[发明专利]一种用于核酸纯化的纳米磁珠

说明书

技术领域

本发明涉及材料科学领域，特别涉及一种用于核酸纯化的纳米磁珠。

背景技术

近年来，纳米磁珠(简称磁珠)越来越受到人们的青睐，现已广泛用于细胞分离、酶 的固定、核酸纯化等多个领域。磁珠是指通过物理学、化学或生物学等方法将磁性无机粒子 与有机高分子特异性结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合高分子微球。磁珠法是先 通过裂解细胞，将游离出来的核酸分子特异性吸附到磁性颗粒表面，同时使蛋白质等杂质 留在溶液中。而后在磁场作用下，磁性颗粒与液体分开，弃除液体后再经洗脱即可得到纯净 的核酸。相较于其他传统提取核酸的方法，使用磁珠提取核酸具有无法比拟的独特优势。主 要表现在磁珠提取核酸的高效性、高特异性、高稳定性。此外，磁珠简便通用，可直接从血 液、组织等多种样本中快速提取核酸，且成本低廉，便于广泛应用。使用磁珠法提取核酸，步 骤简单，无需离心，且能有效去除大多数干扰PCR等后续反应的抑制因子，如蛋白质、多糖类 物质，降低假阴性率，提高核酸提取的纯度与精度，保证检测结果的真实可靠。

目前用于核酸提取的磁珠多种多样，较常采用的有金属合金如铁、镍等、氧化铁、 铁氧体等。它们通过在磁珠表面包裹不同的活性功能基团，使其具有吸附核酸的功能。用于 核酸提取的磁珠主要分为羧基磁性微球、氨基磁性微球、二氧化硅磁性微球等。二氧化硅磁 性微球吸附核酸的原理与传统固相硅类介质相同，可以在特定的pH及盐离子浓度下有效吸 附核酸，所得到的核酸完整性好，纯度高。

以上充分说明了磁珠在提取核酸方法中将占有越来越重要的地位。但是在现有技 术中，核酸纯化试剂市场操作复杂，工艺落后，市场上销售的磁珠存在不稳定，表面基团修 饰不完全，需要有机溶剂分散，颗粒不规则，吸附率量小，自动化程度低的缺点。因此如何保 证磁珠可以充分发挥性能，有效完全的吸附核酸成为亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有的磁珠存在不稳定，表面基团修饰不完全， 需要有机溶剂分散，颗粒不规则，吸附率量小，自动化程度低的缺点，提供了一种分散性好， 成本低，颗粒均一性好，磁珠大小可控性强的用于核酸纯化的纳米磁珠。

为了解决上述技术问题，本发明的一个方面所提供的技术方案为：

一种用于核酸纯化的纳米磁珠，所述纳米磁珠由以下步骤制备而成：

步骤A)纳米微球的制备：

在氩气保护下，在含有13～17g硫酸亚铁七水合物和8～12g三氯化铁六水合物的 水溶液中，每间隔10分钟滴加1ml0.4M～0.6M氢氧化钠溶液；当反应溶液变为胶状乳浊液 时，每间隔20分钟滴加1ml0.2M～0.3M氢氧化钠溶液，摇床持续摇匀，摇床速度100转/分 钟，待出现磁性后，继续在氩气保护下反应4～10小时；随后在所得溶液中加入氯化钠，使氯 化钠终浓度为0.5M～1M；室温静置18～36小时后使用去离子水漂洗至溶液pH为7；再使用 0.2M～0.3M的氢氧化钠溶液配成磁珠体积百分比为20％～40％的磁珠悬液，即得；

步骤B)通过表面修饰制备纳米磁珠：

将步骤A)所得磁珠悬液在50℃～60℃条件下通入氩气并均匀搅拌；加入60g九水 硅酸钠搅拌至完全溶解，每3min滴加0.5ml冰乙酸，摇床持续摇匀，摇床速度100转/分钟，搅 拌2h；当pH值为6～8时，使用3倍于所述磁珠悬液体积的0.3M氯化钠溶液漂洗5次，再使用 0.3M氯化钠溶液配制成磁珠体积百分比为20％～40％的磁珠悬液；在得到的磁珠悬液中加 入30gPEG-1750，摇床持续摇匀，摇床速度100转/分钟，搅拌24h；使用3倍于所述磁珠悬液 体积的0.3M的氯化钠溶液漂洗5次；再使用0.3M氯化钠溶液和叠氮钠配制成磁珠体积百分 比为40％-60％的磁珠悬液，即得所述纳米磁珠。

本发明提供的一种用于核酸纯化的纳米磁珠是在水相反应中修饰制备而成，其不 仅适应性广，能用于多种核酸纯化样本的纯化，而且分散性好，成本低，颗粒均一性好，磁珠 大小可控性强。

本发明用于核酸纯化的纳米磁珠是根据以下式I制得：

在本发明的步骤A)中，当含有13～17g硫酸亚铁七水合物和8～12g三氯化铁六水 合物的水溶液中溶液变为胶状乳浊液时，应改变滴定的间隔时间，并且每间隔20min滴加 1ml的0.2M～0.3M氢氧化钠溶液，直至颗粒出现，从而通过不同的滴定量可以得到不同大小 的纳米微球。