[發(fā)明專利]一種含氨基葡萄糖基的瓊脂糖凝膠微球及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN105944686B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭東旭;黎泉香;郭梓林;蘭旺仁;稽海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 綠麒（廈門）海洋生物科技有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;B01J20/28;C07K1/18;C12M1/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分離純化介質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氨基葡萄糖基的瓊脂糖凝膠微球及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，國家重點(diǎn)投入發(fā)展生物醫(yī)藥領(lǐng)域和海洋生物資源開發(fā)領(lǐng)域，隨著上游各類生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展，下游生物大分子的分離純化技術(shù)成為生物醫(yī)用材料研究領(lǐng)域的重要課題，其支撐點(diǎn)是要有性能良好的分離介質(zhì)。天然多糖具有優(yōu)良的生物相容性與可降解性，故以其作為生物大分子的分離介質(zhì)具有比合成聚合物更多的優(yōu)勢，因而一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。瓊脂糖是從石花菜、紫菜、江蘺等大型海洋藻類中分離出的一種天然海洋生物多糖，具有各種生物活性。而瓊脂糖凝膠微球因具有良好的生物相容性、功能基特性、高親水性、多孔性、非特異性等優(yōu)勢而成為一種優(yōu)質(zhì)的生物大分子分離介質(zhì)，其主要應(yīng)用在蛋白、抗體、酶等生物分子的分離純化。

對瓊脂糖凝膠微球進(jìn)行改性，使瓊脂糖接上具有不同生物活性的配基，即可用于不同生化物質(zhì)的分離純化。但現(xiàn)有瓊脂糖凝膠微球改性技術(shù)存在制備工藝復(fù)雜、不易控制、配基密度低、成本高、污染嚴(yán)重等問題，且一般都是將瓊脂糖先制備成微球后，再通過化學(xué)反應(yīng)對微球進(jìn)行改性，這樣容易影響微球機(jī)械強(qiáng)度、表面光滑度與孔徑大小。

氨基葡萄糖是葡萄糖的一個(gè)羥基被一個(gè)氨基取代的化合物，市面上的氨基葡萄糖主要分為鹽酸氨糖與硫酸氨糖兩種。氨基葡萄糖是自然界中唯一一種帶氨基的糖，對蛋白質(zhì)安全無毒，不會影響蛋白質(zhì)的活性，其自帶的氨基可用于蛋白子陰離子交換層析。

可見，將瓊脂糖凝膠微球偶聯(lián)上氨基葡萄糖基，制備成含氨基葡萄糖基的瓊脂糖凝膠微球，即可作為一種良好的陰離子交換層析介質(zhì)，分離純化蛋白質(zhì)、核酸等生物分子。目前，尚未出現(xiàn)利用氨基葡萄糖對瓊脂糖凝膠微球進(jìn)行改性的報(bào)道。因此，開發(fā)出一種制備工藝簡單易行、成本低、配基密度高、污染小的含氨基葡萄糖的基瓊脂糖凝膠微球及其制備方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含氨基葡萄糖基的瓊脂糖凝膠微球及其制備方法，其所制備的瓊脂糖凝膠微球具有對蛋白質(zhì)、核酸等生物活性成分安全無毒，配基密度高、機(jī)械強(qiáng)度高、孔徑均一、吸附容量大，純化效率高，且制備方法簡單、成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有離子交換層析介質(zhì)對蛋白質(zhì)、核酸等生物活性成分吸附容量小、容易影響活性，及現(xiàn)有瓊脂糖凝膠微球改性技術(shù)中制備工藝復(fù)雜、不易控制、配基密度低、微球機(jī)械強(qiáng)度與孔徑均一性差、污染嚴(yán)重等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種含氨基葡萄糖基的瓊脂糖凝膠微球，是以瓊脂糖固體為基質(zhì)，經(jīng)交聯(lián)劑活化后與氨基葡萄糖鹽反應(yīng)，得到氨基葡萄糖基瓊脂糖，再將其制備成所述瓊脂糖凝膠微球；其中，所述氨基葡萄糖鹽為氨基葡萄糖鹽酸鹽、氨基葡萄糖硫酸鹽、氨基葡萄糖硫酸鉀鹽、氨基葡萄糖硫酸鈉鹽中的一種或幾種。

其制備方法包括以下步驟：

1）在瓊脂糖固體中加入一定量超純水混合均勻，制得瓊脂糖溶液；

2）向步驟1）所得瓊脂糖溶液中緩慢加入NaBH₄，再持續(xù)用泵按一定流速加入NaOH溶液，機(jī)械攪拌混勻；

3）在攪拌條件下，持續(xù)用泵按一定流速向步驟2）所得溶液中加入交聯(lián)劑，在一定溫度下反應(yīng)一定時(shí)間；其過程中，待反應(yīng)至0.3-6h時(shí)將交聯(lián)劑和NaOH溶液的加入流速調(diào)小；

4）用泵按一定流速向步驟3）所得溶液中加入氨基葡萄糖鹽溶液，并停止加入交聯(lián)劑與NaOH溶液，在一定溫度下反應(yīng)一定時(shí)間；

5）將步驟4）所得溶液用超濾膜過濾、濃縮后干燥，制得氨基葡萄糖基瓊脂糖；

6）將步驟5）所得氨基葡萄糖基瓊脂糖制備成微球。

其中，步驟1）中所用瓊脂糖固體與超純水的重量比為1:50~8:25，優(yōu)選1:25~4:25。

步驟2）中NaBH₄的加入量為所用瓊脂糖固體重量的0.0001-0.02%，優(yōu)選0.0005-0.01%；所述NaOH溶液的濃度為1wt%-50wt%，優(yōu)選20wt%-40wt%；機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為50-200rpm，優(yōu)選80-150rpm；

步驟3）中所述交聯(lián)劑為環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧溴丙烷、2,3-二溴丙醇、乙二醇二縮水甘油醚或1,4-丁二醇二縮水甘油醚；

同時(shí)，步驟2）和步驟3）中，NaOH溶液加入的起始流速控制在0.01mL~5mL/min，優(yōu)選0.05mL~4mL/min，之后調(diào)小至起始流速的0.05-0.5倍，加入總時(shí)間控制在0.5-12h，優(yōu)選1-8h；