[發明專利]一種聚乙烯亞胺超支化瓊脂糖基硼親和材料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201811039827.8
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109225177B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 曹立民;鄭洪偉;林洪;隋建新;王博成;殷佳珞
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B01J20/285
• 分類號: B01J20/285;B01D15/38;B01J20/30
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;何俊

本發明涉及分離技術領域，公開了一種聚乙烯亞胺超支化瓊脂糖基硼親和材料的制備方法及其應用，制備方法包括：1)瓊脂糖微球的制備；2）環氧化瓊脂糖的制備；3）環氧化瓊脂糖的氨基化修飾；4）苯硼酸瓊脂糖的制備。本發明制備的基于瓊脂糖基的高柱容量高生物相容性硼親和材料，其中瓊脂糖被選作為基架，聚乙烯亞胺作為超支化配基進行修飾，同時3,5?二氟?4?甲?；脚鹚嶙鳛橛H和基團；瓊脂糖具有更高的親和性及柱容量和可操作性。本發明克服了一系列技術問題，成功將硼親和材料應用于細胞水平的識別與分離，與現有技術相比，取得了顯著的進步。

技術領域

本發明涉及分離技術領域，尤其涉及一種聚乙烯亞胺超支化瓊脂糖基硼親和材料的制備方法及其應用。

背景技術

由細菌引起的疾病發病率在世界范圍內正呈上升趨勢，并已成為世界各國一種隱形負擔。因此細菌尤其致病菌檢測及分析開發具有重要的意義，這就要求需要純度相對較高的菌體；但是細菌的生長環境比較復雜，尤其是樣品中富含蛋白質，脂肪，糖類，無機鹽等復雜基質，給細菌分析一個巨大的挑戰；此外樣品基質種類復雜多樣且沒有可循規律，這就進一步增加了細菌純化或者檢測難度。如基于聚合酶鏈式反應（polymerase chainreaction，PCR）對于DNA檢測靈敏度可達到15～16 ng DNA/mL（ 10 cfu），但是樣品提取過程中殘留的磷酸鹽、MgCl₂，以及食品中原有的膠原，黑色素，亞鐵血紅素，肌紅蛋白和乳鐵蛋白等對于PCR檢測造成嚴重影響，造成實際樣品檢測限偏高（10³ cfu）。目前細菌分離純化的主要方法有免疫磁珠，試劑盒，離心等，但是這些方法通用性較低且仍舊會殘留部分基質。因此尋找新型的細菌識別材料并對細菌進行有效分離至關重要。

硼親和材料（BAC）是基于苯硼酸在不同pH環境中結構變化從而特異性結合順式二羥基團原理發展起來的一種新型親和材料，在生理及偏堿性環境中可以與順式鄰二羥基可逆的反應形成五元或者六元環酯。從1950年，首次報道硼酸及其化合物會與糖類形成酯類以來，苯硼酸的親和作用已經越來越受到重視。如今，基于pH可逆以及硼酸化學原理的硼親和材料已經在親和色譜領域識別順式二羥化合物，如糖蛋白，糖肽，兒茶酚類以及核苷類等，毛細管色譜等領域都具有廣泛的應用。同時，鑒于細菌細胞壁表面具有多種多樣的低聚糖，這些低聚糖可以作為順式二羥親和配體，基于此我們可以用細菌特異性抗體或凝集素對細菌進行富集，而硼親和材料可以類似一種親和配體與細菌進行可逆性結合。此外鑒于硼親和材料對于順式二羥化合物的競爭性結合可以排除很多基質的影響，為細菌的純化提供了一種理論支撐。而現在基于硼親和原理對于細菌的富集主要基于傳感器及電化學理論，其仍舊受困于后期檢測的適應性不足和基質耐受性差的影響。

現在硼親和材料的基架主要有有機聚合整體柱，無機-有機雜化整體柱，表面修飾材料以及磁性納米材料等，在色譜分析等小分子或蛋白組學領域應用廣泛。相比于傳統方法有機聚合整體柱和整體柱等追求高效液相色譜性不同，對于細菌的富集分離材料，需要以下幾特點：1）高的生物相容性；2）高載量；3）易操作性。而填料的特性主要受到填料基架、填料配基以及偶聯技術的影響，其中填料基架是最主要因素。有大量研究報道，硼親和色譜常用基架如直接聚合材料，有機硅膠雜化整體柱對于糖蛋白有極好的生物相容性及分離能力，但是考慮到細菌結構要更加復雜并且體積大的多；并且這些材料過于緊密的孔隙對于通透性及有效接觸面積是個阻礙；此外部分其他的材料也存在生物相容性低的弱點，這就導致現有硼親和材料對于細菌的識別及富集存在較大缺陷的。