荷基团制备聚两性电解质水凝胶材料(PAH),用于蛋白质的特异性吸附和选择性识别的研究。本文首先以BSA为印迹模板,制备蛋白质印迹(MIPAHs)与非印迹(NIPAHs)聚两性电解质水凝胶材料。通过考察结构单体和功能单体的用量、交联剂用量、电荷密度比、模板BSA加入量以及洗脱方式等对吸附量与印迹效率的影响,获得最佳制备工艺;然后对MIPAHs与NIPAHs凝胶材料的结构、形貌、热性能和溶胀性能等进行了研究,发现模板的引入会导致凝胶结构与性能的改变;溶胀测试也说明凝胶的溶胀性能与交联结构密切相关。其次,考察了外界环境条件如吸附液的离子强度、温度等对吸附量和印迹效率的影响。当环境温度为25 ℃,MIPAHs对BSA具有高的吸附容量和最佳的印迹效率;吸附液中游离阴阳离子的存在会降低印迹凝胶的特异性吸附。吸附动力学研究表明印迹水凝胶材料的吸附速率随时间的延长而降低,在150 min左右达到吸附动态平衡。吸附热力学研究表明MIPAHs的吸附量与BSA吸附液的初始浓度有关,当BSA初始浓度为4 mg/mL左右时,凝胶达到热力学吸附平衡。最后考察了吸附液离子强度和交联结构对印迹材料吸附选择性的影响以及凝胶的重复使用性能。实验结果表明印迹材料对模板分子的吸附选择性与吸附液的离子强度、凝胶的交联结构、蛋白质的分子量以及等电点等有关;重复使用性能测试也表明模板的洗脱对印迹位点的结构具有一定的破坏作用。