固体载体的制作方法

文档序号:5028128阅读:469来源:国知局
专利名称:固体载体的制作方法
固体载体
本发明涉及包含聚合物的固体载体,载体的制备方法和该载体在 固相方法中的用途。该栽体可用于其中要求与底物相互作用的宽的物 理和化学方法范围,例如固相有机合成、固相萃取、固相试剂、物质 的固定、细胞培养、催化、层析和用于医学诊断。
可用于固相合成方法的固体载体材料是已知的。宽范围的物理和 化学方法采用固体载体材料,包括例如有机分子,尤其是肽和低聚核 苷酸的合成,物质的固定,催化中的载体,离子交换,物质从材料的 萃取以及层析。
有机分子以多段的合成通常涉及许多离析步骤以分离在每个阶段 产生的中间体,然后进行到后一个使用该中间体作为原料的阶段。这 些方法可能是耗时、昂贵的并且可能在产率方面是低效的。中间体通 常要求纯化以除去过量的试剂和反应副产物并且可以采用程序例如沉 淀、过滤、两相溶剂萃取、固相萃取、结晶和层析。
固相合成提供一些优于液相合成的优点。例如,可以通过使靶分 子可逆地附贴于固体载体而在一定程度上避免用于液相合成的离析程 序。可以通过过滤和洗涤固体载体除去过量的试剂和一些副产物。在
一些方法中可以按高乃至基本上定量的产率回收靶分子。在液相合成 中以高产率回收通常是困难的。此外,要求在固体载体上进行操作的
时间通常比以液相合成执行类似的阶段所要求的时间少得多。
在一定范围的方法中物质的固定也是已知的。例如,聚合物栽体 通常用于固定用在传统有机化学(包括化学和生物催化)的催化剂。固 定化酶可以用于广泛的方法,包括有机化学反应或用于手性拆分,例
如使用固定化青霉素酰胺酶拆分仲醇(E. Baldaro等人,Tet. Asym, 4, 1031, (1993))并且固定化青霉素G酰胺酶还在阿莫西林的制造中用于 苄 青 霉 素 的 水 解 (Carleysmith,S. W. andLilly, M. D.. Biotechnol. Bioeng., 21, 1057-73, 1979)。
固体载体,例如聚合物珠粒也可以用来使用于医学和诊断应用的 生物学大分子固定。这种应用的实例包括蛋白质、单克隆抗体和多克 隆抗体的固定。细胞培养通常在具有特定表面特征和形态的固体载体 上进行。固定化酶可以用作传感器来生成信号,例如通过葡萄糖氧化 酶/过氧化酶偶合酶系检测葡萄糖,其中葡萄糖的存在产生过氧化氢, 它又是过氧化酶用于将各种底物氧化而提供着色、荧光或发光信号的 底物。
其焚光对特定阳离子或阴离子敏感的各种荧光剂可以固定在聚合 物珠粒上以指示用于pH值测量的特定离子(包括氢离子)的浓度。
聚合物颗粒通常用于其中固体栽体称作静止相的层析。在层析的 某些模式中,静止相的成本可能较高并限制使用。静止相的物理性质 在一些应用中可能不足以获得完全的有效性。例如,软聚合物通常用 于亲合力、离子交换和凝胶渗透层析,但是不能在高流速下有效地使 用,因为颗粒的可变形性质。用于其它层析模式的刚性大孔聚合物通 常可能是机械脆弱的且随后具有短寿命。
固体载体或静止相在层析分离中的应用是非常广泛的,包括例如 药物和生物工程工业中使用制备层析用于纯化高值产物的复合高技术 分离和采矿工业中采用的大规模分离。世界的钯(催化转化器和其它工 业过程中的关键组分)的大部分可以使用固定化冠醚进行精炼 (Traczyk, F. P.; Bruening, R丄;Izatt, N. E. "The Application of Molecular Recognition Technology (MRT)for Removal and Recovery of Metal Ions from Aqueous Solutions",In Fortschritte in der Hydrometallurgie; 1998,Vortr级ge beim 34. Metallurgischen Seminar des Fachausschusses fuer Metallurgische Aus-und Weiterbildung der GDMB; 18-20 November 1998;Goslar)。
聚合物颗粒在固相萃取和固相试剂的制备中的应用也是化学、药 物和生物工程工业中已知的。
已知的固相栽体通常包含特定尺寸和物理性质的聚合物颗粒以适应应用。为了便于使用,这些聚合物颗粒通常是球形的并且具有限定 的颗粒尺寸分布。颗粒的球形性质改进聚合物的流动和渗失特性。虽 然固体载体的使用具有操作优点,但是存在对固相路径的缺点。例如, 可商购的常用于肽和低聚核苷酸的固相合成的栽体可能是昂责的。聚 合物颗粒通常可以通过分散或乳液聚合方法制备,其中单体的溶液在 聚合的引发之前分散在不混容溶剂(连续相)中。然后通常过滤、洗涤 和分级形成的聚合物颗粒。这些方法在某些方面是不利的,包括单体 损失到连续相中,颗粒尺寸的范围产生,和细颗粒在聚合期间产生。 单体到连续相的损失就原材料和环境成本而言可能是低效的。聚合物 颗粒的分级以离析为特定应用所要求的颗粒尺寸可能是费力和复杂的 过程,通常包括可能导致产率损失的筛分和(或)气流分级。通常产生 '细的,颗粒。这些细粒物料可能在聚合物珠粒的离析时成问题并且 可能要求附加的加工,例如沉积和滗析来除去它们。
除了不希望的制造成本和在制备期间的损耗之外,还可能使已知 的聚合物颗粒的物理性能产生某些缺点。通常使用微孔聚合物和大孔 聚合物并且它们的制造可能是昂贵和复杂的。
微孔聚合物具有较低水平的交联剂,这允许聚合物颗粒在适合的 溶剂中溶剂化并因此溶胀。然而,微孔聚合物颗粒通常是软的并且通 常不适合于以高流速用于填充柱床。此外,这种软颗粒可能被不希望 地压缩并引起结祐,例如在过滤期间,这通常导致压缩插入正在使用
的烧结物或网孔中。
大孔聚合物具有在聚合物基体中具有高水平的交联剂并且包含大 孔隙。这些聚合物颗粒通常是刚性的并且在填充柱中具有良好的流动 特性。刚性大孔和大网眼颗粒更适于填充柱床中的高流速。然而,由 于刚性性质,颗粒可能易碎并且在物理应力下结构破坏。
与载体的生产成本、损耗、物理完整性有关的问题和差的产品性 能可以通过提供具有孔的预成型固体珠粒改善,该孔有效地用作聚合 物载体的容器。
在第一个方面中,本发明提供包含聚合物浸渍的珠粒的固体载体,
8其中该珠粒具有在该珠粒中或优选穿过该珠粒的孔和布置在该孔内的 聚合物。本文釆用的术语"聚合物"包括无机聚合物,其中硅石是一个实例, 和有机聚合物,其中聚苯乙烯是一个实例。有利地,该珠粒是刚性和机械坚固的并且可以以高流速在填充柱 床中使用。该珠粒还容易在不连续操作中过滤,从而允许快速加工。该珠粒适宜包含惰性材料。惰性材料适合地选自玻璃、陶瓷、聚 合物、金属例如钢、木材和其它天然材料。在优选的实施方案中,珠 粒是由玻璃预成型的。常用于珍宝工业的玻璃种子珠粒尤其可用于这 一应用。它们是大规模生产的并且不昂贵以及提供具有有用的尺寸和 结构完整性的载体。适合地,珠粒是球形、接近球形或椭圆形的。珠 粒的球形性质在许多应用中是有利的并且便于例如,塞进柱中和在过 滤期间在床上改进的流动特性。然而,也可以使用不规则、椭圆和其 它形状的珠粒。在另一个实施方案中,可以使用管材的短片。本发明可以采用任何尺寸的珠粒,但是珠粒的孔中聚合物栓越大, 材料向聚合物中扩散的效率越低。优选地,珠粒中的孔在与穿透该珠粒的孔的轴线垂直的方向上具有小于2mm,尤其是小于lmm,更优选 0.01-0. 75mm, 0. 01-0. 5mm,特别是0. 05-0. 5mm的直径。珠粒越小, 其中材料正被结合或吸收的聚合物内扩散作用越好,此外珠粒间的填 充越紧密。适合地,珠粒直径不超过2mm,优选不超过1.5mm,希望地不超过 1.2mm。优选地,珠粒直径是至少0. Olmm,希望地至少0. 05mm。在一 个优选的实施方案中,珠粒直径为0. l-1.2mm,更优选0.1-1.0,希望 地O. 3-0. 8mm。 一般而言,从功能性观点,优选珠粒的直径尽可能小, 但是这应与制备较小珠粒的经济情况平衡。最佳地,珠粒具有 0. 4-0. 7mm的直径。本发明与多孔栽体的区别在于珠粒优选包含单个孔并且另外该孔 具有大于通常与多孔材料相关的那些的尺寸。适合地,固体栽体在孔内包含聚合物的单个栓或堆。珠粒可以是多孔的,但是除了可能存在 的任何孔隙之外还必须具有孔。孔适合地是哑铃形的或肿胀形(中间大) 的,这帮助聚合物在孔中的物理保持或可以是圆柱形。在一个优选的实施方案中,珠粒的孔衬有聚合物以致底物可以通 过具有聚合物衬里的珠粒。这样提供对接触更可接近的表面区域并且 可以改进底物穿过珠粒的流动。适合的珠粒可以商业上获得,例如从Miyuki beads和从Toho beads获得或可以如下制得将毛细管切割成短片,然后将它们刚好 加热到该玻璃熔融点下。在该温度下,毛细管的小片缩回而形成珠粒。通常,可容易地获得11/0和15/0尺寸的玻璃种子珠粒。例如, 15/0尺寸珠粒沿孔方向测量为大约1. 15mm并且宽度测量为大约 1.55mm。适合地,该聚合物是在珠粒的孔中形成的。该聚合物可以直接或 间接地与该珠粒共价键接。当珠粒由具有活性部位的材料制成时,例 如在纤维素材料中提供羟基的木材,该聚合物可以直接地键接。当珠 粒由更惰性材料,例如玻璃制成时,可能希望处理该珠粒以提供可以 与聚合物键接的活性部位。当珠粒包含玻璃时,适合地用蚀刻剂,优 选氟化物蚀刻溶液,例如氟氢酸溶液和氟化氢铵溶液处理它以提供适 合于与衍生物反应的表面。令人希望地,将珠粒衍化以提供用于与聚合物反应的活性部位。 可以采用用于衍化玻璃表面的已知材料和方法。在一个特别优选的实 施方案中,所述衍生物包含硅烷并且包含与聚合物键接的活性部位。 优选地,所述活性部位是乙烯基。硅烷基适合地具有通式-(0)nSi[(CH2)p[Z]qCR-CR山^,其中n为 l-3, p为0-6,其中R独立地是H或烷基,q是O或l, Z是二价连接 基。优选地,Z具有通式-(CH丄NRC(O)-,其中r为l-6。 在一个尤其优选的实施方案中,载体包含玻璃珠,该玻璃珠具有 与它键接的硅烷基,其中该硅烷基选自-03SiCH=CH2和。优选地,该-03SiCH-CH2基衍生自三乙氧基乙 烯基硅烷。优选地,-03Si(CH2)3NHCOCH-CH2基衍生自氨基丙基三甲氧 基硅烷,它与玻璃反应并且该胺基然后与丙烯酰氯反应。聚合物可以是任何根据所需应用适合的材料。在一个优选的实施 方案中,聚合物是有机聚合物并且选自聚合物树脂、聚丙烯酰胺、聚 苯乙烯、纤维素、聚二甲基丙烯酰胺、聚二甲基甲基丙烯酸酯、聚脲、 聚丙烯酰基吗啉和聚P羟基酯、Polyhipe、聚亚烷基二醇例如聚乙二 醇和聚丙二醇,和多糖例如琼脂糖。聚合物可以是无机聚合物并且适合地选自氧化铝、硅石和其它金 属氧化物。聚合物可以进一步反应而为给定应用提供特定的官能团。适合地, 使聚合物与具有至少两个官能团的化合物反应, 一个官能团用于与聚 合物反应,另一个官能团用来提供游离官能团以便在所需应用中使用。 在一个优选的实施方案中,使聚合物,例如聚二曱基丙烯酰胺和含N-丙烯酰基肌氨酸甲酯的聚丙烯酰基吗啉共聚物与二胺化合物,例如亚 乙基二胺反应。胺官能化的载体例如适合于在肽合成、低聚核苷酸合 成和固相有机化学中使用。胺官能化的载体可以进一步加以官能化,例如通过根据需要使用 琥珀酸转化成羧酸。举例来说,为将蛋白质,例如蛋白质A固定作准 备,可以用N-羟基琥珀酰亚胺和1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二 酰胺盐酸盐处理胺官能化的载体。在另一个实施方案中,载体包含珠粒和在该珠粒孔内的聚合物和 附加材料。附加材料的实例包括惰性材料例如,具有高吸收性的化学 惰性材料。特别优选的惰性材料是Polyhipe。 Polyhipe是多孔和高度 吸收性的。这种材料对其中材料将被栽体所吸收的应用是尤其优选的。根据本发明的固体载体还可以包含被聚合物担载的功能性材料。 适合的功能性材料的实例包括催化剂,有机合成例如肽合成的引发剂 物质,药物活性材料,农用化学活性材料,大分子,酶,核酸序列和 蛋白质。ii本发明尤其可用于担载贵金属催化剂,例如钯催化剂。 一个特定 的有利实例是乙酸钯。在一个优选的实施方案中,乙酸钯被担载在聚 脲上。
本发明的固体载体可以通过有效和较简单的方法制备。本发明在
第二个方面中提供固体栽体材料的制备方法,包括以下步骤提供具 有穿透的孔的珠粒让该珠粒与单体或单体的溶液接触,引起该单体的 聚合以致形成聚合物,和任选地让该包含聚合物的珠粒经历进一步处 理以从该珠粒的表面除去聚合物。
适合地,通过本领域技术人员已知的方法引发聚合。例如,将含单 体或该单体的溶液的珠粒添加到与该单体溶剂不混容的溶剂中并加热 以引起聚合。
当单体溶液是水性溶液时,所述溶剂例如是煤油。 可以通过常规方法干燥或固化聚合物,例如加热和紫外线辐射。 优选地, 一旦聚合物形成,就让该聚合物经历物理打磨,例如在
辊磨机中,以致从该珠粒的外表面除去聚合物,而留下位于该珠粒孔
中的聚合物。
适合地,当将珠粒暴露于想要的聚合物载体的成分单体或成分单 体的溶液中时,毛细管作用保持这一溶液在孔中并通过聚合领域技术 人员已知的已知引发方法形成该聚合物。
任选地,固体栽体材料的制备方法包括以下步骤在让珠粒与单 体或单体的溶液接触之前处理该珠粒的表面以提供活性部位。
在珍宝和织物贸易中使用的玻璃珠通常称为种子珠粒。种子珠粒 的使用具有特定的优点,在于聚合物栓适合地是哑铃形的或肿胀式的 并且聚合物由于它的形状因而将被物理地钳制。该聚合物栓由于形状 而本身适合地固定在珠粒的孔内。
如果优选,聚合物栓可以在聚合期间或在聚合之后与刚性珠粒共 价连接。或者,成分单体中一种或多种可以在聚合引发之前与珠粒表 面共价连接。当聚合物由于物体约束被钳制在孔中并且与珠粒表面共 价键接时,该聚合物-珠粒组合是尤其坚固的。本发明的固体栽体可以用于其中使用固体载体的任何化学或物理方法。
在另一个实施方案中,本发明提供包含聚合物浸渍的珠粒的固体 载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔并且该孔的壁包括聚合物层以
致在该珠粒的孔中提供聚合物环。
具有聚合物的衬里或环而不是栓的载体可以通过与具有聚合物栓 的那些相同的方法只是使用更稀的聚合物溶液制备。通过定制聚合物 溶液的浓度,可以控制衬里的厚度。在一个优选的实施方案中,衬里
是至少l微米,希望地至少5微米厚并且可以与珠粒中的孔的尺寸一 样厚,允许确保仍存在聚合物环而不是实心栓。适合地,衬里至多100 微米,优选至多50微米,更优选至多20微米厚。特别优选的范围是 1-100微米,5-100微米,和5-50微米厚。
具有聚合物衬里(例如1-20微米厚)的载体在细胞培养和医学诊 断应用中是特别有利的。
固体载体尤其可用于有机物质尤其是大分子的固相合成。在一个 优选的实施方案中,固体载体可以用于肽、低聚核苷酸或低聚糖的合 成。作为聚合物载体的聚二甲基丙烯酰胺在肽合成中是尤其有利的。
本发明的固体载体还可用于固相萃取以从与该载体接触的溶液中 除去物质,不管呈间歇形式或作为在载体上的流体,例如离子萃取和 离子交换。
本发明的固体载体特别可用于使物质固定,该物质包括固相试剂、 金属和其它催化剂、生物催化剂、酶、蛋白质、包括多克隆和单克隆 抗体的抗体、整体细胞和聚合物。本发明在担载酶,例如辣根过氧化
物酶和葡萄糖氧化酶方面是尤其有利的,尤其是与聚二甲基丙烯酰胺 和其它类似的亲水性聚合物结合地担载。
本发明特别可用于亲和层析,例如亲和配体例如蛋白质A的固定。
亲和层析主要用于生物制品例如生物药物的分离。亲和配体适合地固 定在静止相上。这种配体对待与载体接触的生物混合物的组分具有特 别的亲合力。该亲合力可以基于相互作用的任何形式例如从酶和底物, 受体和配体和抗原和抗体见到的特定生物相互作用。在一个优选的实施方案中,亲和配体包含蛋白质A并且用来与免 疫球蛋白相互作用。蛋白质A与若干免疫球蛋白抗体的Fc区域结合并 且许多生物药物基于免疫球蛋白。
在另一个实施方案中,本发明提供包含聚合物浸渍的珠粒的固体 载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔和布置在该孔内的聚合物并且
该聚合物包含固定的蛋白质A。
在本领域中,具有大分子例如蛋白质A的静止相可按两种形式获 得,其中载体是大孔树脂或具有更低交联水平的更软载体。大孔树脂
具有低的表面积并随后经历低负荷。该更软的载体用足够的交联剂制 造以提供足够的刚性以便用于低至中压层析。然而,它们仍然是较高 度交联的并且不能容易地被生物学大分子穿透。结果,层析分离中观 察到的i瞽带较宽并且不是所有固定的配体可进入。
有利地,本发明允许具有极低交联水平的适合的聚合物的固定, 于是提供对聚合物中所有活性部位的改进扩散和利用。
在另一个优选的实施方案中,本发明提供包含聚合物浸渍的珠粒 的固体载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔并且该孔的壁包括聚合 物的层以致在该珠粒的孔中提供聚合物环并且该聚合物包含固定的蛋 白质A。
在另一个实施方案中,固体载体可以用作在细胞培养尤其是干细 胞培养领域中的载体。作为块体或涂层板的聚羟基酯通常用于干细胞 的培养。采用这些体系,细胞通常难以回收并且通常由于物理应力而 从聚合物表面去除。在这一体系中,由于笼子环境,基于细胞-聚合物 相互作用的物理应力降低,即聚合物在珠粒内而不是在它的外表面上, 并且另外,与块体聚合物或涂层板相比,聚合物按更可用的物理形式 提供。
固体载体可以用于涉及导电和发光聚合物的应用。含发光聚合物 的固体载体可以设置在显示板上。
本发明的载体可用来使包括抗体、低聚核苷酸、酶或荧光剂的物 质固定并且可以按阵列布置,其中每个载体分析溶液的不同组分。具有与和表面结合的聚合物共价连接的配体的珠粒可以用作"井"。然
后可以使用制定的方法检测靶配体例如抗原或互补DNA或RNA序列的特定结合。
本发明的固体载体可用于制备用于层析分离,例如亲和层析、离子交换层析、反相层析、正相层析、手性层析和凝胶渗透层析的静止相。
在另一个应用中,固体载体可以用作吸收剂。在这一应用中,如果载体含有与珠粒结合并且与聚合物结合的惰性吸收性材料,则是特
别有利的。Polyhipe是尤其优选的惰性材料。固体栽体可用来吸收家庭溢出液,例如茶、咖啡和酒,或可以用于较大规才莫应用例如,从吸收溢出液吸收油。该吸收性载体可用来吸收溢出液,然后被物理地移除,或在水体中的油溢出液的情况下,有效地俘获该油然后沉到水体的底部。
本发明的固体载体可以用作运载体来运载待随时间释放的化合物,例如药物或农用化学化合物或组合物。这种应用提供根据栽体中化合物的装载量定制该化合物的剂量状态的手段。在药物的情况下,这可能有利于帮助活性材料的正确剂量,例如连续的緩慢释放而不是要求病人定期摄取大剂量,例如在化疗中。
在一个优选的实施方案中,本发明提供包含聚合物浸渍的珠粒并且还包含药物化合物或组合物的固体载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔和布置在该孔内的聚合物。
本发明的固体载体可以应用于其中当前采用聚合物载体的任何化学生物或物理固态方法。
本发明尤其可用于医学诊断试验例如免疫试验。相应地,本发明进一步提供检测样品中化合物的存在的医学诊断方法,提供包含聚合物浸渍的珠粒的固体载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔和布置在该孔内的聚合物和被该栽体中的聚合物担栽的用于选择性地与该样品中的化合物反应或结合的功能性材料,例如酶,例如辣根过氧化酶,并使该样品与该固体载体接触。该珠粒还可以装载或填充到柱中并且用聚合物填充该孔和隙间空间以形成整料。本发明进一步提供包含多个根据本发明的固体载体材料珠粒,并且在隙间空间中任选地包含聚合物的固体载体整料,该固体载体材料珠粒以堆,例如柱排列填充。
根据需要,整料中珠粒间的隙间空间可以填有与该珠粒孔内保持的聚合物不同的聚合物。在另一个实施方案中,整料中珠粒间的隙间空间可以填有不同的组分例如细胞培养营养素。在这一实施例中,细胞可以在该孔内部的聚合物基体上培养。
珠粒孔中的聚合物可以被着色,例如使用染料着色以提供美学或功能特性。
本发明还包括这样的实施方案,其中具有聚合物栓或衬里的珠粒进一步包含更小的珠粒,该更小的珠粒具有在该更大珠粒的孔内的聚合物栓或衬里。在该更小珠粒中的聚合物可以与该更大珠粒中的相同或不同。
图l-4各自以平面图、侧视图和剖面图示出了本发明固体载体的说明性实施方案。图5和6示出了用于本发明的经蚀刻的玻璃珠。图7-9示出了本发明固体载体的照片。


图1中,珠粒(1)中的孔(2)具有布置在其中的聚合物(3)。从截面图,聚合物的端部(4)具有比聚合物的中央(5)更大的直径并且提供哑铃形状截面并且聚合物(3)物理地保持在孔(2)内,从而为栽体提供提高的强度。
图2示出了其中聚合物栓(3)基本上是圆柱形的载体。在图3中,聚合物栓(4)基本上是圆柱形的并且珠粒(1)是管式形状的。
图4示出了本发明的在珠粒(1)中具有肿胀式形状孔(2)的载体并且聚合物(3)在该孔内比在端部厚,如此提供将聚合物栓物理地保持在孔(2)中的手段。
图5和6中示出了在接收聚合物栓或衬里之前的经蚀刻的玻璃珠。在图5中,经蚀刻的15/0珠粒显示紧挨着更小的0. "mm玻璃珠,在
16图6中,紧挨着更小的0. 65mm玻璃珠。
图7示出了在珠粒的孔中具有聚合物栓的15/0经蚀刻的玻璃珠。
图8示出了一组在珠粒的孔中具有聚合物栓的15/0玻璃珠,该聚合物已被茚三酮着色而更清楚地显示该聚合物。
图9示出了具有用茚三酮染色的聚合物环的15/0经蚀刻玻璃珠,该聚合物环为该珠粒的衬里。
将通过以下非限制性实施例说明本发明。实施例1-具有活性表面的珠粒的制备
1. 珠粒蚀刻
将尺寸15/0玻璃珠(144g)放入250cm3聚丙烯瓶子中并用Dip'nEtch,即氟化氢铵的溶液(100cm3)覆盖。将该瓶子放入超声波浴中保持6h,然后静置16h。
用水(10x50cm3),氢氧化钠水溶液(15。/。w/v, 10x50cm3),水(IOx50cm3),盐酸水溶液(lmol/dm3, 10x50cm3),然后水(10 x 50cm3)洗涤该珠粒。然后在IOO'C下干燥该珠粒1 h(产量138g, B 1)。
使用相同程序蚀刻一批尺寸11/0珠粒(100g),产生97g蚀刻的珠粒(BII)。
2. 蚀刻的珠粒与乙烯基三乙氧基硅烷的反应
将30g蚀刻的尺寸15/0珠粒放入聚丙烯瓶子中并用乙烯基三乙氧基硅烷在曱醇中的溶液(40cm3, l:lv/v)覆盖并添加水(lcm3)。将该混合物放入超声波浴中保持1小时,然后用丙酮洗涤并在氮气流下干燥而产生乙烯基官能化的珠粒(BV 1)。
3. 蚀刻的珠粒与氨基丙基三甲氧基硅烷的反应
将30g蚀刻的尺寸15/0珠粒(30g, B I)放入聚丙烯瓶子中并且用氨基丙基三甲氧基硅烷在甲醇中的溶液(40cm3, 1: lv/v)覆盖并添加水(lcm3)。将该混合物放入超声波浴中保持1小时,然后用丙酮洗涤并在氮气流下千燥而产生氨基丙基官能化的珠粒(BAm 1)。
4. 氨基丙基官能化的珠粒与丙烯酰氯的反应
将上面制备的氨基丙基官能化的珠粒(30g, BAin I)覆盖在二氯甲烷(30cm3)中并添加丙烯酰氯(5cm3)接着添加4-甲基吗啉(5cm3)。使该 混合物旋动,允许静置1小时,然后用二氯甲烷(3x 30cm》洗涤,然 后在氮气流中干燥而产生丙烯酰胺官能化的珠粒(BAc 1)。 实施例2-固体载体的制备
1. 聚二甲基丙烯酰胺的聚合
将N,N-二甲基丙烯酰胺(lOOmmol, 9. 9g) 、 N-丙烯酰基肌氨酸甲 酯(13mmo1, 2. Og)和双-丙烯酰基乙二胺(5mmo1, 0. 82g)和水(3cm3) 放入圆底烧瓶中。添加过硫酸铵水溶液(O. 75g,在2cm3+)。立即将 上面实施例l段4中制备的丙烯酰胺珠粒(30g, BAc I)添加到该单体 溶液中并施加微真空以从该珠粒的孔除去气泡。
使用不锈钢筛排出过量的单体溶液。然后将该含珠粒的筛子放入
在8ox:下的煤油浴中,确保所有珠粒浸于该煤油中。
在2h之后,将该含珠粒的筛子放入冷水浴中并允许静置1 h。将 此时包含包封在孔内的聚合物的珠粒连同磁力搅拌棒一起转移至锥形 烧瓶中。添加水(50cmO并在磁力搅拌器上搅拌该混合物5分钟。通过 蓬析除去上层清液,它包含从珠粒表面冲刷的聚合物的小不规则颗粒。 重复该洗涤过程直到上层清液不包含可辨别的聚合物颗粒。将该珠粒-聚合物复合固体载体(BP I)储存在水下。
2. 珠粒-聚合物复合材料与乙二胺的反应
排出上面制备的珠粒-聚合物复合材料( 33g, BP I)上的水并用 乙二胺覆盖该珠粒。允许该混合物静置一整夜( 16h),然后用水(IO x50cm3)洗涤。
在水下储存该胺官能化的珠粒(BPAm 1)。该固体载体适合用于肽 合成。
3. Polyhipe在11/0珠粒中的聚合
将苯乙烯(3cm3) 、 二乙烯基苯(7cm3)和sorbitane —油酸酯(Span 80) (2cm"放入烧杯中并在200rpm下搅拌并緩慢地添加含过硫酸铵 (0. 75g)的水(300cm3)直到形成光滑的乳液。
将尺寸11/0蚀刻的珠粒(30g, BII)与~ 50cn^这种乳液在圆底快速装配烧瓶中混合。施加微小真空以从珠粒的孔排出空气并在60"C下 加热该混合物2h。
用平勺打碎形成的实心块体并添加水(~ 50cm3)。添加水(50cm3) 并在磁力搅拌器上搅拌该混合物5分钟。通过滗析除去上层清液,它 包含从珠粒表面冲刷的聚合物的小不规则颗粒。重复该洗涤过程直到
上层清液不包含可辨别的聚合物颗粒。在ioox:下干燥该珠粒-聚合物
复合材料一整夜并干燥储存(BP II)。
4. Polyhipe在15/0珠粒中的聚合
将尺寸15/0蚀刻的珠粒(34g)与~ 50cn^上面实施例2-3中制备的
乳液混合并进行相同程序。在ioor;下干燥所形成的珠粒-聚合物复合
材料一整夜并干燥储存(产量34. 5g, BP III)。
5. 聚丙烯酰基吗啉在BP III内的聚合
将4-丙烯酰基吗啉(90fflmo1, 12. 65g)、 N-丙烯酰基肌氨酸甲酯 (15mmo1, 2. 36g)和双-丙烯酰基乙二胺(2mmo1, 0. 35g)和水(lcm3)放 入圆底烧瓶中。添加过硫酸铵水溶液(O. 5g,在lcii^中)。立即将上面 实施例2-4中制备的Polyhipe珠粒(34. 55g, BPIII)添加到该单体溶 液中并施加微小真空以从该珠粒的孔排除任何残存的气泡。
使用不锈钢筛排出过量的单体溶液。然后将该含珠粒的筛子放入 在80X:下的煤油浴中,确保所有珠粒浸于该煤油中。作为在煤油中浸 渍下加热的替代方案,可以在室温下对珠粒进行紫外线辐射处理。
在2h之后,将该含珠粒的筛子放入冷水浴中并允许静置1 h。将 此时包含包封在孔内的聚合物的珠粒连同磁力搅拌棒一起转移至锥形 烧瓶中。添加水(50cm"并在磁力搅拌器上搅拌该混合物5分钟。通过 慈析除去上层清液,它包含从珠粒表面冲刷的聚合物的小不规则颗粒。 重复该洗涤过程直到上层清液不包含可辨别的聚合物颗粒。将该珠粒-聚合物复合材料(BP IV)储存在水下。
取出50颗珠粒并在100X:下干燥一整夜(181mg)。最终重量对应
于每10g玻璃珠加lg聚合物。
6. 珠粒-聚合物复合材料与乙二胺的反应排出上面制备的珠粒-聚合物复合材料(BP IV)上的水并用乙二胺 覆盖该珠粒。允许该混合物静置一整夜( 16h),然后用水(IO x 50cm3) 洗涤。该胺官能化的珠粒(BPAm II)在水下储存并且适合用于肽合成。 实施例3-Leu-Enkephali画ide的合成
1. 内标氨基酸的偶合
将胺官能化的珠粒(ll. 8cm3,实施例2-6中制备的BPAm II)放入 玻璃层析柱(17mm直径)中并在重力下用N, N-二甲基甲酰胺(DMF)的等 分试样(10x 10cm3)洗涤。
将Fmoc-Ala-OH(l. 25g,4誦l) (Fmoc-9-药基甲氧基羰基)和2-(1 H-苯并三唑-l-基)-N, N, N' , N'-四甲基四氟硼酸脲(TBTU) (1. 21g, 3. 8mmol)溶于DMF(3cm3)。添加4-甲基吗啉(N固)(0. 528cm3, 4. 8mmo1) 并预活化该混合物2-3分钟,然后添加到柱中并且允许在重力下排到 珠粒上。
通过茚三酮分析,该偶合反应在3h内完成。用DMF的等分试样(IO x 10cm"在重力下洗涤该珠粒。
将哌咬/DMF(10cm3, 20。/。v/v)添加到该柱中并允许在重力下排到该 珠粒上。允许反应静置10分钟。用哌啶/DMF(10cm3, 20。/。v/v)进行第 二次处理20分钟并用DMF(10x 10cm"洗涤该珠粒。
2. 键合剂的偶合
使用实施例3-1中给出的程序,按分析的那样在5小时中偶合 Fmoc-Am-Rink-0H(2. 05g, 3. 8mmo1),然后用p底咬/DMF进行处理,不 同之处在于使用Fmoc-Am-Rink-OH代替Fmoc-Ala-OH。
3. Fmoc-Leu-OH的偶合
使用实施例3-1中给出的程序,按分析的那样在4小时中偶合 Fmoc-Uu-OH(l. 32g, 4mmo1),然后用^底咬/DMF进行处理,不同之处 在于使用Fmoc-Leu-OH代替Fmoc-Ala-OH。
4. Fmoc-Phe-OH的偶合
使用实施例3-1中给出的程序,按分析的那样在16小时中偶合 Fmoc-Phe-OH(l. 55g, 4mmo1),然后用咪咬/DMF进行处理,不同之处
20在于使用Fmoc-Phe-OH代替Fmoc-Ala-OH。
5. Fmoc-Gly-0H的偶合
使用实施例3-1中给出的程序,按分析的那样在16小时中偶合 Fmoc-Gly-OH(l. 19g, 4mmo1),然后用艰咬/DMF进行处理,不同之处 在于使用Fmoc-Gly-OH代替Fmoc-Ala-OH。 用DMF(10x 10cm3)洗涤。
6. Ftnoc-Gly-OH的偶合
使用实施例3-1中给出的程序,按分析的那样在16小时中偶合 Fmoc-Gly-OH(l. 19g, 4mmo1),然后用哌咬/DMF进行处理,不同之处 在于使用Fmoc-Gly-OH代替Fmoc-Ala-OH。
7. Fmoc-Tyr (tBu) -OH的偶合
使用实施例3-1中给出的程序,按分析的那样在16小时中偶合 Fmoc-Tyr(tBu)-OH(l. 84g, 4mmo1),然后用派咬/DMF进行处理,不同 之处在于使用Fmoc-Tyr (tBu) -OH代替Fmoc-Ala-OH。
8. 肽裂解
用二氯甲烷(5 x 10cm3)洗涤珠粒并添加含三氟乙酸(TFA)的水 (10cm3, 5。/。v/v)并在重力下排到该珠粒上。该珠粒内的聚合物变红, 指示裂解正在进行。在10分钟之后,添加TFA(10cm。的另一等分试样
并保持该混合物裂解1小时。
用TFA(5x 10cm3)洗涤该珠粒。在旋转蒸发器上将该合并的TFA
裂解溶液和洗液缩减成油。将该油与二乙醚一起研制形成白色固体。 通过滗析除去醚并风干肽2h (产量308mg)。
该肽通过反相HPLC显示含有一种主要组分并且具有通过 MALDI-TOF质谱测定的预期的分子量。 实施例4-酶的固定
1.葡萄糖氧化酶和辣根过氧化酶与固体载体的偶合
将葡萄糖氧化酶(黑曲霉,27. 6mg)溶于乙酸钠(5. 5cm3,0. lmol/dm3 pH值5.5)。将辣根过氧化酶(25. 7mg)溶于乙酸钠(5. "cm3,0. lmol/dm3, pH值5. 5)。
单独地相对水(500cm3)透析这些溶液的等分试样(3cm3)—小时,然 后相对乙酸钠(500cm3, 0.1mol/dm3, pH值5.5)透析。再使每一制剂 相对乙酸钠(200cm3, 0. lmol/dm3, pH值5. 5)透析3小时。
通过在5cm3聚丙烯管子中将冷钠-m-高碘酸盐(0. 27cm3, 88mmol/dm3)的等分试样添加到2. 7cm3体积的每一经透析的酶溶液中 进行碳水化合物在每一酶上的高碘酸盐氧化。将该管子包在铝箔中以 保护内容物不见光并在瓶子辊上混合20分钟。通过添加甘油在水 (20mm3)中的十倍稀释液并迅速地混合将反应猝灭。
通过使每种氧化酶溶液相对300cm3体积的0. lmol/dm3 MES, 0. 15mol/dm3NaCl,在冷冻机中在pH值5. 0下大规模透渗析1小时除 去反应副产物。在冷冻机中,相对300cm3体积的这种緩冲物再进行每 种珠粒制剂的透渗析1小时,然后相对300cm3透渗析一整夜。进行每 种制剂相对400cm3这种緩冲物的最终透渗析。冷冻储存这些氧化酶制 剂直到合要求。
将实施例2-2中制备的珠粒批料BPAm I添加在水中以使10ci^聚 丙烯管子加倍而产生大约lci^填充体积。滗析上层清液并保留在水 (10cm3)中在冷冻机中一整夜。进行另 一次水洗涤(10cm3)和用 0. lmol/dm3磷酸钠、0. 15mol/dm3 NaCl, pH值7. 4 (3 x 10cm3)洗涤,其 中每一次在瓶子辊上混合10分钟。进行每种珠粒制剂的最终延长的 30分钟洗涤并且将上层清液体积缩减到大约1. 5cm3。
为了在所述珠粒上将伯胺转化成受保护的肼,用琥珀酰亚胺基 4-hydrazinonicotinate丙酮腙(SANH)处理该珠粒。在实践中,将 SANH (25mg)溶于二曱亚砜(DMSO) (1. 2cm3)并将等分试样(0. 3cm3)添加 到珠粒制剂中的每一种中并涡动。将0. 1 M磷酸钠,0. 15M NaCl, pH 值7.4緩沖物(1.5cm"添加到每个管子中并在瓶子辊上在室温下混合 4小时。吸出上层清液并用该緩冲物进行洗涤(3 x 10cm3),接着用水(3 x 10cm3)洗涤。然后用0. lmol/dm3 MES, 0. 15mol/dm3 NaCl , pH值5. 0(4 x 10cm"洗涤该珠粒而留下为粒料的珠粒制剂。如下进行所述氧化酶中的每一种经由它们的醛与SA冊-改性珠粒 的偶合酌情将lcm3氧化葡萄糖氧化酶或氧化辣根过氧化酶添加到每 个珠粒粒料中,并在室温下在黑暗中混合3小时。
吸出上层清液并用所述pH值5. 0緩冲物(5 x 10cm3)接着用水(5 x 10cmO洗涤每一珠粒制剂,每次简短地摇动该珠粒悬浮液,然后小心 吸出上层清液。将珠粒制剂储存在冷冻机中的10ci^体积的水中(BPAin II-辣根过氧化酶和BPAm II-葡萄糖过氧化酶)。 实施例5-固定的酶的试验
固定的辣根过氧化酶
在磷酸盐緩冲盐水(PBS)中洗涤实施例4中制备的固定辣根过氧 化酶的珠粒三次,每一次2分钟。倒掉PBS并添加调节到pH6. 4的染 色介质,该染色介质由含过氧化氢(0. 35mmol/dm3)的磷酸钠水溶液 (0. lmol/dm3)和二氨基联苯胺(0. 5mg/cm3)构成。在5分钟之后,珠粒
整体染色成暗褐色,指示酶的存在并证实酶是活性的。
在37'C下进行染色。洗涤珠粒以除去染色介质并在Nikon倒置显 微镜上拍照x50。
固定的葡萄糖氧化酶
在磷酸盐緩冲盐水(PBS)中洗涤固定葡萄糖氧化酶的珠粒三次,每 一次2分钟。倒掉PBS并添加染色介质,该染色介质由都在PBS pH6. 9 中的D-葡萄糖(42咖ol/dm3)、吩嚷甲硫酸盐(0. lmg/cm3)和氮蓝四唑 (0. 5mg/cm0构成。在5分钟之后,珠粒整体染色成深蓝色,指示酶的 存在并证实酶是活性的。
在37C下进行染色。洗涤珠粒以除去染色介质并在Nikon倒置显 微镜上拍照x50。 实施例6-蛋白质A的固定 r蛋白质A与珠粒的偶合
将填充床体积(5cm3)的实施例2-6中制备的珠粒批料BPAm II分 配到50cm3聚丙烯管子中。滗析过剩水并用水(5 x 40cm3)洗涤该珠粒制 剂,每次使该珠粒再悬浮并允许它们在重力下沉降。类似地进行用硼
23酸钠(O. 1 mol/dm3, pH8. 3, 4 x 40cm3)的洗涤并让该珠粒在另一 50cm3
的这种緩冲物中冷冻一整夜。
为了在珠粒上将这种胺转化成羧酸基,用琥珀酸酐处理它们。将 琥珀酸酐(1. 2g)溶于DMSO (60cm3)。从该珠粒滗析硼酸盐緩冲物并将这 种琥珀酸酐溶液的等分试样(30cm3)添加到该珠粒制剂中,简短地摇动 并瓶子辊上在室温下混合6小时。用水(8 x 40cm0洗涤该珠粒制剂, 每次使该珠粒简短地再悬浮并吸出上层清液。添加吗啉基乙磺酸(MES) 緩沖物(25mmol/dm3, pH值5.0, 40cm3)的等分试样,然后在冷冻机中 保留该珠粒一整夜。用这种緩冲物(2 x 40cm3)进一步洗涤该珠粒并留 下为粒料的珠粒。
将N-羟基琥珀酰亚胺(l. 6g)溶于冷MES緩冲物(25mmol/dm3, pH 值5.0, 32cm3)并将这一溶液的等分试样(15cm3)添加到该珠粒粒料中 并简短地混合。将l-乙基-3-[ 3-二甲基氨基丙基]碳二酰胺盐酸盐 (EDC, 1. 6g)溶于MES緩冲物(25mmol/dm3, pH值5. 0, 32cm3)并将这 一溶液的等分试样(15cm3)添加到该珠粒制剂中。在瓶子辊上混合该珠 粒制剂30分钟以激活。滗析上层清液并迅速地用MES緩冲物 (25mmol/dm3,pH值5. 0,5 x 40cm3)洗涤每一制剂而留下为粒料的珠粒。
立即,将r蛋白质A溶液(15cm3, 4mg/cm3,在25mmol/dm3 MES中, pH值5. 0)的等分试样(10cm3)添加到该珠粒制剂中并允许进行在室温 下偶合两小时,同时在瓶子辊上混合。滗析上层清液并添加 Trizma-HCl,pH值7. 4的等分试样(30cm3)并混合两小时以使任何残存 的N-羟基琥珀酰亚胺酯成块。滗析上层清液并在珠粒制剂上进行水洗 (8x40cm3)并让该珠粒留在水(10cm3)中(BPAm II-蛋白质A)。实施例 7-作为吸收剂的用途
使用上面实施例2-3中制备的固体载体按该载体质量的许多倍的 量吸收红油的溢出液。当将该固体载体应用于该溢出液时,该红油被 该固体载体完全地吸收,说明该载体作为吸收剂的应用。 实施例8-乙酸钯的包封
将制备实施例1部分3制备的氨基官能化珠粒,BAm I (lg)珠粒添加到乙酸钯(0. lg)和聚(苯基异氰酸酯-共聚-曱醛)(0. 64g)在氯仿 (0. 86g)中的溶液中并保持5分钟。短暂地施加真空并将该珠粒转移至
筛子中并排出过量的乙酸钯/聚(苯基异氰酸酯-共聚-甲醛)溶液。将该 含珠粒的筛子浸于水浴中并保持一整夜以允许完成聚合。用DMF洗涤
该珠粒并保持在DMF中再搅拌24小时以确保从该珠粒外部除去所有聚 合物碎屑。用水洗涤该珠粒并允许风干。 实施例9
玻璃表面在新珠粒上的蚀刻
将中心挖空的小玻璃珠(新珠粒图4, 3. 86g)放入50cn^聚丙烯瓶 子中并用Dip'n Etch [氟化氢铵]溶液(10cm3)覆盖。将该瓶子放入超 声波浴中保持2h,然后保留16h。
用水(10x5cm3),氢氧化钠水溶液(15。/。w/v, 10x5cm3),水(10x 5cm3),盐酸水溶液(l mol/dm3, 10x5cm3),然后水(10 x 5cm3)洗涤该 珠粒。然后在IOO'C下干燥该珠粒1 h(产量2. 8g)。 蚀刻的珠粒与氨基丙基三曱氧基硅烷的反应
准备氨基丙基三甲氧基硅烷(O. lcm"在乙醇:水(5cm3, 95: 5v/v) 中的溶液并允许静置10分钟。将上面制备的蚀刻珠粒(2g)放入聚丙烯 瓶子中并用这种预激活的溶液覆盖。将该混合物放入超声波浴中保持 1小时,然后用丙酮洗涤并在氮气流下干燥而产生氨基丙基官能化的 珠粒。然后在IIOX:下固化该珠粒2h。
氨基丙基官能化的珠粒与丙烯酰氯的反应
将上面制备的氨基丙基官能化珠粒(2g)覆盖在含4-甲基吗啉 (0. 5cm》的二氯甲烷(2cm3)中并于5分钟内緩慢地添加丙烯酰氯 (0. 5cm"在二氯甲烷(2cm3)中的溶液。使该混合物旋动,允许静置1 小时,然后用二氯甲烷(3x 5cm。洗涤,然后在氮气流中干燥而产生丙 烯酰胺官能化的珠粒。 聚二曱基丙烯酰胺的聚合
将N,N-二甲基丙烯酰胺(lOminol, lg) 、 N-丙烯酰基肌氨酸甲酯 (1. 3mmo1, 0. 2g)和双-丙烯酰基乙二胺(0. 25mmo1, 0. 04g)和水(0. 3cm3)放入圓底烧瓶中。添加过硫酸铵水溶液(O. 08g,在0.2cm3中)。立即 将上面制备的丙烯酰胺珠粒(2g)添加到该单体溶液中并施加微小真空 以从该珠粒的孔除去气泡。
使用不锈钢筛排出过量的单体溶液。然后将该含珠粒的筛子保留 在UV灯下一整夜。
将该含珠粒的筛子放入冷水浴中并允许静置1 h。将此时包含包 封在孔内的聚合物的珠粒连同磁力搅拌棒一起转移至锥形烧瓶中。添 加水(5cm3)并在磁力搅拌器上搅拌该混合物5分钟。通过滗析除去上 层清液,它包含从珠粒表面冲刷的聚合物的小不规则颗粒。重复该洗 涤过程直到上层清液不包含可辨别的聚合物颗粒。将该珠粒-聚合物复 合固体载体储存在水下。 实施例10
蚀刻的珠粒与氨基丙基三曱氧基硅烷的反应
准备氨基丙基三甲氧基硅烷(lcm"在乙醇7jc(50cm3, 95: 5v/v)中 的溶液并允许静置IO分钟。将蚀刻的尺寸15/0珠粒(30g, B I)放入 聚丙烯瓶子中并用该预激活的溶液覆盖。将该混合物放入超声波浴中 保持l小时,然后用丙酮洗涤并在氮气流下干燥而产生氨基丙基官能 化的珠粒。然后在llOt:下固化该珠粒2h。
氨基丙基官能化的珠粒与丙烯酰氯的反应
将上面制备的氨基丙基官能化珠粒(30g)覆盖在含4-曱基吗啉 (5cm》的二氯甲烷(15cm3)中并于5分钟内緩慢地添加丙烯酰氯(5cm3) 在二氯甲烷(15cm》中的溶液。使该混合物旋动,允许静置l小时,然 后用二氯甲烷(3x 30cm。洗涤,然后在氮气流中干燥而产生丙烯酰胺 官能化的珠粒。 聚二曱基丙烯酰胺的聚合
将N,N-二甲基丙烯酰胺(100mmo1, 9. 9g) 、 N-丙烯酰基肌氨酸甲 酯(13mmo1, 2. 0g)和双-丙烯酰基乙二胺(5mmo1, 0. 82g)和水(3cm3) 放入圆底烧瓶中。添加过硫酸铵水溶液(O. 75g,在2cm3+)。立即将 上面制备的丙烯酰胺珠粒(30g)添加到该单体溶液中并施加微小真空
26以从该珠粒的孔除去气泡。
使用不锈钢筛排出过量的单体溶液。然后将该含珠粒的筛子保留
在uv灯下一整夜。
将该含珠粒的筛子放入冷水浴中并允许静置1 h。将此时包含包 封在孔内的聚合物的珠粒连同磁力搅拌棒一起转移至锥形烧瓶中。添 加水(50cm》并在磁力搅拌器上搅拌该混合物5分钟。通过滗析除去上 层清液,它包含从珠粒表面冲刷的聚合物的小不规则颗粒。重复该洗 涤过程直到上层清液不包含可辨别的聚合物颗粒。将该珠粒-聚合物复 合固体载体储存在水下。 实施例11
制备具有衬里的固体载体。遵循实施例2的程序,不同之处在于 将水和过硫酸铵的水平分别加倍到6cn^水和在4ci^过硫酸铵溶液中的 1.5g。制备具有大约50微米厚的聚合物衬里的珠粒。
权利要求
1.包含聚合物浸渍的珠粒的固体载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔和布置在该孔内的聚合物。
2. 根据权利要求1的固体栽体,其中该珠粒包含惰性材料。
3. 根据权利要求2的固体载体,其中该惰性材料选自玻璃、陶瓷、 聚合物、木材(或其它天然材料)和金属。
4. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该珠粒基本上是 球形或椭圆形的。
5. 根据权利要求l-3中任一项的固体载体,其中该珠粒是管状的。
6. 根据权利要求1-3中任一项的固体载体,其中该珠粒是不规则 形状的。
7,根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中珠粒中的孔具有 基本上哑铃形的纵向截面。
8. 根据权利要求l-6中任一项的固体载体,其中珠粒中的孔具有 基本上管式形状的纵向截面。
9. 根据权利要求l-6中任一项的固体载体,其中珠粒中的孔具有 基本上肺胀式(中央更宽)形状的纵向截面。
10. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中珠粒内的聚合物 具有小于2mm的颗粒尺寸。
11. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中珠粒内的聚合物 具有0. 01-0. 5mm的颗粒尺寸。
12. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该聚合物是在珠 粒的孔中形成的。
13. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该聚合物直接或 间接地与该珠粒共价键接。
14. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该珠粒包含玻璃 并且已经用蚀刻剂加以处理以提供活性部位,该活性部位适合于与用 来和该聚合物连接的衍生物反应。
15. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该珠粒是用硅烷 衍化的以提供用于与聚合物反应的活性部位。
16. 根据权利要求15的固体载体,其中该活性部位是乙烯基。
17. 根据权利要求15或权利要求16的固体载体,其中该硅烷基具 有通式-(OhSi[(CH2)p[Z〗qCR-CR2](4-n),其中n为l-3, p为0-6,其中 R独立地是H或烷基,q是O或l, Z是二价连接基。
18. 根据权利要求17的固体载体,其中Z具有通式-(CH2]rNRC(0)-其中r为1-6。
19. 根据权利要求15-18中任一项的固体载体,其中该硅烷基选自 -03SiCH=CH>-03Si (CH2) 3NHCOCH=CH2。
20. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该活性部位包含 除硅烷以外的官能团,该官能团能够在珠粒和聚合物之间形成共价键。
21. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中所述聚合物选自 聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、纤维素、聚二曱基丙烯酰胺、聚二甲基甲基 丙烯酸酯、聚脲、聚丙烯酰基吗啉、聚P羟基酯、Polyhipe、聚亚烷 基二醇和多糖。
22.
23. 根据上述权利要求中任一项的固体栽体,其中该栽体在珠粒的 孔内包含惰性材料并且该聚合物与该惰性材料结合或,当该惰性材料 是多孔惰性材料时,该聚合物被保持在该惰性材料的孔隙内。
24. 根据权利要求21的固体载体,其中该惰性材料包含Polyhipe或多孔无机聚合物例如多孔硅。
25. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,还包含被该聚合物担载的功能性材料。
26. 根据权利要求25的固体载体,其中该功能性材料选自催化剂、 肽合成的引发剂物质、低聚核苷酸合成的引发剂物质、固相有机合成 的引发剂物质、药物活性材料、农用化学活性材料、蛋白质或其它生 物学大分子。
27. 根据上述权利要求中任一项的固体载体,其中该聚合物呈在珠 粒孔中的实心栓形式。
28. 根据权利要求1-26中任一项的固体载体,包含聚合物浸渍的 珠粒,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔并且该孔的壁包括聚合物层以 致在该珠粒的孔中提供聚合物环。
29. 根据权利要求28的固体载体,其中该聚合物层具有1-100微 米的厚度。
30. 用于检测分析生物样品中化合物存在与否的医学诊断产品,包 含根据权利要求1-26中任一项的固体栽体并且包含被该栽体结合或 保持的功能性材料,该功能性材料具有用于与该生物样品中的化合物 相互作用的特定结合部位。
31. 根据权利要求30的医学诊断产品,其中该功能性材料包含被 该聚合物担载的酶。
32. 含装在柱中的根据权利要求1-29中任一项的固体载体的整料。
33.用于检测生物样品中化合物存在与否的医学诊断方法,提供包 含聚合物浸渍的珠粒的固体载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔和 布置在该孔内的聚合物和被该载体中的聚合物担载的用于选择性地与 该生物样品中的化合物反应或结合的功能性材料,并使该生物样品与 该固体栽体接触。
34. 固体载体材料的制备方法,包括以下步骤提供具有穿孔的珠 粒,让该珠粒与单体或单体的溶液接触,聚合该单体以形成聚合物, 和任选地对该包含聚合物的珠粒进行进一步处理以从该珠粒的表面除 去不希望的聚合物。
35. 根据权利要求34的方法,其中将该单体或单体的溶液添加到 珠粒中并在与该单体或单体溶剂不混容的溶剂存在下进行聚合。
36. 根据权利要求34或权利要求35的方法,其中让该包含聚合物 的珠粒经历物理打磨以致从该珠粒的外表面除去聚合物,留下位于该 珠粒孔中的聚合物。
37,权利要求1-32中任一项的固体载体在化学、生物或物理方法 中的用途。
38. 固体载体的根据权利要求37的用于物质固相合成的用途,该 物质选自肽、低聚核苷酸、低聚糖。
39. 固体载体的根据权利要求37的用于固相萃取的用途。
40. 固体载体的根据权利要求37的用于固相有机化学的用途。
41. 固体载体的根据权利要求37的用于物质固定的用途,该物质 选自固相试剂、金属和其它催化剂,生物催化剂,酶,蛋白质,包括 多克隆和单克隆抗体的抗体,整体细胞和聚合物。
42. 固体载体的根据权利要求37的用于细胞培养的用途。
43. 固体载体的根据权利要求37的制备层析分离用静止相的用途。
44. 固体载体的根据权利要求37的作为吸收剂的用途。
全文摘要
描述了包含聚合物浸渍的珠粒的固体载体,其中该珠粒具有穿透该珠粒的孔和布置在该孔内的聚合物。该载体可用于固相合成,尤其是肽的固相合成,和分子尤其是酶的固定以及其它应用范围。
文档编号B01J20/32GK101516496SQ200780034424
公开日2009年8月26日 申请日期2007年7月24日 优先权日2006年7月25日
发明者D·A·韦灵斯, S·古尔扎 申请人:克罗麦缇德有限公司
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