[发明专利]磁性颗粒的制造

说明书

技术领域

本发明大致地涉及适用于分子和细胞的分离和分析的磁性颗粒的制造，所述磁性颗粒包含多个团簇，其中非磁性多孔颗粒中补充有磁性颗粒。

背景技术

生物分子和细胞的分离和分析技术在许多技术领域中是至关重要的，所述技术领域包括但不限于生物制药、生物技术、食品技术、分析化学、药物化学和水净化。例如，基于生物亲和性的层析法已被使用超过50年。一种重要的生物亲和性系统是固定化蛋白A(immobilized Protein A)，免疫球蛋白将通过它生物特异性地相互作用。这使得以极高效的方式分离单克隆抗体成为可能。

现今最频繁使用的分离技术是层析技术，其中将分离介质装填在圆柱体中并且连接至使得分离感兴趣的分子成为可能的层析系统中。这种技术存在的若干缺陷之一在于处理时间。不但分离其本身需要相当长的时间，而且搭建层析系统也费时。仪器和设备价格昂贵而且需要时间搭建。此外，还需要有专业知识和经验才能够操纵该系统和评估结果。

存在可替代方案，磁性颗粒的使用是其中的一种可替代方案。

US 6,623,655公开了制备金属螯合化合物的方法。

Zhao等人在Lab Chip,2009,9,2981-2986中描述了一种制造具有用于细胞的隔室和带有磁性纳米颗粒的隔室的颗粒的技术。

US 4,438,179描述了一种具有结合至其表面的磁性颗粒的聚合物颗粒。所述磁性材料与一层结合聚合物结合，所述结合聚合物包含这样的官能团，所述官能团是离子的或能够形成金属螯合物或络合物。替代地，磁性材料与聚乙二醇和/或聚丙二醇结合。

WO 2012/015891公开了一种颗粒，所述颗粒可能是多孔的，其表面上具有较小的无机颗粒。所述颗粒是用于打印机的调色剂颗粒。

GB 1577930公开了包埋在多孔聚合物基体中的吸附颗粒和磁性颗粒。所述基体的孔隙率是这样的，其仅允许至多某特定分子量的分子能够穿透到基体的间隙中，使得该产品选择性地吸附溶液中溶解的物质。复合材料，尤其珍珠形式的复合材料，在食品工业中尤其有用，例如，用来从各种食物产品中分离出不想要的微量风味剂或者从各种产品中回收诸如维他命之类的有用材料。具体应用包括从浓缩的酵母提取物中除去苦味的异葎草酮(isohumulone)及从乳清中回收核黄素。含有被选择性吸附的物质的颗粒，因为它们的磁性特性而容易与介质分离，因而克服了现有技术领域中这种类型的吸附材料遇到的分离问题。所述吸附颗粒可以具有例如碳、Al₂O₃、硅胶、活性硅酸镁、粘土等。所述磁性颗粒可能具有例如磁铁矿、γ-Fe₂O₃、铁氧体等。多孔基体可能为例如PVC、聚丙烯酰胺(任选地与表氯醇交联)酚醛树脂、与HCHO交联的尼龙-6,6等。

US 8,518,265涉及一种功能性粉末，其包括磁性颗粒及提供在磁性颗粒表面上的疏水基团和亲水基团；其中疏水基团的数目(M)与亲水基团的数目(N)满足M/N等于0.2-0.8的条件。所包括的独立权利要求涉及水处理方法(例如废水诸如工业废水的处理)，所述方法包括将功能性粉末分散在含有杂质的水中以便杂质吸附在粉末的表面上，以及使用磁力从水中除去已吸附有杂质的功能性粉末。

包括磁性材料的多孔聚合物颗粒当前被用于多个目的，诸如各种物质的纯化等。尽管此类颗粒成功地用在商业应用中，但是仍然有改进的余地。在现有技术颗粒中，磁性材料占据了颗粒中能被用于纯化或分析的空间中的相当大一部分。

因而，现有技术中需要提供具有增大的负载容量的用于纯化目的颗粒。还需要针对制造及当在各种目的下使用颗粒时的简单而稳健的方法。

发明内容

本发明的一个目的在于减轻现有技术的至少某些缺陷并且提供用于分离和/或分析的改进材料以及所述材料的制造方法。

在第一方面，提供了生产颗粒(P)的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供

-非磁性多孔颗粒(Pp)，所述多孔颗粒(Pp)具有外表面、孔隙和由所述孔隙界定的连接的内表面，所述多孔颗粒(Pp)包括至少一种聚合物，所述多孔颗粒(Pp)包括位于所述外表面和内表面上的至少一种类型的官能团，以及

-磁性颗粒(Mp)，所述磁性颗粒(Mp)包括位于其表面上的至少一种类型的官能团，其中所有磁性颗粒(Mp)的至少95重量％的最小直径大于多孔颗粒(Pp)的孔隙的平均直径，以及

b.使位于非磁性多孔颗粒(Pp)的表面上的官能团与位于磁性颗粒(Mp)的表面上的官能团反应从而形成共价键，