[發明專利]一種高效便捷去除水相溶液中內毒素的清除劑及其制備

在審

• 申請號: 201910709485.4
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110330069A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 朱棟;唐瑩瑩;楊小彤
• 申請（專利權）人: 南京中醫藥大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C07K17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于生物技術領域，涉及一種用于清除水相溶液中內毒素的清除劑及其制備方法。該清除劑由表面固定有內毒素高親和多肽(P16)的介孔二氧化硅納米材料(MSP?P16)組成。本發明具有操作簡單，特異性強，清除效果好，無生物毒性，安全性好等優勢，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及一種用于清除水相溶液中內毒素的清除劑及其制備方法。

背景技術

細菌內毒素(endotoxin)是革蘭氏陰性細菌細胞壁的特有結構物，為外源性致熱源，當菌體裂解或人為破化其細胞壁后被釋放出來。其主要化學成分為脂多糖(LPS)，包括類脂A、核心多糖和O-特異性抗原，其中類脂A是LPS毒性活性中心。內毒素具有一定的生物毒性，可引起發熱、微循環障礙、內毒素休克及血管內凝血等，嚴重時甚至會引起多器官衰竭甚至死亡。

內毒素穩定且抗原性弱，只有在160℃以上加熱2-4小時，或者強酸、強堿、強氧化劑條件下煮沸30分鐘，內毒素的生物活性才能被破壞。與外毒素不同，內毒素在生物體內雖然能夠被識別產生相應抗體，但是無中和作用，無法抵消其毒性，因此清除內毒素在生物研究及實際應用中極為重要。

最常見的細菌內毒素的清除手段有活性炭吸附、萃取、超濾、離子交換色譜等非選擇性方法以及親和色譜法等選擇性去除方法。非選擇性清除方法在清除內毒素的同時，相關性質的其他組分也被無差別的清除；另外，當內毒素含量較低時，非選擇性方法不再適用。選擇性方法是通過將與內毒素有親和作用的配基(如組氨)固定在介質上(柱介質或膜介質)，利用配基的生物學特性達到分離的作用，具有去除率高選擇性等優勢。

內毒素清除劑通常是以大孔樹脂、活性炭為載體，經過活化加載配基而得。作為內毒素吸附劑載體的大孔樹脂在制備過程中通常會使用劇毒、致癌性的氯甲醚和硝基苯，這些試劑的殘留存在極大的生物安全隱患。

發明內容

為了克服上述現有技術中的缺點與不足，本發明提供了一種清除水相溶液中內毒素的清除劑，對內毒素具有較好吸附、清除性能。該清除劑由表面固定有內毒素高親和多肽(P16)的介孔二氧化硅納米材料(MSP-P16)組成，基于氨基化的MSP易于被修飾，在其表面共價交聯內毒素高親和結合肽。

介孔二氧化硅納米粒子(mesoporous silica nanospheres，MSP)是一種具有均一孔徑、規律孔道、比表面積大及骨架結構穩定的無機納米材料，其內外表面易于修飾且生物相容性好。MSP可通過溶膠-凝膠法、水熱法和微波法合成，且調節反應條件可得到2～50nm孔徑不同的納米粒，在催化、吸附分離、化學傳感及生物醫學等領域得到廣泛應用。尤其是生物醫學領域，MSP在藥物裝載，靶向治療，生物成像，體外診斷等多個方向發揮作用。

多肽P16來源于鱟抗LPS因子(LALF)，是由16個氨基酸殘基組成的陽離子肽段，對LPS中類脂A的磷酸葡糖胺具有高親和結合作用，其結合活性可與硫酸多粘菌素B(PMB)——一種公認的高親和力內毒素結合肽相媲美，但PMB具有一定的生物毒性，限制了其大規模的應用。

采用的技術方案：

制備了一種表面共價交聯有多肽P16的介孔二氧化硅(MSP-P16)納米粒子作為內毒素清除劑，通過戊二醛作為交聯劑將其固定到氨基化的MSP表面。其特異性多肽P16序列為：GCKPTFRRLKWKYKCG、CKPTFRRLKWKYKC、GCKPTFRRLKWKYKC、CKPTFRRLKWKYKCG、GCKPTFRRLKWKYKCG中一種以上。

制備所述的功能化介孔二氧化硅(MSP-P16)納米粒子，按以下步驟進行：