TWI786468B - 將配體偶合至複合材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示用於將配體偶合至複合材料的方法。當配體溶液流動通過或流動跨越該等複合材料時,在功能化複合材料與配體之間形成共價鍵。該等複合材料適用作層析分離介質。
Description
本發明係關於用於將配體偶合至複合材料的方法。
在20世紀70年代首先引入基於膜之水處理方法。此後,已在多個其他行業中利用基於膜之分離技術。在醫藥及生物技術行業中,使用製備型層析、直接流動過濾(direct flow filtration;DFF)及切向流動過濾(tangential flow filtration;TFF)(包括微過濾、超過濾、奈米過濾及透濾)為用於分離溶解分子或懸浮顆粒之公認方法。超過濾(UF)及微過濾(MF)膜對在生物分子製造中之分離及純化變得必需。不管其規模,生物分子製造一般採用一或多個使用過濾之步驟。此等膜分離之吸引力依賴於若干特徵,包括例如高分離能力及簡單性,僅需要施加進料流與滲透物之間的壓差。將樣品之此簡單且可靠的一級過濾成兩個部分使得隔膜分離成為分離及純化之寶貴方法。
結合(conjugated)至複合材料(諸如膜)之流體可進入表面之配體適用於分離及純化方法中。然而,膜之化學修飾比樹脂更具挑戰性。樹脂可易於懸浮於溶液中,且因此樹脂可在較大反應器中進行修飾,其中藉由攪拌懸浮液促進試劑擴散至樹脂中。因為膜必須在修飾過程期間被支撐以避免損害膜結構,膜對修飾更具挑戰性。此可在卷軸式方法中完成,其中當反應之動力學極其快速時,膜以物理方式移動穿過反應溶液之槽。用較慢反應化學(諸如
蛋白A配體與活化膜之偶合)進行膜修飾需要較長反應時間。較長反應時間排除將需要膜之極緩慢移動且因此極長處理時間的卷軸式膜修飾方法。
存在對複合材料修飾方法之需求,其中反應溶液在長時間段內流動通過複合材料之支持總成。增加偶合至複合材料之配體改良親和培養基之結合能力。結合方法應充分利用快速、高效且可易於控制之反應以將配體偶合至複合材料。
在一個態樣中,本發明關於用於將配體偶合至功能化複合材料的方法,其中官能化複合材料以共同延伸薄片(coextensive sheets)之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置,該方法包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;以及b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該功能化複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵。
[圖1A]描繪堆疊於夾層(例如篩網)之間的例示性複合材料之示意性表示,其中流體實質上流動跨越功能化複合材料之層(切向流動)。
[圖1B]描繪堆疊於夾層(例如篩網)之間的例示性複合材料之示意性表示,其中流體實質上流動通過複合材料複合材料之層(直接流動)。
[圖2]展示以螺旋捲繞組態具有夾層之例示性複合材料。
[圖3]展示與使用分批法結合之膜相比,使用流動通過法結合之蛋白A親和配體膜在10個膜體積/分鐘之流動速率下的IgG動態結合能力。
[圖4]為說明在層析管柱中組裝之複合材料層(亦即膜)、夾層(亦即篩網)及流動分佈層之草圖。再重複含有10個膜之此圖案9次,直至組裝100個膜。隨後添加一個額外流動分佈層。
[圖5A]展示隨堆疊內之膜位置而變化之IgG動態結合能力。
[圖5B]展示隨堆疊內之膜位置而變化之膜通量。
[圖6]為說明不同位置之草圖,其中複合材料之圓形區段在與篩網交錯之螺旋捲繞之輥上的蛋白A配體切向流動耦合之後自矩形膜薄片移除。
親和培養基之能力很大程度上視可與培養基(諸如複合材料)之流體可進入表面結合之親和配體的量而定。增加配體偶合至複合材料之結合方法將增加結合能力。在一些具體實例中,此等方法充分利用快速、高效且可易於控制之反應以使複合材料功能化。在一些具體實例中,複合材料為吸附性大孔層析膜。在一些具體實例中,涉及配體溶液直接流動通過膜(亦即,閉端流動)或跨越膜(亦即,切向流動)之親和配體結合的方法產生與分批或靜態結合方法相比具有經改良之動態結合能力的親和膜。
層析膜利用快速對流的質量輸送機制來促進快速純化或分離操作。然而,為了使此等操作之生產力最大化,必須最大化用於目標化合物之膜
的結合能力。在一些具體實例中,本發明描述一種用於在流動速率、緩衝液pH及濃度、親和配體濃度及暴露時間之適當條件下,將配體結合至含有側接反應性官能基之膜的流通或閉端流動方法。在一些具體實例中,本發明描述一種交叉流動或切向流動方法,其用於在流動速率、緩衝液pH及濃度、親和配體濃度及暴露時間之適當條件下,將配體結合至含有側接反應性官能基之膜。在一些具體實例中,該等方法產生蛋白質結合能力大於藉由使用分批、非流動結合方法,使用類似緩衝液條件及親和配體所達成之結合親和性層析膜。
流通及交叉流動結合方法產生始終較高的膜結合能力且可在含有允許即時觀測反應進展且由此反應製程最佳化之在線量測工具的設備上進行。與快速結合動力學組合之較高膜結合能力能夠實現快速、高度有成效的層析純化操作。
出於方便起見,在進一步描述本發明之前,在此處收集本說明書、實例及所附申請專利範圍中所採用之某些術語。此等定義應依據本發明之剩餘部分來閱讀且如所屬技術領域中具有通常知識者所理解。除非另外定義,否則本文所使用之所有技術及科學術語具有如所屬技術領域中具有通常知識者通常所理解之含義相同的含義。
在描述本發明時,在本說明書中使用多種術語。標準術語廣泛用於過濾、流體遞送及一般流體處理領域中。
冠詞「一(a/an)」在本文中用於指一種或超過一種(亦即,至少一種)該冠詞之文法對象。舉例而言,「一要素(an element)」意謂一個要素或超過一個要素。
術語「包含(comprise/comprising)」用於包括性的開放意義,意謂可包括其他要素。
術語「包括(including)」用以意謂「包括(但不限於)(including but not limited to)」。「包括」及「包括(但不限於)」可互換地使用。
術語「親和性層析法(affinity chromatography)」係指基於固定配體與其結合搭配物之間的特異性結合相互作用之分離方法。特異性結合相互作用之實例包括(但不限於):抗體/抗原、酶/基底及酶/抑制因子相互作用。
術語「親和培養基(affinity media)」係指包含複數個固定配體之材料。舉例而言,複合材料包含共價結合之配體。
術語「聚合物(polymer)」係指藉由重複單元(單體)之聯合形成的大分子。術語聚合物亦涵蓋共聚物。
術語「共聚物(co-polymer)」係指至少兩種或更多種不同單體的聚合物。若交聯劑為雙官能性單體,則共聚物可由交聯劑及單體構成。
術語「功能化複合材料(functionalized composite material)」係指大孔交聯凝膠,其包含位於支撐構件之孔隙中之複數個側接反應性官能基。
術語「側接反應性官能基(pendant reactive functional group)」係指當配體溶液與官能基接觸時與配體形成一或多個共價鍵之官能基。與包含胺基之配體形成共價鍵之側接反應性官能基之實例包括(但不限於):環氧(epoxides)、醛、羧酸、反應性鹵素、反應性酯、異氰酸酯、異硫氰酸酯、磺醯基鹵化物、碳二亞胺(carbodiimide)、醯基疊氮、氟苯、碳酸酯、N-羥基丁二醯亞胺酯、醯亞胺酯及氟苯基酯。與包含硫醇基之配體形成共價鍵之側接反應性官能基之實例包括(但不限於):環氧、硫醇、二硫化物、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、順丁烯二醯亞胺、鹵乙醯、吡啶基二硫化物、硫代硫酸酯及反應性鹵素。
術語「配體(ligand)」係指結合特異性結合搭配物之分子。舉例而言,蛋白質、抗體、激素或藥物與特定受體結合。
如本文所用,術語「蛋白A(Protein A)」或「PrA」係指來自金
黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)之細菌蛋白、蛋白A衍生物或重組蛋白A,其具有以高親和力結合免疫球蛋白G(IgG)類之哺乳動物抗體的能力。舉例而言,蛋白A可自其天然來源(例如,金黃色葡萄球菌)回收。蛋白A可以合成方式(例如,藉由肽合成或藉由重組技術)產生,且其片段及變異體保留結合具有CH2/CH3區(諸如Fc區)之蛋白質的能力。蛋白A可商業上購買,例如,購自Repligen、Pharmacia、EMD Millipore及Fermatech。已在大腸桿菌中選殖及表現蛋白A之基因,從而允許產生大量重組蛋白A及蛋白A衍生物。
與偶合方法結合之術語「洗滌溶液(wash solution)」係指將偶合反應物帶走之溶液。亦即,移除任何過量的可聚合單體及任何過量的配體之溶液。
關於偶合方法之術語「淬滅溶液(quenching solution)」用於意謂包含與任何殘餘側接反應性官能基共價鍵結以形成非反應基之反應性化合物的溶液。亦即,反應性化合物將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基。
術語「非反應基(non-reactive group)」係指在進一步偶合反應及分離方法之條件下不形成共價鍵之基團。舉例而言,將非反應基暴露於包含物質混合物之流體將不會導致在該物質與非反應基之間形成共價鍵。
術語「緩衝液(buffer)」係指藉由其酸-鹼結合組分之作用抵抗pH變化的溶液。可用於本文所描述之方法中之各種緩衝液描述於緩衝液中。A Guide for the Preparation and Use of Buffers in Biological Systems,Gueffroy,D.編Calbiochem公司(1975)。不同緩衝液維持pH值之不同範圍,例如磷酸鹽緩衝液通常用於6.0與8.0之間的pH值,而對於較高pH值,可使用硼酸鹽緩衝液,且對於較低pH值,可使用碳酸鹽緩衝液。所屬技術領域中具有通常知識者將能夠易於鑑別待使用之適合的緩衝液,視待維持之pH而定。可用於根據本發明之方法中之緩衝液之非限制性實例包括MES、MOPS、MOPSO、Tris、HEPES、磷酸鹽、
乙酸鹽、檸檬酸鹽、丁二酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽及銨緩衝液,以及此等緩衝液之組合。
關於流體流動及過濾之術語「交叉流動(crossflow)」用於意謂流體流動或過濾組態,其中流動流體係沿著複合材料(例如,過濾介質)之表面引導,且通過此類複合材料之流體之一部分具有「交叉方向(cross-wise)」(亦即,垂直於沿著此類複合材料之表面流動之流體的方向)之速度分量。
術語「切向流動(tangential flow)」或「切向過濾(tangential filtration)」用於意謂流體流或過濾方法,其中流動流體實質上平行(亦即,相切)於複合材料(例如,過濾介質)之表面引導,且流體之一部分通過此類複合材料以提供滲透物。術語「切向過濾」及「掃流過濾(crossflow filtration)」在所屬技術領域中通常可互換地使用。
關於流體流動及過濾之術語「閉端(dead-end)」用於意謂流體流動或過濾組態,其中流動流體經引導通過複合材料(例如,過濾介質),且通過此類複合材料之流體之一部分具有通過(亦即,平行於流體流動通過此類複合材料之方向)之速度分量。
術語「直接流動(direct flow)」或「直接過濾(direct filtration)」用於意謂流體流動流或過濾方法,其中流動流體實質上經引導通過(亦即,直接)至複合材料(例如過濾介質)之表面,且流體之大部分通過此類複合材料以提供濾液。術語「直接過濾」及「閉端過濾(dead-end filtration)」在所屬技術領域中可互換地使用。
術語「滲透物(permeate)」用於意謂通過過濾介質且通過可操作地連接至此類過濾介質之過濾裝置中之第一出口埠的流體之一部分。術語「傾出液(decantate)」用於意謂沿著過濾介質之表面流動但不通過此類過濾介質,且通過可操作地連接至此類過濾介質之過濾裝置中之第二出口埠之流體之一部
分。
掃流過濾及切向過濾為熟知的過濾方法。參考可為例如美國專利第5,681,464號、第6,461,513號、第6,331,253號、第6,475,071號、第5,783,085號、第4,790,942號,該等專利之揭示內容以引用之方式併入本文中。亦可參考「Filter and Filtration Handbook」,第4版,T. Christopher Dickenson,Elsevier Advanced Technology,1997,其揭示內容以引用之方式併入本文中。
如本文所使用之「結合-洗提模式(bind-elute mode)」係指層析之操作方法,其中確定緩衝液條件使得目標蛋白及非所需污染物結合至層析支撐物或複合材料。隨後藉由改變條件以使得分別洗提目標蛋白及污染物來達成目標蛋白自其他組分之分離。在某些具體實例中,本文所描述之膜可用於以高傳導性、高體積輸送量及選擇性具有高動態結合能力之「結合-洗提模式」中。在某些具體實例中,洗提劑中之目標蛋白之量減少約50%至約99%。在某些具體實例中,目標蛋白之聚集體中之洗提劑減少約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%或約99%。
如本文所用,術語「流通模式(flow-through mode)」係指層析之操作方法,其中確定緩衝液條件,使得在施加後完整目標蛋白流動通過膜,而選擇性保留污染物。在某些具體實例中,本文所描述之膜可以在蛋白A純化後製成中之「流通模式」使用以移除關鍵污染物,諸如單步驟中之DNA、宿主細胞蛋白(host cell protein;HCP)、浸出蛋白A、非所需聚集體及病毒。
如藉由任何適合的方法所測定,所屬技術領域中具有通常知識者可理解大孔交聯凝膠之術語「平均孔徑(average pore diameter)」。舉例而言,平均孔徑可藉由表面之環境掃描電子顯微(environmental scanning electron microscopy;ESEM)影像來估算。ESEM可為一種用於表徵微過濾膜之極簡單且適用的技術。可依據頂層、橫截面及底層獲得膜之清晰且簡潔的圖像;可自
相片估算孔隙率及孔隙大小分佈。
支撐構件之「體積孔隙率(volume porosity)」係藉由簡單計算來確定。舉例而言,對於用聚丙烯製成之支撐構件,量測支撐構件之外部尺寸,且計算總計體積[舉例而言,若支撐構件為固體或無孔的,則支撐構件之體積,對於平坦圓形盤:V=πr2h]。隨後確定支撐構件之質量。因為聚丙烯之密度為已知的或可由Brandrup等人所編輯之Polymer Handbook,第VII章,Wiley and Sons,New York,1999來確定,所以體積孔隙率如以下實例中來計算:體積孔隙率={(若為固體支撐構件之體積)-[(支撐構件之質量)/(聚丙烯之密度)]}/(若為固體支撐構件之體積)。
在此計算中,支撐構件之孔隙體積=(支撐構件之外部尺寸的體積)-[(支撐構件之質量)/(聚丙烯之密度)]。舉例而言,聚丙烯之密度=0.91g/cm3。
複合材料之體積孔隙率ε為各複合材料之實驗上所測定之值。其藉由質量計算。將大孔交聯凝膠併入支撐構件之空隙體積中。在乾燥至恆重之後量測所併入之凝膠的質量。聚合物之部分比體積為已知的或可由Brandrup等人所編輯之Polymer Handbook,第VII章,Wiley and Sons,New York,1999來確定。凝膠可佔據之最大體積為支撐構件之空隙體積(如上文所描述來計算)。計算凝膠之體積孔隙率
ε={(支撐構件之空隙體積)-[(凝膠之質量)×(凝膠聚合物之部分比體積)]}/(支撐構件之空隙體積)
在一些具體實例中,配體為蛋白A(PrA)。PrA捕捉層析為在生物治療性單株抗體(mAb)之下游純化中之一個重要的步驟。PrA配體選擇性結合至mAb上之Fc及/或Fab結合域,同時允許大部分雜質(宿主細胞蛋白質、DNA、殘餘細胞培養基)流過樹脂。典型地在裝載步驟之後洗滌PrA培養基以移除額外雜質,且隨後在低pH下洗提所捕捉之mAb。洗提中之mAb明顯更純,且
相對於澄清細胞培養物,亦經濃縮。然而,例如具有PrA之親和培養基極其昂貴且必須在若干年內用於許多批料以降低每批料之成本。理想地,親和培養基可用於其用於純化目標物質(例如mAb)之單一批料之最大數目之捕捉層析循環(約200各),其將顯著減小處理單一批料所需之PrA培養基之體積。隨後,可在純化mAb之單一批料之後處理PrA培養基,消除與儲存樹脂相關之成本。目前,用於生物治療性mAb之下游純化的大部分PrA培養基呈樹脂形式。將mAb緩慢質量轉移至多孔樹脂結構中需要較長的裝載時間,其中滯留時間在2分鐘至10分鐘範圍內。降低裝載步驟期間之滯留時間顯著降低PrA樹脂至動態結合能力,其定義為裝載至層析培養基上之mAb之質量除以層析培養基之體積。較長裝載時間排除樹脂每批循環超過幾次(2-4次),而不延長PrA捕捉層析步驟至數天。
PrA膜可在低得多的滯留時間(例如,0.1-1分鐘)下裝載且因此提供快速循環捕捉層析步驟之機會。在一些具體實例中,PrA膜之快速循環允許相對於相同體積之PrA樹脂,在相同時間量內純化多得多的mAb。因此,在給定時間段內,較小體積之PrA膜之快速循環可用於捕捉與較少循環次數之大得多的樹脂相同的mAb量。在一些具體實例中,PrA膜提供使用PrA膜之全部壽命來處理mAb之單一批料,從而顯著降低用於建立mAb下游純化製程之預付成本且消除與儲存樹脂相關之成本。
在一些具體實例中,蛋白A為親和配體。在一些具體實例中,蛋白A為蛋白質、肽或重組蛋白,其包含結合單株抗體(例如,IgG抗體)之配體及可與側接反應性官能基(例如,Cys之硫醇或Lys之胺)形成共價鍵之部分。在一些具體實例中,蛋白A為包含與抗體之Fc域結合之配體的蛋白質、肽或重組蛋白,及可與側接反應性官能基形成共價鍵之部分。在一些具體實例中,蛋白A為包含與抗體之Fab域結合之配體的蛋白質、肽或重組蛋白,及可與側接反應性官能基形成共價鍵之部分。在一些具體實例中,蛋白A可與複數個側反應性官能
基形成複數個共價鍵。在一些具體實例中,蛋白A與功能化複合材料形成多個共價鍵。
在一些具體實例中,蛋白A包含多個域。在一些具體實例中,蛋白A包含1、2、3、4、5、6、7個或更多個域。在一些具體實例中,蛋白A域彼此相同。在一些具體實例中,蛋白A域彼此不同。在一些具體實例中,蛋白A對降解具有抗性。
在一些具體實例中,蛋白A固定於固相支撐材料上。在一些具體實例中,蛋白A共價鍵結至複合材料。在一些具體實例中,蛋白A係指含有層析固體支撐基質之親和層析層析樹脂或管柱,蛋白A共價附接至該層析固體支撐基質。
複合材料之化學修飾比樹脂更具挑戰性。舉例而言,具有緩慢反應化學之膜之卷軸式修飾製程將需要膜極其緩慢的移動通過反應溶液及在大規模上與修飾不相容之極其長的處理時間。
在一些具體實例中,本文所揭示之配體偶合方法可用於修飾複合材料,諸如膜。
在一個態樣中,本發明關於將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;以及b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該功能
化複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵;其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在一些具體實例中,可經由一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之原位反應形成交聯凝膠。在某些具體實例中,凝膠可經由一或多種可交聯聚合物與一或多種交聯劑之反應形成。
在一些具體實例中,交聯聚合物為大孔的。聚合物內之孔隙率可在聚合期間藉由交聯程度、在形成聚合物網狀物期間排除聚合鏈之溶劑或兩者之某一組合來提高。在一些具體實例中,增加濃度之交聯劑產生大孔交聯凝膠。在一些具體實例中,孔隙率通過改變聚合物-(稀釋劑+單體)相互作用之程度、交聯劑之量、稀釋劑之量、引發劑濃度及聚合溫度受影響。
聚合物中之交聯程度可藉由調節單體比率來調節。聚合物網狀物中之聚合物的鏈長且因此,交聯程度亦可藉由使用特定單體控制,該特定單體賦予最終聚合物及膜特定的物理化學特性。此等「調節(tuning)」單體可影響聚合物鏈與溶劑系統之相互作用。此外,此等單體之親水性/疏水性可影響所得凝膠之最終水溶脹特性及聚合物網狀物之親水性/疏水性表面特性。
為使無孔隙之形成複合材料最小化,選擇溶劑系統及單體以確保存在足夠驅動力以在某一時刻自溶液排除增長的聚合物鏈,由此形成大孔。特定言之,溶劑與非溶劑之混合物經調節以提供可最初溶解所有反應物但在交聯聚合物鏈生長至大於某一分子量時充當交聯聚合物鏈之不良溶劑的適合反應系
統。具有過高比例不良溶劑(對於聚合物鏈)之溶劑系統可導致增長的聚合物鏈快速沈澱,從而降低孔隙率。大孔之大小一般取決於交聯劑之性質及濃度、形成凝膠之一或多種溶劑之性質、任何聚合引發劑或催化劑之量及(若存在)致孔劑之性質及濃度。在某些具體實例中,複合材料可具有較窄孔隙-大小分佈。
在一些具體實例中,大孔交聯凝膠在惰性稀釋劑存在下,在可聚合單體之自由基交聯聚合期間由於相分離而形成。在一些具體實例中,反應系統包含聚合物網狀物、可溶性聚合物及低分子化合物(單體及稀釋劑)形成大孔交聯聚合物。在一些具體實例中,大孔交聯凝膠僅稍微溶脹於溶劑中。
一般而言,許多高度多孔及非剛性聚合材料相對較弱且不能耐受在典型膜分離製程(例如,液相層析)期間所產生之壓力。因此,為了製備機械適合的膜,在某些具體實例中,藉由直接在基底孔隙內合成聚合物來產生包含多孔基底(諸如由化學惰性聚丙烯製成之織物基底)及多孔交聯聚合物之複合材料。
在某些具體實例中,當使用環境掃描電子顯微(ESEM)檢驗時,複合材料展示併入基底纖維內之良好連接之凝膠網狀物。
在一些具體實例中,形成高聚合物密度區(其亦稱為聚合物鏈之捆綁或側向聚集)在高聚合物密度區之間保留大孔。在一些具體實例中,大孔交聯凝膠具有非均質外觀。
在某些具體實例中,用作本發明中之膜的複合材料描述於美國專利第7,316,919號;第8,206,958號;第8,187,880號;第8,211,682號;第8,652,849號;第8,192,971號;第8,206,982號;第8,367,809號;第8,383,782號;第8,133,840號;第9,962,691號;以及第10,357,766號;美國專利申請案第14/190,650號、第16/055,786號及第16/516,500號中,該等專利之所有特此以引用之方式併入。
在某些具體實例中,本發明關於本文所揭示之方法中之任一者,
其中功能化複合材料包含i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;以及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙。
在某些具體實例中,本發明關於本文所揭示之方法中之任一者,其中複合材料之大孔交聯凝膠具有平均直徑為約5nm至約10,000nm之大孔。在某些具體實例中,大孔交聯凝膠具有平均直徑在約10nm至約3000nm之間的大孔。在某些具體實例中,大孔交聯凝膠具有平均直徑在約25nm與約1500nm之間的大孔。在某些具體實例中,大孔交聯凝膠具有平均直徑在約50nm與約1000nm之間的大孔。在某些具體實例中,大孔交聯凝膠具有平均直徑為約50nm、約100nm、約150nm、約200nm、約250nm、約300nm、約350nm、約400nm、約450nm、約500nm、約550nm、約600nm、約650nm或約700nm之大孔。
在某些具體實例中,大孔之直徑係藉由本文所描述之技術中之一者估算。在某些具體實例中,藉由毛細流動測孔術計算大孔之直徑。因為僅最大孔隙率為給定材料之特徵特性,所以相對於最大孔隙率定義巨觀多孔性為適當的。
在某些具體實例中,本發明關於本文所揭示之方法中之任一者,其中複合材料之大孔交聯凝膠為中性水凝膠、帶電水凝膠、聚電解質凝膠、疏水性凝膠、中性凝膠或包含官能基之凝膠。在某些具體實例中,本發明關於本文中所揭示之方法中之任一者,其中複合材料之大孔交聯凝膠為中性或帶電水凝膠;並且中性或帶電水凝膠選自由以下者組成之群:交聯聚(乙烯醇);聚(丙烯醯胺);聚(異丙基丙烯醯胺);聚(乙烯基吡咯啶酮);聚(羥甲基丙烯酸酯);聚(環
氧乙烷);丙烯酸或甲基丙烯酸與丙烯醯胺、異丙基丙烯醯胺或乙烯基吡咯啶酮之共聚物;丙烯醯胺-2-甲基-1-丙磺酸與丙烯醯胺、異丙基丙烯醯胺或乙烯基吡咯啶酮之共聚物;(3-丙烯醯胺基-丙基)三甲基氯化銨與丙烯醯胺、異丙基丙烯醯胺或N-乙烯基-吡咯啶酮之共聚物;以及二烯丙基二甲基氯化銨與丙烯醯胺、異丙基丙烯醯胺或乙烯基吡咯啶酮之共聚物。在某些具體實例中,本發明關於本文中所揭示之方法中之任一者,其中複合材料之大孔交聯凝膠為聚電解質凝膠;並且聚電解質凝膠選自由以下者組成之群:交聯聚(丙烯醯胺基-2-甲基-1-丙磺酸)及其鹽、聚(丙烯酸)及其鹽、聚(甲基丙烯酸)及其鹽、聚(苯乙烯磺酸)及其鹽、聚(乙烯磺酸)及其鹽、聚(海藻酸)及其鹽、聚[(3-丙烯醯胺基丙基)三甲基銨]鹽、聚(二烯丙基二甲基銨)鹽、聚(4-乙烯基-N-甲基吡啶陽離子)鹽、聚(乙烯基苯甲基-N-三甲基銨)鹽以及聚(伸乙亞胺)及其鹽。在某些具體實例中,本發明關於本文所揭示之方法中之任一者,其中複合材料之大孔交聯凝膠為疏水性凝膠;並且疏水性凝膠選自由以下者組成之群:丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十二酯、十八烷基丙烯醯胺、丙烯酸硬脂酯及苯乙烯之交聯聚合物或共聚物。在某些具體實例中,本發明關於本文所揭示之方法中之任一者,其中複合材料之大孔交聯凝膠為中性凝膠;並且中性凝膠選自由以下者組成之群:丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯基丙烯醯胺、N-甲基-N-乙烯基乙醯胺及N-乙烯基吡咯啶酮之交聯聚合物或共聚物。
在某些具體實例中,交聯複合材料(例如膜)進一步用化學官能基或分子物種接枝以提供功能化複合材料。在某些具體實例中,交聯聚合物可藉由聚合後修飾來功能化以形成功能化複合材料。在某些具體實例中,包含功能化交聯聚合物之功能化複合材料可藉由聚合後修飾偶合至配體。在此兩步法中,在個別的接枝步驟期間修飾過量側接反應性官能基,例如在硫醇-烯烴聚合期間產生之過量的硫醇或烯烴基。藉由控制單體與交聯劑饋入比率,最終聚合
物可具有過剩的側接反應性官能基。功能化複合材料之側接反應性官能基可隨後用於偶合反應,諸如點擊反應中以進一步修飾最終聚合物化學物質或官能性。在某些具體實例中,複合材料中之交聯聚合物含有可用於經由偶合反應附接各種配體之殘餘反應基,稱為側接反應性官能基,諸如硫醇或不飽和碳-碳鍵。在某些具體實例中,此方法適用於製備含有各種適用於層析之配體的聚合複合材料(例如,膜)。舉例而言,生物分子(例如蛋白質)之層析分離。舉例而言,此方法可用於向複合材料(例如,膜)引入離子交換官能基(例如,羧酸酯、磺酸酯、四級銨、胺)、疏水性相互作用部分(諸如藉由使用1-辛硫醇或1-辛烯之辛基)及用於生物-親和層析之生物分子(諸如用於單株抗體純化之半胱胺酸-蛋白A)。
在一些具體實例中,複合材料顯示高選擇性及高流動速率、低背壓、便宜且允許較長管柱使用壽命、較短過程時間及總體操作靈活性。
在某些具體實例中,本發明關於前述複合材料中之任一者,其中複合材料為膜。
在某些具體實例中,本發明關於前述複合材料中之任一者,其中複合材料具有約50°至約120°之水接觸角。
在一些具體實例中,支撐構件具有空隙體積;且支撐構件之空隙體積實質上填充有大孔交聯凝膠。在一些具體實例中,多孔支撐構件之體積孔隙率為約40%至約90%。在一些具體實例中,多孔支撐構件之體積孔隙率為約50%至約80%。在一些具體實例中,多孔支撐構件之體積孔隙率為約50%、約60%、約70%或約80%。
在某些具體實例中,多孔支撐物為平坦的。
在某些具體實例中,多孔支撐物為圓盤形的。
許多多孔基底或膜可用作支撐構件。在一些具體實例中,多孔支撐構件係由聚合材料製成。在某些具體實例中,支撐物可為聚烯烴,其可以低成本獲得。在某些具體實例中,聚烯烴可為聚(乙烯)、聚(丙烯)或聚(偏二氟乙烯)。提及藉由熱誘導相位分離(thermally induced phase separation;TIPS)或非溶劑誘導相位分離製得之經延伸之聚烯烴膜。在某些具體實例中,支撐構件可由天然聚合物,諸如纖維素或其衍生物製成。在某些具體實例中,適合的支撐物包括聚醚碸膜、聚(四氟乙烯)膜、耐綸膜、纖維素酯膜、玻璃纖維或濾紙。在一些具體實例中,支撐構件包含選自由以下者組成之群的聚合材料:聚碸、聚醚碸、聚伸苯醚(polyphenyleneoxides)、聚碳酸酯、聚酯、纖維素及纖維素衍生物。
在某些具體實例中,多孔支撐物由織物或非織物纖維材料構成,例如聚烯烴,諸如聚丙烯。此類纖維織物或非織物支撐構件之孔隙大小可大於TIPS支撐構件,在一些情況下至多約75μm。支撐構件中之較大孔隙准許在大孔凝膠中形成具有較大大孔之複合材料。亦可使用非聚合支撐構件,諸如基於陶瓷之支撐物。多孔支撐構件可呈各種形狀及大小。
在一些具體實例中,支撐構件呈膜形式。
在一些具體實例中,支撐構件具有約10μm至約2000μm、約10μm至約1000μm或約10μm至約500μm之厚度。在一些具體實例中,支撐構件具有約30μm至約300μm之厚度。在一些具體實例中,支撐構件之厚度為約30μm、約50μm、約100μm、約150μm、約200μm、約250μm或約300μm。
在一些具體實例中,支撐構件之孔隙具有約0.1μm至約50μm之平均孔徑。在一些具體實例中,支撐構件之孔隙具有約0.1μm至約25μm之平均孔徑。在一些具體實例中,支撐構件之孔隙具有約0.5μm至約15μm之平均孔徑。
在一些具體實例中,支撐構件之孔具有約0.5μm、約1μm、約2μm、約3μm、約4μm、約5μm、約6μm、約7μm、約8μm、約9μm、約10μm、約11μm、約12μm、約13μm、約14μm或約15μm之平均孔徑。
在其他具體實例中,可例如藉由堆疊組合多個多孔支撐單元。在一個具體實例中,可在凝膠形成於多孔支撐物之空隙內之前組裝多孔支撐物膜堆疊,例如2至10個膜。在另一具體實例中,使用單一支撐構件單元以形成複合材料膜,其隨後在使用之前堆疊。
凝膠可錨定於支撐構件內。術語「錨定(anchored)」意欲意謂凝膠固持於支撐構件之孔隙內,但術語不一定限於意謂凝膠化學黏結至支撐構件之孔隙。凝膠可藉由施加於其上之物理約束藉由與支撐構件之結構元件纏絡及纏繞來保持,而不實際上化學接枝至支撐構件,但在一些具體實例中,凝膠可接枝至支撐構件之孔隙表面。
在某些具體實例中,交聯凝膠為大孔的。在此等情況下,由於大孔存在於佔據支撐構件之孔隙的凝膠中,凝膠之大孔必須小於支撐構件之孔隙。因此,複合材料之流動特徵及分離特徵取決於凝膠之特徵,但大部分與多孔支撐構件之特徵無關,其限制條件為存在於支撐構件中之孔隙之大小大於凝膠之大孔的大小。複合材料之孔隙率可藉由用凝膠填充支撐構件來定製,該凝膠之孔隙率在使用時部分或完全由單體或聚合物、交聯劑、反應溶劑及致孔劑之性質及量決定。複合材料之特性部分(若非完全)由凝膠之特性確定。淨結果為本發明提供對複合材料之大孔-大小、滲透性及表面積之控制。
當存在時,複合材料中之大孔之數目不由支撐材料中之孔隙的數目決定。複合材料中大孔之數目可比支撐構件中之孔隙之數目多得多,此係因
為大孔小於支撐構件中之孔隙。如上文所提及,支撐材料之孔隙大小對大孔凝膠之孔隙大小的影響大體上為可忽略的。在支撐構件在孔隙大小及孔隙大小分佈方面具有較大差異,且在具有極小孔隙大小及較窄孔隙大小分佈範圍之大孔凝膠的彼等情況下,發現一個例外狀況。在此等情況下,在大孔凝膠之孔隙大小分佈微弱地反映支撐構件之孔隙大小分佈的較大變化。在某些具體實例中,在此等情形中可使用具有略微狹窄之孔隙大小範圍的支撐構件。
在某些具體實例中,本發明關於前述複合材料中之任一者,其中複合材料係相對無毒的。
在某些具體實例中,本發明之複合材料可藉由單步法製備。在某些具體實例中,此等方法可使用水或其他環境良性溶劑作為反應溶劑。在某些具體實例中,方法可為快速的,且因此可導致簡單及/或快速製造製程。在某些具體實例中,複合材料之製備可為便宜的。
在某些具體實例中,複合材料可藉由在一或多種適合的溶劑中混合一或多種單體、一或多種交聯劑、一或多種引發劑及視需要一或多種致孔劑來製備。在某些具體實例中,所得混合物可為均相的。在某些具體實例中,混合物可為非均相的。在某些具體實例中,混合物隨後可引入適合的多孔支撐物中,其中可發生凝膠形成反應。
在某些具體實例中,致孔劑可添加至反應混合物,其中致孔劑可廣泛描述為孔隙產生添加劑。在某些具體實例中,致孔劑可選自由熱力學上不良溶劑及可萃取聚合物(例如,聚(乙二醇))、界面活性劑及鹽組成之群。
在一些具體實例中,必須引發凝膠形成反應。在某些具體實例中,凝膠形成反應可藉由任何已知方法引發,例如經由熱活化或暴露於UV輻
射。在某些具體實例中,反應可在光引發劑存在下藉由UV輻射引發。在某些具體實例中,光引發劑可選自由以下者組成之群:2-羥基-1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮(Irgacure 2959)、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)(ACVA)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)、苯甲酮、安息香及安息香醚(諸如安息香乙醚及安息香甲醚)、二烷氧基苯乙酮、羥烷基苯酮及α-羥甲基安息香磺酸酯。熱活化可能需要添加熱引發劑。在某些具體實例中,熱引發劑可選自由以下者組成之群:1,1'-偶氮雙(環己烷甲腈)(VAZO®催化劑88)、偶氮雙(異丁腈)(AIBN)、過硫酸鉀、過硫酸銨及過氧化苯甲醯。
在某些具體實例中,凝膠形成反應可藉由UV輻射引發。在某些具體實例中,可將光引發劑添加至凝膠形成反應之反應物中,且含有單體、交聯劑及光引發劑之混合物的支撐構件可暴露於波長為約250nm至約400nm之UV輻射持續數秒至數小時之時段。在某些具體實例中,含有單體、交聯劑及光引發劑之混合物的支撐構件可暴露於約350nm之UV輻射持續數秒至數小時之時段。在某些具體實例中,含有單體、交聯劑及光引發劑之混合物的支撐構件可暴露於約350nm之UV輻射約10分鐘。在某些具體實例中,可見波長光可用於引發聚合。在某些具體實例中,支撐構件必須在所使用之波長下具有低吸光度使得能量可透射通過支撐構件。
在某些具體實例中,聚合之速率可對大孔凝膠中所獲得之大孔之大小具有影響。在某些具體實例中,當凝膠中交聯劑之濃度增加至足夠濃度時,凝膠之成分開始聚集以產生高聚物密度之區域及具有極少聚合物或無聚合物之區域,後一區域在本說明書中稱為「大孔(macropore)」。此機制受聚合速率影響。
在某些具體實例中,一旦製備複合材料,則可用各種溶劑洗滌複合材料以移除任何未反應之組分及任何並不錨定於支撐物內之聚合物或寡聚
物。在某些具體實例中,適用於洗滌複合材料之溶劑包括水、酸性(例如,HCl)或鹼性(例如,NaOH)水溶液、鹽水溶液(例如,NaCl)、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇及DMF。
本文提供用於藉由使包含配體之第一溶液流動跨越或流動通過功能化複合材料來將配體偶合至功能化複合材料的方法。
在一個態樣中,本發明關於將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;以及b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該功能化複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵;其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在某些具體實例中,本發明關於提供前述功能化複合材料中之任一者。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一溶液實質上流動跨越功能化複合材料。在一些具體實例中,流體流徑與功能化
複合材料之表面相切(圖1A)。在一些具體實例中,切向流動提供較低壓降及/或允許由許多複合材料層構成之堆疊同時偶合。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一溶液實質上流動通過功能化複合材料。在一些具體實例中,流體流徑直接通過功能化複合材料(圖1B)。在一些具體實例中,直接流動提供隨著複合材料層之數目增加而增加之壓降。在一些具體實例中,壓降限制堆疊中之層之數目。在一些具體實例中,一或多個夾層用以分配流動。在一些具體實例中,直接流動增加配體至多孔複合材料結構中之質量轉移速率。
在某些具體實例中,交聯大孔凝膠進一步用化學官能基或分子物種接枝以提供功能化複合材料。在某些具體實例中,交聯聚合物可藉由聚合後改質來功能化以形成功能化複合材料。在此兩步法中,在個別的接枝步驟期間改質過量側接反應性官能基,例如在硫醇-烯烴聚合期間產生之過量的硫醇或烯烴基。藉由控制單體與交聯劑饋入比率,最終聚合物可具有過剩的側接反應性官能基。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中側接反應性官能基選自由以下者組成之群:醛、胺、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、環氧、羥基、硫醇、酸酐、疊氮(azide)、反應性鹵素、醯氯(acid chloride)及其混合物。
在方法之一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵及硫醇。在一些具體實例中,側接反應性官能基衍生自包含硫醇官能基之分子或包含不飽和碳-碳鍵之分子。在一些具體實例中,側接反應性官能基衍生自包含硫醇官能基之分子;並且包含硫醇官能基之分子選自由以下者組成之群:3-巰基丙酸、1-巰基丁二酸、包含半胱胺酸殘基之多肽、包含半胱胺酸殘基之蛋白質、包含半胱胺酸殘基之重組蛋白、包含半胱胺酸殘
基之細菌免疫球蛋白-結合蛋白、包含半胱胺酸殘基之重組融合蛋白、半胱胺、1-硫己醣醇、聚(乙二醇)2-巰基乙基醚乙酸、聚(乙二醇)甲醚硫醇、1-硫甘油、2-萘硫醇、聯苯-4-硫醇、3-胺基-1,2,4-三唑-5-硫醇、5-(三氟甲基)吡啶-2-硫醇、1-[2-(二甲胺基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇、1-丙硫醇、1-丁硫醇、1-戊硫醇、1-己硫醇、1-辛硫醇、8-胺基-1-辛硫醇鹽酸鹽、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛硫醇、8-巰基-1-辛醇及γ-Glu-Cys。
在一些具體實例中,包含硫醇官能基之分子選自由以下者組成之群:包含半胱胺酸殘基之多肽、包含半胱胺酸殘基之蛋白質、包含半胱胺酸殘基之重組蛋白、包含半胱胺酸殘基之細菌免疫球蛋白-結合蛋白及包含半胱胺酸殘基之重組融合蛋白。在一些具體實例中,包含硫醇官能基之分子為包含半胱胺酸殘基之蛋白質。
在一些具體實例中,側接反應性官能基衍生自包含不飽和碳-碳鍵之分子;並且包含不飽和碳-碳鍵之分子選自由以下者組成之群:1-辛烯、1-己炔、4-溴-1-丁烯、烯丙基二苯基膦、烯丙胺、烯丙醇、3,4-二羥基-1-丁烯、7-辛烯-1,2-二醇、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、3-丁烯酸、3,4-脫氫-L-脯胺酸、月桂酸乙烯酯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、肉桂酸乙烯酯、醯基醯胺(acylamide)或丙烯酸酯。
在一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:醯氯、醯基疊氮、醛、胺、酸酐、疊氮、碳酸酯、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、碳二亞胺、羧酸、二硫化物、環氧、氟苯、氟苯基酯、鹵乙醯、羥基、醯亞胺酯、異氰酸酯、異硫氰酸酯、順丁烯二醯亞胺、N-羥基丁二醯亞胺酯、吡啶基二硫化物、反應性酯、反應性鹵素、磺醯基鹵化物、硫醇及硫代硫酸酯。在一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:醛、胺、環氧、羥基、酸酐、疊氮、反應性鹵素及醯氯。在一些具體實例中,側接反應性官能基選自
由以下者組成之群:醛、胺、環氧及羥基。在一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:環氧、醛、羧酸、反應性鹵素、反應性酯、異氰酸酯、異硫氰酸酯、磺醯基鹵化物、碳二醯亞胺、醯基疊氮、氟苯、碳酸酯、N-羥基丁二醯亞胺酯、醯亞胺酯及氟苯基酯。在一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:環氧、醛、羧酸、反應性鹵素、反應性酯、異氰酸酯、異硫氰酸酯、磺醯基鹵化物、碳二亞胺、醯基疊氮、氟苯、碳酸酯、N-羥基丁二醯亞胺酯、醯亞胺酯及氟苯基酯,且與胺基反應。在一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:環氧、硫醇、二硫化物、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、順丁烯二醯亞胺、鹵乙醯、吡啶基二硫化物、硫代硫酸酯及反應性鹵素。在一些具體實例中,側接反應性官能基選自由以下者組成之群:環氧、硫醇、二硫化物、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、順丁烯二醯亞胺、鹵乙醯、吡啶基二硫化物、硫代硫酸酯及反應性鹵素。
在一些具體實例中,包含側接反應性官能基之一或多種單體選自由以下者組成之群:縮水甘油甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺肟、丙烯酸酐、壬二酸酐、順丁烯二酸酐、醯肼、丙烯醯氯、甲基丙烯酸2-溴乙酯及乙烯基甲基酮。
在一些具體實例中,側接反應性官能基為醛。在一些具體實例中,包含側接反應性官能基之一或多種單體為乙烯基甲基酮。
在一些具體實例中,側接反應性官能基為胺。
在一些具體實例中,側接反應性官能基為環氧。在一些具體實例中,包含側接反應性官能基之一或多種單體為縮水甘油甲基丙烯酸酯。
在一些具體實例中,側接反應性官能基為羥基。
在一些具體實例中,第一配體包含第一官能性。在一些具體實例中,第一配體進一步包含至少一個接枝端基;並且第一官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫
官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性、π-π鍵接受官能性、金屬螯合官能性、生物分子及生物離子。在一些具體實例中,第一官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性及π-π鍵接受官能性。
在一些具體實例中,經由併入官能性單體來包括個別官能性。在一些具體實例中,各官能基之相對量可易於且容易地調節以用於最佳效能特徵。
在一些具體實例中,分子包含第一官能性,且分子選自由以下者組成之群:甲基丙烯酸2-(二乙胺基)乙酯、甲基丙烯酸2-胺基乙酯、丙烯酸2-羧乙酯、甲基丙烯酸2-(甲硫基)乙酯、丙烯醯胺、N-丙烯醯氧基丁二醯亞胺、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸酯丁酯、N,N-二乙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯酸2-(N,N-二甲胺基)乙酯或甲基丙烯酸2-(N,N-二甲胺基)乙酯、N-[3-(N,N-二甲胺基)丙基]甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羥丙酯、縮水甘油丙烯酸酯或縮水甘油甲基丙烯酸酯、乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸酐、丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丙酯、N-異丙基丙烯醯胺、苯乙烯、4-乙烯吡啶、乙烯磺酸、N-乙烯基-2-吡咯啶酮(VP)、丙烯醯胺基-2-甲基-1-丙磺酸、苯乙烯磺酸、海藻酸、(3-丙烯醯胺基丙基)三甲基鹵化銨、二烯丙基二甲基鹵化銨、4-乙烯基-N-甲基鹵化吡啶陽離子、乙烯基苯甲基-N-三甲基鹵化銨、甲基丙烯醯氧基乙基三甲基鹵化銨、3-磺丙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-甲氧基)乙酯或甲基丙烯酸2-(2-甲氧基)乙酯、羥乙基丙烯醯胺、N-(3-甲氧基丙基丙烯醯胺)、N-[參(羥甲基)甲基]丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-三級丁基丙烯醯胺或二丙酮丙烯醯胺。
在一些具體實例中,第一官能性為金屬螯合官能性。在一些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的金屬螯合官能性:八牙、六
牙、四牙、三牙、雙牙、亞胺基二甲酸(iminodicarboxylic acid)、亞胺基二乙酸及亞胺基二乙酸之鹽。
在一些具體實例中,金屬螯合官能性與複數個金屬離子錯合。在一些具體實例中,金屬螯合官能性選自由以下者組成之群:亞胺基二甲酸、亞胺基二乙酸及與複數個選自由以下者組成之群的金屬離子錯合的亞胺基二乙酸之鹽:過渡金屬離子、鑭系元素離子、貧金屬離子及鹼土金屬離子。在一些具體實例中,金屬螯合官能性選自由以下者組成之群:亞胺基二甲酸、亞胺基二乙酸及與複數個選自由以下者組成之群的金屬離子錯合的亞胺基二乙酸之鹽:鎳、鋯、鑭、鈰、錳、鈦、鈷、鐵、銅、鋅、銀、鎵、鉑、鈀、鉛、汞、鎘及金。在一些具體實例中,金屬螯合官能性為亞胺基二乙酸或與複數個金屬離子錯合的亞胺基二乙酸之鹽,其中金屬離子為鎳或鋯。
在一些具體實例中,第一官能性為生物分子或生物離子。在一些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的生物分子或生物離子:白蛋白;溶菌酶;病毒;細胞;人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組及天然來源之蛋白質,包括合成及天然來源之多肽、介白素-2及其受體;酶;單株抗體;抗原;凝集素;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;胰蛋白酶及其抑制因子;細胞色素C;肌球蛋白;重組人類介白素;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;肽H;核酸衍生之產物;合成或天然來源之DNA及合成或天然來源之RNA。在一些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的生物分子或生物離子:人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組或天然來源之蛋白質,包括合成或天然來源之多肽;單株抗體;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;以及肽L。在某些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的生物分子或生物離子:多肽、蛋白質、重組蛋白、細菌免疫球蛋白-結合蛋白、重組融合蛋白、
蛋白A、蛋白G、蛋白L及肽H。
在一些具體實例中,第一官能性包含蛋白A。在一些具體實例中,第一官能性包含蛋白A,其包括選自由以下者組成之群的蛋白A衍生物及重組蛋白A:包含半胱胺酸殘基之多肽、包含半胱胺酸殘基之蛋白質、包含半胱胺酸殘基之重組蛋白、包含半胱胺酸殘基之細菌免疫球蛋白-結合蛋白、包含半胱胺酸殘基之重組融合蛋白。在一些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的蛋白A:包含結合單株抗體(例如,IgG抗體)之配體的蛋白質、肽或重組蛋白,及可與側接反應性官能基形成共價鍵的部分。在一些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的蛋白A:包含與抗體之Fc域結合之配體的蛋白質、肽或重組蛋白,及可與側接反應性官能基形成共價鍵的部分。在一些具體實例中,第一官能性包含選自由以下者組成之群的蛋白A:包含與抗體之Fab域結合之配體的蛋白質、肽或重組蛋白,及可與側接反應性官能基形成共價鍵的部分。
在一些具體實例中,第一配體包含第一官能性及至少一個選自由以下者組成之群的接枝端基:醛、胺、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、環氧、羥基、硫醇及其混合物。在一些具體實例中,至少一個接枝端基為醛。在一些具體實例中,至少一個接枝端基為胺。在一些具體實例中,至少一個接枝端基為碳-碳雙鍵或碳-碳參鍵。在一些具體實例中,至少一個接枝端基為環氧。在一些具體實例中,至少一個接枝端基為羥基。在一些具體實例中,至少一個接枝端基為硫醇。
在某些具體實例中,硫醇烯接枝為將生物分子附接至膜之交聯聚合物之有吸引力的選項。反應係快速的,可在水性介質中有效進行,在室溫下起良好作用,且可使用相對較長波長光(365nm)來光引發,其對蛋白質生物活性具有極有限的影響。另外,其可允許受控的生物分子附著,其在保持生物
活性及生物分子之3D結構方面可為有利的。
在某些具體實例中,可將具有自由硫醇官能性之任何生物分子固定於本文所描述之複合材料上。此可極其適用於製備用於生物分離或生物催化膜之生物親和膜(藉由固定一或多種酶)。在某些具體實例中,複合材料可用寡核苷酸探針功能化以用於DNA偵測。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:c.以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,由此移除過量的第一配體。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:d.以第三流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,其中淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及e.視需要,以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物。
在一些具體實例中,使步驟b.之第一溶液再循環通過或跨越複合材料。
在一些具體實例中,使步驟d.之淬滅溶液再循環通過或跨越複合材料。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:c.視需要,以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第一配體;
d.以第三流動速率使第二溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化複合材料,其中第二溶液包含複數個含有至少三個反應基之第二配體,其中第二配體為交聯劑,並且視需要為包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體,由此在反應性官能基與第二配體之間形成複數個共價鍵。
在一些具體實例中,第二配體以至少兩部分添加。在一些具體實例中,包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體以至少兩部分添加。
在一些具體實例中,第二配體包含第二官能性。在一些具體實例中,第二配體進一步包含至少一個接枝端基;並且第二官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性、π-π鍵接受官能性、金屬螯合官能性、生物分子及生物離子。在一些具體實例中,第二官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性及π-π鍵接受官能性。
在一些具體實例中,第二配體包含生物分子或生物離子,該生物分子或生物離子包含至少一個選自由以下者組成之群的接枝端基:胺、羥基及硫醇官能基。在一些具體實例中,生物分子或生物離子選自由以下者組成之群:白蛋白;溶菌酶;病毒;細胞;人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組及天然來源之蛋白質,包括合成及天然來源之多肽、介白素-2及其受體;酶;單株抗體;抗原;凝集素;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;胰蛋白酶及其抑制因子;細胞色素C;肌球蛋白;重組人類介白素;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;肽H;核酸衍生之產物;合成或天然來源之DNA及合成或天然來源之RNA。在一些具體實例中,生物分子或生物離子選自由以下者組成之群:人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋
白;重組或天然來源之蛋白質,包括合成或天然來源之多肽;單株抗體;抗原;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;以及肽H。在一些具體實例中,第二配體為多肽、蛋白質、重組蛋白、細菌免疫球蛋白-結合蛋白、重組融合蛋白、蛋白A、蛋白G、蛋白L及肽H。
在一些具體實例中,第一配體與第二配體相同。在一些具體實例中,第一配體與第二配體不同。
在一些具體實例中,包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體為聚(乙二醇)二乙烯醚。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:e.以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第二配體,及視需要任何過量的可聚合單體。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:f.以第五流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,其中淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及g.視需要,以第六流動速率使第三洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物。
在一些具體實例中,本發明關於用於將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或
多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵;c.視需要,以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第一配體;d.以第三流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,其中淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及e.視需要,以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物;其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在一些具體實例中,本發明關於用於將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化
複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵;c.視需要,以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第一配體;d.以第三流動速率使第二溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化複合材料,其中第二溶液包含複數個含有至少三個反應基之第二配體,其中第二配體為交聯劑,並且視需要為包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體,由此在反應性官能基與第二配體之間形成複數個共價鍵;e.以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第二配體,及視需要任何過量的可聚合單體;f.以第五流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,其中淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及g.視需要,以第六流動速率使第三洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物;其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在一些具體實例中,功能化複合材料為潤濕膜。
在一些具體實例中,將潤濕膜置放於附接至層析系統之固持器中。在一些具體實例中,通過膜固持器抽吸各種溶液及流體(例如,第一溶液、第一洗滌溶液、第二溶液、淬滅溶液、第二洗滌溶液及第三洗滌溶液)。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在一些具體實例中,複合材料以實質上共同延伸薄片之實質上共面堆疊進行配置。在一些具體實例中,複合材料具有2至300個個別的支撐構件。在一些具體實例中,複合材料具有5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、35、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295或300個個別的支撐構件。在一些具體實例中,複合材料具有5至200個個別的支撐構件。在一些具體實例中,複合材料具有5至100個個別的支撐構件。
在一些具體實例中,當複合材料以實質上共同延伸薄片之實質上共面堆疊進行配置時,一或多個個別的支撐構件藉由嵌一或多個夾層分隔開。在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中複合材料層及夾層為複合材料夾層之交替層(亦即,(複合材料-夾層)x或(夾層-複合材料)x)。在一些具體實例中,複合材料用1至250個個別的夾層進行分層。在一些具體實例中,複合材料具有1至100個個別的夾層。在一些具體實例中,複合材料具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99及100個個別的夾層。在一些具體實例中,複合材料具有1至50個個別的夾層。在一些具體實例中,複合材料具有1至25個個別的夾層。
在一些具體實例中,夾層為流動分佈層。在一些具體實例中,夾
層延伸超出複合材料層之邊緣。在一些具體實例中,夾層允許流動通過膜,同時亦提供跨越堆疊之較低壓降,此係因為溶液亦可圍繞膜流動。
在一些具體實例中,當複合材料以實質上共同延伸薄片之實質上共面堆疊進行配置時,一或多個個別的支撐構件及視需要之一或多個夾層藉由一或多個流動分佈層分隔開。在一些具體實例中,一或多個流動分佈層允許堆疊內之均勻偶合。在一些具體實例中,與無流動分佈層之偶合相比,一或多個流動分佈層允許配體在整個堆疊中更均勻地偶合至複合材料。在一些具體實例中,複合材料具有1至250個個別的流動分佈層。在一些具體實例中,複合材料具有1至100個個別的流動分佈層。在一些具體實例中,複合材料具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99及100個個別的流動分佈層。在一些具體實例中,複合材料具有1至50個個別的流動分佈層。在一些具體實例中,複合材料具有1至25個個別的流動分佈層。
在一些具體實例中,一或多個流動分佈層為無孔薄片。在一些具體實例中,一或多個流動分佈層為含有孔洞之無孔薄片。在一些具體實例中,流動分佈層週期性地分佈於膜堆疊內。在一些具體實例中,流動分佈層週期性地分佈於包含複合材料層及夾層(亦即,(複合材料-夾層)x(流動分佈)y或(夾層-複合材料)x(流動分佈)y)之膜堆疊內。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中支撐構件包含選自由以下者組成之群的聚合材料:聚碸、聚醚碸、聚苯醚、聚碳酸
酯、聚酯、纖維素及纖維素衍生物。
在一些具體實例中,複合材料以管狀組態進行配置。
在一些具體實例中,複合材料以實質上螺旋捲繞組態進行配置。在一些具體實例中,實質上螺旋捲繞組態包含形成纏繞於內部核心周圍的層的複合材料。在一些具體實例中,實質上螺旋捲繞組態包含纏繞於內部核心周圍之複合材料及夾層。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中複合材料層及夾層為複合材料夾層之交替層(亦即,(複合材料-夾層)x或(夾層-複合材料)x)。在某些具體實例中,本發明關於上文所提及之方法中之任一者,其中配置複合材料層及夾層(夾層-第一複合材料-第二複合材料)x或(第一複合材料-第二複合材料-夾層)x。在某些具體實例中,本發明關於以上所提及之方法中之任一者,其中複合材料層及夾層係以前述配置之組合方式進行配置。在某些具體實例中,第一複合材料及第二複合材料係相同的。
在一些具體實例中,複合材料包含約3至約50個圍繞內部核心之複合材料層。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法(例如,膜堆疊或螺旋捲繞組態)中之任一者,其中複合材料與一或多個夾層接觸。在一些具體實例中,夾層為複合材料提供一些機械支撐。
在一些具體實例中,夾層有助於降低背壓。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法(例如,膜堆疊或螺旋
捲繞型組態)中之任一者,其中一或多個夾層選自由以下者組成之群:篩網、網狀結構、聚丙烯、聚乙烯、紙及纖維素。在一些具體實例中,夾層為篩網或非織物材料。在一些具體實例中,夾層為網狀結構。在一些具體實例中,夾層為聚丙烯或聚乙烯。在一些具體實例中,夾層為非織物聚丙烯。在一些具體實例中,夾層為紙。在某些具體實例中,夾層為纖維素。
在某些具體實例中,夾層為網狀結構。在某些具體實例中,網狀夾層為擠製網。在某些具體實例中,網狀結構夾層為約0.45mm網狀結構。在某些具體實例中,網狀結構夾層為雙平面熱塑性網。在某些具體實例中,網狀結構夾層實質上類似於來自DelStar Technologies公司之Naltex(特定雙平面熱塑性網)。
在某些具體實例中,夾層為紡黏聚丙烯。在某些具體實例中,夾層為基本重量為約0.70oz/yd2至約0.95oz/yd2之紡黏聚丙烯。在某些具體實例中,夾層為基本重量為約0.70oz/yd2、約0.75oz/yd2、約0.80oz/yd2、約0.85oz/yd2、約0.90oz/yd2或約0.95oz/yd2之紡黏聚丙烯。在某些具體實例中,夾層為基本重量為約0.86oz/yd2之紡黏聚丙烯。
在某些具體實例中,夾層為約50μm至約300μm厚。在某些具體實例中,夾層為約50μm、約100μm、約150μm、約200μm、約250μm或約300μm厚。
在某些具體實例中,夾層具有約50%至約99%體積孔隙率。在某些具體實例中,夾層具有約70%至約95%體積孔隙率。在某些具體實例中,夾層具有約70%、約75%、約80%、約85%、約90%或約95%體積孔隙率。在某些具體實例中,夾層具有約80%至約90%體積孔隙率。在某些具體實例中,夾層實質上為可壓縮的。
在一些具體實例中,一或多個夾層與一或多個流動分佈層接觸。
在一些具體實例中,內部核心為塑膠的。在一些具體實例中,內部核心為聚丙烯或聚碸。
在一些具體實例中,內部核心為圓柱體。在某些具體實例中,內部核心為在其兩個末端處封端或密封之圓柱體。
在某些具體實例中,內部核心為圓柱形管。在某些具體實例中,內部核心為穿孔圓柱形管。在某些具體實例中,內部核心為在其末端中之一者處封端或密封之穿孔圓柱形管。
在一些具體實例中,內部核心為纏繞於圓柱體周圍之篩網。在某些具體實例中,篩網提供流體可藉以流動之路徑。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,複合材料為膜。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中交聯凝膠為中性水凝膠、帶電水凝膠、聚電解質凝膠、疏水性凝膠、中性凝膠或包含官能基之凝膠。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中大孔交聯凝膠包含平均大小為10nm至3000nm之大孔。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中支撐構件之孔隙具有約0.1μm至約50μm之平均孔徑。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中流體流徑實質上通過複合材料。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中流體流徑實質上跨越複合材料。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中在單體混合物中側接反應性官能基與接枝端基之比率為約1:10至約2:1,例如約1:10、約1:9、約1:8、約1:7、約1:6、約1:5、約1:4、約1:3、約1:2、約1:1或約2:1。在一些具體實例中,炔基可等同於兩個烯烴基團。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一單體以單體混合物之約5重量%至約25重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一單體以單體混合物之約5重量%至約20重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二單體以單體混合物之約0.1重量%至約20重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一交聯劑以單體混合物之約1重量%至約20重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中光引發劑以單體混合物之約0.1重量%至約2重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中光引發劑為安息香或安息香醚、苯甲酮、二烷氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物、羥烷基苯酮、1-羥基-環己基-苯基-酮、4-(2-羥乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-[4-(2-羥乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮、2-羥基-1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、α-羥甲基安息香磺酸酯、2-羥基-2-甲基苯丙酮、醯基次磷酸鋰或2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-啉基)-1-丙酮、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)(ACVA)或其混合物。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一
溶劑包含N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)、(±)-1,3-丁二醇(Budiol)、二(丙二醇)甲醚乙酸酯(DPMA)、水、二(丙二醇)二甲醚(DPM)、二(丙二醇)丙醚(DPGPE)、二(丙二醇)甲醚(DPGME)、三(丙二醇)丁醚(TPGBE)、3-甲基-1,3-丁二醇、3,3-二甲基-1,2-丁二醇、3-甲氧基-1-丁醇、二甲亞碸(DMSO)、乙二醇、二(乙二醇)、三(乙二醇)、四(乙二醇)、己二醇、十二烷基硫酸鈉或N,N-二甲基甲醯胺(DMF),或其混合物。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)以單體混合物之約0重量%至約70重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)以單體混合物之約0重量%至約50重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)以總溶劑之約0重量%至約70重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中N,N'-二甲基乙醯胺(DMAc)以總溶劑之約0重量%至約50重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中(±)-1,3-丁二醇(Budiol)以單體混合物之約0重量%至約50重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中(±)-1,3-丁二醇(Budiol)以總溶劑之約0重量%至約50重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中二(丙二醇)甲醚乙酸酯(DPMA)以單體混合物之約0重量%至約60重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中二(丙二醇)甲醚乙酸酯(DPMA)以總溶劑之約0重量%至約60重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中水以單體混合物之約0重量%至約50重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中水以單體混合物之約0重量%至約30重量%之量存在於單體混合物中。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中水以總溶劑之約0重量%至約30重量%之量存在於單體混合物中。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中經覆蓋之支撐構件在約350nm下照射。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中時間段為約1分鐘、約5分鐘、約10分鐘、約15分鐘、約20分鐘、約30分鐘、約45分鐘或約1小時。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中複合材料包含大孔。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中大孔之平均孔徑小於孔隙之平均孔徑。
如上文所提及,在某些具體實例中,交聯凝膠為大孔交聯凝膠。大孔交聯凝膠中之大孔之平均直徑可藉由許多方法中之一者估算。可採用的一種方法為掃描電子顯微法(scanning electron microscopy;SEM)。SEM為一般用於測定孔隙大小及孔隙率,且尤其用於表徵膜之公認方法。參考Mulder(© 1996)(「Mulder」)之書Basic Principles of Membrane Technology,尤其第IV章。Mulder提供用於表徵膜之方法之概述。對於多孔膜,所提及之第一方法為電子顯微法。SEM為一種用於表徵微過濾膜之極簡單且適用的技術。可依據頂層、橫截面及
底層獲得膜之清晰且簡潔的圖像。另外,可自相片估算孔隙率及孔隙大小分佈。
環境SEM(ESEM)為允許潤濕樣本之非破壞性成像之技術,其考慮到樣本腔室中之氣態環境。環境二次偵測器(environmental secondary detector;ESD)需要氣體背景起作用且在約3托至約20托下操作。此等壓力約束限制改變樣品腔室中之濕度的能力。舉例而言,在10托下,在特定溫度下之相對濕度如下:
此為在不同溫度下對樣品腔室中之相對濕度之適用指南。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之相對濕度為約1%至約99%。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之相對濕度為約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%或約99%。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之相對濕度為約45%。
在某些具體實例中,顯微鏡具有奈米解析度及至多約100,000×放大率。
在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之溫度為約1℃至約95℃。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之溫度為約2℃、約3℃、約4℃、約5℃、約6℃、約7℃、約8℃、約9℃、約10℃、約12℃、約14℃、約16℃、約18℃、約20℃、約25℃、約30℃、約35℃、約40℃、約45℃、約50℃、約55
℃、約60℃、約65℃、約70℃、約75℃、約80℃或約85℃。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之溫度為約5℃。
在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之壓力為約0.5托至約20托。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之壓力為約4托、約6托、約8托、約10托、約12托、約14托、約16托、約18托或約20托。在某些具體實例中,在成像期間樣品腔室中之壓力為約3托。
在某些具體實例中,自電子束源至樣品之工作距離為約6mm至約15mm。在某些具體實例中,自電子束源至樣品之工作距離為約6mm、約7mm、約8mm、約9mm、約10mm、約11mm、約12mm、約13mm、約14mm或約15mm。在某些具體實例中,自電子束源至樣品之工作距離為約10mm。
在某些具體實例中,電壓為約1kV至約30kV。在某些具體實例中,電壓為約2kV、約4kV、約6kV、約8kV、約10kV、約12kV、約14kV、約16kV、約18kV、約20kV、約22kV、約24kV、約26kV、約28kV或約30kV。在某些具體實例中,電壓為約20kV。
在某些具體實例中,平均孔徑可藉由自複合材料之頂部或底部估計影像之代表性樣品中之孔徑來量測。所屬技術領域中具有通常知識者將認識到及確認與獲得潤濕膜之ESEM影像相關之各種實驗變數,且將能夠相應地設計實驗。
毛細流動測孔術為用於量測多孔材料之一或多個孔隙大小之分析技術。在此分析技術中,使用潤濕液體來填充測試樣品之孔隙,且非反應氣體之壓力用於將液體自孔排出。精確量測通過樣品之氣體壓力及流動速率,且使用以下方程式確定孔徑:藉由以下方程式自孔隙移除液體所需之氣體壓力與
孔隙之大小相關:D=4×γ×cosθ/P
D=孔徑
γ=液體表面張力
θ=液體接觸角
P=氣體差壓
此方程式展示自潤濕樣品排出液體所需之壓力與孔隙大小成反比。由於此技術涉及在負壓下液體自測試樣品之孔隙的流動,因此其適用於表徵「通孔(through pore)」(允許流體自樣品一側流至另一側之互連孔隙)。其他孔隙類型(封閉孔及盲孔)不可藉由此方法偵測。
當氣體開始流動通過孔隙時,毛細流動測孔術偵測到彼孔隙之存在。此僅僅在氣體壓力足夠高以將液體自孔隙之最大收縮部分排出時發生。因此,使用此方法所計算之孔徑為在最大收縮部分處之孔隙之直徑,且各孔隙經偵測為此收縮直徑的單一孔隙。最大孔徑(稱為泡點)藉由引發流動通過潤濕樣品所需之最低氣體壓力來測定且平均孔徑係自平均流動壓力計算。另外,收縮孔徑範圍及孔隙大小分佈兩者可使用此技術來確定。
此方法可在浸沒於測試流體(例如,水、緩衝液、醇)中之較小膜樣品(例如,約2.5cm直徑)上進行。所施加之氣體壓力之範圍可選自約0psi至約500psi。
Mulder描述表徵多孔膜之平均孔徑的其他方法,該等方法包括原子力顯微法(atomic force microscopy;AFM)(第164頁)、滲透性計算(第169頁)、氣體吸附-解吸附(第173頁)、熱測孔術(第176頁)、蒸汽測孔術(第179
頁)及液體排出(第181頁)。Mulder及其中所引用之參考文獻特此以引用之方式併入。
在某些具體實例中,本發明關於一種方法,其中流體通過前述複合材料中之任一者之交聯凝膠。藉由調適結合或分離之條件,可獲得良好選擇性。
在某些具體實例中,本發明關於一種方法,其進一步包含以下步驟:f.以第五流動速率使包含物質之第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,由此將該物質之一部分吸附或吸收至複合材料上。
在某些具體實例中,本發明關於一種方法,其包含以下步驟:h.以第七流動速率使包含物質之第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,由此將該物質之一部分吸附或吸收至複合材料上。
在某些具體實例中,第一流體進一步包含片段化抗體、聚集抗體、宿主細胞蛋白、多核苷酸、內毒素或病毒。在一些具體實例中,第一流體為細胞懸浮液或聚集體懸浮液。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體之流體流徑實質上通過複合材料之大孔。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體之流體流徑實質上垂直於複合材料之大孔。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中在第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料之後,實質上所有物質吸附或吸收至複合材料上。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:g.以第六流動速率使第二流體與吸附或吸收至複合材料上之物質接觸,由此自複合材料釋放該物質之一部分。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其進一步包含以下步驟:i.以第八流動速率使第二流體與吸附或吸收至複合材料上之物質接觸,由此自複合材料釋放該物質之一部分。
在一些具體實例中,本發明關於用於將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵;c.視需要,以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第一配體;d.以第三流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,其中淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;
e.視需要,以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物;f.以第五流動速率使包含物質之第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,由此將該物質之一部分吸附或吸收至複合材料上;以及g.以第六流動速率使第二流體與吸附或吸收至複合材料上之物質接觸,由此自複合材料釋放該物質之一部分;其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在一些具體實例中,本發明關於用於將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基;該大孔交聯凝膠位於支撐構件之孔隙中;並且該等大孔交聯凝膠之大孔小於支撐構件之孔隙;b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化複合材料,其中第一溶液包含複數個第一配體,使得在反應性官能基與第一配體之間形成複數個共價鍵;c.視需要,以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第一配體;d.以第三流動速率使第二溶液實質上流動通過或實質上流動跨越功能化複合材料,其中第二溶液包含複數個含有至少三個反應基之第二配體,其中第二配體為交聯劑,並且視需要為包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單
體,由此在反應性官能基與第二配體之間形成複數個共價鍵;e.以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何過量的第二配體,及視需要任何過量的可聚合單體;f.以第五流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,其中淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及g.視需要,以第六流動速率使第三洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物;h.以第七流動速率使包含物質之第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越複合材料,由此將該物質之一部分吸附或吸收至複合材料上;以及i.以第八流動速率使第二流體與吸附或吸收至複合材料上之物質接觸,由此自複合材料釋放該物質之一部分;其中功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體之流體流徑實質上通過複合材料之大孔。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體之流體流徑實質上垂直於複合材料之大孔。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該物質為生物分子、生物離子、病毒或病毒粒子。
在某些具體實例中,本發明關於一種自溶液分離諸如蛋白質或免疫球蛋白之生物分子或生物離子的方法。在某些具體實例中,本發明關於一種純化諸如蛋白質或免疫球蛋白之生物分子或生物離子的方法。在某些具體實例中,本發明關於一種純化具有高選擇性之蛋白質或單株抗體之方法。在某些具
體實例中,本發明關於一種方法,其中生物分子或生物離子保留其三級或四級結構,其在保持生物活性方面可為重要的。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該物質為選自由以下者組成之群的生物分子或生物離子:白蛋白、溶菌酶、病毒、細胞、人類及動物來源之γ-球蛋白、人類及動物來源之免疫球蛋白、hIgG、重組及天然來源之蛋白質、合成及天然來源之多肽、介白素-2及其受體、酶、單株抗體、胰蛋白酶及其抑制因子、細胞色素C、肌紅蛋白(myoglobin)、肌球蛋白(myoglobulin)、α-胰凝乳蛋白酶原、重組人類介白素、重組融合蛋白、核酸衍生之產物、合成及天然來源之DNA以及合成及天然來源之RNA。
在一些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該物質為選自由以下者組成之群的生物分子或生物離子:白蛋白、溶菌酶、病毒、細胞、人類及動物來源之γ-球蛋白、人類及動物來源之免疫球蛋白、hIgG、免疫球蛋白M、重組及天然來源之蛋白質(例如,重組人類生長激素、重組人類胰島素、重組促卵泡激素、重組因子VII(抗嗜血性因子)、重組人類紅血球生成素、重組顆粒球群落刺激因子、重組α-半乳糖a、重組艾杜糖醛酸酶、重組加硫酶、重組去氧核糖酶α、重組組織纖維蛋白溶酶原活化因子、重組人類干擾素、重組類胰島素生長因子1及重組天冬醯胺酶)、合成及天然來源之多肽、介白素-2及其受體、酶、單株抗體、胰蛋白酶及其抑制因子、細胞色素C、肌紅蛋白、肌球蛋白、α-胰凝乳蛋白酶原、重組人類介白素、重組融合蛋白、因子VIII、因子IX、抗凝血酶III、α-I-抗胰蛋白酶、核酸衍生之產物、合成及天然來源之DNA以及合成及天然來源之RNA。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中生物分子或生物離子為溶菌酶、hIgG、肌紅蛋白、人類血清白蛋白、大豆胰蛋白酶抑制因子、轉移酶、烯醇酶、卵白蛋白、核糖核酸酶、卵胰蛋白酶抑制因子、
細胞色素c、膜聯蛋白V(Annexin V)或α-胰凝乳蛋白酶原。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該物質為選自由以下者組成之群的生物分子或該生物離子:人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組或天然來源之蛋白質,包括合成或天然來源之多肽;單株抗體;抗原;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;以及肽H。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該物質為生物分子或生物離子,該生物分子或生物離子選自由以下者組成之群:多肽、蛋白質、重組蛋白、細菌免疫球蛋白-結合蛋白、重組融合蛋白、蛋白A、蛋白G、蛋白L及肽H。
在某些具體實例中,本發明關於一種自與其相關之變異體、雜質或污染物回收抗體片段的方法。在某些具體實例中,生物分子或生物離子分離或純化可實質上發生於交聯凝膠中。在某些具體實例中,當交聯凝膠具有大孔時,生物分子或生物離子分離或純化可實質上發生於交聯凝膠之大孔中。
在某些具體實例中,本發明關於一種物質之可逆吸附的方法。在某些具體實例中,所吸附物質可藉由改變流動通過凝膠之液體來釋放。在某些具體實例中,物質之吸收及釋放可藉由交聯凝膠之組成之變化來控制。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體為澄清的細胞培養物上清液。
在某些具體實例中,本發明關於一種方法,其中該物質可施加至來自緩衝溶液之複合材料。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體為緩衝液。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體中之緩衝液之濃度為約5mM、約10mM、約15mM、約20mM、約25mM、約30mM、約35mM、約40mM、約50mM、約60mM、約70mM、
約75mM、約80mM、約85mM、約90mM、約95mM、約0.1M、約0.11M、約0.12M、約0.13M、約0.14M、約0.15M、約0.16M、約0.17M、約0.18M、約0.19M或約0.2M。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體之pH為約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、約8、約8.5或約9。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體包含磷酸鈉。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體包含鹽。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流體之中鹽之濃度為約50mM、約60mM、約70mM、約75mM、約80mM、約85mM、約90mM、約95mM、約0.1M、約0.11M、約0.12M、約0.13M、約0.14M、約0.15M、約0.16M、約0.17M、約0.18M、約0.19M、約0.2M、約0.25M或約0.3M。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該鹽為氯化鈉。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該物質為結合搭配物。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中複合材料包含偶合配體,且該物質為配體之結合搭配物。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該第一流體中之物質之濃度為約0.01mg/mL至約1,000mg/mL。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該第一流體中之物質之濃度為約0.2mg/mL至約10mg/mL。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中該第一流體中之物質之濃度為約0.2mg/mL、約0.3mg/mL、約0.4mg/mL、約0.5mg/mL、約0.6mg/mL、約0.7mg/mL、約0.8mg/mL、約0.9mg/L、約1mg/mL、約1.2mg/mL、約1.4mg/mL、約1.6mg/mL、約1.8mg/mL、約2mg/mL、
約3mg/mL、約4mg/mL、約5mg/mL、約6mg/mL、約7mg/mL、約8mg/mL、約mg/mL或約10mg/mL。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約1膜體積(membrane volume;MV)/分鐘至約75MV/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約3個膜體積(MV)/分鐘至約70MV/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約5MV/分鐘至約50MV/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自由以下者組成之群:約5MV/分鐘、約6MV/分鐘、約7MV/分鐘、約8MV/分鐘、約9MV/分鐘、約10MV/分鐘、約11MV/分鐘、約12MV/分鐘、約13MV/分鐘、約14MV/分鐘、約15MV/分鐘、約16MV/分鐘、約17MV/分鐘、約18MV/分鐘、約19MV/分鐘、約20MV/分鐘、約20MV/分鐘、約21MV/分鐘、約22MV/分鐘、約23MV/分鐘、約24MV/分鐘、約25MV/分鐘、約26MV/分鐘、約27MV/分鐘、約28MV/分鐘、約29MV/分鐘、約30MV/分鐘、約30MV/分鐘、約31MV/分鐘、約32MV/分鐘、約33MV/分鐘、約34MV/分鐘、約35MV/分鐘、約36MV/分鐘、約37MV/分鐘、約38MV/分鐘、約39MV/分鐘、約40MV/分鐘、約40MV/分鐘、約41MV/分鐘、約42MV/分鐘、約43MV/分鐘、約44MV/分鐘、約45MV/分鐘、約46MV/分鐘、約47MV/分鐘、約48MV/分鐘、約49MV/
分鐘及約50MV/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約10MV/分鐘至約20MV/分鐘。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約50L/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約25L/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約10L/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約1L/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約0.5L/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約100mL/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流
動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約10mL/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自約0.5mL/分鐘至約2mL/分鐘。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第一流動速率、第二流動速率、第三流動速率、第四流動速率、第五流動速率、第六流動速率、第七流動速率及第八流動速率各自獨立地選自由以下者組成之群:約0.5mL/分鐘、約0.6mL/分鐘、約0.7mL/分鐘、約0.8mL/分鐘、約0.9mL/分鐘、約1mL/分鐘、約1.1mL/分鐘、約1.2mL/分鐘、約1.3mL/分鐘、約1.4mL/分鐘、約1.5mL/分鐘、約1.6mL/分鐘、約1.7mL/分鐘及約1.8mL/分鐘。
在某些具體實例中,本發明關於一種方法,其中該物質可使用不同濃度及pH之水性鹽溶液洗提。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體為緩衝液。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體包含甘胺醯-HCl或檸檬酸鈉。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體包含濃度為約5mM至約2M之甘胺酸-HCl或檸檬酸鈉。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體包含約5mM、約10mM、約20mM、約30mM、約40mM、約50mM、約60mM、約70mM、約80mM、約90mM、約100mM、約125mM、約150mM、約200mM、約300mM或約400mM之甘胺酸-HCl或檸檬酸鈉。
在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體之pH為約2至約8。在某些具體實例中,本發明關於前述方法中之任一者,其中第二流體之pH為約2、約2.2、約2.4、約2.6、約2.8、約3、約3.2、約3.4、約3.6、約3.8、約4、約4.2、約4.4、約4.6、約4.8、約5、約5.2、約5.4、約5.5、約5.6、約5.7、約5.8、約5.9、約6、約6.1、約6.2、約6.3、約6.4、約6.5、約6.6、
約6.7、約6.8、約6.9、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、約7.4、約7.5、約7.6、約7.7、約7.8、約7.9及約8.0。
在某些具體實例中,本發明關於一種展現高結合能力之方法。在一些具體實例中,與使用分批或閉端結合方法相比,當使用流通結合方法時,複合材料之結合能力更高。在某些具體實例中,本發明關於一種在10%貫穿下展現結合能力為以下的方法:約1mg/mLmembrane、約2mg/mLmembrane、約3mg/mLmembrane、約4mg/mLmembrane、約5mg/mLmembrane、約6mg/mLmembrane、約7mg/mLmembrane、約8mg/mLmembrane、約9mg/mLmembrane、約10mg/mLmembrane、約12mg/mLmembrane、約14mg/mLmembrane、約16mg/mLmembrane、約18mg/mLmembrane、約20mg/mLmembrane、約30mg/mLmembrane、約40mg/mLmembrane、約50mg/mLmembrane、約60mg/mLmembrane、約70mg/mLmembrane、約80mg/mLmembrane、約90mg/mLmembrane、約100mg/mLmembrane、約110mg/mLmembrane、約120mg/mLmembrane、約130mg/mLmembrane、約140mg/mLmembrane、約150mg/mLmembrane、約160mg/mLmembrane、約170mg/mLmembrane、約180mg/mLmembrane、約190mg/mLmembrane、約200mg/mLmembrane、約210mg/mLmembrane、約220mg/mLmembrane、約230mg/mLmembrane、約240mg/mLmembrane、約250mg/mLmembrane、約260mg/mLmembrane、約270mg/mLmembrane、約280mg/mLmembrane、約290mg/mLmembrane、約300mg/mLmembrane、約320mg/mLmembrane、約340mg/mLmembranemg/mLmembrane、約360mg/mLmembrane、約380mg/mLmembrane或約400mg/mLmembrane。
以下實施例作為說明提供。然而,應理解,已出於說明之目的選擇各實施例中所給出之特定細節且該等細節不應理解為限制本發明之範疇。一般而言,除非指出,否則實驗在類似條件下進行。
r型蛋白A-cys係自Biomedal S.L(Seville,Spain)獲得。多株免疫γ-球蛋白IgG係自Equitech-Bio公司(Kerrville,TX,USA)獲得。
一或多種交聯劑及單體(除硫醇功能化單體外,其在澆鑄之前10分鐘添加)與光引發劑(IRGACURE 2959)一起添加至溶劑混合物中,且攪拌混合物足夠長時間以溶解所有組分。將預稱重之7"×8"多孔支撐基底薄片(非織物聚丙烯網狀結構)置放於聚乙烯薄片上,隨後將約15g聚合物溶液倒入基底薄片中。經浸漬之基底隨後用另一聚乙烯薄片覆蓋。人工地以圓周運動輕緩地按壓薄片以便移除過量溶液及任何包覆氣泡。藉由用UV光(約350nm)照射,將聚合物溶液/基底包夾於封閉腔室之聚乙烯薄片之間10分鐘來引發聚合製程。所得膜隨後自聚乙烯薄片之間移除,且進行徹底洗滌循環,該等循環涉及在攪拌下在純化(RO)水中之20分鐘至30分鐘浸泡時段(2至3次)。藉由在室溫下在空氣中自由懸掛約16小時來乾燥乾淨膜。
膜係藉由在UV引發之反應中使支撐網狀結構材料內之丙烯酸酯及或丙烯醯胺單體與交聯劑聚合而製得。含有蛋白質結合基團之各種功能膜(例如,離子交換、疏水性相互作用及親水性相互作用)可在單一聚合步驟中藉由將適合的官能性可聚合基團引入凝膠聚合溶液中來產生。亦可對潤濕洗滌膜進
行額外熱處理步驟以調節其效能及特性。
舉例而言,含環氧樹脂之膜可充當反應性培養基平台,其可藉由將諸如蛋白A之各種配體共價錨定至表面上轉化成生物親和膜。其他配體亦可結合至靶向其他生物分子或實體,諸如病毒。
量測經乾燥之膜之重量且用於計算質量增加。膜之潤濕亦藉由在膜表面上施配50μL一滴的蒸餾水且量測在膜內吸收該滴所需之時間來確定。為估算膜滲透率,使用RO水(或乙酸鹽緩衝液pH 5)及7.7cm直徑之膜樣品,使用100kPa外加壓力測定各膜之通量。
為估算膜滲透率,測定RO水(或132mM乙酸鹽緩衝液pH 5)作為通過各膜之移動相的通量。在測試之前,將膜預浸於測試流體中至少10分鐘,用約300mL測試液體沖洗,隨後測定在100kPa外加壓力下通過7.7cm直徑(具有7.3cm實際可用直徑)之圓形膜試樣之測試液體之量。通量以液體之量/表面積/時間(kg/m2h)表示。
為探測凝膠結構及孔隙率,使用環境掃描電子顯微法(ESEM)對潤濕狀態中之膜進行成像。藉由浸沒於蒸餾水中10至15分鐘來潤濕較小試樣(約7×5mm)隨後使用ESEM儀器(FEI Quanta FEG 250 ESEM)檢驗。將樣品置放於冷卻階段以將溫度調節至5℃,且在低壓水準(4.5托至5.5托)及50%-55%相對濕度下檢驗影像。
為了在乾燥狀態下探測膜結構,使用Tescan Vega II LSU掃描電子顯微鏡(SEM)(Tescan,PA,USA)對具有電壓設定成10kV-20kV之鍍金膜進行
成像。
膜孔隙大小(直徑)係使用CFP-1500-AE毛細流動測孔儀(Porous Materials公司,Ithaca,NY)量測,藉由CapWin軟體(V.6)操作。
將較小膜盤(2.5cm直徑)浸沒於Galwick®潤濕液體(Porous Materials公司,表面張力=15.9達因/cm)中10分鐘,隨後將其平緩地擠壓於兩個預潤濕濾紙盤(Whatman 5-70mm)之間以移除過量溶液,且使用測微器測定潤濕膜之厚度。隨後將膜盤置放於2.5cm不鏽鋼網狀結構支撐盤上。將裝載有測試膜之支撐盤置放於指定固持器中,其中膜面向上。隨後將金屬蓋平緩地置放於固持器上,且測試在0-200psi之壓力範圍內運作。
為量測偶合膜上之蛋白A配體密度,測定偶合反應後剩餘之未偶合蛋白質之量且自總配體量減去該量以得到偶合配體之量,隨後將其除以膜體積(mL)以表示膜中之mg配體/mL之密度。
為測定溶液中之蛋白A量,製得一系列於0.1M磷酸鹽緩衝液(pH 7.2)中之蛋白質溶液,量測各蛋白質溶液在280nm下之吸光度,且構築校準曲線,自該校準曲線確定斜率。
對於所選膜調配物,切割4cm×7cm之試樣且量測其厚度,自其計算體積。如先前所概述進行偶合反應,且個別地將20mg裝載至各膜偶合反應。當UV反應完成時,將反應溶液收集於管中,隨後將3-5mL之0.1M磷酸鹽緩衝液添加至反應袋中且用於藉由震盪20-25分鐘洗滌膜,隨後將所得溶液添加至收集管中。
再重複洗滌循環兩次,隨後量測最終溶液吸光度且使用校準曲線斜率計算未偶合蛋白質之量。藉由取得總反應量與非偶合量之間的差值確定偶合配體之量。
將25mm直徑之膜盤置放於25mm Natrix不鏽鋼(Stainless Steel;SS)固持器中。使20mL結合緩衝液(20mM磷酸鈉、150mM NaCl,pH 7.4)通過至平衡(約160-200床體積/分鐘)。在結合步驟中,使結合緩衝液中之0.5mg/mL多株IgG以1mL/分鐘之流動速率通過直至流出物之UV吸光度超出饋入溶液10%,且隨後使10-15mL緩衝液以2mL/分鐘之流動速率通過以移除未結合之蛋白質。在洗提步驟中,藉由以2mL/分鐘之流動速率穿過10-14mL洗提緩衝液(0.1M甘胺酸-HCl或0.1M檸檬酸鈉,兩者均處於pH 3)洗提結合之IgG。
將25mm膜盤置放於25mm Natrix-SS固持器中且使20mL結合緩衝液(132mM乙酸鈉,pH 5.0)通過以實現平衡。隨後使蛋白質溶液(於結合緩衝液中之0.5mg/mL人類多株IgG(Equitech-Bio公司))通過直至流出物之UV吸光度超出饋入溶液10%,且隨後使10-15mL緩衝液通過細胞以洗滌未結合之蛋白質。在洗提步驟中,藉由穿過10mL洗提緩衝液(132mM乙酸鈉、1M NaCl,pH 5.0;或50mM Tris、0.5M NaCl,pH 8.5)洗提結合之IgG。
將25mm膜盤置放於25mm Natrix-SS固持器中且使20mL結合緩
衝液(50mM磷酸鈉、1M硫酸銨,pH 6.5)通過以實現平衡。隨後,使蛋白質溶液(於結合緩衝液中之0.5mg/mL人類多株IgG(Equitech-Bio公司))通過直至流出物之UV吸光度超出饋入溶液10%。隨後,使15-20mL緩衝液通過細胞以洗滌未結合之蛋白質。在洗提步驟中,藉由穿過10mL洗提緩衝液(50mM磷酸鈉,pH 7.0)洗提結合之IgG。
為了檢驗經由氫硫醇化點擊反應化學結合生物分子(具有硫醇官能性)與烯烴膜之可行性,將含有半胱胺酸殘基之經工程改造之蛋白A配體偶合至一或多個(不同化學式之)烯烴膜,且檢驗固定配體之生物活性。
將蛋白A配體凍乾粉(r型蛋白A-cys)溶解於PBS(20mM磷酸鈉、0.15M NaCl,pH 7.4)中以製備50mg/mL之儲備溶液。為製備用於各膜之偶合溶液,將0.4mL配體儲備溶液轉移至添加有1.6mL之2M磷酸鹽緩衝劑(pH 7.2)的小拉鏈塑膠袋(5×8cm)中,且隨後添加50μL於DMAc(150mg/mL)中之引發劑(4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸),ACVA)。充分混合反應溶液。最終反應溶液之體積為約2.0mL,且含有約20mg配體及約7.5mg引發劑。
替代地,將ACVA以5mg/mL之濃度溶解於反應緩衝液(2M磷酸鹽,pH 7.2)中以避免使用DMAc。對於低鹽實驗,將引發劑溶解於濃度為7.5mg/mL之0.5M磷酸鹽中。
向裝載有偶合反應物之袋添加4×7cm膜試樣(於水中預潤濕)。將袋震盪一分鐘,隨後用UV光(約365nm)照射10分鐘。在照射完成之後,傾析偶合溶液,隨後添加15-20mL洗滌緩衝溶液(0.1M磷酸鹽,pH 7.2)且將膜置放於震盪器上持續10-15分鐘。重複洗滌循環三次,其後將膜:(i)轉移至8mL
海藻糖溶液(10wt.%)中,震盪10-15分鐘,且在烘箱(50℃)中乾燥20-30分鐘;或(ii)儲存於0.1M磷酸鹽緩衝液中。
對於在添加劑存在下之偶合,將ACVA溶解於0.5M磷酸鉀(pH 7.2)中以製備濃度為7.5mg/mL之溶液。將蛋白A配體溶解於20mM磷酸鈉緩衝液(pH 7.2)中以製備50mg/mL儲備溶液。在三個小袋(5×8cm)中之每一者中,將0.25mL配體儲備溶液與0.25mL引發劑溶液混合,且添加50μL添加劑(將半胱胺-HCl添加至反應B袋中,且將1-巰基乙醇添加至反應C袋中)。
在充分混合反應溶液之後,將25mm直徑之膜盤置放於各袋中且充分震盪反應袋,隨後藉由UV光照射10分鐘。傾析反應溶液,隨後使用0.1M磷酸鈉緩衝液(pH 7.2)洗滌膜試樣三次且震盪10-15分鐘。將複合膜試樣儲存於緩衝液(0.1M磷酸鈉,pH 7.2)中且測試對IgG蛋白質之生物親和力,如上文所概述。
將含有側接反應性官能基之潤濕膜之樣品盤置放於不鏽鋼固持器中且附接至AKTA層析系統。以界定流動速率將親和配體溶液泵送通過膜固持器持續規定時長。隨後,將洗滌溶液泵送通過固持器,接著泵送含有將殘餘膜側基轉化為非反應基之反應性化合物的淬滅溶液。最後,將洗滌溶液泵送通過固持器。停止泵,自AKTA移除固持器,且拆卸固持器以使得移除結合膜。在10個膜體積/分鐘之流動速率下量測結合膜(蛋白A親和配體)之人類IgG動態結合能力且與在分批非流通式製程中所結合之膜比較(參見圖3)。當使用流通式結合時,觀測到膜動態結合能力始終保持較高。
將含有多孔玻璃料之頭端附接至內部直徑為44mm之玻璃層析管柱之底部(VANTAGE® L實驗室管柱VL 44×250,目錄號:96440250)。隨後將直徑為30mm且厚度為大致350微米(體積為0.25mL)之圓形膜置放於管柱內部之玻璃料上,使得其與管柱壁相距相等距離。膜具有含有環氧基之表面。隨後將直徑為44mm之聚丙烯篩網(1:2斜紋織物,500微米網口)之圓形部分置放於管柱中且向下降低以使得其平放於膜上方且接觸管柱之內壁。隨後將另一30mm直徑膜置放於管柱中且向下降低以使得其平坦置放於篩網上方且與管柱之壁相距相等距離。重複將篩網置放於膜上方且隨後使膜置放於篩網上方之製成,直至管柱含有100個膜(總體積25mL)在99個篩網之間分層。隨後將頭端添加至管柱之頂部且降低直至膜及篩網層壓縮至9.5cm之高度。
隨後將管添加至管柱底部之入口且亦將管添加至管柱頂部之出口。入口管經由蠕動泵連接,使得溶液受控流動通過管柱。
管柱及管中之空氣用由20mM磷酸鈉及150mM氯化鈉(pH 7.4)構成之PBS緩衝液排出。將入口管置放於含有400mL PBS緩衝液之玻璃瓶中且將出口管引向廢料。隨後啟動泵,且使200mL PBS緩衝液以50mL/分鐘之速率流動通過管柱持續4分鐘。停止泵,且將管柱倒置。隨後交換入口管及出口管與管柱之連接,使得入口再次處於管柱底部且出口處於管柱頂部。啟動泵,且使額外200mL PBS緩衝液以50mL/分鐘之速率流動通過管柱持續4分鐘。
停止泵,且將入口管移動至含有500mL由1.35M磷酸鉀(pH 9.0)構成之偶合緩衝液的玻璃瓶中。出口管保持引向廢料。啟動泵,且使200mL偶合緩衝液以50mL/分鐘之速率流動通過管柱持續4分鐘。停止泵,且將出口管置放於與入口管相同之玻璃瓶中,該玻璃瓶含有剩餘300mL偶合緩衝液。在此組態中,其中入口管與出口管在同一瓶中,溶液可再循環通過管柱多次。將溶液再循環通過管柱使得延長反應時間而不增加所需溶液之體積。
向含有剩餘300mL偶合緩衝液之玻璃瓶中添加82.4mL於水中之濃度為25.8g/L的PrA配體儲備溶液。啟動泵且隨後使PrA溶液以50mL/分鐘之流動速率再循環通過管柱持續4小時。再循環通過管柱之總PrA溶液體積經計算為422.4mL,其由300mL保持於玻璃瓶中之偶合緩衝液、40mL保持於管柱/管中之偶合緩衝液及82.4mL所添加之PrA儲備溶液構成。在將含有2.12g PrA配體之82.4mL儲備PrA配體溶液稀釋至422.4mL體積之條件下,系統中再循環之PrA溶液經計算濃度為5g/L。藉由將2.12g之PrA配體之總質量除以25mL總膜體積以得到85g/L之配體負載來計算膜上之配體負載。
在4小時之後,停止泵,且將出口管引向廢料,且將出口管引向廢料。將入口管置放於含有200mL PBS緩衝液之玻璃瓶中。啟動泵,且使PBS緩衝液以50mL/分鐘之流動速率流動通過管柱持續4分鐘。
隨後停止泵,且將入口管置放於含有800mL之1M乙醇胺之玻璃瓶中。出口管保持引向廢料。啟動泵,且使200mL之1M乙醇胺以50mL/分鐘之流動速率流動通過管柱至廢料持續4分鐘。停止泵,且將出口管引向含有剩餘600mL之1M乙醇胺溶液之玻璃瓶中。隨後啟動泵,且使剩餘600mL之1M乙醇胺溶液以50mL/分鐘之流動速率再循環通過管柱持續3小時。
停止泵,且將出口管引向廢料。將入口管置放於含有200mL PBS緩衝液之玻璃瓶中。啟動泵,且使PBS緩衝液以50mL/分鐘之流動速率流動通過管柱持續4分鐘。
停止泵,且移除頂部管柱頭。移除膜且儲存於PBS緩衝液中。測定在堆疊內之不同位置處之若干膜之通量及IgG動態結合能力。位置#1最接近管柱入口,而位置#100最接近管柱出口。已發現,隨著位置變化,膜通量不存在顯著偏差(表1)。已發現位置60及80處之膜具有低得多的IgG動態結合能力,表明管柱中之流動分佈係不均勻的。
將含有多孔玻璃料之頭端附接至內部直徑為44mm之玻璃層析管柱之底部(VANTAGE® L實驗室管柱VL 44×250,目錄號:96440250)。隨後,流動分佈層由厚度為大致0.025吋且直徑為44mm之圓形不可滲透塑膠薄片構成,其中將中心具有6mm直徑之孔向下降低以使得其平坦置放於多孔玻璃料上方。隨後將直徑為44mm之聚丙烯篩網(1:2斜紋織物,500微米網口)之兩個圓形區段置放於流動分佈層上方。隨後,將直徑為30mm且厚度為大致350微米(體積為0.25mL)之圓形膜置放於篩網上以使得其與管柱之壁相距相等距離。膜具有含有環氧基之表面。將聚丙烯篩網之另一圓形區段向下降低以使得其平坦置放於膜上方。再重複添加膜層隨後添加聚丙烯篩網層之製程9次,直至管柱具有圖4中所展示之後續組成。
將在如上文所描述之管柱中組裝層之製程再重複九次,直至管柱含有100個膜層(總體積25mL)、120個篩網層及10個流動分佈層為止。隨後,將額外的流動分佈層添加至堆疊中且將具有多孔玻璃料之頭端添加至管柱之頂部。降低頭端直至膜、篩網及流動分配器層壓縮至10.5cm高度。
隨後將管添加至管柱底部之入口且亦將管添加至管柱頂部之出口。入口管經由蠕動泵連接,使得溶液受控流動通過管柱。
管柱及管中之空氣用由20mM磷酸鈉及150mM氯化鈉(pH 7.4)
構成之PBS緩衝液排出。將入口管置放於含有400mL PBS緩衝液之玻璃瓶中且將出口管引向廢料。隨後啟動泵,且使200mL PBS緩衝液以50mL/分鐘之速率流動通過管柱持續4分鐘。停止泵,且將管柱倒置。隨後交換入口管及出口管與管柱之連接,使得入口再次處於管柱底部且出口處於管柱頂部。啟動泵,且使額外200mL PBS緩衝液以50mL/分鐘之速率流動通過管柱持續4分鐘。
停止泵,且將入口管移動至含有500mL由1.35M磷酸鉀(pH 9.0)構成之偶合緩衝液的玻璃瓶中。出口管保持引向廢料。啟動泵,且使200mL偶合緩衝液以50mL/分鐘之速率流動通過管柱持續4分鐘。停止泵,且將出口管置放於與入口管相同之玻璃瓶中,該玻璃瓶含有剩餘300mL偶合緩衝液。在此組態中,其中入口管與出口管在同一瓶中,溶液可再循環通過管柱多次。將溶液再循環通過管柱使得延長反應時間而不增加所需溶液之體積。
向含有剩餘300mL偶合緩衝液之玻璃瓶中添加82.4mL於水中之濃度為25.8g/L的PrA配體儲備溶液。啟動泵且隨後使PrA溶液以50mL/分鐘之流動速率再循環通過管柱持續4小時。再循環通過管柱之總PrA溶液體積經計算為422.4mL,其由300mL保持於玻璃瓶中之偶合緩衝液、40mL保持於管柱/管中之偶合緩衝液及82.4mL所添加之PrA儲備溶液構成。在將含有2.12g PrA配體之82.4mL儲備PrA配體溶液稀釋至422.4mL體積之條件下,系統中再循環之PrA溶液經計算濃度為5g/L。藉由將2.12g之PrA配體之總質量除以25mL總膜體積以得到85g/L之配體負載來計算膜上之配體負載。
4小時之後停止泵,且將出口管引向廢料。將入口管置放於含有200mL PBS緩衝液之玻璃瓶中。啟動泵,且使PBS緩衝液以50mL/分鐘之流動速率流動通過管柱持續4分鐘。
隨後停止泵,且將入口管置放於含有800mL之1M乙醇胺之玻璃瓶中。出口管保持引向廢料。啟動泵,且使200mL之1M乙醇胺以50mL/分鐘之
流動速率流動通過管柱至廢料持續4分鐘。停止泵,且將出口管引向含有剩餘600mL之1M乙醇胺溶液之玻璃瓶中。隨後啟動泵,且使剩餘600mL之1M乙醇胺溶液以50mL/分鐘之流動速率再循環通過管柱持續3小時。
停止泵,且將出口管引向廢料。將入口管置放於含有200mL PBS緩衝液之玻璃瓶中。啟動泵,且使PBS緩衝液以50mL/分鐘之流動速率流動通過管柱持續4分鐘。
停止泵,且移除頂部管柱頭。移除膜且儲存於PBS緩衝液中。測定在堆疊內之不同位置處之若干膜之通量及IgG動態結合能力。位置#1最接近管柱入口,而位置#100最接近管柱出口。已發現,隨著位置變化,膜通量不存在顯著偏差(表2)。亦發現,IgG動態結合能力不存在顯著偏差,表明流動分佈在整個管柱中為相對均勻的。添加分佈層提供堆疊中之所有環氧化物膜與PrA配體之均勻偶合(圖5A及5B)。
寬度為24.5cm、長度為62.5cm且厚度為0.035cm(總膜體積為53.6mL)之矩形膜纏繞有寬度為25.4cm之聚丙烯篩網(1:2斜紋織物,500微米
網口)之塑膠矩形區段,該塑膠矩形區段圍繞直徑為1.6cm且長度為25.4cm之圓柱核心。膜居中,使得膜之邊緣與篩網之邊緣之間存在0.45cm。膜及篩網纏繞於核心周圍,其中篩網接觸核心。將膜及篩網捲起直至所有膜均由篩網層完全覆蓋。繼續將篩網層纏繞於輥周圍直至輥之直徑為32mm。隨後切割篩網層。隨後將輥滑動至內部直徑為32mm之玻璃層析管柱(Vantage® L實驗室管柱VL 32×250,目錄號:96320250)中,使得輥之邊緣距管柱之兩端為2.5cm。隨後,將含有多孔玻璃料之頭端附接至管柱之底部及頂部。
隨後將管添加至管柱底部之入口且亦將管添加至管柱頂部之出口。入口管經由蠕動泵連接,使得溶液受控流動通過管柱。
管柱及管中之空氣用由20mM磷酸鈉及150mM氯化鈉(pH 7.4)構成之PBS緩衝液排出。將入口管置放於含有400mL PBS緩衝液之玻璃瓶中且將出口管引向廢料。隨後啟動泵,且使200mL PBS緩衝液以40mL/分鐘之速率流動通過管柱持續5分鐘。停止泵,且將管柱倒置。隨後交換入口管及出口管與管柱之連接,使得入口再次處於管柱底部且出口處於管柱頂部。啟動泵,且使額外200mL PBS緩衝液以40mL/分鐘之速率流動通過管柱持續5分鐘。
停止泵,且將入口管移動至含有1064mL由1.35M磷酸鉀(pH 9.0)構成之偶合緩衝液的玻璃瓶中。出口管保持引向廢料。啟動泵,且使300mL偶合緩衝液以40mL/分鐘之速率流動通過管柱持續7.5分鐘。停止泵,且將出口管置放於與入口管相同之玻璃瓶中,該玻璃瓶含有剩餘764mL偶合緩衝液。在此組態中,其中入口管與出口管在同一瓶中,溶液可再循環通過管柱多次。將溶液再循環通過管柱使得延長反應時間而不增加所需溶液之體積。
向含有剩餘764mL偶合緩衝液之玻璃瓶中添加205.6mL於水中之濃度為25.8g/L的PrA配體儲備溶液。啟動泵且隨後使PrA溶液以40mL/分鐘之流動速率再循環通過管柱持續4小時。再循環通過管柱之總PrA溶液體積經計算
為1062.6mL,其由764mL保持於玻璃瓶中之偶合緩衝液、93mL保持於管柱/管中之偶合緩衝液及205.6mL所添加之PrA儲備溶液構成。在將含有5.3g PrA配體之205.6mL儲備PrA配體溶液稀釋至1064mL體積之條件下,系統中再循環之PrA溶液經計算濃度為5g/L。藉由將5.3g之PrA配體之總質量除以53.6mL總膜體積以得到99g/L之配體負載來計算膜上之配體負載。
4小時之後停止泵,且將出口管引向廢料。將入口管置放於含有200mL PBS緩衝液之玻璃瓶中。啟動泵,且使PBS緩衝液以40mL/分鐘之流動速率流動通過管柱持續5分鐘。
隨後停止泵,且將入口管置放於含有600mL之1M乙醇胺之玻璃瓶中。出口管保持引向廢料。啟動泵,且使200mL之1M乙醇胺以20mL/分鐘之流動速率流動通過管柱至廢料持續10分鐘。停止泵,且將出口管引向含有剩餘400mL之1M乙醇胺溶液之玻璃瓶中。隨後啟動泵,且使剩餘400mL之1M乙醇胺溶液以20mL/分鐘之流動速率再循環通過管柱持續170分鐘。
停止泵,且將出口管引向廢料。將入口管置放於含有400mL PBS緩衝液之玻璃瓶中。啟動泵,且使PBS緩衝液以40mL/分鐘之流動速率流動通過管柱持續10分鐘。
停止泵,且移除頂部及底部管柱頭。隨後,自管柱移除膜及篩網之捲繞輥。使膜解開且與篩網分離。隨後將具有30mm直徑之膜之圓形區段自矩形膜薄片移除。自以下位置中之每一者移除膜之五個圓形部分(圖6):
1.中心:位於矩形膜薄片之整體中心處。
2.核心:位於在偶合反應期間最接近核心之矩形膜薄片之邊緣的中間。
3.外殼:位於在偶合反應期間最接近管柱側面之矩形膜薄片之邊緣的中間。
4.入口:位於在偶合反應期間最接近行管柱入口之矩形膜薄片之邊緣的中
間。
5.出口:位於在偶合反應期間最接近管柱入口之矩形膜薄片之邊緣的中間。
6.將自各部分移除之五個膜組裝至具有1.0mL之總可接近膜體積的五個5層膜層析裝置中。如表3中所示,以10個膜體積/分鐘或10mL/分鐘之流動速率測定五個層析裝置之壓降及IgG動態結合能力。已發現,1mL裝置在所有五個不同位置處皆具有極類似的壓降及IgG動態結合能力。此等結果表明,當用聚丙烯篩網進行間夾時,環氧化物膜與PrA配體之切向流動偶合可在膜中均勻實現。
本文所列舉之美國專利及美國專利申請公開案之所有特此以引用之方式併入。
所屬技術領域中具有通常知識者將認識到或能夠僅使用常規實驗即可確定本文所描述之本發明特定具體實例的許多等效物。此類等效物意欲由以下申請專利範圍涵蓋。
Claims (79)
- 一種將配體偶合至功能化複合材料之方法,其包含以下步驟:a.提供功能化複合材料,其中該功能化複合材料以共同延伸薄片之共面堆疊、管狀組態或螺旋捲繞組態進行配置,該功能化複合材料包含:i.支撐構件,其包含延伸穿過該支撐構件之複數個孔隙;及ii.大孔交聯凝膠,其中該大孔交聯凝膠包含自一或多種可聚合單體與一或多種交聯劑之反應形成的聚合物;該大孔交聯凝膠包含複數個側接反應性官能基(pendant reactive functional group);該大孔交聯凝膠位於該等支撐構件之孔隙中;並且該大孔交聯凝膠之大孔小於該支撐構件之孔隙;以及b.以第一流動速率使第一溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該功能化複合材料,其中該第一溶液包含複數個第一配體,使得在該等反應性官能基與該等第一配體之間形成複數個共價鍵。
- 如請求項1之方法,其中該等側接反應性官能基選自由以下者組成之群:醛、胺、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、環氧(epoxides)、羥基、硫醇、酸酐、疊氮(azides)、反應性鹵素、醯氯(acid chlorides)及其混合物。
- 如請求項1之方法,其中該等側接反應性官能基選自由以下者組成之群:碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵及硫醇。
- 如請求項1至3中任一項之方法,其中該等側接反應性官能基衍生自包含硫醇官能基之分子或包含不飽和碳-碳鍵之分子。
- 如請求項4之方法,其中該等側接反應性官能基衍生自包含硫醇官能基之分子;並且該包含硫醇官能基之分子選自由以下者組成之群:3-巰基丙酸、1-巰基丁二酸、包含半胱胺酸殘基之多肽、包含半胱胺酸殘基之蛋白質、半胱胺、1-硫己醣醇(1-thiohexitol)、聚(乙二醇)2-巰基乙醚乙酸、聚(乙二醇)甲醚硫醇、1-硫甘油、2-萘硫醇(2-naphthalenethiol)、聯苯-4-硫醇、3-胺基-1,2,4- 三唑-5-硫醇、5-(三氟甲基)吡啶-2-硫醇、1-[2-(二甲胺基)乙基]-1H-四唑-5-硫醇、1-丙硫醇、1-丁硫醇、1-戊硫醇、1-己硫醇、1-辛硫醇、8-胺基-1-辛硫醇鹽酸鹽、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛硫醇、8-巰基-1-辛醇及γ-Glu-Cys。
- 如請求項5之方法,其中該包含硫醇官能基之分子為包含半胱胺酸殘基之多肽及包含半胱胺酸殘基之蛋白質。
- 如請求項6之方法,其中該包含硫醇官能基之分子為包含半胱胺酸殘基之蛋白質。
- 如請求項4之方法,其中該等側接反應性官能基衍生自包含不飽和碳-碳鍵之分子;並且該包含不飽和碳-碳鍵之分子選自由以下者組成之群:1-辛烯、1-己炔、4-溴-1-丁烯、烯丙基二苯基膦、烯丙胺、烯丙醇、3,4-二羥基-1-丁烯、7-辛烯-1,2-二醇、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、3-丁烯酸、3,4-脫氫-L-脯胺酸、月桂酸乙烯酯、1-乙烯基-2-吡咯啶酮、肉桂酸乙烯酯、醯基醯胺(acylamide)或丙烯酸酯(acrylate)。
- 如請求項1之方法,其中該等側接反應性官能基選自由以下者組成之群:醛、胺、環氧、羥基、酸酐、疊氮、反應性鹵素及醯氯。
- 如請求項9之方法,其中包含側接反應性官能基之一或多種單體選自由以下者組成之群:縮水甘油甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺肟、丙烯酸酐、壬二酸酐、順丁烯二酸酐、醯肼、丙烯醯氯、甲基丙烯酸2-溴乙酯及乙烯基甲基酮。
- 如請求項9之方法,其中該等側接反應性官能基為胺。
- 如請求項9之方法,其中該等側接反應性官能基為環氧。
- 如請求項9之方法,其中該等側接反應性官能基為羥基。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該第一配體包含第一官能性。
- 如請求項14之方法,其中該第一配體進一步包含至少一個接枝端基;並且該第一官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性、π-π鍵接受官能性、金屬螯合官能性、生物分子及生物離子。
- 如請求項15之方法,其中該第一官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性及π-π鍵接受官能性。
- 如請求項15之方法,其中該第一官能性是由選自由以下者組成之群的分子提供:甲基丙烯酸2-(二乙胺基)乙酯、甲基丙烯酸2-胺基乙酯、丙烯酸2-羧乙酯、甲基丙烯酸2-(甲硫基)乙酯、丙烯醯胺、N-丙烯醯氧基丁二醯亞胺、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸酯丁酯、N,N-二乙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯酸2-(N,N-二甲胺基)乙酯或甲基丙烯酸2-(N,N-二甲胺基)乙酯、N-[3-(N,N-二甲胺基)丙基]甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羥丙酯、縮水甘油丙烯酸酯或縮水甘油甲基丙烯酸酯、乙二醇苯基醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯醯胺、甲基丙烯酸酐、丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丙酯、N-異丙基丙烯醯胺、苯乙烯、4-乙烯吡啶、乙烯磺酸、N-乙烯基-2-吡咯啶酮(VP)、丙烯醯胺基-2-甲基-1-丙磺酸、苯乙烯磺酸、海藻酸、(3-丙烯醯胺基丙基)三甲基鹵化銨、二烯丙基二甲基鹵化銨、4-乙烯基-N-甲基鹵化吡啶陽離子、乙烯基苯甲基-N-三甲基鹵化銨、甲基丙烯醯氧基乙基三甲基鹵化銨、甲基丙烯酸3-磺丙酯、丙烯酸2-(2-甲氧基)乙酯或甲基丙烯酸2-(2-甲氧基)乙酯、羥乙基丙烯醯胺、N-(3-甲氧基丙基丙烯醯胺)、N-[參(羥甲基)甲基]丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-三級丁基丙烯醯胺或二丙酮丙烯醯胺。
- 如請求項15之方法,其中該第一官能性為金屬螯合官能性。
- 如請求項15之方法,其中該第一官能性包含選自由以下者組成之群的金屬螯合官能性:八牙、六牙、四牙、三牙、雙牙、亞胺基二甲酸及亞胺基二乙酸。
- 如請求項15之方法,其中該第一官能性為生物分子或生物離子。
- 如請求項15之方法,其中該第一官能性包含選自由以下者組成之群的生物分子或生物離子官能性:白蛋白;溶菌酶;病毒;細胞;人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組或天然來源之蛋白質,包括合成或天然來源之多肽、介白素-2及其受體;酶;單株抗體;抗原;凝集素;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;胰蛋白酶及其抑制因子;細胞色素C;肌球蛋白;重組人類介白素;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;肽H;核酸衍生產物;合成或天然來源之DNA及合成或天然來源之RNA。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基選自由以下者組成之群:醛、胺、碳-碳雙鍵、碳-碳參鍵、環氧、羥基、硫醇及其混合物。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基為醛。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基為胺。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基為碳-碳雙鍵或碳-碳參鍵。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基為環氧。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基為羥基。
- 如請求項15之方法,其中該至少一個接枝端基為硫醇。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其進一步包含以下步驟: c.以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料,由此移除過量的第一配體。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其進一步包含以下步驟:d.以第三流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料,其中該淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及e.視需要,以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中使步驟b.之該第一溶液再循環通過或跨越該複合材料。
- 如請求項30之方法,其中使步驟d.之該淬滅溶液再循環通過或跨越該複合材料。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其進一步包含以下步驟:c.視需要,以第二流動速率使第一洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料以移除任何過量的第一配體;d.以第三流動速率使第二溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該功能化複合材料,其中該第二溶液包含複數個含有至少三個反應基之第二配體,其中該第二配體為交聯劑,並且視需要為包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體,由此在該等反應性官能基與該等第二配體之間形成複數個共價鍵。
- 如請求項33之方法,其中該第二配體以至少兩部分添加。
- 如請求項33之方法,其中該包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體以至少兩部分添加。
- 如請求項33之方法,其中該第二配體包含第二官能性。
- 如請求項36之方法,其中該第二配體進一步包含至少一個接枝端基;並且該第二官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性、π-π鍵接受官能性、金屬螯合官能性、生物分子及生物離子。
- 如請求項37之方法,其中該第二官能性選自由以下者組成之群:陽離子官能性、陰離子官能性、疏水性官能性、親水性官能性、親硫官能性、氫鍵供給官能性、氫鍵接受官能性、π-π鍵供給官能性及π-π鍵接受官能性。
- 如請求項37之方法,其中該第二配體包含生物分子或生物離子,該生物分子或該生物離子包含至少一個選自由以下者組成之群的接枝端基:胺、羥基及硫醇官能基。
- 如請求項39之方法,其中該生物分子或該生物離子選自由以下者組成之群:白蛋白;溶菌酶;病毒;細胞;人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組或天然來源之蛋白質,包括合成或天然來源之多肽、介白素-2及其受體;酶;單株抗體;抗原;凝集素;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;胰蛋白酶及其抑制因子;細胞色素C;肌球蛋白;重組人類介白素;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;肽H;核酸衍生產物;合成或天然來源之DNA及合成或天然來源之RNA。
- 如請求項39之方法,其中該生物分子或該生物離子選自由以下者組成之群:人類及動物來源之γ-球蛋白;人類及動物兩者來源之免疫球蛋白;重組或天然來源之蛋白質,包括合成或天然來源之多肽;單株抗體;抗原;細菌免疫球蛋白-結合蛋白;重組融合蛋白;蛋白A;蛋白G;蛋白L;以及肽H。
- 如請求項39之方法,其中該第二配體為多肽、蛋白質及肽H。
- 如請求項33之方法,其中該包含至少兩個側接反應性官能基之可聚合單體為聚(乙二醇)二乙烯醚。
- 如請求項33之方法,其進一步包含以下步驟:e.以第四流動速率使第二洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料以移除任何過量的第二配體,及視需要任何過量的可聚合單體。
- 如請求項33之方法,其進一步包含:f.以第五流動速率使淬滅溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料,其中該淬滅溶液包含將任何殘餘側接反應性官能基轉化為非反應基之反應性化合物;以及g.視需要,以第六流動速率使第三洗滌溶液實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料以移除任何殘餘的反應性化合物。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該複合材料以實質上共同延伸薄片之實質上共面堆疊進行配置。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該複合材料具有2至300個個別的支撐構件。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該複合材料以管狀組態進行配置。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該複合材料以實質上螺旋捲繞組態進行配置。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該支撐構件包含選自由以下者組成之群的聚合材料:聚碸、聚醚碸、聚伸苯醚、聚碳酸酯、聚酯、纖維素及纖維素衍生物。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該複合材料為膜。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該複合材料與一 或多個夾層接觸。
- 如請求項52之方法,其中該一或多個夾層選自由以下者組成之群:篩網、聚丙烯、聚乙烯及紙。
- 如請求項52之方法,其中一或多個夾層與一或多個流動分佈層接觸。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該交聯凝膠為中性水凝膠、帶電水凝膠、聚電解質凝膠、疏水性凝膠、中性凝膠或包含官能基之凝膠。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該大孔交聯凝膠包含平均大小為10nm至3000nm之大孔。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該等支撐構件之孔隙具有約0.1μm至約50μm之平均孔徑。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中流體流徑實質上通過該複合材料。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中流體流徑實質上跨越該複合材料。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其進一步包含以下步驟:h.以第七流動速率使包含物質之第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料,由此將該物質之一部分經吸附或吸收至該複合材料上。
- 如請求項60之方法,其中該第一流體進一步包含片段化抗體、聚集抗體、宿主細胞蛋白、多核苷酸、內毒素或病毒。
- 如請求項60之方法,其中該第一流體之流體流徑實質上通過該複合材料。
- 如請求項60之方法,其中該第一流體之流體流徑實質上跨越該複合材料。
- 如請求項60之方法,其中在該第一流體實質上流動通過或實質上流動跨越該複合材料之後,實質上所有的該物質吸附或吸收至該複合材料上。
- 如請求項60之方法,其進一步包含以下步驟:i.以第八流動速率使第二流體與該吸附或吸收至複合材料上之物質接觸,由此自該複合材料釋放該物質之一部分。
- 如請求項65之方法,其中該第二流體之流體流徑實質上通過該等複合材料之大孔。
- 如請求項65之方法,其中該第二流體之流體流徑實質上垂直於該等複合材料之大孔。
- 如請求項60之方法,其中該物質為生物分子、生物離子、病毒或病毒粒子。
- 如請求項68之方法,其中該生物分子或生物離子選自由以下者組成之群:白蛋白、溶菌酶、病毒、細胞、人類及動物來源之γ-球蛋白、人類及動物來源之免疫球蛋白、hIgG、重組及天然來源之蛋白質、合成及天然來源之多肽、介白素-2及其受體、酶、單株抗體、胰蛋白酶及其抑制因子、細胞色素C、肌紅蛋白、肌球蛋白、α-胰凝乳蛋白酶原、重組人類介白素、重組融合蛋白、核酸衍生之產物、合成及天然來源之DNA以及合成及天然來源之RNA。
- 如請求項69之方法,其中該生物分子或生物離子為溶菌酶、hIgG、肌紅蛋白、人類血清白蛋白、大豆胰蛋白酶抑制因子、轉移酶、烯醇酶、卵白蛋白、核糖核酸酶、卵胰蛋白酶抑制因子、細胞色素c、膜聯蛋白V(Annexin V)或α-胰凝乳蛋白酶原。
- 如請求項60之方法,其中該第一流體中之物質之濃度為約0.2mg/mL至約10mg/mL。
- 如請求項1至3及9至13中任一項之方法,其中該第一流動速率為約1膜體積(membrane volume;MV)/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項29之方法,其中該第二流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項30之方法,其中該第三流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項30之方法,其中該第四流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項45之方法,其中該第五流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項45之方法,其中該第六流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項60之方法,其中該第七流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
- 如請求項65之方法,其中該第八流動速率為約1MV/分鐘至約75MV/分鐘。
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