[发明专利]两性解离离子交换介质、应用方法和分离容量标定方法

权利要求书

1.一种两性解离离子交换分离介质，其特征在于：所述两性解离离子交换分离介质表面为两性解离共价修饰层；所述两性解离共价修饰层具有等电点并用pIm表示，所述等电点为两性解离离子交换分离介质表面净电荷为零时的环境pH值；在环境pH值低于所述等电点pIm时，两性解离共价修饰层表面的净电荷为正，具有阴离子交换剂属性；在环境pH值高于所述等电点pIm时，两性解离共价修饰层表面的净电荷为负，具有阳离子交换剂属性；

所述两性解离离子交换分离介质表面的两性解离共价修饰层中，同时含有在pH值低于所述等电点pIm时解离产生正电荷的基团和在pH值高于所述等电点pIm时解离产生负电荷的基团；所述解离产生负电荷的基团为脂肪族羧基，解离产生正电荷的基团为脂肪族伯、仲、叔胺基及咪唑基之一或多种共存；

所述两性解离共价修饰层来自由两性解离基团前体对分离介质基体表面的共价修饰；

所述分离介质基体为表面不含长度超过9个原子的线性长直链，但含有活泼基团用于与两性解离基团前体发生共价连接反应生成所述两性解离共价修饰层，所述活泼基团是下述的任一类：脂肪族伯和/或仲胺基、脂肪族羧基和巯基反应基团；其中，巯基反应基团含有被巯基取代而离开分离介质基体表面的小体积基团；

所述两性解离基团前体为亲水、分子量小于500道尔顿、无超过连续5个碳原子烃链或烃环的物质，并且都含烷基硫醇基或脂肪族伯胺基为共价连接基团，且含有脂肪族羧基作为解离产生负电荷的基团和/或含有脂肪族伯、仲、叔胺基及咪唑基之一或多种共存作为解离产生正电荷的基团；所述两性解离基团前体包括A类前体、B类前体和C类前体，其中A类前体为除了含所述共价连接基团外，仅含所述解离产生负电荷的基团的两性解离基团前体，B类前体为除了含所述共价连接基团外，仅含所述解离产生正电荷的基团的两性解离基团前体，C类前体为除了含所述共价连接基团外，同时含有所述解离产生负电荷的基团及解离产生正电荷的基团的两性解离基团前体；

其中，C类前体选自赖氨酸、鸟氨酸、组氨酸、N,N-二羧甲基乙二胺，半胱氨酸、3-巯基组氨酸、3-巯基赖氨酸或3-巯基谷氨酸； A类前体选自谷氨酸、3-巯基-1,5-戊二酸、巯基乙酸、三-(羧甲基)-氨基甲烷；B类前体包括巯基乙胺、3-巯基-2-羟基丙胺、2-巯基咪唑、二乙基三胺、N,N-二甲胺基乙二胺或四-(氨甲基)-甲烷。

2.根据权利要求1所述的两性解离离子交换分离介质，其特征在于：在环境pH值低于所述等电点pIm时，随着pIm和环境pH之间差值的扩大，两性解离共价修饰层的表面正电荷数量逐渐增加；在环境pH值高于所述等电点pIm时，随着pIm和环境pH之间差值的扩大，两性解离共价修饰层的表面负电荷数量逐渐增加；所述环境pH值均位于拟分离目标物质和所述两性解离离子交换分离介质都能耐受的范围内。

3.根据权利要求1所述的两性解离离子交换分离介质，其特征在于：

所述两性解离基团前体用于共价修饰分离介质基体时，用下列方式之一使用进行修饰：

a. C类前体单独使用或混合使用；在混合使用时，由多种C类前体按设定比例混合使用，且混合使用的前体都含有相同的共价连接基团；

b.由一种或多种A类前体与一种或多种B类前体按设定比例混合使用，且混合使用的前体都含有相同的共价连接基团；

c.仅由一种或多种A类前体与一种或多种C类前体按设定比例混合使用，且混合使用的前体都含有相同的共价连接基团；

d.仅由一种或多种B类前体与一种或多种C类前体按设定比例混合使用，且混合使用的前体都含有相同的共价连接基团。

4.根据权利要求3所述的两性解离离子交换分离介质，其特征在于：对分离介质基体进行共价修饰时，所用两性解离基团前体中,脂肪族伯、仲、叔胺基及咪唑基的摩尔总量对脂肪族羧基的摩尔总量的比例限制在1:6到6:1之间。

5.根据权利要求1所述的两性解离离子交换分离介质，其特征在于：当所用两性解离基团前体中含有脂肪族仲胺和/或叔胺作为解离产生正电荷的基团时，所述脂肪族仲胺和叔胺摩尔总量合计不超过所用各种前体中脂肪族伯胺及咪唑基合计摩尔总量的30%。