[发明专利]一种生物磁性微球及其制备方法和使用方法

说明书

本发明提供一种生物磁性微球及其制备方法和用于蛋白质分离纯化的方法，所述生物磁性微球的磁性微球本体外表面具有至少一种带有支链的线型聚合物，该带有支链的线型聚合物一端共价偶联于磁性微球本体外表面，其他部分游离于磁性微球本体外表面，所述线型聚合物的主链为聚烯烃主链，线型聚合物的主链形成过程中可以无需交联剂。制备的生物磁性微球能实现目标蛋白的高效洗脱，有效减少目标蛋白的滞留时间和滞留比例，且操作使用便捷，用途广泛。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种生物磁性微球及其制备方法、以及利用该生物磁性微球分离纯化蛋白质的方法。

背景技术

蛋白质的分离纯化在生物药的制造、生物蛋白分子的检测诊断、蛋白结构的分析解析等领域拥有广泛的应用。现有技术中，常用分离纯化蛋白质的技术有镍柱、Protein A柱、生物素柱等。镍柱中，通过载体上固定的镍离子实现对带有组氨酸标签的蛋白质从混合体系中的分离，现阶段常用的载体是琼脂糖凝胶，凝胶类材料的三维多孔结构有利于提高材料的比表面积，从而增加固定镍离子的位点，增强对目标蛋白质的结合量。

材料的三维多孔结构虽然可以大幅度地提高目标蛋白结合的位点数量，但是材料内部的多孔结构亦会在蛋白洗脱时增加蛋白的滞留时间，材料内部的一些不连续空间或死角亦会阻碍蛋白从材料内部洗脱出来，增加滞留比例。仅在材料的外表面上固定可与目标蛋白结合的位点，可以避免目标蛋白进入到材料的内部，大幅度减少洗脱时目标蛋白的滞留时间和滞留比例；但是如果仅仅利用材料的外表面，会大幅度降低材料的比表面积，大幅度降低目标蛋白的结合位点数量。

聚合物是由单体分子聚合后形成的高分子化合物，具有活性位点的单体分子在聚合后能够使所生成的聚合物上富含大量的活性位点，从而大幅提高活性位点的数量，通过这些活性位点还可以进一步偶联相应的结合位点。聚合物的种类多种多样，包括分子链相互交联形成网状结构的聚合物、单一线性分子链的聚合物、具有众多分支链的聚合物等，不同类型的聚合物在不同领域拥有各自广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种生物磁性微球及其相应的制备方法、以及利用该磁性微球分离纯化蛋白质的方法。所述生物磁性微球是一种功能化磁性微球，仅利用其外表面对目标蛋白质进行分离纯化；所述生物磁性微球利用带有支链的线型聚合物修饰外表面，既能高效率高通量地结合目标蛋白，又能有效减少洗脱时目标蛋白的滞留时间和滞留比例。

本发明第一方面提供一种生物磁性微球，所述生物磁性微球具有磁性微球本体，所述磁性微球本体外表面具有至少一种带有支链的线型聚合物，该带有支链的线型聚合物一端共价偶联于所述磁性微球本体外表面，所述线型聚合物的主链为聚烯烃主链；所述线型聚合物的支链含有功能基团，所述功能基团能够与目标物进行结合。

优选之一，所述线型聚合物由丙烯酸、丙烯酸盐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯、其它丙烯酸类单体之一或其组合通过聚合得到；优选地，所述线型聚合物的主链形成过程中无需交联剂。

所述线型聚合物的支链含有功能基团，所述功能基团能够与目标物进行结合。优选地，所述线型聚合物的支链含有特异性结合位点(也即所述功能基团为特异性结合位点)，所述特异性结合位点能够与目标物特异性结合。

进一步优选地，所述特异性结合位点为镍离子，能够与His标签的标记物特异性结合。

优选之一，所述线型聚合物的功能基团为羧基、羟基、氨基、巯基之一或其组合。

优选之一，所述线型聚合物直接或通过连接基团间接固定于所述磁性微球本体的外表面。

优选之一，所述磁性微球本体为SiO₂包裹的磁性颗粒。

优选之一，所述磁性颗粒的化学成分包括铁化合物、铁合金、锌的氧化物、锰的氧化物、钆的氧化物、钴化合物、镍化合物、镍合金、锰氧化物、锰合金、锌的氧化物、钆的氧化物、铬的氧化物等中任一种或其任意组合。