本發明屬于生物化(hua)工技術(shu)領(ling)域(yu)，具體(ti)涉及(ji)一(yi)種葡聚糖基(ji)晶膠微(wei)球分離介質及(ji)其制備方(fang)法。

背景技術：

晶(jing)膠(jiao)層(ceng)析(xi)是近(jin)幾年發展(zhan)起(qi)來的一(yi)種(zhong)新型生物(wu)(wu)分(fen)(fen)離(li)(li)方法(fa)。該(gai)技(ji)術采用具有(you)孔(kong)徑從數微米到(dao)數百微米的超大(da)孔(kong)隙(xi)的晶(jing)膠(jiao)質(zhi)為(wei)分(fen)(fen)離(li)(li)介(jie)質(zhi)，其孔(kong)隙(xi)率高(gao)，滲透率大(da)，生物(wu)(wu)大(da)分(fen)(fen)子在(zai)晶(jing)膠(jiao)床柱(zhu)內主(zhu)要以對流(liu)傳質(zhi)實現快(kuai)速吸附和(he)分(fen)(fen)離(li)(li)，允許常規基因(yin)工程菌細胞或(huo)細胞碎片通(tong)過床層(ceng)而不堵塞，在(zai)高(gao)流(liu)速下可以快(kuai)速從含復雜(za)料發酵液或(huo)培養液中分(fen)(fen)離(li)(li)目標生物(wu)(wu)大(da)分(fen)(fen)子。該(gai)層(ceng)析(xi)分(fen)(fen)離(li)(li)方法(fa)操作簡便，分(fen)(fen)離(li)(li)效率較高(gao)，在(zai)生物(wu)(wu)轉化和(he)分(fen)(fen)離(li)(li)領域具有(you)重要的應(ying)用前景。

已有的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)介質(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)是(shi)連(lian)續(xu)床整體介質(zhi)(zhi)(zhi)，粒(li)狀晶(jing)(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)顆粒(li)的(de)(de)(de)制(zhi)備比(bi)較復雜(za)。近幾年研(yan)究的(de)(de)(de)粒(li)狀晶(jing)(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)介質(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)以聚丙烯酰胺(an)基(ji)(ji)、聚乙烯醇基(ji)(ji)及聚甲基(ji)(ji)丙烯酸羥乙酯基(ji)(ji)等聚合物(wu)為基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)骨架。葡聚糖是(shi)天然多聚糖，具有很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)安全性，作為生(sheng)(sheng)物(wu)分離(li)材料的(de)(de)(de)基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)，在生(sheng)(sheng)物(wu)層析分離(li)領域具有廣泛(fan)的(de)(de)(de)用(yong)途。但(dan)是(shi)，以葡聚糖為基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)粒(li)狀介質(zhi)(zhi)(zhi)則缺乏研(yan)究，主(zhu)要(yao)原(yuan)因是(shi)用(yong)傳(chuan)統方法(fa)對葡聚糖成形(xing)，并接枝(zhi)制(zhi)備成為粒(li)狀晶(jing)(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)，有一定困難，大(da)大(da)限(xian)制(zhi)了(le)這類(lei)晶(jing)(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)介質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)工業(ye)應用(yong)。

技術實現要素：

針對現有技術中存(cun)在的上述(shu)問題，本發明目的在于提供一(yi)種(zhong)葡聚糖基晶(jing)膠微球(qiu)分離介質及其制(zhi)備方法(fa)。

所述的一種葡聚(ju)糖基(ji)(ji)晶膠微(wei)球(qiu)分(fen)(fen)離介(jie)(jie)(jie)質(zhi)，其特征在于所述的晶膠微(wei)球(qiu)分(fen)(fen)離介(jie)(jie)(jie)質(zhi)為粒狀(zhuang)多孔(kong)材料(liao)，其基(ji)(ji)質(zhi)骨(gu)架(jia)為葡聚(ju)糖衍生物(wu)，具有尺寸(cun)在微(wei)米(mi)量級的超大孔(kong)隙，所述晶膠微(wei)球(qiu)分(fen)(fen)離介(jie)(jie)(jie)質(zhi)帶有磺酸基(ji)(ji)陽(yang)離子交換(huan)功能基(ji)(ji)團(tuan)。

所述的(de)一種葡聚糖基晶膠微球(qiu)分(fen)離介質，其特征在于晶膠微球(qiu)分(fen)離介質的(de)粒(li)徑為(wei)490～2000μm，孔(kong)徑為(wei)1～30 μm，孔(kong)隙率為(wei)78%～96%，對(dui)溶(rong)菌酶模(mo)型(xing)蛋白的(de)吸(xi)附容(rong)量為(wei)5.2～10 mg/mL晶膠。

所述(shu)的葡(pu)聚糖基晶膠微球(qiu)分離介質的制備(bei)方法，其特征在(zai)于所述(shu)制備(bei)方法包括如下(xia)步(bu)驟：

1）以葡聚(ju)糖衍(yan)生物反應溶液為水(shui)相(xiang)，非水(shui)溶性溶劑為油相(xiang)，進行微流控聚(ju)焦成滴，在油相(xiang)中得到可聚(ju)合液滴；

2）將步驟(zou)1）得到(dao)的可聚(ju)合液滴進行相(xiang)變結晶致孔和聚(ju)合反應，得到(dao)葡聚(ju)糖基晶膠微球基質(zhi)骨(gu)架；

3）以帶有烯(xi)鍵和(he)磺酸基(ji)陽離子交換功能基(ji)團的單(dan)體為接枝單(dan)體，在催化劑作用(yong)下，對步驟(zou)2）所(suo)得(de)的葡聚糖(tang)(tang)基(ji)晶膠微球基(ji)質(zhi)骨架進(jin)行接枝反(fan)應，得(de)到(dao)葡聚糖(tang)(tang)基(ji)晶膠微球分離介質(zhi)。

所(suo)述的(de)葡聚糖基晶膠微球分(fen)離介(jie)質的(de)制備方法，其特征在于步驟(zou)1）所(suo)述的(de)帶烯鍵葡聚糖衍生物的(de)反應液為含甲基丙烯酸縮水甘油(you)酯修飾的(de)葡聚糖（Dex-GMA）的(de)水溶液，其濃度為5%～10%。

所(suo)述的(de)葡聚糖基晶膠微球分離(li)介質的(de)制備方法，其特(te)征在于步(bu)驟1）所(suo)述的(de)非水溶(rong)性(xing)溶(rong)劑為庚酸乙酯(zhi)、正己烷或乙酸乙酯(zhi)，其體(ti)積用(yong)量為葡聚糖衍生物反應(ying)水溶(rong)液體(ti)積的(de)10～500倍。

所(suo)述(shu)(shu)的葡聚(ju)糖基晶(jing)膠微球分離介質(zhi)的制備方法(fa)，其特征(zheng)在于步驟1）所(suo)述(shu)(shu)的可聚(ju)合液滴的直(zhi)徑為490～2000 μm，優選(xuan)為500～950 μm。

所述(shu)的(de)葡聚糖基(ji)晶膠(jiao)微球分離介質的(de)制(zhi)備(bei)方法，其(qi)特征在于步驟3）中的(de)帶有(you)烯鍵和磺(huang)酸(suan)基(ji)陽(yang)離子交換(huan)功能基(ji)團的(de)接枝反應單體為2-丙(bing)(bing)烯酰胺(an)基(ji)-2-甲基(ji)丙(bing)(bing)磺(huang)酸(suan)（AMPSA），接枝單體的(de)濃(nong)度0.25～2M。

所(suo)述的葡聚糖基晶膠(jiao)微球分離介質(zhi)的制(zhi)備方(fang)法(fa)，其特征在于步(bu)驟(zou)3）中的接枝反應溫度(du)為(wei)40~55℃，時間為(wei)1.5-2.5h。

所(suo)述的(de)葡聚糖基(ji)晶膠微球分離介質的(de)制備方法，其(qi)特(te)征在于步驟3）中的(de)接枝(zhi)反應溫度為45~50℃，時間為2h。

通(tong)過采用上述技術，與現有(you)技術相比，本發(fa)明具(ju)有(you)如(ru)下有(you)益效(xiao)果：

1）本發明提供的(de)葡聚糖基(ji)(ji)晶膠微球分離介質(zhi)，其基(ji)(ji)質(zhi)骨(gu)架為葡聚糖衍生(sheng)(sheng)物，具有良好的(de)生(sheng)(sheng)物相容性(xing)和安全性(xing)，可重復利用(yong)；其功能基(ji)(ji)團為磺酸(suan)基(ji)(ji)陽離子交(jiao)換功能基(ji)(ji)團，具有良好的(de)分離性(xing)能；

2）本發明提(ti)供的分(fen)離(li)介質為(wei)粒狀，其孔(kong)徑大，孔(kong)隙率高(gao)，粒徑為(wei)490～2000μm，孔(kong)徑為(wei)1～30 μm，孔(kong)隙率為(wei)78%～96%，有(you)利于對待分(fen)離(li)料液的處理，且其制(zhi)備方法簡單(dan)，顆(ke)粒粒徑均勻可控，適(shi)于生化(hua)分(fen)離(li)領域。

具體實施方式

下面結合具體(ti)實施(shi)例對本發明進行進一步描述，但(dan)本發明的保(bao)護范圍并不僅限(xian)于此：

實施例1

以4 mL含甲基(ji)(ji)丙烯(xi)酸(suan)縮水甘油酯(zhi)(zhi)修飾的(de)葡(pu)聚(ju)(ju)糖（Dex-GMA）總(zong)濃度5%的(de)可(ke)(ke)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)單(dan)體水溶(rong)(rong)液(ye)(ye)，作為(wei)水相(xiang)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)；以庚酸(suan)乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)為(wei)油相(xiang)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)，于水相(xiang)流速為(wei)0.3cm/s、油相(xiang)流速9 cm/s下進行微(wei)流控聚(ju)(ju)焦成(cheng)滴(di)，在40 mL庚酸(suan)乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)中形成(cheng)粒徑520~1900 μm的(de)可(ke)(ke)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)(ye)滴(di)；可(ke)(ke)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)液(ye)(ye)滴(di)經結晶(jing)致孔(kong)(kong)和聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)反(fan)應(ying)，得(de)(de)到(dao)葡(pu)聚(ju)(ju)糖基(ji)(ji)晶(jing)膠(jiao)微(wei)球基(ji)(ji)質(zhi)骨(gu)架；以30 mL濃度0.25 M的(de)AMPSA溶(rong)(rong)液(ye)(ye)，控制溫度為(wei)40～55℃，對葡(pu)聚(ju)(ju)糖基(ji)(ji)晶(jing)膠(jiao)微(wei)球基(ji)(ji)質(zhi)骨(gu)架進行接枝反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)時間為(wei)2 h，得(de)(de)到(dao)葡(pu)聚(ju)(ju)糖基(ji)(ji)晶(jing)膠(jiao)微(wei)球分(fen)離介質(zhi)，其(qi)粒徑為(wei)520~1900 μm，孔(kong)(kong)徑為(wei)1~20 μm，有效孔(kong)(kong)隙率(lv)(lv)為(wei)88%，最(zui)大孔(kong)(kong)隙率(lv)(lv)為(wei)94%，對溶(rong)(rong)菌酶(mei)模型蛋白的(de)吸附容量為(wei)9.4 mg/mL晶(jing)膠(jiao)。

實施例2

以(yi)(yi)4 mL含(han)Dex-GMA總濃度5%的(de)可(ke)(ke)聚(ju)(ju)(ju)合單體水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)，作為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)相(xiang)溶液(ye)；以(yi)(yi)正(zheng)己烷為(wei)(wei)油相(xiang)溶液(ye)，于(yu)水(shui)(shui)(shui)相(xiang)流(liu)(liu)速為(wei)(wei)0.3 cm/s、油相(xiang)流(liu)(liu)速6 cm/s下(xia)進行(xing)微(wei)流(liu)(liu)控聚(ju)(ju)(ju)焦成滴，在250 mL正(zheng)己烷中形成粒徑500~950 μm的(de)可(ke)(ke)聚(ju)(ju)(ju)合液(ye)滴；可(ke)(ke)聚(ju)(ju)(ju)合液(ye)滴經結晶致孔和聚(ju)(ju)(ju)合反應，得到葡聚(ju)(ju)(ju)糖(tang)基(ji)晶膠(jiao)微(wei)球基(ji)質(zhi)骨架；以(yi)(yi)30 mL濃度1 M的(de)AMPSA溶液(ye)，控制溫(wen)度為(wei)(wei)40～55℃，對葡聚(ju)(ju)(ju)糖(tang)基(ji)晶膠(jiao)微(wei)球基(ji)質(zhi)骨架進行(xing)接(jie)枝反應，反應時間(jian)為(wei)(wei)2 h，得到葡聚(ju)(ju)(ju)糖(tang)基(ji)晶膠(jiao)微(wei)球分離介(jie)質(zhi)，其(qi)粒徑為(wei)(wei)500~950 μm，孔徑為(wei)(wei)1~20 μm，有效孔隙(xi)率(lv)為(wei)(wei)93%，最(zui)大孔隙(xi)率(lv)為(wei)(wei)96%，對溶菌酶模型蛋白的(de)吸附(fu)容量為(wei)(wei)9.0 mg/mL晶膠(jiao)。

實施例3

以(yi)(yi)4 mL含Dex-GMA總(zong)濃度10%的可聚(ju)(ju)合單體(ti)水(shui)溶液，作為(wei)(wei)(wei)水(shui)相(xiang)(xiang)溶液；以(yi)(yi)乙酸(suan)乙酯為(wei)(wei)(wei)油相(xiang)(xiang)溶液，于(yu)水(shui)相(xiang)(xiang)流(liu)速(su)為(wei)(wei)(wei)0.3cm/s、油相(xiang)(xiang)流(liu)速(su)3 cm/s下進行微流(liu)控聚(ju)(ju)焦成滴(di)，在100 mL中乙酸(suan)乙酯中形成粒徑490~2000 μm的可聚(ju)(ju)合液滴(di)；可聚(ju)(ju)合液滴(di)經(jing)結晶(jing)(jing)(jing)致孔和聚(ju)(ju)合反(fan)(fan)應，得(de)到葡(pu)聚(ju)(ju)糖(tang)基(ji)(ji)晶(jing)(jing)(jing)膠微球(qiu)基(ji)(ji)質(zhi)骨架；以(yi)(yi)30 mL濃度1 M的AMPSA溶液，控制溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)40～55℃，對(dui)(dui)葡(pu)聚(ju)(ju)糖(tang)基(ji)(ji)晶(jing)(jing)(jing)膠微球(qiu)基(ji)(ji)質(zhi)骨架進行接(jie)枝反(fan)(fan)應，反(fan)(fan)應時間(jian)為(wei)(wei)(wei)2 h，得(de)到葡(pu)聚(ju)(ju)糖(tang)基(ji)(ji)晶(jing)(jing)(jing)膠微球(qiu)分離(li)介質(zhi)，其粒徑為(wei)(wei)(wei)490~2000 μm，孔徑為(wei)(wei)(wei)1~30 μm，有效孔隙率為(wei)(wei)(wei)78%，最大孔隙率為(wei)(wei)(wei)93%，對(dui)(dui)溶菌酶模(mo)型蛋白的吸附容量為(wei)(wei)(wei)10.0 mg/mL晶(jing)(jing)(jing)膠。

實施例4

以3 mL含(han)Dex-GMA總濃(nong)度5%的(de)可聚(ju)(ju)(ju)(ju)合單(dan)體溶(rong)(rong)液(ye)(ye)，作為(wei)水(shui)相溶(rong)(rong)液(ye)(ye)；以乙(yi)酸乙(yi)酯為(wei)油(you)相溶(rong)(rong)液(ye)(ye)，于(yu)水(shui)相流速(su)為(wei)0.7cm/s、油(you)相流速(su)6 cm/s下進(jin)(jin)行微(wei)流控(kong)聚(ju)(ju)(ju)(ju)焦成(cheng)滴，在1500 mL乙(yi)酸乙(yi)酯中形成(cheng)粒徑500~1300 μm的(de)可聚(ju)(ju)(ju)(ju)合液(ye)(ye)滴；可聚(ju)(ju)(ju)(ju)合液(ye)(ye)滴經結晶致孔(kong)(kong)和(he)聚(ju)(ju)(ju)(ju)合反(fan)應(ying)(ying)，得(de)到葡聚(ju)(ju)(ju)(ju)糖(tang)基(ji)晶膠(jiao)微(wei)球基(ji)質骨架；以30 mL濃(nong)度2 M的(de)AMPSA溶(rong)(rong)液(ye)(ye)，控(kong)制溫度為(wei)40～55℃，對葡聚(ju)(ju)(ju)(ju)糖(tang)基(ji)晶膠(jiao)微(wei)球基(ji)質骨架進(jin)(jin)行接枝反(fan)應(ying)(ying)，反(fan)應(ying)(ying)時間為(wei)2h，得(de)到葡聚(ju)(ju)(ju)(ju)糖(tang)基(ji)晶膠(jiao)微(wei)球分離介質。其粒徑為(wei)500~1270 μm，孔(kong)(kong)徑為(wei)1~20 μm，有效孔(kong)(kong)隙(xi)率為(wei)82%，最大孔(kong)(kong)隙(xi)率為(wei)94%，對溶(rong)(rong)菌酶模型蛋白的(de)吸附容量為(wei)8.0 mg/mL晶膠(jiao)。

實施例5

以(yi)2.4 mL含Dex-GMA總濃度(du)5%的可(ke)聚合(he)(he)單體溶液，作(zuo)為(wei)水相溶液；以(yi)乙(yi)(yi)酸乙(yi)(yi)酯(zhi)為(wei)油(you)相溶液，于水相流速(su)為(wei)0.6cm/s、油(you)相流速(su)6 cm/s下進行微流控聚焦成(cheng)滴，在150 mL乙(yi)(yi)酸乙(yi)(yi)酯(zhi)中(zhong)形(xing)成(cheng)粒徑(jing)660~1900 μm的可(ke)聚合(he)(he)液滴；可(ke)聚合(he)(he)液滴經結晶(jing)(jing)致(zhi)孔(kong)(kong)(kong)和聚合(he)(he)反(fan)應，得到(dao)葡聚糖基晶(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)微球(qiu)基質(zhi)骨架；以(yi)30 mL濃度(du)1 M的AMPSA溶液，控制溫度(du)為(wei)40～55℃，對(dui)葡聚糖基晶(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)微球(qiu)基質(zhi)骨架進行接枝反(fan)應，反(fan)應時(shi)間為(wei)2h，得到(dao)葡聚糖基晶(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)微球(qiu)分離介(jie)質(zhi)，其粒徑(jing)為(wei)580~1900 μm，孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)為(wei)1~20 μm，有效孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)率為(wei)80%，最大孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)(xi)率為(wei)95%，對(dui)溶菌酶模型蛋白的吸附容量(liang)為(wei)5.2 mg/mL晶(jing)(jing)膠(jiao)(jiao)。