一种麦饭石新型凝胶的制备工艺及其应用的制作方法

1.本发明涉及凝胶技术领域，具体为一种麦饭石新型凝胶的制备工艺及其应用。


背景技术：

2.盐析所获得的粗制蛋白中均含有硫酸铵等盐类，这类盐将影响蛋白的纯化，所以在进行蛋白纯化前应除去，此过程称为“脱盐”。脱盐常用的有透析法和凝胶法，这两种方法都存在一定的不足。前者是时间长、盐不易除尽，后者分辨率不高，分离操作较慢。由于凝胶层析是以物质分子量的不同作为分离依据的，分子量的差异仅表现在流速的差异上，所以分离时流速必须严格把握。因而分离操作一般较慢，而且对于分子量相差不多的物质难以达到很好的分离。此外，凝胶层析要求样品粘度不宜太高。凝胶颗粒有时还有非特异吸附现象。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种麦饭石新型凝胶的制备工艺，该工艺制备的凝胶应用于蛋白的简单快速有效脱盐。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种麦饭石新型凝胶的制备工艺，步骤如下：步骤a、麦饭石粉的预处理：称取麦饭石粉，加入稀盐酸超声处理1-3小时，过滤，清洗至中性，抽干，反复进行稀盐酸超声处理操作2-4次后，85℃烘干备用；步骤b、称取经过预处理的麦饭石粉加入n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液混合置于-35℃
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45℃条件下速冻4-8h，在60-70℃水浴中解冻2-4h，反复速冻-水浴解冻4-8次后，冷却至常温，冷冻干燥，粉碎收集粒径60-120μm的产物，即得麦饭石新型凝胶。
5.优选的，所述步骤a稀盐酸的浓度为4mol/l，稀盐酸的加入量为每100g的麦饭石粉，加入1000ml稀盐酸。
6.优选的，所述步骤a中最后一次加入稀盐酸超声处理过程中，滴入乙二胺和甲苯基三氮唑的水溶液，乙二胺浓度为3-6%，甲苯基三氮唑0.1-1%。
7.优选的，所述步骤b中n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液是n,n-亚甲基双丙烯酰胺浓度为2%-5%的水溶液。更为优选的，本发明采用的是长沙艾碧维生物科技有限公司供应的n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液(2%)。
8.优选的，所述步骤b中经过预处理的麦饭石粉与n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量比为3：1-4：1。
9.优选的，步骤b反复速冻-水浴解冻时-40℃条件下速冻6h，在65℃水浴中解冻3h。
10.另一优选的，步骤b反复速冻-水浴解冻过程中，速冻时后一次的速冻温度比前一次的速冻温度低2-4℃，水浴解冻时后一次的解冻温度比前一次的解冻温度高1-3℃。
11.所述麦饭石新型凝胶用于盐析所获得的粗制蛋白的脱盐。
12.具体的，取制备好的麦饭石新型凝胶，加入7倍冷却的开水溶胀24h至体积不在发
生变化，12000r/min离心1h，弃去上清液，加入5倍盐析获得的粗制蛋白溶液，在2-8℃条件下放置摇床中震荡90min，静置30min，得到的上清液即为脱盐的粗制蛋白溶液。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对麦饭石粉进行预处理后，在n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液中进行反复速冻-水浴解冻时，得到麦饭石新型凝胶，该麦饭石新型凝胶用于盐析所获得的粗制蛋白的脱盐，操作简单，快速有效。
附图说明
14.图1为经过麦饭石新型凝胶的粗制蛋白溶液的sds-聚丙烯酰胺电泳图。
15.图2未经过麦饭石新型凝胶的粗制蛋白溶液的sds-聚丙烯酰胺电泳图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例1一种麦饭石新型凝胶的制备工艺，步骤如下：步骤a、麦饭石粉的预处理：称取麦饭石粉，加入稀盐酸超声处理1小时，过滤，清洗至中性，抽干，反复进行稀盐酸超声处理操作2次后，85℃烘干备用；步骤b、称取经过预处理的麦饭石粉加入n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液混合置于-35℃条件下速冻8h，在60℃水浴中解冻4h，反复速冻-水浴解冻4次后，冷却至常温，冷冻干燥，粉碎收集粒径60-120μm的产物，即得麦饭石新型凝胶。
18.其中，所述步骤a稀盐酸的浓度为4mol/l，稀盐酸的加入量为每100g的麦饭石粉，加入1000ml稀盐酸。
19.其中，所述步骤b中n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液为长沙艾碧维生物科技有限公司供应的n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液(2%)。
20.其中，所述步骤b中经过预处理的麦饭石粉与n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量比为3：1。
21.实施例2一种麦饭石新型凝胶的制备工艺，步骤如下：步骤a、麦饭石粉的预处理：称取麦饭石粉，加入稀盐酸超声处理2小时，过滤，清洗至中性，抽干，反复进行稀盐酸超声处理操作3次后，85℃烘干备用；步骤b、称取经过预处理的麦饭石粉加入n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液混合置于-40℃条件下速冻6h，在65℃水浴中解冻3h，反复速冻-水浴解冻8次后，冷却至常温，冷冻干燥，粉碎收集粒径60-120μm的产物，即得麦饭石新型凝胶。
22.其中，所述步骤a稀盐酸的浓度为4mol/l，稀盐酸的加入量为每100g的麦饭石粉，加入1000ml稀盐酸。
23.其中，所述步骤b中n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液为长沙艾碧维生物科技有限公司供应的n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液(2%)。
24.其中，所述步骤b中经过预处理的麦饭石粉与n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量比为4：1。
25.实施例3一种麦饭石新型凝胶的制备工艺，步骤如下：步骤a、麦饭石粉的预处理：称取麦饭石粉，加入稀盐酸超声处理1小时，过滤，清洗至中性，抽干，反复进行稀盐酸超声处理操作3次后，85℃烘干备用；步骤b、称取经过预处理的麦饭石粉加入n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液混合置于-35℃条件下速冻6h，在60℃水浴中解冻3h，反复速冻-水浴解冻5次后，冷却至常温，冷冻干燥，粉碎收集粒径60-120μm的产物，即得麦饭石新型凝胶。
26.其中，所述步骤a稀盐酸的浓度为4mol/l，稀盐酸的加入量为每100g的麦饭石粉，加入1000ml稀盐酸。
27.其中，所述步骤a中最后一次加入稀盐酸超声处理过程中，滴入乙二胺和甲苯基三氮唑的水溶液，乙二胺浓度为5%，甲苯基三氮唑0.5%。
28.其中，所述步骤b中n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液为长沙艾碧维生物科技有限公司供应的n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液(2%)。
29.其中，所述步骤b中经过预处理的麦饭石粉与n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量比为3.6：1。
30.其中，步骤b反复速冻-水浴解冻过程中，速冻时后一次的速冻温度比前一次的速冻温度低2℃，水浴解冻时后一次的解冻温度比前一次的解冻温度高2℃。
31.取本发明实施例3制备的麦饭石新型凝胶，加入7倍冷却的开水溶胀24h至体积不在发生变化，12000r/min离心1h，弃去上清液，加入5倍盐析获得的粗制蛋白溶液，在6℃条件下放置摇床中震荡90min，静置30min，得到的上清液即为脱盐的粗制蛋白溶液。
32.1）取1ml粗制蛋白溶液加入到含有1ml的奈氏试剂中反应，此时溶液没有呈现棕黄色沉淀，说明经过麦饭石新型凝胶处理后得到的粗制蛋白溶液不含有铵根离子；2）将粗制蛋白溶液全部转移至量筒中，读取量筒的数值与加入的盐析粗制蛋白溶液数对比，其脱盐后的体积缩小了，说明经过麦饭石新型凝胶脱盐处理后得到的粗制蛋白溶液在脱盐的同时也起到了浓缩的作用；3）将粗制蛋白溶液经sds-聚丙烯酰胺电泳法检测，结果见图1和图2。
33.从图1可知，目标蛋白在脱盐的过程中不被凝胶吸附，说明经过反复的速冻-水浴解冻得到的麦饭石新型凝胶材料对目标蛋白不起吸附作用。
34.从图2可知，未经过麦饭石凝胶处理的粗制蛋白溶液含有大量的水溶性小分子蛋白如β-卵黄球蛋白、α-卵黄球蛋白和核黄素，其他小分子盐均未被分离出来。
35.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。