本发明专利技术是关于一种阳离子骨架聚合物和其制备方法及在肝素提取中的应用。利用现有的密胺海绵特有的三维骨架结构，将壳聚糖涂层包覆在骨架上，再通过二甘醇二缩水甘油醚与壳聚糖涂层反应，使其交联并在表面携带大量的环氧基团，然后利用环氧基团与二乙胺反应生成叔胺基团，再用硫酸二乙酯进行季铵化反应，使骨架表面因带有悬挂的阳离子而强亲水化，并通过与肝素大分子上硫酸负离子的静电相互作用，实现高效吸附，在从猪小肠黏膜中提取肝素的过程中发挥关键作用。使用这种材料的优点是：吸附能力强，操作简化，材料能多次循环使用，降低成本，提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物活性物质提取
，尤其是一种利用阳离子骨架聚合物快速 高效提取肝素的方法及该聚合物材料的制备方法。
技术介绍
肝素是一种天然的抗凝血药，IOmg肝素4h内能抑制500mL血楽凝固，同时还具有 澄清血浆脂质、降低血胆固醇和增强抗癌药疗效等作用，临床广泛用作各种外科手术前后 防治血栓形成和血塞，输血时预防血液凝出和保存鲜血时的抗凝剂，小剂量时用于防治高 血脂症和动脉粥样硬化。肝素是由动物结缔组织的肥大细胞产生的，它广泛存在于哺乳动 物的各种器官和组织中，多与蛋白质结合成无活性的复合体，解离后产生抗凝活性。国外大 多数药用肝素是从牛肺中提取的，羊脏器中也有肝素，但含量低，我国猪小肠原料丰富，肠 黏膜又是生产肠衣的废弃物，而且肝素含量很高，所以我国以从猪小肠黏膜提取肝素为主。 目前肝素的制备分为粗制和精制两个阶段，黏膜内的肝素与其它黏多糖共存，并 与蛋白质结合，所以肝素的粗制包括肝素蛋白质复合物提取、解离和分级分离三步；精制是 把粗品经过纯化得到精品。在粗品提取中，常用碱式盐解来完成前两步，而关键的最后一步 只能采用离子交换法来完成，它是基于肝素分子含有带负电荷的硫酸基团的基本特性，通 过与阳离子相互作用形成复合物，然后经过洗脱、沉淀、干燥等步骤得到肝素钠粗品。众所 周知，离子交换法必须要使用一种带正电荷的多孔固体材料，传统上使用高分子阴离子交 换树脂，如D-2514树脂，这种树脂一般都用来交换低分子量的阴离子，所以其孔径较小（通 常为小于20nm的微孔），肝素作为一种大分子阴离子，其在液相中的扩散速率远低于普通 的阴离子，而且很难进入微孔中，只能作用于交换树脂的表面，所以在粘性液体中的交换速 率和效率都成问题。本专利技术提供一种三维骨架结构的高分子材料，如图1所示，其孔径达到 100 μ m，材料表面带有正电荷，所以非常适合用于交换大分子量的肝素分子，采用过整体性 柱子的方法明显提高离子交换的效率和速率，有利于提高肝素的生产效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题是针对现有从猪小肠黏膜提取肝素过程中存在 离子交换树脂孔径较小的问题提供一种阳离子骨架聚合物，它具有三维网络结构和100微 米的贯通孔道，其表面带有丰富的正电荷，最大限度的吸附带负电荷的肝素分子，避免因扩 散速率问题影响吸附效率和速率，并能很容易将吸附物质洗脱，实现材料的多次循环使用， 提高肝素的生产效率。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供上述阳离子骨架聚合物的制备路线与 方法，它切实可行，操作简便，易于大量制备。 本专利技术所要解决的再一个技术问题是提供一种上述阴离子骨架聚合物在肝素提 取中的具体应用。 1、本专利技术解决首要技术问题所采用的技术方案为：一种阳离子化的三维骨架聚合 物，其结构具有如图1所示的特征，骨架之间包含约100 μ m的互相连通的孔道，这种孔道对 液体流通的阻力非常低，骨架的尺寸最小处为5 μ m左右，骨架之间通过共同点连接，结构 成三维连续的网络结构。 非常有益的是，上述的三维骨架聚合物表面带有大量的并且具有一定游离程度的 季铵阳离子基团，既有很强的亲水性，又容易和带大量硫酸负离子基团的肝素发生静电相 互作用，增强吸附能力，提高肝素提取的效率。 2、本专利技术解决另一个技术问题所采用的技术方案为：一种上述高分子骨架材料的 离子化方法，操作与反应路线如下所示： 其特征步骤为：将商品的壳聚糖溶于稀醋酸水溶液中（粘度大于400mPa的配成 1~2wt. %的浓度；粘度在200~400mPa范围的配成2~3wt. %的浓度）加入少量阳离 子表面活性剂（如十二烷基三甲基氯化铵，溶液中的浓度为0. 1~0. 2wt. % )，将市售的密 胺海绵（三聚氰胺与甲醛交联反应制成的泡沫材料，现已商品化）浸泡在溶液中，取出后用 真空吸掉多余的溶液，保证其在静置下没有溶液流出，然后再烘箱中于60°C下干燥2~3小 时，再在pH = 9~10的碳酸钠溶液中浸泡20~30分钟，壳聚糖去质子化后形成不溶性的 薄膜覆盖在骨架表面，材料用清水洗涤后再浸泡于10~12wt. %的二甘醇二缩水甘油醚的 乙醇溶液中常温下反应1~2小时,然后用95%乙醇洗涤1~2次,再浸泡于12~15wt. % 的二乙胺的乙醇溶液中，在常温下反应2~3小时，，悬挂的环氧基团转化成叔胺基团，再用 95%乙醇洗涤1~2次，再将样品浸泡于10~12wt. %的硫酸二乙酯乙醇溶液中3~4小 时，在常温下发生季铵化反应，最后用8~IOwt. %的氯化钠水溶液洗涤2~3次，用离心方 法去掉材料内部多余的液体。 非常有益的是，上述的二甘醇二缩水甘油醚可起到两个作用：一是与壳聚糖表面 的氨基反应，引出悬挂的环氧基团，使下一步反应后阴离子的游离性增强；二是与壳聚糖内 部的氨基反应，使壳聚糖发生交联反应，有利于该包覆层的稳定化；另外，壳聚糖既有很强 的亲水性，又有较好的机械强度，这样能保证涂层牢固附着，不会轻易脱落。 3、本专利技术解决再一个技术问题所采用的技术方案为：上述阴离子骨架聚合物在溶 菌酶提取中的应用方法，其特征在于将若干块材料叠加在一起，置于一个玻璃柱子中，构 成整体性吸附柱子，将原料溶液浸润并流过该材料，提取物被吸附于聚合物的骨架上，在经 过清水和缓冲溶液洗涤，除去其它杂质，然后通过洗脱将提取物收集，以达到分离与提纯的 目的。 非常有益的是，上述处理方法比一般的树脂填充柱子要高效快捷，材料中的每一 个阳离子都有可能与肝素上的硫酸阴离子基团发生作用，不存在扩散受阻的问题，经过试 验发现，每一克材料能够吸附122~147毫克的肝素，其吸附能力要高于现有的阴离子交换 树脂。 本专利技术的优点在于：1)新的吸附材料孔径大，有利于大分子扩散；2)其三维网络 结构有利于液体的流通，减小流动阻力；3)悬挂的阳离子要比相对固定的阳离子基团具有 更大的游离性，更容易与肝素发生静电吸引作用。【附图说明】 图1为三维骨架材料的SEM图像。【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。 材料制备：将商品的壳聚糖溶于稀醋酸水溶液中（粘度大于400mPa的配成1~ 2wt. %的浓度；粘度在200~400mPa范围的配成2~3wt. %的浓度）加入少量阳离子表 面活性剂（十二烷基三甲基氯化铵，溶液中的浓度为〇. 1~〇. 2wt. % )，将圆柱状密胺海绵 (直径10cm，厚度为20cm)浸泡在溶液中，取出后用真空吸掉多当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阳离子骨架聚合物，其特征在于骨架之间通过共同点联接，构成三维连续网络结构，骨架的尺寸最小处为5μm左右，骨架之间包含约100μm的互相连通的孔道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尚传洋，张瑞丰，李伟逊，梁云霄，江峰，肖通虎，龙能兵，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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