專利名稱:磁性聚合物顆粒的制作方法
磁性聚合物顆粒
本發明涉及磁性聚合物顆粒,該磁性聚合物顆粒包含鐵磁性、亞鐵磁 性和/或超順磁性顆粒,這些顆粒嵌埋在交聯的聚丙烯酸酯或聚[(垸基丙烯 酸酯)]基質中,所述基質包含通式(I)的官能團
-C(-O)-M-R (1)
其中
M可以是-O-, -NH-或-N(d-C6-烷基)-; R可以是氫或YX基團,其中
Y可以是亞烷基-(CH2)r, 1可以是整數1,2, 3,4,5或6; 以下種類的羥基取代的亞垸基 -[CH2-CH(OH)-CH2]g,^_[CH2-CH(CH2OH)-]h-其中g和h可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6; 層CH2-CH2CH(OH)]-和/或 —CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)-
-[<:^12-(:11(0印]111-和/或-[CH(OH)-CH2]n-
其中m和n可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;
-(012)£1-(:11(0印-(:112陽八-((:112)1)-8陽(:(=0)-[環-(:61^0]-(^2-,
其中A和B可互相獨立地為-NH-, -^(:1-<:6-垸基)-或-O-, a可 以是整數l, 2, 3, 4, 5或6, b可以是整數l, 2, 3, 4, 5, 6, 7或8;
x可以是氫,-oh, -o-c,-cv烷基,-0-(:6-(:12-芳基,-0-<:7-(:14-亞垸基芳
基,其具有由l, 2, 3, 4, 5或6個碳原子組成的亞垸基鏈以及 CVCu-芳基基團;
-Crcv烷基,-(:6-<:12-芳基,雜芳基,咪唑基,所述咪唑基任選
地通過C,-CV亞烷基連接;
C7-Cm-院基芳基,其具有由l, 2, 3, 4, 5或6個碳原子組成的亞 烷基鏈和q-d2-芳基基團;
以下通式所示的取代基<formula>formula see original document page 19</formula>R2 R3 其中
R1, R、卩Pe可互相獨立地為氫,CVCV烷基和/或C6-d2-芳基; -CN, -NC, -N3;
-C(-O)-R4, R4可以是氫,OH, C,-CV垸基,-O-C廣CV烷基, C6-do-芳基或-0-CVC,2-芳基;
-NH2, -NHR5, R5可以是氫,C廣C6-垸基和/或CVd2-芳基; F, Cl, Br或I; -SH或-S-S-H;
2-硫代吡啶基(thiopyridyl)或4-硫代吡啶基; -S(K))-CH2-CF3;
酰基咪唑,馬來酰亞氨基(maleimido)或二氫唑酮基團; 或者
R可以是Y'X'L基團,其中
Y'可以是單鍵;
亞烷基-(CH2)q-, q可以是整數l,2,3,4, 5或6; 以下種類的羥基取代的亞烷基 -[CH2-CH(OH)-CH2]i-和/或—[CH2.CH(CH2OH)-]0-其中i和o可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6; -CH2-CH2CH(OH)-禾口/或—CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)-
-
廣和/或-[(:11(0印-(:112]8-
其中r和s可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;
-(<:112)3誦(:11(011)-(:112-八-((:112)15-8-(:(=0)-[環-(:6111()]陽(:112-,
其中A和B可互相獨立地為-NH-, ^((^-(:6-烷基)-或—O-, a可 以是整數l, 2, 3, 4, 5或6, b可以是整數l, 2, 3, 4, 5, 6, 7或8;
-(<:112)3-(:11(0印-(:112-八-((:112)1)-8-(:(=0)-[環-(:6111()]-0 2-,
其中A和B可以是-NH-, a可以是整數l或2, b可以是6; X'可以是單鍵;
-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-, 陽CH(OH)-CH2-N(C廣C6-烷基)-,-O-, -C(=0)0-, -C(K))NH-, -C(二0)N(C廣C6-垸基)-;
-CR'r2-R3cH-0-, -0-CR'R2-CHR3-,其中R1, 112和113的含義如 上文所述;
-NH-或-N(C,-CV垸基)-; L可以是-C(=0)-NH-(CH2)u-[NH-(CH2)2]v-NH2,在各種情況下,u和v 可以互相獨立地為整數l, 2, 3或4; -(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l, 2, 3, 4, 5或6; 三配位、四配位或五配位螯合劑,例如通過其s-N連接的氨三 乙酸殘基,所謂的低分子量、高分子量、或者分子量約為 500-200000Da的線性聚乙烯亞胺殘基,氨基團,優選多胺殘基, 亞精胺,尸胺,二亞乙基三胺,精胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪, l-(2-氨基乙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜 -7,16-二氮雜環十八烷,羧酸殘基,或結合抗體,優選第二抗體, 蛋白質,生物素,寡核苷酸或抗生蛋白鏈菌素,IDA, DEO或 TED(三羧酸甲基乙二胺)或 -CH2-CH2-N-(CH2COO)[CH(COO-)CH2COO-)〗。
優選的磁性聚合物包含通式(I)的官能團,其中 M可為-O-, -NH-或-N(C廣C6-烷基)-; R可為氫;或者 -YX基團,其中
Y可以是亞烷基-(CH2)廣,1可以是整數1,2,3,4, 5或6; 以下種類的羥基取代的亞垸基
-[<:112-(:11(0印-(:112〗8-和/或—[CH2-cH(CH2OH)-]h-
其中g和h可互相獨立地為整數l, 2, 3或4; -CH2-CH2CH(OH)]-和/或-CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)-
-[<:112-(:11(0印] 1-和/或-[(:11(0印-(:112]11-
其中m和n可互相獨立地為整數l, 2, 3或4; -(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b-B-C(=0)-[環-C6H,o]-CH2-,
其中A和B可互相獨立地為-NH-, a可以是整數l或2, b可以是
x可以是:氫,-oh, -0-<:1-(:4-烷基,-0-<:6-(:1()-芳基,-0-<:7-(:14-垸基芳
基,其具有由l, 2, 3, 4, 5或6個碳原子組成的亞垸基鏈以及 C6-C,o-芳基基團;
-c,-cv烷基,-06-(:12-芳基,雜芳基,咪唑基,所述咪唑基任選
地通過C,-CV亞烷基連接; 以下通式所示的取代基
r2 R3 其中
R1, je和F 可互相獨立地為氫,Q-Cr垸基; -NH2,-NHR5, R5可以是氫,C廣C4-烷基; F, C成Br; -CN, -NC; -SH或-S-S-H;
2-硫代吡啶基或4-硫代吡啶基; -S(-0)-CH2-CF3(特雷索基(tresyl));
酰基咪唑,馬來酰亞氨基或二氫唑酮基團;
或者
R可以是Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵;
亞烷基-(CH2)q-, q可以是整數l,2,3,4, 5或6;
以下種類的羥基取代的亞烷基
-
廣和/或一[(:112—ch(ch2oh)-]0-
其中i和o可互相獨立地為整數l, 2, 3或4;
-(:^12陽(:112(:11(011)-和/或-(:1^2-(:112-(:11(0印-(:112-(^2(:11(0印--[<:112-(:11(011)]1-和/或-[(:11(011)-(^2]5-
其中r和s可互相獨立地為整數l, 2, 3或4; -(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b-B-C(=O)-|^-C6H10]-CH2-, 其中A和B可互相獨立地為-NH-, a可以是整數l或2, b可以是 整數6; X'可以是單鍵;
-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-,
-ch(oh)-ch2-, -:^(:1-(:3-烷基)-,-o-, -c(=o)o-, -c(=o)nh-, -。(=0)1^((:1-(:3-烷基)-;
陽CR^r2-R3cH-0-, -O-CR^rs-CHR3-,其中R1, r2和R3的含義如 上文所述;
-:^11-或一:^(:|-(:3-垸基)-;
L可以是-C(=0)-NH-(CH2)u-[NH-(CH2)2]v-NH2,在各種情況下,u和v 可以互相獨立地為整數1,2,3或4; -(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l,2, 3或4; 三配位、四配位或五配位螯合劑,例如通過其s-N連接的氨三 乙酸殘基,所謂的低分子量、高分子量、或者分子量約為 500-200000Da的線性聚乙烯亞胺殘基,多胺殘基,亞精胺,尸 胺,二亞乙基三胺,精胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪,l-(2-氨基 乙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮 雜環十八烷,羧酸殘基,或結合抗體,優選第二抗體,蛋白質, 生物素,寡核苷酸或抗生蛋白鏈菌素,IDA, DEO或TED(三羧 酸甲基乙二胺),
-CH2-CH2-N-(CH2COO)[CH(COO-)CH2COO-)]。
特別優選的磁性聚合物包含通式(I)的官能團,其中 M可為一O-或-NH;
R可為氫;或者 -YX基團,其中
Y可以是:亞烷基-(ch2)r, 1可以是整數1,2,3,4, 5或6; 以下種類的羥基取代的亞烷基 -[CH2-CH(OH)-CH2]g,^-[CH2-CH(CH2OH)-] 其中g和h可互相獨立地為整數l或2; -CH2-CH2CH(OH)^q /或 —CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)-
-[<:112-(:11(011)]111-和/或—[cH(OH)-cH2]n-
其中m和n可互相獨立地為整數l或2;
x可以是:氫,-oh,-o-cvcv烷基,-0-(:6-(:|()-芳基;
以下通式所示的取代基 <formula>formula see original document page 23</formula>
其中
r1, re和rs可互相獨立地為氫或c,-c2-烷基;
-NH2;
C成Br;
-S(=0)-CH2-CF3;
或者
R可以是Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵;
亞垸基-(CH2)q-, q可以是整數l,2或3;
以下種類的羥基取代的亞烷基
-[<:112-(:11(011)陽(:112]廣和/或-[(:112國(:11((:112011)-]0-
其中i和o可互相獨立地為整數l或2;
-[ch2-ch2ch(oh)]-, -[<:112-(:11(011)〗廣和/或一[(:11(011)-(:112
其中r和s可互相獨立地為整數l或2;X'可以是單鍵;
-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-, -CHCOH^CHz-NCd-CV烷基)-,-O陽,-C(=0)0-, -C(-O)NH-, -C(=0)N(C1-C3-烷基)-;
-CR'r2-R3cH-0-, -O-CR'I^-CHR3-,其中R1, 112和113的含義如
上文所述;
-NH-;
L可以是-C(=0)-NH-(CH2)2-[NH-(CH2)u]v-NH2,在各種情況下,u可 以為1或2, v可以是2; -(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l或2;
三配位、四配位或五配位螯合劑,例如通過其s-N連接的氨三 乙酸殘基,所謂的低分子量、高分子量、或者分子量優選為 500-200000Da的線性聚乙烯亞胺殘基,多胺殘基,亞精胺,尸 胺,二亞乙基三胺,精胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪,l-(2-氨基 乙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮 雜環十八烷,羧酸殘基,或結合抗體,優選第二抗體,蛋白質, 生物素,寡核苷酸或抗生蛋白鏈菌素,IDA, DEO或TED(三羧 酸甲基乙二胺),
-CH2-CH2-N-(CH2COO)[CH(COO)CH2COO-)]。
極其優選的磁性聚合物包含通式(I)的官能團,其中 M可為-O-或-NH-; R可為氫;或者 -YX基團,其中
Y可以是單鍵;
亞烷基-(CH2)廣,l可以是整數l, 2, 3, 4, 5或6; 以下種類的羥基取代的亞烷基
-[ 12-(:11(011)-012:^-和/或_[(:112-(:11((:^011)-]11-
其中g和h可互相獨立地為整數l或2; -[CH2-CH2CH(OH)]-
-[CH2-CH(OH)]m-和/或-[CH(OH)-CH2]n-
其中m和n可互相獨立地為整數l或2; X可以是氫;
以下通式所示的取代基 、
其中
R、R2和R3可以為氫;
-麗2;
或者
R可以是Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵;
亞烷基-(CH2)q-, q可以是整數l,2, 3, 4, 5或6;
以下種類的羥基取代的亞烷基
-[CH2-CH(OH)-CH2]i-和/或—[CH2-CH(CH2OH)-]0-
其中i和o可互相獨立地為整數l或2;
-CH2-CH2CH(OH)-, -[(:112-(:11(011)]廣和/或-[CH(OH)-CH2]s-其中r和s可互相獨立地為整數l或2; X'可以是單鍵;
-CH(OH)-CH2-0-, -CH2-CH(OH)-0-;
-CR'R^I^CH-O-, -O-CR'RLCHR3-,其中R', 112和113的含義如
上文所述;
-NH-;
L可以是—C(=0)-NH-(CH2)r[NH-(CH2)u〗v-NH2,其中u可為l或2, v 可為2;
-(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l或2;
通過其s-N連接的氨三乙酸殘基,
NT A, IDA/DEO , TED,精胺或第二抗體,
<formula>formula see original document page 26</formula>另外本發明還涉及用來制備所述磁性聚合物的方法,以及用來從樣品 中分離至少 一種生物分子物質(biomoleeular species)和/或對其進行分析的方法。
近年來,磁性顆粒被越來越多地應用于對各種生物分子進行純化、分 離和分析的方法中。這些磁性顆粒通常包含結合在玻璃狀或聚合的基質內 的磁性的或可磁化的無機材料。在此情況下,所述磁性顆粒的表面具有一 定的結構,使得來自樣品的特定生物分子(例如細胞溶胞產物)可以選擇性地 結合到該表面。所述結合了生物分子的磁性顆粒可以通過對樣品施加外部 磁場而很容易地從樣品中分離出來。然后可通過合適地處理所述磁性顆粒, 將生物分子洗脫出來從而以純的形式或富集的形式得到所述生物分子。
美國專利申請第2001/0014468 Al號描述了基于聚乙烯醇的磁性聚合 物顆粒。這些顆粒通過一種方法制得,在此方法中,使用有機溶液懸浮包 含膠狀分散的磁性顆粒的聚乙烯醇水溶液,所述有機溶液包含至少兩種無 法與聚合物相相混溶的乳化劑。所述有機溶液還包含水溶性交聯劑,在懸 浮所述聚乙烯醇液滴的時候,通過所述交聯劑使得所述液滴交聯。通過該 方法制得的磁性聚合物顆粒可隨后根據它們預期的用途進行活化,或者用具 有合適的官能團的聚合物側鏈進行官能化。
法國專利申請第FR 2531452 Al號描述了一種磁性載體基質,該基質包 含多孔的耐火金屬氧化物,其內部分散有鐵磁性顆粒。所述氧化物用具有 過量的雙官能側基的交聯的聚酰胺浸漬。所述基質用來固定酶。
美國專利第4,795,698號描述了一種磁性聚合物顆粒,這種顆粒是通過 在聚合物的存在下,將至少兩種過渡金屬離子共沉淀而制得的。所述聚合 物包含合適的配位位點,以結合所述磁性聚合物沉淀物。通過這種方式制 得的顆粒可以通過選擇適當地官能化的聚合物而用于免疫測定。
美國專利第4,358,388號描述了磁性聚合物顆粒,其通過一種均一乳液 的乳液聚合反應制得,所述均一乳液由以下組分組成磁性顆粒在有機可 聚合相中的分散體,以及包含至少一種乳化劑的水相。所述有機相包含以 下組分作為可聚合單體至少一種芳族乙烯基化合物,或者至少一種芳族
乙烯基化合物與可共聚單體(例如丙烯酸垸基酯或甲基丙烯酸烷基酯)的混 合物。
在磁性聚合物顆粒的表面上特定地結合一種或多種生物分子的能力很 大程度上是由所用聚合物的性質以及該聚合物上的官能團來決定的。而且,
固定反應(immobilizing reaction)的選擇性所要滿足的要求取決于固定的生 物分子預期的進一步應用。經常僅通過所述固定足以完成所需的生物分子 物質的富集;在其它的應用中,必須或至少需要更高的選擇性,以便能夠直 接或通過少數進一步純化的步驟,得到盡可能純的狀態的所需生物分子物 質。所述磁性聚合物顆粒應另外包含盡可能高的與待固定生物分子物質的 結合能力,以便能夠有效而低成本地使用所述磁性聚合物顆粒。但是,在 原則上,通常僅采用小粒度或高孔隙率便可得到高結合能力。但是,小的 粒度使得聚合物顆粒難以具有足夠的可磁化性。
但是,本領域已知的磁性聚合物最多僅僅是具有極低的孔隙率,或者 根本沒有孔隙,因此會對可供固定的表面造成不利影響。
另一個問題是將磁性顆粒結合入合適的聚合物基質中。具體來說,常 見的問題是磁性顆粒和有機相的偏析,聚合之前或過程中的磁性顆粒的聚 集,以及如何使得聚合物基質和磁性顆粒之間具有足夠的粘著性。
因此人們需要能夠以足夠高的選擇性固定生物分子的磁性聚合物顆 粒。人們特別需要一種具有以下性質的磁性聚合物顆粒該磁性聚合物顆 粒能夠以不同的方式被官能化,可以使用能夠以足夠的選擇性將生物分子 從樣品中固定出來的配體(優選通過常規的化學方法)簡單地改性。人們還預 期所述改性的聚合物顆粒對相應的生物分子具有最高的結合能力,同時具 有最大的可磁化性。
因此本發明的目標是消除或至少減輕上述現有技術的缺點。
該目標通過所附權利要求書中獨立權利要求l所述的磁性聚合物顆粒 和獨立權利要求21所述的方法完成。通過從屬權利要求和以下的說明可以 很清楚地了解本發明的進一步的實施方式、方面、細節和優點。
在第一方面,本發明涉及磁性聚合物顆粒,所述磁性聚合物顆粒選自 鐵磁性顆粒、亞鐵磁性顆粒和/或超順磁性顆粒。所述磁性顆粒嵌埋在交聯
的聚丙烯酸酯或聚[烷基丙烯酸酯]基質中。所述聚合物基質包含羧基
-C(=0)OH或羧酸酯基或羧酰胺基(carboxamide group)或其它合適的通式I 所述的衍生羧基結構,它們各自之中可具有間隔基團Y和活性基團X。所述 磁性聚合物顆粒的平均粒度優選為5-25微米,特別優選為6-20pm,極其優 選為0-5jiim,孔的最大孔半徑優選為20-500 nm,特別優選為30-400 nm, 極其優選為80-250 nm。
在使用聚丙烯酸酯或聚[(烷基)丙烯酸酯]基質的時候,它們的可官能化 的羧基或取代的和可官能化的羧基使得它們能夠制備較大的聚合物顆粒, 該顆粒能夠確保足夠的可磁化性,與此同時,使得能夠以簡單的方式,用大 量適于固定生物分子的配體進行進一步的官能化。
如果游離的丙烯酸或(垸基)丙烯酸(例如甲基丙烯酸)已被用作聚合用 的單體,則所述聚合物基質初始時包含未酯化的羧基。如果需要聚合物基 質包含其它可官能化的基團,可使用合適地衍生的丙烯酸酯或(烷基)丙烯酸 酯一—特別是甲基丙烯酸酯一一作為單體,所述酯殘基可以在至少一個進 一步的步驟中轉化成活性基團,使得在合適的時候可以通過進一步官能化, 具體來說是通過共價鍵合來結合能夠固定生物分子的特定配體,或者共價 鍵合最終連接配體的間隔基團。
因此,所述磁性聚合物顆粒的聚合物基質可包含通式結構為-Y-X的官 能團,其中Y是間隔基團,X優選是活性基團。
可以使用任何允許發生用來將所需配體連接到間隔基團的化學反應的 基團作為官能團的活性基團X。例如,可以使用一種基團作為活性基團X,
所述基團能夠在間隔基團上發生取代反應,使得配體能夠與所述間隔基團 (spacer)共價連接。這些反應的例子是醚化、酯化、酰胺形成、亞氨鍵形成等。
官能團的活性基團X優選選自氫,羥基,環氧基,芳基,雜芳基,芳烷 基,咪唑基一一其通過d-C6亞垸基鍵合適地連接,C(O)H, C(O)R, -C(O)OH, C(O)R, -NH2, -NHR,疊氮基,氰基,異氰基,-SH, -SSH,硫代吡啶基(2-或4-硫代吡啶基),芳基,鹵素(鹵(hal)),特雷索基(2,2,2-三氟乙烷磺酰基),酰 基咪唑基和馬來酰亞氨基或偶氮乙酰基(azlactyl gro叩)。
在環氧基中,優選的是環氧乙垸-2-基,但是還可使用以下結構式所示 的取代環氧基
其中,基團R1, 112和113可互相獨立地選自氫,C,-C6-垸基,CVC,2-芳基一優選的是C,-C3-垸基。
在本發明的全文中,d-C6-垸基具體表示以下基團CV.甲基;CV.乙基; C3:丙基,異丙基,C4: 丁基,l-甲基丙基,2-甲基丙基,l,l-二甲基乙基,C5: 正戊基,l-甲基丁基,2-甲基丁基,3-甲基丁基,l,l-二甲基丙基,1,2-二甲基 丙基,2,2-二甲基丙基,l-乙基丙基,CV己基,l-甲基戊基,2-甲基戊基,3-甲 基戊基,4-甲基戊基,l,l-二甲基丁基,1,2-二甲基丁基,1,3-二甲基丁基,2,2-二甲基丁基,2,3-二甲基丁基,3,3-二甲基丁基,l-乙基丁基,2-乙基丁基, U,2-三甲基丙基,1,2,2-三甲基丙基,l-乙基-l-甲基丙基和/或l-乙基-2-甲基 丙基。所述烷基可任選地被一個或多個取代基取代,所述取代基是例如硝 基、氨基和/或一個或多個鹵素原子,其可以是相同的或不同的。低級的基 團,例如-CrC3-烷基具有相應的含義。
環氮雜烷基(cycloazaalkyl)在本發明的全文中表示5元至16元飽和環體 系,該體系包含1-15個、優選1-12個碳原子以及1-15個、優選l-6個、特別 優選3個和4個氮原子,其可任選地被選自以下的一個或多個取代基取代: 包含1-6個碳原子的低級垸基(C,-CV烷基),包含l-6個碳原子的垸氧基 (d-CV烷氧基),硝基,氨基,這些取代基任選地可通過包含一個、兩個或 三個碳原子的亞垸基與所述環狀部分結構相連,而且/或者所述取代基可以 是一個或多個相同或不同的鹵原子。在這些環狀體系中,吡咯烷,哌啶和哌 嗪是優選的。所述環氮雜垸基體系除了氮原子以外,還可包含1,2, 3或4個 氧原子作為環成員,例如該體系為嗎啉的情況。
包含6-12個碳原子的芳基(C6-C,2-芳基)表示芳族取代基,其可任選地被 選自以下的一個或多個取代基取代包含l-6個碳原子的低級烷基(C-C6-垸 基),包含l-6個碳原子的烷氧基(CpC6-垸氧基),硝基,氨基和/或可以相同
或不同的一一個或多個鹵素原子。優選的芳基的例子是例如苯基,或稠合 的芳族體系,例如萘基,或芴基,或其它體系,例如聯苯基。較小的芳基(例 如CVC,o-芳基)也是類似的。
根據本發明的雜芳基主要為五元或六元的環體系,其包含至少一個雜 原子。實施方式的例子一方面是吡咯基和呋喃基或異噻唑基,另一方面是 吡啶基、吡嗪基或三嗪基。
包含7-14個碳原子的芳垸基表示通過亞烷基鍵連接的芳基。還可能是
芳族部分結構和任選地被選自以下的取代基取代的芳族部分結構包含l-6 個碳原子的低級烷基(CVC6-垸基),包含l-6個碳原子的垸氧基(Q-C6-烷氧 基),硝基,氨基和/或可能相同或不同的一個或多個鹵原子。在芳族基團內 包含6-10個碳原子、在脂族部分結構中包含l-3個碳原子的芳烷基,例如芐 基或苯乙基是本發明優選的;芐基是特別優選的。
合適的活性鹵素取代基是F, Cl,Br和I,特別是C和Br。 合適的間隔基Y可基于以下因素進行選擇合成的考慮,以提供合適的 可聚合單體;或其市售可得性;或者根據隨后要用固定配體進行的官能化 反應來選擇間隔基。在本發明的全文中,"間隔基"或"間隔基團"表示所有具 有以下性質的化學基團其能夠與聚合物基質的羧基連接,從而將與所述 間隔基連接并且能夠與配體反應成鍵的活性基團置于與基質的聚合物結構 相隔的一定距離。可以使用這些"間隔基"提高用于配體的活性基團的可達 性。
在本發明的一個實施方式中,所述官能團的間隔基Y選自以下基團
1. -(CH2)廣,1可以是整數1,2, 3, 4, 5或6;
2. 以下種類的羥基取代的亞烷基
-[<:112-(:11(011)-(:112:^-和/或-[(:112-(:11((:1120印陽]11-
其中g和h可以互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;
-(:112-(:112(:11(011)-和/或-CHrCH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)--[CH2-CH(OH)]m陽和/或—[CH(OH)陽CH丄-
其中m和n可以互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;
3. 亞烷基二醇一一例如聚乙二醇,聚丙二醇;
1. 單糖、二糖或多糖;
2. 聚乙烯亞胺;
3. 聚丙烯酸;
4. -CH2-CH(OH)-CH^-CH2-C(CH2OH)H-
5. -(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b-B-C(:0)-[環-C6HK)]-CH2-,其中 A和B可互相獨立地為-NH-, -^(^-(:6-烷基)-或-O-基團,優選-NH-, a可以 為整數1,2,3,4, 5或6 —一優選為1或2 , b可以為整數l,2,3,4, 5,6, 7或8, 優選為6。
6. 雙官能和/或三官能交聯劑(例如具有以下官能團的雙官能間隔 基亞氨酸酯R-C^NH)-OR,,酰肼,馬來酰亞胺,醛,環氧化物,碘代乙酸 酯基,碘代乙酰胺,酰基咪唑,重氮芳基(diazoniumaryl),鹵化物,以及光活 性雙官能間隔基,例如BASED(二硫化(二[b-(4-疊氮基水楊基酰氨基)乙 基]});
7. 肽間隔基。
使用與環氧官能化的(X)聚合物基質相連的-CH2-間隔基團(Y)是特別 有益的,這是因為丙烯酸的羧基可以通過特別簡單的方式與表氯醇或表溴 醇反應。以類似的方式,如果在第一步,丙烯酸單體的羧基用表氯醇或表 溴醇酯化,然后通過所述環氧基引入活性基團X或包含活性基團X的基團, 則優選使用上面定義7)所述的間隔基。
在另一個方面,本發明涉及磁性聚合物顆粒,其包括鐵磁性顆粒、亞 鐵磁性顆粒或超順磁性顆粒,這些顆粒嵌埋在交聯的聚丙烯酸酯或聚(烷基) 丙烯酸酯基質中。在此情況下,所述聚丙烯酸酯或聚[(烷基)丙烯酸酯]基質 包含R^Y'X'L類的基團。
根據該方面的磁性聚合物顆粒可通過簡單的方式,通過對根據本發明 上述第一方面的磁性聚合物顆粒進行官能化而制得。因此,根據第一方面對 磁性聚合物顆粒進行的說明也可類似地適用于根據本發明第二方面的磁性 聚合物顆粒。在第二方面中描述的關于磁性聚合物顆粒的不同是用合適的 配體進行了另外的官能化,即通式中表示R的結構特征-Y'-X'-L。
在本發明這個方面的一個實施方式中,用來將配體與聚丙烯酸酯或聚
垸基丙烯酸酯基質相連的連接基團X,選自以下基團-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-, -CH(OH)-CH2-NR-, -O-, -NH陽,-NR-, -C(=0)0-,-C(=0)NH-,-C(=0)NR,其中R是C廣CV垸基。這樣所述配體通過 亞氨基(-NH-),酰氨基(-C(K))NH-),羧基(-C(O)O-),氧基(-O-)或硫基(-S-)
與聚合物基質相連。當配體直接與聚丙烯酸酯或聚(烷基)丙烯酸酯基質的游
離羧基相連的時候,通過以下反應形成共價鍵合酯化反應、酰胺形成或現
有技術己知的其它羧基的衍生化反應。相對于與羧基的直接連接,通過使
用間隔基-Y和可以共價連接配體的活性基團-X,進一步擴展了可用的鍵的 類型的范圍,這可提高活性基團對配體的可達性(例如通過消除位阻效應)。
因此,在本發明的一個實施方式中,能夠固定生物分子的配體直接與 聚合物基質的羧基連接。或者它們間接地通過間隔基與聚合物基質的羧基 連接,所述間隔基包含至少一種上述的活性基團。
在本發明這個方面的另一個實施方式中,用作間隔基Y(配體可通過合 適的活性基團X與所述間隔基Y相連)的基團選自
a) -(CH2)廣,1可以是整數1,2, 3,4, 5或6;
b) 以下種類的羥基取代的亞垸基 -[(^2-(:11(011)-(:112]§隱和/或—[CH2-CH(CH2OH)-]h-其中g和h可以互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;
-(3!12-(:112(:11(011)-禾口/或—CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)--[CH2-CH(OH)]m-和/或—[CH(OH)-CH2]n-其中m和n可以互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;
c) 亞烷基二醇一一例如聚乙二醇,聚丙二醇;
d) 單糖、二糖或多糖;
e) 聚乙烯亞胺;
f) 聚丙烯酸;
g) -(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b隱B-C(:0)-[環匿C6HK)]-CH2匿,其中A和B 互相獨立地為-NH-,-N(CrC6-烷基)-或-0-基團,優選-NH-, n是1-6,優選為 l或2, m為l-8,優選為6。
h) 雙官能禾口/或三官能交聯齊IJ(例如具有以下官能團的雙官能間隔基:亞氨酸酯R-C(-NH)-OR,,酰肼,馬來酰亞胺,醛,環氧化物,碘代乙酸酯基,
碘代乙酰胺,酰基咪唑,重氮芳基,鹵化物,以及光活性雙官能間隔基,例
如BASED(二硫化《二[b-(4-疊氮基水楊基酰氨基)乙基]〉); i)肽間隔基。
這些間隔基可直接與基質的羧基相連,或者通過其它的間隔基(特別是 上面本發明第一方面所述的間隔基),通過與間隔基相連的活性基團,與羧 基相連。
所述能夠優選固定生物分子的配體具體來說可以是能夠固定蛋白質, 核酸,寡核苷酸或第一抗體(primary antibody)或第二抗體(secondary antibody)的配體。特別適合用作配體的是三配位、四配位或五配位的螯合 劑,優選是氨三乙酸殘基。也可使用聚乙烯亞胺殘基。它們可以是支化的 或非支化的。另一種可能性是使用包含氨基的基團,例如一(CH2)n-NR^R^ 類的烷基氨基,其中n除了為0以外,還可為優選1,2,3,4,5或6的整數,具體 來說是2, 3, 4, 5或6, 111()和112()互相獨立地選自-H和C,-C6-烷基,特別是 C廠C3-垸基,胺和/或多胺殘基。另一種可能性是使用羧酸殘基,蛋白質,生 物素,寡核苷酸,抗生蛋白鏈菌素或結合抗體(boundantibody)。所述多胺優 選選自包含2, 3, 4, 5或6個氨基的開鏈和環狀多胺。所述多胺可優選選自 乙二胺,三亞甲基二胺,四亞甲基二胺,亞精胺,尸胺,二亞乙基三胺,精 胺,三亞乙基四胺,四亞乙五胺,五亞乙基六胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪, l-(2-氨基乙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮雜環 十八烷和三(2-氨基乙基)胺等。
可使用的羧酸殘基具體來說是羧酸基團(-C(-O)OH)本身,亞垸基羧基 (-亞烷基-C^O)OH),其中所述烷基橋鍵可以是支化的或非支化的CVd2-烷 基,優選是任選支化或未支化的C2-C6-垸基;其還可使用與芳基部分結構連 接的羧基(芳基-C(-O)OH),例如為苯基羧基,即在此情況下,上述亞烷基 橋鍵被苯基體系代替。
本發明的內容中優選使用鐵磁性或亞鐵磁性顆粒,優選選自以下物質: Y-Fe203(磁赤鐵礦),Cr203,和鐵氧體,特別是(1^2+0^6203,其中1^2+是二價 過渡金屬陽離子,優選是Fe304(磁鐵礦)。但是,類似地可以使用其它鐵磁性
或亞鐵磁性顆粒。這些顆粒的平均粒徑小于5 優選小于l微米,特別優 選為0.05-0.8 |im,極其優選為0.1-0.4 pm。
合適的可以在市場上購得的鐵磁性或亞鐵磁性顆粒的例子是基于 y-Fe203的鐵磁性顆粒,例如BayoxideE AB 21(德國勒沃庫森的蘭克瑟斯AG 公司(Lanxess AG, Leverkusen, Germany)),購自德國勒沃庫森的蘭克瑟斯 AG公司亞鐵磁性磁鐵礦,例如Bayoxide E 8706, E 8707, E 8710和E 8713H, 以及購自德國路德維希的BASF AG公司(BASF AG, Ludwigshafen, Germany),的磁性顏料(magnetic pigment)340和磁性顏料345。
另外還可使用超順磁性顆粒。合適的超順磁性材料是Fe, Fe304, Fe203, 超順磁性鐵氧體,Co, N和二元和/或三元化合物(合金)。其例子為直徑約等 于或小于300 A的氧化鐵晶體。
在本發明內容中,所述聚合物基質優選使用二丙烯酸酯或聚丙烯酸酯
或二(烷基)丙烯酸酯或聚(垸基)丙烯酸酯進行交聯。它們優選選自乙二醇丙 烯酸酯,乙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是乙二醇甲基丙烯酸酯,聚乙二醇丙 烯酸酯,聚乙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是聚乙二醇甲基丙烯酸酯,季戊四 醇四丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯,甘油三丙烯酸酯,甘油三甲基丙烯 酸酉旨,甘油丙氧基化物三丙烯酸酯(glycerol propylate triacrylate),甘油丙氧 基化物三甲基丙烯酸酯(glycerol propylate trimethacrylate)或二乙烯基苯及 其有機改性的衍生物,例如2-羥基-l,4-二乙烯基苯。這些交聯劑已被證明特 別適于所用的丙烯酸酯和(烷基)丙烯酸酯單體。
在另一個方面,本發明涉及用來制備磁性聚合物顆粒的方法。該方法 包括以下步驟
a)在第一有機相中制備磁性顆粒的分散體,所述磁性顆粒選自鐵磁性 顆粒、亞鐵磁性顆粒或超順磁性顆粒,所述第一有機相包含
a丄)選自以下的一種或多種丙烯酸酯單體丙烯酸、(垸基)丙烯酸或 丙烯酸酯和(烷基)丙烯酸酯,其包括-C(K))-O-Y-X類的取代羧基,其中Y是 間隔基,X是活性基團,
a.2.)至少一種包含兩個或更多個丙烯酸酯或(垸基)丙烯酸酯基的交
聯劑,
a.3.)至少一種親脂性自由基引發劑, a.4.)至少一種有機成孔劑,
b) 在第二有機相中混合分散體并使得分散體均一化,以形成乳液,所
述第二有機相包含
bl)至少一種液態疏水性化合物 b2)至少一種表面活性物質,
以及
c) 乳液的自由基聚合,
通過這種方式制得的磁性聚合物顆粒的平均粒度優選為5-25 特別 優選為6-20pm,極其優選為10-15 pm,孔的最大孔半徑為20-500納米,特 別優選為30-400 nm,極其優選為80-250納米。
磁性聚合物顆粒(像上文所述的那些)可通過該方法制得。 優選在自由基聚合反應之前用惰性氣體吹掃所述乳液,以除去混合物 中存在的任意氧氣。因此,后續的聚合反應優選在保護氣氛之下進行。特別 適合作為保護氣體或惰性氣體的是氮氣或氬氣,由于氮氣成本較低,因此優 選氮氣。但是也可使用其它的保護氣體,特別是氦氣或氪氣之類的稀有氣 體。
所述磁性顆粒優選在制備分散體之前或過程中進行研磨和/或解附聚 (deagglomerate)。從而防止了初級磁性顆粒的聚集,促進和提高了乳液的分 散和隨后的均一化。可通過超聲技術、攪拌方法和/或研磨方法,例如在球 磨機中進行研磨,以進行所述研磨或解附聚。
所述自由基聚合優選在等于或高于50。C、優選50-12(TC、優選60-90。C
的溫度下進行。
在本發明方法的一個實施方式中,所述第一有機相中的單體是通式(H) 所示的化合物
H2C=CR,-C(=0)-OZ (II)
其中R,是H-或CpC3-垸基,Z是氫(-H)或通式-Y-X的基團,Y是間隔基, X如上所述,例如選自以下基團-OH,-NH2,-C(=0)OH,鹵素(hal),特雷索
基,馬來酰亞氨基和環氧基團。所述間隔基可以是例如-(CH2)r基團,其中l
是整數1,2, 3,4, 5或6,或-CH2-CH(OH)-CH2-基團。該連接中的合適的間隔 基是類似的,除了開頭所列的所有基團以外,還包括前面的方面(特別是本 發明的第一個方面)關于磁性聚合物顆粒所述的那些基團。
在一個優選的實施方式中,第一有機相中的單體選自甲基丙烯酸縮
水甘油酯,甲基丙烯酸-2-羥基乙酯,甲基丙烯酸和丙烯酸,以及通式(m)所
示的丙烯酸衍生物
H2C=CR,C(=0)0-(CH2)cZ (III)
其中R,可以是H或甲基,c是整數l, 2, 3, 4, 5,或6, Z選自例如-OH, -NH2, -C(=0)OH,鹵素,特雷索基,馬來酰亞氨基和環氧基。
可用于本發明的方法的交聯劑可以是通式(III)所示的一種或多種亞垸 基二醇二丙烯酸酯或亞烷基二醇(烷基)丙烯酸酯
H2C=CR"C(=0)0-[(CdH2dO)]e(C=0)CR,,,=CH2 (IV)
在式(IV)中,R"和R,"互相獨立地為H或d-C3-垸基,優選R"和R"'均為H 或甲基,d是整數l, 2, 3或4,優選為1或2, e是l-100之間的整數,優選為整 數l, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9或10,特別優選為整數l, 2, 3,或4。
具體來說可以使用乙二醇二丙烯酸酯,乙二醇二甲基丙烯酸酯或a,co-二[甲基(丙烯酸酯)]-官能化的聚乙二醇或聚丙二醇,例如丙二醇丙烯酸酯, 丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是丙二醇甲基丙烯酸酯,聚丙二醇丙烯酸酯, 聚丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是聚丙二醇甲基丙烯酸酯或丙二醇丙烯酸 酯,丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是丙二醇甲基丙烯酸酯,聚丙二醇丙烯酸 酯,聚丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是聚丙二醇甲基丙烯酸酯或它們的混合 物作為交聯劑。另一種可能是使用包含至少兩個、優選三個或四個丙烯酸 酯或(烷基)丙烯酸酯基的聚丙烯酸酯或聚(烷基)丙烯酸酯,其中所述垸基優 選選自C,-C3-烷基,特別優選為甲基。例如,可使用季戊四醇四丙烯酸酯, 季戊四醇四甲基丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯酸酯,季戊四醇三甲基丙烯酸 酯,甘油三丙烯酸酯,甘油三甲基丙烯酸酯,甘油丙氧基化物三丙烯酸酯, 甘油丙氧基化物三甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯及其有機改性的衍生物,例 如2-羥基-l,4-二乙烯基苯或其混合物,或這些化合物與上述其它交聯劑的混合物。
具體可以用作有機成孔劑的的化合物選自
a) 包含4-20個碳原子、優選4-16個碳原子、特別優選4-8個碳原子、 包含一個或多個羥基、優選l-3個羥基的脂族、支化或未支化的醇,
b) 亞垸基二醇,特別是乙二醇,甘油等。
c) 碳水化合物,例如葡萄糖,
d) 聚合物,其質量平均分子量Mw為200-100000克/摩爾,選自聚亞垸 基二醇衍生物,聚乙烯亞胺,聚乙烯基吡咯烷酮和聚苯乙烯,或上面關于a), b)和c)所述的化合物的混合物。
具體來說可以使用的成孔劑選自乙二醇,聚乙二醇(Mw: 200-20000克/ 摩爾),聚丙二醇(Mw: 200-10000克/摩爾),聚乙二醇單烷基醚(Mw: 200-5000克/摩爾),聚乙二醇二烷基醚(Mw: 200-5000克/摩爾),聚乙二醇單 烷基酯(Mw: 200-20000克/摩爾),聚乙二醇二烷基酯(Mw: 200-5000克/摩爾), 聚乙二醇二酸(Mw: 1000-20000克/摩爾),聚乙烯亞胺(Mw: 200-100000克/摩 爾),聚乙烯基吡咯烷酮(Mw: 10 000-40000克/摩爾)和/或聚苯乙烯(Mw: 200-5000克/摩爾)。具體可用于本發明的成孔劑是乙二醇和聚乙二醇(Mw: 1000-6000克/摩爾)。其它合適的為氨基-官能化的聚乙二醇,其是現有技術 眾所周知的,被稱為聚醚胺(jeffamine)。
可用的親油性自由基引發劑具體為偶氮異丁腈(AIBN), 二鹽酸-2,2'-偶 氮二(2-脒基丙垸),2,2,-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以及U,-偶氮二(環己烷 -l-腈)。但是還可使用其它自由基引發劑,例如過氧化二苯甲酰,前提是它 們要具有足夠的親油性,以便能夠結合入分散體中。
用來制備乳液的疏水性液體應具有足夠的化學惰性,使其不會對自由 基聚合造成負面影響。所述液體優選應基本上不與第一有機相混溶,使得第 一有機相中的分散體的乳液可以在第二有機相中制得。對體系的選擇很關 鍵的一點是,在聚合過程中,聚合物不溶于所述體系。
在合適的時候,所述疏水性液體可以選自脂族或環狀垸烴,特別是通
式為C2H2"2的脂族烷烴,其中!1>6,脂族和環狀烯烴,特別是通式為C2H2。
的脂族烯烴,其中n〉6,芳族化合物,特別是單環、二環或三環化合物,其
可被烷基或烯基取代,特別是甲苯、二甲苯、礦物油、硅油、植物油或石
蠟油,基于脂肪酸和醇的化合物的物質,以及上述物質的混合物,特別是脂 族烷烴和芳族化合物的混合物。
第二有機相中的表面活性物質優選是選自以下的乳化劑陽離子性乳 化劑、陰離子性乳化劑和非離子性乳化劑。其可以用作表面活性物質,例 如脫水山梨糖醇酯,乙氧基化的脫水山梨糖醇酯,聚氧乙烯垸基苯酚醚和 其它可在市場上購得的表面活性化合物或化合物混合物。合適的表面活性
物質的例子是市售可得的物質,例如Tween8 20(聚氧化乙烯(20)山梨糖醇酐 單月桂酸酯),Triton X IOO(叔辛基苯氧基聚乙氧基乙醇),Span85 (山梨糖 醇酐三油酸酯)(均可購自德國陶弗克臣的西格馬-艾爾德里奇公司 (Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany)), Hypermer 2296(可購自荷蘭高達的 由尼克馬公司(Uniqema, Gouda, Holland))以及類似的物質。
可用于所述方法的磁性顆粒是與上面關于本發明的磁性顆粒所述相同 的顆粒。
上述組分根據本發明通過以下比例混合(重量%)(以反應混合物的重量 為基準計
所述交聯劑優選以0.1-20重量。/。的比例加入,優選0.5-5重量%,特別優 選1-4重量%。
官能化的單體以0.1-20重量%的比例加入,優選0.5-5重量%,特別優選 1_4重量%。
所述磁性材料或磁鐵礦以0.1-20重量%的比例加入,優選0.5-5重量%, 特別優選1-4重量%。
所述引發劑或自由基引發劑以0-5重量%的比例加入,優選0.01-3重量 %,特別優選0.05-0.5重量%。
洗滌齊IJ(表面活性齊U)以0-20重量X的比例加入,優選0.1-10重量%,特 別優選0.1-3重量%。
成孔劑(porogen)以0.1-20重量X的比例加入,優選0.5-5重量%,特別優 選1_4重量%。
所得的適于本發明的聚合物優選具有以下組成
交聯劑含量為1-95重量%,優選為10-80重量%,特別優選為20-70重量
%,極其優選為15-40重量%。
根據本發明由官能化的單體形成的聚合物在本發明的磁性顆粒中的含
量為1-99重量%,優選為10-80重量%,特別優選為20-70重量%,極其優選 為30-60重量%。
所述磁鐵礦或磁性材料的含量為1-95重量%,優選為10-80重量%,特 別優選為20-70重量%,極其優選為30-60重量%。
在本發明方法的另一個實施方式中,對通過所述方法制得的磁性聚合 物顆粒實施另外的步驟d)官能化,其中至少一種能夠固定生物分子的配體 與聚合物基質連接。所述磁性顆粒優選在聚合反應之后、進一步反應(例如 官能化)之前,進行分離和洗滌。所述顆粒可通過簡單的過濾進行分離,然 后通過用溶劑洗滌進行純化。適合用于洗漆的溶劑是有機溶劑和無機溶劑, 例如甲苯、丙酮或水。
在本發明方法的一種變體中,配體直接與磁性聚合物顆粒官能團的活 性基團連接。在另一種情況下,配體可以以下方式連接在第一步dl)中, 將包含至少兩個活性基團的間隔化合物與磁性聚合物顆粒的官能團連接, 然后在第二步驟d2)中,使所述配體與所述磁性聚合物顆粒共價連接,所述 配體優選能夠固定生物分子。
合適的配體和間隔基是例如上面關于本發明的磁性顆粒所述的基團。 這些基團可通過包含至少兩個活性基團的合適的化合物與聚合物顆粒相 連。
上面在本發明的第一個方面和第二個方面中所述的磁性聚合物顆粒可 通過上面本發明所述的方法制得。
在另一個方面中,本發明涉及用來從樣品分離至少一種生物分子物質 并且/或者對其進行分析的方法,所述方法包括以下步驟
a) 提供包含至少一種生物分子物質的樣品,
b) 在一定條件下使得所述樣品與本發明的磁性聚合物顆粒接觸,使得 至少一種生物分子物質與所述磁性聚合物顆粒相結合,
c) 使用至少一個磁場將結合有生物分子的磁性聚合物顆粒分離。 在此方法的一個實施方式中,還進行另外的步驟d):從所述磁性聚合物
顆粒洗脫所述至少一種生物分子。
通過本發明方法制得的磁性聚合物顆粒可優選用來固定或結合生物分 子。關于這一點,與磁性顆粒相連的生物物質可選自核酸、寡核苷酸、蛋 白質、多肽、肽、碳水化合物、類脂、以及它們的組合。具體來說可以使 得以下物質與磁性顆粒結合核酸和寡核苷酸,優選質粒DNA,基因組DNA,
cDNA, PCRDNA,線狀DNA, RNA,核糖酶,適體,以及化學合成的或改性 的核酸或寡核苷酸。其中,"結合"通常表示生物分子產生與磁性聚合物顆 粒的強相互作用,使得可以在磁場的影響下,將其一起從樣品中除去。這 些相互作用的性質是可變的。例如,所述相互作用可以基于共價鍵和/或氫 鍵和/或范德華力的形成。
用作為配體的螯合劑、例如Ni-NTA官能化的磁性聚合物顆粒可具體可 用于蛋白質純化。
用含氨基的配體(例如聚乙烯亞胺)或含羧酸的配體改性的磁性聚合物 顆粒具體可用于核酸的分離和純化。如果第二抗體作為配體與磁性聚合物
顆粒結合,它們可用于第一抗體的分離和純化。
包含至少一種生物分子物質的樣品可以是較為復雜的樣品,例如血液、 組織、細胞、植物材料等。其它樣品是在純化、擴增或分析方法過程中得 到的溶液,例如PCR溶液。
可使用本發明的磁性顆粒的其它方法是通過雜交進行的核酸檢測,結 合抗體或有機大分子,生物分子或細胞的結合和檢測。所述磁性顆粒通常 可用于生物分子或細胞的結合、檢測和純化。
下面將通過各種實施例進一步描述本發明。這些實施例僅僅是用來進 一步說明本發明,而不是限制性的。
實施例l:多孔、羥基官能化的磁性聚合物顆粒的合成 在第一步中,將8毫升Tween20(購自德國陶弗克臣的西格馬-艾爾德里 奇公司,Aldrich編號27,4348)溶解在400 ml毫升石蠟油(德國陶弗克臣的西 格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號33,076-0)。然后使用移液管將基本不含 引發劑的2毫升乙二醇二甲基丙烯酸酯(德國陶弗克臣的西格馬-艾爾德里奇
公司,Aldrich編號33,568-1)和9毫升甲基丙烯酸羥乙酯(德國陶弗克臣的西 格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號47,702-8)加入塑料容器中,優選該容器 是50毫升的獵鷹牌(Falcon)管子(BD生物科學公司(BD Biosciences)),加入 IO毫升聚乙二醇,3400,(德國陶弗克臣的西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich 編號20,244-4), 0.3克偶氮二-2-甲基丙腈(德國陶弗克臣的西格馬-艾爾德里 奇公司,Fluka編號11630)和7.5克BASF磁鐵礦345(德國路德維希的BASF AG公司)。然后該混合物在泊利卓(Polytron)均化器中,在最高設定下均化l 分鐘。將一半的石蠟油溶液置于500毫升的奈爾津(Nalgene)瓶中。然后加入 磁鐵礦懸浮液,在冰冷卻的同時對該混合物均一化120秒。在保護氣的氣氛 下將另一半石蠟油溶液置于裝有回流冷凝器和KPG攪拌器的1000毫升三頸 燒瓶中。初始攪拌速度為500 rpm,然后提速到600 rpm。然后加入氧化鐵懸 浮液。然后通過使得保護氣體通過所述燒瓶,使得反應混合物不含氧氣。 反應溫度升高到7(TC1小時,然后在8(TC下保持過夜。第二天,過濾混合物, 用甲苯、丙酮和水洗滌,在5(TC的真空烘箱中千燥。通過這種方式得到的 顆粒是羥基官能化的,大孔的,粒徑為10-15微米。
實施例2:多孔、環氧基官能化的磁性聚合物顆粒的合成 在第一步中,將8毫升Span60(購自德國陶弗克臣的西格馬-艾爾德里奇 公司,Aldrich編號31,822-l)溶解在400 ml毫升石蠟油(德國陶弗克臣的西格 馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號33,076-0)。然后使用移液管將基本不含引 發劑的5毫升乙二醇二甲基丙烯酸酯和5毫升甲基丙烯酸縮水甘油酯(西格 馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號15-123-8)加入獵鷹牌管子,加入10毫升聚 乙二醇,(Mw4600),(西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號37,300-1), 0.3克 偶氮二-2-甲基丙腈和7.5克Bayer Bayoxide E 8710(德國勒沃庫森的蘭克瑟 斯AG公司)。然后該混合物在泊利卓(Polytron)均化器中,在最高設定下均 化1分鐘。
將一半的石蠟油溶液置于500毫升的奈爾津(Nalgene)瓶中。然后加入磁 鐵礦懸浮液,在冰冷卻的同時對該混合物均一化120秒。在保護氣的氣氛下 將另一半石蠟油溶液置于裝有回流冷凝器和KPG攪拌器的1000毫升三頸燒 瓶中。初始攪拌速度為500 rpm,然后提速到600 rpm。然后加入氧化鐵懸浮
液。然后通過使得保護氣體通過所述燒瓶,使得反應混合物不含氧氣。反 應溫度升高到60。C1小時,然后在7(TC下保持過夜。第二天,過濾混合物,
用甲苯、丙酮和水洗滌,在5(TC的真空烘箱中干燥。通過這種方式得到的 顆粒是環氧基官能化的,大孔的,粒徑為10-15微米。
實施例3:多孔的羧酸官能化的磁性聚合物顆粒的合成 在第一步中,將8毫升Span 60溶解在400 ml毫升石蠟油(西格馬-艾爾德 里奇公司,Aldrich編號33,076-0)。然后使用移液管將基本不含引發劑的3毫 升乙二醇二甲基丙烯酸酯和7毫升甲基丙烯酸(西格馬-艾爾德里奇公司, Aldrich編號39,537-4)加入獵鷹牌管子,加入10毫升聚乙二醇,(Mw2000), (西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號29,590-6), 0.3克偶氮二-2-甲基丙腈和 7.5克BayerBayoxideE 8713H。然后該混合物在泊利卓均化器中,在最高設 定下均化l分鐘。
將一半的石蠟油溶液置于500毫升的奈爾津瓶中。然后加入磁鐵礦懸浮 液,在冰冷卻的同時對該混合物均一化120秒。在保護氣的氣氛下將另一半 石蠟油溶液置于裝有回流冷凝器和KPG攪拌器的1000毫升三頸燒瓶中。初 始攪拌速度為500 rpm,然后提速到600rpm。然后加入氧化鐵懸浮液。然后 通過使得保護氣體通過所述燒瓶,使得反應混合物不含氧氣。反應溫度升 高到70。C1小時,然后在8(TC下保持過夜。第二天,過濾混合物,用甲苯、 丙酮和水洗滌,在5(TC的真空烘箱中干燥。通過這種方式得到的顆粒是羧 基官能化的,大孔的,粒徑為10-15微米。
實施例4:用Ni-氨三乙酸對多孔磁性聚合物顆粒進行化學改性 在250毫升的圓底燒瓶中,將5克來自實施例1的多孔磁性聚合物顆粒懸 浮在100毫升0.5M的氫氧化鈉溶液中。然后加入2毫升表溴醇,該混合物在 旋轉蒸發器中,在4(TC下反應4小時。然后該懸浮液通過玻璃抽濾設備過濾, 用去離子水洗六次。然后將殘余物轉移到250毫升的圓底燒瓶中,懸浮在IOO 毫升0.5 M的a-N,N'-二(羧基甲基)賴氨酸(根據Doebeli等人在EP 0 253 303 中所述合成)溶液中,在旋轉蒸發器上加熱過夜。然后抽濾該混合物,用去 離子水洗滌四次。然后將磁性顆粒懸浮在50毫升2%強度的硫酸鎳溶液中, 再攪拌3小時。然后進行磁性分離(magnetic removal),該顆粒用水洗滌三次, 再重新懸浮并儲存在50毫升100mM的乙酸鹽緩沖劑中,其pH為6.0,包含 20%的乙醇。
實施例5:用Ni-氨三乙酸對多孔磁性聚合物顆粒進行化學改性 在250毫升的圓底燒瓶中,將4克來自實施例2的聚合物顆粒懸浮在50 毫升去離子水中。然后加入2克a-N,N'-二(羧基甲基)賴氨酸配體(按照 Doebeli等人在EP 0 253 303中的描述制備)溶液,然后該反應混合物在緩慢 攪拌的條件下在6(TC加熱10小時。然后該混合物用去離子水洗滌四次,進 行磁性分離。然后將磁性顆粒懸浮在50毫升2%強度的硫酸鎳溶液中,再攪 拌3小時。然后,進行磁性分離,顆粒用水洗滌三次,再重新懸浮并儲存在 50毫升100mM的乙酸鹽緩沖劑中,其pH為6.0,包含20。/。的乙醇。 實施例6:用聚乙烯亞胺對多孔磁性聚合物顆粒進行化學改性 將4克實施例3的聚合物顆粒懸浮在50毫升10%強度的高分子量聚乙烯 亞胺(西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號40,872-7)的pH二 IO的水溶液中, 轉移到圓底燒瓶中。然后加入200毫克^羥基磺基琥珀酰亞胺鈉鹽(西格馬-艾爾德里奇公司,Fluka編號56485)和200毫克鹽酸-N-3-二甲基氨基-N,-丙基 碳二亞胺(西格馬-艾爾德里奇公司,Fluka編號03449),該混合物在室溫下, 在旋轉蒸發器上攪拌3小時。然后該混合物用去離子水洗滌六次,磁性分離, 最后懸浮在50毫升去離子水中。
實施例7:用聚乙烯亞胺對多孔磁性聚合物顆粒進行化學改性 將4克實施例2的聚合物顆粒懸浮在50毫升10。/。強度的高分子量聚乙烯 亞胺(西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號40,872-7)的pH二10的水溶液中, 轉移到圓底燒瓶中,在攪拌的條件下在6(TC加熱10小時。然后該混合物用 去離子水洗滌六次,磁性分離,最后懸浮在50毫升去離子水中。 實施例8:用胺對多孔磁性聚合物顆粒進行化學改性 將4克來自實施例3的聚合物顆粒懸浮在50毫升5。/。強度的pH^10的精 胺溶液(西格馬-艾爾德里奇公司,Fluka編號85590)中,轉移入圓底燒瓶中。 然后加入200毫克N-羥基磺基琥珀酰亞胺鈉鹽(西格馬-艾爾德里奇公司,見 上)和200毫克鹽酸N-3-二甲基氨基-N,-丙基碳二亞胺(西格馬-艾爾德里奇公 司,見上),該混合物在室溫下,在旋轉蒸發器中攪拌3小時。然后該混合物
用去離子水洗滌六次,磁性分離,最后懸浮在50毫升的去離子水中。
實施例9:用胺對多孔磁性聚合物顆粒進行化學改性 將4克來自實施例2的聚合物顆粒懸浮在50毫升5y。強度的pH^ IO的精 胺溶液(西格馬-艾爾德里奇公司,見上)中,轉移入圓底燒瓶中,在6(TC攪拌 IO小時。然后該混合物用去離子水洗滌六次,磁性分離,最后懸浮在50毫 升的去離子水中。
實施例10:多孔羧基官能化的磁性聚合物顆粒的化學合成 將4克實施例2的聚合物顆粒懸浮在50毫升10n/。強度的pH二9.5的6-氨基 己酸溶液(西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號A4,460-6)中,轉移到圓底燒 瓶中,在攪拌下于60。C加熱10小時。然后該混合物用去離子水洗滌6次,磁 性分離,最后懸浮在50毫升的去離子水中。
實施例ll:第二抗體與多孔磁性聚合物顆粒結合
將2克來自實施例2的磁性聚合物顆粒加入50毫升10%強度的1,6-二氨 基己垸(西格馬-艾爾德里奇公司,Aldrich編號Hl-l,169-6)在100 mM的氯化 鈉中的溶液,其pH值為9.5,將其轉移入100毫升的圓底燒瓶中。在下一步中, 加入250毫克N-羥基磺基琥珀酰亞胺和250毫克鹽酸N-3-二甲基氨基-N'-丙
基碳二胺。然后將該燒瓶轉移到旋轉蒸發器上,使得反應混合物在室溫下 反應3小時。
冷卻之后,聚合物懸浮體用去離子水洗滌三次,磁性分離。將珠粒懸 浮在4毫升磷酸鹽緩沖鹽水中,然后加入l毫升10毫克/毫升的磺基 (sulfo)-SMCC(購自美國伊利諾伊州,洛克福德的皮爾斯公司(Pierce, Rockford, IL, USA))在磷酸鹽緩沖鹽水中的溶液。該懸浮體立即進行渦旋處 理,然后使其在顛倒振蕩機(end-over-endshaker)中反應2小時。通過磁性分 離將反應產物與上清液分離,用pH二7.0的100mM的磷酸鹽緩沖劑洗滌兩 次。然后加入l毫升抗體溶液(l毫克/毫克山羊抗鼠(goat anti mouse)IgG;西 格馬-艾爾德里奇公司,Sigma編號M 8642)和l毫升磷酸鹽緩沖鹽水,該反應 混合物在顛倒振蕩機中反應2小時。然后通過磁性分離將上清液與產物分 離。該磁性顆粒用磷酸鹽緩沖鹽水洗滌三次,可以在-20。C下儲存。
實施例12:將第二抗體與多孔磁性聚合物顆粒結合
將2克來自實施例3的磁性聚合物顆粒加入50毫升10%強度的1,6-二氨 基己垸(西格馬-艾爾德里奇公司,見上)在100mM的氯化鈉中的溶液,其pH 值為9.5,然后轉移至100毫升的圓底燒瓶。然后將該燒瓶轉移到旋轉蒸發器 上,該反應混合物在7(TC反應10小時。冷卻之后,聚合物懸浮體用去離子水 洗滌三次,磁性分離。然后將珠粒懸浮在4毫升磷酸鹽緩沖鹽水中,加入l 毫升的10毫克/毫升的磺基-SMCC在磷酸鹽緩沖鹽水中的溶液。該懸浮液立 刻進行渦旋處理,然后在顛倒振蕩機中反應2小時。所述反應產物通過磁性 分離與上清液分離,用100mM的磷酸鹽緩沖劑(pH二7.0)洗滌兩次。然后加 入l毫升抗體溶液(l毫克/毫克,第二山羊抗鼠(sec. goat anti-mouse))和l毫升 緩沖鹽水,然后使得該混合物在顛倒振蕩機中反應2小時。然后通過磁性沉 淀將上清液與產物分離。磁性顆粒用磷酸鹽緩沖鹽水洗滌三次,可以在 -20。C儲存。
實施例13:用Ni-NTA改性的、多孔磁性聚合物顆粒(變性條件)進行蛋 白質純化。
通過在室溫下上下移液運動(pipetting up and down)和震搖管子l小時, 將5毫升細胞培養團粒(大腸桿菌(E. coli)中的質粒pQE 16,依照"The Qiaexpressionist",第三版,Qiagen GmbH, Hilden, 1997所述轉化和生產重組 蛋白質)重新懸浮在1毫升的溶菌緩沖劑(6M鹽酸胍,0.1 M NaH2P04, 0.01 M 三羥甲基氨基甲烷xHCl, 0.05% Tween 20, pH8.0)中。然后通過在10000g 下離心30分鐘使得溶菌產物澄清,將上清液轉移到另一個管子。將5毫克來 自實施例4或5的多孔磁性聚合物珠粒置于第二管子中,加入500 pl澄清的 溶菌產物溶液。懸浮液在顛倒振蕩器上,在室溫下培養30分鐘。然后將該 管子置于合適的磁性分離器上,用移液管移走上清液。在下一步中,加入 500 pl毫升洗滌緩沖劑(8M脲,0.1 M NaH2P04, 0.01 M三羥甲基氨基甲烷 xHCl, 0.05%Tween 20, pH = 6.3),將所述管子置于磁性分離器上處理l分 鐘,用移液管移去上清液。用洗滌緩沖劑重復一次所述洗滌步驟。然后加 入IOO pl洗脫緩沖劑(8 M脲,0.1 MNaH2P04, 0.01 M三羥甲基氨基甲垸xHCl, 0.05%TWeen 20, pH = 4.5),懸浮液在顛倒振蕩器上培養l分鐘,該管子置于 磁性分離器上l分鐘,收集洗脫液。重復洗脫步驟,收集洗脫液。通過 Bradford試驗測定的蛋白質結合能力約為10微克/克磁性顆粒。
實施例14:使用聚乙烯亞胺改性的多孔磁性聚合物珠粒濃縮病毒 將l毫升病毒血漿(virus plasma)置于2毫升的Eppendorff管內。然后將 200 pl實施例5的聚乙烯亞胺改性的顆粒的懸浮液以10毫克/毫升的濃度加 入200 nl不含RNase的水中。對該混合物進行渦旋處理,然后在室溫下培養 15分鐘,然后在2000rpm轉速下離心2秒,以除去管子的上端的顆粒的殘余 物。然后所述顆粒在5分鐘的過程內通過磁力法分離。棄去上清液,同時不 除去顆粒。然后,將13.2毫升"AL"緩沖齊l」(德國希爾登喬根公司(Qiagen GmbH, Hilden, Germany),編號19075)、 82.9 iil定量標樣(得自羅氏的古巴斯 泰克曼(Cobas T叫Man, Roche))和載體RNA(德國希爾登喬根公司的 QIAamp⑧MinElute真空試劑盒,編號57714)與75 pl蛋白酶溶液(在QIAamp⑧ MinElute試劑盒中)和7毫升再懸浮緩沖齊U(在QIAamp⑧MinElute試劑盒中) 混合。
加入15 pl酶溶液(Smitest溶液I,日本茨城的JSR公司(JSR Corporation, Ibaraki, Japan)), 380 pl樣品稀釋劑(Smitest溶液II)和5 pl沉淀劑(Smitest溶液 IV)。加入Smitest溶液之后,立刻通過漩渦混合所述樣品。然后其在55。C下 培養30分鐘,然后在2000rpm下進行簡短的離心步驟。通過反復地上下移液 運動使得所述顆粒重新懸浮。將所述顆粒的懸浮體置于Ultrafree MC過濾器 (米利泊公司(Millipore Corporation))上,給管子蓋上蓋子,用剪刀切穿鉸鏈 區。然后將過濾裝置置于2毫升的Eppendorff管內。其在10000rpm下離心3 分鐘。取出過濾裝置并棄去。然后加入250 pl包含來自RT和cRNA(載體RNA/ 羅氏診斷學(Roche Diagnostics))的質量標樣的Smitest溶液III(用于蛋白質溶 液)。該混合物立刻進行漩渦處理,在55。C下培養15分鐘。然后加入600 pl 的異丙醇,通過顛倒管子20次而混合。然后其在冰上培養15分鐘,然后在4 。C下、以15000rpm的轉速離心10分鐘。小心地除去上清液而不使顆粒重新 懸浮。加入500 ^1的70%的乙醇,通過顛倒管子三次進行混合。其在4。C下 在12000rpm轉速下離心三分鐘,然后加入500 ^1的70%的乙醇,通過顛倒管 子三次而再次混合。在4。C下,以12000rpm的轉速再次離心三分鐘。分離上 清液并棄去。在15000rpm的轉速下離心10秒后,分離上清液。這些顆粒在
室溫下干燥10分鐘。所述顆粒重新懸浮在60 pl不含RNase的水中,用熱混合 器(thermomixer)在室溫下振蕩10-15分鐘。將50 nl的洗脫液與50 pl的科巴斯 泰克曼(Cobas T叫Man)的馬斯特混合物(Master mix)(羅氏(Roche))混合,通 過實時PCR進行檢測。能夠通過該過程發現與已經使用MinElute純化過的非 濃縮的血清相比,CT值的減小。
實施例15:用氨基改性的多孔磁性聚合物顆粒進行核酸純化 在1.5升的Eppendorff管中,將10 pl的1 mg/ml的標準質粒pUC 21的溶液 加入300 pl的100mM的乙酸銨溶液(pH二5.5),以及20 pl的100 mg/ml的來 自實施例7或8的氨基改性的多孔磁性聚合物顆粒的懸浮液中。該溶液通過 脈沖漩渦充分混合10秒,通過在Eppendorff熱混合器中,以1100rpm的轉速 震搖所述管子5分鐘,促進DNA連接。通過在微管磁性分離器(例如12管磁 性分離器(德國希爾登喬根公司,編號36912))中磁性分離,將顆粒與上清液 分離,棄去上清液。然后加入500 pl的重蒸餾水,然后對該管子進行脈沖漩 渦處理10秒鐘。然后所述顆粒通過磁性分離與上清液分離,棄去上清液。重 復該清洗過程,在磁性分離之后再次棄去上清液。然后所述顆粒懸浮在含 有O.P/。的SDS(十二烷基硫酸鈉,西格馬-艾爾德里奇公司,Fluka編號71725) 的50 ial"TE"緩沖劑(lOmM三羥甲基氨基甲烷/Cl; pH 8.0, 1 mM EDTA)中, 該懸浮液通過脈沖漩渦充分混合10秒。然后將該管子置于磁性分離器上, 將上清液轉移到第二Eppendorf惰內。在純化之后,可通過0032()檢測和聚丙 烯酰胺凝膠電泳測定洗脫液中的DNA含量。或者,DNA可用具有高鹽含量的 緩沖劑(例如1.25 ml的NaCl; 50 mM MOPS, pH = 8.5, 15。/。異丙醇)洗脫,但 是其必須隨后沉淀,使其可用于隨后的生物化學反應。
實施例16:第一抗體與用第二抗體改性的多孔磁性聚合物顆粒結合 將3.4 x 1()5/毫升人CD3+和4.2 x 1()5/毫升CD3-懸浮細胞與包含10 mM Na2HP04, 100 mMNaCl (pH二7.5)和10。/。胎牛血清(FCS)的溶液混合。然后每 次試驗使用3.32 x 106個細胞。在不進行振蕩的條件下,該混合物用CD3-特 異性單克隆抗體(鼠抗人CD3 PerCP/德國海德爾堡的貝克頓迪克森公司 (Becton Dickinson GmbH, Heidelberg, Germany),編號555330)培養30分鐘。 然后,加入l毫升磷酸鹽緩沖鹽水(10mM Na2HP04, 100 mM NaCl/pH =
7.5),然后該混合物在1000rpm的轉速下離心。通過移液操作除去上清液,所 述顆粒重新懸浮在l ml磷酸鹽緩沖鹽水中。然后加入200 pl的25mg/ml的實 施例ll或12的用第二抗體(山羊抗鼠IgG)官能化的磁性顆粒的懸浮體。所述 顆粒進行培養以及通過偶爾的振蕩混合20分鐘。在下一步中,將所述管子置 于磁性分離器上,將上清液轉移到第二管中。然后,在進一步的步驟中,加 入20pl鼠抗人CD3 PerCP,培養15分鐘,洗滌并通過熒光活化細胞分選 (FACS)進行分析。對信號的分析顯示
a) 未染色的細胞,
b) CD3 PerCP染色的和未分離的細胞混合物,
c) 用分離抗體培養、然后用染色抗體(CD3 PerCP)培養的細胞
d) 磁性分離的用CD3 Per CP染色的細胞。
FACS結果顯示表達CD3的Jurkat細胞減少至少85%,即從39.3 %減少到 5.44%。
實施例17:用羧酸酯改性的多孔磁性聚合物顆粒純化核酸(凝膠提取) 將包含l嗎DNA的200 mg凝膠碎片置于400 pl的"QXl"緩沖齊U(德國希 爾登喬根公司,編號20912)中,通過脈沖漩渦充分混合5秒。然后加入50[11 50mg/ml的根據實施例3或10的羧酸酯改性的多孔磁性聚合物顆粒的懸浮 液,該混合物通過重新脈沖漩渦而混合。然后該混合物在加熱塊(heating block)上,在50。C再加熱5分鐘,再通過脈沖漩渦混合10秒。然后通過磁性 分離將顆粒與上清液分離,棄去上清液。在下一步中,加入500 nl的"QXl" 緩沖劑,該懸浮液通過脈沖漩渦處理充分混合5秒。然后重復所述分離步驟, 再次棄去上清液。然后用"PE"緩沖劑(德國希爾登喬根公司,編號19065)進 行兩個洗滌步驟,棄去相應的上清液。然后通過旋轉管子對所述顆粒進行10 分鐘的干燥,在此過程中不移去磁分離器。在干燥步驟之后,加入ioo^a的 "EB"緩沖劑(德國希爾登喬根公司,編號19068),懸浮液通過脈沖漩渦混合 15秒。用磁分離器將上清液與顆粒分離,并將上清液轉移到另一個管內。 重復洗脫步驟,收集洗脫液,通過簡短的脈沖漩渦進行均一化。純化的DNA 的純度和量可通過凝膠電泳和OD測量進行測定。
權利要求
1.磁性聚合物顆粒,其特征在于,所述磁性顆粒嵌埋在聚丙烯酸酯或聚[(烷基丙烯酸酯)]基質內,所述磁性聚合物顆粒的最大孔半徑為20-500納米。
2. 如權利要求l所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的最大孔半 徑為30-400納米。
3. 如權利要求2所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的最大孔半 徑為80-250納米。
4. 如權利要求l-3中任一項所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們 的平均粒度為5-25微米。
5. 如權利要求4所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的平均粒度 為6-20微米。
6. 如權利要求5所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的平均粒度 為10-15微米。
7. 如權利要求l-6中任一項所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們 表現出鐵磁性、亞鐵磁性和/或超順磁性。
8. 如權利要求7所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,所述磁性顆粒是 選自以下的鐵磁性和/或亞鐵磁性顆粒y-Fe203,即磁赤鐵礦,Cr203。
9. 如權利要求8所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,所述磁性顆粒是 選自以下的鐵磁性或亞鐵磁性顆粒(N^+0)Fe203類鐵氧體,其中河2+是二價 過渡金屬陽離子。
10. 如權利要求9所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,所述磁性材 料是Fe304,即磁鐵礦。
11. 如權利要求1-10中任一項所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于, 它們的交聯劑含量為1-95重量%,官能化聚合物的含量為1-99重量%,磁性 材料的含量為1-95重量%。
12. 如權利要求ll所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的交聯 劑含量為10-80重量%,官能化聚合物的含量為10-80重量%,磁性材料的含量為10-80重量%。
13. 如權利要求12所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的交聯 劑含量為20-70重量%,官能化聚合物的含量為20-70重量%,磁性材料的含 量為20-70重量%。
14. 如權利要求13所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們的交聯 劑含量為15-40重量%,官能化的聚合物的含量為30-60重量%,磁性材料的 含量為30-60重量%。
15. 如以上權利要求中任一項所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于, 所述鐵磁性、亞鐵磁性和/或超順磁性顆粒嵌埋在交聯的聚丙烯酸酯或聚[烷 基丙烯酸酯]基質中,所述基質包含通式(I)的官能團-C(=0)-M-R (I) 其中M可以是-O-, -NH-或-N(C,-C6-烷基)-; R可以是氫或YX基團,其中Y可以是:亞垸基-(CH2)r, 1可以是整數1,2, 3,4,5或6; 以下種類的羥基取代的亞烷基 -[CH2-CH(OH)-CH2]g,^-[CH2-CH(CH2OH)-]h-其中g和h可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;- ^2隱(&(:11(011)-禾口/或-CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)--[(:112誦(:11(0印] 1-禾口/或—[CH(OH)-cH2]n-其中m和n可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;-(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b-B-C(=O)-[W-C6H10]-CH2-, 其中A和B可互相獨立地為-NH-, -^1(<:1-(:6-烷基)-或-0-, a可 以是整數l, 2, 3, 4, 5或6, b可以是整數l, 2, 3, 4, 5, 6, 7或8;x可以是:氫,-oh, -0-<:1-(:6-烷基,-o-cvd(r芳基,-0《7-<:|4-烷基芳基,其具有由l, 2, 3, 4, 5或6個碳原子組成的亞烷基鏈以及 C6曙Ci2-芳基基團;-^-(:6-垸基,《6-(:12-芳基,雜芳基,咪唑基,所述咪唑基任選 地通過C,-C6-亞烷基連接;C7-d4-烷基芳基,其具有由l, 2, 3, 4, 5或6個碳原子組成的亞烷基鏈和(VC『芳基基團;以下通式所示的取代基R2 r3 其中R', 112和113可互相獨立地為氫,C,-C6-烷基和/或CVC,芳基; -CN,陽NC, -N3;-C(=0)-R4, 114可以是氫,OH, C,-C6-烷基,-O-C廣CV垸基, C6-do-芳基或-0-C6-d2-芳基;-NH2, -NHR5, 115可以是氫,C廣CV烷基禾口/或C6-d2-芳基; F, Cl, Br或I; -SH或-S-S-H;2-硫代吡啶基或4-硫代吡啶基; -S(=0)-CH2-CF3;酰基咪唑,馬來酰亞氨基或二氫唑酮基團; 或者R可以是Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵;亞烷基-(CH2)q-, q可以是整數l,2, 3,4,5或6;羥基取代的亞垸基-[<:112-(:11(0印-(:1^2]廣和/或—[ch2-ch(ch2oh)-]0-其中i和o可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6; - 12誦(:112(:11(011)-禾卩/或—CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)--[ 12-(:11(011)]1-和/或一[(:11(011)陽(:112]3-其中r和s可互相獨立地為整數l, 2, 3, 4, 5或6;-((:112)3-(:11(0印陽(:112-八-(<3112)15-8-(:(=0)-[環陽(:61110]-(:112-, 其中a和b可互相獨立地為-nh-, -^<:,-(:6-垸基)-或-0-,&可以是整數l, 2, 3, 4, 5或6, b可以是整數l, 2, 3, 4, 5, 6, 7或8; -(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b-B-C(=O 10]-CH2-, 其中A和B可以是-NH-, a可以是整數l或2, b可以是6; X'可以是單鍵;-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-, -CH(OH)-CH2陽N(CrC6-垸基)-,-O陽,-C(K))O-, -C(=0)NH-,-<:(=0^((:1-(:6-垸基)-;-cr'r2-r3ch-o-, -o-cr^rLchr3-,其中r1, R2和R3的含義如 上文所述;-NH-或-N(d-C6-烷基)-; L可以是—C(=0)-NH-(CH2)u-[NH-(CH2)2]v-NH2,在各種情況下,u和v 可以互相獨立地為整數1,2,3或4; -(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l, 2, 3, 4, 5或6; 三配位、四配位或五配位螯合劑,例如通過其s-N連接的氨三 乙酸殘基,所謂的低分子量、高分子量、或者優選分子量為 500-200000Da的線性聚乙烯亞胺殘基,氨基團,優選多胺殘基, 亞精胺,尸胺,二亞乙基三胺,精胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪, l-(2-氨基乙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜 -7,16-二氮雜環十八烷,羧酸殘基,或結合抗體,優選第二抗體, 蛋白質,生物素,寡核苷酸或抗生蛋白鏈菌素,IDA, DEO或 TED或-CH2-CH2-N-(CH2COCT)[CH(COO-)CH2COCr)]。
16.如權利要求15所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們包含通式(I)的官能團,其中m可為一o-,-nh-或—n(c,-cv烷基)-;r可為氫;或者 -YX基團,其中Y可以是亞烷基-(CH2)r, 1可以是整數1,2, 3,4, 5或6; 羥基取代的亞烷基-[ 12-(:11(011)-(:112]8-和/或-[(:112-(:11((:112011)-]11-其中g和h可互相獨立地為整數l, 2, 3或4;-CH2-CH2CH(OH)4tJ/^^-CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(。H)--[。112-(:11(0印] 1-和/或-[CH(OH)-CH2]n-其中m和n可互相獨立地為整數l, 2, 3或4;-(CH2)a-CH(OH)-CH2-A-(CH2)b陽B-C(K))-[環-C6H,o]-CH2-, 其中A和B可互相獨立地為-NH-, a可以是整數l或2, b可以是 6;X可以是:氫,-OH, -0-C廣C4-烷基,-0-C6-Q(r芳基,-0-C7-C,4-垸基芳 基,其具有由l, 2, 3, 4, 5或6個碳原子組成的亞垸基鏈以及 CVd2-芳基基團; 以下通式所示的取代基R2 R3 其中R1,112和113可互相獨立地為氫,Q-CV烷基; -NH2,-NHR5, R5可以是氫,C廣CV烷基; F, C域Br; -CN, -NC; -SH或-S-S-H;2-硫代吡啶基或4-硫代吡啶基;-8(=0)^2〈?3(特雷索基);酰基咪唑,馬來酰亞氨基或二氫唑酮基團;或者R可以是-Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵; 亞烷基-(CH2)q-, q可以是整數l,2,3,4,5或6;以下種類的羥基取代的亞垸基 -[(:112陽(:11(011)-012]廣和/或—[CH2-CH(CH2OH)-]0-其中i和o可互相獨立地為整數l, 2, 3或4;-CH2-CH2CH(OH)-禾口/或—CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)--[ 12-(:11(011)]廣和/或-[(:11(011)-(:112]5-;其中r和s可互相獨立地為整數l, 2, 3或4;-(<:112)3-(:11(0印國(:112-八隱((:112)1)-8-(:(=0)-[環-(:611|()]- 12-,其中A和B可互相獨立地為-NH-, a可以是整數l或2, b可以是 整數6; X'可以是單鍵;隱CR'r2-R3cH-0畫,-0-CR'R2-CHR3-,其中R1, 112和113的含義如上文所述;-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-, -CH(OH)-CH2-, -N(C1-C3-烷基)-,-O-, -C(=0)0-, -C(=0)NH-,-<:(=0)]^((:1-(:3-烷基)-;-CR'R^R^CH-O-, -O-CR'R^CHR3-,其中R1, 112和113的含義如上文所述;^^或_^(:1-(:3-垸基)-;L可以是—C(=0)-NH-(CH2)u-[NH-(CH2)2]v-NH2,在各種情況下,u和v 可以互相獨立地為整數l, 2, 3或4; -(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l,2, 3或4; 三配位、四配位或五配位螯合劑,例如通過其s-N連接的氨三 乙酸殘基,所謂的低分子量、高分子量、或者優選分子量約為 500-200000Da的線性聚乙烯亞胺殘基,多胺殘基,亞精胺,尸 胺,二亞乙基三胺,精胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪,l-(2-氨基 乙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮 雜環十八烷,羧酸殘基,或結合抗體,優選第二抗體,蛋白質, 生物素,寡核苷酸或抗生蛋白鏈菌素,IDA, DEO, TED,或-CH2-CH2-N-(CH2COO)[CH(COO-)CH2COCT)]。
17. 如權利要求16所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們包含通 式(I)的官能團,其中M可為—O-或-NH; R可為氫;或者 -YX基團,其中Y可以是單鍵;亞烷基-(CH2)r, 1可以是整數1,2,3,4,5或6; 羥基取代的亞垸基-[ 12-(:11(011)-(^2]§-和/或-[(:112-(:11((:1120印-]11-其中g和h可互相獨立地為整數l或2; -CH2-CH2CH(OH)-和/或 —CH2-CH2-CH(OH)-CH2-CH2CH(OH)--[(:112-(: 1(011)] 1-和/或—[CH(oH)-CH2]n-其中m和n可互相獨立地為整數l或2; X可以是氫,-OH, -0-(:1-(:4-垸基,-O-CVd(r芳基;以下通式所示的取代基 <formula>formula see original document page 8</formula> 其中R1, R2和R 可互相獨立地為氫,d-CV烷基;-麗2;C域Br;-S(=0)-CH2-CF3;或者R可以是Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵;亞垸基-(CH2)q-, q可以是整數l,2或3;以下種類的羥基取代的亞烷基-[<:112-(:11(011)-(:112]廣和/或—[ch2-ch(ch2oh)-]0-其中i和o可互相獨立地為整數l或2; -[CH2-CH2CH(OH)]-, 或-[CH2-CH(OH)]r誦和/或-[CH(OH)陽CH2]s-其中r和s可互相獨立地為整數l或2; X'可以是單鍵;-CR'R^R^CH-O-, -0-CR'R2-CHR3-,其中R1, 112和113的含義如 上文所述;-CH(OH)-CH2-0-, -CH(OH)-CH2-S-, -CH(OH)-CH2-NH-, 隱CH(OH)-CH2-N(C廣C3-烷基)陽,-O-, -C(K))O-, -C(K))NH陽, -C(二O)N(C廣CV垸基)陽; -麗國;L可以是三配位、四配位或五配位螯合劑,例如通過其s-N連接的氨三乙酸殘基,所謂的低分子量、高分子量、或者分子量優選為500-200000Da的線性聚乙烯亞胺殘基,亞精胺,尸胺,二亞 乙基三胺,精胺,1,4-二(3-氨基丙基)哌嗪,l-(2-氨基乙基)哌 嗪,l-(2-氨基乙基)哌啶,1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮雜環十八 垸,羧酸殘基,或結合抗體,優選第二抗體,蛋白質,生物素, 寡核苷酸或抗生蛋白鏈菌素, —C(=0)-NH-(CH2)2-[NH-(CH2)u]v-NH2,在各種情況下,u和v 可以為2;-(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l或2; NTA, IDA, TED ,或-CH2-CH2-N-(CH2COCT)[CH(COCr)CH2COO-)]。
18. 如權利要求17所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,它們包含通 式(I)的官能團,其中M可為-O-或-NH-; R可為氫;或者YX基團,其中Y可以是亞烷基-(CH2)r, 1可以是整數1,2, 3,4,5或6; 以下種類的羥基取代的亞垸基-[<:112-(:11(0印-(:112]5-和/或—[CH2-cH(cH2OH)-]h-其中g和h可互相獨立地為整數l或2; -CH2-CH2CH(OH)-;-[(^2-(:11(011)〗111-和/或-[(:11(011)-(:112][1-其中m和n可互相獨立地為整數l或2; X可以是氫;以下通式所示的取代基r2 R3 其中R、R2和R3可以為氫; -nh2;或者R可以是Y'X'L基團,其中 Y'可以是單鍵;亞烷基-(CH2)q-, q可以是整數l,2, 3, 4, 5或6;以下種類的羥基取代的亞烷基 -[CH2-CH(OH)-CH2HD/^-[CHrCH(CH2OH)-]0-其中i和o可互相獨立地為整數l或2; -CH2-CH2CH(OH)-,或-[<:112-(:11(0印]廣和/或—[ch(oh)-ch2]s-其中r和s可互相獨立地為整數l或2; X'可以是單鍵;-CH(OH)-CH2-0-, -CH2-CH(OH)-0-; -cr^r2-r3ch-o-, -o-cr^r^chr3-,其中r1, r2和r3的含叉如上文所述; -NH-;L可以是三配位、四配位或五配位螯合劑,例如氨三乙酸殘基,聚乙 烯亞胺殘基,氨基基團,優選多胺殘基,羧酸殘基或結合抗 體,蛋白質,生物素,寡核苷酸,精胺或抗生蛋白鏈菌素,第 二抗體-C(=0)-NH-(CH2)2-[NH-(CH2)u]v-NH2,其中u可為1或2, v可 為2;-(CH2)w-C(=0)OH, w可以是整數l或2; NTA,IDA/DEO, TED,或 -CH2-CH2-N-(CH2COO)[CH(COCT)CH2COCr)]。
19. 如以上權利要求中任一項所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于, 所述聚合物基質用二丙烯酸酯或聚丙烯酸酯或二烷基丙烯酸酯或聚烷基丙 烯酸酯交聯。
20. 如權利要求19所述的磁性聚合物顆粒,其特征在于,所述交聯劑 選自乙二醇丙烯酸酯,乙二醇(垸基)丙烯酸酯,特別是乙二醇甲基丙烯酸 酯,聚乙二醇丙烯酸酯,聚乙二醇(垸基)丙烯酸酯,特別是聚乙二醇甲基丙 烯酸酯或乙二醇丙烯酸酯,乙二醇(垸基)丙烯酸酯,特別是乙二醇甲基丙烯 酸酯,聚乙二醇丙烯酸酯,聚乙二醇(垸基)丙烯酸酯,特別是聚乙二醇甲基 丙烯酸酯,季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯或丙二醇丙烯酸酯, 丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是丙二醇甲基丙烯酸酯,聚丙二醇丙烯酸酯, 聚丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是聚丙二醇甲基丙烯酸酯或丙二醇丙烯酸 酯,丙二醇(垸基)丙烯酸酯,特別是丙二醇甲基丙烯酸酯,聚丙二醇丙烯酸 酯,聚丙二醇(烷基)丙烯酸酯,特別是聚丙二醇甲基丙烯酸酯。
21. —種用來制備磁性聚合物顆粒的方法,該方法包括以下步驟 a)在第一有機相中制備磁性顆粒的分散體,所述磁性顆粒選自鐵磁性顆粒、亞鐵磁性顆粒或超順磁性顆粒,所述第一有機相包含至少a丄)選自以下的一種或多種丙烯酸酯單體丙烯酸、甲基丙烯酸或 丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,其具有-0(=0)-0-Y-X類的取代羧基,其中Y是間 隔基,X是活性基團,a.2.)至少一種包含兩個或更多個丙烯酸酯或(烷基)丙烯酸酯基的交聯劑,a.3.)至少一種親脂性自由基引發劑, a.4.)至少一種有機成孔劑,b) 使所述分散體和第二有機相均一化,以形成乳液,所述第二有機相 包含bl)至少一種液態疏水性化合物,和b2)至少一種表面活性物質,以及c) 乳液的自由基聚合,通過這種方式制得的磁性聚合物顆粒的平均粒度優選為5-25 pm,特別 優選為6-20pm,極其優選為10-15 nm,最大孔半徑優選為20-500納米,特 別優選為30-400 nm,極其優選為80-250納米。
22. 如權利要求21所述的方法,其特征在于,在自由基聚合反應之前, 所述乳液用惰性氣體吹掃,所述自由基聚合反應在惰性氣氛中進行。
23. 如權利要求21或22所述的方法,其特征在于,在制備所述分散體 之前或過程中,對所述磁性顆粒進行研磨和/或解附聚。
24. 如權利要求21-23中任一項所述的方法,其特征在于,所述自由 基聚合反應在50-12(TC的溫度下進行。
25. 如權利要求24所述的方法,其特征在于,所述自由基聚合在60-90t:的溫度下進行。
26. 如以上權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述第一有 機相中的單體是通式II所示的化合物H2OCR,-C(=0)-OR (II)其中R'是H-或d-CV烷基,R是氫或如權利要求15-18中任一項所述的通式-Y-X的基團, X優選選自-OH, -NH2, -C(=0)OH,鹵素,特雷索基,馬來酰亞氨 基和環氧基團。
27. 如權利要求26所述的方法,其特征在于,所述間隔基Y是 -(CH2)廣,1是整數1,2, 3,4, 5或6。
28. 如權利要求21-27中任一項所述的方法,其特征在于,所述第一 有機相中的單體選自甲基丙烯酸縮水甘油酯,甲基丙烯酸2-羥基乙酯,甲 基丙烯酸和丙烯酸,以及通式(III)的丙烯酸衍生物H2C=CR,C(=0)0-(CH2)cZ (III) 其中W是H或甲基; c是整數l,2, 3,4, 5或6;Z選自-OH,-NH2,-C(-O)OH,鹵素,特雷索基,馬來酰亞氨基和環氧 基團。
29. 如權利要求21-18中任一項所述的方法,其特征在于,所述交聯 劑是通式(IV)所示的至少一種亞烷基二醇二丙烯酸酯或亞烷基二醇(烷基) 丙烯酸酯H2C=CR,,C(=0)0-[(CdH2dO)]e(C=0)CR,,,=CH2 (IV)在式(IV)中,R"和R",互相獨立地為H或d-C3-烷基,優選R"和R,"均為H 或甲基,d是整數l, 2, 3或4,優選為1或2, e是l-100之間的整數,優選為整 數l, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9或10,特別優選為整數l, 2, 3,或4。
30. 如權利要求29所述的方法,其特征在于,d是整數l或2, e是整數 1, 2, 3, 4。
31. 如權利要求21-30中任一項所述的方法,其特征在于,所述交聯 劑是乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯或其混合物。
32. 如權利要求21-30中任一項所述的方法,其特征在于,所述交聯 劑是包含至少兩個丙烯酸或甲基丙烯酸基團的聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸 酯。
33. 如權利要求21-30中任一項所述的方法,其特征在于,所述交聯 劑是包含三個或四個丙烯酸或甲基丙烯酸基團的聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯 酸酯。
34. 如權利要求21-30中任一項所述的方法,其特征在于,所述交聯 劑選自季戊四醇四丙烯酸酯,季戊四醇四甲基丙烯酸酯,季戊四醇三丙烯 酸酯和季戊四醇三甲基丙烯酸酯或它們的混合物。
35. 如權利要求21-34中任一項所述的方法,其特征在于,所述有機 成孔劑選自a)包含4-20個碳原子、優選4-16個碳原子、特別優選4-8個碳原子、包 含一個或多個羥基、優選l-3個羥基的脂族、支化或未支化的醇,b) 亞烷基二醇,特別是乙二醇,c) 聚合物,其質量平均分子量IVU為200-100000克/摩爾,選自聚亞烷 基二醇衍生物,聚乙烯亞胺,聚乙烯基吡咯烷酮和聚苯乙烯。
36. 如權利要求21-35中任一項所述的方法,其特征在于,所述親脂 性自由基引發劑選自偶氮異丁腈(AIBN), 二鹽酸-2,2,-偶氮二(2-脒基丙烷), 2,2,-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),以及l,l,-偶氮二(環己垸-l-腈)。
37. 如權利要求21-35中任一項所述的方法,其特征在于,所述疏水性液體選自脂族垸烴或環狀烷烴,特別是通式為C2H2n+2的脂族烷烴,其中n>6,脂族和環狀烯烴,特別是通式為C2H2。的脂族烯烴,其中n〉6。
38. 如權利要求21-35中任一項所述的方法,其特征在于,所述疏水 性液體是芳族或雜芳族化合物,其可被烷基或烯基取代。
39. 如權利要求38所述的方法,其特征在于,所述疏水性液體是甲苯。
40. 如權利要求21-39中任一項所述的方法,其特征在于,所述表面 活性物質是選自以下的乳化劑陽離子性乳化劑、陰離子性乳化劑和非離 子性乳化劑。
41. 如權利要求21-40中任一項所述的方法,其特征在于,所述磁性 顆粒是鐵磁性顆粒和/或亞鐵磁性顆粒。
42. 如權利要求41所述的方法,其特征在于,所述磁性顆粒選自 Y-Fe203(磁赤鐵礦),0203和鐵氧體。
43. 如權利要求42所述的方法,其特征在于,所述鐵氧體是 (M2+0)Fe203,其中M^是二價過渡金屬陽離子。
44. 如權利要求42所述的方法,其特征在于,所述磁性顆粒優選是 Fe304,即磁鐵礦。
45. 如權利要求21-44中任一項所述的方法,其特征在于,所述交聯 劑的使用比例為0.1-20重量% 。
46. 如權利要求45所述的方法,其特征在于,所述交聯劑的使用比例 為0.5-5重量%。
47. 如權利要求46所述的方法,其特征在于,所述交聯劑的使用比例 為1-4重量%。
48. 如權利要求21-47中的任一項所述的方法,其特征在于,所述官 能化的單體的使用比例為0.1-20重量%。
49. 如權利要求48所述的方法,其特征在于,所述官能化的單體的使 用比例為0.5-5重量%。
50. 如權利要求49所述的方法,其特征在于,所述官能化的單體的使 用比例優選為1-4重量%。
51. 如權利要求21-50中的任一項所述的方法,其特征在于,所述磁 性材料的使用比例為0.1-20重量%。
52. 如權利要求51所述的方法,其特征在于,所述磁性材料的使用比 例為0.5-5重量%。
53. 如權利要求52所述的方法,其特征在于,所述磁性材料的使用比 例為1-4重量%。
54. 如權利要求21-53中的任一項所述的方法,其特征在于,所述引 發劑的使用比例為0-5重量%。
55. 如權利要求54所述的方法,其特征在于,所述引發劑的使用比例 為0.01-3重量%。
56. 如權利要求55所述的方法,其特征在于,所述引發劑的使用比例 為0.05-0.5重量%。
57. 如權利要求21-56中的任一項所述的方法,其特征在于,所述洗 滌劑的使用比例為0-20重量% 。
58. 如權利要求57所述的方法,其特征在于,所述洗滌劑的使用比例 為0.1-10重量%。
59. 如權利要求58所述的方法,其特征在于,所述洗滌劑的使用比例 為0.1-3重量%。
60. 如權利要求21-59中的任一項所述的方法,其特征在于,所述成 孔劑的使用比例為0.1-20重量%。
61. 如權利要求60所述的方法,其特征在于,所述成孔劑的使用比例 為0.5-5重量%。
62. 如權利要求61所述的方法,其特征在于,所述成孔劑的使用比例 為1-4重量%。
63. 如權利要求21-62中任一項所述的方法,其特征在于,該方法還 包括步驟d):通過連接可以優選將生物分子固定于磁性聚合物的配體,對 所述磁性聚合物顆粒進行官能化。
64. 如權利要求63所述的方法,其特征在于,配體通過以下方式連接 在第一步dl)中,將包含至少兩個活性基團的間隔化合物與磁性聚合物顆粒 的羧基共價連接,然后在第二步驟d2)中,連接所述配體,其上可固定所述 磁性聚合物顆粒。
65. 用來從含有生物分子的樣品中分離至少一種生物分子物質并且/ 或者對其進行分析的方法,所述方法包括以下步驟a) 提供包含至少一種生物分子物質的樣品,b) 在使得至少一種生物分子物質與所述磁性聚合物顆粒相結合的條件 下,使所述樣品與權利要求l-20任一項所述的磁性聚合物顆粒接觸,c) 使用至少一個磁場將結合有生物分子的磁性聚合物顆粒分離。
66. 如權利要求65所述的方法,其特征在于,所述方法還包括以下步驟d) 從所述磁性聚合物顆粒洗脫所述至少一種生物分子。
67. 如權利要求65或66所述的方法,其特征在于,所述至少一種生物 物質選自核酸、寡核苷酸、蛋白質、多肽、肽、碳水化合物、脂類、以 及它們的組合,具體來說選自核酸和寡核苷酸,優選質粒DNA,基因組 DNA, cDNA, PCR DNA,線狀DNA, RNA,核糖酶,適體,以及化學合成的 或改性的核酸或寡核苷酸。
68. 如權利要求65-67中任一項所述的方法,其特征在于,所述包含 至少一種生物分子物質的樣品選自血液、組織、細胞、植物材料或擴增 溶液,例如PCR溶液。
全文摘要
本發明涉及磁性聚合物顆粒,其包括選自鐵磁性顆粒、亞鐵磁性顆粒和/或超順磁性顆粒的磁性顆粒,所述磁性顆粒嵌埋在交聯的聚丙烯酸酯或聚烷基丙烯酸酯基質中。
文檔編號G01N33/543GK101341203SQ200680046278
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月7日 優先權日2005年12月9日
發明者R·法比斯, S·簡里奇 申請人:恰根有限公司