壳聚糖衍生物吸附剂在蛋白质分离纯化中的应用

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1、万方数据离子更换与吸附，2003，19(3)：287．～299IONEXCHANGEANDADSORPTION文章编号：100I-5493(2003)03-0282-07壳聚糖衍生物吸附剂在蛋白质分离纯化中的应用+冯长根1白林山1任启生2l北京理工大学新医药开发研究中·心，北京1000812北京江中药物研究所，北京100050摘要：综述了近年来甲壳素及壳聚糖衍生物吸附剂、色谱填料、分离膜厦医用免疫吸附剂在蛋白质分离纯化中的应用．引用文献65篇．关键饲：甲尧素；壳聚糖；蛋白质；纯化；吸附舟j：色谱法中图分类号：0636I文献标识码：AI刖若蛋白质分

2、离纯化常用的琼脂糖和葡聚糖等填料，多为进口，价格昂贵，且在制备时常使用溴优氰等剧毒试剂．须采取特殊防护措赭。甲壳素或壳聚糖资源丰富．结构及性能与琼脂糖和葡聚糖相似，生物相容性较好，具有良好的吸附性能，可直接或经修饰后作为各种层析和蛋白质分离纯化的载体⋯，制各工艺简单．成本较低。壳聚糖[Chitosan，(1，4)．2．氨基．2．脱氧．p．D．葡聚糖1是甲壳素【Chitin，(1，4)．2．乙酰氨基一2一脱氧-D-D．葡聚糖1脱去N-乙酰基的产物。不同脱乙酰度壳聚糖分子中，存在不同含量的2．N．乙酰氨基葡萄糖和2-氨基葡萄糖两种结构单元。甲壳素不溶

3、于普通溶剂，可直接用于亲和层析。壳聚糖可溶于某些酸性介质，须经交联或修饰后才能用作色谱填料。1997年刘满英等【2’综述了壳聚糖衍生物在蛋白质分离方面的应用。1999年Zeng等p蟓述了吸附膜的制各及大孔甲壳寨和壳聚楮膜在蛋白质分离中的应用。近年来，壳聚糖衍生物在蛋白质分离纯化中具有值得注意的应用，本文介绍如下。2甲壳索亲和层析在蛋自质分离纯化中的应用亲和层析法选择性及分离效率较高，在蛋白质分离纯化中居主导地位。植物凝集素是含有糖基的蛋白质，对N一乙酰基葡糖胺具有特异亲和作用，常采用甲亮素亲和层析法分离纯化．如麦胚凝集素睁51的分离纯化。甲壳藁亲

4、和层析法常与其它分离法合用．以提高分离纯化效果。Kopacek等[61用磁性．甲壳素亲和分离法及两步MonoS柱阳离子交换层析法纯化昆虫溶菌酶。Deane等(7l用硫酸铵沉淀、甲壳素亲和吸附及10％乙陵洗脱，从本霉素(Trichoderminharzianum)培养液中纯化甲壳素酵。用凝胶过滤色谱法和SDS-PAGE法测得酶分子量分别为28kD和275kD。‘收稿日期2003年1月12日作者简介1冯长根(】953一)，男．浙江省人，教授．博士生导师万方数据第19卷第3期离子交换与吸附·283。yang等㈣利用甲壳紊亲和屡析及Superose12快

5、速层析法从乙烯诱导GuilderRose叶中鉴定和均一性纯化了甲壳素结合蛋白．用质谱法测得分子量为30010D，等电聚焦法求得等电点pl：84。该蛋白对真苗病原体具有抗菌作用，可用作植物抗菌剂。Liu等【91用甲壳素亲和层析及凝胶过滤法从臣曲霉(AspergillusgiganteusMDHI8894】培养液中纯化口-帚曲菌素(a-sarcin)和抗真菌蛋白．可从2L培养液中获得4．5mg乎帚曲菌素和69mg抗真菌蛋白纯品，方法简单特效。甲壳索除直接用于蛋白质亲和分离外，还可用作其它层析载件。Blank等I”】将具有自固定能力的融合蛋白抗体seF

6、v碎片固定到甲壳素微珠上，提出一种通用免疫亲和层析法。方法易放大，可在不错任何预分级条件下，用于不同规模下蛋自质的分离纯化。3壳聚糖衍生物亲和层析在蛋白质分离纯化中的应用国内对壳聚糖衍生物亲和色谱法研究较早¨i]o1991年陈天等【12】以壳聚糖为载体，植物血球凝聚素作配基．亲和层析提纯淀粉糖化酶．纯化倍数18，活性回收率80％，纯度经等电聚焦聚丙烯酰胺电泳(1EF．PAGE)鉴定为一条带，不存在非特异吸附作用。壳聚糖衍生物可代替Sepbarose-4B作为层折载体。shj等㈣将鸡卵粘蛋白固定到戊二醛交联壳聚糖上，作为胰蛋白酶亲和雇析载体，机械强

7、度高，稳定性较好．制各方法较Sepharose吸附剂简单安全，可用于实验室及大规模纯化。孙福璋等【1刖用环氧景【丙烷活化去乙酰基壳聚糖为载体．鸡卵粘蛋白为配基．亲和层析纯化胰蛋白酶，纯化倍数47，与Sepharose4B相近，纯化品经SDS．PAGE电泳鉴定为单一带。李艳利等【I’⋯】以直径05mm～1．5mm壳聚糖多空珠为载体，胰蛋白酶为配基．亲和分离胰蛋白酶抑制剂。渡吸附剂对胰蛋白酶抑制剂吸附容量为6410U／g(干)。纯化品比活性为1350U／mg．活性回收率为402％。但经SephadexG100凝胶过滤，仍存在分子量不同的4种组分。宋扬

8、等【IH91用壳聚糖及交联壳聚糖共价偶联牛胰蛋白酶，制成抑肽酶亲和吸附剂，用于从牛肺提取液中亲和层析分离纯化高比活抑肽酶，方法简单，非特