[发明专利]一种预活化的亲水磁性微球及其制备方法

说明书

本发明提供了一种预活化的亲水磁性微球的制备方法，磁性微球表面含有甲苯磺酰基团，无需再经过EDC或戊二醛活化处理，通过甲苯磺酰基团可直接与含有氨基的生物分子共价偶联结合，包括以下步骤：通过对含羟基的亲水聚合物进行甲苯磺酰基化改性；将甲苯磺酰基化亲水聚合物与氨基磁珠混合反应，得到预活化的甲苯磺酰基磁性微球。本发明提供的磁性微球具有预活化的特点，预活化磁性微球表面的甲苯磺酰基是通过氨基与磁性微球偶联的，其间隔臂长度比一般的官能团修饰的磁性微球的空间臂更长，同时由于亲水聚合物结构的存在使得所述磁性微球表面亲水，在应用过程中具有更低的非特异性吸附。本发明原料简单易得，成本低，工艺步骤简单，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及材料领域的表面预活化磁性微球的制备方法，具体地说是一种预活化的亲水磁性微球的制备方法。

背景技术

近年来，随着核酸诊断、化学发光免疫分诊断的快速发展，作为技术平台重要原材料之一，磁性微球已被广泛应用，它是一种新型的功能化固体载体，具有固体载体和磁性材料等特点，在外磁场的作用下可以定向移动和集中，当撤去外磁场后，稍加振荡或抽吸又可均匀分散于液体中，从而使固液相的分离变的十分快捷方便，通过简单的洗脱可以得到纯度很高的靶向物质；磁性微球表面修饰有各种官能团如氨基、羧基、环氧基、醛基和巯基等基团，利用磁性微球表面的这些基团通过共价结合与目标生物分子如蛋白、酶、核酸等进行偶联，最终经过未结合位点的封闭处理，便可应用于蛋白纯化、核酸提取、分子诊断、免疫诊断试剂等领域。

其中，羧基、氨基是常用来修饰磁性微球的官能基团，在一定条件下，它们可以与生物配基进行偶联得到免疫磁珠。对于羧基，其原理是利用磁性微球表面的羧基进行活化处理，通过EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)进行基团活化，生成的活性基团与含有氨基生物分子进行共价结合反应；氨基磁性微球通过加入戊二醛与氨基生物分子进行还原胺化反应，将含有氨基的生物分子偶联到磁性微球表面；醛基和环氧基也是目前市场上用来修饰磁性微球的基团，它们无需加入活化物质，在一定缓冲液条件下可直接与含有氨基生物分子进行共价结合，偶联到磁性微球上。

但这些磁性微球均存在一定的不足和缺陷，羧基、氨基等官能团修饰磁性微球反应需加入活化物质，操作稍显繁琐，不易控制批间差，活性基团本身易水解，活化时间长短和活化物质加入量的多少等活化步骤操作不当容易造成实验失败；而环氧基和醛基虽然不需要添加活化物质，可直接与氨基生物分子进行共价偶联，但是环氧基和醛基不易长期保存，保存条件苛刻，间隔臂较短。因此开发一种预活化、间隔臂长、含有高密度甲苯磺酰基的磁性微球极为重要，该磁性微球无需活化，可直接与氨基生物分子共价结合偶联，且甲苯磺酰基性能稳定，易保存，解决了上述基团存在的不足问题，给实际应用过程中带来极大的好处。

发明内容

针对现有技术存在不足，本发明提供了一种亲水性预活化甲苯磺酰基修饰的磁性微球的制备方法，该制备方法简单，原料易得，成本低。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种预活化亲水性磁性微球，磁性微球的表面修饰有甲苯磺酰基团聚合物，该制备方法包括以下步骤：

A：亲水聚合物在有机溶剂环境中进行甲苯磺酰基化反应，使得亲水聚合物的伯羟基变为甲苯磺酰基，形成两端可与氨基反应的修饰有活性基团的亲水聚合物；其中，有机溶剂为常用溶剂，如N,N二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氧六环、二甲基亚砜、乙腈的一种或多种溶剂的混合溶剂；

B：将A中甲苯磺酰基修饰的亲水聚合物与氨基磁性微球混合，在缓冲液中混合反应后得到所述甲苯磺酰基修饰的磁性微球；缓冲液为常用缓冲液，如pbs缓冲液、Mes缓冲液、CB缓冲液或Hepes缓冲液等。

优选地，亲水聚合物为常用聚合物，如PEG、HEMA、葡聚糖等含羟基的亲水聚合物，聚合物分子量为800-20000。