[發(fā)明專(zhuān)利]二乙氨乙基化葡聚糖修飾以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510533005.5
• 申請(qǐng)日: 2015-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105195115B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余林玲;白姝;龔玲莉;孫彥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/291
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/291;B01J20/286;B01J20/26;B01J20/30;C08B37/12;C08B37/02;C07K1/22
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 王麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二乙氨乙基化葡聚糖修飾以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)及制備方法和應(yīng)用，在提高蛋白質(zhì)吸附容量和傳質(zhì)速率中有明顯提高，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域中的蛋白質(zhì)色譜分離技術(shù)。

背景技術(shù)

二乙氨乙基化葡聚糖(DEAE Dextran)是葡聚糖上修飾有二乙氨乙基(DEAE)的一種長(zhǎng)鏈陽(yáng)離子聚電解質(zhì)。DEAE Dextran帶正電荷，可以可逆性吸附帶負(fù)電荷的物質(zhì)。DEAE Dextran具有較好的生物相容性，多應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)染和蛋白的持續(xù)緩釋傳遞。近年來(lái)，研究者發(fā)現(xiàn)DEAE Dextran也可以應(yīng)用于生物傳感器中的細(xì)胞固定化。

DEAE Dextran分子量較大，具有較多的羥基，容易通過(guò)間隔臂與色譜基質(zhì)偶聯(lián)而獲得DEAE Dextran接枝的色譜介質(zhì)。葡聚糖與蛋白質(zhì)之間基本沒(méi)有非特異性相互作用，并且在堿性溶液中具有很高的穩(wěn)定性。葡聚糖鏈具有較高的柔韌性和靈活性，其吸附位點(diǎn)和蛋白質(zhì)的結(jié)合也更加靈活。此外，DEAE Dextran帶正電荷，不需要進(jìn)行配基偶聯(lián)反應(yīng)，可以簡(jiǎn)化接枝色譜介質(zhì)合成工藝。因此，DEAE Dextran十分適用于色譜基質(zhì)的接枝修飾。

然而，目前DEAE Dextran多應(yīng)用于基因的轉(zhuǎn)染，鮮少有研究涉及在以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)上接枝DEAE Dextran以改變蛋白質(zhì)在離子交換劑上的吸附容量和吸附速率。并且，在接枝型色譜介質(zhì)中，利用葡聚糖作為接枝鏈修飾色譜基質(zhì)的研究大多采用小分子量且不帶電荷的葡聚糖作為接枝鏈。采用這種小分子中性葡聚糖作為接枝鏈，通常是先將中性葡聚糖接枝到色譜基質(zhì)的表面，然后通過(guò)配基功能化，使葡聚糖接枝鏈與色譜基質(zhì)表面同時(shí)偶聯(lián)上離子交換配基，最終得到接枝型離子交換介質(zhì)。一方面，合成工藝較為復(fù)雜；另一方面，中性小分子量葡聚糖修飾的離子交換色譜介質(zhì)，雖然在一定程度上能夠提升蛋白的吸附容量和傳質(zhì)速率，但是提升程度非常有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，進(jìn)而提供一種提高蛋白質(zhì)吸附性能的DEAE Dextran修飾的以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)。DEAE Dextran修飾的以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)同時(shí)具有高吸附容量和高傳質(zhì)速率的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明即為將荷電DEAE Dextran修飾的以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)應(yīng)用于蛋白質(zhì)的快速高效吸附中，DEAE Dextran修飾的以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)具有高吸附容量和高傳質(zhì)速率的優(yōu)點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)非接枝型色譜介質(zhì)及小分子中性葡聚糖修飾的離子交換色譜介質(zhì)，能夠大幅度的提升吸附容量和傳質(zhì)速率，合成工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，生物相容性好，安全低毒。因此，DEAE Dextran修飾的以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)非常適用于蛋白質(zhì)的快速高效吸附中。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種用于提高蛋白質(zhì)吸附容量和傳質(zhì)速率的DEAE Dextran修飾以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)的制備方法，為在以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的顆粒表面通過(guò)引進(jìn)環(huán)氧基間隔臂進(jìn)而修飾DEAE Dextran。

制備DEAE Dextran修飾以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)的DEAE Dextran(Mw 300-500kDa)的結(jié)構(gòu)單元如下(不代表真實(shí)的配基比例與分布)：

上述DEAE Dextran修飾的以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)包括直接在瓊脂糖凝膠表面修飾DEAE Dextran得到的介質(zhì)以及在偶聯(lián)DEAE的瓊脂糖凝膠表面修飾DEAE Dextran得到的介質(zhì)。

直接在瓊脂糖凝膠表面修飾DEAE Dextran的介質(zhì)結(jié)構(gòu)式(Ⅰ)示意如下(不代表真實(shí)的配基比例與分布)：

在偶聯(lián)DEAE的瓊脂糖凝膠表面修飾DEAE Dextran的介質(zhì)結(jié)構(gòu)式(Ⅱ)示意如下(不代表真實(shí)的配基比例與分布)：

本發(fā)明DEAE Dextran修飾以瓊脂糖凝膠為基礎(chǔ)的色譜介質(zhì)中，直接在瓊脂糖凝膠表面修飾DEAE Dextran結(jié)構(gòu)式(Ⅰ)的介質(zhì)制備方法如下：