[發明專利]一種葡聚糖基晶膠微球分離介質及其制備方法

有效

• 申請號: 201611206353.2
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106632860B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 贠軍賢;高亞偉;張頌紅;沈紹傳;姚克儉;林東強;姚善涇
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/58;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發明涉及了一種用于生物分離的超大孔隙的葡聚糖基晶膠微球分離介質及其制備方法。其特征在于所述的超大孔葡聚糖基晶膠微球為多孔顆粒，其粒徑490～2000μm，孔徑1～30μm，孔隙率78～96%，對溶菌酶模型蛋白的吸附容量達5.2～10 mg/mL晶膠；本發明還提供了一種利用微流控成形、相變結晶致孔和交聯制備所述晶膠微球的方法。本發明提供的晶膠微球分離介質具有超大孔隙、生物相容性好、滲透性能優異、孔隙率高、對蛋白質的吸附容量較大、生物安全性好等優點；本發明提供的制備方法簡單，顆粒粒徑均一，在生物分離領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，具體涉及一種葡聚糖基晶膠微球分離介質及其制備方法。

背景技術

晶膠層析是近幾年發展起來的一種新型生物分離方法。該技術采用具有孔徑從數微米到數百微米的超大孔隙的晶膠質為分離介質，其孔隙率高，滲透率大，生物大分子在晶膠床柱內主要以對流傳質實現快速吸附和分離，允許常規基因工程菌細胞或細胞碎片通過床層而不堵塞，在高流速下可以快速從含復雜料發酵液或培養液中分離目標生物大分子。該層析分離方法操作簡便，分離效率較高，在生物轉化和分離領域具有重要的應用前景。

已有的晶膠介質主要是連續床整體介質，粒狀晶膠顆粒的制備比較復雜。近幾年研究的粒狀晶膠介質主要以聚丙烯酰胺基、聚乙烯醇基及聚甲基丙烯酸羥乙酯基等聚合物為基質骨架。葡聚糖是天然多聚糖，具有很好的生物安全性，作為生物分離材料的基質，在生物層析分離領域具有廣泛的用途。但是，以葡聚糖為基質的晶膠粒狀介質則缺乏研究，主要原因是用傳統方法對葡聚糖成形，并接枝制備成為粒狀晶膠，有一定困難，大大限制了這類晶膠介質的工業應用。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明目的在于提供一種葡聚糖基晶膠微球分離介質及其制備方法。

所述的一種葡聚糖基晶膠微球分離介質，其特征在于所述的晶膠微球分離介質為粒狀多孔材料，其基質骨架為葡聚糖衍生物，具有尺寸在微米量級的超大孔隙，所述晶膠微球分離介質帶有磺酸基陽離子交換功能基團。

所述的一種葡聚糖基晶膠微球分離介質，其特征在于晶膠微球分離介質的粒徑為490～2000μm，孔徑為1～30 μm，孔隙率為78%～96%，對溶菌酶模型蛋白的吸附容量為5.2～10 mg/mL晶膠。

所述的葡聚糖基晶膠微球分離介質的制備方法，其特征在于所述制備方法包括如下步驟：

1）以葡聚糖衍生物反應溶液為水相，非水溶性溶劑為油相，進行微流控聚焦成滴，在油相中得到可聚合液滴；

2）將步驟1）得到的可聚合液滴進行相變結晶致孔和聚合反應，得到葡聚糖基晶膠微球基質骨架；

3）以帶有烯鍵和磺酸基陽離子交換功能基團的單體為接枝單體，在催化劑作用下，對步驟2）所得的葡聚糖基晶膠微球基質骨架進行接枝反應，得到葡聚糖基晶膠微球分離介質。

所述的葡聚糖基晶膠微球分離介質的制備方法，其特征在于步驟1）所述的帶烯鍵葡聚糖衍生物的反應液為含甲基丙烯酸縮水甘油酯修飾的葡聚糖（Dex-GMA）的水溶液，其濃度為5%～10%。

所述的葡聚糖基晶膠微球分離介質的制備方法，其特征在于步驟1）所述的非水溶性溶劑為庚酸乙酯、正己烷或乙酸乙酯，其體積用量為葡聚糖衍生物反應水溶液體積的10～500倍。

所述的葡聚糖基晶膠微球分離介質的制備方法，其特征在于步驟1）所述的可聚合液滴的直徑為490～2000 μm，優選為500～950 μm。

所述的葡聚糖基晶膠微球分離介質的制備方法，其特征在于步驟3）中的帶有烯鍵和磺酸基陽離子交換功能基團的接枝反應單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPSA），接枝單體的濃度0.25～2M。