專利名稱:親水交聯(lián)聚合物的制作方法
親水交聯(lián)聚合物本發(fā)明涉及親水交聯(lián)聚合物,優(yōu)選多孔顆粒形式的,還涉及其制備方法和用途。本發(fā)明的聚合物是由成鏈親水乙烯基醚和交聯(lián)N,N'-二乙 烯基化合物、優(yōu)選雜環(huán)N,N'-二乙烯基化合物的聚合而制備的。親水、交聯(lián)、聚合栽體材料往往用于諸如色語法、固相合成或催化 領域中。特別,對于用于色語法中的栽體材料來說,這種類型的聚合物 應當具有以下性能-材料應當是足夠親水的,特別地,在生物色語法中的應用是可行的-對于材料來說,如果需要的話,應當能夠借助于分離效應物來改 性,以便它們的分離性能可以與特定的分離問題相配 -聚合物對于水解而言必須是足夠穩(wěn)定的-特別對于高壓液相色譜領域的應用來說,材料必須具有足夠的壓 力/流動穩(wěn)定性-材料應當具有足夠的孔徑大小另外,應當能夠盡可能以簡單且可復制的方式制備這種類型的聚合物。WO 03/104294公開了聚乙烯醚,特別用于固相合成。所公開的聚 合物通常顯示出非常強的溶脹性能。DE 37 14 276和DE 3344912公開了基于乙酸乙紼酯的交聯(lián)聚合物。 為了制備親水聚合物,乙酸酯基團必須隨后進行皂化。WO 95U861公開了用于分離目的的聚乙彿醚,其是通過陽離子聚 合而制備的。所述的陽離子聚合必須與復雜的保護基團化學過程相結合 來進行。EP 0 266 503公開了交聯(lián)聚合物,其是由含環(huán)氧基團的單體,通過 懸浮聚合而制備的。所得的含環(huán)氧基團的聚合物于是可以用于生物活性物質的固定。EP 0 482 339公開了基于烯丙基單體的共聚物。特別地,基于EP 0 482 339的共聚物包含1,2-二輕基-3-烯丙氣基丙烷和N,N'-亞甲基雙丙烯 酰胺,其以商品名FractoPrep (Merck KGaA, Germany)是市售可得的,關于親水性、水解穩(wěn)定性和壓力/流動穩(wěn)定性來說,顯示出良好的用于生 物色譜法的性能。然而,這種材料的缺點是借助反相懸浮聚合的復雜的 制備方法。本發(fā)明的目的因此是提供一種親水聚合栽體材料,其關于多孔性、 親水性、水解穩(wěn)定性和壓力/流動穩(wěn)定性來說滿足了以上要求,并且另外 在制備上簡單。已經發(fā)現(xiàn),使用交聯(lián)、優(yōu)選雜環(huán)N,N'-二乙烯基化合物進行親水取 代烷基乙烯基醚的共聚能夠制備具有良好性能的親水聚合物,特別是對 生物色譜法而言。該聚合物優(yōu)選通過懸浮聚合來制備。本發(fā)明因此涉及一種基于共聚物的親水交聯(lián)聚合物,所述共聚物至少包含a)至少一種通式I的親水取代烷基乙紼基醚其中R1 、 R2 、 R3彼此獨立地可以是H或C,-C6烷基,優(yōu)選地H或者-CH 和R4是具有至少一個羥基的基團和b)至少一種交聯(lián)劑,其符合通式ii和/或in和/或iv,其中其中,X是二價烷基,其具有2-5個碳原子,優(yōu)選地2或3個碳原子, 其中一個或多個亞曱基,其是不相鄰的并且其不位于N的直接相鄰部 分,可以被O、 OO、 S、 S-O、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞 甲基的一個或多個H原子可以彼此相互獨立被輕基、d-CV烷基、卣素、NH2、 CVdG-芳基、NH-(C廣Cs)-烷基、N-(d-Cs)-烷基2、 C廣C6-烷氧基或 者d-C6-烷基-0H取代,和<formula>formula see original document page 10</formula>其中通式川和IV中的Yi和丫2彼此相互獨立地是,d-do烷基或者環(huán)烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基或者不位 于N的直接相鄰部分的亞甲基可以被O、 C=0、 S、 S-O、 S02、 NH、 NOH或者N替代并且亞甲基的一個或多個H可以彼此獨立地被羥基、 C廣CV烷基、鹵素、NH2、 Crdo-芳基、NH(d-Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 d-CV烷氧基或者C,-C6-烷基-OH取代,或者CVC,8芳基,其中芳基體系中的一個或多個H可以彼此獨立地 被羥基、C廣CV烷基、鹵素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C廣CV 烷氧基或者d-C6-烷基-OH取代,和A是二價烷基,其具有2-5個碳原子,優(yōu)選2或3個碳原子,其中 一個或多個非相鄰的亞曱基或者不位于N的直接相鄰部分的亞甲基可 以被O、 OO、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞曱基的 一個或多個H可以彼此獨立地被羥基、C,-C6-烷基、鹵素、NH2、 C5-Ci0-芳基、NH(d-C8)烷基、N(C,-Cs)烷基2、 C,-C6-烷氧基或者d-CV烷基-OH 取代。通式I中的R4通常是烷基、脂環(huán)族基團或者芳基,其帶有至少一個羥基。在優(yōu)選實施方案中,通式I中的R4是直鏈或者支鏈的C,-do烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基可以被0、 C=0、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或其中一個或多個 H原子可以彼此獨立地被C,-C6-烷基、C5-C,o-芳基、鹵素、NH2、 NH(C廣Cs) 烷基、N(d-Cs)烷基2、 d-C6-烷氧基或者C,-C6-烷基-OH取代并且其中 至少一個OH基團存在于C,-do烷基上或者存在于取代基上,或者脂環(huán)族基團,其通常具有5-10個碳原子,其中一個或多個非相 鄰的亞甲基可以被O、 C=0、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或 其中脂環(huán)族基團的一個或多個H原子可以彼此獨立地被d-CV烷基、 Cs-C,o-芳基、鹵素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣C8)烷基2、 C,-CV烷氧 基或者CpC6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存在于脂環(huán)族環(huán)上 或者存在于側鏈或取代基上,或者C6-Cl8芳基,其中芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥 基、C廣(V烷基、C5-C,o-芳基、卣素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs) 烷基2、 C廣C6-烷氣基或者C,-CV烷基-OH取代,其中至少一個OH基團 存在于芳基上或者存在于側鏈或取代基上,或者C5-C|8雜芳基,其中雜芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地 被羥基、d-CV烷基、C5-C,o-芳基、鹵素、NH2、 NH(C,-Cs)烷基、N(d-C8) 烷基2、 C,-C6-烷氧基或者C)-CV烷基-OH取代,其中至少一個OH基團 存在于雜芳基上或者存在于側鏈或取代基上。在特別優(yōu)選的實施方案中,通式I中的R4是直鏈或者支鏈的C!-do烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基可以 被O、 S、 S02或NH替代和/或其中一個或多個H原子可以彼此獨立地 被d-CV烷基、Cs-C,。-芳基、C,-C6-烷氧基或d-C6-烷基-OH取代,并且 其中至少一個OH基團存在于d-do烷基上或者存在于取代基上,或者脂環(huán)族基團,其通常具有5-10個碳原子,其中一個或多個非相 鄰的亞甲基可以被O、 S、 S02或NH替代和/或其中脂環(huán)族基團的一個 或多個H原子可以彼此獨立地被d-C6-烷基、Cs-Cu)-芳基、C,-CV烷氧 基或d-CV烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存在于脂環(huán)族環(huán)上或 者存在于側鏈或取代基上,或者C6-C,4芳基,其中芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥 基、Cr(V烷基、Cs-d(r芳基、C廣C6-烷氣基或C廣CV烷基-OH取代,其 中至少一個OH基團存在于芳基上或者存在于側鏈或取代基上,或者CVCM雜芳基,其中至少一個N原子作為雜原子存在,并且其中雜 芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥基、d-C6-烷基、C5-do-芳基、C廣CV烷氧基或CVCV烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存 在于雜芳基上或者存在于側鏈或取代基上。在優(yōu)選實施方案中,所用的親水取代烷基乙烯基醚是通式I的化合 物,其中R4是帶有羥基的基團。在特別優(yōu)選的實施方案中,所用的親水取代烷基乙烯基醚是1, 2-乙二醇單乙烯基醚、1,3-丙二醇單乙烯基醚、1,4-丁二醇單乙烯基醚、1,5-戊二醇單乙烯基醚、1,6-己二醇單乙烯基醚或二甘醇單乙烯基醚并且所 用的脂環(huán)族乙烯基醚是環(huán)己烷二曱醇單乙烯基醚。在進一步優(yōu)選的實施方案中,所用的交聯(lián)劑是二乙烯基亞乙基脲 (1,3-二乙烯基咪唑啉-2-酮)或二乙烯基亞丙基脲(1,3-二乙烯基四氫嘧啶 -2-酮)。在另一優(yōu)選的實施方案中,聚合物是多孔的,孔徑大小為2-200 nm。 在另一實施方案中,聚合物是顆粒形式的,直徑為3-300pni。 在另一實施方案中,聚合物已經借助于分離效應物而衍生。 在優(yōu)選實施方案中,聚合物已經借助于通過接枝聚合而附著于該聚合物的結構而衍生。在優(yōu)選實施方案中,聚合物已經借助于通過用鈰(IV)催化的接枝聚合而附著于該聚合物的結構而衍生。在特別優(yōu)選的實施方案中,該結構是已經由兩個或更多個不同的單體制造的共聚物。本發(fā)明還涉及一種制備聚合物的方法,其特征在于共聚合通式I的至少一種親水取代烷基乙烯基醚和至少一種交聯(lián)劑,所迷交聯(lián)劑符合通式ii和/或ni和/或iv,其中<formula>formula see original document page 12</formula>其中R1、R2、R3彼此獨立地可以是H或C廣C6烷基,優(yōu)選地H或者-CH3,和R4是具有至少一個輕基的基團其中,X是二價烷基,其具有2-5個碳原子,優(yōu)選地2或3個碳原子, 其中一個或多個亞甲基,其是不相鄰的并且其不位于N的直接相鄰部 分,可以被O、 OO、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞 甲基的一個或多個H原子可以彼此相互獨立被羥基、C,-C6-烷基、卣素、 NH2、 C5-C1()-芳基、NH-d-CV烷基、N-d-CV烷基2、 d-CV烷氧基或 C廣C6-烷基-OH取代,和其中通式III和IV中的Y,和丫2彼此相互獨立地是,CVC,o烷基或者環(huán)烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基或者不位 于N的直接相鄰部分的亞曱基可以被 、 C=0、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞曱基的一個或多個H可以彼此獨立地被羥基、 C廣CV烷基、鹵素、NH2、 Cs-do-芳基、NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 CrCV烷氧基或者d-CV烷基-OH取代,或者CVds芳基,其中芳基體系中的一個或多個H可以彼此獨立地 被羥基、d-CV烷基、鹵素、NH2、 NH(d-Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C,-C6-烷氧基或者C,-C6-烷基-OH取代,和A是二價烷基,其具有2-5個碳原子,優(yōu)選2或3個碳原子,其中 一個或多個非相鄰的亞甲基或者不位于N的直接相鄰部分的亞甲基可 以被O、 C=0、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞甲基的 一個或多個H可以彼此獨立地被羥基、C廣CV烷基、鹵素、NH2、 C5-C10-芳基、NH(d-Cs)烷基、N(d-Cs)烷基2、 C,-CV烷氧基或者C,-C6-烷基-OH 取代。在優(yōu)選實施方案中,通式I中的R4是直鏈或者支鏈的d-C,o烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基可以 被〇、OO、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或其中 一個或多個 H原子可以彼此獨立地被C廣C6-烷基、C5-C,o-芳基、卣素、NH2、NH(C,-Q0 烷基、N(C,-C8)烷基2、 d-C6-烷氧基或者C廣C6-烷基-OH取代并且其中 至少一個OH基團存在于C,-do烷基上或者存在于取代基上,或者脂環(huán)族基團,其通常具有5-10個碳原子,其中一個或多個非相 鄰的亞曱基可以被O、 C=0、 S、 S-O、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或 其中脂環(huán)族基團的一個或多個H原子可以彼此獨立地被d-CV烷基、 C5-C10-芳基、鹵素、NH2、 NH(d-Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C!-C6-烷氧 基或者C,-C6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存在于脂環(huán)族環(huán)上 或者存在于側鏈或取代基上,或者C6-Ci8芳基,其中芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥基、C廣CV烷基、C5-d。-芳基、卣素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs) 烷基2、 C廣C6-烷氣基或者d-C6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團 存在于芳基上或者存在于側鏈或取代基上,或者Cs-C,8雜芳基,其中雜芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地 被羥基、C,-CV烷基、C5-do-芳基、鹵素、NH2、 NH(d-Cs)烷基、N(C,-C8) 烷基2、 C!-(V烷氧基或者d-C6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團 存在于雜芳基上或者存在于側鏈或取代基上。在優(yōu)選實施方案中,進行自由基懸浮聚合。在特別優(yōu)選的實施方案中,在至少一種懸浮穩(wěn)定劑和任選的其它添 加劑,優(yōu)選地無機鹽和界面-活性化合物,的存在下,在作為懸浮介質的 水中進行自由基懸浮聚合。在一種實施方案中,聚合期間的溫度是40-100。C。在優(yōu)選實施方案中,以10:90-80:20的重量比使用親水取代烷基乙烯基酏和交聯(lián)劑。在優(yōu)選實施方案中,在添加 一種或多種致孔劑(porogen)的情況下進行聚合。,、、、, 、p . , , , , / -、語柱、毛細管、柱、攪拌式反應器或反應器。.明還涉及本發(fā)明的親水交聯(lián)聚合物作為色語法中的吸附劑、作的用途。本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明的方法獲得的聚合物。其它組合和優(yōu)選的實施方案公開在專利權利要求中。
圖1顯示了在蛋白質應用方面本發(fā)明的聚合物的保持性能。進一步 的細節(jié)在實施例2中給出。圖2顯示了具有不同分子量的葡聚糖的實驗測定的分配系數(shù)Kd。 進一步的細節(jié)在實施例3中給出。圖3顯示了本發(fā)明的聚合物在稀釋的氫氧化鈉溶液中的儲存穩(wěn)定 性。進一步的細節(jié)在實施例4中給出。圖4顯示了在具有陽離子分離效應物的本發(fā)明的聚合物上分離蛋白 質混合物。進一步的細節(jié)在實施例5中給出。圖5顯示了在色譜柱中的本發(fā)明的聚合物的壓力/流動性能。根據(jù)本發(fā)明,術語"脂環(huán)族基團"表示一種飽和烴基團,其中全部或 者至少一些烴單元是環(huán)狀結構的組成部分。根據(jù)本發(fā)明,N(d-Cs)烷基2表示被至少兩個烷基取代的氮。此處 的兩個烷基可以彼此獨立地具有直鏈或者支鏈形式的1-8個碳原子。根據(jù)本發(fā)明,雜芳基是至少部分的芳基,其與芳基的區(qū)別在于一個 或多個非相鄰的碳原子已經被N、 S或O替代。本領域技術人員很清楚 的是,由于價態(tài)的原因,雜原子可以任選地被例如H、d-Q-烷基或C廣C6-烷基-OH取代。本發(fā)明的聚合物是一種親水交聯(lián)聚合物,基于至少包含如下的共聚物a)至少一種通式I的親水取代烷基乙烯基醚<formula>formula see original document page 16</formula>其中,基團R1、 R2、 R3和R4具有以上含義,和至少一種交聯(lián)劑,其符合通式u和/或ni和/或rv<formula>formula see original document page 16</formula>IV其中,取代基X、 A、 Y!和Y2具有以上含義。這意味該聚合物是由通式I的親水取代烷基乙彿基醚中的至少一種 化合物和通式II和/或III和/或IV的交聯(lián)劑中的至少一種化合物的共聚 而形成的。優(yōu)選地,僅僅使用通式I的親水取代烷基乙烯基醚中的一種 化合物和通式II、 III或IV的文聯(lián)劑中的一種化合物。然而,還可以使 用通式1的親水取代烷基乙烯基醚中的一種或多種化合物和/或通式II 和/或III和/或IV的交聯(lián)劑的一種或多種化合物。此外,共聚合到聚合 物主鏈中的其它可聚合的化合物可以被添加到聚合混合物中。這些 一般 是具有至少一個可聚合的雙鍵的化合物。優(yōu)選地,僅僅使用通式I的親 水取代烷基乙烯基醚中的一種化合物和通式II、 III或IV的交聯(lián)刑中的 一種化合物。<formula>formula see original document page 16</formula>在優(yōu)選實施方案中,所用的親水取代炕基乙烯基醚是通式I的化合物,其中R4是帶有羥基的基團。在優(yōu)選實施方案中,所用的親水取代烷基乙烯基醚是1,2-乙二醇單 乙烯基醚、1,3-丙二醇單乙烯基醚、1,4-丁二醇單乙烯基醚、1,5-&二醇 單乙彿基醚、1,6-己二醇單乙烯基醚或二甘醇單乙彿基醚,以及所用的 脂環(huán)族乙彿基醚是環(huán)己烷二甲醇單乙烯基醚,特別優(yōu)選地1,4-丁二醇單 乙烯基醚、1,5-戊二醇單乙烯基醚、二甘醇單乙烯基醚或環(huán)己烷二甲醇 單乙烯基醚。所用的交聯(lián)劑優(yōu)選是通式II的化合物。優(yōu)選使用二乙烯基亞丙基脲 (1,3-二乙烯基-四氫嘧啶-2-酮)或者特別優(yōu)選地二乙烯基亞乙基脲(1,3-二 乙烯基咪唑啉-2-酮)。親水取代烷基乙烯基醚相對于聚合物的重量的比例通常為1 wt%-90 wt。/?;蛲榛蚁┗训淖畲笾亓勘龋笳呦鄳谀柋?:1,以 雙官能交聯(lián)刑為基準,如果烷基乙彿基醚沒有均聚的話。親水取代烷基 乙烯基醚的比例優(yōu)選為10-80 wt°/o,特別優(yōu)選35-60 wt°/。。因此,交聯(lián)劑 的比例為10-99 wt%,優(yōu)選20-90 wt%,特別優(yōu)選40-65 wt%。不飽和化合物的共聚的工藝工程設計為本領域技術人員所知。為此 目的,進行自由基聚合。優(yōu)選進行源于自由基的懸浮聚合,亦稱成珠聚 合。其中進行這種類型的聚合的方式的描迷例如在以下文獻中給出EP U79732 A2(概述,第4頁第18-26行,和第5頁第3行至第6頁第9行, 和特別地,實施例l)或者EP 0006199 Bl(概述,第3頁第19行至第4 頁第13行,和特別地,實施例1)。取決于單體的溶解性能,在不溶于 水的或者微溶于水的單體(亦稱油)的情況下,在特別簡單的程序中進 行水包油懸浮聚合(正相聚合)。在水溶性單體情況下,相反,將后者溶 解在水中并且進行懸浮和在與水不混溶的或者僅與水微溶混的有機溶 劑中聚合(反相聚合)。已經發(fā)現(xiàn),特別是在使用二乙烯基亞乙基脲或者二乙紼基亞丙基脲 與優(yōu)選的親水取代烷基乙烯基醚如1,4-丁二醇單乙烯基醚、1,5-戊二醇 單乙烯基醚、二甘醇單乙彿基醚或環(huán)己烷二甲醇單乙烯基醚結合的情況 下,可以進行(正相)懸浮聚合。這提供了本發(fā)明的聚合物的非常簡單的 制備方法的優(yōu)點,因為在單一反應步驟中獲得了親水聚合物,而無需執(zhí) 行復雜的反相懸浮聚合。根據(jù)本發(fā)明所用的親水取代烷基乙烯基醚的其它主要優(yōu)點在于不必進行隨后的水解步驟以便制備親水聚合物。反而, 使用含羥基的乙烯基醚作為原材料導致含羥基的聚合物的直接形成。以已知的方式進行懸浮聚合。用于正相懸浮聚合的懸浮介質一般是水。如已知的, 一種或多種穩(wěn)定劑和/或一種或多種界面-活性化合物可 以被添加到懸浮介質中。可使用的穩(wěn)定劑是許多水溶性的高分子化合物或者還有細碎的無機化合物。髙分子穩(wěn)定劑的實例是聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚羧酸酯、 聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羥烷基纖維素、甲基纖維素或者聚乙二醇。優(yōu) 選使用聚乙烯醇。可用作穩(wěn)定劑的無機化合物例如是磷酸鈣或者氫氧化鎂。鹽、離子液體或者緩沖物質,例如Na2HP04和NaH2P04,可以另外 凈皮添加到水相中。合適的界面-活性化合物是,特別地,陰離子和非離子型表面活性劑, 如長鏈醇的乙氧基化物、乙氧基化單、二和三烷基苯酚、Cu-C,8烷基磺 酸或芳基磺酸的堿金屬和銨鹽。為進行本發(fā)明的聚合,將有機相亦稱油相懸浮在水相中。在聚合開 始和進行以后,聚合物通??梢员粸V出或者以其它方式從反應混合物中 去除。溶劑或其它添加劑的殘余物可以通過用合適的溶劑洗滌或者例如 通過蒸汽蒸餾來除去。在一種實施方案中,除單體外,油相包括惰性溶劑(致孔劑)以便設 定期望的孔徑大小。合適的有機溶劑(致孔劑)是,例如,脂肪族烴(C6-C一,如,例如,己烷、十二烷或汽油混合物,脂環(huán)族化合物,如環(huán)己烷,芳香族烴,如甲苯、乙笨或二甲苯,或者醇,如脂族CrCi2-醇,例如庚醇、十二烷醇、 環(huán)己醇,各種分子量的聚乙二醇或聚丙二醇,或者脂族羧酸的酯,如乙 酸丁酯或丙酸丙酯,或者芳族羧酸的酯,如苯甲酸丙酯,或者酯,如丁 基乙二醇乙酸酯或甘油三乙酸酯,或者醚,如二正丁醚、二正戊醚、二 苯醚、乙二醇一苯醚和乙二醇二乙醚??梢詥为毜鼗蛘咭詢煞N或更多種溶劑的混合物的形式使用這些溶 劑》它們可以作為聚合物的溶脹劑或者沉淀刑并且這樣影響了孔隙率。本發(fā)明的聚合物的溶脹劑的實例是低級醇、脂族酯或芳香族烴如甲苯》沉淀劑的實例是脂肪族烴,如十二烷或汽油混合物。聚合物的孔隙 率可以通過溶劑的類型和數(shù)量以及聚合物的交聯(lián)度來固定。此外,作為自由基的一種或多種引發(fā)劑一般被添加到有機相中。 自由基引發(fā)劑的實例是有機過氧化物,如二叔丁基過氧化物、二苯 甲酰過氧化物、雙(O-甲基笨酰)過氧化物、叔丁基過氧化氫、氬過氧化 枯晞、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化環(huán)己酮,或者脂族偶氮化合物,如a,a'-偶氮二異丁腈、偶氮二氰基戊酸、i,r-偶氮環(huán)己烷-i,r-二腈或偶氮二甲酰胺(azodicarboxamide)。優(yōu)選a,ct'-偶氮二異丁腈??梢越柚谳椛淅缱贤廨椛涠罨囊l(fā)劑還可以用于本發(fā)明作為自由基引發(fā)劑。在懸浮聚合的相比一般可以在體積比為l:20(油相-水相)至2:1之間變化,優(yōu)選的是該比值為1:5-1:1,特別優(yōu)選的是1:3-1:1。有機溶劑與單體的比值通常為1:20-4:1,優(yōu)選地為1:5-3:1,特別優(yōu)選地為1:1-2.5:1。引發(fā)劑的濃度,基于單體的數(shù)量, 一般為0.01 wt%-10 wt%,優(yōu)選 地0.1 wt%-7 wt%,特別優(yōu)選地為0.2 wt%-7 wt%。穩(wěn)定劑的濃度,基于懸浮介質(通常為水)的數(shù)量,為0.01wt。/。-7 wt%,通常為0.02 wt%-5 wt%,特別優(yōu)選地為0.05 wt%-2.5 wt%。然后通過強烈攪拌使兩相混合來進行懸浮聚合。另外,混合物的溫 度通常維持在20-100°C,優(yōu)選地40-100。C,達l-20小時?;旌衔镆话?在0.5-5小時內在40-100。C加熱,隨后再在70-100。C后聚合數(shù)小時。應 當在全部時間對混合物進行攪拌。這些溫度數(shù)椐涉及其中水用作懸浮介 質的體系。在使用其它極性溶劑而不是水的時候,其它的溫度范圍可能 是可行的或者合適的,這取決于溶劑的沸點。通常有利的是在保護性氣體氣氛中進行本發(fā)明的聚合。最后,通常將混合物冷卻至室溫,除去有機溶劑,如果它們在聚合 期間添加的話,并且在水、含水緩沖液或水與有機溶刑如乙醇的混合物 中存儲產物。如果必要的話,通過篩分或者另一種類型的分類法,可以使聚合物到達期望的粒度分布。如果進行反相懸浮聚合或者乳液聚合而不是正相懸浮聚合的話,本 領域技術人員知道如何改變反應溶液的組成。本發(fā)明的聚合可以同樣地連續(xù)進行。本文中顆粒生產特別優(yōu)選用靜態(tài)混合器、特別地微混合器或者履帶(caterp川ar)混合器來進行。在 這些混合器中,借助利用流動能量,通過流動管理,例如通過分離和再 結合、扭轉、變形和擴張,待混合的兩種組分的空間分布受到了影響, 使得在組分之間形成了用于擴散交換的大的界面,并且由于高剪切力可 以實現(xiàn)特別均一的粒度分布。不同的混合器和它們的結構是已知的。例 如,這種類型的體系描述于EP 1177243中。為進行該反應,例如,水相連續(xù)地以所限定的體積流量流過微混合 器u油相隨后通過第二入口,同樣以所限定的精確設置的體積流量來進 料。兩個體積流量的比值可以處于寬的范圍內,并且取決于期望的粒度、 性質和粒度的分布,水相和油相的粘度(這取決于反應溫度),以及反 應動力學和最終混合物中的致孔劑的必需的比值,以便獲得合適的孔結 構。水相和油相間的體積流量比值優(yōu)選為1:10-100:1,特別地,2:1-20:1。 從靜態(tài)混合器流出的懸浮液優(yōu)選在連續(xù)操作的反應器中進行聚合。同樣可以顛倒上迷程序。例如,對于聚合特別親水的單體來說,后 者通過水相來供給。在微混合器的輔助下,有關合成珠狀聚合物的進一 步的細節(jié)在EP 1177243中給出。此外,本領域技術人員知道所得聚合物的粒度如何可以受到影響, 尤其是通過懸浮穩(wěn)定刑和界面-活性化合物的性質和添加數(shù)量以及攪拌 強度。通常,3nm-500nm、優(yōu)選3pm-300nm的粒徑可以通過懸浮聚合來 制得,這取決于攪拌器的類型和轉速。顆??梢跃哂胁灰?guī)則的形狀或者 可以優(yōu)選地是球狀的。如果本發(fā)明的聚合物通過乳液聚合來制備的話,例如,可以制得20 ,-3000 nm、優(yōu)選100-500 nm的粒徑。本發(fā)明的聚合物還可以以膜、纖維、中空纖維、涂層的形式或者以 整體鑄型的形式來制備或者存在。整體鑄型是立體物體,例如圓柱形式 的。本發(fā)明的聚合物可以同樣地用作復合材料,即,例如,作為涂層, 例如無機顆粒的涂層,或者模子,或者與例如無機成分混合。其實例是 本發(fā)明的聚合物的顆粒,其可以通過可磁化的顆?;蛘呖纱呕男镜墓簿鄱陨泶呕?。本發(fā)明的聚合物優(yōu)選地是無孔顆粒的形式或者特別優(yōu)選地是多孔顆粒的形式。取決于所使用的成孔(porogenic)溶劑的類型和數(shù)量,孔徑 大小通常可以為2-300 nm。根椐本發(fā)明,孔徑大小是指孔隙半徑。優(yōu)選 地,孔徑大小或孔隙半徑為2-200 nm。特別地,如果本發(fā)明的聚合物是 整體鑄型的形式,它們的孔徑大小還可以高達1000 nm。在本發(fā)明材料中的孔隙分布可以是單峰的、雙峰的或者寡峰的,優(yōu) 選地是單峰的或雙峰的??讖酱笮?yōu)選通過尺寸排阻色語法(SEC)來測量。在這方面,測量 實例在實施例3和圖2中給出。本發(fā)明的親水交聯(lián)聚合物特別適合在色譜法中作為吸附劑,作為用聚合物如核酸^肽或者用于組合化學的栽體-材料。 '本發(fā)明的材料的特征在于良好的水解穩(wěn)定性,特別地在堿性介質 中,以及良好的壓力/流動穩(wěn)定性。此外,它們的高親水性使得它們特別 適于生物色讒方法。所述實例包含這些性能的另外的試驗數(shù)椐。本發(fā)明的聚合物特別適合作為吸附劑。為此目的,它們以已知的方 式引入到色鐠柱或毛細管中。本發(fā)明的聚合物可以同樣包裝在用于色讒 或其它用途的柱中。本發(fā)明因此還涉及色語柱、毛細管或柱,其包含作 為吸附劑或栽體材料的本發(fā)明的聚合物。本發(fā)明的聚合物可以以其天然形式使用,即,沒有進一步的衍生步 驟,例如,這取決于孔隙度設置(porosity set),用于尺寸排阻色語法 (SEC)或減少溶液的含鹽量,如果這種溶液包含把分子的話,所迷靶分子的分子量與所迷鹽的分子量差別很大,或者(本發(fā)明的聚合物可以)具 有由一個或多個衍生步驟所造成的其它或另外的官能度。特別地,它們可以借助分離效應物來衍生。這些分離效應物可以是離子性的或中性的 或者具有對一個或多個耙分子的優(yōu)選的親合性或者選擇性。分離效應物的共價結合通常通過聚合物上存在的官能團而實現(xiàn),所 述官能團例如是羥基,例如形成酯或優(yōu)選醚官能,直接地或者通過連接 基團或間隔基團。在另一優(yōu)選的實施方案中,通過接枝聚合,如,例如, 鈰(IV)-催化的接枝聚合,實現(xiàn)連接到基層材料,形成至基層材料的C-C 連接。分離效應物為色傳領域的技術人員所知。分離效應物是取代物,其 可以早在基層材料的合成期間或者隨后引入到栽體材料,并且影響栽體 材料的表面性能。特別地,借助分離效應物的栽體材料的目標衍生產生 了具有某些色傳性能的栽體材料。特別地,分離效應物可以具有以下端基團a) 離子性或可離子化基團,例如-nr7rSVn+r7r8r9,其中W和R8,彼此獨立地,H、具有卜5個碳原子的烷基和R9 具有l(wèi)-5個碳原子的烷基前提是,如果X^-N+r7r8r9, R7和R8不能是h,-胍錯(guanidiniurrO-S03— -羧酸b) 疏水基團,例如-OR1?;?NHR10,其中R)o表示C,-C2o-烷基、CVC25-芳基、C7-C25-烷基芳基或C7-C25-芳基烷基,并且其中這些基團還 可已經通過腈或Q-C5-烷氣基而衍生,并且其中,另外, 一個或多個非相鄰的CH2基團可以被NH或0替代,另外, 一個或多個CH基團可以 被N替代;c) 金屬螯合基團;d) 親硫性基團;e) 手性基團。t〕生物分子,如蛋白質(例如抗體、蛋白A)、肽、氨基酸、核酸、 糖、生物素等。g)有機基團,其具有對于某些靶分子的提高的親合性或選擇性(例 如,單或雙三。秦型分離效應物,根椐WO 9710887和WO 04/052870)。 親硫基團例如公開在EP 0 165 912中。如果首先預期提供具有通用連接基團的聚合物,例如對于引入環(huán)氧 基團來說,其可以與縮水甘油基化合物如丁 二醇二縮水甘油醚反應。此外,通過與觸手狀結構的接枝聚合,可以提供作為基層材料的本發(fā)明的聚合物,其又可以攜帶相應的分離效應物或者借助于所述觸手狀結構來官能化。該接枝優(yōu)選根據(jù)EP 0 337 144來進行。所產生的鏈通過 單體單元連接到基層材料。為此,將本發(fā)明的基層材料懸浮在單體溶液、 優(yōu)選水溶液中。聚合物材料的接枝在排除氧的常規(guī)氧化還原聚合過程中 進行。所用的聚合催化刑是鈰(IV)離子,因為這種催化刑在基層材料的 表面上形成自由基位點,由此引發(fā)單體的接枝聚合。通過包括鈰鹽的終止反應來終止聚合。為此,(平均)鏈長度可以 受基層材料、引發(fā)刑和單體的濃縮比的影響。此外,可以使用均一的單 體或者此外不同的單體的混合物;在后一情況中,形成了接枝共聚物。用于制備接枝聚合物的合適的單體是符合通式V或VI的單體。 OTF^CR"-Y (通式V)R*、 ,R11a '0 (通式V1)0這些單體是(甲基)丙烯酸(Y--COOH)、(甲基)丙烯酸衍生物,其中"了2 0烯丙胺(丫=-(^2>1142,-0^^11121113)、(甲基)丙烯腈(y--cn)、丙烯醛(y=-cho)、乙烯基羧酸酯(丫--0<:0(:1111151116)或者通式vi的亞乙烯基碳酸酯。所有這些單體是可聚合的物質,其包含可逆結合基團,其可以借助 于自由基在水溶液中聚合并且其可以是中性的、酸性的或堿性的。如果所用的單體是通式VI的亞乙烯基碳酸酯或者通式V的乙烯基 羧酸酯CR*R**=CRn-OCOCHR15R16,所獲得的產物隨后優(yōu)選被轉化為 含羥基的分離材料。這種轉化成羥基段是通過本身已知的適度堿性或酸 性的皂化來實現(xiàn)的。例如,可以在室溫下使用K2C03甲醇溶液進行反應, 例如Y. Tezuka等在Mac畫ol. Chem. 186, 685-694 (1985)中所描迷的。在通式V和VI中,R"優(yōu)選地表示H,即,丙烯酸衍生物是優(yōu)選的。通式V中的Y優(yōu)選地表示<formula>formula see original document page 24</formula> R"和R16,彼此獨立地,表示H或具有最多5個碳原子的烷基?;?團R"和R16中的至少一個優(yōu)逸是H。以下基團是特別優(yōu)選的乙酰氧 基、丙酰氧基、丁酰氣基、戊酰氧基和己酰氧基。通式V中的Z表示-OR14、 -OH或-NR'2R13,優(yōu)選-NR121113。 本文中優(yōu)選這樣的化合物,其中Z表示-NR。R13,并且基團R^和 R"之一是H?;鶊FR"和/或R"優(yōu)選表示烷基、笨基、笨基烷基或烷基苯基,其 中烷基和/或苯基可以被烷氣基、氰基、氨基、單或二烷基氨基、三烷基 銨、羧基、磺酰基、乙酰氧基或乙酰氨基單或多取代,優(yōu)選單或二取代, 特別優(yōu)選單取代?;鶊FR"和/或R"優(yōu)選表示烷基、烷氧基烷基、氰基烷基、氨基烷 基、單或二烷基氨基烷基、三烷基銨烷基、羧基烷基或磺?;榛?,在 烷基中具有最多10個碳原子、優(yōu)選最多6個碳原子、特別優(yōu)選最多4 個碳原子,其可以是直鏈或支鏈的。R"和/或R13因此優(yōu)選表示甲基、 乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氧基 乙基、2-, 3-或4-氧雜戊基、2-, 3-, 4-或5-氣雜己基、2-, 3-, 4-, 5-或6-氧 雜庚基、異丙基、2-丁基、異丁基、2-甲基丁基、異戊基、2-甲基戊基、 3-甲基戊基、2-氧雜-3-甲基丁基、3-氧雜-4-甲基丁基、2-甲基-3-氧雜戊 基、2-甲基-3-氧雜己基,此外還表示庚基、辛基、壬基或癸基。此外還優(yōu)選的是被氰基、羧基或磺酰基取代的炕基。因此,R"和/ 或R"優(yōu)選表示氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基、 氰基己基、2-氰基丙基、2-氰基丁基、羧基甲基、羧基乙基、羧基丙基、 羧基異丙基、羧基丁基、羧基戊基、羧基己基、羧基-2-甲基丙基、羧基 2-甲基丁基、磺?;谆?、磺?;一?、磺?;?、磺酰基丁基、磺 ?;旎?、磺?;夯⒒酋;?2-甲基丙基、磺?;?2-甲基丁基、磺酰 基_3—甲基丁基、磧?;?2-甲基戊基、磺?;?3-曱基己基或磺酰基-2-乙 基戊基》烷基此外優(yōu)選被氨基、單或二烷基氨基或三烷基銨基團單取代。在本文中,烷基可以是相同的或不同的,并且具有最多10個、優(yōu)選最多6 個碳原子、特別優(yōu)選最多4個碳原子,因此優(yōu)選表示二甲氨基乙基、二 乙氨基乙基、曱氨基乙基、甲氨基丙基、二甲氨基丙基、乙氨基乙基、 丙氨基乙基、丙氨基丙基、二丙氨基乙基、二丙氨基丁基、二乙氨基乙 基、三甲基銨乙基、三曱基銨丙基、三曱基銨丁基、三乙基銨乙基、三 乙基銨丙基、三乙基銨乙基、氨基乙基、氨基丙基、氨基丁基或氨基戊 基。所有這些烷基和被取代的烷基同樣優(yōu)選作為笨基上的取代基。對于R12和/或R13還優(yōu)選的是如下結構的砜疏醚 -(CH2)n-S02-(CH2)-S-(CH2)nOH,其中n=2、 3、 4、 5或6,優(yōu)選2、 3或 4。R^和/或R"優(yōu)選還具有苯基的含義,其優(yōu)選被氰基、氰基烷基、 氨基、氨基烷基、單或二烷基氨基、烷基、烷氧基、烷氧基烷基、單或 二烷基氨基烷基、三烷基銨或三烷基銨烷基、羧基、羧基烷基、磺酰基 或磺?;榛鶈稳〈_@些取代基的優(yōu)選含義相應于優(yōu)選的烷基和被取 代的烷基,如上所迷。苯基上的取代基優(yōu)選在對位。對乙酰基苯基、對氨基笨基或對乙酰氨基笨基同樣是R。和/或R13 的優(yōu)選含義。對于R"和/或R。來說,還優(yōu)選的是烷基笨基或苯基烷基,其中為 烷基、被取代的烷基或被取代的苯基所指出的優(yōu)選含義將同樣適用。因此,以下被取代的苯基,例如,被認為是特別優(yōu)選的4-氰基苯 基、4-烷基苯基、4-(N,N-二甲氨基)苯基、4-(N,N-二烷基氨基乙基)苯基、 4-乙氧基苯基、4-乙氧基乙基苯基、4-三烷基銨苯基、4-羧基苯基、4-磺?;交⒈交一?、4-(N-乙氨基)笨基丙基或4-氰基笨基乙基。此外,通式V的優(yōu)選的單體是其中1112和/或1113表示環(huán)狀或二環(huán)基 團的那些,所述環(huán)狀或二環(huán)基團可以是芳族的或飽和的,具有5-10個碳 原子,其中一個或多個CH或CH2基團已經被N或NH, N或NH和S, 或N或NH和O替代。1112和/或R13因此優(yōu)選還表示吡啶基團、咪唑基團、吲哚基團,此 外優(yōu)選吡咯、嘧啶、吡。秦、喹啉或異喹啉基團。1112和/或R13還可例如表示漆唑、噻二唑、嗎啉、三。桊、哌溱、苯 并潘唑、噪呤、吡唑、三唑、吡咯烷或異喝唑基團。本文中特別優(yōu)選的是芳族雜環(huán)基?;鶊FR"和R13,為了獲得合適的交換劑,必須彼此相互匹配,使得 兩個基團包含酸性或堿性基團或者基團之一是中性的。相應地,本領域 技術人員在分配基團方面是沒有困難的,因此在組合合適的1112和R13 基團方面(這取決于期望的離子交換劑的功能和任務)是沒有困難的。兩個基團R"和R"之一優(yōu)選是中性基團。R"優(yōu)選表示烷基、烷氣基烷基、氰基烷基、羧基烷基或磺?;?基,在烷基中具有最多IO個碳原子、優(yōu)選最多6個碳原子、特別優(yōu)選 最多4個碳原子,其可以是直鏈或支鏈的。R"因此優(yōu)選表示甲基、乙 基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氡基乙 基、2-,3-或4-氧雜戊基、異丙基、2-丁基、異丁基、2-曱基丁基、異戊 基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-氧雜-3-甲基丁基、3-氧雜-4-甲基丁基、 2-甲基-3-氧雜戊基或2-曱基-3-氧雜己基。此外還優(yōu)選的是被氰基、羧基或磺?;〈耐榛?。因此,R"優(yōu) 選表示氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基、氰基己 基、2-氰基丙基、2-氰基丁基、羧基曱基、羧基乙基、羧基丙基、羧基 異丙基、羧基丁基、羧基戊基、羧基己基、羧基-2-曱基丙基、羧基2-甲基丁基、磺?;谆⒒酋;一?、磺?;⒒酋;』?、磺酰 基戊基、磺?;夯?、磺?;?2-甲基丙基、磺酰基-2-甲基丁基、磺酰基 -3-甲基丁基、磺?;?2-曱基戊基、磺?;?3-甲基己基或磺?;?2-乙基 戊基。所有這些烷基和被取代的烷基同樣優(yōu)選作為笨基上的取代基。R14優(yōu)選還具有笨基的含義,其優(yōu)選被氰基、氰基烷基、烷基、烷 氧基、烷氧基烷基、羧基、羧基坑基、磺?;蚧酋;榛鶈稳〈?。這 些取代基的優(yōu)選含義相應于優(yōu)選的烷基和被取代的烷基,如上所述。苯 基上的取代基優(yōu)選在對位。通式V的單體中的11*和11**優(yōu)選表示H。通式VI中的11*和R"優(yōu)選表示H。具有2-100個、優(yōu)選5-60個、特別地10-30個單體單元的鏈一般接 枝到基層材料上。如上所述,存在著其中僅僅一種類型的分離效應物存在于基礎基質 中的吸附劑("單模式"吸附劑)和其中在吸附劑中存在至少兩種不同類型的分離效應物的共聚物或"混合模式"吸附刑。"單模式"吸附劑根據(jù)分離 效應物和溶質間的一種類型的相互作用來分離溶解物質(溶質)。當使用 混合模式吸附劑時,溶解物質(溶質)的分離基于分離效應物和溶質間的 不同類型的相互作用。這種類型的色語法被稱為混合模式色傳。在最簡單的情況下,例如,利用基礎基質的疏水性以便通過引入離 子分離效應物來提供適于混合模式色謙的吸附劑。通過基礎基質與兩種 不同反應物的反應,其中例如反應物之一將疏水基團$ 1入基礎基質而另 一反應物將離子基團引入基礎基質,使得混合模式吸附刑也是可使用 的。兩種程序的缺點在于不同類型的分離效應物之間的空間關系不確 定。這種缺點在混合模式吸附刑的情況下被避免了 ,其中在配位體中結 合了不同的分離效應物。這種配位體結合到基礎基質。上述兩種類型的混合模式吸附刑描述于L,W. McLaughlin(1989)的 綜述文章(Chem. Rev. 89, 309-319)中。例如,可以由氯丙基-取代的栽體 材料,通過將氯衍生物轉化為溴衍生物,隨后與千基二曱胺反應配位 體通過C3鏈被結合到基礎基質,來制備其不同的分離效應物結合在單 一配位體中的混合模式吸附劑。這之后是二甲基-取代的銨基團,親油千 基結合于此。通過氨丙基-取代的栽體材料與對二乙氨基苯甲酸反應可獲 得配位體中的疏水性和離子型分離效應物的反向配置在這種配位體 中,叔氨基在基礎基質的遠側取向,而在前者情況中,疏水笨甲基排列 在遠側。具有兩個分離效應物的這種配位體的其它實施方案公開在以下文 件中WO 96/09116、 WO 97/29825、 WO 00/69872和WO 01/38228。專 利申請EP 04028798.9公開了更多的絡合配位體,其各自具有多于1個 的分離效應物,和陰離子交換基團,其氮的形式是多環(huán)結構的氮雜衍生 物,例如查寧環(huán)(quininuclidine)體系。其實例是<formula>formula see original document page 28</formula>天然聚合物或具有分離效應物的本發(fā)明的聚合物的可能應用可以 包括,例如,-選擇性、部分選擇性或無選擇性結合或吸附一種或多種目標組分 以便從基質將其除去-選摔性、部分選擇性或無選擇性結合或吸附一種或多種次要組分 以便從基質將該次要組分除去-通過尺寸排阻色語法,僅僅根據(jù)分子大小而不結合或吸附一種或 多種組分來分離物質混合物,-從天然源中分離、富集和/或消耗生物聚合物-從重組體源中分離、富集和/或消耗生物聚合物-從無限增殖化細胞系和其培養(yǎng)上層清液或者從植物、特別地轉基 因植物分離、富集和/或消耗生物聚合物-從B-細胞系和其衍生物、淋巴細胞和雜交瘤細胞系和其培養(yǎng)上層 清液中分離、富集和/或消耗生物聚合物 -蛋白質和肽的分離、富集和/或消耗 -酶的分離、富集和/或消耗-單克隆和多克隆的抗體和天然存在或重組體抗體片段的分離、富集和/或消耗-磷酸化肽/蛋白質和核酸的分離、富集和/或消耗-食品添加劑的分離、富集和/或消耗-單和多糖的分離、富集和/或消耗-糖基化蛋白質的分離、富集和/或消耗-單鏈或雙鏈DNA的分離、富集和/或消耗-質粒DNA的分離、富集和/或消耗-RNA的分離、富集和/或消耗-病毒的分離、富集和/或消耗-寄主細胞蛋白質的分離、富集和/或消耗-寡和多核苷酸的分離、富集和/或消耗-脂質體的分離、富集和/或消耗-血液和牛奶產品的分離、富集和/或消耗-低分子量活性藥物成分(APIs)的分離、富集和/或消耗-從API藥物我體(例如API/脂質體加合物或API/納米顆粒加合物)除去API-對映異構物的分離、富集和/或消耗取決于分離效應物的類型,本發(fā)明的聚合物的用途例如相應于親和 色語法、離子交換色語法、疏水性相互作用色語法、尺寸排阻色讒法、 手性色譜法或混合模式色傳法或液-液分配色諳法。本發(fā)明的聚合物,以其天然形式或者具有與應用相應的分離效應 物,可被用于已知的其中使用吸附劑的色譯理論方法中。這些方法原則 上可以被分成間歇方法和連續(xù)方法。間歇方法的實例例如在下述文獻中 提到"Preparative Chromatography" (Ed. H. Schmidt-Traub, Wiley-VCH VerlagWeinheim, 2005, ISBN 3-527-30643-9, 183-189頁)。進一步的實例 尤其是快速色譜法、膨脹床色譜法。此外,本發(fā)明的聚合物,以其天然 形式或者具有與應用相應的分離效應物,可被用于連續(xù)方法,如,例如, 模擬移動床色語法。連續(xù)方法的進一步的實例描述在下迷文獻中 "Preparative Chromatography" (Ed. H. Schmidt畫Traub, Wiley-VCH Verlag Weinheim, 2005, ISBN 3-527-30643-9, 190-204頁)。連續(xù)方法和間歇方法都可以進行,這取決于目的,等度的 (isocratically)或者還是使用梯度技術。本領域技術人員知道本發(fā)明的吸 附劑,天然的或者具有分離效應物的,將如何在所述方法之一中為所期 望的目的而進行使用。本發(fā)明的聚合物還可以用于薄層色譜法。即使沒有更進一步的說明,也認為本領域枝術人員將能以最寬的范 圍利用上迷描迷。優(yōu)選的實施方案和實施例因此應當僅僅被認為是描迷 性的公開內容,其決不以任何方式對本發(fā)明進行限制。上述和下述的全部申請、專利和出版物的全部公開內容,特別是相 應的申請EP 05 016 846.7(申請日為03.08.2005)都被結合到本申請中作 為參考。實施例1.由丁二醇單乙烯基醚和二乙彿基亞乙基脲制備共聚物 將1050ml的去離子水(DI水)裝入雙壁反應器中,在其中溶解0.32g 的磷酸三丁酯、4.2g的硫酸鈉、O.Olg的月桂基磺酸鈉和2.1g的聚乙烯 醇作為穩(wěn)定劑。有機相,由96.25g的丁二醇單乙烯基醚、78.45g的二乙 烯基亞乙基脲、175g的十二烷醇和4.2g的a,a'-偶氮二異丁腈組成,在組分混合和溶解之后,在攪拌下在室溫下被添加到水相中。強力攪拌懸浮液,并且隨后升溫至70。C,同時用氮氣沖洗。約2小時后,在80°C 繼續(xù)聚合4小時。冷卻至室溫后,濾出聚合物,通過蒸汽蒸餾除去致孔 劑,將產物在20%乙醇溶液中存儲?;诟芍?,獲得130g的聚合物。平均粒度是80pnu多孔結構的表征比表面積(BET): 322m2/g反應產物的溶脹體積是4,3ml/g。2. 測定蛋白質的保留行為(非特異性結合)使用隨鹽濃度而變的蛋白質的保留行為的測定來研究未改性的栽 體材料的蛋白結合性能。因為蛋白質僅僅非特異性地結合到未改性的栽 體材料,那么如果背景結合盡可能少的出現(xiàn),將是有利的。與含l,2-二幾基-3-彿丙氣基丙烷和亞甲基雙丙紼酰胺的未改性的共 聚物(其是市售可得的,商品名FractoPrep ,獲自Merck KGaA, Germany) 相比描述了本發(fā)明材料(按實施例來制備)的結合性能。圖1顯示了蛋白 質溶菌酶和牛血清白蛋白的結合性能和NaN03的結合性能??s寫FP表 示FractoPrep , B/D表示含丁二醇單乙彿基醚和二乙紼基亞乙基脲的本 發(fā)明的共聚物。實測蛋白質的回收率,如在運行條件下從柱洗提的蛋白 質的光量測定量與施加到柱的蛋白質的商所指出的,在全部實驗條件下 大于90%。3. 本發(fā)明的聚合物的尺寸排阻色譜本發(fā)明的聚合物的直觀多孔結構例如在圖2中通過各種分子量的葡 聚糖的實驗測定的分配系數(shù)Kd所顯示,所述分子量由葡聚糖的粘度半 徑表示。4. 堿穩(wěn)定性研究按實施例1制備的本發(fā)明的材料在室溫下存儲在0.5 M NaOH (體 積比NaOH:聚合物凝膠-4:l)中。在 一 段時間后,在分離作為標記化合物的各種茁霉多糖 (pullulane)(PSS, Mainz, Germany)中,比照其保留行為來測試聚合物的分離性能。洗脫液100 mM NaCI, 20 mM NaH2P04, pH 7.2柱300x10mm,流速0,8mL/min,折光率沖企測器。圖3顯示了結果。清楚表明在稀釋氫氧化鈉溶液中的存儲對分配系 數(shù)絕對沒有作用。5. )蛋白質混合物的分離本發(fā)明的聚合物,在本實施例中由65wto/。的丁二醇單乙烯基醚和 35wt。/。的二乙烯基亞乙基脲的共聚物組成,形式是球狀的多孔顆粒,平 均粒徑為107pm,其借助于鈰(IV)-引發(fā)的2-丙烯酰胺基-2-甲基-l-丙磺 酸的接枝聚合而具有陽離子型分離效應物,這相應于WO 03/031062中 的制備實施例A2在第IO頁所描迷的程序?;趌g的干物質,獲得了 1195pmo1的在這種聚合物中官能S03基團的密度。所制備的離子交換刑 材料(批次BDM S03 DZ38)被引入SuperformanceTM玻璃柱,Goetec Ubortechnik(吸附刑床的深度為40mm,直徑10mm),并且用由20 mM NaH2P04(pH 6,0)組成的緩沖液平衡。將50(^1的在20 mM NaH2P04中的 5mg/mL的糜蛋白酶原A、 5mg/mL的溶菌酶和5mg/mL的細胞色素C的 溶液施加到柱。在施加后,在12柱體積的過程期間經線性梯度進行洗 脫直至100%的20 mM NaH2P04, 1M NaCl(pH-6.0)的溶液。本發(fā)明的聚 合物的洗脫性能導致分離了混合物中的單種蛋白質。圖4顯示了相關的 色語。6. )壓力/流動性能由65wt。/。的丁二醇單乙烯基醚和35wtQ/。的二乙烯基亞乙基脲組成 的以其天然形式的本發(fā)明的聚合物(批次BDM PS02/E)被引入 SuperformanceT、皮璃碎主,Goetec Labortechnik,其直45為50mm。 p及附刑 床的深度是20厘米。球狀多孔聚合物的平均粒徑是107pm。測量該柱 壓差隨100 mM NaCl, 20 mM NaH2P04 ( pH 6.0)溶液的流速的變化情況。 即使在非常高的1400cm/h的流速下,壓差也小于3巴。圖5顯示了壓 力/流量測量的相關的圖形表示。
權利要求
1.基于共聚物的聚合物,所述共聚物至少包含b)至少一種通式I的親水取代烷基乙烯基醚其中R1、R2、R3彼此獨立地可以是H或C1-C6烷基,和R4是具有至少一個羥基的基團和b)至少一種交聯(lián)劑,其符合通式II和/或III和/或IV,其中,X是二價烷基,其具有2-5個碳原子,其中一個或多個亞甲基,其是不相鄰的并且其不位于N的直接相鄰部分,可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或者N替代,并且亞甲基的一個或多個H原子可以彼此相互獨立地被羥基、C1-C6-烷基、鹵素、NH2、C5-C10-芳基、NH-(C1-C8)-烷基、N-(C1-C8)-烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代,和其中通式III和IV中的Y1和Y2彼此相互獨立地是,C1-C10烷基或者環(huán)烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基或者不位于N的直接相鄰部分的亞甲基可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或者N替代,并且亞甲基的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥基、C1-C6-烷基、鹵素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代,或者C6-C18芳基,其中芳基體系中的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥基、C1-C6-烷基、鹵素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代,和A是具有2-5個碳原子的二價烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基或不位于N的直接相鄰部分的亞甲基可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或者N替代,并且亞甲基的一個或多個H可以彼此獨立地被羥基、C1-C6-烷基、鹵素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代。
2.根據(jù)權利要求1的聚合物,其特征在于通式I中的R4是直鏈或 者支鏈的C廣C,o烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基可以被O、 OO、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或其中一個或多個H原子可以彼 此獨立地被d-C6-烷基、C5-Cio-芳基、囟素、NH2、NH(Ci-C8)烷基、N(C廣Cs) 烷基2、 C,-C6-烷氧基或者C廣C6-烷基-0H取代并且其中至少一個OH基 團存在于d-d。烷基上或者存在于取代基上,或者脂環(huán)族基團,其通常具有5-10個碳原子,其中一個或多個非相 鄰的亞甲基可以被O、 00、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或 其中脂環(huán)族基團的一個或多個H原子可以彼此獨立地被C,-C6-烷基、 Cs-C,o-芳基、鹵素、NH2、 NH(C廣Q)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C廣C6-烷氧 基或者d-C6-烷基-0H取代,其中至少一個OH基團存在于脂環(huán)族環(huán)上 或者存在于側鏈或取代基上,或者C6-C!8芳基,其中芳基中的 一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥 基、C廣C6-烷基、Cs-C,o-芳基、卣素、NH2、 NH(C,-Cs)烷基、N(d-C8) 烷基2、 C廣C6-烷氧基或C廣C6-烷基-0H取代,其中至少一個OH基團存 在于芳基上或者存在于側鏈或取代基上,或者Cs-ds雜芳基,其中雜芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地 被羥基、d-C6-烷基、Cs-C!o-芳基、鹵素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C廣C6-烷氣基或C廣C6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存 在于雜芳基上或者存在于側鏈或取代基上。
3. 根據(jù)權利要求1或2的聚合物,其特征在于所用的親水取代烷 基乙烯基醚是通式I的化合物,其中R4是帶有羥基的基團。
4. 根據(jù)權利要求1-3中的一項或多項的聚合物,其特征在于所用 的親水取代烷基乙烯基醚是1,2-乙二醇單乙烯基醚、1,3-丙二醇單乙烯 基醚、1,4-丁二醇單乙烯基醚、1,5-戊二醉單乙烯基醚、1,6-己二醇單乙 烯基醚、二甘醇單乙烯基醚或環(huán)己烷二曱醇單乙烯基醚。
5. 根據(jù)權利要求1-4中的一項或多項的聚合物,其特征在于所用 的交聯(lián)劑是二乙烯基亞乙基脲(l,3-二乙烯基咪唑啉-2-酮)或二乙烯基亞 丙基脲(l,3-二乙烯基四氫嘧啶-2-酮)。
6. 根據(jù)權利要求1-5中的一項或多項的聚合物,其特征在于所述 聚合物是多孔的,其孔徑大小是2-200 nm。
7. 根據(jù)權利要求1-6中的一項或多項的聚合物,其特征在于所述 聚合物的形式是直徑為3-300^im的顆粒。
8. 根據(jù)權利要求1-7中的一項或多項的聚合物,其特征在于所述 聚合物已經借助于分離效應物而衍生。
9. 根據(jù)權利要求卜8中的一項或多項的聚合物,其特征在于所述 聚合物已經借助于通過接枝聚合而附著于該聚合物的結構而衍生。
10. 根據(jù)權利要求1-9中的一項或多項的聚合物,其特征在于所述 聚合物已經借助于通過用鈰(IV)催化的接枝聚合而附著于該聚合物的結 構而"t生。
11. 根據(jù)權利要求9或IO的聚合物,其特征在于所述結構是由兩種 或更多種不同的單體制備的共聚物。
12. —種制備聚合物的方法,其特征在于共聚合通式I的至少一種 親水取代垸基乙紼基醚和至少一種交聯(lián)劑,所述交聯(lián)劑符合通式II和/或ni和/或iv,<formula>formula see original document page 4</formula>其中R1、 R2、 R3彼此獨立地可以是H或C-C6烷基,優(yōu)選地為H或者-CH3,和r4是具有至少一個輕基的基團和<formula>formula see original document page 5</formula>II其中,X是二價烷基,其具有2-5個碳原子,其中一個或多個亞甲基, 其是不相鄰的并且其不位于N的直接相鄰部分,可以被O、 C=0、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞曱基的一個或多個H原子 可以彼此相互獨立地被羥基、C廣C6-烷基、卣素、NH2、 Cs-C,o-芳基、 NH-(C,-Cs)-烷基、N-(C,-Cs)-烷基2、 d-CV烷氧基或d-C6-烷基-OH取 代,和<formula>formula see original document page 5</formula>其中通式m和iv中的y!和丫2;波此相互獨立地是,crC!o烷基或者環(huán)烷基,其中一個或多個非相鄰的亞甲基或者不位 于N的直接相鄰部分的亞曱基可以被O、 OO、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代并且亞甲基的一個或多個H可以彼此獨立地被羥基、 d-C6-烷基、鹵素、NH2、 Cs-C,o-芳基、NH(C,-Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C廣CV烷氧基或d-C6-烷基-OH取代,或者C6-ds芳基,其中芳基體系中的一個或多個H可以彼此獨立地 被羥基、d-C6-烷基、卣素、NH2、 NH(C,-Cs)烷基、N(C廣C8)烷基2、 C廣CV5烷氧基或者CrQ-烷基-OH取代,和A是具有2-5個碳原子的二價烷基,其中一個或多個非相鄰的亞曱 基或不位于N的直接相鄰部分的亞曱基可以被O、 C=0、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH或者N替代,并且亞甲基的一個或多個H可以彼此獨立地被 羥基、C廣CV烷基、鹵素、NH2、 CVC,o-芳基、NH(C,-Cs)烷基、N(C廣Cs) 烷基2、 CrCV烷氧基或d-CV烷基-OH取代。
13. 根據(jù)權利要求12的方法,其特征在于使用通式I的親水取代烷 基乙烯基醚,其中R4是直鏈或者支鏈的C廣C,o烷基,其中一個或多個 非相鄰的亞曱基可以被O、 00、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和 /或其中一個或多個H原子可以彼此獨立地被C'-CV烷基、CVdo-芳基、 鹵素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 C廣C6-烷氧基或者C,-C6-烷基-OH取代并且其中至少一個OH基團存在于C廣do烷基上或者存在 于取代基上,或者脂環(huán)族基團,其通常具有5-10個碳原子,其中一個或多個非相 鄰的亞甲基可以被O、 C-O、 S、 S=0、 S02、 NH、 NOH、 N替代和/或 其中脂環(huán)族基團的一個或多個H原子可以彼此獨立地被C廣C6-烷基、 Odo-芳基、鹵素、NH2、 NH(C,-Cs)烷基、N(C廣Cs)烷基2、 Q-C6-烷氧 基或d-CV烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存在于脂環(huán)族環(huán)上或 者存在于側鏈或取代基上,或者CVd8芳基,其中芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地被羥 基、d-C6-坑基、C5-d。-芳基、卣素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cg) 烷基2、 C,-CV烷氧基或C,-C6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存 在于芳基上或者存在于側鏈或取代基上,或者Cs-C,8雜芳基,其中雜芳基中的一個或多個H原子可以彼此獨立地 被羥基、d-CV烷基、C5-C,o-芳基、卣素、NH2、 NH(C廣Cs)烷基、N(C廣Cs) 烷基2、 CrQ-烷氧基或d-C6-烷基-OH取代,其中至少一個OH基團存在于雜芳基上或者存在于側鏈或取代基上。
14. 根據(jù)權利要求12或13的方法,其特征在于進行自由基懸浮聚合。
15. 根據(jù)權利要求12-14中的一項或多項的方法,其特征在于自由 基懸浮聚合在作為懸浮介質的水中在至少一種懸浮穩(wěn)定劑和任選的其 它添加劑,優(yōu)選無機鹽和界面-活性化合物的存在下進行。
16. 根據(jù)權利要求12-15中的一項或多項的方法,其特征在于聚合 期間的溫度為40-100。C。
17. 根據(jù)權利要求12-16中的一項或多項的方法,其特征在于親水 取代烷基乙烯基醚和交聯(lián)劑的使用重量比為10:90-80:20。
18. 根據(jù)權利要求12-17中的一項或多項的方法,其特征在于在添 加 一種或多種致孔刑的情況下進行聚合。
19. 色譜柱、毛細管或柱,其包含根據(jù)權利要求1-11中的一項或多 項的聚合物作為吸附劑或栽體材料。
20. 根據(jù)權利要求1 -11中的 一項或多項的聚合物作為色語法中的吸體材料的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及親水交聯(lián)聚合物,優(yōu)選多孔顆粒形式的,還涉及其制備方法和用途。本發(fā)明的聚合物是由成鏈親水乙烯基醚和交聯(lián)、優(yōu)選雜環(huán)二乙烯基醚的聚合而制備的。
文檔編號C08F261/06GK101258175SQ200680028599
公開日2008年9月3日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權日2005年8月3日
發(fā)明者E·薩不羅夫斯基, M·喬恩克 申請人:默克專利股份公司