[发明专利]用玻璃覆盖的生物学试剂的制备

说明书

交叉参考相关申请

本申请要求2006年9月18日提交的美国临时专利申请号60/845,307和2007年1月31日提交的60/887,364(其公开内容以其全文并入本文作为参考)的优先权。

发明领域

本发明涉及生物学材料和试剂以玻璃状、多孔状态长期贮存。特别地，其涉及使用多孔板制备这些材料和试剂和其贮存的方法。

发明背景

少数生物学活性材料足够稳定，从而它们可在室温下进行分离、纯化且然后在溶液中贮存。一般地，将生物学试剂贮存在保持在4℃、-20℃或-70℃的甘油溶液中。可将它们散装(in bulk)贮存，然后在使用前与其他试剂组合。

在制备用于生物学样品的便利和有效的测试的试剂中，经常重要的是获得均匀、预估量(discreet amount)的干燥的化学掺合物。用于稳定生物学试剂的载体或填充物的一种类型是形成玻璃的填充材料。将生物学试剂溶液并入形成玻璃的填充材料(所述材料是水溶性或水溶胀性物质)。然后将它们干燥以产生固定和稳定生物学试剂的玻璃状组合物。关于用于稳定生物学试剂的形成玻璃的填充材料参见US 5,098,893、US5,200,399和US 5,240,843。

碳水化合物例如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖或麦芽三糖是重要的形成玻璃的物质组。可使用其他多羟基化合物例如碳水化合物衍生物如山梨糖醇和经化学修饰的碳水化合物。另一类重要的形成玻璃的物质是合成的聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺或聚乙烯亚胺。

形成玻璃的物质的另外的实例包括糖类共聚物例如由GEHealthcare在注册商标FICOLL^TM下销售的那些糖类共聚物。FICOLL^TM具有5,000至1,000,000的分子量且包含通过醚桥键与双功能基团连接的蔗糖残基(US 3,300,474)。此种基团可以是2、3或更多个碳原子但通常不超过10个碳原子的亚烷基。双功能基团用于将糖残基连接在一起。此种聚合物可以例如通过糖与卤代醇或双环氧(bis-epoxy)化合物的反应来制备。

碳水化合物聚合物的玻璃状基质中的经稳定的生物学材料可以通过冷冻干燥(Treml等人US 5,593,824；Franks和Hatley US 5,098,893)或通过真空干燥(Walker等人US 5,565,318)来制备。这些水溶性试剂方便地用于复杂的分子生物学应用。该方法具体用于由以单次使用的等分试样分配的酶、核苷酸和其他组分组成的试剂系统。玻璃状基质的重建递送用于应用(包括DNA扩增和DNA测序)的经缓冲的酶。

目前在市场上存在许多干燥的分子生物学产品。然而，这些产品中的一些通过相当麻烦且包括大量的手工劳动的方法来制备。其他产品当干燥时需要冷冻。存在对用于产生环境温度干燥的试剂的改进方法的需要。

发明概述

在本发明的第一方面，提供了产生干燥的试剂制剂的方法。该方法包括步骤：提供至少一种经缓冲的生物学试剂的水溶液；将形成玻璃的填充材料与经缓冲的试剂溶液混合来形成其中填充材料的浓度足以促进玻璃状多孔组合物形成的混合物；将预先确定量的混合物分配入多孔容器的孔；将容器中的混合物干燥以形成干燥的试剂制剂；其中所述试剂制剂是水溶性的且具有对于室温稳定性是足够的Tg。混合物优选是均一的溶液。

在本发明的一个实施方案中，将干燥的试剂制剂收集入试剂瓶中以用于延长的室温贮存。

在本发明的另一个实施方案中，将干燥的试剂贮存于多孔容器中以进行延长的贮存，用密封带密封容器的顶部。任选地，密封带是热激活的。

根据本发明的多孔容器可以是二氧化硅塑模(silica mould)或聚苯乙烯板。当多孔容器是聚苯乙烯板时，本发明还包括在冻干前将聚苯乙烯板置于金属塑模上，从而各聚苯乙烯板孔的外壁与所述金属塑模的孔紧密接触以进行有效的热传递。我们发现这改进了干燥方法且产生了具有提高的完整性的干燥的试剂。

在本发明的另一个方面，本发明提供了根据上述方法制备的干燥的生物学试剂组合物。

根据本发明制备的试剂组合物是水溶性的且具有对于持室温稳定性是足够的T_g。优选地，试剂组合物具有结构完整性。

生物学试剂组合物能够在短于1分钟，优选30秒内完全溶解在25μl水溶液中。试剂组合物优选具有低于10％的含湿量。