[发明专利]聚合物介导高性能琼脂糖整体柱及其制备方法

说明书

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及聚合物介导高性能琼脂糖整体柱及其制备方法。包括步骤：(1)制备功能性聚合物；(2)制备叠氮化琼脂糖整体柱；(3)制备聚合物功能化琼脂糖整体柱。本发明将功能化聚合物与大孔琼脂糖整体柱结合，得到了一种高性能、方法简单并具备良好机械强度的大孔琼脂糖整体柱，将其应用于生物分离下游体系具有重要的意义。

技术领域：

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及聚合物介导高性能琼脂糖整体柱及其制备方法。

背景技术：

生物技术的迅速发展不仅为新型产品的拓展打开了思路，更为下游产品纯化技术提出了更高的要求。为了更好的适应新生物产品的分离纯化需求，下游设计生物纯化制备领域的各个环节均需要获得有效的纯化，其中设计到生物物质纯化关键的核心色谱介质仍旧是重点改进目标之一。目前色谱介质仍旧占据下游生物产品纯化的核心，其中以琼脂糖为基质的色谱凝胶仍在生物纯化领域占据不可取代的地位；其在亲和、疏水、排阻色谱等领域均占据广阔的市场。琼脂糖层析介质具有开放性的网络结构，作为色谱介质在生化领域中具有异质性影响低、生物相容性高、易于操作等优势。其中Ni亲和柱是生物下游应用最广泛的填料之一，在生物产品的制备过程具有至关重要的作用。目前市场应用的琼脂糖介质均以琼脂糖微球的形式存在，但现有的琼脂糖微球在分离效率等方面难以满足生物分离领域对高效率分离介质的需求。尤其现有琼脂糖微球较小的孔隙结构导致极大的传质阻力，同时对于复杂生物基质的耐受性会进一步下降，这一点在生物纯化领域尤其大规模制备领域会带来较大的负面影响。因此如何基于琼脂糖介质开发新型的色谱层析材料是解决现有生物技术下游制备领域关键平静性技术的最佳方案。

与传统颗粒层析介质相比，整体柱因为具有处理时间短、流量大、柱压低的优势已经引起人们的广泛关注。早期整体柱固定相利用自由基聚合反应形成整体凝胶，但是因为其内部不具备大孔结构导致扩散性能较差；聚氨酯泡沫作为整体柱的另一种尝试被应用与气相色谱分离；但是这些整体凝胶均具有制备方法复杂、渗透率低、凝胶过软等的劣势；大孔化学凝胶在很大程度上解决了整体柱结构强度及渗透性的问题，但其化学基团往往带来非特异性吸附的问题。以琼脂糖构建大孔凝胶整体柱不仅可以避免基质的非特异性吸附，更可以发挥琼脂糖温度可控固相转变的优势，简化制备过程；且琼脂糖易于修饰特点可以从分发挥其多功能性的优势，构建新型的色谱层析介质。

大孔凝胶高通透性的优势在提高基质耐受性的同时也导致其吸附量不足。大孔凝胶体系之下，样品溶液通过凝胶层析介质的速度会增大，因此仅凝胶表面的亲核基团可以有效发挥亲和识别功能；琼脂糖介质虽然可以通过调节其浓度进而调节整体柱的孔隙比例，但增大浓度会进一步降低其通透性。功能化聚合物通过提供中间桥架构建多位点亲和识别体系，在溶液体系中通过扩散的三维结构实现对目标物的高容量富集；因此将功能化聚合物与大孔琼脂糖整体柱结合开发一种高性能、方法简单并具备良好机械强度的大孔琼脂糖整体柱艺并应用于生物分离下游体系具有重要的意义。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是琼脂糖介质应用在大孔凝胶时可以通过调节其浓度进而调节整体柱的空袭比例，但增大浓度会进一步降低其通透性。

为解决上述问题，本发明将功能化聚合物与大孔琼脂糖整体柱结合，得到了一种高性能、方法简单并具备良好机械强度的大孔琼脂糖整体柱。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现，聚合物介导高性能琼脂糖整体柱的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备功能性聚合物；

(2)制备叠氮化琼脂糖整体柱；

(3)制备聚合物功能化琼脂糖整体柱。