一种新型小核酸固相合成树脂载体制造技术

本发明专利技术提供了一种功能基为羟基的低溶胀的树脂，其制备方法以及作为小核酸固相合成载体的应用

【技术实现步骤摘要】
一种新型小核酸固相合成树脂载体、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及低溶胀且多孔的交联聚苯乙烯树脂，可以用作小核酸固相合成的载体
技术背景
[0002]固相合成法是目前制备小核酸的主要方法，依据的化学原理为亚磷酰三酯法
。
它具有操作简单
、
易于自动化
、
利于工业放大生产等优势
。
固相合成的具体过程是将待合成核酸序列的3’
端核苷酸与固相载体连接形成反应起始点，然后在酸性条件下脱5’
位羟基保护基
(DMT)
，与经过活化处理的核苷酸单体发生偶联反应，形成二聚体
。
之后，用乙酸酐对未参与偶联反应的5’
位羟基进行封闭，再经过碘氧化将亚磷酸三酯转换成稳定的磷酸三酯，完成一个核苷酸的连接
。
不断重复这一过程就可以在固相载体上得到一定序列的小核酸
。
序列连接完成后，将其从固相载体上剪切下来，经过纯化获得产物小核酸
。
[0003]固相合成的核心要素是固相载体
。
在小核酸固相合成中，许多无机
、
有机物质被用作载体
。
如控孔玻璃
(CPG)
就是一种无机载体，其具有机械强度好
、
收率高
、
在有机溶剂中不会发生溶胀等优势
。
但是这类载体载量过低
(
一般是
30
‑
40
μ
mol/g)
且不易干燥，限制了其在工业化大量制备小核酸方面的应用
。
交联聚苯乙烯树脂的载量较高
(
＞
200
μ
mol/g)
，且因其本身的疏水性所带来的干燥优势，使其成为目前小核酸工业生产的通用载体
。
[0004]目前小核酸合成生产工艺常用的反应容器为反应柱
。
由于聚苯乙烯系列树脂载体的骨架是有机高分子聚合物，在乙腈和甲苯两种溶剂中溶胀差异过大
(
＞
3.0ml/g)。
这一方面导致核酸合成反应柱的使用效率受限；另一方面，由于合成过程中溶剂的频繁切换，合成反应柱内的载体不断经历膨胀
/
收缩，导致溶剂流速和柱压不稳定，有时甚至会由于柱压超过安全压力而造成自动合成仪的突然关机，是影响小核酸产品质量的主要原因
[A.H.Krotz
，
et al.Organic Process Research & Development.2004
，8，
271
‑
274]。
已上市商品虽然在一定程度上降低了这种溶胀差异，但距离几乎不溶胀的刚性控孔玻璃，可优化空间依然很大
。
[0005]除了骨架本身的物理性能，作为载体的树脂还必须具有适当的功能基，作为固相反应的起始活性位点
。
目前通用的活性功能基团有羟基和氨基，可以选择合适的单体直接共聚合
(CN103450410A)
，或聚合后通过功能基转化而得到
。

技术实现思路

[0006]为了解决聚苯乙烯树脂载体在小核酸合成中的溶胀问题，本专利技术人进行了深入的研究，专利技术了一种低溶胀的多孔聚苯乙烯载体
。
本专利技术最大限度地降低了树脂载体在核酸合成过程中由于切换溶剂而出现的膨胀
/
收缩现象，使得自动合成仪在操作过程中具有稳定的流速和压力，从而高效率
、
高质量地完成小核酸的工业化生产
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：所述含羟基的交联聚合物的制备方法为由单乙烯基单体
、
含初始功能基团的单乙烯基单体和具有两个以上乙烯基的交联剂在致孔剂的存在下进行悬浮自由基共聚合，得到含初始功能基团的交联聚合物
。
所得到的
含有初始功能基团的交联聚合物通过不同的羟基化反应，得到含有羟基的树脂
。
该树脂在乙腈和甲苯两种溶剂中溶胀而产生的溶胀差明显优于已有树脂
。
[0008]该交联聚合物的制备方法为由单乙烯基单体
、
含初始功能基团的单乙烯基单体和具有两个以上乙烯基的交联剂在致孔剂的存在下进行自由基悬浮共聚得到
。
其中，单体
、
交联剂
、
致孔剂和引发剂混溶为油相；分散剂
、
盐和水混溶为水相
。
所述单乙烯基单体包括苯乙烯
、
甲基苯乙烯
、
乙基苯乙烯
、
丙烯腈
、
甲基丙烯腈
、
氰基苯乙烯
、
硝基苯乙烯中的一种或多种的组合
。
所述含基础功能团的单乙烯基单体包括氯代苯乙烯
、
溴代苯乙烯
、
氯甲基苯乙烯
、、
溴甲基苯乙烯中的一种或多种组合
。
所述两个或两个以上双键的交联剂包括二乙烯苯
、
二甲基丙烯酸乙二醇酯
、
衣康酸烯丙基酯
、
三聚氰酸三烯丙基酯
、
三聚异氰酸三烯丙基酯中一种或多种的组合
。
所述制备方法所用的致孔剂包括甲苯
、
乙苯
、
己烷
、
庚烷
、
辛烷
、
异辛烷
、
十二烷
、
煤油
、
液态石蜡
、
乙酸乙酯
、
乙酸丁酯
、
丁醇
、
己醇
、
环己醇
、
异辛醇
、
辛醇
、
庚醇
、
壬醇中一种或多种的组合
。
所述引发剂
、
分散剂以及盐，为本行业公知，无特殊限定，其中所述引发剂包括过氧化物，例如过氧化苯甲酰
、
过氧化月桂酰
、
过氧化硬脂酰
、
二叔己基过氧化物
、
二叔丁基过氧化物等，或者偶氮化合物，例如偶氮二异丁腈
、
偶氮二异戊腈
、
偶氮二异庚腈，以上所有化合物中一种或多种的组合；其中分散剂只要其在悬浮聚合中有分散稳定的作用即可，包括磷酸钙
、
硅藻土
、
滑石粉
、
碳酸镁
、
聚乙烯醇
、
聚丙烯酸
、
明胶
、
淀粉和羧基甲基纤维素中一种或多种的组合；其中所述盐包括氯化钠
、
氯化钾
、
氯化铵...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含羟基的低溶胀树脂作为小核酸固相合成载体，其特征在于：所述的载体树脂先通过自由基悬浮聚合制备含有基础功能基团的树脂骨架，再经过羟基化反应而得到
。2.
根据权利要求1所述的含基础功能基团的树脂的制备方法，其特征在于：所述含羟基的交联聚合物的制备方法为由单乙烯基单体
、
含官能基团的单乙烯基单体和具有两个以上乙烯基的交联剂在致孔剂的存在下进行自由基悬浮共聚得到
。
其中，单体
、
交联剂
、
致孔剂和引发剂混溶为油相；分散剂
、
盐和水混溶为水相
。3.
根据权利要求1所述的含基础功能基团的交联聚合物，其特征在于：所述单乙烯基单体包括苯乙烯
、
甲基苯乙烯
、
乙基苯乙烯
、
丙烯腈
、
甲基丙烯腈
、
氰基苯乙烯
、
硝基苯乙烯中的一种或多种的组合
。4.
根据权利要求1所述的含基础功能基团的交联聚合物，其特征在于：所述含基础功能团的单乙烯基单体包括氯代苯乙烯
、
溴代苯乙烯
、
氯甲基苯乙烯
、、
溴甲基苯乙烯中的一种或多种组合
。5.
根据权利要求1所述的含基础功能基团的交联聚合物，其特征在于：所述两个或两个以上双键的交联剂包括二乙烯苯
、
二甲基丙烯酸乙二醇酯
、
衣康酸烯丙基酯
、
三聚氰酸三烯丙基酯
、
三聚异氰酸三烯丙基酯中一种或多种的组合
。6.
根据权利要求2所述的含基础功能基团的交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述制备方法所用的致孔剂包括甲苯
、
乙苯
、
己烷
、
庚烷
、
辛烷
、
异辛烷
、
十二烷
、
煤油
、
液态石蜡
、
乙酸乙酯
、
乙酸丁酯
、
丁醇
、
己醇
、
环己醇
、
异辛醇
、
辛醇
、
庚醇
、
壬醇中一种或多种的特定比例的组合
。7.
根据权利要求2所述的含基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔强，刘杰，李晓蒙，马玉新，姜鹭，孙强，彭浩，张浩，陈利，
申请(专利权)人：天津南开和成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：