CN101942107A - 羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子化学和蛋白质选择性吸附和分离领域。羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)壳聚糖衍生物——羧甲基壳聚糖的制备；2)羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物溶液的制备；3)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的制备；4)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的交联；5)模板蛋白质的洗脱，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物。该方法制备的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附与分离模板蛋白质的能力，并且具有良好的可重复使用性能，同时，该制备方法简单，易于控制，制备条件温和，成本低廉。

Description

羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法

技术领域

本发明属于高分子化学和蛋白质选择性吸附和分离领域，特别是涉及一种具有蛋白质选择性吸附与分离功能的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法。

背景技术

蛋白质是生命体的重要组成部分，是一切生命活动的基础，要揭示生命活动的本质就必须深入研究蛋白质。然而，自然界中存在的蛋白质有成千上万种，如何有效的吸附、分离提纯这些蛋白质一直是研究者们关心的热点和难点问题。近年来，随着蛋白质分离技术的发展，分子印迹技术被引入蛋白质选择性吸附与分离领域。传统的分子印迹技术采用的功能单体为丙烯酸、丙烯酰胺等小分子物质，在模板分子存在的条件下，小分子功能单体在有机溶剂中发生聚合制备分子印迹聚合物，然而聚合过程及有机溶剂往往对蛋白质等生物大分子容易造成变性失活的影响。此外，蛋白质印迹聚合物目前还普遍存在着选择性吸附分离效率较低的问题。因此，我们需要继续寻找制备条件温和，制备方法简单，同时能够提高蛋白质选择性吸附分离效率的方法来制备蛋白质印迹聚合物。

值得注意的是，壳聚糖由于其分子链上带有大量的氨基、羟基，可以与蛋白质分子通过氢键、静电力等相互作用形成分子识别位点和空穴结构，同时壳聚糖是天然高分子，它与生物大分子蛋白质具有良好的相容性，目前已有研究者开展了利用壳聚糖制备蛋白质印迹聚合物的研究工作。马豫峰等以壳聚糖为功能单体，牛血清白蛋白为模板分子，制备的分子印迹聚合物对牛血清白蛋白具有特异识别性能，显示出了明显的印迹效果[高分子材料科学与工程，2007，23(2)：235～237]。谭天伟等以壳聚糖为功能单体，环氧氯丙烷为交联剂，在模板分子血红蛋白存在下，采用滴加成球法制备出对血红蛋白具有特异识别性能的印迹聚合物[化学通报2002，4，265-268]。这种利用壳聚糖类材料制备蛋白质印迹聚合物的方法简单方便，且制备条件温和，值得我们进一步关注。

此外，增加功能单体与模板蛋白质分子之间的相互作用的分子识别位点，对于提高蛋白质印迹聚合物的选择性吸附分离效率具有重要的意义。在制备分子印迹聚合物过程中，使用多种相互作用结合制得的印迹聚合物对模板分子的具有较高的选择性和分离能力[分子印迹技术，北京：化学工业出版社，2003.1：17]。羧甲基壳聚糖是一种壳聚糖的衍生物，它与壳聚糖相比，其分子链上不仅含有大量的氨基、羟基等基团，此外其分子链上还增加了羧基，因此有利于增加与蛋白质分子通过氢键、静电力等形成多重相互作用的分子识别位点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，该方法制备的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附模板蛋白质的能力，并且具有良好的模板蛋白质选择性分离功能，同时，该制备方法简单，易于控制，制备条件温和。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)壳聚糖衍生物——羧甲基壳聚糖的制备：

①按一氯乙酸∶异丙醇＝(7.5～15)g∶(20～40)mL，选取一氯乙酸和异丙醇，将一氯乙酸溶于异丙醇中，得到羧甲基化试剂；

②按一氯乙酸∶壳聚糖(CS)∶NaOH∶水∶异丙醇＝(7.5～15)g∶(5～10)g∶(4～8)g∶(16～32)mL∶(64～128)mL，选取壳聚糖、NaOH、水、异丙醇，将NaOH、水、异丙醇装入反应容器中，充分搅拌溶解后加入壳聚糖，在50～60℃下搅拌1～2h；

③将羧甲基化试剂以2～4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至上述反应容器中，继续反应4～5h后，加入体积百分数为70～90％的乙醇溶液终止反应；按一氯乙酸∶体积百分数为70～90％的乙醇溶液＝(7.5～15)g∶(200～300)mL，选取所述乙醇溶液；

④然后抽滤并用体积百分数为70～90％乙醇溶液清洗3～6次，得到样品；

⑤将所得样品室温真空干燥24～48h后，置于体积百分数为80～90％的乙醇溶液中，向其中逐滴滴加1～3mol/L的HCl调节pH至7.0后抽滤；按一氯乙酸∶体积百分数为80～90％的乙醇溶液＝(7.5～15)g∶(200～300)mL，选取所述乙醇溶液；

⑥再用体积百分数为70～90％的乙醇溶液清洗3～6次，室温真空干燥24～48h，得到羧甲基壳聚糖(CMCS)；

2)羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物溶液的制备：

按壳聚糖∶体积百分数为2％的乙酸溶液＝(4.5～9)g∶(150～300)mL，选取壳聚糖和乙酸溶液，将壳聚糖加入到乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到壳聚糖溶液；

按羧甲基壳聚糖∶体积百分数为2％的乙酸溶液＝(1.0～2.0)g∶(50～100)mL，选取羧甲基壳聚糖和乙酸溶液，将羧甲基壳聚糖加入到乙酸溶液中，搅拌至羧甲基壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到羧甲基壳聚糖溶液；

按羧甲基壳聚糖溶液∶壳聚糖溶液＝(50～100)mL∶(150～300)mL，选取羧甲基壳聚糖溶液和壳聚糖溶液，在55～65℃条件下，将羧甲基壳聚糖溶液以2～4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至壳聚糖溶液中，滴加完毕后继续搅拌1～2h使其混合均匀，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液；

3)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的制备：

按羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液∶牛血清白蛋白∶质量百分数为3wt％的三聚磷酸钠溶液的配比＝(200～400)mL∶(0.55～1.10)g∶(1～2)L，选取羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液、牛血清白蛋白、质量百分数为3wt％的三聚磷酸钠溶液，将牛血清白蛋白加入到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液中，搅拌3～6h，混合均匀后，再用医用注射器以2～4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至质量百分数为3wt％的三聚磷酸钠溶液中，得到白色球形颗粒；待白色球形颗粒沉淀到底部后，分离出球形颗粒，用去离子水清洗4～6次，直到溶液的pH值至7，然后分离得到包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒；

4)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的交联：

将包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，然后按包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒∶去离子水∶环氧氯丙烷＝(14.5～29)g∶(50～150)mL∶(0.3～0.6)g，选取包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒、去离子水和环氧氯丙烷；

将包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒放入装有去离子水的锥形瓶中，并用2～4mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至10，再向溶液中加入环氧氯丙烷作为交联剂，55～65℃条件下缓慢搅拌反应4～6h，反应完成后，用去离子水清洗4～6次，得到蛋白质印迹聚合物球形颗粒；

5)模板蛋白质的洗脱：

按十二烷基硫酸钠∶乙酸∶去离子水＝(15～30)g∶(6～12)mL∶(300～600)mL，选取十二烷基硫酸钠、乙酸和去离子水，配制十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液，作为模板蛋白质的洗脱液；

将上述蛋白质印迹聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，再用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液进行洗脱，以脱除模板蛋白质牛血清白蛋白，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测洗脱液中模板蛋白质的浓度，直至洗脱液中的蛋白质吸光值为0，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)。

所述的步骤2)中羧甲基壳聚糖溶液与壳聚糖溶液的体积比为1∶3。

本发明采用天然高分子壳聚糖与其衍生物羧甲基壳聚糖的共混物为功能单体，利用壳聚糖分子链上带有的氨基、羟基官能团，以及羧甲基壳聚糖分子链上的羧基、氨基、羟基官能团与模板蛋白质分子通过氢键、静电力等形成相互作用的分子识别位点和空穴结构，通过分子印迹技术印迹模板蛋白质分子，采用简单方便的滴加成球方法将模板蛋白质包埋在羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物功能单体的内部，经过环氧氯丙烷交联，再用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液进行模板蛋白质的洗脱，从而制备得到具有蛋白质选择性吸附和分离功能的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物。

本发明的有益效果是：该方法制备的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附模板蛋白质的能力，并且具有良好的蛋白质选择性分离功能。首先，壳聚糖及其衍生物羧甲基壳聚糖属于天然高分子，它们与生物大分子蛋白质具有良好的相容性，因此采用壳聚糖及其衍生物羧甲基壳聚糖作为功能单体，有利于保持蛋白质的生物活性和天然结构。其次，以壳聚糖及其衍生物羧甲基壳聚糖作为功能单体时，蛋白质印迹聚合物的制备条件温和，制备方法简单，不需要经过聚合过程就可以得到蛋白质印迹聚合物，可以有效避免传统的分子印迹技术采用小分子物质作为功能单体时，聚合过程及有机溶剂等对蛋白质造成变性失活的影响。另外，采用羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物作为功能单体，羧甲基壳聚糖与壳聚糖相比，其分子链上不仅含有大量的氨基、羟基等基团，此外其分子链上还增加了羧基基团，因此有利于增加功能单体与蛋白质分子通过氢键、静电力等形成多重相互作用的分子识别位点和空穴结构，羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物有利于提高印迹聚合物对模板蛋白质分子的选择性吸附和分离能力。

本发明的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物，能够在蛋白质吸附和分离领域获得广泛应用，而且该制备方法简单，易于控制，制备条件温和，具有良好的可重复使用性能，成本低廉。本发明制备得到的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物在作为蛋白质选择性吸附和分离功能材料具有广泛的用途。

附图说明

图1是非印迹聚合物(CS)以及实施例1得到的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)对模板蛋白质牛血清白蛋白(BSA)的吸附量对比图。

图2是实施例1得到的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)经过重复洗脱后对模板蛋白质牛血清白蛋白(BSA)的吸附量图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，它包括如下步骤：

1)壳聚糖衍生物——羧甲基壳聚糖的制备：

首先称取7.5g一氯乙酸溶于20mL异丙醇中，配制羧甲基化试剂。再将4gNaOH、16mL水和64mL异丙醇装入反应容器中，充分搅拌溶解后加入5g壳聚糖，在50℃下搅拌1h。将羧甲基化试剂以2mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至反应容器中，继续反应4h后，加入体积百分数为70％的乙醇溶液200mL终止反应，然后抽滤并用体积百分数为70％乙醇溶液清洗4次，得到样品；将所得样品室温真空干燥24h后，置于200mL体积百分数为80％的乙醇溶液中，向其中逐滴滴加1mol/L的HCl调节pH至7.0后抽滤，再用体积百分数为70％的乙醇溶液清洗4次，室温真空干燥24h，得到羧甲基壳聚糖(CMCS)；

2)羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物溶液的制备：

称取4.5g壳聚糖加入到150mL体积百分数为2％的乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到壳聚糖溶液；称取1.0g羧甲基壳聚糖到50mL体积百分数为2％的乙酸溶液中，搅拌至羧甲基壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到羧甲基壳聚糖溶液；将所得的羧甲基壳聚糖溶液在60℃条件下，以2mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至壳聚糖溶液中，滴加完毕后继续搅拌1h使其混合均匀，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液(体积为200mL)；

3)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的制备：

称取0.55g牛血清白蛋白加入到步骤2)中所得的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液中，搅拌3h，混合均匀后，再用医用注射器以2mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至质量百分数为3％的1L的三聚磷酸钠溶液中，得到白色球形颗粒；待白色球形颗粒沉淀到底部后，分离出球形颗粒，用去离子水清洗4次，直到溶液的pH值至7，然后分离得到包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒；

4)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的交联：

将包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，称取14.5g去除表面水分后的包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒，将其转装到含有50mL去离子水的锥形瓶中，用2mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至10后，加入环氧氯丙烷0.3g作为交联剂，60℃条件下缓慢搅拌反应5h，反应完成后，用去离子水清洗4次，得到蛋白质印迹聚合物球形颗粒；

5)模板蛋白质的洗脱：

选取15g十二烷基硫酸钠、6mL乙酸和300mL去离子水，配制十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液，作为模板蛋白质的洗脱液；

将上述蛋白质印迹聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，再用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液进行洗脱，以脱除模板蛋白质牛血清白蛋白，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测洗脱液中模板蛋白质的浓度，直至洗脱液中的蛋白质吸光值为0，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)。

本实施例1得到的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的应用：

所述羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附模板蛋白质的能力，并且具有良好的模板蛋白质选择性分离功能，在作为蛋白质选择性吸附和分离功能材料具有广泛的用途。

图1是非印迹聚合物(CS)以及实施例1得到的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)对模板蛋白质牛血清白蛋白(BSA)的吸附量对比图。测试过程为：分别称取0.5g上述两种聚合物粒子于两个小烧杯中，然后向小烧杯中分别加入浓度为1mg/mL的BSA溶液8mL进行震荡吸附，达到平衡后，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测BSA的浓度，从而测试上述两种聚合物粒子对于BSA的吸附量。从图1中可以看出，非印迹聚合物CS对BSA吸附量较小为0.49mg/g，而CS/CMCS-MIP的吸附量有了显著的增加，达到了15.11mg/g，CS/CMCS-MIP对于BSA的吸附量达到了非印迹聚合物的30.8倍，这说明制备的CS/CMCS-MIP能够有效增加与模板蛋白质的识别位点和模板蛋白质相匹配的空穴结构，进而提高了对于模板蛋白质BSA的吸附量，以上结果表明制备的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物具有良好的蛋白质选择性吸附作用。

图2是实施例1得到的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)经过重复洗脱后对模板蛋白质牛血清白蛋白(BSA)的吸附量图。测试过程为：将吸附有BSA的CS/CMCS-MIP采用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液(其中，十二烷基硫酸钠的质量百分数为4.8％，乙酸的体积百分数为2％)作为洗脱剂洗脱除去BSA后，再将洗脱后的CS/CMCS-MIP浸入BSA溶液中进行震荡吸附直至达到吸附平衡，重复上述洗脱与吸附步骤，并采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测溶液中BSA的浓度，测试重复洗脱后的BSA吸附量的变化。由图2可以看出，经过重复洗脱后，CS/CMCS-MIP对BSA的第二次再吸附量有所减少，但是仍然达到14.02mg/g，为第一次吸附量的92.7％，第三次再吸附量为11.75mg/g，为第一次吸附量的77.8％，以上结果表明该蛋白质印迹聚合物具有良好的可重复使用性能。

下表1为羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)相对于非印迹聚合物(CS)对不同蛋白质的吸附量比值图，其中BSA为牛血清白蛋白，Lys为溶菌酶，OVA为卵清蛋白，Hb为牛血红蛋白。测试过程为：分别取0.5g CS及CS/CMCS-MIP粒子置于分别含有8mL牛血清白蛋白(1mg/mL)、溶菌酶(1mg/mL)、卵清蛋白(1mg/mL)、牛血红蛋白(1mg/mL)四种蛋白质的磷酸缓冲溶液的烧杯中震荡吸附，达到平衡后，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测蛋白质的浓度，测试两种聚合物粒子对不同蛋白质的吸附量。

表1

蛋白质印迹聚合物对蛋白质的相对选择性由不同蛋白质的吸附量比值来表示，从表1中可以看出，CS/CMCS-MIP对BSA与Lys的吸附量的比值(BSA/Lys)相对于CS对于BSA与Lys的吸附量的比值(BSA/Lys)达到了9.09倍，说明制备的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物明显提高了对模板蛋白质BSA的选择性吸附能力；而以OVA和Hb为对比蛋白质时，CS/CMCS-MIP相比CS对于蛋白质的相对选择性分别达到了4.24和3.26倍(说明了“本发明具有良好的模板蛋白质选择性分离功能”)。以上结果表明羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物具有良好的选择性吸附与分离模板蛋白质的效果。

实施例2：

羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，它包括如下步骤：

1)壳聚糖衍生物——羧甲基壳聚糖的制备：

首先称取15g一氯乙酸溶于40mL异丙醇中，配制羧甲基化试剂。再将8gNaOH、32mL水和128mL异丙醇装入反应容器中，充分搅拌溶解后加入10g壳聚糖，在60℃下搅拌2h。将羧甲基化试剂以4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至反应容器中，继续反应5h后，加入体积百分数为90％的乙醇溶液300mL终止反应，然后抽滤并用体积百分数为90％乙醇溶液清洗6次，得到样品，将所得样品室温真空干燥48h后，置于300mL体积百分数为90％的乙醇溶液中，向其中逐滴滴加3mol/L的HCl调节pH至7.0后抽滤，再用体积百分数为90％的乙醇溶液清洗6次，室温真空干燥48h，得到羧甲基壳聚糖(CMCS)；

2)羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物溶液的制备：

称取9g壳聚糖加入到300mL体积百分数为2％的乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到壳聚糖溶液；称取2.0g羧甲基壳聚糖到100mL体积百分数为2％的乙酸溶液中，搅拌至羧甲基壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到羧甲基壳聚糖溶液；将所得的羧甲基壳聚糖溶液在65℃条件下，以4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至壳聚糖溶液中，滴加完毕后继续搅拌2h使其混合均匀，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液(体积为400mL)；

3)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的制备：

称取1.10g牛血清白蛋白加入到步骤2)中所得的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液中，搅拌6h，混合均匀后，再用医用注射器以4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至质量百分数为3％的2L的三聚磷酸钠溶液中，得到白色球形颗粒；待白色球形颗粒沉淀到底部后，分离出球形颗粒，用去离子水清洗6次，直到溶液的pH值至7，然后分离得到包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒；

4)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的交联：

将包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，称取29g去除表面水分后的包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒，将其转装到含有100mL去离子水的锥形瓶中，用4mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至10后，加入环氧氯丙烷0.3g作为交联剂，65℃条件下缓慢搅拌反应4h，反应完成后，用去离子水清洗6次，得到蛋白质印迹聚合物球形颗粒；

5)模板蛋白质的洗脱：

选取30g十二烷基硫酸钠、12mL乙酸和600mL去离子水，配制十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液，作为模板蛋白质的洗脱液；

将上述蛋白质印迹聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，再用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液进行洗脱，以脱除模板蛋白质牛血清白蛋白，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测洗脱液中模板蛋白质的浓度，直至洗脱液中的蛋白质吸光值为0，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)。

实施例3：

羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，它包括如下步骤：

1)壳聚糖衍生物——羧甲基壳聚糖的制备：

首先称取7.5g一氯乙酸溶于20mL异丙醇中，配制羧甲基化试剂。再将4gNaOH、16mL水和64mL异丙醇装入反应容器中，充分搅拌溶解后加入5g壳聚糖，在55℃下搅拌2h。将羧甲基化试剂以4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至反应容器中，继续反应5h后，加入体积百分数为80％的乙醇溶液300mL终止反应，然后抽滤并用体积百分数为80％乙醇溶液清洗6次，得到样品，将所得样品室温真空干燥48h后，置于300mL体积百分数为90％的乙醇溶液中，向其中逐滴滴加3mol/L的HCl调节pH至7.0后抽滤，再用体积百分数为80％的乙醇溶液清洗6次，室温真空干燥48h，得到羧甲基壳聚糖(CMCS)；

2)羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物溶液的制备：

称取4.5g壳聚糖加入到150mL体积百分数为2％的乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到壳聚糖溶液；称取1.0g羧甲基壳聚糖到50mL体积百分数为2％的乙酸溶液中，搅拌至羧甲基壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到羧甲基壳聚糖溶液；将所得的羧甲基壳聚糖溶液在55℃条件下，以4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至壳聚糖溶液中，滴加完毕后继续搅拌2h使其混合均匀，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液；

3)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的制备：

称取0.55g牛血清白蛋白加入到步骤2)中所得的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液中，搅拌2h，混合均匀后，再用医用注射器以4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至质量百分数为3％的2L的三聚磷酸钠溶液中，得到白色球形颗粒；待白色球形颗粒沉淀到底部后，分离出球形颗粒，用去离子水清洗5次，直到溶液的pH值至7，然后分离得到包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒；

4)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的交联：

称取29g去除表面水分后的包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒，将其转装到含有100mL去离子水的锥形瓶中，用3mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至10后，加入环氧氯丙烷0.6g作为交联剂，55℃条件下缓慢搅拌反应6h，反应完成后，用去离子水清洗5次，得到蛋白质印迹聚合物球形颗粒；

5)模板蛋白质的洗脱：

选取15g十二烷基硫酸钠、12mL乙酸和600mL去离子水，配制十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液，作为模板蛋白质的洗脱液；

将上述蛋白质印迹聚合物球形颗粒先用滤纸吸去表面的水分，再用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液进行洗脱，以脱除模板蛋白质牛血清白蛋白，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测洗脱液中模板蛋白质的浓度，直至洗脱液中的蛋白质吸光值为0，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物(CS/CMCS-MIP)。

本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (2)

1.羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)壳聚糖衍生物——羧甲基壳聚糖的制备：

①按一氯乙酸∶异丙醇＝(7.5～15)g∶(20～40)mL，选取一氯乙酸和异丙醇，将一氯乙酸溶于异丙醇中，得到羧甲基化试剂；

②按一氯乙酸∶壳聚糖(CS)∶NaOH∶水∶异丙醇＝(7.5～15)g∶(5～10)g∶(4～8)g∶(16～32)mL∶(64～128)mL，选取壳聚糖、NaOH、水、异丙醇，将NaOH、水、异丙醇装入反应容器中，充分搅拌溶解后加入壳聚糖，在50～60℃下搅拌1～2h；

③将羧甲基化试剂以2～4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至上述反应容器中，继续反应4～5h后，加入体积百分数为70～90％的乙醇溶液终止反应；按一氯乙酸∶体积百分数为70～90％的乙醇溶液＝(7.5～15)g∶(200～300)mL，选取所述乙醇溶液；

④然后抽滤并用体积百分数为70～90％乙醇溶液清洗3～6次，得到样品；

⑤将所得样品室温真空干燥24～48h后，置于体积百分数为80～90％的乙醇溶液中，向其中逐滴滴加1～3mol/L的HCl调节pH至7.0后抽滤；按一氯乙酸∶体积百分数为80～90％的乙醇溶液＝(7.5～15)g∶(200～300)mL，选取所述乙醇溶液；

⑥再用体积百分数为70～90％的乙醇溶液清洗3～6次，室温真空干燥24～48h，得到羧甲基壳聚糖(CMCS)；

2)羧甲基壳聚糖与壳聚糖共混物溶液的制备：

按壳聚糖∶体积百分数为2％的乙酸溶液＝(4.5～9)g∶(150～300)mL，选取壳聚糖和乙酸溶液，将壳聚糖加入到乙酸溶液中，搅拌至壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到壳聚糖溶液；

按羧甲基壳聚糖∶体积百分数为2％的乙酸溶液＝(1.0～2.0)g∶(50～100)mL，选取羧甲基壳聚糖和乙酸溶液，将羧甲基壳聚糖加入到乙酸溶液中，搅拌至羧甲基壳聚糖充分溶解后，静置除去气泡后得到羧甲基壳聚糖溶液；

按羧甲基壳聚糖溶液∶壳聚糖溶液＝(50～100)mL∶(150～300)mL，选取羧甲基壳聚糖溶液和壳聚糖溶液，在55～65℃条件下，将羧甲基壳聚糖溶液以2～4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至壳聚糖溶液中，滴加完毕后继续搅拌1～2h使其混合均匀，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液；

3)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的制备：

按羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液∶牛血清白蛋白∶质量百分数为3wt％的三聚磷酸钠溶液的配比＝(200～400)mL∶(0.55～1.10)g∶(1～2)L，选取羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液、牛血清白蛋白、质量百分数为3wt％的三聚磷酸钠溶液，将牛血清白蛋白加入到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的共混物溶液中，搅拌3～6h，混合均匀后，再用医用注射器以2～4mL/分钟的速度缓慢逐滴滴加至质量百分数为3wt％的三聚磷酸钠溶液中，得到白色球形颗粒；待白色球形颗粒沉淀到底部后，分离出球形颗粒，用去离子水清洗4～6次，直到溶液的pH值至7，然后分离得到包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒；

4)包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒的交联：

将包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒先除去表面的水分，然后按包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒∶去离子水∶环氧氯丙烷＝(14.5～29)g∶(50～150)mL∶(0.3～0.6)g，选取包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒、去离子水和环氧氯丙烷；

将包埋有蛋白质的聚合物球形颗粒放入装有去离子水的锥形瓶中，并用2～4mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH值至10，再向溶液中加入环氧氯丙烷作为交联剂，55～65℃条件下缓慢搅拌反应4～6h，反应完成后，用去离子水清洗4～6次，得到蛋白质印迹聚合物球形颗粒；

5)模板蛋白质的洗脱：

按十二烷基硫酸钠∶乙酸∶去离子水＝(15～30)g∶(6～12)mL∶(300～600)mL，选取十二烷基硫酸钠、乙酸和去离子水，配制十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液，作为模板蛋白质的洗脱液；

将上述蛋白质印迹聚合物球形颗粒先除去表面的水分，再用十二烷基硫酸钠与乙酸的混合溶液进行洗脱，采用紫外-可见分光光度计在280nm波长处检测洗脱液中模板蛋白质的浓度，直至洗脱液中的蛋白质吸光值为0，得到羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物。

2.根据权利要求1所述的羧甲基壳聚糖与壳聚糖的蛋白质印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤2)中羧甲基壳聚糖溶液与壳聚糖溶液的体积比为1∶3。

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