[发明专利]一种高效便捷去除水相溶液中内毒素的清除剂及其制备

说明书

本发明属于生物技术领域，涉及一种用于清除水相溶液中内毒素的清除剂及其制备方法。该清除剂由表面固定有内毒素高亲和多肽(P16)的介孔二氧化硅纳米材料(MSP‑P16)组成。本发明具有操作简单，特异性强，清除效果好，无生物毒性，安全性好等优势，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种用于清除水相溶液中内毒素的清除剂及其制备方法。

背景技术

细菌内毒素(endotoxin)是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有结构物，为外源性致热源，当菌体裂解或人为破化其细胞壁后被释放出来。其主要化学成分为脂多糖(LPS)，包括类脂A、核心多糖和O-特异性抗原，其中类脂A是LPS毒性活性中心。内毒素具有一定的生物毒性，可引起发热、微循环障碍、内毒素休克及血管内凝血等，严重时甚至会引起多器官衰竭甚至死亡。

内毒素稳定且抗原性弱，只有在160℃以上加热2-4小时，或者强酸、强碱、强氧化剂条件下煮沸30分钟，内毒素的生物活性才能被破坏。与外毒素不同，内毒素在生物体内虽然能够被识别产生相应抗体，但是无中和作用，无法抵消其毒性，因此清除内毒素在生物研究及实际应用中极为重要。

最常见的细菌内毒素的清除手段有活性炭吸附、萃取、超滤、离子交换色谱等非选择性方法以及亲和色谱法等选择性去除方法。非选择性清除方法在清除内毒素的同时，相关性质的其他组分也被无差别的清除；另外，当内毒素含量较低时，非选择性方法不再适用。选择性方法是通过将与内毒素有亲和作用的配基(如组氨)固定在介质上(柱介质或膜介质)，利用配基的生物学特性达到分离的作用，具有去除率高选择性等优势。

内毒素清除剂通常是以大孔树脂、活性炭为载体，经过活化加载配基而得。作为内毒素吸附剂载体的大孔树脂在制备过程中通常会使用剧毒、致癌性的氯甲醚和硝基苯，这些试剂的残留存在极大的生物安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点与不足，本发明提供了一种清除水相溶液中内毒素的清除剂，对内毒素具有较好吸附、清除性能。该清除剂由表面固定有内毒素高亲和多肽(P16)的介孔二氧化硅纳米材料(MSP-P16)组成，基于氨基化的MSP易于被修饰，在其表面共价交联内毒素高亲和结合肽。

介孔二氧化硅纳米粒子(mesoporous silica nanospheres，MSP)是一种具有均一孔径、规律孔道、比表面积大及骨架结构稳定的无机纳米材料，其内外表面易于修饰且生物相容性好。MSP可通过溶胶-凝胶法、水热法和微波法合成，且调节反应条件可得到2～50nm孔径不同的纳米粒，在催化、吸附分离、化学传感及生物医学等领域得到广泛应用。尤其是生物医学领域，MSP在药物装载，靶向治疗，生物成像，体外诊断等多个方向发挥作用。

多肽P16来源于鲎抗LPS因子(LALF)，是由16个氨基酸残基组成的阳离子肽段，对LPS中类脂A的磷酸葡糖胺具有高亲和结合作用，其结合活性可与硫酸多粘菌素B(PMB)——一种公认的高亲和力内毒素结合肽相媲美，但PMB具有一定的生物毒性，限制了其大规模的应用。

采用的技术方案：

制备了一种表面共价交联有多肽P16的介孔二氧化硅(MSP-P16)纳米粒子作为内毒素清除剂，通过戊二醛作为交联剂将其固定到氨基化的MSP表面。其特异性多肽P16序列为：GCKPTFRRLKWKYKCG、CKPTFRRLKWKYKC、GCKPTFRRLKWKYKC、CKPTFRRLKWKYKCG、GCKPTFRRLKWKYKCG中一种以上。

制备所述的功能化介孔二氧化硅(MSP-P16)纳米粒子，按以下步骤进行：