样品制备组合物、装置、系统和方法制造方法及图纸

本说明书涉及用于样品制备(例如，从样品中的生物分子中分离、减少或去除小分子)的组合物、装置、设备、方法、试剂盒和系统。可以分离、减少或去除的示例性小分子的分子量范围<2000Da，并且可以包含但不限于染料、生物素、亲和标签、交联剂、还原剂、标记物、纳米颗粒、放射性配体、质量标签、未经反应的分子以及前述的组合、中间体和衍生物。样品中存在的示例性生物分子包含但不限于蛋白质、糖蛋白、抗体、肽、核酸、多糖、碳水化合物和脂质。本公开的方法、组合物、试剂盒、装置、设备和系统可以有利地提供小分子污染物的优异分离并且另外可以减少与将小分子与样品中的较大生物分子分离相关的时间和费用。如本文所示分离的生物分子适合于更好地进行下游处理。于更好地进行下游处理。于更好地进行下游处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】样品制备组合物、装置、系统和方法


[0001]本说明书涉及用于样品制备(例如，从较大分子中分离小分子)的组合物、装置、设备、方法、试剂盒和系统。在一些实施例中，本文所述的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒可以用于从样品中的如但不限于生物分子等较大分子中分离、提取、纯化、减少或去除小分子。

技术介绍

[0002]用于分离生物分子的样品制备技术旨在从其它样品组分并且从样品处理组分中提取生物分子，以实现对生物分子的下游分析和处理。例如，在如蛋白质或核酸等生物分子的样品制备期间，通常需要用染料、亲和标签、放射性标记物、质量标签等来标记生物分子。在其它情况下，需要对生物分子进行化学改性，如还原、氧化、交联、甲基化等。在这些处理期间，某种量的标记试剂或化学试剂以未经反应的标记物/化学品的形式或以经部分反应的中间体或衍生物的形式保留在样品中。这些未经反应的小分子可能会在下游分析或生物分子的使用期间引起一些问题。例如，未与蛋白质或核酸缀合的游离未经反应的荧光染料会在蛋白质或核酸的荧光成像期间引起背景问题。
[0003]另一实例是制备通常用于检测对应抗原的加标签抗体(如生物素化抗体)。基于链霉亲和素的载体与生物素化抗体一起用于抗原的检测。如果生物素化抗体的样品中存在游离未经反应的生物素，则所述游离未经反应的生物素将与链霉亲和素载体相互作用并损害生物素化抗体的结合能力。
[0004]用于解决从如生物分子等较大分子中去除如标记物和化学试剂等小分子的一些方法包含透析与离子交换色谱、尺寸排阻色谱的组合或脱盐树脂与离子交换树脂的组合。然而，这些方法中的每个方法都有几个缺点。
[0005]例如，透析通常用于从蛋白质中去除未经反应的染料、生物素和还原剂。然而，透析进行两次到三次缓冲液更换，并且花费十二小时到十四小时来去除小分子。
[0006]尺寸排阻色谱是用于去除小分子的另一种方法。此程序需要复杂且昂贵的色谱仪器(如通用电气公司(GE)的AKTA系统)。在这些复杂的色谱系统中，含有小分子的样品穿过特定的柱，所述柱是针对特定目的和样品类型定制和设置的。通常，根据样品尺寸设置定制化的1ml、5ml、10ml或更大的柱。首先由柱排阻如抗体缀合物等较大生物分子，之后排阻穿过孔的较小分子。因此，小分子需要更多时间从柱中洗脱出。用于执行尺寸排阻色谱的时间可以从三十分钟到几小时不等，这取决于柱尺寸、设置时间等。因此，尺寸排阻色谱方法既昂贵又耗时。
[0007]又其它程序使用脱盐树脂，在这种情况下使用各种树脂来进行缓冲液交换和脱盐。然而，脱盐树脂去除如染料、标记物和缀合物等小分子的能力非常有限(还如本说明书的后面部分所示)。
[0008]已使用了离子交换树脂与脱盐树脂或透析的组合来分离小分子，其中树脂上的离子交换剂与小分子相互作用。然而，除了上面列出的基于透析和脱盐树脂的方法的缺点之
外，离子交换树脂的蛋白质回收很差，因为蛋白质必须从离子交换剂中洗脱出。用于蛋白质洗脱的离子交换方法需要多个步骤，所述多个步骤当与对透析或脱盐树脂的额外需求组合时使处理既耗时又乏味。
[0009]因此，需要用于从与如游离染料、标记物、还原剂、交联剂等小分子中分离较大生物分子或较大分子的更好方法、组合物、系统和设备，这将在如但不限于荧光成像、生物缀合、免疫沉淀等方法中实现对生物分子的更清洁的下游处理。

技术实现思路

[0010]在一些实施例中，本说明书涉及用于样品制备，如但不限于从样品中的较大分子(如但不限于生物分子)中分离小分子，的组合物、设备、装置、方法、试剂盒和系统。在一些实施例中，本文所述的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒可以用于分离、提取、纯化、消除、减少小分子的量或从样品中的较大分子中去除小分子。在一些实施例中，本文所述的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒使小分子的量从样品中的生物分子或较大分子中显著减少。在一些实施例中，本文所述的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒使小分子的量从样品中的生物分子或较大分子中快速增加。术语生物分子或较大分子在本说明书中可互换使用。术语较大仅与要去除的小分子相关，并不将生物分子指定或限制为任何特定尺寸或尺寸范围。
[0011]可以通过本公开的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒分离、提取、减少或去除的一种或多种小分子的一些实例包含但不限于染料、染料的衍生物、生物素、生物素衍生物、交联剂、还原剂、氧化剂、甲基化剂、蛋白质防腐剂、标记物、纳米颗粒、放射性配体、质量标签、未经反应的分子以及其组合、中间体和衍生物。
[0012]适于使用的染料是本领域的技术人员已知的并且包含但不限于芘、香豆素、花青、苯并呋喃、喹啉、喹唑啉酮、吲哚、苯并唑、硼聚吖吲得辛(borapolyazaindacene)以及包含荧光素、罗丹明和螺环蒽的氧杂蒽以及RICHARD P.HAUGLAND,“荧光探针和研究化学品的分子探针手册(MOLECULAR PROBES HANDBOOK OF FLUORESCENT PROBES AND RESEARCH CHEMICALS)”(第11版，2010年1月)中描述的其它染料，所述文献通过引用以其整体并入。
[0013]在一些实施例中，可以通过本公开的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒分离的小分子的分子量范围为<2000Da。
[0014]可以通过本公开的组合物、设备、装置、系统、方法和试剂盒从小分子中分离的示例性较大分子包含但不限于蛋白质、糖蛋白、抗体、肽、核酸(DNA、基因组DNA、pDNA、RNA)、多糖、碳水化合物、脂质、毒素、纳米颗粒和以上列出的分子中的每种分子的衍生物。分子的衍生物包含但不限于：加标签的蛋白质或加标签的核酸；标记有多种标记物的所标记分子，如但不限于染料、荧光染料、放射性标记物、亲和标记物、质量标记物、金属等；所缀合分子，包含所缀合抗体；与纳米颗粒缀合的分子，例如金纳米颗粒；与如生物素标记的毒素等毒素缀合的分子在非限制性实例中通过霍乱毒素标记的化合物等例示；化学衍生物，如但不限于还原蛋白质、氧化蛋白质、甲基化核酸、具有巯基改性蛋白的蛋白质等生物分子。在一些实施例中，在样品中可以包含较大分子和生物分子。
[0015]本公开的一个实施例涉及用于从样品中分离或提取一种或多种小分子的组合物。在一些实施例中，组合物包括(至少一种)尺寸排阻载体和能与一种或多种小分子缔合，由
此从样品的其余部分中分离小分子的至少一种部分。
[0016]在一些实施例中，使样品与本公开的组合物接触使一种或多种小分子的量从样品中显著减少。
[0017]样品中存在的较大分子被本公开的组合物尺寸排阻。一种或多种小分子通过至少一种部分与组合物保持缔合。
[0018]在一些实施例中，使样品与本公开的组合物接触包括但不限于以下中的一个或多个：将样品施加到所述组合物上，使所述样品穿过组合物，通过重力或通过使用旋转或离心力允许样品流动穿过组合物，产生正压差或负压差以使样品移动穿过组合物。
[0019本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从样品中分离一种或多种小分子的组合物，所述组合物包括：尺寸排阻载体；以及能与所述一种或多种小分子缔合的至少一种部分。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种部分与所述尺寸排阻载体缔合。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述至少部分固定到所述尺寸排阻载体上。4.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括至少一种第二尺寸排阻载体和至少一种第二部分。5.根据权利要求1所述的组合物，其包括至少两种部分。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种部分包括多糖、右旋糖酐、聚乙二醇聚合物、含胺聚合物、聚氨基酸、脂多糖、抗生素、螯合基团、磁性颗粒、顺磁性颗粒、官能团、离子交换剂和其组合。7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述含胺聚合物为聚(乙二醇)二胺、聚乙二胺、线性的聚乙亚胺或支化的聚乙亚胺。8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述线性的聚乙亚胺为二乙二胺。9.根据权利要求6所述的组合物，其中所述至少一种部分为右旋糖酐。10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述右旋糖酐的分子量在约6kDa
‑
2800kDa的范围内。11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种部分通过电荷相互作用、亲水相互作用、疏水相互作用、亲和相互作用、氢键合或范德华力(Van der Waals force)与所述一种或多种小分子缔合。12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或多种小分子的分子量范围为<2000Da。13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述一种或多种小分子包括染料、染料的衍生物、生物素、生物素衍生物、交联剂、还原剂、标记物、纳米颗粒、放射性配体、质量标签、未经反应的分子以及其组合、中间体和衍生物。14.根据权利要求1所述的组合物，其中所述尺寸排阻载体包括右旋糖酐聚合物、琼脂糖、聚丙烯酰胺、纤维素材料和/或其衍生物、羟乙基纤维素或羟乙基纤维素的衍生物。15.根据权利要求1所述的组合物，其中所述样品包括生物分子、蛋白质、糖蛋白、抗体、肽、核酸、多糖、碳水化合物或脂质，并且其中使所述样品与所述组合物接触使所述一种或多种小分子的量从所述样品中显著减少。16.一种用于从样品中分离一种或多种小分子的装置，所述装置包括：a)容器，所述容器包括：至少一种尺寸排阻载体和能与所述一种或多种小分子缔合的至少一种部分；以及b)定位在所述容器下方的接受器。17.根据权利要求16所述的装置，其被可操作地配置成经受重力流、离心力、正压、负压、真空和其组合。18.根据权利要求16所述的装置，其中所述容器为柱状容器、管、多孔管、多孔板或多孔过滤板。19.根据权利要求16所述的装置，其中所述至少一种部分被固定到所述尺寸排阻树脂
上、与所述尺寸排阻树脂连接或缔合。20.根据权利要求19所述的装置，其中所述至少一种部分通过共价相互作用与所述尺寸排阻树脂连接。21.根据权利要求16所述的装置，其中所述至少一种部分通过电荷相互作用、亲水相互作用、疏水相互作用、亲和相互作用、氢键合、范德华力或共价键与所述一种或多种小分子缔合。22.根据权利要求16所述的装置，其中能与一种或多种小分子杂质缔合的所述至少一种部分包括多糖、右旋糖酐、聚乙二醇聚合物、含胺聚合物、聚氨基酸、脂多糖、抗生素、螯合基团、磁性颗粒、顺磁性颗粒、官能团和其组合。23.根据权利要求16所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：皮尔斯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：