[发明专利]生物大分子模板印迹凝胶磁性复合微球及其反相悬浮聚合制备方法

说明书

                          技术领域

本发明属于材料科学与工程和生物分离工程领域，更确切的说是涉及一种生物大分子模板印迹凝胶磁性复合微球及其反相悬浮聚合制备方法。

                          背景技术

分子识别和识别专一性是整个生物学普遍存在和特有的特点，在生物进化中起着特殊而重要的作用。模板印迹就是基于对生物学的仿生，采用人工方法制备对特定分子(模板分子或印迹分子)具有识别专一性的聚合物的技术。近来，以该技术制备的分子印迹聚合物(MIPs)已在分离提纯、免疫分析、模拟酶以及生物传感器等方面显示出广泛的应用前景，成为新世纪最具潜力的新材料之一。

目前，尽管模板印迹技术已在许多领域，诸如相似化合物的分离、抗体结合模拟、酶模拟、生物模拟传感器等很多方面得到了广泛而深入的研究，但模板分子的选择主要集中在小分子上。由于生物大分子的分子量大并具有生物活性而易变性，因此，其印迹与识别都是十分困难的，研究的广度和深度也远不如小分子。

目前，生物大分子模板印迹方法主要有包埋法(Hjerten SJ，Liao JL，Nakazato K，Wang Y，Zamaratskaia G，Zhang H-X.Gels mimicking antibodiesin their selective recognition of protein，Chromatography，1997，44：227-234)、微球表面印迹法(Glad M，Narrlow O，Sellergren B，Siegbahn N，Mosbach K.Use of silane monomers for molecular imprinting and enzymeentrapment in polysiloxane-coated porous silica，J Chromatogr，1985，347：11-23)、平板表面印迹法(Shi H，Tsai W-B，Ferrari S，Ratner BD.Template imprinted nanostructural surfaces for protein，Narure，1999，398：593-597.)和抗原决定簇法(Rachkov A，Minoura N.Towards molecularlyimprinted polymers selective to peptides and protein.The epitopeapproach，Biochimica et Biophysica Acta，2001，1544：255-266)等。包埋法制备过程简单，但后处理过程烦琐，须经模板分子的洗脱、研磨、筛分等过程才能完成；微球表面印迹法是一种比较有前途的印迹方法，但由于其不含磁性组分无法用磁场进行简单和方便的分离，只适合用做色谱的固定相而进行静态分离；平板表面印迹法只能得到片材(或膜材)，只能用于医学上的诊断和监测；抗原决定簇法同样不含磁性组分无法用磁场进行简单和方便的分离，且只适用于暴露的片断结构非常清楚的生物大分子的印迹及暴露的片断结构完全不同的生物大分子的分离。另外，以上几种现有方法得到的印迹聚合物皆为刚性的聚合物，对于非刚性、体积庞大的模板生物大分子从印迹聚合物上洗脱和识别过程中模板生物大分子重新进入“结合孔穴”显然是不利和困难的。

当在聚合物微球内部埋入磁响应性材料，如铁、钴、镍或其氧化物时，复合微球则具有在外加磁场作用下简便、快速的磁分离特性(C Bor Fuh，S Y Chen.Magnetic split-flow thin fractionation：new technique for separation ofmagnetically susceptible particles，Journal of Chromatography A，1998，813：313-324)。当在模板印迹聚合物中埋入磁响应性材料后，便可在其完成对模板分子的“主动”吸附与识别后在外加磁场作用下很容易将其分离出来。