一种以中空氧化锌微球为刚性基质的亲和层析介质制造技术

本发明专利技术涉及一种以中空氧化锌微球为刚性介质的亲和层析介质，其内核由刚性介质和非刚性介质组成，刚性介质为中空氧化锌微球，非刚性介质由聚乳酸‑羟基乙酸共聚物、琥珀酸二辛酯磺酸钠、1,2‑环氧丁烷组成，内核表面交联氨基纤维素，之后被环氧基活化，环氧基与配基连接；本发明专利技术的亲和层析介质既具有较强的机械强度、较大的压力耐受范围等优点，同时又有较好的亲水性和生物相容性，同时生产步骤简单，生产成本低，利于大规模推广应用。

An affinity chromatography medium with hollow Zinc Oxide microspheres as a rigid matrix

The invention relates to a hollow microspheres for Zinc Oxide rigid medium affinity chromatography medium, the kernel from the rigid and non rigid medium medium, medium rigid hollow microspheres by Zinc Oxide, non rigid medium polylactic acid glycolic acid, succinic acid, octyl sulfonic acid sodium two 1,2 epoxybutane, kernel surface cross-linked amino cellulose. After being activated epoxy, epoxy groups connected with ligands; the invention of the affinity chromatography medium has strong mechanical strength, high pressure tolerance etc., but also has good hydrophilicity and biocompatibility, and simple production process, low production cost, conducive to large-scale popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种以中空氧化锌微球为刚性基质的亲和层析介质
本专利技术涉及一种层析介质，具体涉及一种以中空氧化锌微球为刚性基质的亲和层析介质。
技术介绍
生物技术的发展，为高附加值蛋白质药物的大规模生产提供了可能。蛋白质药物的工业化大规模纯化、较高的纯度标准和经济成本要求，促进了生物分离技术的极大发展。液相层析技术是生物分离过程中的一个重要单元，并在生物制药工业中扮演着重要的角色。液相层析的机理之一是通过化学或者物理作用吸附样品中的各组分，具体作用方式有：离子交换层析、疏水作用层析、亲和层析、反相层析和混合模式层析。其中亲和层析是根据蛋白质与介质上特殊配体的生物识别作用进行吸附的，具有分辨率高、吸附条件温和、洗脱时不易破坏蛋白质结构等优点，常用于重组蛋白的纯化。亲和层析介质主要有固相基质、功能性配基和起连接作用的间隔臂组成，其中基质是固定配基的载体，要求其具有稳定的物理化学性质。目前使用使用较多且已经商业化的基质是聚葡萄糖、琼脂糖、聚纤维素、聚丙烯酸和聚苯乙烯等非刚性亲和层析介质，其在流体静力学压力下会产生一定程度的变形，会导致层析柱的压力增加和堵塞，进而造成亲和层析介质专一性和分离效率的降低或完全丧失，难以满足生物大分子纯化中大量且快速的操作要求。而氧化硅、氧化锆、氧化铝以及氧化钛等可用于其他层析柱的刚性介质由于非特异性吸附高、生物相容性差等问题，难以作为亲和层析介质。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种以中空氧化锌微球为刚性基质的亲和层析介质。本专利技术的技术方案概述如下：一种以中空氧化锌微球为刚性基质的亲和层析介质，其内核由刚性介质和非刚性介质组成；所述刚性介质为中空氧化锌微球；所述非刚性介质由聚乳酸-羟基乙酸共聚物、琥珀酸二辛酯磺酸钠、1,2-环氧丁烷组成；所述内核表面交联氨基纤维素；所述交联氨基纤维素的内核被环氧基活化；所述环氧基与配基连接。优选的是，所述氨基纤维素通过键合环氧氯丙烷或者烯丙基缩水甘油醚实现对内核的环氧基活化。优选的是，所述内核通过下述步骤制备：(1)将聚乳酸-羟基乙酸微球置于体积分数为50％的乙醇溶液中，在35～40℃下搅拌30分钟；(2)用硫酸调节体系pH值为5～6，加入硫酸锌粉末，在30～35℃下搅拌使硫酸锌粉末溶解；(3)在30～35℃下边搅拌边逐滴滴入2mol/L氢氧化钠溶液，至体系pH值为9～9.5，继续搅拌30分钟并超声15分钟，过滤并用去离子水冲洗、干燥，得到表面覆有氧化锌壳体的聚乳酸-羟基乙酸微球；(4)将步骤(3)所得微球置于20～25℃的无水乙醇中，边搅拌边加入琥珀酸二辛酯磺酸钠和1,2-环氧丁烷，升温至70～75℃，搅拌1小时，超声30分钟，过滤并用0～4℃去离子水冲洗、干燥，得到所述内核。优选的是，所述硫酸锌粉末与聚乳酸-羟基乙酸微球的质量比为1∶1～1.2。优选的是，所述琥珀酸二辛酯磺酸钠与1,2-环氧丁烷的体积比为1∶3～4。优选的是，所述聚乳酸-羟基乙酸微球的粒径为50～100μm。优选的是，所述搅拌均采用磁力搅拌。本专利技术的有益效果是：本案通过将刚性的氧化锌和非刚性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物等相互结合构建内核，两者相互取长补短，使内核即具有刚性基质所具备的较强机械强度、较大压力耐受范围等优点，同时又弥补了其亲水性差、生物相容性差、非特异性吸附多的缺点；本专利技术中采用硬模板法，以固定粒径的聚乳酸-羟基乙酸微球作为模板，制备特定粒径的中空氧化锌微球。通常制备中空氧化锌微球过程中需要通过煅烧或者溶解以完全除去模板微球，但是本专利技术中在特定的温度、溶剂条件下，使聚乳酸-羟基乙酸微球形成玻璃化聚乳酸-羟基乙酸聚合物，用琥珀酸二辛酯磺酸钠对玻璃化的聚乳酸-羟基乙酸聚合物表面活化，同时混入1,2-环氧丁烷来对聚合物进行修饰；用低温去离子水冲洗使内核中的非刚性基质迅速固化，形成复合基质内核。采用氨基纤维素在内核表面交联是为了提高内核的生物亲和性和增加表面基团种类，其中琥珀酸二辛酯磺酸钠与氨基纤维素存在正负电荷之间的吸引，能够增加氨基纤维素与内核的交联强度，进而能够加强对配基的连接强度；1,2-环氧丁烷以及与氨基纤维素键合的环氧氯丙烷或者烯丙基缩水甘油醚都是为了丰富内核表面的环氧活化度，进而增加亲和层析介质中配基的含量，配基含量越多，亲和层析柱的分离效率越高。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本案提供了一种以中空氧化锌微球为刚性基质的亲和层析介质，通过下述实施例以及对比例具体阐述。实施例1制备过程如下：(1)将20g粒径为50～100μm的聚乳酸-羟基乙酸微球置于100mL体积分数为50％的乙醇溶液中，在35～40℃下磁力搅拌30分钟；(2)用1mol/L硫酸调节体系pH值为2～3，加入20g硫酸锌粉末，在30～35℃下磁力搅拌使硫酸锌粉末溶解；(3)在30～35℃下边磁力搅拌边逐滴滴入2mol/L氢氧化钠溶液，至体系pH值为9～9.5，继续磁力搅拌30分钟并超声15分钟，过滤并用去离子水冲洗、干燥，得到表面覆有氧化锌壳体的聚乳酸-羟基乙酸微球；(4)将步骤(3)所得微球置于20～25℃的20mL无水乙醇中，边磁力搅拌边加入5mL琥珀酸二辛酯磺酸钠和20mL的1,2-环氧丁烷，升温至70～75℃，磁力搅拌1小时，超声30分钟，过滤并用0～4℃去离子水冲洗、干燥，得到所需内核；(5)将氨基纤维素溶于0～4℃去离子水中，调节pH值为6～6.5，加入步骤(4)制备的微球，在0～4℃下磁力搅拌4小时，然后升高温度，在35℃下搅拌3小时，过滤、用常温去离子水冲洗并干燥，得到表面交联氨基纤维素的微球；(6)向步骤(5)所得微球加入50mL丙酮、10mL环氧氯丙烷和5g的NaOH，在30-40℃下磁力搅拌1～2小时，反应结束后洗涤干燥，得到表面被环氧基活化的内核；(7)向步骤(6)所得内核中加入15g的蛋白A配基、50mL无水乙醇和4g的NaOH，在40～45℃下搅拌22小时，应结束后真空抽去溶剂，重复三次，即得层析介质。实施例2制备过程如下：将实施例1中步骤(7)中的蛋白A配基用蛋白G配基代替，其余制备过程与实施例1相同。对比例1制备过程如下：(1)以20g粒径在50～100μm的聚乳酸-羟基乙酸微球为内核，将其置于20～25℃的20mL无水乙醇中，边磁力搅拌边加入5mL琥珀酸二辛酯磺酸钠和20mL的1,2-环氧丁烷，在30～35℃，磁力搅拌1小时，超声30分钟，过滤并用0～4℃去离子水冲洗、干燥；(2)将氨基纤维素溶于0～4℃去离子水中，调节pH值为6～6.5，加入步骤(1)所得的微球，在0～4℃下磁力搅拌4小时，然后升高温度，在35℃下搅拌3小时，过滤、用常温去离子水冲洗并干燥，得到表面交联氨基纤维素的聚乳酸-羟基乙酸微球；(3)向步骤(2)所得微球加入30mL无水乙醇、10mL环氧氯丙烷和5g的NaOH，在30-40℃下磁力搅拌1～2小时，反应结束后洗涤干燥，得到表面被环氧基活化的内核；(4)向步骤(3)所得内核中加入15g的蛋白A配基、50mL无水乙醇和4g的NaOH，在40～45℃下搅拌22小时，应结束后真空抽去溶剂，重复三次，即得目标层析介质。对比例2制备过程如下：实施例1的步骤(4)中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以中空氧化锌微球为刚性介质的亲和层析介质，其特征在于，内核由刚性介质和非刚性介质组成；所述刚性介质为中空氧化锌微球；所述非刚性介质由聚乳酸‑羟基乙酸共聚物、琥珀酸二辛酯磺酸钠、1,2‑环氧丁烷组成；所述内核表面交联氨基纤维素；所述交联氨基纤维素的内核被环氧基活化；所述环氧基与配基连接。

【技术特征摘要】
1.一种以中空氧化锌微球为刚性介质的亲和层析介质，其特征在于，内核由刚性介质和非刚性介质组成；所述刚性介质为中空氧化锌微球；所述非刚性介质由聚乳酸-羟基乙酸共聚物、琥珀酸二辛酯磺酸钠、1,2-环氧丁烷组成；所述内核表面交联氨基纤维素；所述交联氨基纤维素的内核被环氧基活化；所述环氧基与配基连接。2.根据权利要求1所述的亲和层析介质，其特征在于，所述内核通过下述步骤制备：(1)将聚乳酸-羟基乙酸微球置于体积分数为50％的乙醇溶液中，在35～40℃下搅拌30分钟；(2)用硫酸调节体系pH值为5～6，加入硫酸锌粉末，在30～35℃下搅拌使硫酸锌粉末溶解；(3)在30～35℃下边搅拌边逐滴滴入2mol/L氢氧化钠溶液，至体系pH值为9～9.5，继续搅拌30分钟并超声15分钟，过滤并用去离子水冲洗、干燥，得到表面覆有氧化锌壳体的聚乳酸-羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿欢欢，朱至放，
申请(专利权)人：苏州博进生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32