包含聚苯乙烯或聚丙烯酸酯的單分散性聚合物微顆粒，其中所述顆粒具有至少一種過渡金屬氧化物形成的涂層，或者包含聚苯乙烯或聚丙烯酸酯的多孔聚合物微顆粒，其中所述顆粒具有至少一種過渡金屬氧化物形成的涂層。也描述這樣的顆粒在從包含磷蛋白的樣品分離磷蛋白的方法中的應用，或者這樣的顆粒在從包含核酸的樣品分離核酸的方法中的應用。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】顆粒和其在分離核酸的方法或分離磷蛋白的方法中的應用001本專利技術涉及涂有過渡金屬氧化物特別是氧化鈦和氧化鋯的磁性聚合物顆粒，并且涉及生產其的方法。本專利技術進一步涉及使用 涂覆的磁性聚合物顆粒與特定的緩沖液組合，以用于純化、提取、俘 獲、分析或合成。002磁性顆粒在各種醫學、生物化學和環境領域是通用的，例 如作為用于遞送藥劑產品、診斷或分析目的、分離分析物和合成目的 的運輸載體。為了發揮這些功能，這樣的顆粒依賴于它們的磁性。例 如，在分析中，應用磁場到包含顆粒結合分析物等的樣品能夠分離分 才斤物而無需4吏用離心或過濾。003對于磁性，本文指聚合顆粒能夠被磁場吸引。典型地，這 樣的聚合顆粒包括鐵磁晶體、超順磁晶體或它們的混合物。004磁性聚合物顆粒是已知的，并且可以例如根據 US-A-4, 654， 267 (Ugelstad)描述的方法進行制備，其內容通過引用 并入本文。這些方法提供相似大小(單分散性)和具有同種磁性特性 的磁性聚合物顆粒。005這些顆粒的表面可以容易地官能化以攜帶不同的基團，其 可用于結合樣品中分析物的親和配體。例如，經改性以攜帶鏈霉抗生 物素的珠是已知的。然而，本領域普通技術人員正尋找其它的方法改 性聚合物顆粒，以使它們應用于多種快速的不基于配體的吸附方法。006為了最小化已知的從聚合物顆粒瀝濾磁性晶體的問題一 —所述問題減少它們壽命并可能污染樣品，US-A-4, 654， 267提倡利用 具有用于將鐵離子吸引入聚合顆粒的表面官能團的聚合物顆粒。這些 官能團可以由在生產聚合物顆粒中應用官能化共聚單體產生，或者由 用于通過例如偶聯到顆粒表面上的現有基團，或者轉化顆粒表面上的現有基團來引入官能團的聚合物顆粒的聚合后處理產生。公開的專利技術的確減少瀝濾的量， 但是超順磁晶體從聚合物顆粒的一些瀝濾仍然發生。而且，利用特定 的表面官能團吸引入鐵離子，對可以提供在聚合物顆粒上的表面官能 度的性質有明顯的限制。這又使顆粒(例如具有配體)的官能化作用 更困難。因此，顆粒的多功能性減少，并且聚合物顆粒可以使用的應 用范圍受到限制。008我們現在已經意外地發現，具有由至少一種過渡金屬氧化 物形成的涂層的、任選多孔的、任選磁性的聚合物微顆粒，解決了湯 濾問題以及可選官能化的聚合物顆粒的供應問題。過渡金屬氧化物涂 層的存在不但最小化潛在的瀝濾問題，而且過渡金屬氧化物涂層的使 用使聚合物顆粒容易與生物聚合物結合，這使顆粒在分析方法中非常 有用。009具有金屬氧化物涂層的磁性顆粒本身不是新的。在Anal. Chem 2005, 77， 5912-5919中，描述了氧化鐵(III)/二氧化鈦芯殼納 米顆粒，并且建議該納米顆粒用作分析磷酸肽的親和探針。0010同樣地，利用金屬氧化物結合核酸不是新的。US 6, 383, 393描述通過色譜法純化和分離核酸混合物的方法。核酸混合 物被吸附在柱上的金屬氧化物基底上。US 5，057，426有相似的公開內 容，其中金屬氧化物基體被用于結合核酸。然而，這些公開內容是在 色譜柱的背景中，而與聚合物顆粒完全無關。0011US 6， 914， 137描述使用含有二氧化鈦的聚苯乙烯微滴 定板進行DNA分離的方法，所述二氧化鈦在板形成時，作為粉末并入 塑料。0012涂有二氧化鈥的顆粒也是已知的。Guo等在Optical Materials 22 (2003)， 39-44中描述芯殼顆粒，其中密集的聚苯乙烯、 氧化鐵(ni)芯用二氧化鈦涂覆。然而，這些顆粒與本專利技術的磁性多孔顆粒相當不同。在Guo中，聚苯乙烯/鐵芯是密集的，無孔材料，因此 瀝濾問題不是Guo面對的問題。而且，沒有給出在分離生物分子中應 用這樣的顆粒的建議。Guo等的顆粒的紅外吸收光譜(他們的圖3)表明它們幾乎不包含鐵。在他們的圖7中，這也被指出，在圖7中，作 者表明在磁鐵上溫育15分鐘后大約90%的顆粒被回收。0013此外，如他們的圖2所示，顆粒具有寬的粒度分布， 因此不是單分散性的。因此，利用這樣的顆粒分離生物聚合物是不利 的，因為大多數靶標與甚至在15分鐘的溫育時間后也不會吸附到磁鐵 的較小顆粒結合，導致大多數耙標損失。同樣地，如從他們的附圖說明圖1中 所見的，顆粒被高度地聚集，這也使它們不適合生物分離。0014因此，從第一方面看，本專利技術提供包含聚苯乙烯或聚 丙烯酸酯的單分散性聚合物微顆粒，其中所述顆粒具有至少一種過渡 金屬氧化物形成的涂層。0015從另一方面看，本專利技術提供包含聚苯乙烯或聚丙烯酸 酯的多孔聚合物微顆粒，其中所述顆粒具有至少一種過渡金屬氧化物 形成的涂層。0016從第二方面看，本專利技術提供制備如上所述的顆粒的方 法，其包括將包含聚苯乙烯或聚丙烯酸酯的單分散性和/或多孔聚合物 微顆粒，與能轉化為氧化物的至少一種過渡金屬化合物反應，和例如 在應用熱和/或水之后形成過渡金屬氧化物涂層。0017從進一步的方面看，本專利技術提供這些顆粒在生物聚合 物分離中的應用。0018本專利技術的聚合物顆粒包括聚合物芯種，其使用公知的 Ugelstad類型方法膨脹。在本申請中，單詞珠和顆粒可互相交換使用。 聚合物芯可以是聚丙烯酸酯，但是優選由聚苯乙晞形成，因此種材料 一般是直徑0. 1到0. 5微米量級的聚苯乙烯顆粒。如本領域公知的， 此類芯可以通過在聚合開始前使單體(通常地和聚合引發劑)擴散入 芯而膨脹。在該膨脹過程期間，可以使用多種單體。優選的單體包括 苯乙烯或丙烯酸酯單體，例如甲基丙烯酸酯。0019本專利技術的顆粒優選是多孔的。優選地，在制造過程期 間，通過使用致孔劑使顆粒為多孔的，如本領域已知的。而且，已知 在聚合物顆粒制造中使用立體穩定、特定的表面活性劑、無氧的條件等。0020本專利技術中應用的顆粒可以通過其中在聚合前將單體預 膨脹為芯顆粒的方法產生，或通過其中在短的最初單體膨脹時期后， 開始聚合同時進一步加入單體的方法產生。0021在顆粒形成的膨脹階段期間形成的聚合物可以是聚苯 乙烯均聚物或丙烯酸酯聚合物(例如曱基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水 甘油酯和二曱基丙烯酸乙二醇酯)，但是更優選的是苯乙烯的共聚物。 共聚物可以是與能和苯乙烯共聚合的任何共聚單體形成的，例如二乙 烯基苯(DVB)、氨基-苯乙烯和硝基-苯乙烯，特別是二乙烯基苯。0022因此優選地，該聚合物是交聯的，例如通過摻入交聯 劑，例如共聚單體。適當的交聯劑包括二乙烯基苯(DVB)或二曱基丙 烯酸乙二醇酯。DVB是優選的。需要的交聯劑(例如共聚單體)的適 當量是本領域普通技術人員已知的，但是一般地為30到85% (按相對 于單體重量的重量計)，例如大約50wt%。因此，優選地，本專利技術中 使用的聚合物顆粒是交聯的苯乙烯的聚合物顆粒(例如苯乙烯-二乙烯 基苯聚合物顆粒)。0023在用過渡金屬化合物涂覆之前，本專利技術的聚合顆粒優 選進行表面官能化。換句話說，聚合顆粒的表面優選被提供有能夠一 一任選地通過活化——與過渡金屬化合物反應或相互作用(例如將化 合物共價鍵合到表面)的基團。優選地，表面是胺官能化的，例如通 過用乙二胺直接胺化或通過硝化表面并還原硝基為胺。此類氨基官能 化的表面，提供與過渡金屬化合物直接反應或在與過渡金屬化合物反 應前進一步官能化的理想模板。例如，表面可以如W本文檔來自技高網...
【技術保護點】
包含聚苯乙烯或聚丙烯酸酯的聚合物微顆粒，其中所述顆粒具有由至少一種第４族或第５族金屬或Ａｌ的過渡金屬氧化物或其混合物形成的涂層。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：G弗奴姆，T斯逖尼，NH科聚斯，S比爾戈赫爾茲，RM保普，X梁，F科佩卡，K英戈赫爾姆科勒，MR拉森，ON詹森，
申請(專利權)人：茵維特羅根戴納股份公司，南丹麥大學，
類型：發明
國別省市：NO[挪威]
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