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亲和纯化法广泛用于在现代生物分离中,该法是利用配体特异性不同分离纯化蛋白质的有效方法。传统的亲和纯化方法是采用固定床吸附,但是生产规模较小,难以连续化生产,且介质受床层挤压易破碎。本论文采用悬浮亲和吸附分离蛋白质,该法将介质微球悬浮于蛋白质溶液中,待吸附完成后通过膜过滤将介质微球与蛋白质溶液分离,再通过适合的洗脱液将目标蛋白质洗脱下来。悬浮亲和吸附能弥补固定床吸附的缺陷,在理论研究和实际工业生产中均有重要的意义。实现该方法的关键之一是微尺度微球载体的制备,微球载体经活化偶联亲和配基后,可用于亲和纯化蛋白质。微球粒径越小,尺度越均匀,活化度就越高,能嫁接的亲和配基就越多,机械强度及抗热抗压性也随之增强,因而纯化分离蛋白质的效率就越高。因此制备小粒径的凝胶微球能为大规模蛋白质的生产创造条件。现在工业上应用于固定床吸附分离的凝胶微球粒径大多在200~300μm左右,本论文旨在通过微球制备方法及工艺条件的研究,制得平均粒径在100μm以下的凝胶微球载体。
论文首先采用反相悬浮法制备琼脂糖微球,考察了琼脂糖溶液浓度、机械搅拌强度、表面活性剂用量、复合表面活性剂配比对微球粒径分布的影响,确立了优化的微球制备工艺参数,即琼脂糖溶液浓度0.04g/ml,机械搅拌强度1000rpm,复合表面活性剂配比Span8013.3%+Tween801.7%,在此工艺条件下制得的琼脂糖微球平均粒径为42.43μm。
其次,论文研究了环氧氯丙烷活化法活化琼脂糖微球的优化条件,考察了氢氧化钠浓度、环氧氯丙烷浓度、硼氢化钠浓度及反应时间对活化度的影响,确立了优化的微球活化工艺参数,即NaOH1.0mol/L,环氧氯丙烷20%(环氧氯丙烷体积与反应混合物的总体积的百分比),NaBH45g/L,活化反应时间10h,在此工艺条件下琼脂糖微球的活化度为70.12μmol/mL。
在以上两项研究的基础上,论文提出了采用琼脂糖、葡聚糖复合凝胶微球分离蛋白质,发现采用一定配比的琼脂糖与葡聚糖溶液制备分散性能更佳、粒径更小的复合微球制备方法。较适宜的琼脂糖与葡聚糖的质量配比为1:2,在此配比下制得的复合微球平均粒径为22.275μm。
最后论文在胰蛋白酶模拟体系中考察了凝胶微球的吸附及脱附性能,形成了悬浮亲和吸附蛋白质的工艺路线。