[发明专利]含有断面水凝胶的凝胶基体制品，及其生产方法和用途

说明书

本发明涉及一种三维基体，如多孔泡沫，它在其多孔结构中具有一种机械断面的水凝胶，该水凝胶含有一断面通道的网络。更进一步讲，该凝胶基体可含有一种机械断面水凝胶，它已部分脱水而产生断面通道的多孔网络。

众所周知，形成凝胶的物质如水凝胶在电泳分析和色谱分析，及在生物活性物质的固定方面是很有用的。水凝胶的微孔率使得它们可以根据尺寸(大小)通过以不同的速率扩散经过该硅胶而用于大分子断片的电泳分离。但是，这些水凝胶的渗透性是由在该凝胶中的微孔的小尺寸和由在这些微孔中的扩散经控制的流动来限制的。凝胶多孔性可通过应用低浓度形成凝胶的物质而增加至一定限度，但所产生的凝胶通常是脆性的且难以处理(控制)。

在Rosevear上公开的美国专利4,452,892涉及在一种形成凝胶的物质中的生物活性组份的固定，该组份残留在象布纹布或薄切片海绵的载体之上或之中。该载体材料在胶凝作用之前，或胶凝作用期间起着抑制生物活性组份的沉积的作用，并起着加强所形成的凝胶组成的作用。

显然，在这种凝胶组成中所用的凝胶的渗透性在该凝胶组成的反应性或活性方面是一种控制因素，当后者(该凝胶)暴露在一含有可与固定在该凝胶中的生物活性组份相互作用的物质的液体中时。

在Winson上公开的英国专利1,570,485和在Laszlo上公开的欧洲专利41,934没有涉及生物活性物质的固定，但却描述了含有聚合物颗粒的泡沫结构，该颗粒是凝胶形成的，且是能吸入大量的水。该泡沫结构为该形成凝胶的颗粒提供了一种载体，该颗粒仅占有该泡沫的空隙体积的一小部分，且通过与泡沫物质干混合或通过有机溶剂载体，它被独特地引入泡沫结构。

这些凝胶组成有限制它们用途的缺点。该聚合物颗粒可从该泡沫结构中移去，除非用一种粘合材料固定。确保贯穿该开孔泡沫结构的聚合物颗粒的均匀分布的困难是在该泡沫结构中安排最大的有用尺寸的聚合物颗粒和最小的有用的微孔尺寸颗粒上。

本发明涉及一种含凝胶基体结构，它不仅具有现有技术的凝胶组成所显示的优点，而且也避免了它们的许多缺点。

本发明所制备的制品的特征在于在三维多孔基体，其结构中具有一机械断面的水凝胶，该水凝胶含有一断面通道的网络。该机械断面水凝胶较好地是一部分脱水的水凝胶，它是通过机械方法在原位脱水以产生断面通道的网络。

该三维多孔基体可为刚性的或柔性的。该基体较好地为一网状的开孔的柔性泡沫。

该水凝胶较好地是一种多糖水凝胶，且更好是选自藻酸盐、角叉胶、琼脂和琼脂糖凝胶一组的凝胶。

该水凝胶断面通道为本发明的凝胶基体产生一种相应的多孔结构，允许可与凝胶基体接触的液体介质的相对自由的进和出。该凝胶基体的孔隙度或孔隙体积可在从约10至90％，但较好的是从50至90％的范围内。在该凝胶中的断面通道最合适地是具有一平均特性尺寸即，与多孔直径相应的尺寸，从0.1微米至1000微米，较好地是在1—100微米范围内。

本发明的该凝胶基体较好地是为一种机械断面水凝胶，其断面通道是在该凝胶原位部分脱水时，通过在该基体中对水凝胶的加压或减压而产生。在该凝胶基体中的脱水水凝胶在脱水前典型地含有原凝胶重量的10至90％。

另一方面，在该凝胶基体中的水凝胶可以是一种机械断面的凝胶，它是通过在该基体中的凝胶原位冻结和融化而得到，通常可导致凝胶中部分脱水。用于在该水凝胶中形成断面通道的其他机械方法也可运用，如下进一步所描述，存在或不存在伴随的部分脱水。

本发明的凝胶基体可用于色谱分析。其它方面的应用为在用于制备该凝胶基体的凝胶中的生物活性物质的固定或截留，因为由断面通道所产生的多孔性便于液体介质在该凝胶基体中与生物活性组份的充分的紧密接触。

本发明的凝胶基体显示异常好的凝胶(表观)强度，由于由该基体结构所提供的对凝胶破裂或皱缩的支承和保护。脆性凝胶不易被处理成一般的切片或珠粒形式，却可用作凝胶基体中的水凝胶。这种凝胶基体可利用或运用于由于该凝胶的固有缺点一般不给于考虑的应用。

本发明的该凝胶基体的特征还在于既具有高多孔性又具有大的微孔或断面通道。该凝胶基体的水凝胶中的断面通道的网络可产生较好的水力渗透性，即其多孔性和微孔尺寸为这种以允许水介质自由流动通过该凝胶基体。该凝胶基体的多孔性的范围为10—90％，但较好地为约50至90％。

应该知道该凝胶基体的水凝胶也含有通常在这种水凝胶中可发现的微孔。参照在这揭示中的凝胶断面通道不涉及这种微孔，由于该断面通道的尺寸实质上大于该水凝胶的微孔的尺寸。