一种仿生双链磷脂膜整体柱及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于色谱分离技术领域，公开了一种仿生双链磷脂膜整体柱及其制备方法与应用。所述整体柱是以1-十二烷酰-2-(11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷酰)-SN-甘油-3-磷酸胆碱为功能单体，在交联剂、生孔剂和引发剂的条件下，通过热催化反应，在改性的石英毛细管内原位聚合而成；所述的仿生双链磷脂膜整体柱具有连续的整体的多孔结构。本发明专利技术的整体柱以1-十二烷酰-2-(11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷酰)-SN-甘油-3-磷酸胆碱为功能单体进行制备，该功能单体以1-月桂酰溶血卵磷酯为原料，通过仅两步的化学修饰即可得到，降低了制备成本；所得整体柱分离性能好，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生双链磷脂膜整体柱及其制备方法与应用
本专利技术属于色谱分离
，具体涉及一种仿生双链磷脂膜整体柱及其制备方法与应用。
技术介绍
磷脂膜色谱又称固定化人工膜色谱(ImmobilizedArtificialMembrane,IAM)，是新药研究中广泛使用的一种模拟生物膜色谱法，由于固定相结构跟细胞膜磷脂层类似，具有很好的仿生特性，已成功应用于预测药物的小肠吸收、血脑屏障通透性、透皮吸收、体内分布、药效活性等方面[ValkóKL,NunhuckSB,HillAP.EstimatingunboundvolumeofdistributionandtissuebindingbyinvitroHPLC-basedhumanserumalbuminandimmobilisedartificialmembrane-bindingmeasurements.JPharmSci.2011,100(3):849-862；LiuYY,LiLL,DaiRJ,QuF,GengLN,LiXM,DengYL.AssessmentoftheEnzymaticActivityandInhibitionusingHPFAwithaMicroreactor,Trypsin,AbsorbedonImmobilizedArtificialMembrane.JChromatogrSci.2010,48(2):150-155]。目前，商业化磷脂膜色谱柱只有磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholines，PC)的填充柱(RegisChemCo,MortonGrove，IL，USA)，主要制备策略是通过双链的酯键、单链的醚键或者删除甘油骨架的单链将磷脂酰胆碱极性官能团键合到硅胶表面，可以很好地用于蛋白质分离和预测药物的膜渗透性等。但目前的IAM填充柱存在如色谱柱填充制备复杂、磷脂类型单一、细胞膜仿生性不强、pH适应范围窄等不足，严重限制了磷脂膜色谱柱在药物研发中的应用。有机聚合物整体色谱柱(monolithiccolumn)是由单体、交联剂、致孔剂和引发剂等组成的混合物通过原位聚合得到的连续均一的棒状聚合物，它具有制备过程简单、渗透性好、传质速度快、生物兼容性好、耐酸碱性好、单体种类多等优点，可实现快速、高效、高通量的分离，近年来已引起人们的热切关注[SmithNW,JiangZ.Developmentsintheuseandfabricationoforganicmonolithicphasesforusewithhigh-performanceliquidchromatographyandcapillaryelectrochromatography.JChromatogrA2008,1184(1-2):416-440；JiangZ,SmithNW,LiuZ.Preparationandapplicationofhydrophilicmonolithiccolumns.JChromatogrA2011,1218(17):2350-2361.]。针对不同的分析客体和目的，设计合成新型的单体，并制备相关的特殊结构的整体柱，一直是整体色谱柱研究的热点。本课题组[JiangZ,ReillyJ,EverattB,SmithNW.Novelzwitterionicpolyphosphorylcholinemonolithiccolumnforhydrophilicinteractionchromatography.JChromatogrA.2009,1216(12):2439-48.]用2-甲基丙烯酰羟乙基磷酰胆碱(MPC)为单体，成功制备了含2个碳链磷酸胆碱官能团的毛细管整体柱，具有良好通透性、机械强度和孔径分布，但与细胞膜磷脂层的18个碳链长度连接磷酸胆碱官能团的结构相差较大。在此基础之上，本课题组[ZhaoXL,ChenWJ,LiuZH,GuoJL,ZhouZY,CrommenJ,MoaddelR,JiangZJ.Anovelmixedphospholipidfunctionalizedmonolithiccolumnforearlyscreeningofdruginducedphospholipidosisrisk.JChromatogrA.2014,1367,99-108；ZhaoXL,ChenWJ,ZhouZY,WangQQ,LiuZH,MoaddelR,JiangZJ.Preparationofabiomimeticpolyphosphorylcholinemonolithiccolumnforimmobilizedartificialmembranechromatography.JChromatogrA.2015,1407,176-183.]设计并成功制备了含磷脂酰胆碱官能团的单链PC整体柱和由单链PC及磷脂酰丝氨酸(PS)组成的混合型磷脂膜整体柱均具有良好通透性和机械强度等特点，并且发现它们能分别应用于药物膜作用预测和药物磷脂沉积风险预警。但是，细胞膜的磷脂组成主要由双链磷脂构成，尽管单链磷脂膜固定相具有一定的仿生膜能力，但可能不能真实地模仿生物膜磷脂环境。这一猜想得到了Barbato等人的证实[BarbatoF,DiMartinoG,GrumettoL,LaRotondaMI.Predictionofdrug-membraneinteractionsbyIAM–HPLC:effectsofdifferentphospholipidstationaryphasesonthepartitionofbases.EurJPharmSci.2004,22,261-269.]，他们认为：相对于单链磷脂膜仿生系统，双链磷脂膜固定相往往表现出更好地细胞膜环境模拟能力。此外，双链磷脂膜材料还可以被应用在色谱柱上构建双层磷脂膜分子骨架，进而作为载体固定膜蛋白[MarraKG,M.WingerT,R.HansonS,L.ChaikofE.Cytomimeticbiomaterials.1.In-situpolymerizationofphospholipidsonaalkylatedsurface.Macromolecules1997,30,6483-6488.MoaddelR,WWainerI.Thepreparationanddevelopmentofcellularmembraneaffinitychromatographycolumns.Natureprotocol2009,4,197-205.]，从而在色谱固定相上真实地模拟细胞膜组成，最终获取可靠的药物膜作用信息。但迄今为止，双链PC整体柱的研究是非常少的，这可能归因于得到能用于制备双链PC整体柱的功能性单体是非常困难的。近期Wiedmer等[MoravcováD,Carrasco-CorreaEJ,PlanetaJ,M,K.WiedmerS.Phosphatidylcholinecovalentlylinkedtoamethacrylate-basedmonolithasabiomimeticstationaryphaseforcapillaryliquidchromato本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生双链磷脂膜整体柱，其特征在于：所述整体柱是以1‑十二烷酰‑2‑(11‑甲基丙烯酰胺‑N‑十一烷酰)‑SN‑甘油‑3‑磷酸胆碱为功能单体，在交联剂、生孔剂和引发剂的条件下，通过热催化反应，在改性的石英毛细管内原位聚合而成；所述的1‑十二烷酰‑2‑(11‑甲基丙烯酰胺‑N‑十一烷酰)‑SN‑甘油‑3‑磷酸胆碱功能单体的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种仿生双链磷脂膜整体柱，其特征在于：所述整体柱是以1-十二烷酰-2-(11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷酰)-SN-甘油-3-磷酸胆碱为功能单体，在交联剂、生孔剂和引发剂的条件下，通过热催化反应，在改性的石英毛细管内原位聚合而成；所述的交联剂是指乙二醇二甲基丙烯酸酯；所述的生孔剂是指质量比为78.3:21.7～88.3:11.7的异丙醇与环己醇的混合物；所述的引发剂是指偶氮二异丁腈；所述的1-十二烷酰-2-(11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷酰)-SN-甘油-3-磷酸胆碱功能单体的结构式如下：其通过如下方法制备得到：首先利用11-氨基十一酸与甲基丙烯酰氯反应，得到中间体脂肪酸11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷基酸；然后将该中间体与1-月桂酰溶血卵磷酯通过酯化反应得到1-十二烷酰-2-(11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷酰)-SN-甘油-3-磷酸胆碱。2.根据权利要求1所述的一种仿生双链磷脂膜整体柱，其特征在于：所述的仿生双链磷脂膜整体柱具有连续的整体的多孔结构。3.权利要求1或2所述的一种仿生双链磷脂膜整体柱的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：将1-十二烷酰-2-(11-甲基丙烯酰胺-N-十一烷酰)-SN-甘油-3-磷酸胆碱功能单体、交联剂、致孔剂和引发剂混合，超声脱气后，灌入改性的石英毛细管柱内，然后将石英毛细管柱的两端封口，放入水浴中反应，反应完毕后除去石英毛细管中的未反应物，得到仿生双链磷脂膜整体柱。4.根据权利要求3所述的一种仿生双链磷脂膜整体柱的制备方法，其特征在于，所述的改性的石英毛细管通过如下方法制备：用1mol/L的NaOH溶液冲洗石英毛细管15min，再将石英毛细管两端封口放在100℃水浴锅反应2小时；然后用去离子水冲洗石英毛细管，直至流出来的液体pH为7.0；接着用甲醇冲洗石英毛细管后用氮气干燥4小时；干燥完毕后，把体积比为1:1的甲醇和3-(异丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：江正瑾，王启钦，朱培杰，吴慧慧，周海波，赵祥龙，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44