一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法，首先将带有叔胺或季胺的乙烯基单体和带有氨基、羧基、巯基的端基功能化合物混合，再加入引发剂进行聚合，得到端基具有反应活性的聚叔胺或季胺的预聚长链功能配基；再将得到的预聚长链功能配基化学键合至多孔微球的表面，制备得到高载量阴离子交换层析介质。该方法制备过程操作简便易行、适用范围广，降低了介质制备成本，提高了分离纯化效率。提高了分离纯化效率。提高了分离纯化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法


[0001]本专利技术涉及层析介质制备及应用
，尤其涉及一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法。

技术介绍

[0002]生物制药生产规模日益扩大，对其下游的分离纯化提出了新的挑战，发展快速高效的纯化方法是当务之急。层析分离是当前的主流纯化技术之一，其中分离介质是分离纯化技术的核心，提高分离介质的载量，可以显著降低纯化工艺中的料液处理体积、节约流动相的使用量、节省分离介质使用量以及操作空间，减少大型设备的购置和使用，因此提高分离介质的载量对于提高分离效率、降低生产成本有重要作用。
[0003]阴离子交换层析介质是当前蛋白类药物纯化过程中应用最为广泛的介质之一，主要是由于天然蛋白大多数其等电点小于7，在通常的中性条件下，其表面带有负电荷而易于和阴离子交换介质相结合，因此提高阴离子交换层析介质的载量对于提高蛋白纯化效率具有重要意义。多孔微球表面键合多胺基的物质，可提高阴离子介质的耐盐性，但现有技术所采用的方法多为将具有多胺基的化合物随机偶联至材料表面，同时其制备过程衍生步骤多，操作繁琐，每步需要原料用量过量等，制备成本较高；另外现有技术方案所制备的产品引入的基团多为伯胺、仲胺或与叔胺的混合物，聚合物链在材料表面呈伏倒状态，其载量提升有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法，该方法制备过程操作简便易行、适用范围广，解决了大孔聚合物层析介质比表面积小、载量低的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法，所述方法包括：
[0007]步骤1、首先将带有叔胺或季胺的乙烯基单体和带有氨基、羧基、巯基的端基功能化合物混合，再加入引发剂进行聚合，得到端基具有反应活性的聚叔胺或季胺的预聚长链功能配基；其中，所得到的预聚长链功能配基的主链上除带有叔胺或季胺功能基团外，端基还含有氨基、羧基、巯基功能基团；
[0008]步骤2、将步骤1得到的预聚长链功能配基化学键合至多孔微球的表面，制备得到高载量阴离子交换层析介质。
[0009]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述方法制备过程操作简便易行、适用范围广，解决了大孔聚合物层析介质比表面积小、载量低的问题，所制备的阴离子交换层析介质的蛋白载量更高，适合生物大分子的快速分离纯化。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
[0011]图1为本专利技术实施例提供的高载量阴离子交换层析介质的制备方法流程示意图；
[0012]图2为本专利技术实施例所述接枝聚合物功能配基的反应过程示意图；
[0013]图3为本专利技术实施例所述阴离子交换层析介质的电子扫描显微示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0015]如图1所示为本专利技术实施例提供的高载量阴离子交换层析介质的制备方法流程示意图，所述方法包括：
[0016]步骤1、首先将带有叔胺或季胺的乙烯基单体和带有氨基、羧基、巯基的端基功能化合物混合，再加入引发剂进行聚合，得到端基具有反应活性的聚叔胺或季胺的预聚长链功能配基；
[0017]其中，所得到的预聚长链功能配基的主链上除带有叔胺或季胺功能基团外，端基还含有氨基、羧基、巯基功能基团。
[0018]在该步骤中，所述带有叔胺或季胺的乙烯基单体包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种。
[0019]所述带有氨基、羧基、巯基的端基功能化合物包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、亚胺基二乙酸、半胱氨酸、胱氨酸、乙二胺四乙酸中的一种或多种。
[0020]所加入的引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、硝酸铈铵、硫酸铈铵中的一种或多种。具体实现中，其他能与多胺、多醇、巯基组成氧化还原引发体系的氧化物也是可行的。
[0021]该步骤中，所述带有叔胺或季胺的乙烯基单体、带有氨基、羧基、巯基的端基功能化合物、引发剂的用量比例范围为：100:5:1
‑
200:5:1。
[0022]步骤2、将步骤1得到的预聚长链功能配基化学键合至多孔微球的表面，制备得到高载量阴离子交换层析介质。
[0023]在该步骤中，将步骤1得到的预聚长链功能配基通过端基的氨基、羧基、巯基功能基团与多孔微球表面的基团反应；
[0024]在将所述预聚长链功能配基接枝至所述多孔微球表面时，所述预聚长链功能配基通过一端定点偶联至所述多孔微球表面，如图2所示为本专利技术实施例所述接枝聚合物功能配基的反应过程示意图，在带有功能基团R1的多孔微球表面及孔道表面进行接枝反应，其中的功能基团R1包括胺基(
‑
NH2)、环氧基、羧基，该功能基团R1分别与预聚长链功能配基的端基R2进行反应，端基R2包括胺基、巯基、羧基；
[0025]所述端基R2分别与所述功能基团R1的羧基、环氧基、胺基发生偶联反应，将带有端基R2的预聚长链功能配基通过端基固定于多孔微球表面，因端基R2的基团仅位于预聚物的末端，如图2所示，最后预聚长链功能配基直立于制得的阴离子交换层析介质的表面及孔道
表面，具有更好的伸展状态，接枝后的多孔微球表面的离子交换基团数量增加，离子交换容量提高，从而增加了大孔微球的蛋白结合载量。
[0026]如图3所示为本专利技术实施例所述阴离子交换层析介质的电子扫描显微示意图，其中A为接枝后多孔微球的全貌图，B为多孔微球的表面局部放大形貌图，从图3中可以发现接枝后的微球表面依然能够保持较大的开孔状态，有利于蛋白的保持较高的传质速率，从而满足高通量蛋白纯化的需求。
[0027]另外，具体实现中，所述多孔微球的孔道表面带有能与氨基、羧基、巯基反应的功能基团，具体包括环氧基、胺基、羧基中的一种或多种。所述多孔微球的孔径范围为30
‑
3000nm，粒径范围为20
‑
200um，操作压力耐受范围为0.3
‑
10MPa。所述多孔微球的基质包括聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯类、多糖类材料。
[0028]最终所制备得到的阴离子交换层析介质的离子交换容量范围为0.1
‑
4.0mmol/mL；所制备得到的阴离子交换层析介质的蛋白结合载量范围为30
‑
150mg/mL。
[0029]下面以具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高载量阴离子交换层析介质的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、首先将带有叔胺或季胺的乙烯基单体和带有氨基、羧基、巯基的端基功能化合物混合，再加入引发剂进行聚合，得到端基具有反应活性的聚叔胺或季胺的预聚长链功能配基；其中，所得到的预聚长链功能配基的主链上除带有叔胺或季胺功能基团外，端基还含有氨基、羧基、巯基功能基团；步骤2、将步骤1得到的预聚长链功能配基化学键合至多孔微球的表面，制备得到高载量阴离子交换层析介质。2.根据权利要求1所述高载量阴离子交换层析介质的制备方法，其特征在于，所述步骤2的过程具体为：将步骤1得到的预聚长链功能配基通过端基的氨基、羧基、巯基功能基团与多孔微球表面的基团反应；在将所述预聚长链功能配基接枝至所述多孔微球表面时，所述预聚长链功能配基通过一端定点偶联至所述多孔微球表面，在带有功能基团R1的多孔微球表面及孔道表面进行接枝反应；其中的功能基团R1包括胺基、环氧基、羧基，该功能基团R1分别与预聚长链功能配基的端基R2进行反应，端基R2包括胺基、巯基、羧基；所述端基R2分别与所述功能基团R1的羧基、环氧基、胺基发生偶联反应，将带有端基R2的预聚长链功能配基通过端基固定于多孔微球表面，因端基R2的基团仅位于预聚物的末端，最后预聚长链功能配基直立于制得的阴离子交换层析介质的表面及孔道表面，具有更好的伸展状态，接枝后的多孔微球表面的离子交换基团数量增加，离子交换容量提高，从而增加了大孔微球的蛋白结合载量。3.根据权利要求1所述高载量阴离子交换层析介质的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述带有叔胺或季胺的乙烯基单体包括甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种。4.根据权利要求1所述高载...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣月，穆士凯，靳海波，何广湘，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：