СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ БЕЛКОВ Российский патент 2003 года по МПК B01J20/04 B01J20/30 C07K1/16 

Описание патента на изобретение RU2209665C1

Изобретение относится к области хроматографии белков, может быть использовано в биотехнологии для очистки и фракционирования ферментов и касается способа получения адсорбента - гидроксиапатита.

Известен способ получения гидроксиапатита (прототип), включающий стадию получения брушита (СаНР04) путем медленного сливания 0,5 М растворов СаСl2 и Nа2НРO4 (по 2 л), фильтрование брушита, его 4-кратную промывку тремя литрами воды, обработку суспензии брушита в 3 л воды 100 мл 40%-ного NaOH при кипячении в течение 1 часа (нагрев 45 мин) при постоянном медленном перемешивании, отделение гидроксиапатита от очень мутного супернатанта фильтрованием, 4-кратную промывку гидроксиапатита тремя литрами воды, 2-кратную обработку 0,01 М фосфатным буфером (рН 6,8) при нагревании до 100oС и 2-кратную обработку 0,001 М фосфатным буфером (рН 6,8) при кипячении в течение 15 мин (Справочник биохимика: Пер. с англ. /Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. - М.: Мир, 1991. - С. 463).

Недостатками данного способа является сложность процесса и низкий выход крупнозернистых фракций (50-500 мкм) гидроксиапатита, пригодных для препаративной хроматографии белков.

Задачей настоящего изобретения является сокращение числа стадий процесса и увеличение выхода крупнозернистых фракций гидроксиапатита. Технический результат достигается путем использования для получения брушита нерастворимых солей кальция, например карбоната или фосфата кальция, которые обрабатываются избытком дигидрофосфата натрия (калия) или ортофосфорной кислотой при рН 1,0-4,0 и температуре 100oС.

Способ осуществляется следующим образом. При использовании карбоната кальция брушит получается по реакции 1:

Выделяющийся углекислый газ вызывает самопроизвольное перемешивание суспензии, что снижает вероятность истирания частиц в результате принудительного перемешивания. Изменение значений рН при обработке СаСО3 позволяет влиять на фракционный состав гидроксиапатита. Необходимое значение рН среды поддерживается добавлением соляной, азотной или ортофосфорной кислот.

При использовании фосфата кальция брушит получается по реакциям 2 и 3 при рН 1,0-2,0, который устанавливается добавлением соляной, азотной или ортофосфорной кислот:
Ca3(PO4)2+NaH2PO4+HCl-->3CaHPO4+NaCl; (2)
Ca3(PO4)2+H3PO4-->3CaHPO4. (3)
Образование брушита происходит на поверхности твердых частиц карбоната и фосфата кальция, что способствует получению более крупных фракций брушита. В дальнейшем брушит отфильтровывают, промывают на фильтре 2 литрами воды и обрабатывают при кипячении гидроксидом натрия (калия). В целях получения сферических частиц гидроксиапатита стадии получения брушита и гидроксиапатита проводят во вращающейся со скоростью 10-50 оборотов в минуту круглодонной колбе, расположенной в бане под углом 0-60 градусов.

Пример 1. К 100 г СаСО3 приливают 1 л 2 М раствора NaH2PO4 с рН около 4,0 и помещают суспензию в кипящую водяную баню. Для поддержания рН 4,0 в суспензию периодически добавляют 75%-ную ортофосфорную, соляную или азотную кислоту. После прекращения выделения пузырьков СО2 суспензию нейтрализуют до рН 6,8-7,2 добавлением 50%-ного NaOH и дают остыть до комнатной температуры. Брушит отфильтровывают, промывают на фильтре 2 л воды и суспендируют в 500 мл воды, после чего добавляют 100 мл 50%-ного NaOH и помещают в кипящую водяную баню, периодически перемешивая суспензию. По истечении 2-х часов гидроксиапатит отфильтровывают и промывают на фильтре водой до нейтральной реакции фильтрата.

Пример 2. Аналогично примеру 1, добавляя кислоту до рН 3,0.

Пример 3. Аналогично примеру 1, добавляя кислоту до рН 2,0.

Пример 4. Аналогично примеру 1, добавляя кислоту до рН 1,0.

Пример 5. К 100 г Са3(PO4)2 приливают 350 мл 2 М раствора NaH2PO4, устанавливают рН 1,0-2,0 суспензии добавлением 75%-ной ортофосфорной, соляной или азотной кислоты и помещают суспензию в кипящую водяную баню. Процесс ведут при периодическом перемешивании суспензии до достижения ею рН в пределах 3,5-4,0. Брушит отфильтровывают, промывают на фильтре водой до слабокислой реакции фильтрата и обрабатывают его щелочью аналогично примеру 1.

Пример 6. К 100 г Са3(РO4)2 приливают 350 мл 1 М раствора Н3РO4, помещают суспензию в кипящую водяную баню и выдерживают ее при периодическом перемешивании, пока не установится рН среды в пределах 2,5-3,5. Суспензию нейтрализуют до рН 6,8-7,2 добавлением 50%-ного NaOH и дают медленно остыть до комнатной температуры. Брушит отфильтровывают, промывают на фильтре 2 л воды и обрабатывают щелочью аналогично примеру 1.

Пример 7. Стадии получения брушита и гидроксиапатита проводят аналогично примерам 1-6 во вращающейся со скоростью 10-50 оборотов в минуту круглодонной колбе, расположенной в бане под углом 0-60 градусов.

Фракционный состав гидроксиапатита по примерам 1-7 приведен в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить число стадий процесса получения гидроксиапатита и увеличить выход крупнозернистых фракций целевого продукта по сравнению со способом-прототипом.

Похожие патенты RU2209665C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ БЕЛКОВ 2007
  • Донцов Андрей Геннадиевич
RU2349377C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ПРЕПАРАТИВНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ БЕЛКОВ 2009
  • Донцов Андрей Геннадиевич
RU2405623C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АФФИННОГО АДСОРБЕНТА ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ 2005
  • Донцов Андрей Геннадиевич
RU2293571C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЯИЧНИКОВ У СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ 2002
  • Василенко Т.Ф.
RU2211683C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТОЛИТИЧЕСКОГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА 2000
  • Донцов А.Г.
  • Хозяинова З.В.
  • Шубаков А.А.
  • Оводов Ю.С.
RU2195492C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ D-АПИОЗЫ ИЗ ПОЛИСАХАРИДА РЯСКИ МАЛОЙ LEMNA MINOR 2000
  • Оводов Ю.С.
  • Головченко В.В.
  • Оводова Р.Г.
RU2190666C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ СУММЫ ПОЛИСАХАРИДОВ 2000
  • Полле А.Я.
  • Оводова Р.Г.
  • Оводов Ю.С.
RU2176515C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОБЫ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ САХАРОВ В АГАРИЗОВАННЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ МЕТОДОМ ВЭЖХ НА АМИНОФАЗЕ 2002
  • Донцов А.Г.
  • Гюнтер Е.А.
RU2205379C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ САЛИЦИЛОВОЙ И АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТ 1996
  • Кучин А.В.
  • Матвеев Ю.С.
RU2124498C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОМЕТИНОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 1997
  • Куковицкий Б.Ф.
  • Демин В.А.
RU2152402C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 209 665 C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТА ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ БЕЛКОВ

Изобретение относится к области хроматографии белков, может быть использовано в биотехнологии для очистки и фракционирования ферментов. Способ получения адсорбента-гидроксиапатита предусматривает использование для получения брушита нерастворимых солей кальция, например карбоната или ортофосфата, которые обрабатываются избытком дигидрофосфата натрия (калия) или ортофосфорной кислотой при рН 1,0-4,0 и температуре 100oС. Также способ предусматривает получение сферических частиц гидроксиапатита при проведении стадий получения брушита и гидроксиапатита во вращающейся со скоростью 10-50 об/мин круглодонной колбе. Способ позволяет сократить число стадий процесса и увеличить выход крупнозернистых фракций гидроксиапатита. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 209 665 C1

1. Способ получения адсорбента для хроматографии белков, предусматривающий получение брушита и его обработку щелочью при 100oС для образования гидроксиапатита, отличающийся тем, что брушит получают из нерастворимой соли кальция путем обработки ее избытком дигидрофосфата натрия (калия) при температуре 100oС в среде с рН 1,0-4,0, регулируя его добавками ортофосфорной, соляной или азотной кислот, с последующей нейтрализацией суспензий раствором щелочи до рН 6,8-7,2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нерастворимой соли кальция используют карбонат кальция. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нерастворимой соли кальция используют ортофосфат кальция. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что обработку ортофосфата кальция ведут 1 М ортофосфорной кислотой при 100oС и рН 1,0-2,0. 5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что стадии получения брушита и гидроксиапатита проводят во вращающейся со скоростью 10-50 об. мин круглодонной колбе, расположенной в бане под углом 0-60o.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2209665C1

ДОСОН Р., ЭЛЛИОТ Д., ЭЛЛИОТ У., ДЖОНС К
Справочник биохимика
- М.: Мир, 1991, с.463-464
US 4335086 A, 15.06.1982
US 4349518 A, 14.09.1982
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИАПАТИТА 1993
  • Комаров Владимир Федорович
  • Мелихов Игорь Витальевич
  • Рудин Всеволод Николаевич
  • Орлов Андрей Юрьевич
  • Минаев Владимир Васильевич
  • Зуев Владислав Петрович
  • Божевольнов Виктор Евгеньевич
RU2077475C1
Пресс-шайба для прессования изделий 1984
  • Щеголеватых Вадим Дмитриевич
  • Родионов Олег Евгеньевич
  • Кутузов Юрий Прохорович
  • Самохин Петр Николаевич
  • Баранчиков Владимир Михайлович
SU1201015A1
JP 62202808, 07.09.1987
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ КАЛЬЦИЙФОСФАТОВ 1999
  • Карлов А.В.
  • Шахов В.П.
RU2156325C1

RU 2 209 665 C1

Авторы

Донцов А.Г.

Попейко О.В.

Даты

2003-08-10Публикация

2002-03-13Подача