[发明专利]一种亲水型高载量离子交换分离纯化微球材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水型高载量离子交换分离纯化微球材料的制备方法，包括：对具有多孔结构的聚(苯乙烯‑二乙烯基苯)微球进行亲水化涂层改性，得到亲水化涂层改性的微球，其对蛋白质、多肽类分子没有非特异性吸附能力；将亲水化涂层改性的微球分散在二氧六环中，加入催化剂、环氧功能性单体进行反应，得到带有多羟基结构高分子链的微球；以及将带有多羟基结构高分子链的微球分散在水或二氧六环中，加入离子交换功能性单体进行反应，得到亲水型高载量离子交换分离纯化微球材料。本发明的微球材料表面对蛋白质、多肽类分子没有非特异性吸附，具有高稳定性、高载量的特点。

技术领域

本发明涉及离子交换材料技术领域，尤其涉及一种亲水型高载量离子交换分离纯化微球材料的制备方法。

背景技术

离子交换树脂是在细小的三维结构的高分子微粒上结合离子交换功能基，是交换、精制溶于溶液中的离子性物质的聚合物质。也就是说，离子交换树脂中具有的可移动的离子与溶液中的其他离子发生相互置换来实现离子性物质的去除。离子交换树脂的性能和特性由离子交换基的种类、密度、交联度、比表面积等来决定。

离子交换高分子微球的制备和应用是当今世界前沿、交叉的新兴学科，从常规的涂料、化妆品等大宗产品到医药应用领域的药物控释的载体，药物分离的层析介质、医疗诊断试剂等高附加值产品，都要用到此技术。但是用于药物分离的层析介质对微球材料的要求极高，需要极度均一的单分散多孔微球，微球需具备巨大的比表面积、丰富的孔道、优异的吸附性能和特殊的耐酸碱特性，同时蛋白质类药物分子分离材料需要材料本身具有生物相容性，在纯化过程中这一类生物大分子仍然要保持生物活性。

当前用于药物分离纯化的介质主要为上世纪80年代开发的软胶体的纤维素、葡聚糖、琼脂糖类微球，其反压大、分离时间长等不足已不能满足生物药和天然药分离快速纯化的要求，将逐渐被硬胶体的高分子聚合物微球所取代。当前国外各大厂商已经完成了第一代高分子聚合物离子交换微球商品化，具有优良的机械性能，低非特异性吸附，良好的分离能力及一年的使用寿命；但还不能做到高分离容量和高效的分离效率。

自1906年俄国植物学家米哈伊尔·茨维特用碳酸钙分离植物色素开始，色谱分离法已经发展了一个多世纪，在此领域中产生了两位诺贝尔化学奖获得者。色谱分离法最核心的组件就是色谱填料，色谱填料从最初的不规则天然产物，发展到如今主流的均一单分散多孔微球材料，新的填料技术仍在不断发展，如整体柱技术。当前药物分离介质主要仍以蛋白质A亲和微球填料，离子交换填料，疏水填料，尺寸排阻填料为主。相比较于其它的色谱分离模式，离子交换色谱在分离过程中仅使用离子缓冲液，可以很好的保留蛋白质的活性，故而研究的最多，使用也最为广泛。最早应用于生物大分子分离纯化的离子交换介质是纤维素离子交换剂，纤维素高度的亲水性能与蛋白质有很好的相容性，但其缺点也显而易见：容量低、流速慢。近年来，随着合成技术的发展和生产的需要，人工合成的刚性材料被陆续开发出来，主要以聚甲基丙烯酸酯类多孔高分子和聚(苯乙烯-二乙烯基苯)多孔高分子的制备和改性为主要研究方向。聚(苯乙烯-二乙烯基苯)多孔高分子相比较于甲基丙烯酸酯类多孔高分子拥有更好的pH值稳定性，被公认为最有前途的蛋白纯化基质。

虽然现有的方法都可以制备出有优良的机械性能、良好的分离能力的离子交换树脂，但仍具对蛋白质、多肽类大分子有一定特异性吸附能力，分离效率低，交换容量不足等问题。

发明内容

本发明提供一种亲水型高载量离子交换分离纯化微球材料的制备方法，该微球材料表面对蛋白质、多肽类分子没有非特异性吸附，具有高稳定性、高载量的特点。

一种亲水型高载量离子交换分离纯化微球材料的制备方法，包括：

对具有多孔结构的聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球进行亲水化涂层改性，得到亲水化涂层改性的聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球，其对蛋白质、多肽类分子没有非特异性吸附能力；