【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁性纳米材料，主要涉及一种多羧基磁性纳米颗粒固定化蛋白质的制备方法。
技术介绍
1、磁性生物分子复合纳米材料是一类重要的生物材料，具有良好的生物相容性和优异的靶向性，作为各类生物材料的载体以及磁性靶材料等领域都有着潜在的应用前景。fe3o4具有生物相容性、无毒性、易于功能化和磁化等特性，是重要的磁性纳米材料之一，广泛应用于药物递送、生物传感、纳米添加剂或功能元素(酶和蛋白质)固定等。然而，由于粒子之间强烈的磁偶极-偶极吸引，裸露的fe3o4粒子在溶液中易于聚集，容易被氧化。因此，在fe3o4表面进行功能化修饰是一种有效的策略。可以通过在多孔聚合物表面加入所需的官能团(如氨基/环氧基/羧基等)来进行功能化，其表面丰富的官能团含量可以提升功能性，提高可利用度。
2、多功能的复合纳米材料(有机或无机)相较于单一的纳米材料，具备高效性和高稳定性的特点，越来越成为炙手可热的研究聚焦点。通常，使用正硅酸四乙酯(teos)作为可能的硅源是生产sio2包覆磁性纳米复合材料的典型方法。基于酯-醇-水-碱体系，sio2可以包裹在fe3o4表面作为保护层，在一定ph下保护fe3o4不被氧化聚集，增加磁性纳米颗粒的稳定性和分散性。壳聚糖(cs)是一种生物聚合物，具有-oh/nh2官能团含量高、吸附容量大、亲水性好、环境相容性好、可利用性高等特点，可作为sio2表面修饰的高效材料。表面修饰对于纳米吸附剂不仅在控制界面性能(如抗氧化性、耐腐蚀性)方面具有重要意义，而且能够为设计的分子提供附着活性表面和提高其吸附性能。为了在经济可行
3、本专利技术以edta为修饰材料并结合fe3o4、sio2、cs的优点制备了多羧基磁性纳米颗粒。并以bsa为模型蛋白进行固定化，在保留较高活性的前提下，使固定化蛋白质具有高稳定性并可以快速磁回收。为磁性纳米颗粒的蛋白质固定化例如酶固定化的稳定性研究提供理论支撑，可以广泛应用于不同类型蛋白质的固定化中，在生物技术和医学领域的产业化应用具有重要的指导意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种多羧基磁性纳米颗粒固定化蛋白质的制备方法，提高磁性纳米颗粒的表面固定功能化位点，增强蛋白质的化学稳定性，同时保持其生物学特性，实现高效重复利用，增加该固定化载体的应用。
2、本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
3、一种多羧基磁性纳米颗粒固定化蛋白质的制备方法，该方法包括以下步骤：
4、(1)将feso4·7h2o和fecl3·6h2o按摩尔比1:0.5～1:2.5溶于蒸馏水中，配制成混合溶液a，将0.8960g naoh和6.8900g naac溶于80ml蒸馏水中，配置成混合溶液b，将超声粉碎机的超声探头置于溶液b中，将溶液a缓慢滴加到溶液b中，并在滴加的同时开始超声化学反应，超声频率控制在80w，超声时间30min，将产物进行磁分离，干燥备用，从而得到fe3o4磁性纳米颗粒；
5、(2)将fe3o4磁性纳米颗粒2g，超声分散于含160ml无水乙醇、40ml蒸馏水和5ml25％氨水的溶液中，超声30min后，缓慢加入5ml teos，酯-醇-水-碱体系室温搅拌反应8～24h，将产物进行磁分离，干燥备用，从而得到fe3o4@sio2磁性纳米颗粒；
6、(3)将0.4g cs溶于100ml质量分数为1.5％的乙酸溶液中，在混合溶液中加入2gfe3o4@sio2磁性纳米颗粒，50℃水浴条件下，搅拌均匀，45min后，加入2mol/l naoh调节溶液ph为9.0～13.0，将产物进行磁分离，干燥备用，从而得到fe3o4@sio2@cs磁性纳米颗粒；
7、(4)在1％～5％edta水溶液中，加入1.0g n-(3-二甲基氨基丙基)-n′-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)和0.8g n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)，搅拌4h后，加入1g fe3o4@sio2@cs纳米颗粒，继续搅拌12h，将产物进行磁分离，干燥备用，从而得到fe3o4@sio2@cs-cooh磁性纳米颗粒；
8、(5)将fe3o4@sio2@cs-cooh磁性纳米粒子50mg，加入2ml edc溶液和5ml nhs溶液，在室温下活化30min后，加入1～5ml bsa溶液，继续反应3h，将产物进行磁分离，得到磁性纳米颗粒固定化蛋白质。
9、优选的，步骤(1)中feso4·7h2o和fecl3·6h2o的摩尔比为1:2。
10、优选的，步骤(2)中酯-醇-水-碱体系室温搅拌反应时间为20h。
11、优选的，步骤(3)中溶液ph值调节至13.0。
12、优选的，步骤(4)中edta水溶液的浓度为4％。
13、优选的，步骤(5)中bsa溶液添加量为2ml。
14、本专利技术选用edta制备fe3o4@sio2@cs-cooh磁性纳米颗粒，得到多羧基的核壳结构的磁性纳米颗粒，具有抗氧化性、耐腐蚀性和优异的磁性能，并且可以作为酶等具有功能特性蛋白质的固定化载体，丰富的表面固定功能化位点，增强了对蛋白质的亲和力和负载效率，提高蛋白质的化学稳定性和生物稳定性以及重复利用性，可成为生物技术和医学领域中的载体材料。
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1.一种多羧基磁性纳米颗粒固定化蛋白质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的摩尔比为1:2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中酯-醇-水-碱体系室温搅拌反应时间为20h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中溶液pH值调节至13.0。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(4)中EDTA水溶液的浓度为4％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(5)中BSA溶液添加量为2mL。
【技术特征摘要】
1.一种多羧基磁性纳米颗粒固定化蛋白质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中feso4·7h2o和fecl3·6h2o的摩尔比为1:2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中酯-醇-水-碱体系室温搅拌反应...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕飞，陈乐，和铭钰，吴茜茜，耿梦洁，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：
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