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晶胶介质拥有尺寸达数微米至数百微米且相互连通的超大孔隙,适合于在较高流速下直接处理含固体颗粒的生物原料液,现已在分离细胞、质粒、病毒、酶、核苷酸等生物制品方面获得应用。制备大尺寸晶胶介质,并探索其在工业应用的可行性是本文的目的。实验考察了7%丙烯酰胺反应液在特制不锈钢模具内,经变温冷冻制备得到大尺寸晶胶基质的条件。发现冷冻终温和冷冻速率对大尺寸晶胶基质孔隙结构形成影响较大:相对较低的冷冻终温能保证晶胶形成过程中产生的热量及时移走;合适的冷冻速率保证晶胶基质孔隙连通性和整体弹性良好。因此,在冷冻终温为-25℃,冷冻速率为0.21℃/min的条件下,使用厚度20 mm,内径143 mm的不锈钢模具能够得到孔隙分布均匀且相互连通,弹性较好的大尺寸晶胶基质。其孔隙尺寸10~100μm,孔隙率为80%左右,膨胀度14左右。通过二过碘酸合铜(Ⅲ)钾(K5[Cu(HIO6)2])的催化,可以将带二乙氨乙基团(DEAE)的甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEMA)接枝到晶胶基质上,获得一种弱阴离子交换晶胶介质。接枝前后直径10mm的小晶胶柱的各项性能保持稳定,对BSA的吸附能力未明显受到流速变化影响。接枝1 M浓度单体的小晶胶柱可获得2.88 mgBSA/(mL晶胶)的吸附量,高于接枝更高浓度单体所获得的吸附效果。通过叠堆大尺寸晶胶基质,将大尺寸晶胶逐块装填在内径140mm,高度为150 mm的层析装置内,获得柱体积为2300ml放大的晶胶柱。将0.056 M K5[Cu(HIO6)2]溶液与1 M NaCl溶液按2:1的体积比混合作为催化剂,在48℃下,反应2小时,将1 M单体接枝到大晶胶柱上。接枝后的大尺寸晶胶柱分离效率高,且保留渗透率强,孔隙大且相互连通的特点,对BSA有较好的吸附。将晶胶介质应用于从酵母细胞发酵液中一步分离纯化三磷酸腺苷(ATP)。层析过程以去离子水为冲洗液,分别用0.03、0.4和1 M NaCl溶液在2 cm·min-1流速下进行洗脱。发现0.03 M NaCl溶液能把大部分杂质洗脱,0.4 M NaCl溶液洗脱后能获得纯度较高的ATP。洗脱下来的ATP样品通过高效液相色谱(HPLC)定量分析,回收的ATP纯度达95~97%,回收率49.1%。与其它已有方法相比,该方法耗时少,工艺简单,降低了ATP变性的风险;在层析过程中以去离子水代替酸液作为冲洗剂和洗脱液溶剂,降低分离过程成本。