[发明专利]一种用于分离糖蛋白的改性纤维素气凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于分离糖蛋白的改性纤维素气凝胶的制备方法，该方法以纤维素气凝胶为基材，由于其具备三维网络结构，低密度，高比表面积和大孔隙率等优点可以为糖蛋白提供更多的结合位点。树枝状大分子聚乙烯亚胺(PEI)具有丰富的官能团且易修饰，通过对其进行改性，可以提高苯硼酸配体的密度，增大对糖蛋白的亲和力。

技术领域

本发明属于糖蛋白分离技术领域，涉及一种用于分离糖蛋白的改性纤维素气凝胶的制备方法。

背景技术

蛋白质糖基化在调节各种复杂的生物过程中，如免疫应答和蛋白质折叠等起着至关重要的作用。且糖蛋白的糖链结构和构型的变化往往和疾病的发生发展过程相关，如在癌症、肿瘤等疾病中有很多异常的糖基化蛋白。在生物检测中，糖蛋白被认为是重要的生物标记物和治疗靶点，并被用于医疗诊断中。但由于糖蛋白在复杂生物样品或临床样品中丰度较低，因此进行目标蛋白的分离和富集十分重要。

常见的糖蛋白分离材料包括有机整体材料、无机整体材料、磁性物质材料。其中有机整体材料存在着有机溶剂易溶胀、机械稳定性不足，比表面积低、渗透率低的缺点；无机整体材料通常需要多步制备、过程复杂且pH稳定性差；而磁性物质材料由于具有强磁性、分子间偶极力从而导致其易团聚、分散性差，并且有生物毒性。

纤维素是一种天然亲水性聚合物，具有来源广泛、无毒、生物相容性好而被广泛应用于生物医药领域。气凝胶是一类具有三维网络结构，低密度，高比表面积和大孔隙率的多孔材料。由于其独特的物理结构和特性，已广泛用于分离领域。以纤维素气凝胶为基材，基于硼酸法分离糖蛋白，利用硼酸与顺式二醇的可逆结合特性：碱性条件下，硼酸为四方形sp³结构，可与顺式二醇酯化形成可逆性共价键；酸性条件下，硼酸为三角形sp²结构，与顺式二醇的结合力显著下降。通过调节pH，可有效分离糖蛋白，具有操作简单快捷、成本低廉、环境友好等优点，在分离糖蛋白的应用中受到广泛关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于分离糖蛋白的改性纤维素气凝胶的制备方法，通过对纤维素气凝胶进行改性，可以提高苯硼酸配体的密度，增大对糖蛋白的亲和力，分离糖蛋白。

本发明所采用的技术方案是，一种用于分离糖蛋白的改性纤维素气凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，将NaOH、尿素加入去离子水中，搅拌混合均匀得混合液A，然后将混合液A在-12.5℃进行预冷，得到溶液A；

步骤2，将纤维素加入到步骤1所得的溶液A中，搅拌至纤维素完全溶解，再加入2～5mL环氧氯丙烷，搅拌均匀，得到溶液B；将溶液B倒入模具中，静置24小时，洗涤并冷冻干燥，得到再生纤维素气凝胶；

步骤3，将步骤2所得的再生纤维素气凝胶、高碘酸钠加入去离子水中，搅拌均匀，得到溶液C，溶液C在50～70℃下，避光反应5～7h，反应结束后，再向溶液C中加入3～5mL乙二醇搅拌30～60min，得产物A，将产物A用去离子水、乙醇洗涤，冷冻干燥，得到二醛纤维素气凝胶；

步骤4，将步骤3所得产物二醛纤维素气凝胶加入无水乙醇中，得混合液B，将聚乙烯亚胺、氰基硼氢化钠加入混合液B中，并在50～70℃下反应6h，得产物B，将产物B用乙醇洗涤至中性，冷冻干燥，得聚乙烯亚胺改性纤维素气凝胶；

步骤5，将4-(溴甲基)苯硼酸溶于100～500mL无水乙醇中混合均匀，得混合液C，然后将步骤4所得的聚乙烯亚胺改性纤维素气凝胶、氰化硼氢化钠加入混合液C中，在50℃下反应12～24h，得产物C，将产物C用蒸馏水、乙醇洗涤去除残余反应物，然后真空干燥，得到聚乙烯亚胺/苯硼酸改性纤维素气凝胶。

本发明的特点还在于，

步骤1中NaOH用量为6～10g，尿素用量为9～13g，去离子水用量为77～85mL。

步骤2中，纤维素用量为2～5g。