专利名称：分子筛浓缩用品的制作方法
技术领域：
本发明涉及分子筛浓缩技术领域，专用于样品浓缩，去除样品中的离子，水份和小分子物质，保留所需要的蛋白质、核酸以及其它大分子物质，提高样品浓度，尤其适合于少量样品的浓缩。
样品浓缩技术是一项用途十分广泛的实验技术，通常采用物理或化学的方法进行样品浓缩，现有技术中有冷冻干燥法，沉淀法，透析法，聚乙二醇吸收法以及硅胶吸收法等。虽然这些实验技术都有一定浓缩效果，但它们在使用中又受到一些条件限制，有的使用不方便，有的对样品会产生不利影响或者造成样品损失等。如冷冻干燥法是将蛋白质溶液冷冻干燥，但它们需要真空条件，有机溶剂或无机盐虽然可以使蛋白质沉淀，但它还可以引起蛋白质的某些变性;另外，利用渗透压的原理，将样品装入透析袋中，用聚乙二醇干粉或硅胶吸收水分，也是常用的样品浓缩方法，但它需要较长的时间，而且由于非特异性吸附作用，样品损失很大，尤其不适合少量样品的浓缩;目前也有各种商品浓缩器问世，它是利用一个物理性能强韧的半透膜滤器代替普通的透析膜，虽然这种商品浓缩器使用比较方便，但其价格昂贵，且它的膜对蛋白的非特异性吸附较强。
本发明的目的在于，针对上述现有样品浓缩技术的缺陷，研制提供一种使用方便，不需任何特殊条件，不引起蛋白质变性，时间短，价格低，效果好的分子筛浓缩用品。
本发明所提供的一种分子筛浓缩用品，其生产方法包括1、按聚丙烯酰胺凝胶常规比例称取丙烯酰胺(Acr)，甲叉双丙烯酰胺(Bis)，过硫酸胺(Ap)，加水至刻度，混匀配制成胶液，另量取四甲基乙二胺(TEMED)液;
2、将胶液抽气过滤后再加入TEMED液，混匀制成胶液1;
3、将胶液1倒入灌胶瓶2内，灌胶瓶底部的出液口3连接一段乳胶管4，乳胶管的另一端以阀门5与滴管6相连;
4、将胶液灌入成型模具7内，成型模具必须同时具备耐强酸强碱和醇酮的特点;
5、待胶液充分聚合后，将凝胶连同成型模具一起放入50-70%的醇类或酮类脱水剂内4-8小时，取出成型模具，将胶粒倒入无水醇类或酮类脱水剂中浸泡3-5小时，取出胶粒放入30℃温箱内3-5小时烘干成干胶粒;
6、将干胶粒浸泡于水中，变为透明胶后再按步骤5脱水烘干，如此重复三次，取出干胶粒，装袋封口。
生产方法中所用醇类或酮类脱水剂，以甲醇、乙醇、丙醇或丙酮、丁酮为好，成型模具的材料以塑料或玻璃为最佳。
本发明所提供的分子筛浓缩用品与现有样品浓缩技术相比具有显著优点和积极效果，它利用了聚丙烯酰胺凝胶具有可调控的三维网孔结构的特性和分子筛效应的原理，使用时将干胶粒投入样品溶液中，便可以吸收溶液中的水份和比其网孔直径小的分子，保留分子量较大的蛋白质、核酸和其它大分子物质，从而达到浓缩样品的目的。因为干胶粒网孔大小可以通过改变胶液的浓度及交联度来控制，使用时可根据溶质分子大小的要求，选择适当型号的干胶粒即可，因此，分子筛浓缩干胶具有使用简便，吸水强，浓缩效果显著，生产工艺简单，成本低廉等优点。由于干胶粒可以做成任何形状(图3、图4)，如a柱粒形，b管形c锥形等，尤其是锥形与样品接触面积小，不会损失样品，适合少量样品浓缩。此外，可以定制成型模具，批量生产不同规格、型号、形状的分子筛浓缩用品。
图1、分子筛浓缩用品生产工艺流程2、灌胶瓶2结构示意3、干胶粒实物照片图4、成型模具7结构、形状示意图下面结合附图详细介绍本发明的实施例。
1、制胶液称取20克Acr，0.5克Bis，0.17克AP，加水至100ml，混匀配制得100m120%的标准胶液(配方比例见参考文献P.109表3-9)，另量取TEMED液10μl;将标准胶液用抽滤装置(实验室通用)进行抽气过滤后，加入TEMED液，混匀配成胶液1。
2、灌胶将胶液1倒入灌胶瓶2，灌胶瓶底部的出液口3与一段乳胶管4相连，乳胶管以阀门5与滴管6相连;将灌胶瓶内的胶液滴入成型模具7内，成型模具7由塑料或玻璃或其他耐强酸强碱和醇酮的材料做成，模具中胶粒模型可以做成粒形，柱形或锥形(见图3)以及其他任何形状;
3、粗制干胶粒待成型模具中的胶液充分聚合(约0.5-1小时)后，连同成型模具放入50-70%甲醇、乙醇、丙醇或丙酮、丁酮或其他醇类酮类的脱水剂中4-8小时后，取出成型模具，其中的胶粒已脱水收缩，将胶粒倒入无水醇类或酮类脱水剂中浸泡3-5小时，这时胶粒已全部变成乳白色，再将胶粒取出置于30℃温箱内3-5小时烘干，制得干胶粒粗成品。
4、精制干胶粒;将粗制干胶粒浸泡于水中，让其吸透水份，变成透明状，再按粗制干胶粒程序3进行脱水，如此反复三次，即可制得精制干胶粒，装袋封口，用于生产试验。
5、浓缩试验按上述配方制得浓度为20%的干胶粒，可用于分子量为大于104的蛋白质或核酸样品的浓缩，不同分子量样品的浓缩可使用改变胶液的浓度和交联度，重复上述生产过程所制得的干胶。发明人将20%浓度的干胶用于牛血清白蛋白的样品浓缩，结果如下1)干胶吸水力测定吸水力＝ (吸水后湿重-吸水前干重)/(吸水前干重) ×100%表1 分子筛干胶吸水前后重量变化
实验结果表1显示，分子筛浓缩干胶的吸水能力很强，乳白色的干胶粒浸入水中很快吸水膨胀，变成透明胶。经计算，1克干重可吸收3.7克水份，吸水力为370%。经相关分析，分子筛浓缩胶的干重与吸水量之间的相关系数为r＝0.46，统计学检验，相关系数极显著(P＜0.01)。干重与吸水量之间的回归方程为 ＝186.2+1.94x，即每100g干重可吸收约380g水。
2)浓缩效果取5支试管，分别加入等量的蛋白样品溶液和等重量的分子筛浓缩干胶，在浓缩开始后的15′，30′，60′，80′和240′，依次取出干胶，用区带电脉，经考马斯亮兰R-250染色，薄层扫描，得出牛血清白蛋白(BSA)样品浓缩前后区带电脉的薄层扫描图，图中不同浓缩时间样品扫描峰所对应的面积见表2。
表2 BSA扫描峰对应的面积浓缩时间项目 原液对照 15min 30min 60min 80min 240minBSA峰面积 2603.4 2940.6 3450.8 4462.9 5538.7 6532.1比率% 77.8 84.7 85.0 86.8 83.4 80.7结果看出，随着浓缩时间的增加，BSA样品扫描峰所对应的面积也逐渐加大，这说明样品浓度提高了，而且它是随着浓缩时间的延长而逐渐提高的。因此，在使用时可根据样品浓缩的目的和要求，选择适当的浓缩时间或适当的干胶重量。
3)Acr单体残留量的测定Acr单体是一种神经毒，它可经皮肤吸收而对操作者的健康产生不利影响。然而，本发明所提供的分子筛浓缩干胶经反复多次脱水，其内部的三维网孔中Acr单体残留量已降至很低。采用紫外吸光法在262nm处测Acr单体含量，脱水之前鲜胶中Acr单体含量为3.1mg/ml，而脱水后干胶中Acr单体残留量仅为0.2mg/ml左右，为鲜胶的1/15。这样低的单体含量不会对操作者有不利影响，也不会对样品产生污染，还可根据要求增加脱水次数进一步降低干胶中的单体含量。
权利要求
1.分子筛浓缩用品，其生产方法包括1.1按聚丙烯酰胺凝胶常规比例称取丙烯酰胺(Acr)，甲叉双丙烯酰胺(Bis)，过硫酸胺(Ap)，加水至刻度，混匀配制成胶夜，另量取四甲基乙二胺(TEMED)液；1.2将胶液抽气过滤后再加入TEMED液，混匀制成胶液1；1.3将胶液1倒入灌胶瓶2内，灌胶瓶底部的出液口3连接一段乳胶管4，乳胶管的另一端以阀门5与滴管6相连；1.4将胶液灌入成型模具7内，成型模具必须同时具备耐强酸强碱和醇酮的特点；1.5待胶液充分聚合后，将凝胶连同成型模具一起放入50-70%的醇类或酮类脱水剂内4-8小时，取出成型模具，将胶粒倒入无水醇类或酮类脱水剂中浸泡3-5小时，取出胶粒放入30℃温箱内3-5小时烘干成干胶粒；1.6将干胶粒浸泡于水中，变为透明胶后再按步骤1.5脱水烘干，如此重复三次，取出干胶粒，装袋封口。
2.根据权利要求1所述的分子筛浓缩用品，其特征在于，生产步骤1.5所用脱水剂为甲醇、乙醇、丙醇或丙酮、丁酮。
3.根据权利要求1或2所述的分子筛浓缩用品，其特征在于，生产步骤1.4所用成型模具材料为塑料或玻璃。
全文摘要
本发明涉及分子筛浓缩用品，生产方法包括，按照聚丙烯酰胺凝胶常规比例配制胶液，胶液抽气过滤后加入TEMED液，混合倒入灌胶瓶，将胶液滴入成型模具7内聚合，连同模具放入50—70％脱水剂中4—8小时，再将胶粒放入无水脱水剂中3—5小时，取出干胶粒吸水后再脱水，如此反复3次，即制得干胶粒，该干胶粒具有形状多样，使用方便，成本低，适合少量样品浓缩，时间短，效果好等优点，适于批量生产。
文档编号G01N1/28GK1102881SQ9411135
公开日1995年5月24日 申请日期1994年6月18日 优先权日1994年6月18日
发明者景桂英, 陈明朗 申请人:南京农业大学