[發明專利]用于分離生物大分子的吸附劑材料

有效

• 申請號: 201580048070.7
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN106604992B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 喬納森·詹姆斯·奧漢隆;約瑟夫·H·赫德利;薩姆·懷特豪斯;馬克·弗拉納根;約翰·泰森;瑞切爾·狄克遜;薩姆·巴特;艾米麗·克羅澤;克里斯·豪厄爾
• 申請（專利權）人: 康特姆斯集團有限公司
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10;B01J20/10;B01J13/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 牟靜芳;鄭霞

公開了一種吸附劑材料，所述吸附劑材料用于生物大分子在從分子和化學物的復雜混合物中單通提取(single pass extraction)DNA的一步分離。在一個實施方案中，吸附劑材料包含至少部分地用選自由以下組成的組的聚合物涂覆或形成的硅烷化材料：聚(甲基丙烯酸芳酯)、聚(丙烯酸芳酯)、聚(甲基丙烯酸雜芳酯)、聚(丙烯酸雜芳酯)及其共聚物。

背景

DNA是由被稱為核苷酸的亞單位組成的陰離子型聚合物，核苷酸一起形成被稱為核酸的分子。DNA由Friedrich Miescher于1871年第一次鑒定并且分離。DNA的雙螺旋結構由James Watson和Francis Crick于1953年推斷出。

天然的核堿基(nucleobase)可以是四種亞單位腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鳥嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)中的一種。雙鏈DNA(dsDNA)包含兩條包含不同的核堿基的核苷酸長鏈(例如，AGTCATCGTAGCT)，具有通過磷酸二酯鍵連接的交替的磷酸酯和糖殘基的骨架。核堿基被分類成兩種類型：嘌呤類，A和G，是稠合的五元和六元雜環化合物；和嘧啶類，六元環C和T。

在DNA雙螺旋中，在一條鏈上的每種類型的核堿基與在另一條鏈上的僅一種類型的核堿基氫鍵結合。這被稱為互補堿基配對(complementary base pairing)。此處，嘌呤與嘧啶形成氫鍵，腺嘌呤經由兩個氫鍵優先地僅與胸腺嘧啶結合，并且胞嘧啶通過三個氫鍵與鳥嘌呤結合。此雙鏈反向平行結構(double stranded antiparallel structure)(dsDNA)主要通過鏈內堿基堆積相互作用來保持，所述鏈內堿基堆積相互作用對于G、C序列是最強的。dsDNA形式的穩定性不僅僅取決于GC含量(％G、C堿基對)，而且還取決于序列(因為堆積是序列特異性的)和還取決于長度(較長的分子是更穩定的)。該穩定性可以多種方式來測量；常見方式是“解鏈溫度(melting temperature)”，其是雙鏈分子的50％被轉化成單鏈分子所在的溫度。解鏈溫度取決于DNA的離子強度和濃度。因此，GC堿基對的百分比和DNA雙螺旋的總長度兩者決定DNA的兩條鏈之間的締合的強度。具有高GC含量的長DNA螺旋具有較強相互作用的鏈，而具有高AT含量的短螺旋具有較弱相互作用的鏈。互補堿基對之間的此可逆且特異性的相互作用對于在活體生物體(living organism)中的DNA的所有功能是重要的。

DNA雙螺旋的兩條鏈在相反的方向上彼此運行(反向平行)，一個骨架是3’(threeprime)而另一個骨架是5’(five prime)，5’端具有末端磷酸酯基團且3’端具有末端羥基。沿著骨架的這四種核堿基的序列編碼遺傳信息，指定蛋白質內的氨基酸的序列。

所有物種的DNA的結構包括兩條螺旋鏈，每條圍繞相同的軸盤繞，每條具有34埃(3.4納米)的螺距(pitch)和22埃(2.2納米)的半徑。

當鏈相對于彼此不對稱地定位時，兩個不等尺寸的溝(groove)可在該結構中被發現。一個溝，大溝是寬，且另一個溝，小溝是寬。小溝的狹窄意味著堿基的邊緣在大溝中是更可及的。因此，可與雙鏈DNA中的特定異性序列結合的蛋白如轉錄因子通常與暴露在大溝中的堿基側接觸。

用于從其他生物大分子以及低分子量化合物一步分離DNA的吸附劑材料一直力圖幫助生物樣品(包括溶液、懸浮液、組織提取物和固定樣品)的迅速和/或自動化的DNA分析。對于某些應用，另外合意的是，材料允許DNA或非DNA雜質的優先保留—從而可能有助于DNA的純化。

概述