[發(fā)明專利]一種親水型高載量離子交換分離純化微球材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611093554.6
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106622401B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任連兵;陳靜;何潔;滕超;朱麗麗;王勇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: B01J47/014
• 分類號: B01J47/014
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 孫銀行;郭燕

本發(fā)明公開了一種親水型高載量離子交換分離純化微球材料的制備方法，包括：對具有多孔結(jié)構(gòu)的聚(苯乙烯?二乙烯基苯)微球進行親水化涂層改性，得到親水化涂層改性的微球，其對蛋白質(zhì)、多肽類分子沒有非特異性吸附能力；將親水化涂層改性的微球分散在二氧六環(huán)中，加入催化劑、環(huán)氧功能性單體進行反應(yīng)，得到帶有多羥基結(jié)構(gòu)高分子鏈的微球；以及將帶有多羥基結(jié)構(gòu)高分子鏈的微球分散在水或二氧六環(huán)中，加入離子交換功能性單體進行反應(yīng)，得到親水型高載量離子交換分離純化微球材料。本發(fā)明的微球材料表面對蛋白質(zhì)、多肽類分子沒有非特異性吸附，具有高穩(wěn)定性、高載量的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離子交換材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種親水型高載量離子交換分離純化微球材料的制備方法。

背景技術(shù)

離子交換樹脂是在細小的三維結(jié)構(gòu)的高分子微粒上結(jié)合離子交換功能基，是交換、精制溶于溶液中的離子性物質(zhì)的聚合物質(zhì)。也就是說，離子交換樹脂中具有的可移動的離子與溶液中的其他離子發(fā)生相互置換來實現(xiàn)離子性物質(zhì)的去除。離子交換樹脂的性能和特性由離子交換基的種類、密度、交聯(lián)度、比表面積等來決定。

離子交換高分子微球的制備和應(yīng)用是當今世界前沿、交叉的新興學(xué)科，從常規(guī)的涂料、化妝品等大宗產(chǎn)品到醫(yī)藥應(yīng)用領(lǐng)域的藥物控釋的載體，藥物分離的層析介質(zhì)、醫(yī)療診斷試劑等高附加值產(chǎn)品，都要用到此技術(shù)。但是用于藥物分離的層析介質(zhì)對微球材料的要求極高，需要極度均一的單分散多孔微球，微球需具備巨大的比表面積、豐富的孔道、優(yōu)異的吸附性能和特殊的耐酸堿特性，同時蛋白質(zhì)類藥物分子分離材料需要材料本身具有生物相容性，在純化過程中這一類生物大分子仍然要保持生物活性。

當前用于藥物分離純化的介質(zhì)主要為上世紀80年代開發(fā)的軟膠體的纖維素、葡聚糖、瓊脂糖類微球，其反壓大、分離時間長等不足已不能滿足生物藥和天然藥分離快速純化的要求，將逐漸被硬膠體的高分子聚合物微球所取代。當前國外各大廠商已經(jīng)完成了第一代高分子聚合物離子交換微球商品化，具有優(yōu)良的機械性能，低非特異性吸附，良好的分離能力及一年的使用壽命；但還不能做到高分離容量和高效的分離效率。

自1906年俄國植物學(xué)家米哈伊爾·茨維特用碳酸鈣分離植物色素開始，色譜分離法已經(jīng)發(fā)展了一個多世紀，在此領(lǐng)域中產(chǎn)生了兩位諾貝爾化學(xué)獎獲得者。色譜分離法最核心的組件就是色譜填料，色譜填料從最初的不規(guī)則天然產(chǎn)物，發(fā)展到如今主流的均一單分散多孔微球材料，新的填料技術(shù)仍在不斷發(fā)展，如整體柱技術(shù)。當前藥物分離介質(zhì)主要仍以蛋白質(zhì)A親和微球填料，離子交換填料，疏水填料，尺寸排阻填料為主。相比較于其它的色譜分離模式，離子交換色譜在分離過程中僅使用離子緩沖液，可以很好的保留蛋白質(zhì)的活性，故而研究的最多，使用也最為廣泛。最早應(yīng)用于生物大分子分離純化的離子交換介質(zhì)是纖維素離子交換劑，纖維素高度的親水性能與蛋白質(zhì)有很好的相容性，但其缺點也顯而易見：容量低、流速慢。近年來，隨著合成技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要，人工合成的剛性材料被陸續(xù)開發(fā)出來，主要以聚甲基丙烯酸酯類多孔高分子和聚(苯乙烯-二乙烯基苯)多孔高分子的制備和改性為主要研究方向。聚(苯乙烯-二乙烯基苯)多孔高分子相比較于甲基丙烯酸酯類多孔高分子擁有更好的pH值穩(wěn)定性，被公認為最有前途的蛋白純化基質(zhì)。

雖然現(xiàn)有的方法都可以制備出有優(yōu)良的機械性能、良好的分離能力的離子交換樹脂，但仍具對蛋白質(zhì)、多肽類大分子有一定特異性吸附能力，分離效率低，交換容量不足等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種親水型高載量離子交換分離純化微球材料的制備方法，該微球材料表面對蛋白質(zhì)、多肽類分子沒有非特異性吸附，具有高穩(wěn)定性、高載量的特點。

一種親水型高載量離子交換分離純化微球材料的制備方法，包括：

對具有多孔結(jié)構(gòu)的聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球進行親水化涂層改性，得到親水化涂層改性的聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球，其對蛋白質(zhì)、多肽類分子沒有非特異性吸附能力；