[發明專利]一種載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811456234.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109603775A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 孫恩杰;曾凱;劉澤文;謝浩
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C07K1/22;C07K17/14;C07K17/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;閉釗

1.一種載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a)采用共沉淀法制備磁性納米四氧化三鐵；

(b)將納米四氧化三鐵加入到過硫酸鉀水溶液中，接著將其與丙烯酰胺混合交聯體系混合，反應完成后固液分離，洗滌得到聚丙烯酰胺磁珠；

(c)將聚丙烯酰胺磁珠與金屬離子溶液混合，洗滌后分離得到載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(a)所述共沉淀法具體步驟如下：將鐵鹽和亞鐵鹽加入到水中，加熱至50-80℃并充分攪拌使其溶解，得到鐵鹽-亞鐵鹽溶液，調節鐵鹽-亞鐵鹽溶液的pH至堿性，反應0.5-1.5h后升溫至70-85℃，接著陳化0.5-1.5h，最后過濾、洗滌；所述鐵鹽具體為氯化鐵，所述亞鐵鹽具體為硫酸亞鐵銨，鐵鹽-亞鐵鹽溶液中Fe³⁺與Fe²⁺的摩爾比為2:1，利用氨水調節鐵鹽-亞鐵鹽溶液的pH至11。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(b)丙烯酰胺混合交聯體系中丙烯酰胺、過硫酸鉀、納米四氧化三鐵三者的質量比為3-10:0.2-1:1。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(b)所述丙烯酰胺混合交聯體系具體為含丙烯酰胺和交聯劑的醇溶液，其中丙烯酰胺和交聯劑的濃度分別為20-40g/L和2-10g/L，所述交聯劑具體為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(b)具體過程為：將過硫酸鉀水溶液與納米四氧化三鐵混合后攪拌1-2h，然后向其中加入丙烯酰胺混合交聯體系，將所得混合液加熱至60-80℃，攪拌反應2-5h，接著固液分離，所得固體物質用去離子水洗滌多次。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(c)中所述金屬離子溶液具體為Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺的水溶液，金屬離子的濃度為0.05-0.2mol/L，按照聚丙烯酰胺磁珠：金屬離子溶液＝1:40-60的質量比進行混合，室溫攪拌1-2h，接著固液分離，所得固體物質用去離子水洗滌多次。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠的粒徑在100nm-500nm之間。

8.按照權利要求1-7任一項方法制得的載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠。

9.按照權利要求1-7任一項方法制得的載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠在組氨酸標簽蛋白的純化和固定化方面的應用，其特征在于，應用過程具體如下：將該磁珠加入到帶組氨酸標簽蛋白的細胞破碎液中，經孵育、洗滌即可獲得固定化的蛋白質，或者經孵育、洗滌、洗脫后獲得純化的蛋白質溶液。

10.如權利要求9所述的應用，其特征在于：載金屬離子聚丙烯酰胺磁珠與細胞破碎液的用量比為20-60g:1L，兩者混合后在室溫下孵育5-15min，洗滌和洗脫所使用的溶液均為咪唑溶液。