大孔琼脂糖凝胶介质的制备方法

摘要

本发明公开了一种大孔琼脂糖凝胶介质的制备方法，其采用无机固体微粒为致孔剂，其特征在于该无机固体微粒为金属氧化物。本发明的制备方法在去除致孔剂的过程中不会产生气泡，从而消除了气泡占据的设备无效利用体积，提高了设备利用率，并减少了对凝胶介质本身的影响。

说明书

技术领域

本发明属于琼脂糖凝胶介质的制备技术，特别涉及一种大孔琼脂糖凝胶介质的制备方法。

背景技术

应用大孔介质进行层析分离是目前实现生物大分子快速分离的首选方法，随着生物技术的发展，对大孔介质的需求也日益增多。

中国专利03130027.8公开了一种高容量大孔琼脂糖凝胶介质的制备方法。该方法主要包括悬浮液的制备、乳化反应，固化和交联过程，其将无机固体微粒碳酸钙分散于琼脂糖水溶液中，制成悬浮液；然后将该悬浮液加入色拉油中，并加入乳化剂Span 80，搅拌乳化反应后，迅速降温形成微球，再加入环氧氯丙烷，并在碱性条件下进行交联，之后用硼氢化钠还原，并用稀盐酸除去碳酸钙微粒，制备成大孔琼脂糖凝胶介质。由于其在制备过程中加入了固体碳酸钙作为致孔剂，达到提高传质速率及动态吸附容量的效果。但是其以碳酸钙作为致孔剂，在去除致孔剂的过程中产生大量的气泡。凝胶介质的流通孔中由于大量气泡的快速产生形成的压强远远大于凝胶介质外界的压强，如此形成的凝胶介质的高的内外压差会对大孔琼脂糖凝胶介质的机械强度产生很大的负面影响，而凝胶介质的机械强度又是生物大分子的分离过程中一个非常重要的因素，否则会影响介质的使用寿命。同时在凝较介质除去碳酸钙致孔剂时产生的大量气泡占据一定的设备体积，也会降低设备的利用率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述课题，提供一种大孔琼脂糖凝胶介质的新的制备方法。

本发明的上述目的是通过下述技术方案来实现的：本发明的大孔琼脂糖凝胶介质的制备方法，其采用无机固体微粒为致孔剂，其特征在于该无机固体微粒为金属氧化物。

本发明制备方法的其它具体步骤及其条件均参照上述中国专利03130027.8中公开的内容。

同现有技术中使用碳酸钙作为致孔剂的原理一样，本发明选用不参与原有琼脂糖凝胶介质制备反应，且最后能单独除去的金属氧化物作为致孔剂。具体而言，是不溶或难溶于水(在20℃的温度条件下，在水中的溶解度不足1个重量百分点)，但最终可被单独溶解去除的金属氧化物被选为本发明的致孔剂，如氧化铁、氧化铝、氧化铜、氧化亚铁、氧化亚铜、四氧化三铁或氧化锌等，更佳地为氧化铁、氧化铝、氧化铜或氧化亚铁等易得、价廉的物质。

所述的金属氧化物微粒的粒径较佳地为0.75-1.5微米。

所述的金属氧化物微粒在悬浮液中的浓度较佳地为20～100g/L。

而本发明最后溶解去除金属氧化物的可为各种稀酸，如0.1～1.0M的无机酸，除上述中国专利公开的稀盐酸外，较佳地还有硫酸、氢溴酸或硝酸等，其中更佳地为盐酸或硫酸。

本发明的积极进步效果在于：使用本发明的制备方法与现有以碳酸盐为固体致孔剂的制备方法相比，在去除致孔剂的过程中不会产生气泡，故而消除了气泡占据的设备无效利用体积，提高了设备利用率，并减少了对凝胶介质本身的影响，提高了其机械强度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案予以进一步的说明。但本发明并不仅限于此。

下列实施例中除无机固体微粒致孔剂外，其余参照上述中国专利03130027.8中具体实施方式部分记载的内容。

实施例1

在90℃下，通过快速搅拌将2克粒径1μm、分布0.75-1.5μm氧化铁微粒均匀地分散在100mL 60g/L琼脂糖溶液中。然后将该悬浮液快速倒入含30g/L Span60的500mL有机相中，在90℃下，控制搅拌速度1200rpm；反应10min后，迅速降温至20℃，固化形成微球，获得包裹氧化铁微粒的琼脂糖凝胶介质。收集到的微球先后用丙酮和蒸馏水反复洗涤除去残余有机相。取100mL洗净的微球与100ml的1mol/L氢氧化钠溶液混合后，加入500mg硼氢化钠。上述混合物于40℃，170rpm条件下，在水浴摇床中反应30min；然后加入2mL的环氧氯丙烷，在上述条件下，继续反应2小时。反应完毕，蒸馏水反复洗涤到中性。向清洗后的微球中加入400ml水，再加400ml的0.5mol/L稀盐酸，并放人摇床中反应一段时间后，再重复上述去除氧化铁的步骤。最后用1000mL 0.1mol/L稀盐酸浸泡12小时，进一步除去残余的氧化铁微粒，这样就制备成本发明大孔介质。

实施例2

将固体微粒改为10克、粒径1.2μm的氧化铜微粒，最后用0.1M稀硫酸去除氧化铜，其余同实施例1。

实施例3

将固体微粒改为6克、粒径1μm、分布0.75～1.5μm氧化铝微粒，其余同实施例1。

上述实施例1中的氧化铁也可换成氧化亚铁。

效果实施例1

以上述实施例3为例，将本发明与专利03130027.8实施例1(对照组)的制备过程中有关指标进行对比，并将两者制得的大孔琼脂糖凝胶介质作为样品进行对比，结果如下表所示：

  项目  本发明  对照组  处理的凝胶体积(ml)  100  100  消耗稀盐酸体积(ml)  800  1600  设备占用体积(ml)  1000  2000  凝胶的碎球率^*(％)  1.5  3

^*试验方法为：取100ml凝胶置于500ml烧瓶中，同时加入100ml水，以200rpm的速率搅拌48小时，观察碎球情况。

通过比较可知，由于本专利采用了金属氧化物作为致孔剂，在酸处理时不会产生二氧化碳，因此较专利03130027.8的方法处理同样量的凝胶可减少一半的设备占用体积，提高了一倍的设备利用率。同时凝胶的强度也有所提高。