ポリマーブラシヘタウリンを導入して液透過流束とタンパク質吸着量とを両立させる研究

引入聚合物刷牛磺酸同时实现液体渗透通量和蛋白质吸附量的研究

基本信息

批准号：
17656249
负责人：
斎藤恭一
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

タウリン(NH2CH2CH2SO3H)は,分子内にアミノ基とスルホン酸基とを併せもつ両性電解質である。本研究では,多孔性材料(ここでは,精密濾過用の中空糸状の多孔性膜,空孔率70%,孔の直径0.5μm)の孔内部の表面にエポキシ基をもつ高分子鎖を接ぎ木(グラフト)し,そこヘタウリンを導入した。このとき,タウリンのアミノ基が接ぎ木高分子鎖中のエポキシ基と反応した。高分子鎖へ亜硫酸ナトリウムを反応させて得られるスルホン酸基のみが導入された接ぎ木高分子鎖を有する多孔性中空糸膜と比較して,タウリンが導入された接ぎ木高分子鎖を有する多孔性中空糸膜は,液体の透過性(透過流束)が一桁高く,それでも接ぎ木高分子内にタンパク質を多層で捕捉することを実証した。タウリンの導入で得られた"グラフト鎖内での分子内中和の効果"を,接ぎ木高分子鎖に他の電解質を導入して,"タンパク質の吸着量を極小にする高分子鎖の作製"に応用した。分子内にジメチルアミノ基とカルボキシル基とを併せもつ両性電解質であるN,N-ジメチルアミノ酪酸(N(CH3)2(CH2)3COOH)を,多孔性中空糸膜に付与した接ぎ木高分子鎖に導入した。その結果,現在,最もタンパク質の吸着量が最も少ないと報告されている"リン脂質二重膜を模擬した高分子界面"の同程度(2〜3倍)までにタンパク質の吸着量が少ない高分子界面の作製を達成できた。多孔性膜の界面を,"タンパク質を捕捉する"性質から"タンパク質を捕捉しない"性質までに広く制御できることを示すことができた。接ぎ木高分子鎖への両性電解質の導入手法は,用途に応じた材料を簡便に作製できる点で有効である。

牛磺酸 (NH2CH2CH2SO3H) 是一种两性电解质，分子中同时具有氨基和磺酸基。在这项研究中，我们将带有环氧基团的聚合物链接枝到多孔材料（这里是用于精密过滤的中空纤维状多孔膜，孔隙率70％，接枝孔径0.5μm）的孔内表面上并引入。那里有牛牛磺酸。此时，牛磺酸的氨基与接枝聚合物链中的环氧基发生反应。与通过亚硫酸钠与聚合物链反应获得的仅引入磺酸基团的接枝聚合物链多孔中空纤维膜相比，引入牛磺酸的接枝聚合物链多孔中空纤维膜我们证明了线膜具有有序性具有更高的液体渗透性（渗透通量），并且仍然将蛋白质捕获在接枝聚合物内的多层中。通过引入牛磺酸获得的“接枝链内的分子内中和效应”可用于通过将其他电解质引入到所应用的接枝聚合物链中来“创建使蛋白质吸附量最小化的聚合物链”。 N,N-二甲氨基丁酸（N(CH3)2(CH2)3COOH）是一种分子中同时具有二甲氨基和羧基的两性电解质，被添加到附着在多孔中空纤维膜上的接枝聚合物链上。结果，我们发现蛋白质吸附能力较低的聚合物与目前报道的蛋白质吸附能力最低的“模拟磷脂双层膜的聚合物界面”大致处于同一水平（2至3倍）。我们能够创建一个界面。我们能够证明多孔膜的界面可以在多种特性上进行控制，从“捕获蛋白质”到“不捕获蛋白质”。将两性电解质引入接枝聚合物链的方法是有效的，因为可以根据应用容易地生产材料。