一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂及其制備方法，由亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、純水、環氧化合物、硫酸鎳和聚乙烯制備而成，取亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、純水充分溶解，并混合均勻；將硫酸鎳加入純水中，配制成硫酸鎳溶液；將上述溶液放入恒溫水浴鍋的燒杯中，加入清洗干凈后的環氧化合物，控制混合液的pH值和溫度，加入上述的硫酸鎳溶液，室溫下進行攪拌反應；結束反應后，用去離子水清洗，即可。本發明所采用的原料主要為一些市場上常見的材料，成本低；制備的樹脂重復使用率高，機械強度高，適合大型生產批次使用。該樹脂純化蛋白效率快，純度高。
【專利說明】
一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及高分子樹脂領域，具體是一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]金屬螯合親和層析(MCAC)是近40年來出現的一種親和層析技術，也稱固相化金屬離子親和層析。該方法是利用蛋白質表面暴露的一些氨基酸殘基和載體之上的金屬離子之間的相互作用而進行的親和純化。它以配基簡單、吸附量大、分離條件溫和、通用性強等特點，逐漸成為分離純化蛋白質等生物工程產品最有效的技術之一。目前，對于MCAC的研究主要集中在新的金屬螯合基質的研究以及層析條件的優化等方面。
[0003]隨著我國生物技術的發展，社會對蛋白制品的數量和質量要求逐漸提高，但現階段我國金屬螯合基質多為瓊脂糖凝膠，制備工藝復雜，生產周期長，產量低，使用過程易碎裂，易污染，價格昂貴等缺點，非常不利于工業化擴大。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂及其制備方法，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，由以下重量份的原料制備而成:亞氨基二乙酸10?40份，固體氫氧化鈉10?40份，純水150?280份，環氧化合物25?75份，硫酸鎳20?50份。
[0006]作為本發明進一步的方案:所述的亞氨基二乙酸替換為氮三乙酸、三羧基甲基乙二胺、N，N-二甲基甲酰胺或羧甲基化天冬氨酸。
[0007]作為本發明進一步的方案:所述的環氧化合物為乙烯系、丙烯酸系、酚醛系或脲醛系等骨架化合物
作為本發明再進一步的方案:所述的環氧化合物替換為縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、縮水甘油胺類或脂肪族環氧化合物。
[0008]—種所述的用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂的制備方法，步驟如下:
(1)取亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、50?80份純水充分溶解，并混合均勻；
(2)將硫酸鎳加入純水中，配制成摩爾濃度為0.1?0.2mol/L的硫酸鎳溶液；
(3)將步驟(I)中制備的溶液放入恒溫水浴鍋的燒杯中，加入清洗干凈后的環氧化合物，混合液的pH值控制在9.0?12.0，溫度控制在45?75°C，反應20?60h，反應結束后，將得到的樹脂清洗干凈；
(4)將硫酸鎳溶液加入上述的樹脂中，室溫下進行攪拌，反應2?2.5h;
(5)結束反應后，使用去離子水清洗未反應完全的鎳離子，即得到金屬螯合樹脂。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果是: 本發明制備的金屬螯合樹脂，基質易得，機械強度大，重復利用率高，價格遠遠低于瓊脂糖樹脂或者國外進口同類產品。制備的樹脂重復使用率高，機械強度高，適合大型生產批次使用；該樹脂純化蛋白效率快，純度高。經試驗生產驗證，本發明完全可以在蛋白純化領域替代現有產品，推動生物制品行業的發展。
【附圖說明】
[0010]圖1為純化前后的蛋白電泳圖。
【具體實施方式】
[0011]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0012]實施例1
用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，由以下重量的原料制備而成:亞氨基二乙酸10g，固體氫氧化鈉1g，純水150g，聚乙烯環氧樹脂25g，硫酸鎳20g。
[0013]上述金屬螯合樹脂的制備步驟如下:
(1)取亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、50g純水充分溶解，并混合均勻；
(2)將硫酸鎳加入純水中，配制成摩爾濃度為0.lmol/L的硫酸鎳溶液；
(3)將步驟(I)中制備的溶液放入恒溫水浴鍋的燒杯中，加入清洗干凈后的聚乙烯環氧樹脂，混合液的pH值控制在9.0?12.0，溫度控制在45°C，反應60h，反應結束后，將得到的樹脂清洗干凈；
(4)將硫酸鎳溶液加入上述的樹脂中，室溫下進行攪拌，反應2h;
(5)結束反應后，使用去離子水清洗未反應完全的鎳離子，即得到金屬螯合樹脂。
[0014]
實施例2
用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，由以下重量的原料制備而成:三羧基甲基乙二胺25g，固體氫氧化鈉25g，純水220g，聚丙烯酸環氧樹脂50g，硫酸鎳35g。
[0015]上述金屬螯合樹脂的制備步驟如下:
(1)取亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、65g純水充分溶解，并混合均勻；
(2)將硫酸鎳加入純水中，配制成摩爾濃度為0.15mol/L的硫酸鎳溶液；
(3)將步驟(I)中制備的溶液放入恒溫水浴鍋的燒杯中，加入清洗干凈后的聚丙烯酸環氧樹脂，混合液的pH值控制在9.0?12.0，溫度控制在600C，反應30h，反應結束后，將得到的樹脂清洗干凈；
(4)將硫酸鎳溶液加入上述的樹脂中，室溫下進行攪拌，反應2.5h;
(5)結束反應后，使用去離子水清洗未反應完全的鎳離子，即得到金屬螯合樹脂。
[0016]
實施例3
用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，由以下重量的原料制備而成:羧甲基化天冬氨酸40g，固體氫氧化鈉40g，純水280g，脂肪族環氧樹脂75g，硫酸鎳50g。
[0017]上述金屬螯合樹脂的制備步驟如下:
(1)取亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、SOg純水充分溶解，并混合均勻；
(2)將硫酸鎳加入純水中，配制成摩爾濃度為0.2mol/L的硫酸鎳溶液；
(3)將步驟(I)中制備的溶液放入恒溫水浴鍋的燒杯中，加入清洗干凈后的脂肪族環氧樹脂，混合液的pH值控制在9.0?12.0，溫度控制在75°C，反應25h，反應結束后，將得到的樹脂清洗干凈；
(4)將硫酸鎳溶液加入上述的樹脂中，室溫下進行攪拌，反應2.5h;
(5)結束反應后，使用去離子水清洗未反應完全的鎳離子，即得到金屬螯合樹脂。
[0018]
試驗例
取某酶蛋白發酵表達菌體I OOg，加入500ml緩沖液攪拌均勻，再用均質機破碎細胞，離心收集上清液。將實施例2制備的鎳離子金屬螯合樹脂10g裝入層析柱內，使用0.lmol/L磷酸鹽緩沖液平衡Ih;再將蛋白上清液以3Bv/h的流速進行上樣吸附；吸附結束后，先使用純水洗滌層析柱30min，再使用5mmol/L咪卩坐溶液洗滌層析柱30min，最后使用300mmol/L咪挫溶液(pH=8.0)進行目的蛋白洗脫，收集洗脫液，分別對離心清夜和洗脫液進行電泳檢測，圖譜如圖1所示。
[0019]標注:I是純化后蛋白；2是純化前蛋白。
[0020]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
【主權項】
1.一種用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成:亞氨基二乙酸10?40份，固體氫氧化鈉10?40份，純水150?280份，環氧化合物25?75份，硫酸鎳20?50份。2.根據權利要求1所述的用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，其特征在于，所述的亞氨基二乙酸替換為氮三乙酸、三羧基甲基乙二胺、N，N-二甲基甲酰胺或羧甲基化天冬氨酸。3.根據權利要求1所述的用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，其特征在于，所述的環氧化合物為乙烯系、丙烯酸系、酚醛系或脲醛系等骨架化合物。4.根據權利要求1所述的用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂，其特征在于，所述的環氧化合物替換為縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、縮水甘油胺類或脂肪族環氧化合物。5.—種如權利要求1所述的用于蛋白親和純化的金屬螯合樹脂的制備方法，其特征在于，步驟如下: (1)取亞氨基二乙酸、固體氫氧化鈉、50?80份純水充分溶解，并混合均勻； (2)將硫酸鎳加入純水中，配制成摩爾濃度為0.1?0.2mol/L的硫酸鎳溶液； (3)將步驟(I)中制備的溶液放入恒溫水浴鍋的燒杯中，加入清洗干凈后的環氧化合物，混合液的pH值控制在9.0?12.0，溫度控制在45?75°C，反應20?60h，反應結束后，將得到的樹脂清洗干凈； (4)將硫酸鎳溶液加入上述的樹脂中，室溫下進行攪拌，反應2?2.5h; (5)結束反應后，使用去離子水清洗未反應完全的鎳離子，即得到金屬螯合樹脂。
【文檔編號】C08G59/52GK106076294SQ201610582075
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月22日 公開號201610582075.4, CN 106076294 A, CN 106076294A, CN 201610582075, CN-A-106076294, CN106076294 A, CN106076294A, CN201610582075, CN201610582075.4
【發明人】楊龍
【申請人】楊龍