用于离子交换色谱的接枝共聚物制造技术

本发明专利技术涉及具有改进性能的改性的分离材料、其的制备，和其用于从液体分离带电生物聚合物的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于离子交换色谱的接枝共聚物本专利技术涉及改性的分离材料、其的制备，和其用于从液体分离带电生物聚合物的应用。现有技术离子交换色谱可能是最频繁采用的用于纯化药物蛋白质、肽和其他生物聚合物的 方法。基本所有工业纯化工艺都包括一个或更多个离子交换步骤。特别重要的是对目标分 子具有高连接容量的离子交换树脂。其中离子基团只位于线型接枝聚合物上，该聚合物进而与载体表面共价键接的合 适分离材料的使用特别有利(W. Muller, J. Chromatography 1990, 510, 133-140)。通过将相应的官能化单体接枝到多个不同表面上获得的官能化聚合物被已知许 多年。如果官能化涉及化学键接的离子基团，则相应的材料可用于离子交换色谱。相对大量可能的预期用于生物聚合物分级的接枝聚合物结构在专利EP 0 337 144或US 5，453，186中找到。该专利中还要求了包含多于一个单体单元(共聚)的接枝聚 合物。为了该接枝共聚，单体必须以使得两种单体包含碱性或酸性基团或者一种单体为中 性的方式选择，以获得合适的交换。没有解释优选用于接枝共聚的单体的组合和类型，这意 味着本领域技术人员在他获得适用于纯化药物蛋白质、肽和其他生物聚合物的分离材料前 必须进行大量实验。EP 1 473 075 A描述了用于离子交换色谱的材料。为了制备该材料，将由2_丙烯 酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、N(异丁氧基甲基)丙烯酰胺和羟甲基甲基丙烯酸酯组成的 聚合物溶液吸附到含羟基的载体，例如多孔硝酸纤维素上。然而，该“吸附”没有涉及载体材 料与施涂的涂层之间的化学连接。在吸附中，水凝胶一水溶胀的交联聚合物，在载体的孔中 聚合。只通过在孔中聚合，材料变得足够尺寸稳定，使得其在应用中压力稳定。需要至少三 种单体用于制备使用的水凝胶；并且需要至少五种组分用于制备实际的分离材料，即载体、 单体1、单体2和交联剂以及右旋糖苷。Kobayashi 等人进而描述了通过将包含异丙基丙烯酰胺和丙烯酸的聚合物接枝到二氧化硅或硅胶 上获得的色谱材料。该接枝的目的是通过引入不带电单体产生疏水性能。由于载体表面不 存在脂族羟基并且二氧化硅对水解而言是稳定的，因此使得聚合物与无机二氧化硅的连接 更加困难。US 2004/203149 Al描述了由载体材料和凝胶组成的色谱材料。获得载体担载的 多孔交联凝胶。正如还在EP 1 473 075 A中所述，水凝胶在载体的孔中聚合，得到足够尺 寸稳定的材料，其在应用中压力稳定。没有出现与载体共价键接，而是相反水凝胶与载体缠 绕。优选使用疏水载体材料。正如还被KcAayashi所述，在所有情形中所希望的分离材料 的制备都需要交联剂，其在材料的应用中对连接性能具有显著影响。另外，优选使用的丙烯 酰胺对水解而言并不足够稳定。目的因此，本专利技术的目的是制备具有以高容量连接蛋白质和其他生物聚合物的离子基团并 且可用于工业规模的制备应用的载体材料。该载体材料应当对水解而言是稳定的，特别是对碱稳定，以确保分离材料在pH ^ 13下纯化或再生，保持了载体的必要性能。专利技术主题本专利技术涉及包括无机或有机载体材料的分离材料，特征在于由至少两个单体单元构成 的聚合物与载体材料连接，其中至少2个不同的重复单元出现在分离材料中，而这些单元 的一个带电并且这些单元的至少一个带有中性基团。实验表明，用作为中性共聚单体的N-烷氧基烷基丙烯酰胺衍生的载体材料适用 作用于分离带电的生物分子，特别是带电的生物聚合物的分离材料。由于与N-烷氧基烷基 丙烯酰胺接枝共聚，因此实现了表面上低电荷密度的好的利用。因此本目的还通过制备多孔颗粒或其他模塑品的含羟基表面上的相应接枝共聚 物而实现。根据本专利技术，通过反应与这些表面连接的接枝聚合物由两个或更多个重复单元 构成，其中这些单元的至少一个带电并且至少一个单元与中性基团连接，使得这些接枝聚 合物能够通过离子相互作用连接带电物质。本专利技术因此进一步涉及能够通过离子相互作用连接带电物质，特别是生物聚合物 的分离材料。为了制备这些载体材料，可以使由两个或更多个重复单体单元构成的接枝聚 合物通过化学反应与多孔颗粒或其他模塑品的含羟基表面连接，其中这些单元的至少一个 带电并且这些单元的至少一个与中性基团连接。特别地，本专利技术涉及具有交联合成聚合物或交联琼脂糖或右旋糖苷，或者包含具 有有机涂层的无机载体的复合材料作为基质载体的相应分离材料。基于其表面与共聚物共价键接的相应含羟基的基质载体的用于离子交换色谱的 这类分离材料显著在于如下事实a)基质载体含有脂族羟基，b)该共聚物与该载体共价键接，c)该共聚物含有至少两个不同的单体单元，d)单体单元以线型方式连接，e)该共聚物具有至少一个单体单元，该单体单元带有磺酸或羧酸形式或者胺基或铵基 形式的电荷，并且另外含有烷基和/或亚烷基和任选的酰胺基，但不含芳基，或者其带有磺酸或羧酸形式或者胺基或铵基形式的负电荷，并且另外含有烷基和/或 亚烷基，但不含芳基，f)该共聚物具有至少一个通式(1)的不带电单体单元权利要求1.用于离子交换色谱的分离材料，其包括交联合成聚合物或交联琼脂糖或交联右旋糖 苷，或者包含具有有机涂层的无机载体的复合材料作为载体材料，该载体材料的表面与共 聚物共价键接，特征在于a)基质载体含有脂族羟基，b)该共聚物与该载体共价键接，c)该共聚物含有至少两个不同的单体单元，d)该单体单元以线型方式连接，e)该共聚物具有至少一个单体单元，该单体单元带有磺酸、羧酸形式或者胺基或铵基 形式的电荷，并且含有烷基和/或亚烷基和任选的酰胺基，但不含芳基，f)该共聚物具有至少一个通式(1)的不带电单体单元2.根据权利要求1的用于离子交换色谱的分离材料，特征在于e)该共聚物具有至少一个具有通式(1)的带电单体单元，其中 R1表示氢， Y表示氢，和R3 表示 R4-S03M、R4-COO, R4-NR9R10 或 R4-NR9RiqR11X 其中R4表示具有2 — 4个C原子的直链或支链亚烷基，R9、R10和R11彼此独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、苯基或苄基，M表示氢、Na、K或NH4，禾口X表示Cl、Br、I或甲基硫酸根或者该共聚物具有至少一个通式O)的单体单元3.根据权利要求1的用于离子交换色谱的分离材料，特征在于 f)该共聚物具有至少一个通式(1)的不带电单体单元，其中R1表示氢，R2表示氢或甲基，和R3表示甲基、乙基、丙基、甲氧基丙基、甲氧基乙基，其中 Y表示S，或 R3表示甲基或乙基，其中 Y表示甲基。4.根据权利要求1一 3的一项或多项的分离材料，特征在于e)该共聚物具有至少一个选自以下的带负电荷的单体单元2-丙烯酰氨基-2-甲基丙 烷磺酸、2-丙烯酰氨基乙烷磺酸、羧甲基丙烯酰胺、羧乙基丙烯酰胺、羧丙基丙烯酰胺、羧甲 基甲基丙烯酰胺、羧乙基甲基丙烯酰胺、羧丙基甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸，和f)该共聚物含有至少一个选自以下的不带电的单体单元二甲基丙烯酰胺、乙氧基乙 基丙烯酰胺、甲氧基乙基丙烯酰胺和甲氧基丙基丙烯酰胺。5.根据权利要求1一 4的一项或多项的分离材料，特征在于e)该共聚物具有至少一个选自以下的带正电的单体单元2-(丙烯酰基氨基乙基) 三甲基氯化铵、3_(丙烯酰基氨基丙基)三本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于离子交换色谱的分离材料，其包括交联合成聚合物或交联琼脂糖或交联右旋糖苷，或者包含具有有机涂层的无机载体的复合材料作为载体材料，该载体材料的表面与共聚物共价键接，特征在于：ａ）基质载体含有脂族羟基，ｂ）该共聚物与该载体共价键接，ｃ）该共聚物含有至少两个不同的单体单元，ｄ）该单体单元以线型方式连接，ｅ）该共聚物具有至少一个单体单元，该单体单元带有磺酸、羧酸形式或者胺基或铵基形式的电荷，并且含有烷基和／或亚烷基和任选的酰胺基，但不含芳基，ｆ）该共聚物具有至少一个通式（１）的不带电单体单元　　　　　　　　　（１）其中Ｒ１　表示氢，Ｒ２　表示氢或甲基，和Ｒ３和Ｙ彼此独立地表示氢、具有至多４个Ｃ原子的直链烷基、甲氧基丙基、乙氧基乙基或甲氧基乙基，ｇ）如果存在多于一种带电荷的单体，则仅将相同电荷的单体单元合并，ｈ）带电荷的单体单元与不带电荷的单体单元的比例为１　：　９９－９０　：　１０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·格拉尔夫斯，
申请(专利权)人：默克专利股份公司，
类型：发明
国别省市：DE