聚苯乙烯(PST)微球介質特點及應用
聚苯乙烯(PST)微球介質特點及應用
1.概述
聚苯乙烯－二乙烯基苯微球(polystyrene divinyl benzene beads, PST)具有剛性大，耐受有機溶劑性能好，pH值的適用范圍廣等優(yōu)點，是一種非常有應用前途的層析介質。同多糖型凝膠微球相比較，交聯(lián)聚合物微球的骨架結構具有更高的機械強度和化學穩(wěn)定性，所以更適合能經受高流速高壓力操作的液相色譜使用。中國科學院過程工程研究所國家生化工程技術研究中心采用SPG(Shirasu Porous Glass)膜乳化技術與懸浮聚合法相結合的方法制備了尺寸均一的PST微球分離介質，同普通的PST介質相比，該方法制得的微球粒徑均一，分辨率高，下面是該介質的理化性質分析和應用研究。
2.聚苯乙烯微球介質的理化性質
以國家生化工程技術研究中心（北京）研發(fā)生產的產品為例。聚苯乙烯微球介質粒徑均一，粒徑、孔徑、比表面積可控，其理化性質如下：
表1 聚苯乙烯微球介質的理化性質
|
產品貨號 |
平均粒徑（μm） |
比表面積（m2/g） |
壓力耐受性（MPa） |
pH穩(wěn)定性 |
|
IPE-PST5 |
5 |
500 |
40 |
2-12 |
|
IPE-PST15 |
15 |
500 |
10 |
2-12 |
|
IPE-PST30 |
30 |
500 |
5 |
2-12 |
圖1 聚苯乙烯微球介質（左）及表面孔結構（右）的電鏡照片
3.聚苯乙烯微球介質的應用
聚苯乙烯微球由于是強疏水性的苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，因此可以直接用作反相層析（色譜）介質。聚苯乙烯微球介質的突出優(yōu)點是粒徑分布均一、且粒徑可控，因此在實際的層析（色譜）分離過程中可以有效避免溝流、壓降不穩(wěn)定等缺點。此外，該聚苯乙烯微球還具有較高的比表面積500 m2/g，最高可達1000 m2/g，因此在高流速下可以獲得更高的分辨率、載量和更低的反壓。由于具有上述優(yōu)點，聚苯乙烯微球介質已得到廣泛應用，成功實現(xiàn)了紫杉醇、淫羊藿甙、石杉堿甲（乙）、白藜蘆醇等天然產物以及多肽組分的分離純化。
3.1 聚苯乙烯微球介質在苯同系物分離純化中的應用
圖2為IPE-PST30介質分離苯同系物（苯、甲苯、二甲苯）的色譜圖，結果顯示三種苯同系物在聚苯乙烯反相層析柱（300×10mm ID）上實現(xiàn)了有效分離，表明該介質裝填的層析柱具有很高的分辨率，適用于精細分離。
圖2 聚苯乙烯微球介質對苯同系物的分離效果
3.2 聚苯乙烯微球介質在天然產物分離純化中的應用
表2為聚苯乙烯微球介質對多醇類天然產物白藜蘆醇苷、白藜蘆醇及蒽苷B的分離效果。結果顯示，本介質對于上述三種結構類似物具有分辨率、產品純度及回收率各項技術指標均優(yōu)良的分離效果，純度及回收率均達到進口產品Source30的水平，而優(yōu)于C18的水平。
表2 三種反相介質的分離結果
|
層析柱 |
白藜蘆醇 |
蒽苷B |
白藜蘆醇苷 | |||
|
純度 % |
回收率% |
純度 % |
回收率% |
純度 % |
回收率% | |
|
C18 |
87.6 |
75.2 |
83.6 |
82.1 |
86.2 |
75.4 |
|
IPE-PST30 |
93.1 |
92.5 |
93.8 |
92.2 |
92.8 |
92.1 |
|
Source 30 |
94.6 |
90.5 |
93.1 |
91.7 |
92.6 |
93.7 |
3.3 聚苯乙烯微球介質在多肽組分純化中的應用
中科亞光公司對合成多肽進行分離實驗。實驗表明，該產品（IPE-PST30）具有高分辨率和高回收率的優(yōu)點。其中，對人工合成15肽一步純化后可使純度由38.1%提高到78.6%；對人工合成16肽純化后可使純度由35.7%提高到89.1%；對人工合成18肽純化后可使純度35.7%提高到92.0%，回收率達到22%（如圖3所示）。
(a) 粗品的HPLC分析譜圖 (b) 半制備柱純化譜圖（300×10mm ID）
(c) 純化后的多肽HPLC分析
圖3人工合成18肽的分離純化
本中心生產的聚苯乙烯微球介質已獲得生化工程國家重點實驗室、山東省天然藥物工程技術研究中心、中科亞光生物科技有限公司等單位廣泛應用，在天然產物、多肽的分離純化中獲得了良好的應用效果。
本中心生產多種粒徑的聚苯乙烯微球介質，如需更多的詳細資料，歡迎各位新老客戶來電詳洽：
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