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Radioisotopes 66(7): 243-249 (2017)


放射線乳化グラフト重合法を用いた抗体高速精製のためのアニオン交換繊維の作製Preparation of Anion-exchange Fibers with Radiation-induced Emulsion Graft Polymerization for Rapid Protein Purification

千葉大学大学院工学研究院Department of Applied Chemistry and Biotechnology, Chiba University ◇ 263–8522 千葉市稲毛区弥生町1–33 ◇ 1–33 Yayoi-cho, Inage-ku, Chiba Pref., 263–8522, Japan

受付日:2017年1月13日Received: January 13, 2017
受理日:2017年3月10日Accepted: March 10, 2017
発行日:2017年7月15日Published: July 15, 2017

放射線乳化グラフト重合法を用いて,ポリエチレン繊維を基材とした抗体高速精製のためのアニオン交換吸着材(アニオン交換繊維)を作製した。グリシジルメタクリレート(GMA)をTween 20によって乳化させ,乳化グラフト重合を行った。続いて,グラフト鎖中のエポキシ基にジエチルアミンを付加した。ジエチルアミノ型アニオン交換繊維を高さ2.0 cmでカラムへ充填し,ウシ血清アルブミン(BSA)溶液を空間速度60 h−1で流通したところ,動的吸着容量は76 mg-BSA/mL-columnであった。同様にBSA溶液を空間速度1200 h−1で流通したときのBSAの動的吸着容量は,33 mg-BSA/mL-columnであり,市販のアニオン交換粒子(DEAE Sepharose Fast Flow)を同じ高さで充填したカラムのそれよりも35倍高かった。これは,アニオン交換繊維ではアニオン交換基が繊維表面近傍に存在するのに対して,アニオン交換粒子ではアニオン交換基が粒子内部に存在するためである。

An anion-exchange fiber capable of rapidly capturing proteins was prepared by radiation-induced emulsion graft polymerization. Glycidyl methacrylate emulsified with a surfactant Tween 20 was graft-polymerized onto pre-irradiated polyethylene fiber. Subsequently, some of epoxy groups of the graft chain were reacted with diethylamine. The 2.0-cm high column charged with the resultant diethylamino-type anion-exchange fiber exhibited a dynamic binding capacity (DBC) for 76 mg of bovine serum albumin (BSA) per mL of the column at a space velocity (SV) of BSA solution of 60 h−1. The DBC of the anion-exchange-fiber-packed column at an SV of 1200 h−1, 33 mg-BSA/mL, was 35 fold higher than that of a commercially available anion-exchange bead (DEAE Sepharose Fast Flow)-packed column with an identical column height with the fiber-packed column. This advantage of the fiber over the bead will result from the localization of the graft chain at the periphery of the fiber.

Key words: radiation-induced grafting; emulsion graft polymerization; anion-exchange fiber; protein purification; dynamic binding capacity

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