[发明专利]用于结合各种靶如病毒的印迹聚合材料

说明书

与相关申请的交叉参考

本申请要求美国临时申请系列号60/908,279(于2007年3月27日提交)的利益，所述美国临时申请引入本文作为参考。

政府权利

使用由37C.F.R.§401.14(f)(4)要求的特定语言：本发明在由国家科学基金会(National Science Foundation)授予的拨款号CTS-03-03951和CTS-06-40778以及由美国农业部(U.S.Department ofAgriculture)授予的拨款号2005-35603-16278下由政府支持进行。政府在本发明中拥有特定权利。

技术领域

本发明涉及分子印迹的聚合材料。

背景

分离和/或纯化病毒的能力在医学、公共卫生和生物技术中具有巨大的潜在利益。例如，制造疫苗的方法涉及从原始制剂中分离和纯化病毒(例如，从感染的鸡蛋或细胞培养物中收获的病毒)。事实上，这个分离和纯化的过程可以占疫苗制造中生产成本的大百分比。在许多情况下，病毒的纯化涉及多个步骤(可能需要数天)，包括下述步骤：顺次执行的提取、沉淀、离心、悬浮、超速离心和重悬浮，以获得适合于在疫苗生产中使用的病毒制剂。因此，用于分离和纯化病毒的更有效技术可以降低成本且减少与疫苗制造相关的时间。

在另一个例子中，在被HIV病毒感染的患者中，减少病毒量是治疗的重要方面。常规地，给HIV感染患者施用抗病毒药疗法以减少病毒量。然而，许多此种抗病毒药疗法具有严重的不利副作用。同样，从患者的血流中分离和提取病毒的能力可以提供治疗HIV感染的可替代方式。

概述

在一个方面，本发明提供了包含具有能够选择性结合模板物品的结合腔的交联聚合物基质的印迹聚合材料，其中聚合物基质包含聚两性电解质聚合物。

在另一个方面，本发明提供了形成印迹聚合材料的方法，其包括：(a)提供在水溶液中的模板物品；(b)向水溶液中加入第一种单体单元，其中第一种单体单元在水溶液中显示出静电电荷；(c)向水溶液中加入第二种单体单元，其中第二种单体单元与第一种单体单元不同；(d)形成包含模板物品的聚合物基质，其中形成聚合物基质的步骤包括使单体单元聚合；和(e)从聚合物基质处取出模板物品。在一些情况下，该方法进一步包括向水溶液中加入第三种单体单元，其中第三种单体单元与第一种单体单元和第二种单体单元都不相同。

在其他方面，本发明提供了关于印迹聚合材料的各种用途。

附图简述

图1A-1F显示根据本发明的一个实施方案，产生印迹聚合材料的模板指导的合成方法的示意图示。

图2显示根据另一个实施方案，具有包含病毒衣壳蛋白的结合腔的聚合物基质。

图3A和3B显示根据另外一个实施方案的层析柱。

详述

本发明提供了设计为与模板物品选择性结合的印迹聚合材料。各种类型的模板物品可以由印迹聚合材料靶向，包括微生物(例如病毒或细菌)或生物大分子(例如蛋白质或DNA)。

在一个方面，本发明提供了通过模板指导的合成形成此种印迹聚合材料的方法。该方法涉及使在水溶液(例如缓冲溶液)中的模板物品和单体单元混合，所述单体单元与模板物品上的官能团相互作用。单体单元可以通过各种类型键合机制中的任何一种与模板物品相互作用，所述键合机制包括离子、亲水/疏水、空间、静电、氢键合、范德华力、金属配位、或其他类型的相互作用。在一些情况下，单体单元可具有参与这种相互作用的官能团，包括此种官能团如胺、羟基、羧基、硫氢基、金属螯合物、以及这些中任何一种的多重组合(例如二羧酸根、二胺等)。

在特定实施方案中，单体单元能够在水溶液中显示出静电电荷。在一些情况下，单体单元可以是酸性或碱性的，在合适的pH条件下时，其各自显示出负或正静电电荷。酸性/碱性单体单元可具有不同水平的酸度/碱度，这将决定单体单元在水溶液的pH水平下将以阴离子/阳离子形式存在的程度。就酸性单体单元而言，单体单元可以是强酸(其中它显示出负电荷的能力在很大程度上是pH不依赖性的)或弱酸(其中它显示出负电荷的能力是pH依赖性的)。就碱性单体单元而言，单体单元可以是强碱(其中它显示出正电荷的能力在很大程度上是pH不依赖性的)或弱碱(其中它显示出正电荷的能力是pH依赖性的)。