[发明专利]魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料及其制作方法，更具体地说是关于分离范围在分子量50kD以下的系列魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料及其制作方法。

背景技术

自从Moore于1964年应用有机基质作为色谱填料以后，由于高分子聚合物具有化学稳定性，它的开发一直受到人们的重视。目前高分子填料已在反相、离子交换、排阻色谱中获得了广泛应用。其中凝胶排阻色谱适于分析水溶液中的多肽、蛋白质、生物酶、寡聚或多聚核苷酸、多糖等生物分子，近年来凝胶排阻色谱填料的合成技术与应用获得了很大的进展，但也存在着许多问题。从使用的效果来看，这种填料刚性远不如硅胶，孔结构也很复杂；在梯度淋洗体系的变化过程中，可能会产生膨胀或收缩，从而影响了色谱柱效。

凝胶排阻色谱是生物分离技术中必不可少的分离手段之一。随着生物技术和生物制药技术的进步，具备良好的分离效果、良好的体积稳定性、耐高流速、高通量等特点是凝胶排阻色谱的发展方向。因此，一种具备良好的分离效果、良好的体积稳定性、耐高流速、高通量、低成本、无污染等特点的工业制备色谱是满足生物技术和生物制药技术的理想之选。目前使用的有交联葡聚糖Sephadex(Pharmacia，瑞典)、琼脂糖Sepharose(Pharmacia，瑞典)Bio-GelA(Bio-RAD，美)和聚丙烯醚胶Bio-GelP(Bio-RAD，美)和葡聚糖凝胶Sephadex-G25以及经丙基化交联的葡聚糖SephadexLH-20等等，上述凝胶排阻色谱填料因自身性能的特点，其应用范围均受到不同程度的限制。如：交联葡聚糖Sephadex(Pharmacia，瑞典)、琼脂糖Sepharose(Pharmacia，瑞典)Bio-GelA(Bio-RAD，美)和聚丙烯酰胺Bio-GelP(Bio-RAD，美)，其与亲和色谱中使用的软质基体材料相同，属于均匀凝胶；但此类低交联度的软质凝胶，在施加压力的条件下特别不稳定；只能在低柱压、低流动相的洗脱流速下操作，并且由于自身的溶胀和收缩会导致渗透率和分离效率下降，不适用于较高柱压下和高流速的工业制备色谱使用。现在用于在水相中进行生化体系分离和分析的亲水性凝胶，主要使用交联度比较高、机械强度好的葡聚糖凝胶Sephadex G25以及经丙基化交联的葡聚糖SephadexLH-20，它们适用于中、低压色谱，可用来分离多肽、蛋白质、核糖核酸及多糖；但由于成本太高，现阶段难以普及应用于较高柱压下和高流速的工业制备色谱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本、无污染的魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料的制作方法，利用该种方法制成的魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料具有分离效果好、体积稳定性高、耐高流速等优点。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料的制作方法，包括以下步骤：

1)、将乙醇和浓度为5mol/L的NaOH水溶液混合后形成混合液，所述乙醇和NaOH水溶液的体积比为1∶2～5；

2)、将魔芋葡甘聚糖的含量在95％以上的魔芋微粉放入上述混合液中进行搅拌直至所形成的悬浮液I分散均匀，魔芋微粉与混合液的用量比为3g～6g/50ml；然后再用与步骤1)中相同的混合液洗涤悬浮液I，共洗涤两次，去除上清液后得到溶胀平衡的魔芋葡甘聚糖大分子颗粒；

3)、将上述溶胀平衡的魔芋葡甘聚糖大分子颗粒与环氧氯丙烷按照1∶3.5～5的体积比混合形成悬浮液II，再加入聚乙烯醋酸酯并搅拌分散均匀，聚乙烯醋酸酯与悬浮液II的投料比为1～1.5g/250ml；保温60℃进行交联反应1小时，反应结束后再进行离心分离；

4)、将上述离心分离所得的反应产物用水和乙醇交替清洗以除去杂质，再用蒸馏水反复清洗直至反应产物pH值为7；最后进行干燥，即得魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料。

作为本发明制作方法的一种改进：步骤3)的交联反应结束后，在进行离心分离的同时回收反应中过量的环氧氯丙烷。

作为本发明制作方法的进一步改进：通过精馏回收过量的环氧氯丙烷。

本发明还提供了按照上述方法制成的魔芋葡甘聚糖无定形凝胶排阻色谱填料。

本发明步骤2)中采用等同于步骤1)的混合液洗涤悬浮液I时，每次洗涤时混合液的用量是悬浮液I的1～3倍(体积比)。

在本发明的制作方法过程中：步骤2)的目的主要是清除魔芋葡甘聚糖可溶性小分子，防止在交联反应中由葡甘聚糖可溶性小分子导致溶胀魔芋葡甘聚糖大分子颗粒间产生交联成团。