專利名稱：分離/純化或提取用粒狀載體及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及優(yōu)選用于分離/純化或提取與生物相關(guān)的物質(zhì)(例如，核酸，包括DNA和RNA，蛋白質(zhì)，糖類，以及具有疏水性的低分子有機(jī)化合物)的粒狀載體，及其生產(chǎn)方法。
按本發(fā)明，術(shù)語“與生物相關(guān)的物質(zhì)”表示生物的組成成分，例如，核酸，包括DNA和RNA，蛋白質(zhì)，糖類，以及具有疏水性的低分子有機(jī)化合物。
例如，如JP-A-11-313670中所述，利用了一種在載體上吸附和分離核酸的方法，所述載體是通過使含磁性物質(zhì)的二氧化硅顆粒表面載有聚丙烯酰胺而制備的，以及一種分離具有特異性核苷酸序列的核酸的方法，該方法包括如下步驟，即，使核酸與通過利用酰胺鍵將寡核苷酸固定在無孔的有機(jī)聚合物顆粒表面而制備的載體形成雜交體。
然而，這些方法引起這些載體的表面非特異性吸附或更低吸附水平。因此，一直需要改善回收與生物相關(guān)的物質(zhì)的效率。
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服上述問題。具體地說，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種粒狀載體，它對于靶物質(zhì)具有高吸附特異性和高吸附密度，并且具有大為提高的回收效率，以及提供一種生產(chǎn)它們的方法。
本發(fā)明人進(jìn)行了研究以實(shí)現(xiàn)所述目的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了，碳質(zhì)材料和/或碳化物的粒狀物表面或者通過用碳質(zhì)材料和/或碳化物涂布陶瓷顆?；虼判灶w粒表面而制備的粒狀物的表面能在其上以高密度特異性地固定與生物相關(guān)的物質(zhì)，從而能顯著提高回收效率。
此外，為了生產(chǎn)這樣的粒狀載體，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了，通過對所述粒狀物表面的化學(xué)改性，可進(jìn)一步增大被固定的量。
本發(fā)明基于這些發(fā)現(xiàn)。
一方面，本發(fā)明提供了一種用于分離/純化或提取與生物相關(guān)的物質(zhì)的碳質(zhì)材料和/或碳化物的粒狀載體。
在本發(fā)明第二方面，所述碳質(zhì)材料可以是選自金剛石、非晶質(zhì)碳、無定形碳和石墨的一種材料或多種材料的組合。
此外，在本發(fā)明第三方面，所述碳化物可以是選自碳化硅、碳化鎢和/或碳化鈦的一種碳化物或多種碳化物的組合。
另外，在本發(fā)明第四方面，所述金剛石可以是金剛石和/或非金剛石碳。
在第五方面描述的、本發(fā)明這樣的粒狀載體可通過用所述碳質(zhì)材料和/或碳化物涂布陶瓷顆粒或磁性顆粒表面而制備。
在該情況下，在本發(fā)明第六方面，所述陶瓷顆?？梢允沁x自二氧化硅、氧化鋁和/或碳化硅的一種陶瓷或多種陶瓷的組合。
在本發(fā)明第七方面，所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的涂層厚度優(yōu)選是1nm或更大。
那么，在本發(fā)明第八方面，優(yōu)選對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性，以致可在末端排列一種極性基。
此外，在本發(fā)明第九方面，優(yōu)選將核酸和/或蛋白質(zhì)固定在所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面。
在第十方面，上述本發(fā)明的粒狀載體可通過一種生產(chǎn)粒狀載體的方法以簡單的方式生產(chǎn)，該方法包括這一步驟，即，對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性，以致可在末端排列一種極性基。
在第十一方面，在生產(chǎn)粒狀載體的方法中，進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的步驟優(yōu)選包括，對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行氫化處理、氯化處理、氨基化處理和羧基化處理。
換句話說，在第十二方面，進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的步驟優(yōu)選包括，所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面的氫化處理，在氯氣中借助于紫外線輻照對其表面的氯化處理，在氨氣中借助于紫外線輻照的氨基化處理和通過在非水溶劑中與羧酸酰氯反應(yīng)的羧基化處理，以及中和處理。
在第十三方面，生產(chǎn)本發(fā)明的粒狀載體的方法可通過在流體槽型光反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的步驟來實(shí)施，所述反應(yīng)器包括一個(gè)真空容器，一個(gè)在該真空容器上以可移動(dòng)的方式安裝的玻璃濾器，一塊處于真空容器外側(cè)的石英玻璃板，一個(gè)在石英玻璃板外部的高壓水銀弧光燈，一條通氯、氬氣和氨的管，一條抽真空的管，以及用于控制進(jìn)入管內(nèi)的流量的閥。
在本發(fā)明第一方面，本發(fā)明的粒狀載體的構(gòu)成成分包括碳質(zhì)材料和/或碳化物。
碳質(zhì)材料表示通過共價(jià)鍵連接在金屬等物質(zhì)上的碳原子，該材料包括例如，選自金剛石、非晶質(zhì)碳、無定形碳和石墨的一種材料或多種材料的組合，如在第二方面中所述。
具體地說，具有高得多的固定化密度的金剛石是優(yōu)選的。
在第四方面，所述金剛石是金剛石和/或非金剛石碳。
就金剛石來說，可應(yīng)用任何合成的金剛石，在高壓下制備的金剛石或天然金剛石。另外，它的結(jié)構(gòu)可以是單晶的或多晶的。就生產(chǎn)率來說，優(yōu)選應(yīng)用通過氣相合成法(例如，微波等離子體CVD)生產(chǎn)的金剛石。
至于非金剛石碳，可應(yīng)用石墨、無定形碳或類金剛石碳的任一種。
術(shù)語“碳化物”表示碳與比碳更正性的元素的化合物，它包括例如，選自碳化硅、碳化鎢和/或碳化鈦的一種碳化物或多種碳化物的組合，如本發(fā)明第三方面中所述。
至于在第五方面，本發(fā)明粒狀載體可通過用碳質(zhì)材料和/或碳化物涂布陶瓷顆?；虼判灶w粒表面而制備。
術(shù)語“陶瓷顆?！北硎居商沾刹牧现苽涞念w粒，它包括例如，二氧化硅、氧化鋁和碳化硅的顆粒，如本發(fā)明第六方面中所述。
術(shù)語“磁性顆?！北硎揪哂写判缘牟牧项w粒。優(yōu)選的是，優(yōu)選利用具有一種性能的磁性顆粒，以致該磁性顆粒在磁場中能產(chǎn)生強(qiáng)的磁性，但是當(dāng)離開磁場時(shí)就失去磁性(即，具有順磁性)。
磁性顆粒包括例如，尖晶石型或鉛酸鹽(bran bite)型鐵氧體，以及主要成分是鐵、鎳和鈷的合金。
在該情況下，如在第七方面中所述，涂層的厚度是1nm或更大，優(yōu)選是1nm～1,000nm。
在1nm以下，基本上不能發(fā)揮涂層的效果。另一方面，在1,000nm以上，應(yīng)用了實(shí)體涂層的頂表面。所以，從勞動(dòng)力和成本方面考慮是效率低的。
用碳質(zhì)材料和/或碳化物的涂布可通過已知方法進(jìn)行。例如，可通過下列方法進(jìn)行涂布例如，微波等離子體CVD、ECRCVD、IPC、直流濺射、ECR濺射、離子鍍敷、電弧離子鍍敷、EB沉積、電阻加熱沉積和淤漿涂布。
所述粒狀載體的平均粒徑范圍優(yōu)選是1～5,000μm。在該范圍以外，反應(yīng)效率(例如，分離/純化或提取期間的分離密度(separationdensity)和分離速率)太差而從強(qiáng)度的保持方面考慮不是優(yōu)選的。
優(yōu)選的是，特意使本發(fā)明的粒狀載體表面變得粗糙。這樣的粗糙表面優(yōu)選可具有增大的基材表面積，于是，可以固定大量DNA等。
在本發(fā)明的粒狀載體中，優(yōu)選地對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基，以便容易在基材表面固定與生物相關(guān)的物質(zhì)。
所述極性基包括，例如，羥基、羧基、硫酸基、氰基、硝基、巰基、氨基、環(huán)氧基和活性酯基。可通過0～12個(gè)碳原子(優(yōu)選0～6個(gè)碳原子)的烴基將極性基固定在所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面。
例如，當(dāng)極性基是羧基時(shí)，在碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面連接一元羧酸(例如，甲酸、乙酸和丙酸)，二元羧酸(例如，草酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸和富馬酸)，多元羧酸(例如，偏苯三酸)。優(yōu)選地，在其上連接草酸和琥珀酸。這樣的化學(xué)改性可通過肽鍵或酯鍵等固定在碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面。
如第九方面中所述，本發(fā)明的粒狀載體可在碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面固定核酸和/或蛋白質(zhì)。
通過本方法對碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性以后，可在其上固定結(jié)合到與生物相關(guān)的靶物質(zhì)上的核酸(例如，DNA和RNA)和/或蛋白質(zhì)。
待固定的核酸可選自DNA、RNA、多核苷酸等，適當(dāng)?shù)兀Q于需要有意分離/純化的與生物相關(guān)的物質(zhì)。對來源沒有特別限制。還可應(yīng)用來自高等動(dòng)物、高等植物、真菌、細(xì)菌和病毒的天然核酸以及人工修飾的核酸和合成多核苷酸。對于鏈長度沒有特別限制，但從簡單操作的角度來考慮，鏈長度優(yōu)選是4～50kb。
不但可固定單鏈核酸，還可固定雙鏈核酸。
就雙鏈核酸來說，至少一端優(yōu)選是粘性末端，以便以簡單的方式穩(wěn)固地固定所述雙鏈。
如果對碳質(zhì)材料和/或類似物的表面進(jìn)行化學(xué)改性，至少一端具有兩個(gè)或更多個(gè)含伯胺的核苷酸，用于通過酰胺鍵與活性酯基強(qiáng)烈固定化來進(jìn)行化學(xué)改性。
含伯胺的核苷酸的典型實(shí)例包括腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)和鳥嘌呤(G)。特別地，腺嘌呤(A)或鳥嘌呤(G)是優(yōu)選的。
現(xiàn)在舉例說明固定具有兩個(gè)或更多個(gè)在其末端含伯胺的核苷酸的雙鏈DNA的方法。
第一種方法是，利用具有兩個(gè)或更多個(gè)在5′端含伯胺的引物，通過從mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)DNA。
就引物來說，可應(yīng)用在5′端含伯胺的核苷酸，優(yōu)選具有兩個(gè)或更多個(gè)腺嘌呤(A)分子和/或鳥嘌呤(G)分子。
第二種方法是，利用具有兩個(gè)或更多個(gè)在5′端含伯胺的引物，通過PCR擴(kuò)增(特異性模板DNA)。
就引物來說，制備了在5′端含伯胺的核苷酸，優(yōu)選一組具有兩個(gè)或更多個(gè)腺嘌呤(A)分子和/或鳥嘌呤(G)分子的引物。
第三種生產(chǎn)方法包括，使需要有意固定的DNA與限制酶反應(yīng)，該限制酶例如是，具有對一個(gè)位點(diǎn)(其中，序列中存在兩個(gè)或更多個(gè)含伯胺的核苷酸)的特異性切割活性的EcoRI。
第四種方法是，直接將末端具有伯胺的核苷酸添加到平端多核苷酸。
此外，可以根據(jù)需要分離或純化的與生物相關(guān)的物質(zhì)來適當(dāng)?shù)剡x擇需要固定的蛋白質(zhì)。當(dāng)與生物相關(guān)的物質(zhì)例如是酶時(shí)，可選定底物。就抗體來說，可選定抗原或半抗原。
如在第十方面中所述，一種包括如下步驟的方法可生產(chǎn)本發(fā)明的粒狀載體，即，對碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性，以致可在末端排列一種極性基。
對碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的方法包括下述方法一種方法，它包括用氧等離子體氧化碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的步驟以及后續(xù)蒸汽處理的步驟；一種方法，它包括氫化處理碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的步驟，在氯氣中用紫外線輻照而氯化碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的步驟，以及后續(xù)在堿性溶液中水解而羥基化的步驟；一種方法，它包括用氧等離子體氧化碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的步驟，隨后氯化和在堿溶液中水解而羥基化的步驟；一種方法，它包括氫化處理碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的步驟，隨后在氯氣中用紫外線輻照而氯化碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的步驟，以及在非水溶劑中與蘇打羧酸鹽反應(yīng)的步驟；等等。
此外，如果碳質(zhì)材料表面存在羥基，就用硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑和鋁偶聯(lián)劑在其上進(jìn)行處理，于是化學(xué)改性更強(qiáng)烈。
如果極性基是羧基，進(jìn)行化學(xué)改性的最優(yōu)選的步驟是，如在第十一方面中所述，優(yōu)選進(jìn)行碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面的氫化處理，它的氯化處理，它的氨基化處理和它的羧基化處理。
至于第十二方面，更具體地說，下述方法是優(yōu)選的，它包括碳質(zhì)材料和/或類似物的表面的氫化處理，在氯氣中用紫外線輻照而氯化碳質(zhì)材料和/或類似物的表面，在氨氣中用紫外線輻照而氨基化，在非水溶劑中與羧酸酰氯反應(yīng)和在弱堿性溶液中中和。
至于第十三方面，可通過在流體槽型光反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基來進(jìn)行這樣的化學(xué)改性，所述反應(yīng)器包括一個(gè)真空容器，一個(gè)在該真空容器上以可移動(dòng)的方式安裝的玻璃濾器，一塊處于真空容器外側(cè)的石英玻璃板，一個(gè)在石英玻璃板外部的高壓水銀弧光燈，一條通氯、氬氣和氨的管，一條抽真空的管，以及用于控制進(jìn)入管內(nèi)的流量的閥。
流體槽型光反應(yīng)器的一個(gè)實(shí)例如

圖1中所示。
圖1的裝置裝有真空容器2，其中包含玻璃濾器1。玻璃濾器的作用是作為容納需要在其中有意進(jìn)行化學(xué)改性的碳質(zhì)材料和/或碳化物的部件，而且以相對于真空容器2可移動(dòng)的方式安裝。
通過真空容器2外側(cè)的石英玻璃板3安裝了高壓水銀弧光燈4，于是，可在結(jié)構(gòu)上對真空容器內(nèi)部進(jìn)行紫外線輻照、真空容器2裝有管5，氯、氬氣(Ar)和氨可流過它，以及將真空容器內(nèi)部抽真空的管6。這些管受三通閥V1、閥V2、閥V3和三通閥V4的控制。
當(dāng)應(yīng)用圖1的光反應(yīng)器時(shí)，可進(jìn)行氫化、氯化和氨基化，而碳質(zhì)材料和/或碳化物可留在玻璃濾器1中，無需將碳質(zhì)材料和/或碳化物從真空容器2中取出。另外，可將碳質(zhì)材料和/或碳化物與玻璃濾器1一起取出，并且可按簡單方式羧基化。
本發(fā)明的粒狀載體可用于分離/純化或提取與生物相關(guān)的物質(zhì)。
換句話說，在反應(yīng)液中，與生物相關(guān)的物質(zhì)(例如，DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖類和具有疏水性的低分子有機(jī)化合物)被吸附在粒狀載體上，然后從溶液中被分離或純化。此外，可通過從所述粒狀載體(其上已經(jīng)預(yù)先吸附了DNA等)中溶解DNA等而獲得靶物質(zhì)。
除了分離/純化或提取以外，所述粒狀載體也可用于各種檢驗(yàn)方法而分析與生物相關(guān)的物質(zhì)等，還可用作分離工具的載體而通過親和層析法分離與生物相關(guān)的物質(zhì)。
利用本發(fā)明的粒狀載體來分離/純化或提取與生物相關(guān)的物質(zhì)的方法的一個(gè)實(shí)例如下所述利用本發(fā)明的粒狀載體，將該粒狀載體與含有與生物相關(guān)的物質(zhì)的樣品混合，使樣品中的核酸吸附到粒狀載體上，可用NaOH水溶液或熱水從粒狀載體提取核酸。
調(diào)節(jié)三通閥V1而流通通道B，開啟閥V2。開啟閥V3，另外，調(diào)節(jié)三通閥V4而流通通道C，對真空容器的內(nèi)部抽真空。
關(guān)閉閥V3，調(diào)節(jié)三通閥V1而流通通道A，Ar流入真空容器而調(diào)節(jié)容器內(nèi)部至1.1atm。隨后，停止Ar的流動(dòng)。開啟閥V3，對真空容器的內(nèi)部抽真空。
重復(fù)讓Ar流入真空容器的操作三次。
關(guān)閉閥V3，調(diào)節(jié)三通閥V4而流通通道D，流入氯氣而調(diào)節(jié)容器內(nèi)部至1.1atm。隨后，停止氯的流動(dòng)。開啟閥V3，再次開始氯的流動(dòng)，用高壓水銀弧光燈輻照金剛石顆粒達(dá)5分鐘，同時(shí)使金剛石顆粒在氯氣中流動(dòng)。停止氯的流動(dòng)，調(diào)節(jié)三通閥V4而流通通道C，抽真空。
重復(fù)讓Ar流入真空容器的操作三次。
關(guān)閉閥V3，調(diào)節(jié)三通閥V4而流通通道D。流入氨而調(diào)節(jié)容器內(nèi)部至1.1atm。停止氨的流動(dòng)。開啟閥V3。再次開始氨的流動(dòng)，用高壓水銀弧光燈輻照金剛石顆粒達(dá)30分鐘，同時(shí)使金剛石顆粒流動(dòng)。停止氨的流動(dòng)，調(diào)節(jié)三通閥V4而流通通道C，抽真空。關(guān)閉閥V3，并且開啟Ar的流動(dòng)，打開真空容器的蓋子，將樣品與玻璃濾器一起取出。(3)金剛石顆粒表面的羧基化將圖1裝置的玻璃濾器安裝在具有一個(gè)旋塞的吸氣瓶內(nèi)(瓶內(nèi)裝有10vol.％琥珀酰氯和1，4-二噁烷溶液)，浸漬15min。隨后，開啟旋塞，吸出琥珀酰氯。然后，依次用1，4-二噁烷(三次)和10wt％碳酸鉀水溶液(三次)漂洗所述金剛石顆粒，另外用水漂洗三次。將所得金剛石顆粒干燥。(4)評估對于與生物相關(guān)的物質(zhì)的分離特性用一種如圖2中所示評估固定量的裝置來評估形成的粒狀載體對于與生物相關(guān)的物質(zhì)的分離/純化或提取特性。圖2的固定化裝置包括用來放置需要評估的粒狀載體的池11，用來循環(huán)溶液的泵12，管13和盛溶液的容器14。1)活化將1mL羧基化金剛石顆粒置于用來評估固定量的裝置的池11內(nèi)。在壓力下用泵12將下列組成的溶液填充入池11。使金剛石顆粒在室溫下在其中靜置30分鐘而活化。溶液N-羥基琥珀酰亞胺20mM1-[(二甲氨基)丙基]3-乙基碳二亞胺0.1M磷酸鹽緩沖液，pH6 0.1M2)寡核苷酸的固定在壓力下用泵將寡核苷酸(見序列表中的序列號No.1)的無菌10nm/mL水溶液填充入池中。使金剛石顆粒在室溫下在其中靜置2小時(shí)而固定寡核苷酸。3)互補(bǔ)寡核苷酸的雜交用泵將C端被Cy3(由Amersham-Pharmacia Biotech Co.，Ltd.生產(chǎn)的)修飾了的寡核苷酸(見序列表中的序列號No.2)的無菌10nm/mL水溶液在池中循環(huán)60分鐘。隨后，用無菌水將池漂洗三次。4)互補(bǔ)寡核苷酸的脫雜交和檢測在60℃下在池內(nèi)循環(huán)0.3M NaOH水溶液，使互補(bǔ)寡核苷酸脫雜交。
檢測Cy3的熒光強(qiáng)度(570nm)并基于濃度計(jì)算，從而測定每1mL金剛石顆粒的固定量。
結(jié)果，上述粒狀載體上的固定量是5×104pmol/mL。實(shí)施例2(DLC粒狀載體的生產(chǎn))按與實(shí)施例1中相同的方式，不同的是，用類金剛石碳(DLC)顆粒代替金剛石顆粒，生產(chǎn)了一種粒狀載體。同樣評估了粒狀載體上的固定量。
結(jié)果，上述粒狀載體上的固定量是5×103pmol/mL。實(shí)施例3(石墨粒狀載體的生產(chǎn))按與實(shí)施例1中相同的方式，不同的是，用石墨顆粒代替金剛石顆粒，生產(chǎn)了一種粒狀載體。同樣評估了粒狀載體上的固定量。
結(jié)果，上述粒狀載體上的固定量是1×103pmol/mL。實(shí)施例4(碳化物粒狀載體的生產(chǎn))按與實(shí)施例1中相同的方式，不同的是，用碳化物顆粒代替金剛石顆粒，生產(chǎn)了一種粒狀載體。同樣評估了粒狀載體上的固定量。
結(jié)果，上述粒狀載體上的固定量是1×103pmol/mL。對比例(可商購的產(chǎn)品)利用通過將抗生物素蛋白結(jié)合在纖維素載體上而生產(chǎn)的可商購的粒狀載體(由Amersham-Pharmacia Biotech Co.，Ltd.生產(chǎn)的“Avidin-Sepharose”)，按與實(shí)施例1中相同的方式評估了粒狀載體上的固定量。
結(jié)果，上述粒狀載體上的固定量是5×102pmol/mL。
上述結(jié)果表明，與可商購的產(chǎn)品相比，本發(fā)明的粒狀載體以高固定密度固定與生物相關(guān)的物質(zhì)。
工業(yè)適用性本發(fā)明的粒狀載體以高固定密度固定與生物相關(guān)的物質(zhì)，具有更少的非特異性吸附。所以，本發(fā)明的粒狀載體適用于分離/純化或提取與生物相關(guān)的物質(zhì)。
此外，本發(fā)明的粒狀載體可通過本發(fā)明的生產(chǎn)方法以簡單方式生產(chǎn)。
當(dāng)使用時(shí)，本發(fā)明的粒狀載體可在短時(shí)間實(shí)現(xiàn)高效率回收與生物相關(guān)的物質(zhì)。所以，本發(fā)明的粒狀載體適用于在醫(yī)療領(lǐng)域中診斷疾病，還適用于生物化學(xué)和分子生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域中的研究工作。
序列表序列表<110>TOYO KOHAN CO.，LTD.<120>分離/純化或提取用粒狀載體及其生產(chǎn)方法<130>4071PCT<150>JP 2000-318337<151>2000-10-18<160>2<210>1<211>23<212>DNA<213>人工序列<400>1gttttcccag tcacacgacg ttg 23<210>2<211>23<212>DNA<213>人工序列<400>2caacgtcgtg tgactgggaa aac 2權(quán)利要求
1.一種用于分離/純化或提取與生物相關(guān)的物質(zhì)的碳質(zhì)材料和/或碳化物的粒狀載體。
2.權(quán)利要求1的粒狀載體，其中，所述碳質(zhì)材料是選自金剛石、非晶質(zhì)碳、無定形碳和石墨的一種材料或多種材料的組合。
3.權(quán)利要求1或2的粒狀載體，其中，所述碳化物是選自碳化硅、碳化鎢和/或碳化鈦的一種碳化物或多種碳化物的組合。
4.權(quán)利要求2的粒狀載體，其中，所述金剛石是金剛石和/或非金剛石碳。
5.權(quán)利要求1～4的粒狀載體，其中，在陶瓷顆粒或磁性顆粒表面涂布所述碳質(zhì)材料和/或碳化物。
6.權(quán)利要求5的粒狀載體，其中，所述陶瓷顆粒是選自二氧化硅、氧化鋁和/或碳化硅的一種陶瓷或多種陶瓷的組合。
7.權(quán)利要求5或6的粒狀載體，其中，所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的涂層厚度是1nm或更大。
8.權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的粒狀載體，其中，對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性，以致可在末端排列一種極性基。
9.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)的粒狀載體，其中，將核酸和/或蛋白質(zhì)固定在所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面。
10.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1～9的粒狀載體的方法，該方法包括這一步驟，即，對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行化學(xué)改性，以致可在末端排列一種極性基。
11.權(quán)利要求10的生產(chǎn)粒狀載體的方法，其中，進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的步驟包括，對所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面進(jìn)行氫化處理、氯化處理、氨基化處理和羧基化處理。
12.權(quán)利要求10的生產(chǎn)粒狀載體的方法，其中，進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的步驟包括，所述碳質(zhì)材料和/或碳化物的表面的氫化處理，在氯氣中借助于紫外線輻照對其表面的氯化處理，在氨氣中借助于紫外線輻照的氨基化處理和通過在非水溶劑中與羧酸酰氯的反應(yīng)的羧基化處理，以及中和處理。
13.權(quán)利要求10～12任一項(xiàng)的生產(chǎn)粒狀載體的方法，其中，進(jìn)行化學(xué)改性以致可在末端排列一種極性基的步驟是在一個(gè)流體槽型光反應(yīng)器中進(jìn)行的，該反應(yīng)器包括一個(gè)真空容器，一個(gè)在該真空容器上以可移動(dòng)的方式安裝的玻璃濾器，一塊處于真空容器外側(cè)的石英玻璃板，一個(gè)在石英玻璃板外部的高壓水銀弧光燈，一條通氯、氬氣和氨的管，一條抽真空的管，以及用于控制進(jìn)入管內(nèi)的流量的閥。
全文摘要
一種粒狀載體，其上能以高密度高度特異性地吸附靶物質(zhì)，并且能以顯著提高的效率回收它；以及一種分離/純化或提取的方法。所述粒狀載體包括碳質(zhì)材料和/或碳化物，它可用于分離/純化或提取與生物體相關(guān)的物質(zhì)。所述方法包括，利用上述粒狀載體分離/純化或提取與生物體相關(guān)的物質(zhì)。
文檔編號B01J20/32GK1469775SQ01817536
公開日2004年1月21日 申請日期2001年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者丹花通文, 岡村浩, 高木研一, 渡邊公綱, 鈴木勉, 高橋浩二郎, 一, 二郎, 綱 申請人:東洋鋼鈑株式會(huì)社