[发明专利]一种交联琼脂糖微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种交联琼脂糖微球的制备方法，该方法以短链烷烃二卤代物、短链二酸以及环酸酐类物质为交联剂，先交联后乳化成球，大幅度提高了交联琼脂糖微球的制备效率。该交联剂具有高反应活性基团并且两端均可与琼脂糖分子上的羟基发生反应，同时可在较高温度即60～90℃下进行交联反应，使交联周期大幅度缩短。该制备方法制备得的微球粒径分布稳定，流速可达到800～900cm/h，适用于各类蛋白质、酶以及多肽的分离纯化，具有良好的应用价值。

技术领域

本发明属于生物化学领域，具体涉及一种交联琼脂糖微球的制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们对健康生活的渴求也愈来愈迫切，目前生物大健康行业已经成为了全球瞩目的热点。生物药分子是蛋白质，这些蛋白质分子的分离纯化在生物药的整个生产过程中极为重要。层析分离技术具有分离效率高、条件温和、适用性广、过程易于放大以及易于自动化的特点，在广大蛋白质分离技术中脱颖而出。传质问题是层析分离技术所面临的关键问题之一，为了满足对生物制品日益增长的需求，研究和开发新的分离介质是其中一条重要途径。

琼脂糖提取于海洋藻类生物，制备层析介质时往往制成微球使用。作为最主要的天然多糖分离介质，琼脂糖具有良好的亲水性和生物相容性，这使得蛋白质分离纯化过程中大大降低了蛋白质的结构破坏。同时琼脂糖在30～40℃为凝胶态，凝胶态的琼脂糖内部呈空间网状结构，孔径分布在10～50nm，绝大多数蛋白质可以通过。另外，琼脂糖分子上有着数目众多的羟基，可与带有羧基、卤素、环氧基以及氨基等基团的活性物质反应，从而衍生出具有不同功能的层析介质，大大拓展了琼脂糖的使用范围。因此，琼脂糖的理化性质表明其是一种良好的生物层析填料。

琼脂糖的凝胶态是由其分子间氢键导致的，破坏分子间氢键将导致其凝胶化消失。由于氢键强度较弱，未经交联的琼脂糖微球在较高的压力下会发生形变，从而导致流速降低，影响分离速度和分离性能。因此，琼脂糖微球往往需要通过交联剂进行交联后通过共价键结合，从而使其机械性能和化学稳定性大大地提高。

目前琼脂糖微球产品大多都是先制备成微球，再经过交联反应得到最终的产品。微球形成后，大部分交联剂只能停留在微球表面发生反应，很难扩散至微球内部，反应困难且反应速率缓慢。

公开号为CN102989400A的专利报道了一种琼脂糖4B微球的交联方法。该方法以琼脂糖4B微球为材料，以季戊四醇缩水甘油醚和环氧氯丙烷为交联剂通过两步交联制备得微球。但该方法的交联反应需进行12h，得到的微球流速仅为400cm/h左右。

公开号为CN105713212A的专利也报道了一种琼脂糖交联凝胶微球的制备方法，该制备方法以琼脂糖溶液为水相，甲苯为油相，采用环氧氯丙烷对琼脂糖微球的形成过程进行交联，制备得琼脂糖凝胶微球。该方法的乳化过程和交联过程一步进行，提供了一种方便简洁的交联琼脂糖凝胶微球的制备方法，但是实际上在乳化过程中直接进行交联制备凝胶微球的可行性较低。

可见，研发一种制作周期短、微球流通性能良好的交联琼脂糖微球的制备方法具有重大意义。

发明内容

针对目前本领域存在的瓶颈问题，本发明提供了一种交联琼脂糖微球的制备方法，该制备方法以短链烷烃二卤代物、短链二酸以及环酸酐类物质为交联剂，先交联后乳化成球，大幅度提高了交联琼脂糖微球的制备效率，同时，制备得的微球粒径均一、流通性能良好，具有良好的应用价值。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种交联琼脂糖微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)水相制备：

将琼脂糖溶解于去离子水中，加热、搅拌直至琼脂糖溶液澄清透明；

(2)琼脂糖改性：