[發明專利]氣流吹射制備大分子印跡海藻酸鹽聚合物微球的方法

無效

• 申請號: 200910068976.1
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101564666A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 成國祥;英曉光;劉貴培;王月強;張立廣
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 陸 藝

技術領域

本發明涉及大分子印跡聚合物微球的制備方法，特別是涉及一種氣流吹射制備大分子印跡海藻酸鹽聚合物微球的方法。

背景技術

大分子印跡如蛋白質印跡和重結合技術在分離、提純、生物傳感器和診斷方面得到廣泛應用。水凝膠類材料作為一種疏松多孔軟濕材料，在蛋白質印跡領域逐步得到重視。天然聚多糖類材料如海藻酸鹽和瓊脂糖等，由于具有較高含水量、溫和的凝膠條件以及很好的生物相容性而適合作蛋白質印跡基材。

目前制備蛋白質印跡水凝膠微球的主要途徑是懸浮體系中的凝膠化或聚合反應。在反相懸浮凝膠化工藝里，凝膠液滴在機械力攪拌下均勻分散于疏水懸浮介質中，進而凝膠化生成凝膠微球。調節表面活性劑和攪拌速度可以獲得很好的均一性和球形度[陸書來，龐興收，張洪剛，蛋白質印跡軟濕凝膠磁性雜化微球的磁感應和特異識別性研究，國際高分子化學研討會，2004，126]。常用的懸浮介質有烷烴或植物油。[張鳳菊，成國祥，英曉光，乳液和大分子模板海藻酸鹽基聚合物微球，反應功能高分子，66(2006)712-719；李宇平，英曉光，李寅，成國祥，反相懸浮凝膠法制備蛋白質印跡瓊脂糖微球，中國科技論文在線。http://www.paper.edu.cn?2008，200808-93]。雖然這些方法操作方便，可批量生產，然而殘留的油和表面活性劑不易完全去除，很可能造成污染，影響模板洗脫和重結合過程。

使用水相懸浮介質可有效避免上述情況。滴注法和噴射法是常用的兩種思路。滴注法(或射流法)可以用于制備細胞黏附性微球，細菌微囊和釋藥載體等。然而存在的問題是產率低下以及直徑過大(1.0～2.5mm)。為了實現連續化生產，可以對設備進行一些改進，如使用噴射氣流促使液滴以200ml/(小時·針)的速率滴下，可以制備直徑在1～5mm的微球；可以通過將若干支針管排列于基座之上形成陣列來提高生產規模[R.E.Dorian，KC.Cochrum，膠囊微粒的生產過程。美國專利，4,814,274.1996]；也可以用離心力代替重力實現大規模生產[J.P.Renaudeaux，J.M.Chicheportiche，高流速單分散噴霧生成器。歐洲專利，EP0446134.1991]。為了控制微球的粒徑，迭加同軸氣流可以使下落液滴的直徑減小至10～120μm；將針尖加工成15°～45°的斜角可以將微球直徑減小至25～300μm[J.Klein，J.Stock，and?K.-D.Vorlop，歐洲應用微生物和生物技術，18(1983)86-91]。

盡管上述技術從一個角度成功降低了微球粒徑或者從另一個角度提高了生產效率，然而卻都未能同時達到這兩個目的。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種氣流吹射制備大分子印跡海藻酸鹽聚合物微球的方法。

本發明的技術方案概述如下：

氣流吹射制備大分子印跡海藻酸鹽聚合物微球的方法，包括下述步驟：

(1)按質量比為1～3∶100的比例，將海藻酸鈉溶解于濃度為5～20μmol/L的pH為4.0～9.0的蛋白質分子水溶液中，得到海藻酸鈉/蛋白質復合水溶液；

(2)將所述海藻酸鈉/蛋白質復合水溶液裝入針孔內徑為0.33～0.75mm的注射器中，將注射器針頭豎直向下設置；

(3)將表壓強為1.0～10.0kPa的工業氮氣，通過內徑為0.5mm～2.0mm的導管引至距注射器針尖2mm～10mm處，所述導管的開口向斜下方，與注射器針頭成15度～75度角；

(4)在注射器推桿尾部施加垂直向下的質量為200g～500g的重物，使海藻酸鈉/蛋白質復合水溶液滴入盛有質量濃度為1.0％～10.0％的CaCl₂水溶液的容器中，所述注射器針尖距所述CaCl₂水溶液液面的垂直距離為2.0cm～8.0cm，液體深度為1.0cm～10.5cm；

(5)滴加完畢后，靜置10min～40min，去除CaCl₂水溶液，得到微球；

(6)將所述微球浸入盛有pH為6.0～9.0的Tris-HCl緩沖液中，浸泡36小時～54小時移除模板蛋白分子，每20～40分鐘搖動或攪拌1次，每6～10小時更換一次新鮮的Tris-HCl緩沖液，將移除模板的微球置于去離子水中靜置36～48小時，制得大分子印跡海藻酸鹽聚合物微球。

所述蛋白質分子水溶液中的蛋白質分子為牛血清白蛋白、卵白蛋白、細胞色素C、溶菌酶、血紅蛋白或免疫球蛋白。

所述海藻酸鹽為海藻酸鈣和海藻酸鈉。