[發(fā)明專利]用于蛋白質(zhì)識(shí)別的糖基化納米纖維的制備方法及應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810061716.7
• 申請(qǐng)日: 2008-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101285221A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐志康;車愛(ài)馥;萬(wàn)靈書(shū)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F11/06
• 分類號(hào): D01F11/06;D01F6/40;D01D5/00;C07K1/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米纖維的制備方法，尤其涉及一種用于蛋白質(zhì)識(shí)別的糖基化納米纖維的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

分子識(shí)別是整個(gè)生物界普遍存在的現(xiàn)象，它主要是指主體分子依靠形狀、大小和化學(xué)功能對(duì)與其互補(bǔ)的客體分子的選擇和結(jié)合，這種現(xiàn)象在生命過(guò)程中扮演著及其重要的角色，如酶與底物、抗原與抗體的相互作用。100多年前，F(xiàn)isher曾以“鎖與鑰匙”的配合來(lái)描述分子間的這一專一性結(jié)合。它是從分子水平研究酶反應(yīng)、信息傳遞以及在不同介質(zhì)間的能量傳遞等生物現(xiàn)象的重要化學(xué)概念，其中蛋白質(zhì)的分子識(shí)別已成為人們重點(diǎn)研究的熱點(diǎn)之一。

糖與蛋白質(zhì)、脂類和核酸一樣，是構(gòu)成生物體的重要成分。其中廣泛存在的糖綴合物，包括糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂，參與了蛋白的靶向、細(xì)胞識(shí)別以及抗體-抗原相互作用等重要生理過(guò)程。近年來(lái)，人們嘗試將糖基固定到不同載體表面，比如二氧化硅、金納米粒子、聚合物微球以及膜分離材料等，來(lái)模擬糖的各種生物功能，從而深入研究糖與蛋白質(zhì)的親和性相互作用，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的檢測(cè)和分離。美國(guó)專利US?20010017270中公開(kāi)了將糖基固定到金表面，可用于蛋白質(zhì)、病毒或細(xì)胞的檢測(cè)技術(shù)。專利CN?1935342和CN?101070401分別公開(kāi)了把糖基固定到聚丙烯分離膜表面和聚丙烯微球表面的方法，有利于蛋白的分離、濃縮或靶向清除。

靜電紡絲技術(shù)是一種獲得納米到微米尺寸纖維材料的方法，近年來(lái)引起了廣泛的重視。由于具有高比表面積、高孔隙率等優(yōu)點(diǎn)，納米纖維膜可以大大降低分離過(guò)程中的傳質(zhì)阻力，因而是一種很好的吸附分離材料，特別是對(duì)于蛋白質(zhì)的識(shí)別與分離。糖基化納米纖維的制備，目前主要有兩種途徑：一是通過(guò)含糖不飽和單體聚合合成含糖聚合物，再通過(guò)靜電紡絲方法得到(CN?1843592)，這種方法可以很好地將納米纖維的優(yōu)點(diǎn)和糖基的功能性結(jié)合起來(lái)進(jìn)而用于蛋白質(zhì)的分離，但是其中不飽和糖單體的合成過(guò)程比較復(fù)雜，一定程度上限制了它的廣泛應(yīng)用；二是通過(guò)大分子反應(yīng)將糖基固定到納米纖維的表面，前期專利200710070589.2和200810059174.X中我們通過(guò)不同的方法分別將殼聚糖多糖和疊氮單糖固定到含有羧基基團(tuán)的丙烯腈基共聚物納米纖維膜的表面，有效驗(yàn)證了這種方法的可行性。由于表面修飾這種方法簡(jiǎn)單可靠，方便易行，因而更有利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于蛋白質(zhì)識(shí)別的糖基化納米纖維的制備方法及應(yīng)用。

包括如下步驟：

1)將丙烯腈基共聚物溶于溶劑中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～8％的溶液，采用高壓靜電紡絲方法制備丙烯腈基共聚物納米纖維，其中紡絲電壓為8～25千伏，噴絲頭溶液流速為0.5～2.0毫升/小時(shí)，接收距離為8～20厘米；

2)將丙烯腈基共聚物納米纖維浸入糖單體的二氯甲烷溶液中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入催化劑三氟化硼乙醚絡(luò)合物，冰水浴中振蕩2～3小時(shí)，然后在室溫下振蕩反應(yīng)15～20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)丙酮多次洗滌、烘干，得到表面固定乙酰糖基的丙烯腈基共聚物納米纖維，其中丙烯腈基共聚物納米纖維的加入量為1～2毫克納米纖維/毫升溶劑，糖單體的用量為纖維表面羥基摩爾比為1～50，三氟化硼乙醚絡(luò)合物與所用糖單體的摩爾比為3～5；

3)將表面固定乙酰糖基的丙烯腈基共聚物納米纖維浸入0.1～0.2摩爾/升甲醇鈉的甲醇溶液中，室溫振蕩反應(yīng)60～90分鐘，脫去糖基上的乙酰基保護(hù)基團(tuán)，再經(jīng)去離子水多次洗滌，烘干，得到可用于蛋白質(zhì)識(shí)別的糖基化納米纖維。

所述的丙烯腈基共聚物為丙烯腈/丙烯酸羥乙酯共聚物、丙烯腈/丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯腈/甲基丙烯酸羥乙酯共聚物或丙烯腈/甲基丙烯酸羥丙酯共聚物，它們的粘均分子量為8～30萬(wàn)，共聚物中羥基的摩爾含量為5～18％。溶劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。靜電紡絲得到的納米纖維直徑為60～1000納米。糖單體為葡萄糖五乙酸酯、甘露糖五乙酸酯、半乳糖五乙酸酯、乳糖八乙酸酯、麥芽糖八乙酸酯或蔗糖八乙酸酯。糖單體的用量為纖維表面羥基摩爾比優(yōu)選為10～30。

糖基化納米纖維應(yīng)用于蛋白質(zhì)的分離和純化。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果：

1)丙烯腈基共聚物納米纖維制備簡(jiǎn)單，直徑范圍在60～1000納米內(nèi)可調(diào)，是一類高比表面、高空隙率的載體材料；

2)糖基固定化方法操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

3)糖基固定化方法適用于任何乙酰基保護(hù)的單糖、寡糖和多糖。

4)通過(guò)化學(xué)鍵鍵合的方法將糖基固定到納米纖維的表面，穩(wěn)定性和持久性好；