一种固定化金属离子亲和色谱材料及其制备和应用
专利汇可以提供一种固定化金属离子亲和色谱材料及其制备和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种新型固定化 金属离子 亲和色谱材料(IMAC)及其制备和应用。所述的新型IMAC材料在传统IMAC材料表面进行涂层改性，通过表面涂层孔隙筛分作用的选择性，使 蛋白质 裸露的末端进入涂层进而被金属离子捕获，而其他完整蛋白质传质阻 力 较大，很难进入涂层。该材料结合了IMAC材料的强亲和力及表面涂层孔隙筛分作用的高选择性，并进一步用于 生物 分析、生物化工、生物技术领域中组 氨 酸标签蛋白的特异性捕获、释放及纯化中。，下面是一种固定化金属离子亲和色谱材料及其制备和应用专利的具体信息内容。
1.一种固定化金属离子亲和色谱材料，其特征在于：
利用表面聚合技术，通过功能单体的聚合和致孔剂的制孔效应，于颗粒状的固定化金属离子亲和色谱材料IMAC表面化学键合多孔网状高分子涂层，形成表面网状涂层改性的固定化金属离子亲和色谱材料;
该网状涂层具有分子量大小依赖的选择透过性，蛋白末端组氨酸标签分子量小，可透过该材料表面网状涂层进而被IMAC捕获并纯化；而完整蛋白分子量大，被阻挡在涂层外无法被捕获；最终通过IMAC的金属螯合相互作用与该涂层的选择透过性的协同作用，实现组氨酸标签蛋白的高纯度纯化；涂层为多孔网状结构，与IMAC材料粘附稳定，不会脱落，涂层厚度为0.1 - 100 nm，其中高分子上若干点通过支链和化学键连接形成三维网状结构，该涂层的孔隙率为0.1%-90%，孔径分布为0.1 - 20 nm。
2.如权利要求1所述的固定化金属离子亲和色谱材料，其特征在于：多孔网状高分子涂层由功能单体聚合形成，功能单体是指能聚合形成高分子聚合物的单体，包括丙烯酰胺类单体、硅氧烷类单体、多巴胺、乙烯基类单体、丙烯基类单体、苯乙烯基类单体中的一种或二种以上。
3.一种权利要求1或2所述的固定化金属离子亲和色谱材料的制备方法，其特征在于：
将IMAC材料、功能单体、致孔剂分散于聚合溶剂中，其中100 mL聚合溶剂中含有0.02 g-10 g IMAC材料，0.005-10 g 功能单体， 0.002-5 g致孔剂，通过引发剂引发聚合，在IMAC材料表面形成涂层结构；
功能单体是指能聚合形成高分子聚合物的单体，包括丙烯酰胺类单体、硅氧烷类单体、多巴胺、乙烯基类单体、丙烯基类单体中的一种或二种以上；
致孔剂是指在聚合物中形成孔隙的试剂，包括聚合溶剂、十二烷基硫酸钠（SDS）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVA）、聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚三嵌段共聚物P123、聚乙二醇-环氧乙烷加聚物F127、氨基酸中的一种或二种以上；
聚合溶剂是指充分溶解功能单体并通过聚合形成聚合物的溶剂，包括甲醇、乙醇、乙腈、甲苯、二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N-甲基甲酰胺（NMP）、水中的一种或二种以上的混合溶剂。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、异丙基双丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺、N-(3-二甲氨基)丙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺；
硅氧烷类单体为四乙氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、双(三乙氧基硅基)乙烯、(3-氯丙基)三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷；
乙烯基类单体为二乙烯基苯、乙烯基苯、4-乙烯基苯硼酸、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶；
丙烯基类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸卞酯。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
固定化金属离子亲和色谱材料IMAC为颗粒状或膜，IMAC的制备过程为：在基质材料表面引入金属螯合配基，螯合配基包括亚氨基二乙酸基团（IDA）、次氨基三乙酸基团（NTA）、二甲基吡啶胺基团（DPA）、磷酸化丝氨酸基团（OPS）、三（2-氨乙基）胺基团、多巴胺基团、磷酸基团中的一种或二种以上，利用金属螯合配基与金属离子的螯合作用，将金属离子Cu2+，Ni2+，Zn2+，Fe2+，Ca2+，Co2+，Fe3+， Al3+，Yb3+，Ga3+中的一种或二种以上固载于基质材料表面，制备得到IMAC材料；
基质材料为颗粒状材料，具体特征为，粒径为10nm-500 um，基质材料是硅胶、磁性材料、琼脂糖和聚合物基质。
6.一种权利要求1或2 所述的固定化金属离子亲和色谱材料的应用，其特征在于：
所述表面涂层改性的固定化金属离子亲和色谱材料，结合了IMAC材料的金属螯合相互作用与表面涂层的双重性质对组氨酸标签蛋白进行特异性捕获、释放及纯化，该组氨酸标签蛋白为天然蛋白质或者通过基因重组获得的重组蛋白，其氨基端或羧基端含有2-50个连续的组氨酸残基，组氨酸标签的分子量为400-3000。
一种固定化金属离子亲和色谱材料及其制备和应用
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
30mL 10mg/mL的NiSO4水溶液中，得到表面固载了Ni2+的IMAC材料。随后将100mg颗粒重新分散于20mL乙腈中，加入10mg丙烯酰胺(AAm)，10mg亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，0.5mg AIBN，通N220min后，65℃磁力搅拌反应12h，离心收集获得产物，超纯水清洗3次，真空干燥，得到基于NTA及Ni2+螯合作用的二氧化硅IMAC表面涂层材料(SC-IMAC1)。
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