[发明专利]分离基质

说明书

本发明涉及包含基础基质的分离基质，所述分离基质具有包含与所述基础基质共价结合的疏水官能的第一配体，并具有与所述基础基质共价结合的增长剂，所述增长剂包含第二离子交换配体。

技术领域

本发明涉及可用于分离生物分子的分离基质，制备分离基质的方法和用分离基质分离生物分子的方法。

发明背景

有许多情况需要从液体或从其它固体材料分离一种化合物，比如.杂质或期望的分子。在很多领域使用基于电荷-电荷的相互作用来捕获从而分离带电或可带电的化合物。

在化学和生物技术领域，通常需要将靶化合物比如药物或候选药从制备过程产生的污染物种(specy)分离。例如，由重组体宿主细胞表达产生的蛋白质药物或代药将需要从例如宿主细胞和可能的细胞碎片、其它宿主细胞蛋白质、DNA、RNA和来自发酵肉汤的残留物比如盐分离。由于其对靶化合物的通用性和敏感性，层析在许多目前使用的生物技术纯化方案中作为至少一个步骤涉及。术语层析包括一系列密切相关的分离方法，它们全部基于使两个互不混溶的相接触的原理。更具体来讲，将靶化合物引入流动相内，使其与静止相接触。当靶化合物由流动相携带通过系统时，它将在静止与流动相之间经历一系列相互作用。该相互作用利用样品组分的物理或化学性质差异。

层析的静止相由基础基质组成，其上已偶联配体，所述配体是能够与靶化合物相互作用的官能团。因此，配体将赋予载体进行分离、鉴定和/或纯化感兴趣的分子的能力。液体层析法通常按用于分离化合物的相互作用原理命名。例如，离子交换层析基于电荷-电荷相互作用；疏水相互作用层析(HIC)利用疏水相互作用；和亲和层析基于特异性生物学亲和力。还可同时使用多于一种相互作用原理，比如多元层析，其中最常使用具有离子交换官能度连同又一种官能度(如疏水)的配体。

众所周知，离子交换基于带电靶化合物与带相反电荷的层析基质之间的可逆相互作用。洗脱最常通过增加盐浓度进行，但改变pH同样是可能的。离子交换剂分为阳离子交换剂，其中用带负电荷的层析基质吸附带正电荷的靶化合物；和阴离子交换剂，其中用带正电荷的层析基质吸附带负电荷的靶化合物。术语“强”离子交换剂用于在宽pH区间带电荷的离子交换剂，而“弱”离子交换剂在某些pH值可带电。一种常用的强阳离子交换剂包含磺酸基配体，称为S基团。有时，此类阳离子交换剂通过官能团及其与载体的连接剂所形成的基团而命名；例如SP阳离子交换剂，其中S基团通过丙基(P)与载体连接。

基础基质的性质还将影响层析基质的分离性质。亲水基础基质(如多糖)具有非常低的固有蛋白吸附，而在大多数分离技术中疏水基础基质比如苯乙烯或甲基丙烯酸酯聚合物需要亲水表面改性以防止蛋白吸附。表面改性是复杂的因素，可有助于制造时批次之间的变化。基础基质的另一考虑是便于其官能化。根据用于偶联配体的化学，可将基础基质活化，即转化为更有反应性的形式。此类活化方法在本领域众所周知，比如使亲水基础基质比如多糖的羟基烷化。共价配体附着通常通过使用基础基质上的反应性官能度比如羟基、羧基、巯基、氨基等实现。配体通常经过简称为连接剂的连接臂附着于基础基质。该连接剂可以是所用偶联化学的结果或者故意引入以改善配体立体可及性的结构。在任一情况下连接剂的长度通常小于约10个原子。

也已知将增长剂掺入分离基质，特别是离子交换基质中。增长剂是附着于基础基质的聚合物种，在聚合物链上具有离子交换配体，均匀或无规地散布在链上或特定位置。已发现使用增长剂增加对蛋白及其它生物分子的动态结合容量，这可能是由于涉及固体扩散现象。

WO2007027139(GE Healthcare)描述分离基质，其通过使葡聚糖增长剂与琼脂糖基础基质偶联，然后使基质与乙烯基磺酸钠反应以将磺酸盐阳离子交换配体偶联在增长剂上而制备。这种构造具有高刚性并显示高动态蛋白容量。但是在某些应用，比如分离单克隆抗体，需要特定生物分子的更特异性的结合，以在离子交换步骤后实现更高的纯度。