纖維素硫酸鈉的制備工藝及NaCS-PDMDAAC微囊化培養(yǎng)盤基網(wǎng)柄菌的研究.pdf

1、本文的研究目的是利用纖維素硫酸鈉-聚二甲基二烯丙基氯化銨(NaCS-PDMDAAC)生物微膠囊系統(tǒng)固定化培養(yǎng)重組盤基網(wǎng)柄菌，以提高其細胞密度并高通量表達目的蛋白。由于纖維素硫酸鈉(NaCS)尚未商品化，故本文先對纖維素硫酸鈉的制備工藝進行了研究。在成功制備出纖維素硫酸鈉后，對NaCS-PDMDAAC微膠囊進行了一些表征，然后將其應用到細胞培養(yǎng)中。 首先利用硫酸和正丙醇作為反應液制備纖維素硫酸鈉。為了減小纖維素硫酸鈉的制備成本，用

2、無水乙醇代替了反應液中的正丙醇。利用響應面實驗設計，在100 mL反應液體系下，以制備膠囊(2％NaCS溶液滴加到6％PDMDAAC溶液中，反應10 min)的機械強度為響應值，優(yōu)化了反應液中酸醇比和反應時間的影響，得到制備纖維素硫酸鈉的最佳條件為酸醇比1.51：1，反應時間60.9 min，相應的微膠囊機械強度為463 g。為了進一步降低制備成本，對反應液的重復利用進行了研究，發(fā)現(xiàn)反應液可以重復利用3次。將制備纖維素硫酸鈉的反應體系放

3、大到1000 mL，取得了良好的放大效果。對最佳條件下制備得到的纖維素硫酸鈉的取代度和粘度進行了測量，其取代度為0.29，而4％的NaCS溶液動力粘度高達489 mPa.s。 在成功制備出纖維素硫酸鈉后，對NaCS-PDMDAAC微膠囊做了一些表征。對微膠囊的直徑和膜厚進行了測量，并對膜的結構進行了掃描電鏡的拍攝?？疾炝擞绊懳⒛z囊機械強度的因素，發(fā)現(xiàn)在膠囊球形度良好的情況下，其機械強度可高達2010 g，遠遠高于文獻報導。對微膠

4、囊在長時間振蕩中的抗剪切性能進行了研究，將膠囊放在搖瓶中置于搖床上150 rpm振蕩時，在44天內(nèi)未出現(xiàn)破碎。 利用NaCS-PDMDAAC微膠囊體系對表達人類可溶性Fas配體(shFasL)的重組盤基網(wǎng)柄菌進行了固定化培養(yǎng)。首先考察了微膠囊體系和盤基網(wǎng)柄菌的生物相容性，發(fā)現(xiàn)NaCS對細胞的生長有一定的促進作用，而且細胞在微膠囊內(nèi)生長良好，表現(xiàn)出較好的生物相容性。對微膠囊應用于盤基網(wǎng)柄菌固定化培養(yǎng)的制備條件進行了優(yōu)化，得到的最佳

5、條件是NaCS濃度3.59％，PDMDAAC濃度6.18％，反應時間15.4 min。在優(yōu)化條件下，分別在復雜HL-5C培養(yǎng)基和全合成SIH培養(yǎng)基中對盤基網(wǎng)柄菌進行了固定化培養(yǎng)，細胞密度分別達到了1.61×108 mL-1和1.92x108 mL-1，是懸浮培養(yǎng)時的6～8倍，膠囊內(nèi)產(chǎn)物shFasL的濃度分別達到了1057μgL-1和1216μgL-1，是懸浮培養(yǎng)時的4～7倍。對盤基網(wǎng)柄菌在固定化條件下的多批次培養(yǎng)進行了研究，在細胞生長到