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糖基化聚合物刷和凝集素的相互作用不仅是重要的基础科学问题,也是糖基化亲和膜色谱实用化的关键。本文利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术制备不同结构的糖基化聚合物刷模型表面,并通过表面等离子共振(SPR)研究聚合物刷结构对凝集素吸附的影响,探索凝集素与糖基化聚合物刷的作用规律,希望为高性能糖基化亲和膜的研制提供理论指导。具体研究工作主要围绕以下几方面展开:通过两步反应合成了未保护的糖烯单体甲基丙烯酸2-乳糖酰胺乙酯(LAMA),产率达90%。利用单分子层自组装和SI-ATRP技术在SPR芯片(金)表面成功构建PLAMA刷。接枝聚合符合活性聚合的特征,聚合物刷的厚度随着聚合时间增加而增加。通过改变单分子层组装过程中11-巯基-1-十一醇(MUD)的比例,可以直接控制表面引发基团的数量,进而有效调控表面的接枝密度。引入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与LAMA进行无规共聚,可以有效调控聚合链上LAMA单元的比例,从而改变聚合物链上的糖基密度。利用SPR研究了糖基化聚合物刷的接枝长度、接枝密度和糖基密度(共聚比例)对凝集素吸附的影响,发现传质是吸附过程的决定因素。凝集素吸附量随接枝长度增加而增加,但受传质阻力的影响,凝集素只能扩散至一定深度,因此当接枝长度大于10nm时吸附量增加并不明显。随着接枝密度的提高,凝集素的吸附量先增加再缓慢下降,在MUD比例约为50%时吸附量最大。对吸附曲线的拟合结果表明:接枝密度的提高导致凝集素分子的扩散速度下降。随着聚合物链上糖基密度的提高,凝集素的吸附量先增加后缓慢下降,在LAMA比例约为30%时取得最大吸附量,因为多余的糖基会降低凝集素的结合强度,增加凝集素的扩散阻力。基于以上结果,我们提出在利用糖基化聚合物刷修饰膜材料时,需要综合运用接枝长度、接枝密度、共聚比例来调节聚合刷的空间密度和糖基的空间分布,为凝集素的扩散吸附提供空间,并取得糖基集簇效应和传质效应的平衡,实现快速和高效的吸附分离。