一种共价偶联剂及含该共价偶联剂的化学修饰共价偶联固相载体及该载体的制备方法和应用_2

文档序号:8354249阅读:来源:国知局
定在固相表面上。碱性磷酸酶用此法固定,单位载体表面酶活力是物理吸附法的6?7倍。
[0020]固相化学偶联技术主要是利用化学或物理方法对固相材料表面进行改性或化学修饰,引入活性基团,再通过台适的化学反应将生物舟子通过共价键与固相表面连接。它与固相物理吸附技术相比有众多的忧点:
[0021]1、提高固相表面生物活性分子的结合量:采用固相化学偶联技术后生物活性分子在固相表面的结合量比物理吸附法有着显著的增加。侧如对于多肽物质其结合量一般增加几十甚至上百倍;而对于普通抗体即使在较低浓度下也能获得较高的结合率。
[0022]2、扩大免疫分析对象的范围:对于多肽、糖脂或聚核苷酸等较小的生物分子,因为这些分子的疏水性区域极少,使用主要依靠疏水性相互作用的物理吸附技术不能充分将其吸附于塑料固相表面,且在以后的洗涤步骤中,很容易发生脱吸附现象。而应用化学偶联技术,这些生物小分子都能通过共价键与固相材料较好地结合,从而使应用于免疫分析的生物活性物质大大增加,促进了新型免疫分析商业试剂盒的研制和开发。
[0023]3、避免生物活性分子活性的丧失固相物理吸附技术使蛋白质分子借助物理作用吸附在固相表面,有可能引起蛋白质分子三、四圾结构的改变,导致蛋白质反应活性点的掩埋或丧失(甚至产生不需要的新活性点)。研究揭示依靠物理吸附法固定的固相多克隆抗体仅有5%?10%结合位点以及固相单克隆抗体小于3%的结合位点具有结合抗原的能力,而化学偶联技术能让蛋白质分子以特定方式定向结合在固相表面,达到避免蛋白质失活变性的目的,同时使蛋白质活性点更加客易与分析溶液中的目标分子发生免疫结合反应。
[0024]4、改善免疫分析方法的重复性在物理吸附方法中,生物活性分子大多以“随机”形式附着在固相表面,不同生物分子活性点的位置以及丧失程度不尽相同,同时它们与固相的结合力(程度)也不一样,在免疫分析中经洗涤液冲洗后,每次实验中固相结台生物分子的量就难以保持一致,分离效果受到操作、溶液温度以及PH值等众多因素的影响,所以物理吸附固相免疫分析方法的重复性较差。而固相化学偶联技术使生物分子与固相间通过共价键牢固地结合,不同生物分子与固相结台程度相同,而且它们所保留的免疫活性点也能较好的保持一致,所以化学偶联固相免疫分析方法的重复性好。有报道比较了物理吸附和化学偶联固相免疫分析方法的变异系数(CV),基于物理吸附高活性和中活性的酶标板,CV值为6.7%和16.9%,而运用化学偶联技术的酶标板,CV值为1.9%,可见化学偶联技术能大大改善免疫分析的重复性。
[0025]另外,固相化学偶联技术使生物活性分子的稳定性、贮存能力等方面也较固相物理吸附技术有较大提高。固相化学偶联技术由于具有如此突出的优点而日益受到各国免疫分析工作者的广泛注意和重视,它对免疫分析的灵敏度、质量以及操作的自动化都有直接影响,如今已成为促使免疫分析整体水平跃上新台阶的关键技术之一。另外从经济角度来看,随着固相化学偶联技术在商业性免疫试剂盒的广泛运用,它必将成为免疫分析领域中新的经济增长点。

【发明内容】

[0026]本发明的一个目的是提供一种共价偶联剂,能够偶联多种生物大分子,实现核酸、多肽和蛋白质的共价固定,克服了物理吸附方法导致的非特异性吸附的问题,大大提高了免疫学检测的特异性。
[0027]本发明的另一目的是提供一种化学修饰共价偶联固相载体,同样克服了物理吸附方法导致的非特异性吸附的问题,提高了免疫学检测的特异性。
[0028]本发明的另一个目的是提供一种化学修饰共价偶联固相载体的制备方法,其制备方法简单,易于大规模生产。
[0029]本发明的另一目的是提供一种化学修饰共价偶联固相载体的应用。
[0030]本发明的技术方案是这样实现的:
[0031]一种共价偶联剂,所述共价偶联剂的一端为用于固定在固相载体表面的光化学活性基团,另一端通过空间臂连有与核酸、多肽、蛋白质共价反应化学基团。
[0032]优选的是,所述光化学活性基团利用紫外光线,将具有特定性质的组分或生物分子偶联到固相载体表面,所述紫外光线为波长为300-420nm的光波。
[0033]优选的是,所述光化学活性基团,其基本类型有呋喃香豆素类、芳香叠氮类、二苯酮类和蒽醌类等化合物的任一种。
[0034]优选的是,所述空间臂为乙二醇或乙烯基等化学基团的聚合物。
[0035]优选的是,所述共价反应化学基团为羧基(-C00H)、氨基(-NH2)、巯基(-SH)、硫氰基(-SCN)、氰基(-CN)、异硫氰基(-NCS)、N-羟基琥珀酰亚胺酯基(-NHS)、氯磺酸基(-Ciso2),亚磷酰胺基等基团中的一种。
[0036]一种化学修饰共价偶联固相载体,包括固相载体和连接在所述固相载体上的偶联齐U,所述偶联剂采用上述的共价偶联剂。
[0037]优选的是,所述固相载体材料为聚苯乙烯、聚氨酯、硅橡胶、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、硝酸纤维素等高分子材料。
[0038]一种化学修饰共价偶联固相载体的制备方法,包括如下步骤:
[0039]①偶联剂的固相化:
[0040]将偶联剂用适合的溶剂溶解稀释,分别均匀加入高分子固相载体,紫外线照射15-20分钟,弃去偶联剂,用超纯水清洗高分子固相载体,备用;
[0041]②共价偶联:
[0042]用合适的缓冲液按比例溶解稀释所需的抗体、抗原或核酸引物,混匀后均匀分配于已制备好偶联剂的固相载体上,室温反应3-4小时,弃去缓冲液,37°C干燥30-45分钟即可。
[0043]本发明产生的有益效果是:本发明一方面提出了一种共价偶联剂,实现核酸、多肽和蛋白质的共价固定,克服了物理吸附方法导致的非特异性吸附的问题,大大提高了免疫学检测的特异性;另一方面提出一种化学修饰共价偶联固相载体,具备所述共价偶联剂的优点,本发明还提出了一种化学修饰共价偶联固相载体的制备方法,其制备方法简单,易于大规模生产,本发明还提出了一种化学修饰共价偶联固相载体的应用,更加实用。
【附图说明】
[0044]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为本发明一种化学修饰共价偶联固相载体的空间结构示意图,图中I为固相载体;2为光化学活性基团;3为空间臂;4为共价反应化学基团;A表示偶联核酸5 ;B表示偶联多妝6 ;C表不偶联蛋白质7。
【具体实施方式】
[0046]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0047]本发明总的技术方案如下:
[0048]如图1所示:一种共价偶联剂其一端的光化学活性基团2在紫外光室温照射下固定在固相载体I表面,共价偶联剂另一端通过空间臂3连有与核酸5、多肽6、蛋白质7共价反应化学基团4。
[0049]在本发明中,共价偶联剂的光化学活性基团2,其基本类型有呋喃香豆素类、芳香叠氮类、二苯酮类和蒽醌类等化合物的一种;共价偶联剂的共价反应化学基团4为羧基(-C00H)、氨基(-NH2)、巯基(-SH)、硫氰基(-SCN)、氰基(-CN)、异硫氰基(-NCS )、N-羟基琥珀酰亚胺酯基(-NHS)、氯磺酸基(_C1S02)、亚磷酰胺基等基团中的一种。本发明经过试验确定呋喃香豆素类和蒽醌类化合物性能最优异。本发明经过试验确定异硫氰基(-NCS)、N-羟基琥珀酰亚胺酯基(-NHS)、氯磺酸基(_C1S02)、亚磷酰胺基的性能最优异,共价偶联反应条件温和,适合大规模生产。
[0050]在本发明中,紫外光线为波长是300-420nm的光波,取350nm时效果最好。
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