[发明专利]一种复合配基的色谱介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有复合配基的色谱介质，其特征在于同一介质上具有内外两种不同配基的修饰，且呈现壳核式分布，属于色谱分离技术领域。

背景技术

在生物分离领域里，分离纯化技术的发展大多都是依靠于分离介质的存在而发展的。分离纯化技术仅仅是以一定的理论为基础指导分离纯化过程，而整个过程都是以分离介质为基础的。如果有新型分离介质的出现，就可能带动分离技术实现新的突破，因此，制备高效的分离纯化介质是生物分离领域的主要研究目标之一。

随着对蛋白质分离要求的不断提高，推动了色谱介质的进一步发展。粒度均匀的交联多糖是常见的分离介质，如交联琼脂糖凝胶，商品化的有Amersham Biosciences生产的Sepharose Fast Flow、Sepharose High Performance等，这类介质不仅强度适合，而且均匀的粒度提高了其在分离纯化阶段的效率。人工合成的大孔聚合物也是比较常见的一类色谱介质，其特点是在介质中除了有此小的扩散孔，还有大的穿透孔，这样不仅大大加快了传质，还增加了流速，最早商业化的产品是PerSeptive Biosystems公司1989年推出的Poros系列。Merck公司的Fractogel EMD系列触角型吸附剂通过增长间隔臂和有效官能团增强了活性配基与蛋白质的相互作用。色谱技术的发展，促进了色谱介质的开发，使得开发新型色谱介质成为分离科学的关键。

色谱介质的性质主要是由其物化性能决定的，其物理特性主要是介质内部孔结构，如多孔，超大孔、贯穿孔、壳核结构等：其化学特性主要取决于其表面修饰的配基，如：阴离子配基、阳离子配基、亲和配基、疏水配基等。介质的配基不但决定介质的种类，而且决定其吸附性质，不同的配基代表不同性质的色谱介质。离子交换介质通常是一种官能团(活性配基)通过长短碳氢链经醚键结合到聚合物骨架上，相应的分别得到了阳离子或阴离子交换剂。配基的密度对蛋白质的吸附有很大的影响，在配基密度达到其极值之前，吸附容量随配基密度的增加而增加，超过极限密度之后，吸附容量基本不受配基密度的影响。同时配基的种类也影响其对蛋白质的吸附能力。通常对于同一类型的介质而言，强阳(阴)离子交换剂比弱阳(阴)离子交换剂对蛋白的结合能力强，同时需要较强的盐浓度来进行洗脱，其选择性也较高。但介质吸附的强弱并不代表其吸附效果的好坏，强的离子交换剂可能会和蛋白质结合太强而发生不可逆吸附，使得洗脱不容易进行，影响收率。目前开发的离子交换色谱介质都是单一配基的，要么是阴离子配基色谱介质，要么是阳离子配基色谱介质，没有阴离子和阳离子复合型配基的色谱介质。因此，本发明制备的复合配基介质同时具有两种相反电荷，在一定条件下，显示出独特的性能，对今后新型色谱介质的研制和新型分离技术的开发具有指导作用。

发明内容

本发明主要涉及一种具有复合配基的色谱介质，以琼脂糖凝胶为主要基质，通过二次悬浮乳化法制备介质，并对其进行两种不同配基的修饰，内核和外壳分别用阴离子和阳离子两种不同配基修饰。主要包括两种介质，一种是内核为阴离子配基(如二乙胺基乙基)修饰，外壳为阳离子配基(如磺酸基)修饰的介质；另一种是外壳为阴离子配基(如二乙胺基乙基)修饰，内核为阳离子配基(如磺酸基)修饰的介质。

本发明的特点主要包括以下几个方面：

(1)在同一介质上实现了两种不同配基的修饰，分别是阴离子和阳离子。

(2)在同一介质上两种不同配基呈现壳核式分布，且可控。

本发明主要目的在于，制备一种复合配基修饰的介质，使其能够与带不同电荷的物质进行交换吸附，有利于分离效率的提升。

附图说明

图1：内核阳离子配基(磺酸基)修饰，外壳阴离子配基(二乙胺基乙基)修饰的介质。

图2：内核阴离子配基(二乙胺基乙基)修饰，外壳阳离子配基(磺酸基)修饰的介质颗粒放大图。

图3：内核阳离子配基修饰，外壳阴离子配基修饰的介质，先对pH＝4.2BSA溶液吸附，然后对pH＝7.6BSA溶液吸附后结果的Langmuir等温拟合图。

具体实施方式

本发明通过二次悬浮法，以琼脂糖凝胶为基质，制备同一介质上内外两种不同配基修饰的色谱介质。介质的配基修饰方法如下：