一种聚乙烯醚苯乙酰胺双水相萃取螺旋藻藻蓝蛋白的分离技术，属于生化分离工程技术领域。本发明专利技术步骤为：聚乙烯醚苯乙酰胺的制备；两相萃取藻蓝蛋白；在浓缩和冷冻干燥后获得藻蓝蛋白粉；蛋白回收率可达70～85％。该方法简单，对螺旋藻破壁液直接使用聚乙烯醚苯乙酰胺进行富集分离，简化了纯化过程的步骤，选择性高，分离得到的藻蓝蛋白的光谱纯度达到A620/A280>2.5。原料可采用螺旋藻鲜藻或干藻粉，从而提供了一种解决螺旋藻资源高值规模化利用的技术方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种聚乙烯醚苯乙酰胺的制备方法，用于从螺旋藻破壁液中萃取藻蓝蛋白。属于生化分离工程
技术介绍
螺旋藻藻蓝蛋白存在于螺旋藻的藻胆体中。藻胆体是红藻和蓝藻所特有的一种超分子捕光色素复合体。藻蓝蛋白色泽呈明亮的蓝色，颜色鲜艳，是食品、高级眼影、唇膏的首选纯天然色素。藻蓝蛋白还可以调节和合成人体代谢所需要的多种重要酶，具有明显的抗氧化、抗炎症作用，调节人体免疫系统，增强免疫系统功能。高纯度的藻蓝蛋白带有很强的荧光，制成的纯天然荧光试剂，用于临床医学诊断，免疫化学及生物医学工程等研究领域。在我国，每年的螺旋藻全国总产量已达到7000吨。螺旋藻产量的三分之一用于直接出口，其它螺旋藻多以藻粉、微藻藻片和灌注胶囊的形式当作保健品使用。螺旋藻的规模化开发和利用处于初级加工阶段，还没有深加工产品。螺旋藻中藻蓝蛋白的提取还处于实验室研究阶段，没有适合于工业化生产的好的工艺方法。目前，市场上销售的高纯度的藻蓝蛋白商品都是从国外进口，价格昂贵，在应用上受到限制。因此，开发简便、快速的螺旋藻藻蓝蛋白的提取过程，提高螺旋藻藻蓝蛋白产品纯度是目前螺旋藻藻蓝蛋白的规模化开发利用中亟待解决的关键问题。聚合物双水相分离蛋白质具有生物相容性高，操作条件温和，易于进行连续化操作等优点。已报道的有关制备藻类藻蓝蛋白的双水相萃取分离藻蓝蛋白的专利技术，例如中国专利CN103880950A采用价格昂贵的离子液体组成聚合物-水相，增加生产成本，CN102993297A、CN101891809A等采用市售的PEG组成聚合物-水相，分离藻蓝蛋白的选择性差，需要与盐析等其它提取手段联合使用才能得到高纯度产品，过程繁琐。本专利技术提供一种对藻蓝蛋白具有特异性萃取能力的聚乙烯醚苯乙酰胺，可通过两相萃取方式从螺旋藻破壁液中直接分离纯化藻蓝蛋白，无需与盐析等其它提取手段联合使用，就能得到高纯度藻蓝蛋白。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚乙烯醚苯乙酰胺的制备方法，用于双水相萃取分离螺旋藻藻蓝蛋白，获得高纯度的藻蓝蛋白，应用于天然色素、保健食品和新药的研究开发。本专利技术所要解决的技术问题是提供一种聚乙烯醚苯乙酰胺的制备方法，用于从螺旋藻破壁液中萃取分离藻蓝蛋白。其方法简单，快捷，成本低，分离藻蓝蛋白具有较高的纯度，原料既可采用新鲜螺旋藻也可采用螺旋藻干粉，从而提供了一种解决螺旋藻藻蓝蛋白资源规模化利用的方法。本专利技术的技术方案：一种聚乙烯醚苯乙酰胺双水相萃取螺旋藻藻蓝蛋白的分离技术，步骤为：(1)聚乙烯醚甲磺酸盐的制备；(2)聚乙烯醚苯乙酰胺的制备；(3)两相萃取从螺旋藻破壁清液分离纯化藻蓝蛋白；(4)藻蓝蛋白水溶液经浓缩和冷冻干燥后获得藻蓝蛋白粉。所述的方案，步骤1中，在圆底烧瓶中放入100g聚乙二醇和300ml甲基磺酰氯的二氯甲烷溶液，甲基磺酰氯与聚乙二醇的重量比为0.15～0.30:1，然后在加入0.3～0.9g三乙胺后搅拌均匀，在0～4℃下反应1～4小时，在反应混合物中加入200-800ml乙醚沉淀，过滤后获得聚乙烯醚甲磺酸盐。所述的方案，步骤2中，在上述在聚乙烯醚甲磺酸盐中，加入2％的苯乙酰胺的二甲基甲酰胺溶液，苯乙酰胺与聚乙烯醚甲磺酸盐重量比为1:2～5，加热回流反应3～9小时，然后将反应混合物在4℃下放置8～15小时，过滤后收集沉淀，获得聚乙烯醚苯乙酰胺。所述的方案，步骤3中，螺旋藻破壁清液的制备：采用水或磷酸缓冲液作提取剂，磷酸缓冲液的浓度为25～100mmol/L，藻粉或鲜藻与提取液的固液比为1:50～1:150，搅拌均匀后，置于-10℃～-20℃下冷冻一定时间后，37℃溶解，如此反复冻融4-6次，融化后离心获得的破壁清液，破壁清液中蛋白质浓度为1.0～5.6mg/ml，藻蓝蛋白纯度为0.5～0.72。所述的方案，步骤3中，在螺旋藻破壁清液中加入聚乙烯醚苯乙酰胺和无机盐，聚乙烯醚苯乙酰胺:无机盐:破壁清液的重量比为0.05～0.25:0.2～0.35:1，震荡混合2分钟，静置分相，藻蓝蛋白富集于上相；将含藻蓝蛋白的上相经截留分子量为30000道尔顿的超滤膜过滤，去除聚乙烯醚苯乙酰胺和无机盐，获得藻蓝蛋白水溶液，纯度为2.5～3.2，蛋白浓度为3.15～5.6mg/ml。所述的方案，步骤4中，将藻蓝蛋白水溶液在60℃下真空浓缩至原体积三分之一，冷冻干燥后得到藻蓝蛋白粉末。本专利技术的有益效果：本专利技术与现有技术相比，主要具有以下优点：1.聚乙烯醚苯乙酰胺对藻蓝蛋白的萃取选择性高，适合不同规模和场地的工业化生产要求；2.聚乙烯醚苯乙酰胺可直接从螺旋藻破壁清液中萃取获得高纯度的藻蓝蛋白，无需其它提取手段配合，生产成本低；3.制备藻蓝蛋白的原料可以是螺旋藻鲜藻或者干藻粉，有效地解决螺旋藻资料的利用和高值化问题。具体实施方式实施实例1(1)螺旋藻破壁清液的制备取产于江苏东台市赐百年生物工程有限公司的钝顶螺旋藻干粉，用去离子水作提取剂，藻粉与去离子水的固液比为1:50，置于-20℃下冷冻4小时后，37℃融解，如此反复冻融4次，融化后的蓝藻破壁液用离心机在6000转/min下离心10分钟，取上清液为破壁清液，清液中蛋白质浓度为1.0mg/ml，藻蓝蛋白纯度A620/A280为0.72mg/ml。(2)聚乙烯醚甲磺酸盐的制备在1000ml的圆底烧瓶中放入100g聚乙二醇PEG-1000(购自海安石油化工厂)和300ml甲基磺酰氯(购自济南子安化工有限公司)的二氯甲烷(购自东营汇宝化工有限公司)溶液，甲基磺酰氯重量为15g，然后加入0.3g三乙胺后搅拌均匀，在0℃下反应1小时，在反应混合物中加入200ml乙醚沉淀，过滤后获得聚乙烯醚甲磺酸盐。(3)聚乙烯醚苯乙酰胺的制备在1500ml三角烧瓶中放入100g聚乙烯醚甲磺酸盐，加入2％的苯乙酰胺(购自济宁华凯树脂有限公司)的二甲基甲酰胺(购自广州市芯苑化工有限公司)溶液，苯乙酰胺的重量为50g，加热回流反应3小时，然后将反应混合物在4℃下放置8小时，用布氏漏斗过滤后收集沉淀，获得聚乙烯醚苯乙酰胺。(4)两相萃取在10g螺旋藻破壁清液中加入0.5g聚乙烯醚苯乙酰胺和0.2g无水硫酸钠(购自南京大唐化工有限责任公司)，震荡混合2分钟，静置分相，藻蓝蛋白富集于上相，上相经截留分子量为30000道尔顿的超滤膜(颇尔过滤器有限公司)过滤，去除聚乙烯醚苯乙酰胺和硫酸钠，获得藻蓝蛋白水溶液，纯度为2.5，蛋白浓度为3.15mg/ml。(5)冷冻干燥获得藻蓝蛋白粉将前述步骤(4)中获得的藻蓝蛋白水溶液在60℃下真空浓缩至原体积三分之一，冷冻干燥后得到藻蓝蛋白粉产品。产品中藻蓝蛋白纯度A620/A280为2.5，蛋白回收率为80％。实施例2(1)螺旋藻破壁液的制备取产于江苏大丰赐百年生物科技有限公司的新鲜螺旋藻，用50mmol/L磷酸缓冲液作提取剂，螺旋藻与去离子水的固液比为1:100，置于-10℃下冷冻4小时后，37℃融解，如此反复冻融5次。融化后的蓝藻破壁液用离心机在6000转/min下离心10分钟，取上清液为破壁清液，清液中蛋白质浓度为3.1mg/ml，藻蓝蛋白纯度A620/A280为0.5。(2)聚乙烯醚甲磺酸盐的制备在1500ml的圆底烧瓶中放入100g聚乙二醇PEG-3000(购本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚乙烯醚苯乙酰胺双水相萃取螺旋藻藻蓝蛋白的分离技术，其特征在于步骤为：聚乙烯醚苯乙酰胺的制备；两相萃取藻蓝蛋白；经浓缩和冷冻干燥后获得藻蓝蛋白粉。(1)聚乙烯醚苯乙酰胺的制备：在圆底烧瓶中放入100g聚乙二醇和300ml甲基磺酰氯的二氯甲烷溶液，甲基磺酰氯与聚乙二醇的重量比为0.15～0.30:1，然后在加入0.3～0.9g三乙胺后搅拌均匀，在0～4℃下反应1～4小时，在反应混合物中加入200‑800ml乙醚沉淀，过滤后获得聚乙烯醚甲磺酸盐。在聚乙烯醚甲磺酸盐中，加入2％的苯乙酰胺的二甲基甲酰胺溶液，苯乙酰胺与聚乙烯醚甲磺酸盐重量比为1:2～5，加热回流反应3～9小时，然后将反应混合物在4℃下放置8～15小时，过滤后收集沉淀，获得聚乙烯醚苯乙酰胺。(2)两相萃取：在螺旋藻破壁清液中加入聚乙烯醚苯乙酰胺和无机盐，聚乙烯醚苯乙酰胺:无机盐:破壁清液的重量比为0.05～0.25:0.2～0.35:1，震荡混合2分钟，静置分相，藻蓝蛋白富集于上相。(3)将上述含藻蓝蛋白的上相经截留分子量为30000道尔顿的超滤膜过滤，去除聚乙烯醚苯乙酰胺和无机盐，获得藻蓝蛋白水溶液，纯度为2.5～3.2，蛋白浓度为3.15～5.6mg/ml。(4)将藻蓝蛋白水溶液在60℃下真空浓缩至原体积三分之一，冷冻干燥后得到藻蓝蛋白粉末。...
【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯醚苯乙酰胺双水相萃取螺旋藻藻蓝蛋白的分离技术，其特征在于步骤为：聚乙烯醚苯乙酰胺的制备；两相萃取藻蓝蛋白；经浓缩和冷冻干燥后获得藻蓝蛋白粉。(1)聚乙烯醚苯乙酰胺的制备：在圆底烧瓶中放入100g聚乙二醇和300ml甲基磺酰氯的二氯甲烷溶液，甲基磺酰氯与聚乙二醇的重量比为0.15～0.30:1，然后在加入0.3～0.9g三乙胺后搅拌均匀，在0～4℃下反应1～4小时，在反应混合物中加入200-800ml乙醚沉淀，过滤后获得聚乙烯醚甲磺酸盐。在聚乙烯醚甲磺酸盐中，加入2％的苯乙酰胺的二甲基甲酰胺溶液，苯乙酰胺与聚乙烯醚甲磺酸盐重量比为1:2～5，加热回流反应3～9小时，然后将反应混合物在4℃下放置8～15小时，过滤后收集沉淀，获得聚乙烯醚苯乙酰胺。(2)两相萃取：在螺旋藻破壁清液中加入...
【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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