專利名稱：一種蛋白質(zhì)吸附劑的制備及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蛋白質(zhì)的吸附劑，是以無(wú)機(jī)剛性硅膠顆粒為原料制備吸附劑的方法及該吸附劑的使用方法。
目前，天然生物化學(xué)制藥，從動(dòng)物的器臟或人的尿血液中提取微量的生物活性蛋白質(zhì)，如孕婦尿中的人絨毛膜促性腺激素HCG；再障病人尿提取促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素EPO；從人尿中提取巨噬細(xì)胞—集落刺激因子M-CSF。其中一些產(chǎn)品如HCG產(chǎn)品分附加值較小，處理量大，需在提取、純化過程中要求有高收率，低成本。國(guó)內(nèi)常規(guī)的提取方法采用羥基磷灰石等吸附劑，往往吸附效率低，達(dá)不到規(guī)?；a(chǎn)高收率的要求。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外很多人試圖研究高效低成本的優(yōu)秀吸附劑，而大部分吸附劑有很多局限性。一是對(duì)吸附物質(zhì)的特異性；二是吸附量不理想。所以難以取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。另外，一些生化產(chǎn)品如人尿EPO，其含量極微，附加值卻相當(dāng)高，在國(guó)際市場(chǎng)供不應(yīng)求。然而其尿來(lái)源有限。因此，必須有高效的吸附劑，否則無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種蛋白質(zhì)吸附劑的制備方法及使用方法。其制備方法是將5-40μm的各硅膠顆粒投入Na2CO3水溶液中，在一定的溫度下攪拌一段時(shí)間后使各顆粒表面密布的吸附孔孔徑被擴(kuò)大至200-400A°。再把經(jīng)擴(kuò)孔的硅膠顆粒按比例浸入812樹脂甲醇溶液中，攪拌后靜置一定時(shí)間進(jìn)行過濾抽干，再將已包覆上樹脂層的硅膠顆粒置于反應(yīng)釜內(nèi)，并選用乙酸乙脂和乙二胺做為反應(yīng)溶劑和交聯(lián)劑，升溫后保溫一定時(shí)間，再自然冷卻至常溫，分別經(jīng)自來(lái)水和雙蒸水漂洗，經(jīng)烘干后所得白色硅膠顆粒即為該吸附劑。
本發(fā)明吸附劑的蛋白質(zhì)吸附量為每克吸附劑吸附蛋白質(zhì)10-12mg。本發(fā)明吸附劑的使用方法分為兩種，一是直接向所要吸附的培養(yǎng)液或尿液等溶液中加入一定量的吸附劑。其加入量依蛋白質(zhì)的濃度而定，經(jīng)攪拌自然沉淀后，棄去無(wú)蛋白質(zhì)的上清液，然后用NaCl溶液洗滌吸附劑，雙蒸水洗脫后，收集洗脫液，即是所要的活性蛋白質(zhì)粗品。另一種使用方法是將本發(fā)明吸附劑，懸浮在NaCl水溶液中，裝入玻璃、有機(jī)玻璃或不銹鋼等柱管內(nèi)，用蠕動(dòng)泵或平流泵壓實(shí)后，將所需濃縮的溶液用蠕動(dòng)泵或平流泵泵入柱管內(nèi)，泵入體積視吸附劑的量和溶液的蛋白質(zhì)的濃度而定。接著用NaCl水溶液平衡，平衡后用雙蒸水洗脫，洗脫下活性蛋白質(zhì)溶液的體積僅為原體積的二十到五十分之一。該方法濃縮效率很高。其獨(dú)到之處是對(duì)熱原質(zhì)脂多糖不吸附，可在NaCl水溶液平衡時(shí)，將熱原質(zhì)除盡。這對(duì)于象熱原質(zhì)含量很高的細(xì)菌(大腸桿菌)培養(yǎng)液極為適合。吸附劑用本發(fā)明的方法制備并使用可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明制備方法的技術(shù)特征是一種蛋白質(zhì)吸附劑的制備及使用方法由粒度為微米級(jí)的各剛性物質(zhì)顆粒聚集而成，吸附劑各剛性物質(zhì)顆是直徑為5-40μm的硅膠，利用化學(xué)反應(yīng)的方法使各硅膠顆粒表面上密布的各吸附孔孔徑為200-400A°，并在各硅膠顆粒外表面包覆812樹脂層，樹脂膜層平均厚度至少為0.1μm，制備該蛋白質(zhì)吸附劑其特征是A、表面擴(kuò)孔將5-40μm的10公斤硅膠顆粒放入50l濃度為3-8％Na2CO3水溶液中，在40-50℃的溫度條件下攪拌12-24小時(shí)后，各硅膠顆粒表面密布的各吸附孔孔徑即被擴(kuò)至200-400A°；B、包覆樹脂薄膜將擴(kuò)孔后的硅膠顆粒浸入濃度為2-9％的812樹脂甲醇溶液中，二者的相對(duì)比例是每公斤硅膠顆粒所需的812樹脂甲醇溶液為3000-8000ml，均勻攪拌后，靜置1-2小時(shí)，再過濾抽干，此時(shí)各硅膠顆粒表面均被涂覆一層樹脂薄膜，將已涂覆有樹脂的硅膠顆粒放入高壓釜內(nèi)，并選用乙酸乙脂和乙二胺做為反應(yīng)溶劑和交聯(lián)劑，在100-130℃溫度下反應(yīng)3-4小時(shí)后即為所需要的蛋白質(zhì)吸附劑。
乙酸乙脂和乙二胺的加入量分別為乙酸乙脂和乙二胺的加入量分別為每公斤硅膠顆粒5-15ml和0.5-4ml，將成型后的各硅膠顆粒進(jìn)行冷卻，再分別用自來(lái)水和雙蒸水漂洗2-4次，烘干后所得的蛋白質(zhì)吸附劑呈白色，為其產(chǎn)成品。
本發(fā)明使用方法的技術(shù)特征是一種蛋白質(zhì)吸附劑的制備及使用方法由粒度為微米級(jí)的各剛性物質(zhì)顆粒聚集而成，吸附劑各剛性物質(zhì)顆粒是直徑為5-40μm的硅膠，利用化學(xué)反應(yīng)的方法使各硅膠顆粒表面密布的各吸附孔孔徑為200-400A°，并在各硅膠顆粒外表面包覆812樹脂層，樹脂膜層平均厚度至少為0.1μm，該蛋白質(zhì)吸附劑的使用方法分為直接投入含蛋白質(zhì)溶液中進(jìn)行吸附或制成內(nèi)裝該吸附劑的層析柱進(jìn)行吸附，其特征是按每克吸附劑吸附蛋白質(zhì)10-12mg的比例
A、直接向被吸附培養(yǎng)液或尿液中加入該吸附劑，攪拌20-30分鐘后，使吸附劑自然沉降，測(cè)上清液無(wú)蛋白質(zhì)，棄去上清液，收集的吸附劑用2-20％NaCl水溶液洗滌后，再用PH2.0-4.5雙蒸水洗脫，收集洗脫液，即是所要的活性蛋白質(zhì)粗品；B、將本發(fā)明吸附劑懸浮在10％NaCl水溶液中，裝入玻璃，有機(jī)玻璃或不銹鋼柱管內(nèi)，用蠕動(dòng)泵或平流泵壓實(shí)后，將所需濃縮的溶液用泵泵入柱管內(nèi)，接著用2-20％NaCl水溶液平衡，平衡后用PH值為2.0-4.5的雙蒸水洗脫，以洗脫下活性蛋白質(zhì)溶液的體積為原體積的2％-5％為宜。
本發(fā)明的實(shí)施例分別是一、制備方法的實(shí)施例實(shí)施例1，稱取一公斤10微米的硅膠顆粒，加入5％812樹脂甲醇溶液，攪拌均勻后，放置1小時(shí)。然后過濾抽干。把涂上樹脂的硅膠顆粒放入高壓釜內(nèi)，加乙酸乙酯8.5ml，乙二胺1.2ml，升溫至127℃，保溫4小時(shí)。冷卻后，將已包覆好的硅膠顆粒取出，分別用自來(lái)水和雙蒸水漂洗三次，烘干后得白色吸附劑成品，封裝。
實(shí)施例2，稱取二公斤30微米的硅膠，加入8％812樹脂甲醇溶液，攪拌均勻后，放置2小時(shí)，過濾抽干。把涂上樹脂的硅膠放入高壓釜內(nèi)，加乙酸乙酯17ml，乙二胺4ml，升溫至130℃，保溫4小時(shí)。冷卻后，將已包覆好的硅膠顆粒取出，分別用自來(lái)水和雙蒸水漂洗四次，烘干后得白色吸附劑成品，封裝。
二、使用方法的實(shí)施例實(shí)施例1，人尿M-CSF的粗提取每10升尿中加50克本發(fā)明吸附劑，0-4℃下攪拌三十分鐘后，靜置15分鐘，上清液未測(cè)出有蛋白質(zhì)，棄去上清液，收集已吸附蛋白質(zhì)的吸附劑。將吸附劑置于十倍體積的8％NaCl水溶液中洗滌。再用500ml PH3.7水溶液洗脫，即可獲得M-CSF粗品。每10升尿可得含80μgM-CSF的粗品。
實(shí)施例2，人尿HCG的粗提取一公斤吸附劑裝入直徑100mm，高1000mm有機(jī)玻璃管中，下端出口裝有過濾板。用5％NaCl水溶液平衡。孕婦尿100公斤，連續(xù)注入，流出物顏色與原尿液肉眼觀察無(wú)區(qū)別，亦未檢出有HCG，待尿液全部流出后，用5％NaCl水溶液10升洗滌后，再用PH3.8水溶液洗脫，收集體積5升。蛋白質(zhì)總收率85％，HCG的活性收率95％。全過程作8小時(shí)。
實(shí)施例3，人尿EPO的粗提取一公斤吸附劑裝入直徑80mm，高500mm不銹鋼柱管內(nèi)，柱管下端為燒結(jié)微孔濾板。用平流泵以200ml/min流速連續(xù)泵入再生障礙性貧血病人的尿液，流出液中應(yīng)不含EPO。上樣完畢后，泵入5％NaCl水溶液平衡。再以PH3.9水溶液洗脫出被吸附的蛋白質(zhì)。濃縮倍數(shù)24倍，蛋白收率89％，活性收率92％。
本發(fā)明所具有的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和取得的顯著技術(shù)進(jìn)步是用該硅膠顆粒做吸附劑或填充于柱管中做層析柱，由于在各硅膠顆粒表面用化學(xué)方法包覆的樹脂薄膜使各顆粒表面的強(qiáng)吸附中心完全屏蔽，變親水型吸附表面為弱疏水狀態(tài)，可以選擇吸附蛋白質(zhì)而排除溶液中的鹽類、色素及糖類等雜質(zhì)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，該吸附劑對(duì)人尿HCG、EPO、M-CSF、CHO、細(xì)胞培養(yǎng)液TPO，大腸桿菌表達(dá)的干擾素等生物活性物質(zhì)中的蛋白質(zhì)吸附效果良好。另外前面所述該吸附劑的兩種使用方法也大大擴(kuò)寬了該吸附劑的應(yīng)用范圍，不僅使用十分方便，而且大幅度降低了提取物的成本。具有吸附率較高，吸附量大和成本低等優(yōu)點(diǎn)。是一種既能吸附生物活性蛋白，也可以做為微生物，細(xì)胞培養(yǎng)液中活性物質(zhì)的吸附劑。
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)吸附劑的制備及使用方法由粒度為微米級(jí)的各剛性物質(zhì)顆粒聚集而成，吸附劑各剛性物質(zhì)顆是直徑為5-40μm的硅膠，利用化學(xué)反應(yīng)的方法使各硅膠顆粒表面上密布的各吸附孔孔徑為200-400，并在各硅膠顆粒外表面包覆812樹脂層，樹脂膜層平均厚度至少為0.1μm，制備該蛋白質(zhì)吸附劑其特征是A、表面擴(kuò)孔將5-40μm的10公斤硅膠顆粒放入50l濃度為3-8％Na2CO3水溶液中，在40-50℃的溫度條件下攪拌12-24小時(shí)后，各硅膠顆粒表面密布的各吸附孔孔徑即被擴(kuò)至200-400A°；B、包覆樹脂薄膜將擴(kuò)孔后的硅膠顆粒浸入濃度為2-9％的812樹脂甲醇溶液中，二者的相對(duì)比例是每公斤硅膠顆粒所需的812樹脂甲醇溶液為3000-8000ml，均勻攪拌后，靜置1-2小時(shí)，再過濾抽干，此時(shí)各硅膠顆粒表面均被涂覆一層樹脂薄膜，將已涂覆有樹脂的硅膠顆粒放入高壓釜內(nèi)，并選用乙酸乙脂和乙二胺做為反應(yīng)溶劑和交聯(lián)劑，在100-130℃溫度下反應(yīng)3-4小時(shí)后即為所需要的蛋白質(zhì)吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于乙酸乙脂和乙二胺的加入量分別為每公斤硅膠顆粒5-15ml和0.5-4ml，將成型后的各硅膠顆粒進(jìn)行冷卻，再分別用自來(lái)水和雙蒸水漂洗2-4次，烘干后所得的蛋白質(zhì)吸附劑呈白色，為其產(chǎn)成品。
3.一種蛋白質(zhì)吸附劑的制備及使用方法由粒度為微米級(jí)的各剛性物質(zhì)顆粒聚集而成，吸附劑各剛性物質(zhì)顆粒是直徑為5-40μm的硅膠，利用化學(xué)反應(yīng)的方法使各硅膠顆粒表面密布的各吸附孔孔徑為200-400A°，并在各硅膠顆粒外表面包覆812樹脂層，樹脂膜層平均厚度至少為0.1μm，該蛋白質(zhì)吸附劑的使用方法分為直接投入含蛋白質(zhì)溶液中進(jìn)行吸附或制成內(nèi)裝該吸附劑的層析柱進(jìn)行吸附，其特征是按每克吸附劑吸附蛋白質(zhì)10-12mg的比例A、直接向被吸附培養(yǎng)液或尿液中加入該吸附劑，攪拌20-30分鐘后，使吸附劑自然沉降，測(cè)上清液無(wú)蛋白質(zhì)，棄去上清液，收集的吸附劑用2-20％NaCl水溶液洗滌后，再用PH2.0-4.5雙蒸水洗脫，收集洗脫液，即是所要的活性蛋白質(zhì)粗品；B、將本發(fā)明吸附劑懸浮在10％NaCl水溶液中，裝入玻璃，有機(jī)玻璃或不銹鋼柱管內(nèi)，用蠕動(dòng)泵或平流泵壓實(shí)后，將所需濃縮的溶液用泵泵入柱管內(nèi)，接著用2-20％NaCl水溶液平衡，平衡后用PH值為2.0-4.5的雙蒸水洗脫，以洗脫下活性蛋白質(zhì)溶液的體積為原體積的2％-5％為宜。
全文摘要
本發(fā)明屬于蛋白質(zhì)吸附劑,是以硅膠顆粒為原料制備吸附劑的方法及該吸附劑的使用方法。吸附劑的制備方法是將一定粒度的硅膠顆粒用化學(xué)方法進(jìn)行擴(kuò)孔后,再于各硅膠顆粒表面包覆一層812樹脂薄膜。其使用方法有兩種,一是將吸附劑直接投入待吸附液體中,直接吸附液體中的蛋白質(zhì);二是把吸附劑裝入柱管內(nèi)制成層析柱,使用該層析柱吸附液體中的蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)吸附劑的制備方法和使用方法具有工序簡(jiǎn)單,易于操作和使用方便,吸附率高等顯著特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D15/08GK1179355SQ9612004
公開日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1996年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月14日
發(fā)明者朱玉含, 朱文瑾 申請(qǐng)人:朱玉含