[发明专利]具有增强的结合容量的配体官能化基材

说明书

本发明公开了一种可用于生物材料捕集的制品，所述制品包括(a)多孔基材；和(b)所述多孔基材上承载的聚合物，所述聚合物包含至少一种单体的共聚单元，所述单体由以下基团组成：(1)至少一个一价烯属不饱和基团，(2)至少一个选自酸性基团、除胍基之外的碱性基团、以及它们的盐的一价配体官能团，和(3)多价间隔基团，所述多价间隔基团直接键合到所述一价基团，以便通过具有至少六个链中原子的链将至少一个烯属不饱和基团和至少一个配体官能团连接在一起。

优先权声明

本专利申请要求2013年10月3日提交的美国临时专利申请61/886177的优先权，该临时专利申请的内容在此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及包含配体官能化基材的制品，在其它方面，涉及用于制备和使用所述制品的方法。

背景技术

目标生物材料，诸如病毒和生物大分子(包括活细胞的组分或产物，例如蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸)的检测、定量、分离和纯化一直以来都是研究人员的目标。从诊断上来讲，检测和定量是重要的，例如，作为各种生理条件(诸如疾病)的指示。生物大分子的分离和纯化对治疗性用途和生物医学研究十分重要。

聚合物材料已广泛用于多种目标生物材料的分离和纯化。此类分离和纯化方法可基于多个结合因子或机制中的任何一者，该多个结合因子或机制包括离子基团的存在、目标生物材料的尺寸、疏水相互作用、亲和相互作用、共价键的形成等。

基于膜的技术，尤其是一次性的形式，在生物医药和疫苗制造工艺中变得越来越重要。膜已用于无源的、基于尺寸的分离(例如，在病毒清除应用中)，并且最近已用于有源过滤(例如，在纯化工艺的后期用于清除微小污染物)。

然而，官能化膜(包括官能化的承载聚合物的膜)通常具有相对较低的生物材料结合容量，这通常限制它们在大规模纯化中的使用。因此，多孔珠粒色谱树脂(承载离子交换或其它交互配体官能团)已替代官能化膜，标准化地用于“捕集和洗脱”型蛋白纯化工艺。

发明内容

因此，我们认识到，存在对于具有相对较高的生物材料结合容量的配体官能化基材(具体地讲，配体官能化膜)的需要。同时还需要相对简单、有成本效益和/或有效的配体官能化方法(例如，涉及相对易于获取的起始物质和/或相对较少的工艺步骤)。

简而言之，在一个方面，本发明提供了可用于生物材料捕集的制品。该制品包含

(a)多孔基材；和

(b)所述多孔基材上承载的聚合物，所述聚合物包含至少一种单体的共聚单元，所述单体由以下基团组成：(1)至少一个一价烯属不饱和基团，(2)至少一个选自酸性基团、除胍基之外的碱性基团、以及它们的盐的一价配体官能团，和(3)多价间隔基团，其直接键合到所述一价基团，以便通过具有至少六个链中原子的链将至少一个烯属不饱和基团和至少一个配体官能团连接在一起。

优选地，所述多孔基材为多孔膜(更优选地，多孔聚合物膜)。配体官能团优选地选自羧基、膦酰基、磷酸根、磺酸根、硫酸根、硼酸根、叔氨基、季氨基以及它们的组合。所述多价间隔基团优选地包含至少一个氢键合部分。

已发现，可通过使用在单体的可聚合基团与配体官能团之间具有多原子间隔基团的某些单体来制备具有相对较高结合容量的配体官能化基材。所述单体包括配体官能化的烯属不饱和化合物，其中至少一个配体官能团与至少一个烯属不饱和基团被具有至少六个链中原子的连接链分离或隔开。当自由基聚合时，此类单体提供承载聚合物的配体官能团，所述配体官能团与所得的聚合物链或聚合物主链被具有至少六个链中原子的连接链分离或隔开。