论文题目: 蛋白质静电吸附平衡与动力学的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 生物化工
作者: 苏雪丽
导师: 孙彦
关键词: 离子交换制备色谱,非线性吸附平衡,双组分蛋白质吸附,方程,平行扩散模型
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 鉴于非线性吸附平衡和吸附动力学的研究在蛋白质离子交换制备色谱过程的优化和放大中的重要性和不成熟性,本论文主要开展了以下几个方面的研究工作:1.基于统计热力学理论,考虑了蛋白质与吸附剂间作用以及吸附相中蛋白质分子间作用,推导出描述蛋白质离子交换吸附平衡的统计热力学模型(ST模型);从溶液热力学的角度,考虑了吸附相中因蛋白质分子间作用的存在而使吸附相与蛋白质理想稀溶液的偏离,以及因蛋白质-蛋白质作用与蛋白质-反离子作用的差异产生的吸附相局部组成的非理想性,提出了蛋白质离子交换吸附平衡的非理想吸附相模型(NIAP模型)。利用单组分蛋白质BSA的离子交换吸附平衡数据考察了模型的适用性,研究了液相条件(pH、离子强度和缓冲液种类)对模型参数的影响。利用BSA和溶菌酶的双组分蛋白质离子交换吸附平衡数据考察了多组分ST模型的适用性,与Bosma和Wesselingh提出的有效面积模型(AA模型)相比,由于考虑了吸附相中蛋白质分子间的相互作用,ST模型可更好地描述双组分蛋白质的离子交换吸附平衡。2.在蛋白质与吸附界面间只存在静电作用的前提下,利用分子平均场理论研究了蛋白质净电荷数、离子强度、缓冲液种类、蛋白质分子大小和吸附方向对单组分蛋白质吸附平衡的影响;考察了蛋白质净电荷数、离子强度和蛋白质分子大小对双组分蛋白质吸附平衡的影响,明确指出了各影响因素的具体作用机理3.以化学势梯度作为扩散推动力的Maxwell-Stefan扩散通量方程(MS方程)取代以浓度梯度为扩散推动力的Fick定律,结合平行扩散模型,对BSA在阴离子吸附剂Q-Sepharose FF上的动态吸附数据进行了模拟,研究了溶液pH、盐浓度和溶液主体蛋白质初始浓度对蛋白质内扩散系数的影响。
论文目录:
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 离子交换吸附分离技术简介
1.3 离子交换色谱
1.3.1 离子交换吸附剂
1.3.2 离子交换色谱的流动相
1.3.3 离子交换色谱的影响因素
1.3.4 离子交换色谱的应用
1.4 吸附平衡模型
1.4.1 以质量作用定律为基础的吸附平衡模型
1.4.2 不以质量作用定律为基础的吸附平衡模型
1.5 蛋白质的吸附动力学
1.5.1 孔扩散模型
1.5.2 表面扩散模型
1.5.3 平行扩散模型
1.5.4 均质固相扩散模型
1.5.5 蛋白质在吸附介质中的表面扩散
1.6 本文工作目的及内容
第二章 蛋白质离子交换吸附平衡的统计热力学模型
2.1 前言
2.2 模型建立
2.2.1 模型假设
2.2.2 模型推导
2.3 实验方法与设备
2.3.1 实验材料与设备
2.3.2 蛋白质标准曲线的绘制
2.3.3 吸附剂性质的测定
2.3.4 蛋白质吸附平衡实验
2.4 结果与讨论
2.4.1 液相条件对α_1 的影响
2.4.2 液相条件对k_(11) 的影响
2.4.3 讨论
2.5 小结
本章符号表
第三章 蛋白质离子交换吸附平衡的非理想吸附相模型
3.1 前言
3.2 模型建立
3.2.1 模型假设
3.2.2 模型推导
3.3 实验方法与设备
3.4 结果与讨论
3.4.1 液相条件对α_1 的影响
3.4.2 液相条件对B_(11) 的影响
3.4.3 参数的敏感性分析
3.4.4 NIAP 模型与ST 模型的比较
3.5 小结
本章符号表
第四章 双组分蛋白质离子交换吸附平衡模型
4.1 前言
4.2 双组分蛋白质离子交换吸附平衡模型
4.2.1 双组分统计热力学模型(ST 模型)
4.2.2 有效面积模型(AA 模型)
4.3 吸附平衡实验
4.4 结果与讨论
4.4.1 单组分蛋白质吸附平衡
4.4.2 双组分蛋白质竞争性吸附平衡
4.4.3 ST 模型与AA 模型的比较
4.5 小结
本章符号表
第五章 分子平均场理论的应用—蛋白质离子交换吸附平衡
5.1 前言
5.2 分子平均场理论
5.3 模型解法
5.4 结果与讨论
5.4.1 单组分蛋白质静电作用吸附平衡
5.4.2 双组分蛋白质静电吸附平衡
5.5 小结
本章符号表
第六章 蛋白质离子交换吸附动力学的研究
6.1 前言
6.2 吸附动力学模型
6.2.1 扩散通量方程
6.2.2 吸附剂颗粒内部扩散模型
6.3 研究方法
6.3.1 平行扩散模型中表面扩散系数的确定
6.3.2 表面扩散模型中表面扩散系数的确定
6.4 结果与讨论
6.4.1 液相条件对蛋白质表面扩散系数的影响
6.4.2 液相条件对蛋白质孔扩散系数的影响
6.4.3 采用不同扩散通量方程时蛋白质内扩散系数的比较
6.5 小结
本章符号表
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 创新点
7.3 对今后工作的建议与展望
参考文献
附录一
攻读博士学位期间发表论文
致谢
发布时间: 2006-05-24
参考文献
- [1].运用响应曲面法优化有机污染物吸附过程参数及其吸附平衡和动力学研究[D]. 程正军.西南石油大学2015
- [2].多组分超临界气体混合物在多孔固体上吸附平衡的研究[D]. 吴芹.天津大学2003
相关论文
- [1].蛋白质在不同界面的识别、吸附及稳定性研究[D]. 陈欣.浙江大学2009
- [2].新型超大孔纤维素介质的研制及其在蛋白质色谱中的应用[D]. 王冬梅.天津大学2007
- [3].蛋白质色素亲和色谱理论研究[D]. 张松平.天津大学2003
- [4].新型蛋白质色谱介质的研究[D]. 周鑫.天津大学2003
- [5].新型液相色谱介质制备及生物大分子快速纯化[D]. 吴蕾.天津大学2004
- [6].双孔介质在高速色谱分离中的应用[D]. 李渊.天津大学2005
- [7].蛋白质结构及分子对接的理论研究[D]. 郑清川.吉林大学2006
- [8].流通色谱介质的研制和生物大分子色谱分离[D]. 孙国勇.天津大学2005
标签：离子交换制备色谱论文; 非线性吸附平衡论文; 双组分蛋白质吸附论文; 方程论文; 平行扩散模型论文;