[发明专利]DEAE-琼脂凝胶微球及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及凝胶微球，尤其是涉及DEAE-琼脂凝胶微球及其制备方法与应用。

背景技术

藻红蛋白(Phycoerythrin，PE)、藻蓝蛋白(Phycocyanin，PC)是多亚基超大分子量的蛋白色素复合物，与别藻蓝蛋白(Allophycocyanin，APC)一起构成棒状的藻胆体,附着在类囊体膜的外表面上，构成藻类的捕光系统；除了在光合作用中捕获光量子、传递能量外，还作为储存的蛋白能够使藻类在氮源缺乏的季节维持生存。藻红蛋白根据来源和光谱特性的不同可分为R-藻蓝蛋白、B-藻红蛋白和C-藻红蛋白，藻蓝蛋白则有R-藻蓝蛋白和C-藻蓝蛋白两种。

藻红蛋白和藻蓝蛋白作为水溶性的大分子量功能蛋白，用途极为广泛，可应用于医学诊断、肿瘤光动力治疗、食品和化妆品的添加剂等。藻红蛋白、藻蓝蛋白的光吸收系数大、荧光量子产率高、斯托克位移大、背景光干扰小、不易淬灭、稳定性强，可与特异的抗体或其它的生物分子发生结合，故常作为荧光试剂应用于医学诊断、免疫化学和生物工程等研究领域(流式细胞仪、荧光活细胞分选、荧光免疫分析等)；藻红蛋白、藻蓝蛋白作为肿瘤光动力治疗的最具有开发潜力的光敏剂，可在病灶部位富集，吸收光后高效产生自由基和活泼态氧，从而实现对肿瘤细胞的杀伤，有光毒性而没有暗毒性，在人体内代谢快，具有高效、无毒、副作用小等优点(要用作分子探针和光敏剂的藻红蛋白、藻蓝蛋白，纯度分别要求A565/A280>4.0、A620/A280>4.0，即试剂级纯度)；藻红蛋白、藻蓝蛋白还具有一系列重要的生理活性，如抗氧化、抗病毒、抗炎症、抗辐射、提高人体免疫力等，可制成保健食品和药品用于保健、医疗上；食品级藻红蛋白可以取代人工合成色素，用作普通食品和化妆品的添加剂，不仅可以避免人工色素对人体可能的副作用，而且可以使食品色彩艳丽、使化妆品的美容修饰和养颜护肤效果增强。目前我国生产的藻红蛋白多为食品级。高纯度的藻红蛋白生产技术基本由Sigma公司垄断，价格十分昂贵：货号为P8912的R-藻红蛋白标准品价格为6961.50元/mg，货号为52412的试剂级纯度(A566/A280>4.6)R-藻红蛋白价格为1572.48元/mg，货号52468的C-藻蓝蛋白(A620/A280>3.5,A651/A620<0.3)价格为1590.03元/mg(Sigma公司2015年产品目录)。

高纯度藻红蛋白、藻蓝蛋白的制备，是将原料进行细胞破碎、盐析、冷冻离心、透析或超滤等预处理之后，再通过羟基磷灰石柱层析结合离子交换层析进行纯化。所用的离子交换层析填料最常见的是进口的DEAE-Sepharose，Sigma公司给出的报价是1856.79元/50mL；使用GE公司的DEAE-SepharoseFF、SephadexG-150、SephacrylS-200HR等凝胶介质，价格同样十分昂贵，只适合用于实验室研究。因此，制备出高效、经济、易于放大的柱层析介质对于规模化生产高纯度的藻红蛋白来说是首要的任务。