[发明专利]层析颗粒介质的制备方法

说明书

本申请是申请号为200410038843.7，申请日为2004年4月30日，发明名称为“层析颗粒介质的制备方法”的中国专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及制备层析分离介质的方法，特别是制备层析颗粒的聚合反应方法。 

背景技术

用于层析技术的多聚物颗粒可通过双相悬浮聚合反应合成。如美国专利4,340,483，48711824和6,423,666。具体方法是在双相悬浮系统的连续相中，悬浮液相形成的液滴为单体混合物，其由一种或多种可聚合的单体及交联剂组成并在液滴中聚合。如单体混合物由水溶性的单体及水溶性的交联剂组成时，至少部分与水不溶的有机液体被用作悬浮反应的连续相。相反，为悬浮相为非溶于水的单体及非溶于水的交联剂组成的混合物。水则作为悬浮聚合反应的连续相。而可聚合的单体可带有各种特殊的功能基团，如可离子化的化学基团可用作离子交换树脂，带不同长度的烃链(碳氢链)用于疏水作应和反相层析树脂。可聚合的单体也可带有反应基团，并在填充颗粒形成后衍生成各种特性，如美国专利U.S.Pat.No.4,340,483所使用的甘氨酰甲基丙烯酸甲脂中的环氧基团。多聚物颗粒的硬度决定于交联剂在单体混合物中的相对浓度。为美国专利U.S.Pat.No.4,340,483所描述交联剂占总单体混合物的克分子比可从0.3到0.97。对于像蛋白，核酸等类大分子很难扩散到用此方法合成的多聚物内。故大分子只能与多聚物表面的功能基团结合。因此，用以上方法合成的多聚物层析介质常表现出低载量，低溶质扩散性，低生产率。 

发明内容

为了克服现有技术的不足之处，本发明提供了一种利用二步聚合反应法制备层析颗粒介质的方法。 

第一步，介质单体混合物中的介质单体和交联剂在双相悬浮系统中聚合成颗粒。交联剂相对于介质单体混合物的相对克分子比为0.5到1.0。由于在介质单体混合物中含有大量的交联剂，而且由于立体构象的限制，大部分交联剂中只有其中一个反应基团(如双键)能参与聚合反应，而留下第二个没反应的自由的反应基团。多聚物颗粒被收集并清洗。 

第二步，上述带有大量自由反应基团的(如双键)颗粒悬浮在带功能基团的单体溶液中并通过聚合反应使多聚物的自由反应基团与功能单体一起聚合，所使用的功能单体的一端可共价地连接着各种不同的功能基团。功能单体即可为水溶性或非水溶性单体。由于功能单体为小分子化合物，容易扩散进多聚物的内部并与其没反应或自由的反应基团一起聚合。 

本发明方法最大的优势是可通过控制起始剂的浓度及聚合反应的温度有效地控制功能单体的聚合反应，而且水溶性及非水溶性的单体均可用于第二步的聚合反应。经第二步聚合反应后，功能单体聚合成长链状，高密度的功能基团并共价性地连接在多聚物表面形成一层厚的结合层，为溶质的结合提供大量的结合位点，从而提高了层析介质的载量和生产率。 

因此，一方面，本发明还提供了一种制备具通透性孔的层析分离介质的方法，该方法包括：(a)形成由水溶液液滴及有机连续相组成的悬浮系统，所述的水溶液由介质单体混合物溶于水组成，所述的介质单体混合物由水溶性的可聚合的化合物与水溶性至少拥有二个反应基团的交联剂组成，所述的介质单体混合物在水溶液中的重量百分比浓度为2％至50％。交联剂占总介质单体混合物的克分子比为0.5至1.0，所述的有机连续相为至少部分不混溶于水的有机溶剂；(b)所述的液滴由可聚合的化合物和交联剂组成，并通过聚合反应形成带通透性孔的固体多孔颗粒，所述的交联剂至少带一个自由反应基团；(c)清洗固体多孔颗粒以去除有机溶剂和未聚合的水溶性可聚合化合物以及水溶性交联剂；(d)使功能单体与固体多孔颗粒中至少一个交联剂上自 由反应基团反应。在具体应用中，反应基团是双键。 

在另一方面，本发明提供了一种制备具通透性孔的层析分离介质的方法，该法包括：(a)形成由有机溶液液滴及水为连续相组成的悬浮系统，有机溶液由介质单体混合物溶于至少部分不混溶于水的有机溶剂成，所述的介质单体混合物由非水溶性的可聚合的化合物与非水溶性至少拥有二个反应基团的交联剂组成，介质单体混合物在有机溶液中的重量百分比浓度为2％至50％，交联剂占总介质单位混合物的克分子比为0.5至1.0；(b)所述的液滴由可聚合的化合物和交联剂组成，并通过聚合反应形成具通透性孔的固体多孔颗粒，交联剂拥有至少一个自由反基团；(c)清洗固体多孔颗粒以去除水及未聚合的非水溶性可聚合化合物以及非水溶性交联剂；(d)使功能单体与固体多孔颗粒中至少一个交联剂上自由反应基团反应。