二醇基修饰磁性壳聚糖微球的制备与应用

发布时间：2019-09-15 21:17

【摘要】：天然产物中存在多种丰度很低的小分子蛋白,为维持生命体的正常运行发挥重要作用。固定化金属亲和层析法因其特异性吸附功能而备受青睐,但杂蛋白会与目标小分子竞争亲和介质的吸附位点,降低亲和分离的选择性。为削弱杂蛋白对吸附位点的竞争,本课题使用二醇基修饰固定化金属亲和介质,以更好地排阻杂蛋白,增强吸附活性小分子。为避免因载体均一度不佳而影响应用,本课题采用膜乳化-原位法制备出均匀的亲和载体。结果如下:(1)以膜乳化法制备壳聚糖微球,在乙酸含量3%、乳化剂含量4%、乳化压力200kPa、转速400r·min-1、交联剂2mL及固化溶液pH值为7.5的条件下,可得到平均粒径为5.95μm,粒径分布系数为0.37的壳聚糖微球。再结合原位法,当壳聚糖与FeC12·4H20的质量比为1:1时,可得到磁饱和强度为25.69emu.g-1的均匀磁性壳聚糖微球(M-CS)。(2)用环氧氯丙烷(ECH)来活化载体(M-CS),在45℃、ECH体积分数为50%、NaOH浓度为0.6mol·L-1及反应6h的条件下,所得环氧基密度最高,为189.72μmol·g-1。再以IDA为螯合剂,制备出磁性固定化Cu2+亲和介质(M-CS@Cu2+),并优化该介质吸附牛血清蛋白(BSA)的条件:当 BSA 浓度为 1.0mg·mL-1 时,在 0.01 mol·L-1 的 PBS 缓冲液 pH 为 6.8,35℃吸附1.5h的条件下,M-CS@Cu2+对BSA的吸附量最大,为123.27mg·g-1。同时发现可用Freundlich方程来描述M-CS@Cu2+对BSA的吸附,且该吸附符合伪二级动力学模型。(3)通过控制IDA的用量来分配环氧基的反应路径,在M-CS@Cu2+的基础上制备出二醇基修饰的亲和介质(M-CS@Cu2+@OH)。以VSLPEW为活性小分子模型,BSA为大分子蛋白模型,比较M-CS、M-CS@Cu2+和M-CS@Cu2+@OH对BSA与VSLPEW的混合体系的吸附,发现M-CS@Cu2+@OH存在更好的特异性吸附效果,可把VSLPEW的含量由0.99%富集到4.66%。用pH为5.0,2.0 mol·L-1的NaCl溶液洗脱介质三次,每次25min,且介质在重复使用三次后效果变差,再生后吸附能力基本稳定。以酪蛋白酶解液来模拟实际体系,通过比较M-CS、M-CS@Cu2+和M-CS@Cu2+@OH对酶解液的吸附及活性检测,发现被M-CS@Cu2+@OH吸附的蛋白具有更高的活性。
【图文】：

粒径分布,乳化压力,微球,乙酸

２．４．１．２乙酸含量对微球制备的影响逡逑本实验用一定浓度的乙酸溶液溶解壳聚糖，以２邋ｍＬ的Ｓｐａｎ－８０作乳化剂，在转速逡逑ＳＯＯｒｍｉｉｒ１，乳化压力２００ｋＰａ的条件下乳化，再使用１邋ｍＬ的戊二醛交联，调节溶液ｐＨ逡逑值为８．０进行固化，考察不同乙酸含量对微球制备的影响，所制备的微球相对应的粒径逡逑分布如图２－２所示。逡逑当乙酸含量较低时，壳聚糖溶解度较低，分散相粘度较高，这将引起乳滴过膜时的逡逑团聚，导致微球粒径不均一；当乙酸含量较高时，分散相粘度较低，相同乳化压力下相逡逑对较快通过膜孔，粗乳液来不及被分散为小乳滴，最终导致过膜后的乳滴粒径较大。当逡逑乙酸含量为３％时，微球的平均粒径较小为７．１３邋ｐｍ，粒径分布系数为０．６２，粒径均一性逡逑较好。故选择用３％的乙酸来溶解壳聚糖。逡逑２．４．１．３乳化剂Ｓｐａｎ－８０用量对微球制备的影响逡逑本实验用３％的乙酸溶解壳聚糖，向连续相中加入一定含量的Ｓｐａｎ－８０作乳化剂，逡逑在转速ＳＯＯｒｍｉｎ－１，乳化压力２００ｋＰａ的条件下乳化，再使用ｌｍＬ的戊二醛交联，调节逡逑

粒径分布,粗径,乙酸,微球

【参考文献】