【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物分子-聚合物缀合物的高通量合成交叉引用本申请要求于2017年6月9日提交的美国临时申请号62/517,570的权益，其通过引用以其全文并入本文。专利技术背景近年来，研究人员试图利用蛋白质的独特性质，特别是生物识别和结构特异性，来用于新的应用。天然蛋白可能能够执行广泛的功能，但由于缺乏化学或热稳定性或者在最佳条件之外活性降低，其应用可能受到限制。研究集中在通过蛋白质-聚合物缀合物的合成来生成更稳定的蛋白质的方法上。例如，相对于未修饰的蛋白质，PEG化的蛋白质可以表现出改善的水溶性。蛋白质的修饰可以增强其功能性。聚合物缀合可以为在诸如工业催化和治疗学等领域中使用某些蛋白质开辟扩展的可能性。
技术实现思路
因此，迫切需要快速合成和筛选具有增强的性质的新的生物分子-聚合物缀合物，以用于工业催化和治疗学。本公开内容通过用于生物分子-聚合物缀合物的合成、筛选和优化的高通量系统满足了本领域的这一需求。该系统允许快速且自动化地筛选生物分子-聚合物缀合物。迄今为止，仅有低通量合成和表征方法被应用于生物分子-聚合物缀合物的制备，从而将开发限制于每种蛋白质只有几种类型的聚合物修饰，并且依靠随机猜测来选择测试的变体。本公开内容利用了组合式且高通量的生物缀合物系统，该生物缀合物系统允许在一周内快速地筛选大量的变体(例如，大约10,000种/周)。传统的方法需要数位科学家历经一年或更长的时间来创造和分析如此大量的生物缀合物。因此，本公开内容的方法的主要益处之一是能够生成具有不同聚合物覆盖密度、聚合物类型、尺寸、组成...
【技术保护点】
1.同时合成多个生物分子-引发剂缀合物的方法，所述方法包括：/n(a)向多个反应室中的每个反应室提供生物分子和可控自由基聚合引发剂，其中为每个反应室独立地选择所述生物分子的身份、所述生物分子的浓度、所述可控自由基聚合引发剂的身份和所述可控自由基聚合引发剂的浓度；以及/n(b)将所述多个反应室维持在适合于形成多个生物分子-引发剂缀合物的条件下。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170609 US 62/517,5701.同时合成多个生物分子-引发剂缀合物的方法，所述方法包括：
(a)向多个反应室中的每个反应室提供生物分子和可控自由基聚合引发剂，其中为每个反应室独立地选择所述生物分子的身份、所述生物分子的浓度、所述可控自由基聚合引发剂的身份和所述可控自由基聚合引发剂的浓度；以及
(b)将所述多个反应室维持在适合于形成多个生物分子-引发剂缀合物的条件下。
2.如权利要求1所述的方法，还包括同时纯化所述多个生物分子-引发剂缀合物中的每个生物分子-引发剂缀合物。
3.如权利要求2所述的方法，还包括评价纯化的生物分子-引发剂缀合物的一个或多个性质。
4.如权利要求1所述的方法，还包括评价所述多个生物分子-引发剂缀合物中的每个生物分子-引发剂缀合物的一个或多个性质。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在所述多个反应室中的至少一个所述反应室中将所述生物分子与所述可控自由基聚合引发剂混合，从而形成均匀混合物。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述生物分子是肽或蛋白质。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述生物分子是酶或抗体。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控自由基聚合引发剂包括活化酯。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控自由基聚合引发剂包括卤代烷或链转移剂。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控自由基聚合引发剂是式(I)化合物：
其中：
X是卤素或链转移剂；
R1是氢或烷基；
R2是活性酯部分；并且
n是从1至6的整数。
11.如权利要求10所述的方法，其中X是Cl、Br或F。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控自由基聚合引发剂是式(II)化合物：
其中：
X1是卤素或链转移剂；
X2是甲基、苯基、卤素或链转移剂；
X3是氢、卤素或烷基；
R2是活性酯部分；并且
n是从1至6的整数。
13.如权利要求12所述的方法，其中X1是Cl、Br或F。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中X2是Cl、Br或F。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个反应室包含相同的生物分子。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可控自由基聚合引发剂的浓度在所述多个反应室之间是可变的。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个反应室包含至少两种不同的自由基聚合引发剂。
18.如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中每个反应室包含相同的可控自由基聚合引发剂。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述生物分子固定在所述反应室中。
20.筛选多个生物分子-聚合物缀合物的方法，所述方法包括：
(a)向多个反应室中的每个反应室提供生物分子-引发剂缀合物、单体和催化剂；
(b)将所述多个反应室维持在适合于形成多个生物分子-聚合物缀合物的可控自由基聚合条件下；
(c)同时纯化所述多个生物分子-聚合物缀合物中的每个生物分子-聚合物缀合物；以及
(d)评价纯化的生物分子-聚合物缀合物的一个或多个性质。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述可控自由基聚合条件包括用于原子转移自由基聚合(ATRP)过程或者可逆加成-断裂链转移(RAFT)过程的条件。
22.如权利要求20或21所述的方法，其中通过光照射来诱导聚合。
23.如权利要求22所述的方法，其中每个室单独照射，并且其中所述光照射的持续时间和强度在所述多个反应室之间是可变的。
24.如权利要求20至23中任一项所述的方法，其中(a)的所述提供还包括从所述多个反应室除去氧气。
25.如权利要求20至23中任一项所述的方法，其中(a)的所述提供包括：
(i)在缓冲剂中将所述生物分子-引发剂缀合物与所述单体合并，从而形成混合物；
(ii)从所述混合物除去氧气；以及
(iii)在脱氧的混合物中生成活性催化剂物类。
26.如权利要求20至25中任一项所述的方法，其中所述催化剂在氧气存在下保持催化活性。
27.如权利要求24或25所述的方法，其中通过酶催化反应除去氧气。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述酶催化反应包含选自葡萄糖氧化酶、胆红素氧化酶、邻苯二酚双加氧酶和萤光素酶的一种或多种酶。
29.如权利要求20至28中任一项所述的方法，还包括在所述多个反应室中的至少一个所述反应室中将所述生物分子-引发剂缀合物、所述单体与所述催化剂混合，从而形成均匀混合物。
30.如权利要求20至29中任一项所述的方法，其中通过所述单体的聚合而形成的所述生物分子-聚合物缀合物的聚合物是刺激响应性的。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述刺激是pH、温度或光中的至少一种。
32.如权利要求20至31中任一项所述的方法，其中所述单体的浓度在所述多个反应室之间是可变的。
33.如权利要求20至32中任一项所述的方法，其中所述催化剂的浓度在所述多个反应室之间是可变的。
34.如权利要求20至33中任一项所述的方法，其中所述催化剂的身份在所述多个反应室之间是可变的。
35.如权利要求20至34中任一项所述的方法，其中所述生物分子-引发剂缀合物固定在所述反应室中。
36.如权利要求20至35中任一项所述的方法，其中所述单体选自(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺。
37.如权利要求20至35中任一项所述的方法，其中所述单体包括选自(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺的至少两种单体的混合物。
38.如权利要求20至37中任一项所述的方法，还包括，在(c)的所述纯化之前，向所述多个生物分子-聚合物缀合物提供第二单体。
39....
【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼娜·希马科娃，艾伦·鲁塞尔，克日什托夫·马蒂亚什泽维斯基，
申请(专利权)人：生物混合解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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