交联的聚-E-赖氨酸非颗粒状支持物制造技术

技术编号:9741339 阅读:98 留言:0更新日期:2014-03-07 03:21
本发明专利技术提供了一种非颗粒状交联的聚-ε-赖氨酸聚合物。聚-ε-赖氨酸和交联剂通过酰胺键连接并且交联剂可具有能够与聚-ε-赖氨酸的α碳胺反应的至少两个官能团。聚合物合适地在水和其他溶剂中是可溶的,并且是以宏观形式例如片、物品或纤维而提供。所述宏观形式的聚合物可用于广泛的应用,包括伤口处理,用作医学诊断剂包括颗粒状支持物和被支持物结合或保留的功能性材料,以及肽、寡核苷酸、寡糖的合成,物质的固定化、细胞培养和色谱分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交联的聚-E-赖氨酸非颗粒状支持物本专利技术涉及一种非颗粒状聚合物支持物(polymericsupport),制备所述支持物的方法和所述支持物在固相过程中的用途。尤其是,本专利技术涉及一种含有交联的聚-ε-赖氨酸的非颗粒状聚合物支持物。所述支持物在广泛的物理和化学过程中有用,特别是当与底物的相互作用是例如固相合成、固相萃取、固相试剂、物质的固定化、细胞培养、催化、色谱分析以及医学诊断所需要的。对于本专利技术,术语聚合物支持物用于描述以任何形式的聚合物,例如整块料材、膜、纤维,除了特定的形式。聚-ε-赖氨酸是一种由通过羧基和第五位(ε)氨基之间的酰胺键连接的氨基酸赖氨酸组成的自然发生的短链多分散的聚酰胺。这种结构其不寻常在于所述酰胺键由羧基和赖氨酸的第五位(ε)氨基之间形成,而在肽的氨基酸之间并且传统采用聚赖氨酸的正常肽键是在羧基和α氨基之间形成。在自然发生的聚-ε-赖氨酸的多分散性通常是在25-35个氨基酸之间。在传统的市售聚赖氨酸中,肽具有更宽的可控性不佳的多分散性,其通常含有5-500个氨基酸的任意。交联的聚-ε-赖氨酸在结构上具有比传统的聚赖氨酸更有弹性的性质,是由于酰胺键之间更大的链长。结构上聚-ε-赖氨酸实际上是一种α-氨基的尼龙5。目前,聚-ε-赖氨酸是通过大规模的细菌发酵来制备用作食品防腐剂。其价格低廉并以商业数量随时可得。在本专利技术中,我们描述了聚-ε-赖氨酸的交联以形成不溶性聚合物支持物,其可应用于广泛的技术中。这些包括但不限于固相肽合成、固相寡核苷酸合成、固相萃取、固相试剂、物质的固定化、细胞培养、催化、色谱分析、农药的缓释、和药品的缓释、再生医学和医学诊断。在固相合成过程中有用的固体支持材料是已知的。广泛的物理和化学过程采用固体支持材料,包括例如有机分子尤其是肽和寡核苷酸的合成、物质的固定化、催化剂的支持物、离子交换、从材料中提取物质、诊断和色谱分析。通常情况下,有机分子的多级合成涉及众多的分离步骤以在进展到随后阶段之前分离在每个阶段产生的中间体。这些进程往往费时、昂贵并可能对于产率来说是低效的。中间体通常需要纯化以除去过量的试剂和反应副产物,并且可采用例如沉淀、过滤、双相溶剂萃取、固相萃取、结晶和色谱分析的步骤。固相合成提供了超越液相合成的一些优势。例如,通过可逆地将目标分子附着于固体支持物可以在一定程度上避免液相合成中使用的分离步骤。通过过滤和洗涤固体支持物去除过量的试剂和一些副产物。目标分子可以在一些过程中以基本上定量的产率回收,这在液相合成中通常是特别困难的。此外,固体支持物上进行操作所需的时间通常远小于在液相合成中进行相应阶段所需的时间。在一系列过程中的物质固定化也是已知的。例如,在传统的有机化学包括化学催化和生物催化中使用的催化剂的固定化通常使用聚合物支持物。也可以采用固定化的酶进行有机化学反应或手性拆分,例如固定化的青霉素酰胺酶用于仲醇的拆分(E.Baldaro等人Tet.Asym.4,1031,(1993)),以及固定化的青霉素G酰胺酶也可用于在制备阿莫西林中苄青霉素的水解(Carleysmith,S.W.和Lilly,M.D.Biotechnol.Bioeng.,21,1057-73,1979)。固体支持物也可用于在医疗和诊断应用中固定化生物大分子。这包括蛋白质、单克隆和多克隆抗体的固定化。细胞培养通常在固体支持物上进行,具有特定的表面特性和形态。在支持物上的固定化的酶也可用作传感器来产生信号。一个实例是通过葡萄糖氧化酶/过氧化物酶偶联酶系统检测葡萄糖,其中葡萄糖的存在产生过氧化氢,而这又是过氧化物酶的底物,所述过氧化物酶用于氧化广泛多样的底物来提供的颜色、荧光或冷光信号。其荧光对特定的阳离子或阴离子敏感的各种荧光剂可用于指示特定离子的浓度,包括用于pH测量的氢离子。聚合颗粒通常用于色谱分析,其中固体支持物被称为稳定相。在特定模式的色谱分析中,稳定相的成本可能是限制性的。在其他模式中,稳定相的物理性质可能降低技术的效率。例如,亲和、离子交换和凝胶渗透色谱分析中常用的软聚合物因为颗粒的可变形性质不能在高流速下使用。用于许多其他模式的色谱分析的刚性大孔聚合物往往是机械易碎的并由此遭受短的使用期的困扰。在色谱分离中固体支持物或固定相的应用是非常广泛的,例如用于制药和生物技术行业的复杂的高科技分离和用于采矿业的较大规模的过程。制药行业的一些最有价值的药物是通过制备色谱进行纯化,并且改良的色谱分离会是技术上有益的并在经济上有利的。在采矿和贵重金属回收行业中,世界上大部分的钯可使用固定化的冠醚进行精炼(refine),钯是广泛的工业应用和过程中的关键组分,包括催化转换器和高价值产品的制造(Traczyk,F.P.;Bruening,R.L.;Izatt,N.E."TheApplicationofMolecularRecognitionTechnology(MRT)forRemovalandRecoveryofMetalIonsfromAqueousSolutions";InFortschritteinderHydrometallurgie;1998,beim34.MetallurgischenSeminardesFachausschussesfuerMetallurgischeAus-undWeiterbildungderGDMB;18-20November1998;Goslar)。聚合颗粒在固相萃取和固相试剂制备中的用途在化学、制药和生物技术行业也是已知的。已知的固相支持物一般包括满足所述应用的具有物理性质的聚合物材料。为了方便使用,这些聚合物颗粒通常是大块料材。在肽合成中,聚苯乙烯被广泛用作聚合物支持物来支持增长中的肽,并且其相对廉价、非常便于获得,而且在肽合成中提供可接受的性能。肽和寡核苷酸的固相合成中常用的其它市售的支持物可能是昂贵的,例如由于复杂的制造流程。一般使用微孔聚合物和大孔聚合物。微孔聚合物具有相对低水平的交联剂,其允许聚合物颗粒在合适的溶剂中溶剂化并因而膨胀。大孔聚合物通常在聚合物基质中具有高水平的交联剂并包含大孔。这些聚合物材料通常是刚性的并具有良好的流动特性,而且适于在填充柱中使用。仍然需要找到一种可选的或改进的并符合成本效益的聚合物适合在广泛的应用中用作非颗粒状支持物,例如大块料材支持物。我们现在已经发现,一种交联的聚-ε-赖氨酸聚合物提供了极好的特性组合,可根据所需的属性通过适当地选择交联剂而定制,并可以符合成本效益地用在广泛的应用。在第一方面中,本专利技术提供一种非颗粒状交联的聚-ε-赖氨酸聚合物。所述非颗粒状交联的聚-ε-赖氨酸聚合物优选地是以宏观形式。术语“宏观形势”表示聚合物制成非颗粒状的形式并且是大块料材,并且具有能够用作单个实体或以单个实体进行操作的形式,与所述单个实体相对的是颗粒状形式需要多颗粒才能起作用。宏观形式的例子包括片、纤维和物品,就此而言物品在所有3个维度上具有显著的长度,相对地纤维在一个维度上具有显著长度而片在两个维度上具有显著长度。非颗粒状聚合物可以包含孔。孔的大小和分布根据所需用途而定制。优选地,非颗粒状聚合物含有大孔、微孔或超大孔,或者以微孔水凝胶或纤维的形式。本专利技术还提供了包含根据本专利技术第一方面的交联的聚-ε-赖氨本文档来自技高网...
交联的聚-E-赖氨酸非颗粒状支持物

【技术保护点】
非颗粒状的交联的聚?ε?赖氨酸聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.20 GB 1106742.81.不溶于水的非颗粒状的交联的聚-ε-赖氨酸聚合物,其包含通过酰胺键连接的聚-ε-赖氨酸和交联剂,其中所述交联剂包含至少两个能够与聚-ε-赖氨酸的α碳胺反应的官能团,且选自:式X[CO2H]n的化合物,其中n为2或更大,X为脂肪链;或选自:双-羧基-聚亚烷基二醇;次氮基三乙酸;氨基酸;EDTA;合成肽;天然蛋白质;及HOOCCH2CH2CONHCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHCOCH2CH2COOH。2.根据权利要求1的聚合物,其中所述交联剂包含两个或更多个羧酸基团、和连接所述两个或更多个基团的脂肪链,且是直链或支链的烃基。3.根据权利要求1的聚合物,其中所述交联剂是戊二酸。4.一种非颗粒状支持物,其包括根据权利要求1~3中任一项的聚合物。5.根据权利要求4的非颗粒状支持物,其中交联的聚-ε-赖氨酸支持物用于直接或间接包被非颗粒状介质。6.根据权利要求4或5的非颗粒状支持物,其中所述交联的聚-ε-赖氨酸用于包被有机非颗粒状介质或无机非颗粒状介质。7.一种三维结构,其包括根据权利要求1~3中任一项的交联的聚-ε-赖氨酸。8.根据权利要求7的三维结构,其被交联的聚-ε-赖氨酸所包被,其中用于包被的交联的聚-ε-赖氨酸直接或间接共价结合至微孔的、大孔的或纤维的结构。9.基于非颗粒状的交联的聚-ε-赖氨酸的支持物或三维结构,其包含不溶于水的非颗粒状的交联的聚-ε-赖氨酸聚合物,所述非颗粒状的交联的聚-ε-赖氨酸聚合物包含通过酰胺键连接的聚-ε-赖氨酸和交联剂,其中所述交联剂包含至少两个能够与聚-ε-赖氨酸的α碳胺反应的官能团,且其中所述交联的聚-ε-赖氨酸是功能化的以提供包含下述的材料:催化剂、用于固相有机合成的引发剂物质、药物活性物质、农药活性物质、促进细胞培养或分化的物质、或蛋白质。10...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·威灵斯
申请(专利权)人:斯菲瑞技术有限公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1