一种新型多核结构复合琼脂糖凝胶微球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型多核结构复合琼脂糖凝胶微球及其制备方法。微球的核心是粒径不大于60μm的琼脂糖小微球，琼脂糖小微球均匀分散在微球内部；微球的壳层是中性多糖复合材料。先制备内核琼脂糖微球，再将内核琼脂糖微球交联活化，最后以活化交联后的琼脂糖凝胶微球为内核，预交联多糖凝胶微球为壳层制备新型多核结构复合琼脂糖凝胶微球。这种核壳型微球兼具内核的细孔结构和壳层的大孔结构，经过交联处理制备的高分辨率层析介质，其丰富的孔道结构有利于生物分子在介质内部的高效传质，且机械强度也获得大程度地提高。机械强度也获得大程度地提高。机械强度也获得大程度地提高。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多核结构复合琼脂糖凝胶微球及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物分离工程
，尤其涉及一种新型多核结构复合琼脂糖凝胶微球及其制备方法。

技术介绍

[0002]琼脂糖是一种从石花菜属、江蓠属、紫菜属等红藻中分离出的天然海洋线性多糖，具有高亲水性、电中性、含有丰富的羟基、溶胶凝胶热可逆性等特点。以琼脂糖为原料制备的凝胶微球介质，是多糖类层析介质中最理想的一种。是生物工程分离纯化领域中重要的载体工具，可以制备成凝胶过滤层析介质、离子交换层析介质、疏水层析介质等，被广泛应用于蛋白质、细胞、核酸、抗体、酶等生物分子的分离纯化。
[0003]葡聚糖是在蔗糖中培养的细菌，经过催化反应生成的葡萄糖聚合物，分子式为(C6H
10
O5)n。根据糖苷键的类型可分为α
‑
葡聚糖和β
‑
葡聚糖，其中以α
‑
葡聚糖使用较多，称为右旋糖酐，英文名为dextran。葡聚糖具有良好的生物降解性和胶凝特性、生物相容性、亲水性以及pH和温度稳定性，因此是优良的多糖类微球制备原料。将具有分支的葡聚糖链多位点接枝在琼脂糖介质的表面及孔道内部，可以利用葡聚糖提供三维吸附空间，提供更高吸附容量、加快传质速率的特性优点。
[0004]生命科学技术的迅猛发展对生物分离纯化技术及介质提出了更高的要求，未来这一领域主要向着研发高效、高通量、快速的层析介质材料的方向发展。为解决多糖基层析介质对大生物分子分离效率低下、原料损失严重、结构破坏易失活、耐压性能差等的问题，迫切需要开发一种高分辨率、高流速、高耐压性的分离纯化介质。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在改善传统琼脂糖微球作为软凝胶基质，机械强度差，内部网络结构单一的特征，进而研制出一种以交联后的琼脂糖凝胶微球为内核，预交联多糖凝胶微球为壳层的新型多核结构复合琼脂糖凝胶微球，这种核壳型微球兼具内核的细孔结构和壳层的大孔结构，经过交联处理制备的高分辨率层析介质，其丰富的孔道结构有利于生物分子在介质内部的高效传质，且机械强度也获得大程度地提高。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种新型多核结构琼脂糖凝胶微球，微球的核心是粒径不大于60μm的琼脂糖小微球，琼脂糖小微球均匀分散在微球内部；微球的壳层是中性多糖复合材料。
[0007]进一步，其的制备方法包括如下步骤，
[0008]S1.制备内核琼脂糖微球，包括：
[0009]S1.1.第一油相的制备：将表面活性剂和与水互不相溶的第一油性物质混合；
[0010]S1.2.第一水相的制备：制备含有4
‑
6％w/v琼脂糖的多糖溶液，加热至澄清透明，完全溶解；
[0011]S1.3.将上述制备好的第一水相倾倒入制备好的正在搅拌的第一油相中乳化，再
降温固化，使琼脂糖液滴凝固成微球状态；
[0012]S1.4.离心使其破乳分层，弃去上清液后反复清洗直至洗净，即可获得内核琼脂糖微球；优选的，所述离心为3500rpm 5min；
[0013]S2.内核琼脂糖微球交联活化，具体步骤包括：
[0014]S2.1.将上述获得的内核琼脂糖微球与水、浓碱、1,4
‑
二氧六环和第一交联剂混合均匀；
[0015]S2.2.将上述得到的混合体系在150
‑
400rpm，20
‑
35℃，反应2
‑
6h；
[0016]S2.3.将上述所得使用超纯水或乙醇反复清洗多次，洗去NaOH溶液以及有机溶剂，即可获得后交联处理的内核琼脂糖微球；
[0017]S3.新型多核结构琼脂糖凝胶微球的获得：
[0018]S3.1第二油相的制备：将表面活性剂和与水互不相溶的第二油性物质混合；
[0019]S3.2第二水相的制备：制备含有4
‑
6％w/v含琼脂糖的多糖溶液，加热至澄清透明使其完全溶解，再加入的后交联处理的内核琼脂糖微球，混合均匀；如果有气泡就加热消泡；
[0020]S3.3将制备的第二水相倾倒入制备的正在搅拌的第二油相中，继续搅拌乳化，再固化；以使W/O乳液滴冷却凝固成琼脂糖凝胶微球；
[0021]S3.4再加入浓碱与第二交联剂反应；
[0022]S3.5离心使其分层，弃去上清液后反复清洗直至洗净，即可获得新型多核结构琼脂糖凝胶微球；优选的，所述离心为3500rpm 5min。
[0023]进一步，S1.1步骤中，所述表面活性剂为0.75
‑
2％w/v Span 80，第一油性物质为液体石蜡。
[0024]进一步，S1.2步骤中，多糖溶液还含有葡聚糖。
[0025]进一步，S1.3步骤中，所述乳化为800
‑
1400rpm下乳化10
‑
30min；所述固化为500
‑
600rpm下降温至15
‑
25℃；所述液体石蜡与琼脂糖的多糖溶液的体积比为200:60。
[0026]进一步，S2.1步骤，所述第一交联剂为卤代环氧化合物和双缩水甘油醚类试剂中的至少一种；优选的，卤代环氧化合物为环氧氯丙烷，双缩水甘油醚类试剂选自乙二醇二缩水甘油醚，丁二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚中的任意一种；
[0027]任选的，所述内核琼脂糖微球：浓碱：交联剂的用量比为36g：14ml：14ml。
[0028]进一步，S3.1步骤中，所述表面活性剂为0.75
‑
2％w/v Span 80，第二油性物质为液体石蜡。
[0029]进一步，S3.2步骤中，所述多糖溶液还含有葡聚糖；所述后交联处理的内核琼脂糖微球与多糖溶液的质量比为1:2
‑
5。
[0030]进一步，S3.3步骤中，所述继续搅拌乳化的转速为800
‑
1400rpm，乳化10
‑
30min；
[0031]任选的，所述固化为500
‑
600rpm下降温至15
‑
25℃；
[0032]任选的，所述液体石蜡：含琼脂糖的多糖溶液：后交联处理的内核琼脂糖微球的用量比为180ml：36g：18g。
[0033]进一步，S3.4步骤中，所述第二交联剂为卤代环氧化合物和双缩水甘油醚类试剂中的至少一种；
[0034]优选的，卤代环氧化合物为环氧氯丙烷，双缩水甘油醚类试剂选自乙二醇二缩水
甘油醚，丁二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚中的任意一种；
[0035]任选的，浓碱：交联剂的体积用量比为1：2。
[0036]任选的，所述反应为300rpm的转速搅拌；优选的，反应时间为30min。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例1中复合多糖微球(琼脂糖：葡聚糖＝5:1、4:2、3:3、2:4)的光学显微镜图与粒径分布图。
[0038]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多核结构琼脂糖凝胶微球，其特征在于，微球的核心是粒径不大于60μm的琼脂糖小微球，琼脂糖小微球均匀分散在微球内部；微球的壳层是中性多糖复合材料。2.权利要求1所述新型多核结构琼脂糖凝胶微球，其的制备方法包括如下步骤，S1.制备内核琼脂糖微球，包括：S1.1.第一油相的制备：将表面活性剂和与水互不相溶的第一油性物质混合；S1.2.第一水相的制备：制备含有4
‑
6％w/v琼脂糖的多糖溶液，加热至澄清透明，完全溶解；S1.3.将上述制备好的第一水相倾倒入制备好的正在搅拌的第一油相中乳化，再降温固化，使琼脂糖液滴凝固成微球状态；S1.4.离心使其破乳分层，弃去上清液后反复清洗直至洗净，即可获得内核琼脂糖微球；优选的，所述离心为3500rpm5min；S2.内核琼脂糖微球交联活化，具体步骤包括：S2.1.将上述获得的内核琼脂糖微球与水、浓碱、1,4
‑
二氧六环和第一交联剂混合均匀；S2.2.将上述得到的混合体系在150
‑
400rpm，20
‑
35℃，反应2
‑
6h；S2.3.将上述所得使用超纯水或乙醇反复清洗多次，洗去NaOH溶液以及有机溶剂，即可获得后交联处理的内核琼脂糖微球；S3.新型多核结构琼脂糖凝胶微球的获得：S3.1第二油相的制备：将表面活性剂和与水互不相溶的第二油性物质混合；S3.2第二水相的制备：制备含有4.5
‑
7.5％w/v含琼脂糖的多糖溶液，加热至澄清透明使其完全溶解，再加入后交联处理的内核琼脂糖微球，混合均匀；如果有气泡就加热消泡；S3.3将制备的第二水相倾倒入制备的正在搅拌的第二油相中，继续搅拌乳化，再固化；以使W/O乳液滴冷却凝固成琼脂糖凝胶微球；S3.4再加入浓碱与第二交联剂反应；S3.5离心使其分层，弃去上清液后反复清洗直至洗净，即可获得新型多核结构琼脂糖凝胶微球；优选的，所述离心为3500rpm5min。3.如权利要求2所述新型多核结构琼脂糖凝胶微球的制备方法，其特征在于，S1.1步骤中，所述表面活性剂为0.75
‑
2％w/vSpan80，第一油性物质为液体石蜡。4.如权利要求2所述新型多核结构琼脂糖凝胶微球的制备方法，其特征在于，S1.2步...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖安风，叶津铭，兰博，肖琼，陈福泉，宋思萌，陈俊，杨秋明，庄小燕，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：