[發(fā)明專利]連續(xù)微波輔助蛋白酶解裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310203488.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103266057A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮貴華;陳正毅;李海云;杜甫佑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M1/42
• 分類號(hào): C12M1/42;C12M1/34;C12M1/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波輔助酶催化反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連續(xù)微波輔助蛋白酶解裝置，該裝置適用于微波輔助蛋白酶解、微波化學(xué)非熱效應(yīng)研究等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

將大分子蛋白質(zhì)分解成多肽是蛋白質(zhì)研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)植物及動(dòng)物蛋白的酶解，可開(kāi)發(fā)出一系列具有廣闊應(yīng)用前景的活性多肽，如抗高血壓肽、抗菌肽、免疫調(diào)節(jié)肽、細(xì)胞調(diào)節(jié)肽、抗血栓肽、抗氧化肽以及抑制膽固醇作用肽等；傳統(tǒng)酶解方法存在酶解時(shí)間長(zhǎng)，酶解條件不易控制，酶解產(chǎn)物、酶及底物難以分離等問(wèn)題。微波輔助蛋白酶解技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的快速蛋白酶解技術(shù)，其原理是利用微波頻率的共振使蛋白質(zhì)大分子類似于偶極子分子在微波的作用下產(chǎn)生振蕩，這種振蕩使蛋白質(zhì)分子在微波的觸發(fā)下產(chǎn)生相干、有序的振動(dòng)，從而加速蛋白質(zhì)的酶解；同時(shí)，微波具有可以直接穿透樣品的特性，在短時(shí)間內(nèi)將蛋白質(zhì)水解成多肽或氨基酸，使酶解反應(yīng)能夠快速高效的進(jìn)行；因此，近年來(lái)微波輔助酶解技術(shù)在酶解蛋白質(zhì)方面得到了廣泛應(yīng)用；由于高溫常致蛋白酶變性失活，因此微波輔助蛋白酶解技術(shù)中的關(guān)鍵是控制微波作用的熱效應(yīng)導(dǎo)致的溫度急劇上升現(xiàn)象；現(xiàn)有的微波輔助酶解技術(shù)主要是通過(guò)迅速降低酶解過(guò)程中的微波輻射功率或者采用間歇微波作用等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溫度的控制；采用這些微波輔助酶解方式，酶解過(guò)程會(huì)因微波作用功率不恒定而變得不穩(wěn)定，從而影響酶解過(guò)程的控制和酶解的效率，同時(shí)也無(wú)法深入了解微波輔助作用過(guò)程中蛋白酶與蛋白的作用機(jī)制。

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，提供一種連續(xù)微波輔助蛋白酶解裝置，該裝置既能保證足夠強(qiáng)的微波輻射強(qiáng)度，控制酶解溫度，又能保證微波作用的連續(xù)性，提高酶解效率。

本發(fā)明的思路：在傳統(tǒng)微波裝置的基礎(chǔ)上加入外部冷卻循環(huán)系統(tǒng)，保證酶解過(guò)程在既定溫度，連續(xù)且穩(wěn)定的微波作用下進(jìn)行。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種連續(xù)微波輔助蛋白酶解裝置，包括微波合成儀和低溫循環(huán)泵，微波合成儀為可調(diào)型微波發(fā)射源，微波合成儀的微波屏蔽腔底部設(shè)有磁力攪拌裝置，用于控制酶解過(guò)程中的磁力攪拌，在微波合成儀的微波屏蔽腔內(nèi)設(shè)置裝有冷卻液的玻璃冷卻腔，玻璃冷卻腔內(nèi)設(shè)有玻璃酶解腔，玻璃酶解腔中心接有紅外探溫頭用于監(jiān)測(cè)酶解反應(yīng)溫度，玻璃酶解腔外繞蛇形玻璃冷凝管，蛇形玻璃冷凝管也置于玻璃冷卻腔內(nèi)；低溫循環(huán)泵從微波合成儀外部經(jīng)過(guò)管道連接蛇形玻璃冷凝管，冷卻液通過(guò)低溫循環(huán)泵泵入蛇形玻璃冷凝管中，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻液的溫度和流速控制酶解反應(yīng)溫度。

所述冷卻液為正己烷、正庚烷和正辛烷中的一種。

相對(duì)于現(xiàn)有的微波輔助蛋白酶解技術(shù)，本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)在于酶解過(guò)程中在維持酶解溫度穩(wěn)定不變的前提下可實(shí)現(xiàn)微波的連續(xù)輻射及功率恒定，從而提高酶解效率及酶解過(guò)程的可控性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-低溫循環(huán)泵；2-紅外探溫頭；3-微波合成儀；4-蛇形玻璃冷凝管；5-玻璃冷卻腔；6-玻璃酶解腔。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中100?瓦連續(xù)微波功率固定化胰蛋白酶酶解牛血清蛋白所得產(chǎn)物的LC-MS圖。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

一種連續(xù)微波輔助蛋白酶解裝置，包括微波合成儀3和低溫循環(huán)泵1，微波合成儀3為可調(diào)型微波發(fā)射源，微波合成儀3的微波屏蔽腔底部設(shè)有磁力攪拌裝置，用于控制酶解過(guò)程中的磁力攪拌，在微波合成儀3的微波屏蔽腔體內(nèi)設(shè)置裝有冷卻液的玻璃冷卻腔5，玻璃冷卻腔5內(nèi)設(shè)有玻璃酶解腔6，玻璃酶解腔6中心接有紅外探溫頭2用于監(jiān)測(cè)酶解反應(yīng)溫度，玻璃酶解腔6外繞蛇形玻璃冷凝管4，蛇形玻璃冷凝管4也置于玻璃冷卻腔5內(nèi)；低溫循環(huán)泵1從微波合成儀3外部經(jīng)過(guò)管道連接蛇形玻璃冷凝管4，冷卻液通過(guò)低溫循環(huán)泵1泵入蛇形玻璃冷凝管4中，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻液的溫度和流速控制酶解反應(yīng)溫度。

所述冷卻液為正己烷。

以氨基化修飾的磁性微球固定化胰蛋白酶酶解牛血清蛋白為例，本實(shí)施例裝置的工作過(guò)程如下：

設(shè)置低溫循環(huán)泵1中冷卻液溫度為20℃，流速為8?升/分鐘，待冷卻液溫度穩(wěn)定后，取70?毫克的氨基化修飾的磁性微球固定化胰蛋白酶置于玻璃酶解腔6內(nèi)，加入2?毫升1毫克/毫升的牛血清蛋白溶液(pH=8.00,?0.05摩爾/升的?tris-HCl緩沖液為溶劑)，開(kāi)啟磁力攪拌裝置，設(shè)置其轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘；設(shè)置微波加熱上限溫度為60℃（實(shí)際所需酶解溫度為55℃，微波加熱上限溫度比實(shí)際酶解溫度高5℃），微波功率為100瓦，微波時(shí)間10分鐘；啟動(dòng)微波，10分鐘后完成牛血清蛋白酶解過(guò)程。