TWI549974B - 一種胺基修飾材料及其應用 - Google Patents
一種胺基修飾材料及其應用 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI549974B TWI549974B TW104105129A TW104105129A TWI549974B TW I549974 B TWI549974 B TW I549974B TW 104105129 A TW104105129 A TW 104105129A TW 104105129 A TW104105129 A TW 104105129A TW I549974 B TWI549974 B TW I549974B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- amine
- modifying material
- polyethylene glycol
- methyl ether
- blood cells
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
- C07K1/16—Extraction; Separation; Purification by chromatography
- C07K1/22—Affinity chromatography or related techniques based upon selective absorption processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/745—Blood coagulation or fibrinolysis factors
- C07K14/75—Fibrinogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/76—Albumins
- C07K14/765—Serum albumin, e.g. HSA
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本發明係關於一種胺基修飾材料及其應用,特別是關於一種由一具有胺基之單體和一具有聚乙二醇之單體所交聯聚合構成的共聚物材料及其在生物分子分離領域的應用。
在生物醫藥領域,共聚物是一相當適合的生醫材料,特別是應用在生物分子的分離領域。然而,使用在生物分子的分離領域之共聚物必須要具備對特定生物分子的選擇性,且必須對人體組織或是細胞體液是無毒或是具有極低的毒性。長久以來,聚乙二醇(PEG)是使用在藥物載體或是藥物結構修飾化的共聚物,藉由導入PEG官能基以增加藥物的生體利用率,減緩藥物在血液中因酵素作用而導致效果不佳。其次,為了降低化療藥物的副作用亦常常使用經過PEG微粒化的包覆技術。在其他領域,美國專利號US 7,857,447則揭露了一種PEG的水膠,該水膠具有防止蛋白質沾附和高
氧氣通透性的特性,然而該水膠為應用在隱形眼鏡或是其他需要高度防止生物分子沾附的生醫材料領域。
綜上所述,對於開發一具有聚乙二醇(PEG)官能基的生醫材料,並且是應用在生物分子的分離領域,特別是血球或是特定蛋白質的分離,在目前的產業技術領域仍欠缺相關的材料設計和技術,以克服解決目前相關產業上所面臨的問題。
鑒於上述之發明背景,為了符合產業上之要求,本發明之第一目的在於提供一種胺基修飾材料,該胺基修飾材料係為一共聚物;其次,本發明之其他目的在於提供該胺基修飾材料在生物分子分離相關領域的應用,特別是在血液樣品中之白血球移除技術和特定蛋白質分離技術的應用。
本發明之第一目的在於提供一種胺基修飾材料,該胺基修飾材料係為一共聚物,該共聚物係由一具有胺基之單體和一具有聚乙二醇之單體所聚合構成,其中上述之具有胺基之單體係選自下列群組之一及其組合:三級胺基丙烯酸單體和四級胺基丙烯酸單體。
較佳地,上述之共聚物係為一交聯型共聚物,例如水膠(hydrogels)。
於一實施例,上述之具有聚乙二醇之單體係選自下列群組之一及其組合:聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯和聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯。
於一實施例,上述之三級胺基丙烯酸單體係具有下述一般式(1),其中R1表示H or CH3;R2表示O or NH;m表示1~5的整數:
(R1=H or CH3;R2=O or NH;m=1~5)。
於另一實施例,上述之四級胺基丙烯酸單體係具有下述一般式(2),其中R1表示H or CH3;R2表示O or NH;m表示1~5的整數:
(R1=H or CH3;R2=O or NH;m=1~5)。
本發明之第二目的在於提供一種從血液樣品中移除白血球的方法,該從血液樣品中移除白血球的方法包括:提
供一包含白血球的血液樣品;以及使該包含白血球的血液樣品接觸如本發明第一目的所述之胺基修飾材料的表面,該胺基修飾材料的表面選擇性地吸附移除該血液樣品中之白血球。
血液樣品中的主要成分係為紅血球、白血球和血小板;欲選擇性地從血液樣品中移除白血球而達到減白(leukocyte depletion)的目的,其所使用的材料必須具備良好的生物分子選擇性吸附行為,本發明所提供的從血液樣品中移除白血球的方法,其所使用之胺基修飾材料的胺基百分比係在特定的範圍內以控制該胺基修飾材料對於生物分子之吸附行為,同時使用特定之平均分子量範圍的聚乙二醇之單體和具有胺基之單體進行共聚合以製備上述之胺基修飾材料,以防止其他的血球成份亦吸附在上述之胺基修飾材料的表面。
較佳地,上述之應用在從血液樣品中移除白血球的方法的胺基修飾材料係為一交聯型共聚物,如水膠(hydrogels)。
於一實施例,上述之應用在從血液樣品中移除白血球的方法的胺基修飾材料係為一三級胺基修飾材料,該三級胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯
(dimethylaminoethyl methacrylate)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(methoxy poly(ethylene glycol)methacrylate)所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於一較佳實施例,其中上述之三級胺基修飾材料的胺基百分比係在51~75%之間。
於又一實施例,上述之應用在從血液樣品中移除白血球的胺基修飾材料係為一四級胺基修飾材料,該四級胺基修飾材料係由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨([2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(methoxy poly(ethylene glycol)methacrylate)所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於一較佳實施例,其中上述之四級胺基修飾材料的胺基百分比係在39~50%之間。
本發明之第三目的在於提供自去血小板血漿(platelet poor plasma)樣品中分離蛋白質的方法,該自去血小板血漿樣品分離蛋白質的方法包括:提供一去血小板血漿樣品,該去血小板血漿樣品包含伽瑪球蛋白(gamma-globulin)、
纖維蛋白元(fibrinogen)和人血清白蛋白(human serum albumin);和使上述之去血小板血漿樣品接觸一如本發明第一目的所述之胺基修飾材料。
由於去血小板血漿樣品中所含蛋白質之四級結構和物理性質有所差異,藉由調控本發明所提供之胺基修飾材料的胺基百分比在特定的範圍,可選擇性的吸附分離去血小板血漿樣品中的特定蛋白質,如纖維蛋白元(fibrinogen)和人血清白蛋白(human serum albumin)。
較佳地,上述之應用在自去血小板血漿樣品(platelet poor plasma)中分離蛋白質之方法的胺基修飾材料係為一交聯型共聚物,如水膠(hydrogels)。
於一實施例,自去血小板血漿樣品分離人血清白蛋白(human serum albumin)的方法係藉由使上述之去血小板血漿樣品接觸一具有胺基百分比在70~80%之間的胺基修飾材料而分離,該具有胺基百分比在70~80%之間的胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於又一實施例,自去血小板血漿樣品分離纖維蛋白
元(fibrinogen)的方法係藉由使上述之去血小板血漿樣品接觸一具有胺基百分比在26~65%之間的胺基修飾材料而分離,該具有胺基百分比在26~65%之間的胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
根據本發明上述之目的,本發明所提供的一種胺基修飾材料,該胺基修飾材料係為一共聚物;其次,本發明之其他目的在於提供該胺基修飾材料在生物分子分離相關領域的應用,特別是在血液樣品中之白血球移除技術和特定蛋白質分離技術的應用。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。為了能徹底地瞭解本發明,將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地,本發明的施行並未限定於該領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面,眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中,以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下,然而除了這些詳細描述之外,本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中,且本發明的範圍不受限定,其以之後的專利範圍為準。
根據本發明的第一實施例,本發明提供一種胺基修飾材料,該胺基修飾材料係為一共聚物,該共聚物係由一具有胺基之單體和一具有聚乙二醇之單體所聚合構成,其中上述之具有胺基之單體係選自下列群組之一及其組合:三級胺基丙烯酸單體和四級胺基丙烯酸單體。
較佳地,上述之共聚物係為一交聯型共聚物,例如水膠(hydrogels)。
於一具體實施例,上述之具有聚乙二醇之單體係選自下列群組之一及其組合:聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯和聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯。
於一具體實施例,上述之三級胺基丙烯酸單體係具有下述一般式(1),其中R1表示H or CH3;R2表示O or NH;m表示1~5的整數。
於一具體實施例,本發明提供一種三級胺基修飾材料,該三級胺基修飾材料為一共聚物,該共聚物係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯胺和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於一較佳具體實施例,上述之三級胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯胺和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量係為500Daltons,且其胺基百分比係在20~80%之間。
於另一具體實施例,上述之四級胺基丙烯酸單體係具有下述一般式(2),其中R1表示H or CH3;R2表示O or NH;m表示1~5的整數。
於一具體實施例,本發明提供一種四級胺基修飾材料,該四級胺基修飾材料為一共聚物,該共聚物係由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所
聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於一較佳具體實施例,上述之四級胺基修飾材料係由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量係為500Daltons,且其胺基百分比係在30~50%之間。
根據本發明之第二實施例,本發明在於提供一種從血液樣品中移除白血球的方法,該從血液樣品中移除白血球的方法包含:提供一包含白血球的血液樣品;以及使該包含白血球的血液樣品接觸如本發明第一實施例所述之胺基修飾材料的表面,該胺基修飾材料的表面選擇性地吸附移除該血液樣品中之白血球。
血液樣品中的主要成分係為紅血球、白血球和血小板;欲選擇性地從血液樣品中移除白血球而達到減白(Leukocyte depletion)的目的,其所使用的材料必須具備良好的選擇性生物分子吸附行為,本發明所提供的從血液樣品中移除白血球的方法,其所使用之胺基修飾材料的胺基百分比係在特定的範圍內以控制該胺基修飾材料對於生物分子之吸附行為,同時使用特定之平均分子量範圍的聚乙二醇之單體和具有胺基之單體進行共聚合以製備上述之胺基修飾材
料,以防止其他的血球成份亦吸附在上述之胺基修飾材料的表面。
較佳地,上述之應用在從血液樣品中移除白血球的方法的胺基修飾材料係為一交聯型共聚物,如水膠(hydrogels)。
於一具體實施例,上述之應用在從血液樣品中移除白血球的方法的胺基修飾材料係為一三級胺基修飾材料,該三級胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯(dimethylaminoethyl methacrylate)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(methoxy poly(ethylene glycol)methacrylate)所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於一較佳具體實施例,其中上述之三級胺基修飾材料的胺基百分比係在51~75%之間。
於又一具體實施例,上述之應用在從血液樣品中移除白血球的胺基修飾材料係為一四級胺基修飾材料,該四級胺基修飾材料係由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨([2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(methoxy poly(ethylene glycol)methacrylate)所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯
之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於一較佳具體實施例,其中上述之四級胺基修飾材料的胺基百分比係在39~50%之間。
本發明之第三實施例在於提供自去血小板血漿(platelet poor plasma)樣品中分離蛋白質的方法,該自去血小板血漿樣品分離蛋白質的方法包含:提供一去血小板血漿樣品,該去血小板血漿樣品包含伽瑪球蛋白(gamma-globulin)、纖維蛋白元(fibrinogen)和人血清白蛋白(human serum albumin);和使上述之去血小板血漿樣品接觸一如本發明第一實施例所述之胺基修飾材料。
由於去血小板血漿樣品中所含蛋白質之四級結構和物理性質有所差異,藉由調控本發明所提供之胺基修飾材料的胺基百分比在特定的範圍,可選擇性的吸附分離去血小板血漿樣品中的特定蛋白質,如纖維蛋白元(fibrinogen)和人血清白蛋白(human serum albumin)。
較佳地,上述之應用在自去血小板血漿樣品(platelet poor plasma)中分離蛋白質之方法的胺基修飾材料係為一交聯型共聚物,如水膠(hydrogels)。
於一具體實施例,自去血小板血漿樣品分離人血清
白蛋白(human serum albumin)的方法係藉由使上述之去血小板血漿樣品接觸一具有胺基百分比在70~80%之間的胺基修飾材料而分離,該具有胺基百分比在70~80%之間的胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
於又一具體實施例,自去血小板血漿樣品分離纖維蛋白元(fibrinogen)的方法係藉由使上述之去血小板血漿樣品接觸一具有胺基百分比在26~65%之間的胺基修飾材料而分離,該具有胺基百分比在26~65%之間的胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
以下範例係依據上述實施例所述之內容所進行的實驗,並據此做為本發明的詳細說明。
範例一:合成由甲基丙烯酸二甲胺乙酯胺(DMAEMA)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA/平均分子量為500Daltons)所聚合構成之共聚物(PmDn),(其中m及n分別表示PEGMA及DMAEMA的莫耳比例,例如P20D80表示PEGMA及DMAEMA的莫耳比例為20:80,以下亦使用相
同的表示方式)。
依據不同比例將甲基丙烯酸二甲胺乙酯胺(DMAEMA)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA/平均分子量為500Daltons)混合且攪拌均勻,其重量百分比占所有反應組成物之90wt%,接著加入交聯劑NMBA(N,N-Methylenebisacrylamide,96%,ACROS Co.製)(8wt%)再混合攪拌直至均勻後,將起始劑APS(1wt%)加入,於室溫下(25℃)使單體與交聯劑產生自由基聚合反應,最後再加入催化劑TEMED(N,N,N’,N’-Teramethylethylenediamine,99%)(1wt%)加速聚合反應,將混合溶液取出置入於製備共聚物(PmDn)的模具中,待反應完全以形成共聚物(PmDn)。反應時間兩小時後,將共聚物(PmDn)取出並浸入去離子水中且於4℃冰箱中保存,每間隔24小時利用去離子水清洗三次,以確保共聚物(PmDn)存放於乾淨的環境。製備完成的共聚物(PmDn)利用X射線光電子光譜法XPS進行共聚物(PmDn)胺基百分比的分析。
範例二:合成由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨(TMA)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA/平均分子量為500Daltons)所聚合構成之共聚物(PmTn),(其中m及n分別表示PEGMA及TMA的莫耳比例,例如P20T80表示PEGMA及TMA的莫耳比例為20:80,以下亦使用相同的表示方
式)。
依據不同比例將甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨(TMA)和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA/平均分子量為500Daltons)混合且攪拌均勻,其重量百分比占所有反應組成物之90wt%,接著加入交聯劑NMBA(N,N-Methylenebisacrylamide,96%,ACROS Co.製)(8wt%)再混合攪拌直至均勻後,將起始劑APS(1wt%)加入,於室溫下(25℃)使單體與交聯劑產生自由基聚合反應,最後再加入催化劑TEMED(N,N,N’,N’-Teramethylethylenediamine,99%)(1wt%)加速聚合反應,將混合溶液取出置入於製備共聚物(PmTn)的模具中,待反應完全以形成共聚物(PmTn)。反應時間兩小時後,將共聚物(PmTn)取出並浸入去離子水中且於4℃冰箱中保存,每間隔24小時利用去離子水清洗三次,以確保共聚物(PmTn)存放於乾淨的環境。製備完成的共聚物(PmTn)利用X射線光電子光譜法(XPS)進行共聚物(PmTn)胺基百分比的分析。
利用X射線光電子光譜法(XPS)分析範例一和範例二所製備的共聚物,其胺基百分比之量測和計算結果如第1圖和表1所示;其中束縛能位置在285eV表示C-C-O官能基;束縛能位置在399eV表示三級胺基,而束縛能位置在403eV則表示四級胺基,藉由電腦計算在上述束縛能位置下
的面積相對比例,可以得到範例一和範例二所製備的共聚物所具有之胺基百分比。
範例三:聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)水膠的血球貼附實驗
首先製備不同分子量的PEGMA的水膠,分別將PEGMA單體(其平均分子量分別為300、500和950Daltons)與交聯劑NMBA(10wt%)混合攪拌直至均勻後,將起始劑APS(1wt%)加入,於室溫下使單體與交聯劑產生自由基聚合反應,最後在加入催化劑TEMED(1wt%)加速聚合反應,將混合溶液取出置入於製備水膠的模具中,待反應完全以形成水膠。
將製備好的PEGMA水膠置於24孔培養盤中,加入1mL PBS,於37℃環境下平衡1小時,取1mL全血樣品加
入24孔盤中,在37℃烘箱內靜置5小時。接著將全血樣品移除,用PBS清洗PEGMA水膠數次,加入2.5wt%之Gludaricdialdehyde 800μL放入4℃冰箱靜置24小時。最後利用雷射共軛焦雷射掃瞄式電子顯微鏡(Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM)觀察紅血球於PEGMA水膠表面之貼附情形。
將製備好的PEGMA水膠置於24孔培養盤中,加入1mL PBS,於37℃環境下平衡1小時。移除PBS後,取1mL白血球濃厚液加入24孔盤中,在37℃烘箱內靜置2小時。
接著將白血球濃厚液移除,用PBS清洗PEGMA水膠數次,加入2.5wt%之Gludaricdialdehyde 800μL放入4℃冰箱靜置24小時。最後利用共軛焦雷射掃瞄式電子顯微鏡(Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM)觀察白血球於PEGMA水膠表面之貼附情形。
將製備好的PEGMA水膠置於24孔培養盤中,加入1mL PBS,於37℃環境下平衡1小時。移除PBS後,取1mL血小板濃厚液(PRP)加入24孔盤中,在37℃烘箱內靜置2小時。接著將血小板濃厚液移除,用PBS清洗PEGMA水膠數次,加入2.5wt%之Gludaricdialdehyde 800μL放入4℃冰箱靜置24小時。最後利用共軛焦雷射掃瞄式電子顯微鏡
(Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM)觀察血小板於PEGMA水膠表面貼附情形。
範例三之實驗結果如第2圖和第3圖所示;根據第2圖,令人驚訝地,共軛焦雷射掃瞄式電子顯微鏡的影像圖明顯地顯示當PEGMA水膠是由平均分子量為500Daltons的PEGMA之單體(polyethylene glycol重複鏈段為9.09)所合成時,紅血球完全不會貼附在該PEGMA水膠的表面。相較之下,其他分子量的PEGMA水膠則明顯觀察到有紅血球貼附在其表面上,此即表示,使用特定之平均分子量範圍的PEGMA之單體所製備的水膠,具有選擇性的生物分子吸附行為。進一步地,以軟體(Image J)進行影像圖中的不同血球細胞之貼附數目的量化,所得到的結果則如第3圖,依據第3圖所示,可更明顯地得知當PEGMA水膠是由平均分子量為500Daltons的PEGMA之單體(polyethylene glycol重複鏈段為9.09)所合成時,其對於紅血球和血小板均幾乎完全不會產生任何貼附作用。因此,當以平均分子量為500Daltons的PEGMA之單體和具有胺基之單體進行共聚合而構成本發明所述之胺基修飾材料時,於應用在減白技術上可以有效地減少/防止其他血球成分貼附在上述之胺基修飾材料的表面。
範例四:範例一和範例二所合成之共聚物的血球貼附實驗
將範例一和範例二所製備完成的共聚物分別置於24孔培養盤中,加入1mL PBS,於25℃環境下平衡2小時。移除PBS後,取0.2mL血液樣品加入每個培養盤中,在37℃培養箱內靜置2小時,本範例所使用的血液樣品則包括白血球濃厚液、血小板濃厚液和全血樣品。接著將加入培養盤中進行貼附實驗的血液樣品移除,用PBS清洗共聚物數次,再加入2.5wt%之Gludaricdialdehyde 800μL至培養盤中,然後放入4℃冰箱靜置48小時。最後利用共軛焦雷射掃瞄式電子顯微鏡(Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM;型號Nikon A1R;操作波長:488nm)觀察血球成份於共聚物表面的貼附情形,並利用軟體(Image J)進行不同血球細胞之貼附數目的量化,實驗結果如第4圖。
根據第4圖所示,當測試的共聚物為P20D80時,該共聚物的胺基百分比為64%,上述之共聚物P20D80表面所貼附的白血球之數量遠大於紅血球和血小板的數量,而當共聚物的胺基百分比大於75%時,血小板在共聚物表面的貼附數量增加,但是白血球的貼附數量卻降低;而當共聚物之胺基百分比在39~75%之間時,白血球在範例一和範例二所製備的共聚物的表面的貼附數量明顯較紅血球的貼附數量多,
此結果明確顯示範例一和範例二所合成的共聚物對於不同血球細胞/成份具有選擇性的吸附行為。據此,範例一和範例二所合成之共聚物可應用在不同血球之分離移除技術。
範例五:範例一和範例二所合成之共聚物的蛋白質貼附實驗
首先將全血樣品以離心機3000rpm進行離心10分鐘以製備去血小板血漿(platelet poor plasma)樣品,並利用酵素免疫分析法(ELISA)分析範例一和範例二所合成之共聚物對於不同蛋白質的吸附情況,其所得之實驗數據經統計繪製後如第5圖。
根據第5圖所示,當測試的共聚物為P10D90時,該共聚物的胺基百分比為75%,上述之共聚物P10D90表面所吸附之人血清白蛋白(HSA)的相對百分比約為130%,該共聚物表面吸附人血清白蛋白的能力遠大於伽瑪球蛋白(gamma-globulin)和纖維蛋白元(fibrinogen)。而當共聚物的胺基百分比是在26~64%之間時,範例一之共聚物對於纖維蛋白元(fibrinogen)之吸附的相對百分比又大於伽瑪球蛋白和人血清白蛋白之吸附的相對百分比。據此,範例一所合成之共聚物對於去血小板血漿樣品中所含有的特定蛋白質具有選擇性的吸附行為,可以應用在特定蛋白質的分離領域。
以上雖以特定範例說明本發明,但並不因此限定本發明之範圍,只要不脫離本發明之要旨,熟悉本技藝者瞭解在不脫離本發明的意圖及範圍下可進行各種變形或變更。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本發明之權利範圍。
第1圖表示本發明範例一和範例二之XPS光譜/胺基百分比長條圖;第2圖表示本發明之各種單體所製備成的水膠表面在紅血球、血小板和白血球的貼附情況之共軛焦雷射掃瞄式電子顯微鏡圖譜,其中(a)表示2-甲氧基乙酯單體、(b)表示PEGMA重複鏈段為4.54之單體、(c)表示PEGMA重複鏈段為9.09之單體和(d)表示PEGMA重複鏈段為19.32之單體;第3圖表示本發明範例三之不同血球成份貼附之量化長條圖;第4圖表示本發明範例四之不同血球成份貼附之量化長條圖;和第5圖表示本發明範例五之不同蛋白質貼附之量化長條圖。
Claims (7)
- 一種胺基修飾材料,該胺基修飾材料係為一共聚物,該共聚物係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯胺和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons,且該共聚物之胺基百分比係在20~80%之間。
- 一種胺基修飾材料,該胺基修飾材料係為一共聚物,該共聚物係由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons,且該共聚物之胺基百分比係在30~50%之間。
- 一種從血液樣品中移除白血球的方法,該從血液樣品中移除白血球的方法包含:提供一包含白血球的血液樣品;以及使該包含白血球的血液樣品接觸一胺基修飾材料之表面,該胺基修飾材料之表面選擇性吸附移除該血液樣品中之白血球,其中上述之胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子 量範圍係介於400~600Daltons,且上述之胺基修飾材料的胺基百分比係在51~75%之間。
- 一種從血液樣品中移除白血球的方法,該從血液樣品中移除白血球的方法包含:提供一包含白血球的血液樣品;以及使該包含白血球的血液樣品接觸一胺基修飾材料之表面,該胺基修飾材料之表面選擇性吸附移除該血液樣品中之白血球,其中上述之胺基修飾材料係由甲基丙烯酸乙基三甲基氯化銨和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons,且上述之胺基修飾材料的胺基百分比係在39~50%之間。
- 一種自去血小板血漿樣品分離蛋白質的方法,該自去血小板血漿樣品分離蛋白質的方法包含:提供一去血小板血漿樣品,該去血小板血漿樣品包含伽瑪球蛋白,纖維蛋白元和人血清白蛋白;和使上述之去血小板血漿樣品接觸一胺基修飾材料該胺基修飾材料係為一共聚物,該共聚物係由一具有胺基之單體和一具有聚乙二醇之單體所聚合構成,其中上述之具有胺基之單體係選自下列群組之一及其組合:三級胺基丙烯酸單體和四級胺基 丙烯酸單體。
- 根據申請專利範圍第5項之自去血小板血漿樣品分離蛋白質的方法,其中上述之人血清白蛋白係藉由使上述之去血小板血漿樣品接觸一具有胺基百分比在70~80%之間的胺基修飾材料而分離,該具有胺基百分比在70~80%之間的胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
- 根據申請專利範圍第5項之自去血小板血漿樣品分離蛋白質的方法,其中上述之纖維蛋白元係藉由使上述之去血小板血漿樣品接觸一具有胺基百分比在26~65%之間的胺基修飾材料而分離,該具有胺基百分比在26~65%之間的胺基修飾材料係由甲基丙烯酸二甲胺乙酯和聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯所聚合構成,該聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯之平均分子量範圍係介於400~600Daltons。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/587,617 US9522971B2 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | Amine modifying material and application thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201623349A TW201623349A (zh) | 2016-07-01 |
TWI549974B true TWI549974B (zh) | 2016-09-21 |
Family
ID=56163438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104105129A TWI549974B (zh) | 2014-12-31 | 2015-02-13 | 一種胺基修飾材料及其應用 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9522971B2 (zh) |
CN (1) | CN105985482A (zh) |
TW (1) | TWI549974B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI661864B (zh) * | 2016-11-09 | 2019-06-11 | 普瑞博生技股份有限公司 | 捕捉或分離白血球的聚合物、裝置、其製造方法及其應用 |
DE102016223586A1 (de) | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Clariant International Ltd | Copolymere und deren verwendung in reinigungsmittel-zusammensetzungen |
DE102016223585A1 (de) * | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Clariant International Ltd | Copolymere und deren verwendung in waschmittel-zusammensetzungen |
DE102016223588A1 (de) | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Clariant International Ltd | Copolymere und deren verwendung in reinigungsmittel-zusammensetzungen |
CN106632828B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-08-16 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种功能聚合物微球及其制备方法与应用 |
DE102016223590A1 (de) | 2016-11-28 | 2018-05-30 | Clariant International Ltd | Copolymer enthaltende reinigungsmittelzusammensetzungen |
US20240024410A1 (en) * | 2019-10-07 | 2024-01-25 | The Johns Hopkins University | Three-dimentional surface for protein and small molecule microarrays |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1399566A (zh) * | 1999-11-01 | 2003-02-26 | 旭医学株式会社 | 用于选择性去除白血球的过滤器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0561379B1 (en) * | 1992-03-17 | 1998-07-08 | ASAHI MEDICAL Co., Ltd. | Filter medium having a limited surface negative charge for treating a blood material |
TWI410269B (zh) * | 2010-09-16 | 2013-10-01 | 私立中原大學 | 白血球過濾材料及其過濾方法 |
US10064406B2 (en) * | 2011-01-06 | 2018-09-04 | Cytosorbents Corporation | Polymeric sorbent for removal of impurities from whole blood and blood products |
TWI481442B (zh) * | 2013-11-14 | 2015-04-21 | 中原大學 | 雙離子電荷偏差型血球篩選用材料 |
-
2014
- 2014-12-31 US US14/587,617 patent/US9522971B2/en active Active
-
2015
- 2015-02-13 TW TW104105129A patent/TWI549974B/zh active
- 2015-02-15 CN CN201510081574.0A patent/CN105985482A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1399566A (zh) * | 1999-11-01 | 2003-02-26 | 旭医学株式会社 | 用于选择性去除白血球的过滤器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105985482A (zh) | 2016-10-05 |
TW201623349A (zh) | 2016-07-01 |
US20160185888A1 (en) | 2016-06-30 |
US9522971B2 (en) | 2016-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI549974B (zh) | 一種胺基修飾材料及其應用 | |
Zurick et al. | Recent biomedical advances with polyampholyte polymers | |
JP6111569B2 (ja) | 無機材料で構成される表面用の表面処理剤、該表面処理剤でコーティングされた器具、その製造方法、及び新規重合体 | |
JP5344148B2 (ja) | 非特異吸着防止剤および物品のコーティング方法 | |
JP6100893B2 (ja) | 無機材料で構成される表面用の表面処理剤、表面が改質された器具および装置、該器具および装置の製造方法 | |
TWI496819B (zh) | 抗生物分子沾黏之仿生塗佈劑及其製造方法 | |
JP5365623B2 (ja) | 生理活性物質の固定化方法 | |
Nagase et al. | Thermoresponsive copolymer brushes possessing quaternary amine groups for strong anion-exchange chromatographic matrices | |
JP6764852B2 (ja) | 蛋白質吸着抑制方法 | |
Venault et al. | Surface charge-bias impact of amine-contained pseudozwitterionic biointerfaces on the human blood compatibility | |
CN109963600B (zh) | 捕捉或分离白血球的聚合物、装置、其制造方法及其应用 | |
TWI689523B (zh) | 共聚物及其製備方法 | |
WO2015133532A1 (ja) | 高分子基材、その用途及びその製造方法 | |
JP2006176720A (ja) | 医療材料用高分子化合物およびそれを用いた高分子溶液 | |
JP2023153774A (ja) | タンパク質付着抑制用共重合体、共重合体の製造方法、樹脂改質剤、成形材料、共重合体含有組成物、塗膜および物品 | |
JP6299862B2 (ja) | コート剤組成物及びその利用 | |
TW201803948A (zh) | 一種抗生物分子沾黏材料及其製造方法 | |
TWI481442B (zh) | 雙離子電荷偏差型血球篩選用材料 | |
TW201920293A (zh) | 經細胞之選擇性分離用或細胞培養用聚合物被覆的基體 | |
JP2016514750A (ja) | 新規な両親媒性ポリマー及び疎水性材料から作られている表面の処理におけるその使用 | |
JP2018009137A (ja) | 重合体、コーティング組成物、および物品 | |
JP7425405B2 (ja) | 共重合体およびその用途 | |
JPWO2019049734A1 (ja) | 新規ポリエチレングリコール誘導体および蛋白質吸着抑制剤 | |
JP2014066532A (ja) | 糖鎖固定用担体、その製造方法、および該糖鎖固定用担体に糖鎖もしくは糖鎖含有物質を固定した複合担体 | |
JP2017078090A (ja) | 生体物質の付着抑制能を有するイオンコンプレックス材料 |