肝素亲和层析介质制备方法及应用研究进展

肝素亲和层析是利用生物大分子与层析介质表面的肝素特异性结合而进行选择性分离的一种技术,使用条件温和,纯化过程中能较好保持目标蛋白的生物活性。本文在阐述肝素与层析介质化学反应机理的基础上,系统论述了溴化氰活化及偶联法、环氧活化及偶联法、席夫碱法和碳二亚胺缩合法四种肝素亲和层析介质制备方法,深入分析了各制备方法的优缺点,总结了肝素亲和层析在血液制品、病毒纯化方面的应用。最后,进一步分析了肝素亲和层析在蛋白分离纯化领域应用存在的问题,并展望了其未来发展趋势,以期为肝素亲和层析介质的制备方法提供新思路。     

原子转移自由基聚合法制备超大孔聚合物微球

以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体(GMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用原子转移自由基聚合法(ATRP)制备了PGMA-EDMA大孔聚合物微球,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜及压汞法对PGMA-EDMA微球进行了表征.研究结果表明,原子转移自由基聚合法制备的PGMA-EDMA微球的孔径尺寸及比表面积均大于普通自由基聚合法(CFRP)制备的PGMA-EDMA;ATRP法制备的PGMAEDMA微球的颗粒尺寸(100~400 nm)明显小于CFRP法制备的PGMA-EDMA微球的颗粒尺寸(1000 nm).PGMA-EDMA(ATRP)的微球粒径尺寸分布优于PGMA-EDMA(CFRP).因此PGMA-EDMA(APRP)微球在快速蛋白分离纯化方面有潜在的应用前景.     

接枝多胺聚合物制备大孔阴离子交换色谱介质及其蛋白吸附行为评价

以环氧活化聚甲基丙烯酸酯大孔微球(FastSep-epoxy)为基质,通过接枝聚(烯丙基胺)(PAA)制备了大孔阴离子交换色谱介质(FastSep-PAA)。考察了介质的合成条件对离子交换容量(IC)及蛋白结合容量的影响,发现IC随PAA浓度、反应时间和溶液pH的增加均表现为增长趋势;同时结合蛋白吸附容量的变化选择了最优合成条件。通过扫描电子显微镜观察介质的表面形貌,发现其孔隙连通性较好,且接枝前后介质孔道结构无明显变化,PAA配基密度对介质结构无明显影响。此外,通过压汞法和氮气吸附法测定接枝前后不同介质的孔径尺寸和孔径分布情况,并考察该类介质的孔径与蛋白吸附行为的关系,发现其蛋白结合容量未出现随介质孔径尺寸增加而显著下降的现象,且孔径尺寸增加更有利于蛋白在介质内部传质。在126 cm/h的流速下FastSep-PAA介质的原始孔径(即FastSep-epoxy的孔径)为400 nm时的蛋白动态结合容量(DBC)最高(70.3 g/L),该孔径下介质比表面积大,蛋白可吸附位点较多;原始孔径为700 nm及以下的介质蛋白DBC均随流速增加而均有一定下降;原始孔径为1 000 nm的介质蛋...     

超大孔聚合物亲和色谱层析介质的制备及评价

探索了用席夫碱法在超大孔聚合物微球表面偶联Protein A配基制备亲和层析介质的方法,以亲水化后的聚丙烯酸酯类超大孔微球为基质,考察了氧化剂浓度(H5IO6)对配基偶联量的影响,以扫描电子显微镜表征微球表面形貌,结果发现其偶联Protein A后微球仍能够保持其大孔结构。考察了该类亲和介质在不同操作流速(361~3 600 cm/h)下的动态载量,在3 600 cm/h操作流速下,人抗体载量与361 cm/h相比仅下降10%左右,表明该类介质适合抗体大分子的快速传质,能够满足快速、高效、高通量分离纯化的需求。     

致孔剂溶解度参数对大孔层析介质的结构影响研究

分别以甲基丙烯酸缩水甘油醚酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯为功能单体和交联剂,采用悬浮聚合方法制备了大孔聚合物微球。考察了致孔剂的组成及用量对微球的孔径、比表面积的影响,其中随着致孔剂中的良溶剂(二氯甲烷δ=9.7(cal/cm~3)~(1/2)和不良溶剂(正辛醇δ=10.3(cal/cm~3)~(1/2)的比例变化,致孔剂体系溶解度参数可调范围为9.89~10.09(cal/cm~3)~(1/2),随着致孔剂与聚合物之间溶解度差值的增加,微球的孔径随之增大而比表面积呈下降趋势。将此类微球偶联聚乙烯亚胺衍生为阴离子交换层析介质,以前沿分析法比较了不同孔径的微球的传质性能,其中孔径为257 nm的介质仍能保持较高的动态蛋白载量(45.1 mg/m L),表明此类大孔介质在高通量分离纯化应用方面具有很大潜力。     

基于超大孔聚合物微球的混合色谱模式层析介质的制备

以甲基丙烯酸缩水甘油酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚的超大孔聚合物微球为基质,采用聚乙烯亚胺和丁基缩水甘油醚先后衍生微球的表面,制备成兼具阴离子交换与疏水相互作用的混合色谱模式层析介质。考察离子交换基团、疏水配基密度对蛋白载量、回收率的影响,结果表明,在离子交换容量0.2~0.5 mol/mL范围内,随着介质离子交换容量的增大,蛋白载量及回收率均呈增加趋势,蛋白载量最高值达40 mg/mL,回收率大于90%。当疏水配基的密度大于0.03 mol/mL时,介质开始表现疏水相互作用。此超大孔混合模式色谱介质在大于2000 cm/h 的流速下依然能保持低于2 MPa 的柱背压,同时在高流速下(2880 cm/h)纯化人血清中的抗体应用中表现良好的分辨率。此介质在高通量分离纯化应用方面具有巨大潜力。