样品制备用浇铸膜结构物制造技术

可用作吸附性介质或反应性介质或者用于基于尺寸的分离的复合结构和／或非填充结构（１１）的就地浇铸方法。可使用任何特定的壳体尺寸或构型，而且在实现在聚合物中包含大量吸附性颗粒的同时仍能保持膜三维结构。在第一较好的实施方案中，该复合结构包含截留于一种多孔聚合物基质内的颗粒，而且就地浇铸到一种壳体例如移液管尖端部中，从而提供一种有效的微质量操作平台。随着颗粒化学的适当选择，实际上可以对各体积中低于１微克的样品质量负荷进行任何分离或纯化操作，包括选择性结合／洗脱色谱法操作。本发明专利技术也涵盖这些复合结构以及含有这些复合结构的样品制备装置。在第二较好实施方案中，自保持、自支撑的结构就地浇铸于适用壳体（１２）中，而且可用于基于尺寸的分离，其中浇铸结构（１１）起到一种半渗透膜阻挡层的作用。本发明专利技术也涵盖这些结构以及含有这些结构的壳体。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
在生物化学技术方面已经开发了许多分析程序，其中要求去除肽溶液中的溶剂，以期得到可以有效地进行分析的更高浓度肽样品，或要求去除低分子量离子或溶质。也已经开发了很多不仅涉及肽而且也涉及一般大分子物种的其它分析程序，其中有必要使液体样品中的大分子成分浓缩和/或“脱盐”，因为生物化学/医药化学中通常需要没有盐类、洗涤剂及其它污染物的纯分析物。这些物质的存在可能是有害的，原因在于它们往往干扰随后的化学分析。环境技术上和化学分析中存在类似情况。美国专利No.4,755,301公开了一种无需过滤至干的大分子浓缩用离心方法和装置。一张半透过性超滤膜将样品池与滤液杯隔离开，该膜下面的滤液导管从该膜外沿向里被充分抵销，因此，当该装置在一个固定角离心转子上使用时，一旦滞留物弯液面达到最外滤液导管的最外沿的离心径向水平，过滤就停止。这样的超滤装置通常用于生物分子和天然产品的“纯化”和/或样品制备。为了使这样一种工艺能够成功，膜必须加以选择，使之能截留有益的分子但能让杂质通过。尽管这种情景对于大于约10,000分子量的分析物来说是相当直截了当的，但对于小于约5000分子量的物质来说问题就越来越多。理由是由于如下事实截留约5000分子量分析物所需要的膜孔率是如此低，以致透水性(流量率)变得不良且加工时间太长。例如，使用了适合于30,000或更大的分子量的分析物的膜的装置，其典型的离心“自旋时间”是大约1小时，而对于约1000分子量的分析物则可能需要多达6小时。进而，对高g力的如此长期暴露经常导致设备损坏。目前技术上常见的样品量在0.01～10μg范围。在如此低的负荷时，高效率样品处理对于避免损失来说是重要的。惯用的样品制备方法与装置对于处理如此小样品体积的“微量分离”来说是不实用的。此外，超滤只能有效地浓缩和脱盐，因而，这种规模的吸附技术的应用是微质量样品制备的一种全新思路。制作样品制备装置的一种惯用方法，是首先把一个从诸如一种纤维性玻璃或纤维素片材得到的预开多孔塞插入一支移液管的尖端部，随后添加松散颗粒和第二个多孔塞，如附图说明图1中所示。这些塞子用来把这些颗粒保持固定在该移液管尖端部。然而，这些塞子也截留过量液体，从而造成死空间或体积(即未被介质或聚合物占据的空间，这会导致不良样品回收率、诸如样品带出引起的污染等)。然而，对于像移液管尖端部这样极小的液体输送装置无法使用这些程序，因为没有任何一种实用方法可用来要么装填塞子要么装填颗粒，以获得一种要用于以上提到的极小样品负荷的、含有10毫克或更少吸附剂的微量吸附装置。此外，也可以通过把介质装入并固定于毛细管式移液管中来制作一种微量样品制备装置。然而，通过此类装置的流动通常是缓慢的。进而，尽管从质量吸附观点来看，吸收性粉末提供最高的能力，但它们难以或确实不可能以毫克量操作。尽管基于聚合物的吸附膜片材相对容易操作，但它们的能力作为相对低的亚结构表面积的结果是较差的。因此，本专利技术的一个目的是提供一种能使样品溶液中的分子浓缩、纯化和/或脱盐的样品制备装置。本专利技术的另一个目的是提供一种能使非常少量样品溶液中的分子浓缩，纯化和/或脱盐的样品制备装置。本专利技术的又一个目的是提供一种能使样品溶液中的分子浓缩、纯化和/或脱盐、呈各种各样几何形状的样品制备装置。本专利技术的一个进一步目的是提供一种能使非常少量样品溶液中的分子浓缩、纯化和/或脱盐、呈各种各样几何形状的样品制备装置。本专利技术的一个更进一步目的是提供一种制造起来简单而经济的样品制备装置。本专利技术还有一个进一步目的是提供一种在一种有各种各样壳体尺寸或几何形状的壳体中浇铸颗粒的方法。本专利技术的又一个进一步目的是提供一种呈现它浇铸于其中的壳体的形状而且不使用多孔塞就能保持在该壳体中的可浇铸膜。本专利技术的再一个目的是提供有支撑体或基质的可浇铸膜。专利技术概述本专利技术克服了先有技术的问题，它提供可用作吸附性或反应性介质或用于基于尺寸的分离的复合型(有填料)和/或非填充型结构的一种就地浇铸方法。在一种实施方案中，这些结构是整体式的和/或连续式的。本专利技术适用于各种各样特定壳体尺寸和构型，并提供一种在各种各样体积的壳体中添加介质的手段。本专利技术使得大量介质(相对于所析出结构的表面积增加而言)能包含在该聚合物中，同时仍保持三维聚合物结构。在第一种较好实施方案中，该复合结构包含截留于象图2B中所示那样的一种多孔聚合物基质内的颗粒，并就地浇铸到诸如图2A中所示的移液管尖端部等各种各样尺寸的壳体中，从而提供一种有效的微质量操作平台。随着颗粒化学的适当选择，实际上可以对少数几微升体积中小于1微米的样品质量负荷以及更大的质量负荷和体积进行任何分离或纯化操作，包括选择性结合/洗脱色谱法操作。本专利技术也涵盖复合结构，以及含有该复合结构的样品制备装置。在第二种较好实施方案中，可以自保持和/或自支撑的无填充结构就地浇铸在一个适用壳体中，而且可以用于基于尺寸的分离，其中该浇铸结构充当一种半渗透阻挡层或用于吸附。本专利技术也涵盖这些结构以及含有这些结构的壳体，例如图3中所示那种。图3中的装置是一种离心装置，有一个液池、一个基础和一个密封于该液池与基础之间的多孔性织物。本专利技术的结构是就地浇铸在该多孔性织物上的。该装置在操作期间置于一个适用管形瓶中，该装置的通量受离心力驱动。附图简要说明图1是在两个多孔塞之间装配了颗粒的一种吸附性移液管尖端部的示意图；图2A是按照本专利技术用一种就地浇铸工艺制备的一种吸附性移液管尖端部的示意图；图2B是一种填充了颗粒的就地浇铸结构的扫描电镜微观照片；图3是一种向其中添加了就地浇铸结构的壳体的一种进一步实施方案；图4是一种用球形硅胶和聚矾粘结剂制备的颗粒填充膜的扫描电镜微观照片；图5A说明作为本专利技术就地浇铸结构的一种适用壳体的一种多孔阵列；图5B是一种可以与图5A的多孔阵列一起使用的集水系统的侧视图；图5C是图5A多孔阵列的一个单孔的顶视图；图5D是图5B集水系统的一个孔的横截面视图；图6是一种5肽混合物的逆相色谱图；图7是一种结合于含有就地浇铸C18二氧化硅的移液管尖端部并洗脱下来的5肽混合物的逆相色谱图；图8是一种结合于含有就地浇铸涂有苯乙烯磺盐的二氧化硅的移液管尖端部并洗脱下来的5肽混合物的逆相色谱图；图9是细胞色素C的逆相色谱图；图10是对一种含有就地浇铸固定的胰蛋白酶珠的移液管尖端部暴露15分钟后细胞色素C的逆相色谱图；图11是一种结合于含有就地浇铸固定的蛋白A珠的移液管端部并洗脱下来的兔免疫球蛋白-g样品的电泳凝胶；图12是结合于含有就地浇铸二氧化硅的1000μl移液管尖端部并洗脱下来的超卷曲质粒DNA的电泳凝胶；图13是结合于含有就地浇铸二氧化硅的200μl移液管尖端部并洗脱下来的、范围为200～1000bp的线型DNA碎片的电泳凝胶；图14是结合于含有就地浇铸超微细二氧化硅的200μl移液管尖端部并洗脱下来的PCR放大DNA的电泳凝胶；图15是结合于含有松散二氧化硅和就地浇铸膜阻挡层的200μl移液管尖端部并洗脱下来的线型DNA碎片的电泳凝胶；图16A是一种含有用球形硅胶和聚砜粘结剂制备的就地浇铸填充颗粒的膜的移液管尖端部的一个纵向剖面的扫描电镜微观照片；图16B是一种含有用球形硅胶和聚砜粘结剂制备的就地浇铸填充颗粒的膜的移液管尖端部的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界定某一体积的壳体，所述壳体在所述体积的一部分中含有一种三维结构，其中包含许多截留在一种多孔聚合物基体中的吸附性颗粒，所述结构的形态比小于约１０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W科普斯维茨，DG舍尔，TE阿诺德，V戈尔，
申请(专利权)人：米利波尔有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]