固相金属离子螯合剂、其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了固相金属离子螯合剂、其制备方法和应用，涉及螯合剂技术领域。固相金属离子螯合剂由乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝反应而得；优选地，以羧基基团所占百分比计，接枝率为20

【技术实现步骤摘要】
固相金属离子螯合剂、其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及螯合剂
，且特别涉及固相金属离子螯合剂、其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]土壤微生物是土壤生态系统的重要组份之一，几乎所有的土壤过程都直接或间接地与土壤微生物有关。当前土壤微生物宏基因组是土壤微生物研究的有力手段，该方法灵敏度高，准确性，使用该方法的前提是能够获得一定浓度的高质量土壤基因组DNA。
[0003]然而，土壤样本具有多样性和复杂性，这导致土壤DNA的提取一直是核酸提取领域的难点。富营养土壤中，往往由于腐殖酸的影响增大其核酸提取过程的难度；又如贫瘠土壤微生物含量低，有的土壤核酸，这都一定程度上增大了核酸提取过程的难度。此外，在极端环境土壤样本中，比如矿区土壤样本，存在着多种金属离子对裂解微生物过程中酶的活性影响较大，裂解过程中加入EDTA后，可以螯合多种金属离子，但同时对多数酶(比如常用的复合酶蜗牛酶中的纤维素酶和蛋白酶等)的活性也产生不利影响。
[0004]因此，开发一种高效固相金属螯合剂，可方便除去样本中金属离子，特别是对于这种极端土壤样本核酸的提取是非常必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种固相金属离子螯合剂及其制备方法，旨在有效去除土壤生物样本中的金属离子，提高土壤样本核酸提取的活性。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述固相金属离子螯合剂在土壤DNA提取中的应用。
[0007]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0008]本专利技术提出了一种固相金属离子螯合剂，其由乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝反应而得；优选地，以羧基基团所占百分比计，接枝率为20
‑
30％。
[0009]本专利技术还提出一种固相金属离子螯合剂的制备方法，其通过乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝反应。
[0010]本专利技术还提出上述固相金属离子螯合剂在土壤DNA提取中的应用。
[0011]本专利技术实施例提供一种固相金属离子螯合剂及其制备方法的有益效果是：其通过乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝，制备得到的产物能够有效地除去生物样本中的金属离子，能够有效提升土壤样本特别是极端土壤样本中核酸的活性，可以在土壤DNA提取中得到应用。
[0012]需要指出的是，羧酸基团的接枝率过高或过低都会影响螯合剂去除金属离子的能力，将其控制在指定范围内为宜。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0014]图1为荧光定量PCR图。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0016]下面对本专利技术实施例提供的固相金属离子螯合剂、其制备方法和应用进行具体说明。
[0017]本专利技术实施例提供了一种固相金属离子螯合剂的制备方法，具体包括如下步骤：
[0018]S1、酯化接枝反应
[0019]通过乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝反应，制备得到的产物能够很好地去除土壤样本中的金属离子，具有很好的市场应用前景。
[0020]在实际操作过程中，将有机溶剂、葡聚糖和乙二胺四乙酸酐混合之后，在55
‑
85℃的条件下进行酯化接枝反应；反应时间为12
‑
48h。将有机溶剂、葡聚糖和乙二胺四乙酸酐形成的混合液升温至55
‑
85℃，并进行保温进行酯化接枝反应。
[0021]在优选的实施例中，酯化接枝反应的反应温度为65
‑
75℃，反应时间为18
‑
24h。通过进一步优化酯化接枝反应的反应温度和时间将接枝率控制在较理想的范围内，以提升对土壤样本中金属离子的去除效果。反应时间为从反应体系升到设定温度后开始计时，到反应结束所需时间。
[0022]进一步地，葡聚糖和乙二胺四乙酸酐的质量比为1:1.5
‑
3；优选为1:1.8
‑
2.3。葡聚糖和乙二胺四乙酸酐的用量比通过影响最终产品的接枝率，影响螯合剂对金属离子的螯合能力，将葡聚糖和乙二胺四乙酸酐的用量控制在上述范围内为宜，若超出上述范围则会影响产品的螯合能力。
[0023]进一步地，有机溶剂选自N、N
‑
二甲基甲酰胺和N、N
‑
二甲基乙酰胺中的至少一种；有机溶剂的加入量为乙二胺四乙酸酐和葡聚糖总用量的8
‑
12倍，优选为10
‑
11倍。有机溶剂可以采用单一溶剂也可以为混合溶剂，其用量不宜过少，以使乙二胺四乙酸酐和葡聚糖更好地进行交联。有机溶剂的有效组分含量不低于99.9％，水分含量不大于0.1％，可以是化学试剂或工业品。
[0024]具体地，葡聚糖的型号为G
‑
25、G
‑
50、G
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75、G
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100、G
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150和G
‑
200中的至少一种；优选地，葡聚糖的型号为G25和G50中的至少一种，G25和G50接枝完成后易于分离，水相中易于沉淀，较适合于后期应用。
[0025]需要补充的是，葡聚糖的原料为粉末时可以直接使用，若为悬浮液可以将原料进行脱水处理，再过滤、干燥；脱水处理的过程可以采用95％乙醇进行，干燥过程可以采用60℃左右的温度进行干燥。乙二胺四乙酸酐的型号可以为Cas No.23911
‑
25
‑
3，有效组分含量不低于95％。
[0026]S2、后处理过程
[0027]在酯化接枝反应完成之后，进行过滤，并采用钠盐溶液对过滤得到的固体产物进行洗涤，以将其转化为钠型。
[0028]具体地，钠盐溶液可以为碳酸氢钠溶液，也可以为其他碱性的钠盐溶液。碳酸氢钠溶液的质量分数为5
‑
10％，优选为5
‑
7％，洗涤的时间为30
‑
100min，以使反应完全，转化为钠型。
[0029]在一些实施例中，在采用钠盐溶液进行洗涤之后，再进行水洗使树脂进行充分溶胀。
[0030]本专利技术实施例还提供了一种固相金属离子螯合剂，其通过上述制备方法制备而得，以羧基基团所占百分比计，接枝率为20
‑
30％。螯合剂能够很好地去除土壤样品中的金属离子，避免了这些金属离子对酶等成分活性的影响，提高土壤样本核酸提取活性，可以在土壤DNA提取中得到应用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固相金属离子螯合剂，其特征在于，其由乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝反应而得；优选地，以羧基基团所占百分比计，接枝率为20
‑
30％。2.权利要求1所述固相金属离子螯合剂的制备方法，其特征在于，其通过乙二胺四乙酸酐和葡聚糖进行酯化接枝反应。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，包括：将有机溶剂、葡聚糖和乙二胺四乙酸酐混合之后，在55
‑
85℃的条件下进行酯化接枝反应；优选地，所述酯化接枝反应的反应温度为65
‑
75℃。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述酯化接枝反应的反应时间为12
‑
48h，优选为18
‑
24h。5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自N、N
‑
二甲基甲酰胺和N、N
‑
二甲基乙酰胺中的至少一种；优选地，所述有机溶剂的加入量为乙二胺四乙酸酐和葡聚糖总用量的8
‑
12倍，更优选为10
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11倍。6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述葡聚糖的型号为G
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25、G
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50、G
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，庞尔国，
申请(专利权)人：山西奥睿基赛生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：