[發明專利]改進的色譜介質的制備方法以及使用方法

有效

• 申請號: 201110222432.3
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102343257A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: M·J·迪茲;J·J·邁克納
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;B01D15/08;C07K1/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生

技術領域

本發明涉及一種通過自由基聚合來制備具有共價鍵合的聚合物配體鏈的單分散大孔聚合介質的改進方法。所述介質可以用于色譜純化，獲得具有改進的蛋白質結合容量、動力學性質和選擇性的聚合物載體，本發明還涉及所述介質的制備和使用方法。

背景技術

在現代衛生保健當中，由活性有機體制得的治療用蛋白質的重要性在日益提高。這些蛋白質提供了很多優于常規藥物的優點，包括對目標疾病的專一性和功效的提高。哺乳動物的免疫系統使用很多蛋白質來控制和消除疾病威脅。隨著基因和蛋白質工程學的發展，人們能夠開發出許多“設計的”或者重組蛋白質療法。這些療法可能基于單獨的蛋白質、化學改性的蛋白質、蛋白質片段或蛋白質結合體。在這些生物藥物的生產中，人們廣泛地采用色譜分離。隨著工業日趨成熟，如果能夠采用新穎的/先進的技術和方法來提高分離效果，將使得生物藥物制造商能夠將這些藥物以更低的價格提供給更多的病人。

用來純化蛋白質的常用色譜法包括親和色譜法、生物親和色譜法、離子交換色譜法、反相色譜法、疏水性相互作用色譜法、親水性相互作用色譜法、尺寸排阻色譜法和混合模式色譜法(包括樹脂的上述種類的組合)等。這些種類的色譜的應用和效率取決于溶質分子與色譜系統的固定相(色譜介質)之間的表面-表面相互作用的選擇性，所述溶質分子和固定相各自都與液體流動相發生相互作用。很多種固定相色譜載體材料可以在市場上購得。

將產品與雜質成功分離的關鍵通常在于以下對象的正確組合：固定相、基礎基質(化學組成和孔結構)和配體性質(配體種類、配體密度、孔結構、配體分布、配體長度和材料組成)，以及流動相或者溶液性質(緩沖劑種類、pH和電導性)?；A基質和配體的具體設計得到了色譜介質，色譜介質的特征包括一些關鍵屬性，包括蛋白質結合容量、處理通量、選擇性、床滲透性和化學穩定性。純化方法包括主要結合產品(結合和洗脫)、主要結合雜質(流過)以及上述情況的組合(所謂的弱分配等)。在設計這些技術的時候，最關鍵的一點是控制上述色譜介質的性質，以便能夠進行和確?？煽康姆蛛x，以得到純化的蛋白質產品。

可以在很多種聚合物載體或基礎基質上進行蛋白質分離。用于樹脂或珠粒結構的常用材料包括多糖(瓊脂糖、纖維素)、合成聚合物(聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯基醚和聚丙烯酰胺)以及陶瓷材料，例如二氧化硅、氧化鋯和孔受控的玻璃。這些材料主要通過孔徑通常約為200-的“擴散孔”吸附蛋白質。

薄膜和整體料也常用于色譜，特別是用于流通應用。常規的薄膜組合物包括合成聚合物，例如聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚醚砜，、尼龍和多糖，例如纖維素。人們已經由以下材料開發出了整體料：聚苯乙烯、多糖、聚甲基丙烯酸酯和其他合成聚合物、多糖和陶瓷。薄膜和整體型色譜與珠粒的區別在于，前者將蛋白質吸附在相同的“對流孔”中，所述對流孔控制薄膜和整體料的滲透性。常規的薄膜和整體型對流孔的孔徑約為0.6-10微米。可以通過各種開發成熟的技術向這些基材添加配體。

通過使用聚合配體“觸手(tentacle)”或“延伸劑(extender)”改進蛋白質結合容量和改進樹脂選擇性的做法包括例如通過接枝將聚合配體偶聯在基礎基質上，所述配體從基礎基質的表面延伸出來。聚合配體延伸劑通常能夠產生更大的結合容量和動力學性質，這是因為目標分子結合到聚合配體上的現象超過了蛋白質在聚合物載體表面上的單層吸附，因此延伸劑增大了配體可達性。

人們已經開發出了兩種用來接枝聚合物延伸劑的標準方法，以便在聚合物載體上形成表面延伸劑，所述聚合物載體是例如用于分離蛋白質等的色譜中的那些，這兩種方法是：1)通過表面基團接枝單體于載體(“接枝單體于”)，2)通過活性基團將預先形成的聚合物接枝到載體(“接枝聚合物到”)。

采用自由基聚合反應對來自聚合材料的單體進行接枝是一種開發成熟的技術。一般來說，所述反應可以由聚合表面材料引發，或者由溶液中的引發劑引發。

可以通過暴露于活性環境，例如溫度、輻射、金屬氧化或通過吸附的引發性物質的引發作用，在表面產生自由基，從而實現從表面引發自由基聚合。但是，這些“接枝單體于”的方法需要特別的設備嚴格控制溶液條件和/或需要以一定的方式對載體進行預先活化，例如用可聚合的連接劑、引發物質或特定的官能團進行預處理，因而使這種方法的實施變得復雜而耗時。