[发明专利]形成涂覆结构的方法

说明书

本申请是2006年8月3日提交的名称为“形成涂覆结构的方法” 的200580003979.7号申请的分案申请。

背景技术

琼脂糖已用于制备凝胶介质，通常是在色谱分离和电泳凝胶领 域。典型的实现方法是将聚合物与水溶液进行热的相分离。该方法之 所以能实现是因为聚合物具有熔点和凝胶点。例如为了加工琼脂糖， 聚合物必须加热到其熔点温度以上，在存在水时该温度为约92℃。 在该温度下聚合物熔化，然后熔融聚合物被水溶剂化形成溶液。只要 温度高于聚合物的凝胶点，聚合物就在水中保持可溶，该凝胶点一般 为30℃以上，更典型地为约43℃。处于及低于凝胶点时，聚合物相 分离且变成为水凝胶，该水凝胶呈现为凝胶前溶液刚好所处的任何形 状。此外，当琼脂糖接近其凝胶点时，溶液的粘度随着水凝胶的开始 形成而变高。

对于例如用于色谱介质中的琼脂糖珠粒，加热过的溶液保持在凝 胶点以上，并经搅拌成为不混溶的加热过的液体，如矿物油或植物油， 从而形成珠粒。然后对该两相物质(不混溶流体中的琼脂糖珠粒)进行 冷却，回收得到珠粒。所述然后珠粒可以原样用于尺寸排阻色谱法， 或进一步通过以下方法进行处理：交联、加入各种捕获化学物、或交 联和化学物的结合，所述的化学物如亲合化学物或配体、正电荷或负 电荷及疏水物等。

有人尝试利用琼脂糖在结构上或结构中形成涂层，而不是将其本 身作为固体制品。例如，根据Cerro等，Biotechnol.Prog 2003，19921- 927(Use of Ceramic monoliths as stationary phase in affinity chromatography)，通过将陶瓷块材浸渍在传统的琼脂糖热溶液中，然 后用压缩空气除去块材内空隙中的多余热琼脂糖溶液，随后冷却块 材，使琼脂糖涂层成为凝胶，由此在所述块材的表面产生只在表面具 有活性的薄的琼脂糖涂层。

该涂覆方法的一个主要问题是涂覆很难对多孔材料起作用。在上 述制件中，琼脂糖必须在受热状态下使用(因此需要用热稳定的基 材)。另一个问题是只能产生只具有表面活性的薄的涂层。这可能部 分是因为所使用的除去多余琼脂糖的方法所致。也可以是由于琼脂糖 凝胶点及琼脂糖温度接近凝胶点时产生的高粘度的作用。此外，对于 具有比现有技术中的块材孔隙大小相对要小的多孔基材，现有技术的 方法不说不可能，但也是非常困难。对于这些困难的原因，在有些情 况下是因为空气难以轻易受压穿过某些多孔材料而不弄破或者毁坏 其多孔结构，如对于某些织物或多孔膜的情况。因此必须使用相对多 孔且坚硬的块材结构。

WO 00/44928建议通过使用高含量(如：8M)如尿素等离液剂，来 形成对温度稳定的琼脂糖溶液。该发明的琼脂糖被吸收到多孔载体中 形成连续相。小心地加入水，以便在琼脂糖溶液和所加水之间的界面 形成薄的凝胶层。凝胶层防止琼脂糖迁移，但允许水和尿素分子进一 步从琼脂糖溶液迁移到所加的水中。该过程一直持续到琼脂糖溶液在 多孔基材小孔的空隙内变成凝胶。

现有技术方法的一个主要问题是其制备方法会引起基材小孔大 量堵塞，从而严重限制了通过多孔载体的对流。

所需要的正是一种能在多孔基材上产生室温水溶性聚合物涂层 的方法。具体而言，所需要的是在孔隙相对较小的多孔基材(0.01～ 1000微米的孔隙尺寸)上产生室温水溶性聚合物基涂层的能力，其使 得在所述室温水溶性聚合物涂层自身内具有穿过多孔结构体的良好 对流，并且又具有扩散流。

通过本发明的方法，很容易在多孔基材上得到相对较厚的、多孔 的室温水溶性的聚合物涂层，包括既能有对流又能有扩散流的多孔材 料的表面。

发明内容

本发明涉及使用室温水溶性聚合物作为涂层、制造涂覆结构的方 法。更具体而言，本发明涉及制造室温水溶性聚合物的涂层，如多孔 基材上的吸收或色谱涂层。

使用本发明的方法可以对任何基材的表面，包括如多孔材料的不 规则材料、包括在其内表面上涂覆室温水溶性聚合物的层，而且室温 下所述水溶性聚合物不会大量堵塞孔隙，从而使对流可以穿过所述的 多孔结构。此外，室温水溶性聚合物的涂层足够厚，可以在室温水溶 性聚合物层自身内部产生扩散流。