本发明属于琼脂凝胶介质,具体涉及一种琼脂糖凝胶微球及其制备方法。
背景技术:
1、层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术,是单克隆抗体、核酸等生物大分子分离纯化最有效的方法之一,层析系统包括固定相和流动相,由于各组分的理化性质存在差异,与两相发生相互作用(吸附、溶解、结合等)的能力不同,在两相中的分配(含量比)不同,且随流动相向前移动,各组分不断地在两相中进行再分配。分部收集流出液,可得到样品中所含的各单一组分,从而达到将各组分分离的目的。
2、多孔凝胶微球是工业上使用最广泛的生物分离用层析介质,按来源主要分为天然高分子和合成高分子。琼脂糖常用作天然多孔凝胶微球的材料,琼脂糖用于制备多孔凝胶微球的优势在于水溶性好、凝胶化温度适宜、凝胶强度大。但随着生物技术的快速发展对层析介质的需求不断增长,要求也不断提高,常规的天然多孔凝胶微球很难同时满足高刚性、高流速、高载量等要求。专利cn 114377629 a中公开了一种大孔径高载量壳聚糖接枝琼脂糖复合微球的制备方法,采用一种新型的制备和交联方式将壳聚糖接枝到琼脂糖上,有效改善了微球内部的孔道结构和交联密度,由于壳聚糖的改性修饰,使其比传统琼脂糖微球具有更高的机械强度和流速,但其工艺相对较为复杂,反应条件要求高,所得微球粒径不均一,不适合大规模的工业层析。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种琼脂糖凝胶微球及其制备方法,以解决传统的琼脂糖凝胶微球机械强度较低的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、1.一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
4、第一步、将乳化剂加入有机溶剂中,加热搅拌,得到有机相;将琼脂糖、碳酸钙填充多孔陶瓷加入水中,加热搅拌,得到水相;
5、第二步、将水相加入到有机相中,在温度为85℃条件下搅拌15-20min,然后降温至15-20℃,继续搅拌30-40min,自然沉降,得到微球,在碱性条件下加入环氧交联剂进行交联,然后加入硼氢化钠进行还原,经过离心分离得到介质材料;
6、第三步、将得到介质材料加入酸性溶剂中浸泡除去碳酸钙,得到超声分散、离心分离,得到一种琼脂糖凝胶微球。
7、作为本发明的一种优选技术方案,所述有机溶剂为环己烷、液体石蜡中的至少一种。
8、作为本发明的一种优选技术方案,所述乳化剂为司班85、司班80、司班60中的至少一种。
9、作为本发明的一种优选技术方案,所述酸性溶剂为0.05-0.1mol/l的盐酸。
10、作为本发明的一种优选技术方案,环氧交联剂为环氧氯丙烷、乙二醇二缩水甘油醚,丁二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚中的一种。
11、作为本发明的一种优选技术方案,碳酸钙填充多孔陶瓷通过如下步骤制备:
12、将多孔陶瓷微粉加入饱和氢氧化钙溶液中,浸泡5-10min后,过滤分离,过滤后在二氧化碳氛围下,加热干燥,重复浸泡干燥过程5-10次,结束后粉碎过筛除去小于10μm和大于100μm的部分,得到碳酸钙填充多孔陶瓷。多孔陶瓷微粉在饱和氢氧化钙水溶液中浸泡后渗透进多孔陶瓷微粉的孔隙间,在加热干燥过程中会与气体中的二氧化碳反应生成碳酸钙固体,对孔隙进行填充,得到碳酸钙填充多孔陶瓷。
13、作为本发明的一种优选技术方案,多孔陶瓷微粉通过如下步骤制备:
14、将碳化硅粉末、氧化铝粉末混合得到混合粉末,加入碳酸钙和羧甲基纤维素钠水溶液作为粘结剂,球磨混合后,模压成型,经过110℃干燥至恒重,在空气气氛下烧结,烧结结束后,冷却,经过球磨过筛后得到多孔陶瓷微粉。
15、作为本发明的一种优选技术方案,碳化硅粉末和氧化铝粉末的质量比为7:3;碳酸钙的添加量为混合粉末总质量的羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为2%,所述烧结温度为1300-1400℃,烧结时间为3-4h。多孔结构主要通过生成的碳化硅颗粒和caco3的辅助造孔作用,经过球磨后得到多孔陶瓷微粉。
16、作为本发明的一种优选技术方案,多孔陶瓷微粉的粒径为10-30μm;多孔陶瓷微粉的孔隙率为20-40%。
17、一种琼脂糖凝胶微球由上述制备方法制备而成。
18、本发明的有益效果:
19、本发明中提供了一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,工艺较为简单,以碳酸钙填充多孔陶瓷作为刚性添加剂,经过酸性溶液处理保留微米级的流通孔,制备得到琼脂糖凝胶微球。
20、本发明中的琼脂糖凝胶微球以碳酸钙填充多孔陶瓷作为刚性内核,提高了琼脂糖凝胶微球的机械强度,使其在高流速条件下仍能保持相对稳定的状态,碳酸钙填充多孔陶瓷引入后再经过酸性溶液处理,保留了微球内的流通孔,形成一定量微米级的流通孔,强化了微球内的传质,增加了有效吸附量,可以实现大分子(蛋白类)溶质的快速分离,同时满足高刚性、高流速、高载量的要求。
21、本发明中以碳酸钙填充多孔陶瓷制备的琼脂糖凝胶微球可有效降低柱压,这是由于碳酸钙填充多孔陶瓷不仅能起到一定的致孔作用,而且其刚性内核可有效改善微球的孔性能,维持微孔的稳定性,提高介质的流通性,进而改善耐压效果。
1.一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为环己烷、液体石蜡中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,所述乳化剂为司班85、司班80、司班60中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,所述酸性溶剂为0.05-0.1mol/l的盐酸。
5.根据权利要求1所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,环氧交联剂为环氧氯丙烷、乙二醇二缩水甘油醚,丁二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,碳酸钙填充多孔陶瓷通过如下步骤制备:
7.根据权利要求6所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,多孔陶瓷微粉通过如下步骤制备:
8.根据权利要求7所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,碳化硅粉末和氧化铝粉末的质量比为7:3;碳酸钙的添加量为混合粉末总质量的羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为2%,所述烧结温度为1300-1400℃,烧结时间为3-4h。
9.根据权利要求6所述的一种琼脂糖凝胶微球的制备方法,其特征在于,多孔陶瓷微粉的粒径为10-30μm;多孔陶瓷微粉的孔隙率为20-40%。
10.一种琼脂糖凝胶微球,其特征在于,由权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备而成。
