[发明专利]一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分离纯化介质技术领域，具体涉及一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法。

背景技术

近年来，国家重点投入发展生物医药领域和海洋生物资源开发领域，随着上游各类生物技术的蓬勃发展，下游生物大分子的分离纯化技术成为生物医用材料研究领域的重要课题，其支撑点是要有性能良好的分离介质。天然多糖具有优良的生物相容性与可降解性，故以其作为生物大分子的分离介质具有比合成聚合物更多的优势，因而一直是国内外学者研究的重点。琼脂糖是从石花菜、紫菜、江蓠等大型海洋藻类中分离出的一种天然海洋生物多糖，具有各种生物活性。而琼脂糖凝胶微球因具有良好的生物相容性、功能基特性、高亲水性、多孔性、非特异性等优势而成为一种优质的生物大分子分离介质，其主要应用在蛋白、抗体、酶等生物分子的分离纯化。

对琼脂糖凝胶微球进行改性，使琼脂糖接上具有不同生物活性的配基，即可用于不同生化物质的分离纯化。但现有琼脂糖凝胶微球改性技术存在制备工艺复杂、不易控制、配基密度低、成本高、污染严重等问题，且一般都是将琼脂糖先制备成微球后，再通过化学反应对微球进行改性，这样容易影响微球机械强度、表面光滑度与孔径大小。

氨基葡萄糖是葡萄糖的一个羟基被一个氨基取代的化合物，市面上的氨基葡萄糖主要分为盐酸氨糖与硫酸氨糖两种。氨基葡萄糖是自然界中唯一一种带氨基的糖，对蛋白质安全无毒，不会影响蛋白质的活性，其自带的氨基可用于蛋白子阴离子交换层析。

可见，将琼脂糖凝胶微球偶联上氨基葡萄糖基，制备成含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，即可作为一种良好的阴离子交换层析介质，分离纯化蛋白质、核酸等生物分子。目前，尚未出现利用氨基葡萄糖对琼脂糖凝胶微球进行改性的报道。因此，开发出一种制备工艺简单易行、成本低、配基密度高、污染小的含氨基葡萄糖的基琼脂糖凝胶微球及其制备方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球及其制备方法，其所制备的琼脂糖凝胶微球具有对蛋白质、核酸等生物活性成分安全无毒，配基密度高、机械强度高、孔径均一、吸附容量大，纯化效率高，且制备方法简单、成本低、污染小等优点，解决了现有离子交换层析介质对蛋白质、核酸等生物活性成分吸附容量小、容易影响活性，及现有琼脂糖凝胶微球改性技术中制备工艺复杂、不易控制、配基密度低、微球机械强度与孔径均一性差、污染严重等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含氨基葡萄糖基的琼脂糖凝胶微球，是以琼脂糖固体为基质，经交联剂活化后与氨基葡萄糖盐反应，得到氨基葡萄糖基琼脂糖，再将其制备成所述琼脂糖凝胶微球；其中，所述氨基葡萄糖盐为氨基葡萄糖盐酸盐、氨基葡萄糖硫酸盐、氨基葡萄糖硫酸钾盐、氨基葡萄糖硫酸钠盐中的一种或几种。

其制备方法包括以下步骤：

1）在琼脂糖固体中加入一定量超纯水混合均匀，制得琼脂糖溶液；

2）向步骤1）所得琼脂糖溶液中缓慢加入NaBH₄，再持续用泵按一定流速加入NaOH溶液，机械搅拌混匀；

3）在搅拌条件下，持续用泵按一定流速向步骤2）所得溶液中加入交联剂，在一定温度下反应一定时间；其过程中，待反应至0.3-6h时将交联剂和NaOH溶液的加入流速调小；

4）用泵按一定流速向步骤3）所得溶液中加入氨基葡萄糖盐溶液，并停止加入交联剂与NaOH溶液，在一定温度下反应一定时间；

5）将步骤4）所得溶液用超滤膜过滤、浓缩后干燥，制得氨基葡萄糖基琼脂糖；

6）将步骤5）所得氨基葡萄糖基琼脂糖制备成微球。

其中，步骤1）中所用琼脂糖固体与超纯水的重量比为1:50~8:25，优选1:25~4:25。

步骤2）中NaBH₄的加入量为所用琼脂糖固体重量的0.0001-0.02%，优选0.0005-0.01%；所述NaOH溶液的浓度为1wt%-50wt%，优选20wt%-40wt%；机械搅拌的转速为50-200rpm，优选80-150rpm；

步骤3）中所述交联剂为环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、2,3-二溴丙醇、乙二醇二缩水甘油醚或1,4-丁二醇二缩水甘油醚；

同时，步骤2）和步骤3）中，NaOH溶液加入的起始流速控制在0.01mL~5mL/min，优选0.05mL~4mL/min，之后调小至起始流速的0.05-0.5倍，加入总时间控制在0.5-12h，优选1-8h；