[發明專利]用于蛋白質識別的糖基化納米纖維的制備方法及應用

無效

• 申請號: 200810061716.7
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN101285221A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 徐志康;車愛馥;萬靈書
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: D01F11/06
• 分類號: D01F11/06;D01F6/40;D01D5/00;C07K1/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發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識別的糖基化納米纖維的制備方法及應用。

背景技術

分子識別是整個生物界普遍存在的現象，它主要是指主體分子依靠形狀、大小和化學功能對與其互補的客體分子的選擇和結合，這種現象在生命過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，Fisher曾以“鎖與鑰匙”的配合來描述分子間的這一專一性結合。它是從分子水平研究酶反應、信息傳遞以及在不同介質間的能量傳遞等生物現象的重要化學概念，其中蛋白質的分子識別已成為人們重點研究的熱點之一。

糖與蛋白質、脂類和核酸一樣，是構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、細胞識別以及抗體-抗原相互作用等重要生理過程。近年來，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，來模擬糖的各種生物功能，從而深入研究糖與蛋白質的親和性相互作用，實現蛋白質的檢測和分離。美國專利US?20010017270中公開了將糖基固定到金表面，可用于蛋白質、病毒或細胞的檢測技術。專利CN?1935342和CN?101070401分別公開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。

靜電紡絲技術是一種獲得納米到微米尺寸纖維材料的方法，近年來引起了廣泛的重視。由于具有高比表面積、高孔隙率等優點，納米纖維膜可以大大降低分離過程中的傳質阻力，因而是一種很好的吸附分離材料，特別是對于蛋白質的識別與分離。糖基化納米纖維的制備，目前主要有兩種途徑：一是通過含糖不飽和單體聚合合成含糖聚合物，再通過靜電紡絲方法得到(CN?1843592)，這種方法可以很好地將納米纖維的優點和糖基的功能性結合起來進而用于蛋白質的分離，但是其中不飽和糖單體的合成過程比較復雜，一定程度上限制了它的廣泛應用；二是通過大分子反應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的丙烯腈基共聚物納米纖維膜的表面，有效驗證了這種方法的可行性。由于表面修飾這種方法簡單可靠，方便易行，因而更有利于大規模的工業化生產。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種用于蛋白質識別的糖基化納米纖維的制備方法及應用。

包括如下步驟：

1)將丙烯腈基共聚物溶于溶劑中，配制成質量分數為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，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，在氮氣保護下加入催化劑三氟化硼乙醚絡合物，冰水浴中振蕩2～3小時，然后在室溫下振蕩反應15～20小時，反應結束后經丙酮多次洗滌、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60～90分鐘，脫去糖基上的乙酰基保護基團，再經去離子水多次洗滌，烘干，得到可用于蛋白質識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，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選為10～30。

糖基化納米纖維應用于蛋白質的分離和純化。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：

1)丙烯腈基共聚物納米纖維制備簡單，直徑范圍在60～1000納米內可調，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單，經濟實用。

3)糖基固定化方法適用于任何乙酰基保護的單糖、寡糖和多糖。

4)通過化學鍵鍵合的方法將糖基固定到納米纖維的表面，穩定性和持久性好；