[发明专利]一种提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠及其制备方法

说明书

本发明提供一种提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠及其制备方法，该提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠，包括纳米四氧化三铁磁核；所述纳米四氧化三铁磁核的表面包裹有二氧化硅；所述二氧化硅的表面修饰有用于螯合金属离子的配体；所述配体由硅烷偶联剂和氯乙酸钠通过亲核取代反应键合形成。本发明的提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠以超顺磁性的纳米四氧化三铁为内核，在其表面包裹一层二氧化硅，然后，采用由硅烷偶联剂和氯乙酸钠形成的配体对二氧化硅的表面进行修饰，使之可以螯合金属离子，通过重组蛋白表面组氨酸残基与金属离子之间强烈的配位作用高效率提取目标蛋白。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，特别涉及一种提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠及其制备方法。

背景技术

蛋白质作为一类重要的生物大分子，实现蛋白质的高效分离纯化是对其结构与功能研究以及实现其应用的基础。为获得大量具有活性的天然蛋白，常常通过转基因技术改造微生物，使其高表达目标蛋白，与此同时，从成分复杂的细胞裂解液中高效精确的实现对目标蛋白的分离纯化始终是生命学科的重要技术。

常规蛋白质的分离提取技术通常建立在蛋白质在溶解性、表面所带电荷、分子大小以及疏水性上的差异。从而发展出包括盐析法、等电点沉淀法和有机溶剂沉淀法在内的粗分离方法以及包括凝胶层析、亲和层析、离子交换层析和吸附层析在内的精细分离方法。前者操作简便，处理量大，但往往存在分辨率过低，无法有效分离目标蛋白以及杂蛋白的问题。后者则是价格昂贵，对仪器的要求较高，处理量少，无法大规模应用。因此发展出具有较高选择性以及可大规模应用的分离技术是极具前景的。

基于金属螯合层析技术和功能化修饰磁珠发展起来的金属螯合磁珠兼具两者的特点，通过在磁珠表面修饰功能化基团使其能和金属离子通过强烈的配位作用结合在一起，再利用重组蛋白表面所带的标签蛋白与金属离子之间的配位作用即可高选择性的提取到目标蛋白。目前已有上市的商业化金属螯合磁珠，但大多蛋白质选择性和蛋白质提取效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠，以解决现有金属螯合磁珠的蛋白质选择性和蛋白质提取效率较低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠，包括纳米四氧化三铁磁核；所述纳米四氧化三铁磁核的表面包裹有二氧化硅；所述二氧化硅的表面修饰有用于螯合金属离子的配体；所述配体由硅烷偶联剂和氯乙酸钠通过亲核取代反应键合形成。

可选地，所述纳米四氧化三铁磁珠的平均粒径为50-200nm；所述提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠的平均粒径为150-250nm。

可选地，所述金属离子为Cu²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺中的一种。

可选地，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。

可选地，所述氯乙酸钠与所述硅烷偶联剂的摩尔比为2∶1～4∶1。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述提取蛋白质用二氧化硅羧基磁珠的方法，该制备方法，包括以下步骤：

1)纳米四氧化三铁磁核的制备：将Fe(NH₄)₂·(SO₄)₂·6H₂O、FeCl₃·6H₂O溶于除氧的去离子水，在氮气保护下，水浴加热、搅拌并用氨水调节pH至11，然后，升温陈化，磁分离，得到纳米四氧化三铁磁核；