RU2405623C1 - Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков - Google Patents
Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405623C1 RU2405623C1 RU2009128851/05A RU2009128851A RU2405623C1 RU 2405623 C1 RU2405623 C1 RU 2405623C1 RU 2009128851/05 A RU2009128851/05 A RU 2009128851/05A RU 2009128851 A RU2009128851 A RU 2009128851A RU 2405623 C1 RU2405623 C1 RU 2405623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- brushite
- hydroxyapatite
- calcium phosphate
- solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 4
- 238000004237 preparative chromatography Methods 0.000 title claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].OP([O-])([O-])=O XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 5
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области хроматографии белков. Предложенный способ получения адсорбента включает взаимодействие твердого фосфата кальция с раствором ортофосфорной кислотой, получение нейтрализованной суспензии брушита, введение в суспензию, содержащую брушит, раствора щелочи и выдержку полученной суспензии до образования суспензии гидроксиапатита, при этом на взаимодействие фосфата кальция с ортофосфорной кислотой подают 3М ортофосфорную кислоту в эквимолярном количестве при гидромодуле, равном 1:1,2, обработку брушита раствором щелочи проводят при гидромодуле, равном 1:3. Изобретение позволяет упростить процесс получения гидроксиапатита и увеличить сорбционную емкость целевого продукта.
Description
Изобретение относится к области хроматографии белков, может быть использовано в биотехнологии для очистки и фракционирования ферментов и касается способа получения адсорбента - гидроксиапатит.
Известен способ получения гидроксиапатита (RU 2349377, МПК B01Y 20/04, опубл. 20.03.2009), включающий стадию получения брушита (СаНРО4) из карбоната кальция путем обработки эквимолярным количеством ортофосфорной кислоты при рН 1.0, комнатной температуре и при самопроизвольном перемешивании суспензии в результате выделения углекислого газа. Далее суспензию нейтрализуют, брушит отфильтровывают, промывают и обрабатывают щелочью при комнатной температуре.
Недостатком способа является разрушение частиц брушита в результате выделения углекислого газа, что снижает сорбционную емкость сорбента. Это ограничивает его использование для очистки белков методом твердофазной экстракции на концентрирующих патронах и для препаративной хроматографии.
Известен способ получения гидроксиапатита (RU 2209665, МПК B01J 20/04, опубл. 10.08.2003), выбранный за прототип, включающий стадию получения брушита из фосфата кальция путем его обработки 1 М ортофосфорной кислотой при кипячении и гидромодуле реакции 1:3.5. Далее суспензию нейтрализуют, брушит отфильтровывают, промывают и обрабатывают щелочью при 100°С и гидромодуле 1:6.
Недостатком способа является низкая сорбционная емкость, обусловленная образованием микропористой структуры сорбента в результате жестких (100°С) условий обработки. Это затрудняет его использование для препаративной хроматографии и для очистки белков методом твердофазной экстракции на концентрирующих патронах.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение сорбционной емкости целевого продукта, упрощение и удешевление способа его получения.
Технический результат достигается тем, что брушит получают из фосфата кальция путем обработки 3 М раствором ортофосфорной кислоты при комнатной температуре и гидромодуле реакции 1:1.2, а получение гидроксиапатита осуществляют посредством обработки брушита щелочью при комнатной температуре и гидромодуле 1:3.
Способ осуществляют следующим образом.
Получение брушита проводят согласно реакции 1:
Фосфат кальция с размерами частиц 50-250 мкм добавляют при перемешивании к раствору, содержащему эквимолярное количество ортофосфорной кислоты. При этом используют гидромодуль реакции 1:1.2 (вес Са3(РO4)2/объем Н3РO4). После этого суспензию оставляют на несколько часов при комнатной температуре 20-25°С для завершения реакции. Образование брушита происходит на поверхности твердых частиц фосфата кальция, что способствует получению более крупных фракций брушита. В ходе реакции происходит увеличение объема твердой фазы на 40-50% от исходного, в результате чего брушит занимает весь объем реакционной смеси. При этом получение брушита в указанных условиях не требует перемешивания и способствует образованию более пористого материала. После установления рН суспензии в диапазоне от 3.0 до 4.0 ее нейтрализуют до рН 6.8-7.2 добавлением раствора щелочи. Для получения гидроксиапатита брушит отфильтровывают, промывают на фильтре 2 литрами воды и обрабатывают гидроксидом натрия при комнатной температуре 20-25°С и гидромодуле 1:3.
Сорбционную емкость целевого продукта (мг/г) определяют по связыванию бычьего сывороточного альбумина (БСА) в растворе с рН 6.0 при комнатной температуре. Концентрацию БСА определяют по поглощению (оптической плотности) раствора при λ=280 нм.
Пример 1 (прототип). К 100 г Са3(РO4)2 приливают 350 мл 1 М раствора Н3РO4 (гидромодуль 1:3.5), помещают суспензию в кипящую водяную баню и выдерживают 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 суспендируют в 500 мл воды, после чего добавляют 100 мл 50%-ного NaOH (гидромодуль 1:6) помещают в кипящую водяную баню, периодически перемешивая суспензию. По истечении 2-х часов гидроксиапатит отфильтровывают и промывают на фильтре водой до нейтральной реакции фильтрата.
Сорбционная емкость гидроксиапатита составляет 25-29 мг БСА/г сорбента.
Пример 2. К 120 мл 3 М раствора ортофосфорной кислоты добавляют при перемешивании 100 г Са3(РO4)2 (гидромодуль 1:1.2). После этого суспензию оставляют на несколько часов при комнатной температуре 22.5°С для завершения реакции и установления рН суспензии в диапазоне от 3.5 до 4.0 Далее суспензию нейтрализуют до рН 6.8-7.2 добавлением 50%-ного NaOH. Брушит отфильтровывают, промывают на фильтре 2 л воды и суспендируют в 200 мл воды, после чего добавляют 100 мл 50%-ного NaOH (гидромодуль 1:3) и выдерживают 1 час при комнатной температуре 22.5°С. В случае кристаллизации суспензии ее подвергают слабому нагреву (до 40°С) или добавляют равный объем воды. Гидроксиапатит отфильтровывают и промывают на фильтре водой до нейтральной реакции фильтрата. Сорбционная емкость гидроксиапатита составляет 68-72 мг БСА/г сорбента.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить сорбционную емкость целевого продукта по сравнению прототипом, а также упростить процесс получения гидроксиапатита за счет исключения операции кипячения.
Claims (1)
- Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков, включающий взаимодействие твердого фосфата кальция с раствором ортофосфорной кислоты, получение нейтрализованной суспензии брушита, введение в суспензию, содержащую брушит, раствора щелочи и выдержку полученной суспензии до образования суспензии гидроксиапатита, отличающийся тем, что на взаимодействие фосфата кальция с ортофосфорной кислотой подают 3М ортофосфорную кислоту в эквимолярном количестве при гидромодуле, равном 1:1,2, обработку брушита раствором щелочи проводят при гидромодуле, равном 1:3, и процесс осуществляют при комнатной температуре.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009128851/05A RU2405623C1 (ru) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009128851/05A RU2405623C1 (ru) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2405623C1 true RU2405623C1 (ru) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009128851/05A RU2405623C1 (ru) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2405623C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1980000247A1 (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-21 | M Spencer | Hydroxyapatite and its preparation |
| SU1503875A1 (ru) * | 1987-12-04 | 1989-08-30 | Институт биоорганической химии АН БССР | Способ получени оксиапатита |
| US4874511A (en) * | 1986-03-07 | 1989-10-17 | Koken Co., Ltd. | Apatite chromatography column system |
| US5073357A (en) * | 1989-08-01 | 1991-12-17 | Toagosei Chemical Industry, Co., Ltd. | Process for producing hydroxylapatites |
| RU2104924C1 (ru) * | 1996-10-07 | 1998-02-20 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Способ получения гидроксилапатита |
| RU2209665C1 (ru) * | 2002-03-13 | 2003-08-10 | Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН | Способ получения адсорбента для хроматографии белков |
| US6972090B2 (en) * | 2001-11-27 | 2005-12-06 | Pall Corporation | Composite chromatographic sorbent of mineral oxide beads with hydroxyapatite-filled pores |
| RU2349377C1 (ru) * | 2007-12-10 | 2009-03-20 | Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения адсорбента для очистки белков |
-
2009
- 2009-07-27 RU RU2009128851/05A patent/RU2405623C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1980000247A1 (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-21 | M Spencer | Hydroxyapatite and its preparation |
| US4874511A (en) * | 1986-03-07 | 1989-10-17 | Koken Co., Ltd. | Apatite chromatography column system |
| SU1503875A1 (ru) * | 1987-12-04 | 1989-08-30 | Институт биоорганической химии АН БССР | Способ получени оксиапатита |
| US5073357A (en) * | 1989-08-01 | 1991-12-17 | Toagosei Chemical Industry, Co., Ltd. | Process for producing hydroxylapatites |
| RU2104924C1 (ru) * | 1996-10-07 | 1998-02-20 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Способ получения гидроксилапатита |
| US6972090B2 (en) * | 2001-11-27 | 2005-12-06 | Pall Corporation | Composite chromatographic sorbent of mineral oxide beads with hydroxyapatite-filled pores |
| RU2209665C1 (ru) * | 2002-03-13 | 2003-08-10 | Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН | Способ получения адсорбента для хроматографии белков |
| RU2349377C1 (ru) * | 2007-12-10 | 2009-03-20 | Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения адсорбента для очистки белков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guru et al. | Sorption on eggshell waste—a review on ultrastructure, biomineralization and other applications | |
| Naghash et al. | Comparison of the efficiency of modified clinoptilolite with HDTMA and HDP surfactants for the removal of phosphate in aqueous solutions | |
| CN102380350B (zh) | 一种羟基磷灰石改性蛋壳吸附剂材料去除和回收废水中磷酸盐的方法 | |
| JP4423645B2 (ja) | ヒドロキシアパタイトシリカ複合多孔質体吸着剤およびその製造方法 | |
| ES2746125T3 (es) | Un método para purificar lignina sometiendo una suspensión que comprende lignina a un campo eléctrico | |
| CN103464092B (zh) | 一种TiO2/硅藻土复合材料的制备及其纯化卵黄高磷蛋白磷酸肽的方法 | |
| RU2405623C1 (ru) | Способ получения адсорбента для препаративной хроматографии белков | |
| RU2567954C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО SiO2 (ДИОКСИДА КРЕМНИЯ) | |
| CN112371077A (zh) | 一种简化的同步脱氮除磷吸附剂及其制备方法 | |
| JP5544813B2 (ja) | 球状ヒドロキシアパタイトの製造方法 | |
| JP2004330113A (ja) | 吸着剤の製造方法および吸着剤 | |
| RU2349377C1 (ru) | Способ получения адсорбента для очистки белков | |
| RU2209665C1 (ru) | Способ получения адсорбента для хроматографии белков | |
| JP4753182B2 (ja) | フッ素含有排水の処理方法 | |
| JP5083748B2 (ja) | 炭酸カルシウム・ゼオライト系化合物複合体の製造方法 | |
| JP2009196950A (ja) | 分離方法 | |
| KR940005181B1 (ko) | 공업용 여과제 | |
| JP2017131805A (ja) | 液体処理膜及びその製造方法 | |
| RU2223142C2 (ru) | Способ получения сорбента для извлечения лития из рассола | |
| RU2358799C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от формальдегида | |
| JP6882816B1 (ja) | リン酸アルミニウム化合物およびその製造方法、並びに、タンパク質精製用担体およびそれを用いたタンパク質精製方法 | |
| JP5200225B2 (ja) | リン吸着材 | |
| RU2293571C1 (ru) | Способ получения аффинного адсорбента для фракционирования целлюлолитических ферментов | |
| RU2639803C2 (ru) | Адсорбент для очистки сточных вод от ионов меди | |
| Garner et al. | Mechanical Optimization of Diatomite Monoliths from Freeze Casting for High-Throughput Applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180728 |