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接枝共聚物官能化制品的制作方法

文檔序號:8416749閱讀:360來源:國知局
接枝共聚物官能化制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及配體官能化基底以及用于制備所述基底的方法。所述官能化基底可用 于從生物樣品中選擇性結(jié)合和除去生物材料,例如核酸、宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)、內(nèi)毒素和病毒。
【背景技術(shù)】
[0002] 靶標(biāo)生物材料,例如病毒和生物大分子(包括活細(xì)胞的組分或產(chǎn)物,例如蛋白質(zhì)、 碳水化合物、脂質(zhì)和核酸)的檢測、定量、分離和純化一直是研宄人員的目標(biāo)。從診斷上來 講,檢測和量化是重要的,例如,作為各種生理狀況諸如疾病的指示。對于治療應(yīng)用和在生 物醫(yī)學(xué)研宄中,諸如抗體和酶的生物大分子的分離和純化是重要的。
[0003] 在活的有機體內(nèi)的天然狀態(tài)下,這些生物大分子的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的生物活性一般來 講保持在相當(dāng)窄的PH和離子強度范圍內(nèi)。因此,任何分離和純化操作必須考慮這些因素以 得到具有效力的處理后生物大分子。
[0004] 某些離子聚合物,特別是陽離子聚合物對于細(xì)胞和/或細(xì)胞碎片的絮凝以及對于 蛋白質(zhì)沉淀的使用是已知的。相似地,已經(jīng)使用離子聚合物來改變過濾介質(zhì)以在深度過濾 或膜吸附體類型應(yīng)用中提高從工藝液流中移除雜質(zhì)。隨著被處理介質(zhì)的電導(dǎo)率增加(即, 隨著含鹽量增加),這些聚合物的效能通常降低。在本領(lǐng)域中,需要在高離子強度條件下對 生物物種的親和力提高的聚合物材料。
[0005] 根據(jù)溶質(zhì)在流動相(其可以是氣體或液體)和固定相之間的交換,可對生物產(chǎn)物 混合物進(jìn)行色譜分離和純化操作。溶液混合物中各種溶質(zhì)實現(xiàn)分離,是由于改變了各溶質(zhì) 與固定相的結(jié)合相互作用;當(dāng)受到流動相的解離和置換作用時,與相互作用不太強的溶質(zhì) 相比,較強的結(jié)合相互作用一般導(dǎo)致保留時間較長,以該方式,可以實現(xiàn)分離和純化。
[0006] 大多數(shù)當(dāng)前的捕獲或純化色譜法是通過傳統(tǒng)的柱色譜技術(shù)實現(xiàn)的。這些技術(shù)在下 游純化中具有嚴(yán)重的瓶頸問題,因為使用這種技術(shù)的通過量比較低。對于緩解這些問題的 嘗試包括增加色譜柱的直徑,但這繼而會由于裝柱有效性和再生性困難而面臨挑戰(zhàn)。較大 的色譜柱直徑還會增加難以解決的溝流發(fā)生率。同樣,在傳統(tǒng)的色譜柱中,當(dāng)檢測到所需要 產(chǎn)物的漏過量高于某一水平時,所述吸附操作會被停止。這會引起吸附介質(zhì)的動態(tài)吸附或 有效吸附容量將顯著小于總吸附或靜態(tài)吸附容量。鑒于一些色譜樹脂成本較高,這種有效 性的縮減會導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟后果。
[0007] 聚合物樹脂被廣泛用于各種目標(biāo)化合物的分離和純化。例如,可根據(jù)離子基團的 存在、根據(jù)靶標(biāo)化合物的大小、根據(jù)疏水相互作用、根據(jù)親和相互作用或根據(jù)共價鍵的形成 而將聚合物樹脂用于純化或分離靶標(biāo)化合物。在本領(lǐng)域中,需要對其他生物材料具有增強 親和力的聚合物基底,以使得能從生物樣品中將它們選擇性除去。在本領(lǐng)域中還需要配體 官能化膜,所述膜可克服擴散和結(jié)合的限制,并且可以在高通過量和較低壓降下操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本公開涉及配體官能化聚合物、其制備方法以及具有接枝配體官能的聚合物的基 底。更具體地講,基底包括與其接枝配體官能化聚合物和任選的交聯(lián)聚合物底漆層。配體 官能的聚合物的配體基團包括胍基單體,包括含有胍和雙胍的配體。接枝聚合物具有用于 在接近或低于中性或帶負(fù)電生物材料的Pi的pH處結(jié)合該生物材料的必需親和力,所述生 物材料例如為細(xì)胞、細(xì)胞碎片、細(xì)菌、孢子、病毒、核酸、內(nèi)毒素和蛋白。
[0009] "烷基"是指具有一至約十二個碳原子的直鏈或支鏈、環(huán)狀或無環(huán)的飽和單價烴 基,如甲基、乙基、1_丙基、2_丙基、戊基等。
[0010] "亞烷基"是指具有一至約十二個碳原子的直鏈飽和二價烴基或具有三至約十二 個碳原子的支鏈飽和二價烴基,如亞甲基、亞乙基、亞丙基、2-甲基亞丙基、亞戊基、亞己基, 等等。
[0011] "烯基"是指具有二至約十二個碳原子的直鏈不飽和單價烴基或具有三至約十二 個碳原子的支鏈不飽和烴基。
[0012] "芳基"是指單價芳族,例如苯基、萘基,等等。
[0013] "亞芳基"是指多價芳族,例如亞苯基、萘,等等。
[0014] "亞芳烷基"是指芳基基團附接到上述亞烷基上所形成的基團,如芐基、1-萘乙基, 等等。
[0015] "雜亞芳基"指為芳族和雜環(huán)的二價基團。即,雜亞芳基在具有5或6元的芳環(huán)中 包含至少一個雜原子。合適的雜原子通常為氧、硫或氨基。所述基團可具有一至五個連接 的、稠合的或它們的組合的環(huán)。至少一個環(huán)為芳雜環(huán),且任何其他環(huán)可為芳環(huán)、非芳環(huán)、雜 環(huán)、碳環(huán)或它們的組合。在一些實施例中,所述雜亞芳基具有至多5個環(huán)、至多4個環(huán)、至多 3個環(huán)、至多2個環(huán),或一個環(huán)。雜亞芳基基團的實例包括但不限于三嗪二基、吡啶二基、嘧 啶二基、噠嗪二基等。
[0016] 通篇中所用的術(shù)語"接枝"是指共價化學(xué)鍵形成于基底與配體官能的聚合物之間。
[0017] "烴基"包括芳基和烷基;
[0018] "(雜)烴基"包括烴基烷基和芳基基團,和雜烴基雜烷基和雜芳基基團,后者包含 一個或多個鏈中(鏈中的)雜原子如醚或氨基基團。雜烴基可任選地包含一種或多種鏈中 (鏈中的)官能團,所述官能團包括酯、酰胺、脲、氨基甲酸酯和碳酸酯官能團。除非另外指 明,非聚合的(雜)烴基基團通常包含1至60個碳原子。除了以上對于"烷基"、"雜烷基"、 "芳基"和"雜芳基"所述的那些外,如本文所用,此類雜烴基的一些實例還包括但不限于甲 氧基、乙氧基、丙氧基、4-二苯基氨基丁基、2-(2' -苯氧基乙氧基)乙基、3, 6-二氧雜庚基、 3, 6-二氧雜己基-6-苯基。
[0019] "(雜)亞芳基"包括亞芳基和雜亞芳基。
【具體實施方式】
[0020] 在本發(fā)明的制品和方法中,提供了配體官能化基底,在接近或低于生物材料的pi 的PH處,所述基底特別是在高離子強度介質(zhì)中具有對該生物材料的增強親和力和/或容 量,所述生物材料例如為宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)、內(nèi)毒素、DNA、RNA、病毒和其他微生物。對此類生 物材料的親和力使得可純化在那些pH處帶正電的材料,例如抗體,因為它們未結(jié)合在配體 官能團上。所述配體官能化基底使得配體基團可選擇性捕獲或結(jié)合靶標(biāo)生物材料。
[0021] 在本公開的方法中,配體官能化基底通過以下方式提供:a)提供基底,和b)在II 型光引發(fā)劑的存在下用胍基官能的配體(甲基)丙烯酰單體對基底進(jìn)行自由基接枝。
[0022] 在一些實施例中,基底還可包括設(shè)置在其表面上的底漆層,所述底漆層包括下列 各項的反應(yīng)產(chǎn)物:1)多胺聚合物,2)用于多胺聚合物的多官能交聯(lián)劑,和任選地3)具有可 聚合的烯鍵式不飽和基團的胺反應(yīng)性單體,所述基團優(yōu)選地為(甲基)丙烯?;鶊F和胺反 應(yīng)性官能團。胍基官能的配體(甲基)丙烯酰單體在II型光引發(fā)劑的存在下接枝到底漆 層。
[0023] 接枝到基底表面(或底漆層)的聚合物包含式Ia或b的聚合配體官能單體單元:
【主權(quán)項】
1. 一種制備配體官能的基底的方法,其包括以下步驟: a) 提供基底, b) 在II型光引發(fā)劑的存在下用下式的胍基官能的(甲基)丙烯酰單體對所述基底進(jìn) 行自由基接枝:
其中 R1為H或C rC4烷基; R2為(雜)烴基基團; 每個R3獨立地為H或烴基; R4為
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