[發明專利]配體接枝基底

有效

• 申請號: 201380049968.7
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN104737018B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: J·K·拉斯馬森;C·A·博特霍夫
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;B01J20/285;C08J7/18;C09D179/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳長會

技術領域

本公開涉及配體接枝基底以及用于制備該基底的方法。該接枝官能化基底可用于從生物樣品中選擇性結合并除去生物物質，諸如蛋白質。

背景技術

靶標生物物質，諸如微生物和生物大分子(包括活細胞的組分或產物，例如蛋白質、碳水化合物、脂質和核酸)的檢測、定量、分離和純化一直以來都是研究人員的目標。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。生物靶標的分離和純化對治療性使用和生物醫學研究十分重要。生物分子諸如酶(其為特殊的一類能催化化學反應的蛋白質)在工業上也是有用的。

在活的有機體內的天然狀態下，生物分子的結構和相應的生物活性通常保持在相當窄的pH和離子強度范圍內。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。

色譜分離和純化操作已成為生物醫藥工業中用于分離生物分子的主要方法。最當前的色譜法是通過常規柱技術來完成，并且以結合和洗脫模式(例如，當靶標物質是純化的對象時)或以流通模式(例如，當靶標物質是待除去的污染物時)來操作。這些技術在下游純化中具有嚴重的瓶頸問題，因為使用這種技術的通過量比較低。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。較大的色譜柱直徑還會增加難以解決的溝流發生率。同樣，在傳統的色譜柱中，當檢測到所需要產物的漏過量高于某一水平時，所述吸附操作會被停止。這會引起吸附介質的動態吸附或有效吸附容量將顯著小于總吸附或靜態吸附容量。鑒于一些色譜樹脂成本較高，這種有效性的縮減會導致嚴重的經濟后果。

由于通過材料的流體流動的對流性質，膜色譜法相比柱色譜法具有提供用于分離生物物質，尤其是生物分子的顯著優點的潛能。在聚合物樹脂廣泛用于柱色譜法的情況下，還必須發生孔隙擴散以使靶標分子與其結合位點相互作用，從而顯著增加分離操作所需的處理時間。然而，利用膜色譜法進行大規模純化所帶來的主要問題是缺乏官能化膜的良好技術且結合靶標物質的能力通常較低。因此，在本領域中需要用于微生物和其它生物物質的具有增強親和力的聚合物基底，尤其是膜，以使得能從生物樣品中將它們選擇性除去。在本領域中還需要配體官能化基底，該基底可克服擴散和結合的限制，并且可以在高通過量和較低壓降下操作。

發明內容

本公開涉及配體官能化聚合物、其制備方法以及具有配體官能化聚合物的接枝涂層的基底。更具體地講，基底包括交聯共聚物層，并且接枝有配體官能聚合物。接枝配體官能共聚物涂層包含以下的紫外線反應產物：

1)交聯共聚物，該共聚物包含光引發劑官能單體單元，以及易于進行交聯反應的單體單元(諸如，具有胺反應性官能團的單體單元)；以及

2)包含配體官能單體單元的單體混合物。

配體接枝共聚物具有結合近中性或帶電荷生物物質，諸如細胞、細胞碎片、細菌、孢子、病毒、核酸、多糖、脂質和蛋白質的必需親和力。結合類型以及所結合的生物物質將根據配體官能單體上存在的配體的類型而改變。

“親和力”是指通過任何手段，包括離子相互作用、共價相互作用、疏水相互作用以及生物親和力(諸如抗體-抗原)相互作用結合生物物質的能力。

“烷基”是指具有一至約十二個碳原子的直鏈或支鏈、環狀或無環的飽和單價烴基，例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、戊基，等等。

“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，例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、2-甲基亞丙基、亞戊基、亞己基，等等。

“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。

“芳基”是指單價芳族，諸如苯基、萘基，等等。

“亞芳基”是指多價芳族，諸如亞苯基、萘，等等。

“亞芳烷基”是指具有與亞烷基連接的芳基的以上定義的基團，例如芐基、1-萘乙基，等等。

“雜亞芳基”指為芳族和雜環的二價基團。即，雜亞芳基在5或6元的芳環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。至少一個環為芳雜環，且任何其它環可為芳環、非芳環、雜環、碳環或它們的組合。在一些實施例中，所述雜亞芳基具有至多5個環、至多4個環、至多3個環、至多2個環、或一個環。雜亞芳基基團的例子包括但不限于三嗪二基、吡啶二基、嘧啶二基、噠嗪二基，等等。

“烴基”包括芳基和烷基；