CN107022517A - 一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；有效提高了谷氨酰胺的化学稳定性能，不易于分解，同时还增加了其与蒸馏水的亲水互溶性能，在用于培养基的配制过程中，无需外加热进行溶解，一方面有效增强了其溶解速度，另一方面解决了谷氨酰胺的化学性能不稳定的问题，有效保证培养以及后续测试结果的准确性，减少误差，提高干细胞培养基的培养存活率以及各种应用研究的精准度，此外，避免外加温操作，不破坏其他营养成分的化学性质，应用范围增广。

Description

一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法
技术领域
本发明涉及微生物培养领域，尤其涉及一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法。
背景技术
培养基是微生物发酵过程或动植物细胞培养过程中供微生物或动、植物细胞生长、繁殖或累积代谢产物所必需的营养基质。一般培养基的成分包括:碳源、氮源、矿物质，以及其他必需物质，如某些生物自身不能合成的物质，如某些氨基酸、维生素或核苷酸等。此外，培养基中还常加入pH缓冲剂以维持稳定的pH。
谷氨酰胺是细胞合成核酸和蛋白质必需的氨基酸，培养液中缺少谷氨酰胺时，会导致细胞生长不良而死亡。因此，各种培养液中都添加适量的谷氨酰胺。但另一方面，由于谷氨酰胺在溶液中很不稳定，容易分解成胺类物质，对细胞有毒害作用，不利于细胞生长。而且谷氨酰胺在室温条件下不易溶解，因此在配制含有谷氨酰胺的培养基时通常的处理方法是放到恒温工作水浴里面去进行溶解，但是这样做的方法就更促使谷氨酰胺的不稳定性得以激发。
如何能提高谷氨酰胺在培养基中的稳定性能值得研究。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种有效提高培养基中谷氨酰胺的化学稳定性能，不因加温处理而破坏其原有性质，提高干细胞培养基的培养存活率的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；
所述复合纳米凝胶粒子的制备方法如下：将谷氨酰胺、壳聚糖衍生物以3:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中，反应15-25min，加入纳米氧化锌粉末，升温至800-850℃，继续处理1-2h，待冷却至室温后取出置于低温等离子体反应装置中，加入固体混合物量5-8倍的无水乙醇溶液，反应温度为-6～-1℃，反应20-30min后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；调节pH为2-3后再置于低温等离子体反应器内-5-0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得复合纳米凝胶粒子。
更为优选的，所述壳聚糖衍生物为水溶性壳聚糖衍生物。
更为优选的，所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的20％-40％。
更进一步的，所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的30％。
更为优选的，所述复合纳米凝胶粒子的粒径为0.1μm。
更为优选的，所述超临界反应釜装置中反应时，反应温度设为40-70℃。
更进一步的，所述超临界反应釜装置中反应时，反应温度设为50-60℃。
有益效果：本发明提供的一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；复合纳米凝胶粒子由谷氨酰胺、壳聚糖衍生物以及纳米氧化锌粉末通过溶胶-凝胶的方法制备而成，有效提高了谷氨酰胺的化学稳定性能，不易于分解，同时还增加了其与蒸馏水的亲水互溶性能，在用于培养基的配制过程中，无需外加热进行溶解，一方面有效增强了其溶解速度，另一方面解决了谷氨酰胺的化学性能不稳定的问题，有效保证培养以及后续测试结果的准确性，减少误差，提高干细胞培养基的培养存活率以及各种应用研究的精准度，此外，避免外加温操作，不破坏其他营养成分的化学性质，应用范围增广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明：
实施例1：
一种干细胞培养基，其配方原料中含有谷氨酰胺，为了提高谷氨酰胺的化学稳定性能，对其进行优化，在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成粒径为0.1μm的复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；
所述复合纳米凝胶粒子的制备方法如下：将谷氨酰胺、水溶性壳聚糖衍生物以3:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中，反应温度设为40℃，反应15min，加入纳米氧化锌粉末，升温至800℃，继续处理1h，待冷却至室温后取出置于低温等离子体反应装置中，加入固体混合物量5倍的无水乙醇溶液，反应温度为-6℃，反应20min后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；调节pH为2后再置于低温等离子体反应器内-5℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得复合纳米凝胶粒子。其中，所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的20％。
实施例2：
一种干细胞培养基，其配方原料中含有谷氨酰胺，为了提高谷氨酰胺的化学稳定性能，对其进行优化，在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成粒径为0.1μm的复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；
所述复合纳米凝胶粒子的制备方法如下：将谷氨酰胺、水溶性壳聚糖衍生物以3:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中，反应温度设为70℃，反应25min，加入纳米氧化锌粉末，升温至850℃，继续处理2h，待冷却至室温后取出置于低温等离子体反应装置中，加入固体混合物量8倍的无水乙醇溶液，反应温度为-1℃，反应30min后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；调节pH为3后再置于低温等离子体反应器内0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得复合纳米凝胶粒子。其中，所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的40％。
实施例3：
一种干细胞培养基，其配方原料中含有谷氨酰胺，为了提高谷氨酰胺的化学稳定性能，对其进行优化，在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成粒径为0.1μm的复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；
所述复合纳米凝胶粒子的制备方法如下：将谷氨酰胺、水溶性壳聚糖衍生物以3:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中，反应温度设为55℃，反应20min，加入纳米氧化锌粉末，升温至830℃，继续处理1.5h，待冷却至室温后取出置于低温等离子体反应装置中，加入固体混合物量7倍的无水乙醇溶液，反应温度为-3℃，反应25min后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；调节pH为2.5后再置于低温等离子体反应器内-3℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得复合纳米凝胶粒子。其中，所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的30％。
对比例：
一种普通干细胞培养基，其配方原料中含有谷氨酰胺，按传统配制方法进行配制。
有益效果试验验证：
在进行实施例1-3以及对比例培养基时，对其溶解情况进行观察测定，以及后续干细胞培养状态进行观察，结果见表1：
表1实施例1-3以及对照组培养基配制过程中溶解情况对比
从表1中数据可以看出，实施例1-3的培养基和对照组相比，本发明优化方法处理后的培养基在配制过程中无需加温处理，在室温下搅拌81-102s即可实现全部溶解，而对照组需进行40℃左右的加温处理2min才能溶解完全；本发明的对谷氨酰胺的纳米改性处理方式不仅提高了其化学稳定性能，还有效增强了谷氨酰胺的溶解速度，不易于分解，同时还增加了其与蒸馏水的亲水互溶性能，在用于培养基的配制过程中，无需外加热进行溶解，一方面有效增强了其溶解速度，另一方面解决了谷氨酰胺的化学性能不稳定的问题，有效保证培养以及后续测试结果的准确性，减少误差，提高干细胞培养基的培养存活率以及各种应用研究的精准度，此外，避免外加温操作，不破坏其他营养成分的化学性质，应用范围增广。
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于在含有谷氨酰胺的培养基进行配制前时，将谷氨酰胺与纳米材料先制备成复合纳米凝胶粒子后再加入到培养基中进行配制；
所述复合纳米凝胶粒子的制备方法如下：将谷氨酰胺、壳聚糖衍生物以3:1的质量比混合置入超临界反应釜装置中，反应15-25min，加入纳米氧化锌粉末，升温至800-850℃，继续处理1-2h，待冷却至室温后取出置于低温等离子体反应装置中，加入固体混合物量5-8倍的无水乙醇溶液，反应温度为-6～-1℃，反应20-30min后取出充分超声搅拌至液相分散均匀；调节pH为2-3后再置于低温等离子体反应器内-5-0℃静置12h以上，形成均一溶胶，再取出蒸发干燥转变为凝胶，得复合纳米凝胶粒子。
2.根据权利要求1所述的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于：所述壳聚糖衍生物为水溶性壳聚糖衍生物。
3.根据权利要求1所述的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于：所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的20％-40％。
4.根据权利要求3所述的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于：所述纳米氧化锌粉末用量为谷氨酰胺、壳聚糖衍生物反应物总量的30％。
5.根据权利要求1所述的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于：所述复合纳米凝胶粒子的粒径为0.1μm。
6.根据权利要求1所述的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于：所述超临界反应釜装置中反应时，反应温度设为40-70℃。
7.根据权利要求6所述的提高谷氨酰胺在干细胞培养基中稳定性能的方法，其特征在于：所述超临界反应釜装置中反应时，反应温度设为50-60℃。
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