[发明专利]二乙氨乙基化葡聚糖修饰以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及二乙氨乙基化葡聚糖修饰以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质及制备方法和应用，在提高蛋白质吸附容量和传质速率中有明显提高，属于生物技术领域中的蛋白质色谱分离技术。

背景技术

二乙氨乙基化葡聚糖(DEAE Dextran)是葡聚糖上修饰有二乙氨乙基(DEAE)的一种长链阳离子聚电解质。DEAE Dextran带正电荷，可以可逆性吸附带负电荷的物质。DEAE Dextran具有较好的生物相容性，多应用于基因转染和蛋白的持续缓释传递。近年来，研究者发现DEAE Dextran也可以应用于生物传感器中的细胞固定化。

DEAE Dextran分子量较大，具有较多的羟基，容易通过间隔臂与色谱基质偶联而获得DEAE Dextran接枝的色谱介质。葡聚糖与蛋白质之间基本没有非特异性相互作用，并且在碱性溶液中具有很高的稳定性。葡聚糖链具有较高的柔韧性和灵活性，其吸附位点和蛋白质的结合也更加灵活。此外，DEAE Dextran带正电荷，不需要进行配基偶联反应，可以简化接枝色谱介质合成工艺。因此，DEAE Dextran十分适用于色谱基质的接枝修饰。

然而，目前DEAE Dextran多应用于基因的转染，鲜少有研究涉及在以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质上接枝DEAE Dextran以改变蛋白质在离子交换剂上的吸附容量和吸附速率。并且，在接枝型色谱介质中，利用葡聚糖作为接枝链修饰色谱基质的研究大多采用小分子量且不带电荷的葡聚糖作为接枝链。采用这种小分子中性葡聚糖作为接枝链，通常是先将中性葡聚糖接枝到色谱基质的表面，然后通过配基功能化，使葡聚糖接枝链与色谱基质表面同时偶联上离子交换配基，最终得到接枝型离子交换介质。一方面，合成工艺较为复杂；另一方面，中性小分子量葡聚糖修饰的离子交换色谱介质，虽然在一定程度上能够提升蛋白的吸附容量和传质速率，但是提升程度非常有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，进而提供一种提高蛋白质吸附性能的DEAE Dextran修饰的以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质。DEAE Dextran修饰的以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质同时具有高吸附容量和高传质速率的优点。本发明即为将荷电DEAE Dextran修饰的以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质应用于蛋白质的快速高效吸附中，DEAE Dextran修饰的以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质具有高吸附容量和高传质速率的优点，相较于传统非接枝型色谱介质及小分子中性葡聚糖修饰的离子交换色谱介质，能够大幅度的提升吸附容量和传质速率，合成工艺简单，成本低廉，生物相容性好，安全低毒。因此，DEAE Dextran修饰的以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质非常适用于蛋白质的快速高效吸附中。

本发明的技术方案概述如下：

一种用于提高蛋白质吸附容量和传质速率的DEAE Dextran修饰以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质的制备方法，为在以琼脂糖凝胶为基础的颗粒表面通过引进环氧基间隔臂进而修饰DEAE Dextran。

制备DEAE Dextran修饰以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质的DEAE Dextran(Mw 300-500kDa)的结构单元如下(不代表真实的配基比例与分布)：

上述DEAE Dextran修饰的以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质包括直接在琼脂糖凝胶表面修饰DEAE Dextran得到的介质以及在偶联DEAE的琼脂糖凝胶表面修饰DEAE Dextran得到的介质。

直接在琼脂糖凝胶表面修饰DEAE Dextran的介质结构式(Ⅰ)示意如下(不代表真实的配基比例与分布)：

在偶联DEAE的琼脂糖凝胶表面修饰DEAE Dextran的介质结构式(Ⅱ)示意如下(不代表真实的配基比例与分布)：

本发明DEAE Dextran修饰以琼脂糖凝胶为基础的色谱介质中，直接在琼脂糖凝胶表面修饰DEAE Dextran结构式(Ⅰ)的介质制备方法如下：