發(fā)明背景本發(fā)明一般涉及兩性離子官能化共聚物膜及其制造方法。更具體地講，本發(fā)明涉及兩性離子官能化共聚物中空纖維膜及其制造方法。多孔中空纖維聚合物膜可用于很多應(yīng)用，例如血液透析、超濾、納濾、反滲透、氣體分離、微濾和滲透汽化。對于很多這些應(yīng)用，具有最佳選擇性與化學(xué)、熱和機(jī)械穩(wěn)定性的膜合乎需要。在很多應(yīng)用(例如，生物分離或水過濾)中，期望有具有一種或多種以下特性的膜：改善的親水性、改善的生物相容性或低染污。由于其機(jī)械、熱和化學(xué)穩(wěn)定性，聚亞芳基醚，具體地講，聚醚砜和聚砜，通常用作膜材料。然而，這些聚合物可能沒有用于很多應(yīng)用的最佳生物相容性和親水性。已通過聚合物共混進(jìn)一步改善膜親水性，例如，在少量親水聚合物存在下制造多孔膜，例如聚乙烯吡咯烷酮(pvp)。然而，由于pvp為水溶性，它緩慢從多孔聚合物基質(zhì)浸出，產(chǎn)生產(chǎn)品差異?；蛘?，已通過聚合物骨架官能化并引入羧基、腈或聚乙二醇官能性實(shí)現(xiàn)親水性。然而，這些化學(xué)改性可能復(fù)雜、花費(fèi)大并且低效。另外，加入官能團(tuán)可能使從官能化聚合物制造中空纖維膜困難。因此，需要具有最佳親水性和相容性之一或二者的中空纖維膜。另外，也需要制造這些中空纖維膜的方法。發(fā)明概述包括本發(fā)明的實(shí)施方案滿足這些和其它需要。一個實(shí)施方案為一種中空纖維膜，該中空纖維膜包括包含具有式(i)的砜結(jié)構(gòu)單元和具有式(ii)的兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的共聚物：(i)(ii)其中“a”和“b”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；“n”和“p”獨(dú)立為0或1；“k”為0至10；r1和r2在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；r3和r5獨(dú)立為氫原子、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；r4為鍵、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；并且其中共聚物中兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的摩爾分?jǐn)?shù)小于約50%mol。一個實(shí)施方案為一種中空纖維膜，該中空纖維膜包括包含具有式(iii)的砜結(jié)構(gòu)單元和具有式(iv)的兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的共聚物：(iii);(iv);其中“a”和“b”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；“k”為0至10的數(shù)；“m”為1至10的數(shù)；r1和r2在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；并且其中共聚物中兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的摩爾分?jǐn)?shù)小于約50%mol。一個實(shí)施方案為一種形成中空纖維膜的方法。所述方法包括：(a)提供包含共聚物和溶劑的鑄膜液，其中共聚物包含具有式(i)的砜結(jié)構(gòu)單元和具有式(ii)的兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元：(i)(ii)其中“a”和“b”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；“n”和“p”獨(dú)立為0或1；“k”為0至10；r1和r2在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；r3和r5獨(dú)立為氫原子、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；r4為鍵、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；并且其中共聚物中兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的摩爾分?jǐn)?shù)小于約50%mol。該方法進(jìn)一步包括(b)通過環(huán)形通道擠出鑄膜液，以形成中空纖維膜。發(fā)明詳述如在整個說明書和權(quán)利要求書中所用，可用近似語言修飾任何定量表達(dá)，這些表達(dá)可容許變動，而不引起所涉及基本功能的改變。因此，由詞語例如“約”和“基本上”修飾的數(shù)值不限于所指定的精確值。在某些情況下，近似語言可對應(yīng)于用于測量數(shù)值的儀器的精確度。在此和整個說明書和權(quán)利要求書中，范圍限度可以組合和/或互換，這些范圍經(jīng)確定，并包括其中包含的所有子范圍，除非環(huán)境或語言另外指明。在以下說明書和權(quán)利要求中，除非本文另外清楚地指明，單數(shù)形式“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)討論對象。本文所用詞語“或”不意味排它性，而是指存在至少一種所提述的組分，并且包括其中可存在所提述組分的組合的情況，除非本文另外清楚地指明。本文所用術(shù)語“芳族基團(tuán)”是指包含至少一個芳基的具有至少一價的原子排列。包含至少一個芳族基團(tuán)的具有至少一價的原子排列可包含雜原子，例如氮、硫、硒、硅和氧，或者可只由碳和氫組成。本文所用術(shù)語“芳族基團(tuán)”包括但不限于苯基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、萘基、亞苯基和聯(lián)苯基。如上提到，芳族基團(tuán)包含至少一個芳基。芳基總是為具有4n+2個“離域”電子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中“n”為等于1或更大的整數(shù)，例如苯基(n=1)、噻吩基(n=1)、呋喃基(n=1)、萘基(n=2)、薁基(n=2)、蒽基(n=3)等。芳族基團(tuán)也可包含非芳族組分。例如，芐基為包含苯基環(huán)(芳基)和亞甲基(非芳族組分)的芳族基團(tuán)。類似地，四氫萘基為包含稠合到非芳族組分-(ch2)4-的芳基(c6h3)的芳族基團(tuán)。為方便起見，本文所用術(shù)語“芳族基團(tuán)”限定包含寬范圍官能團(tuán)，如烷基、烯基、炔基、鹵代烷基、鹵代芳基、共軛二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧酸基、?；?例如羧酸衍生物，如酯和酰胺)、胺基、硝基等。例如，4-甲基苯基為包含甲基的c7芳族基團(tuán)，甲基為烷基官能團(tuán)。類似地，2-硝基苯基為包含硝基的c6芳族基團(tuán)，硝基為官能團(tuán)。芳族基團(tuán)包括鹵代芳族基團(tuán)，如4-三氟甲基苯基、六氟異丙叉基雙(4-苯-1-基氧基)(即，-ophc(cf3)2pho-)、4-氯甲基苯-1-基、3-三氟乙烯基-2-噻吩基、3-三氯甲基苯-1-基(即，3-ccl3ph-)、4-(3-溴丙-1-基)苯-1-基(即，4-brch2ch2ch2ph-)等。芳族基團(tuán)的另外實(shí)例包括4-烯丙基氧基苯-1-氧基、4-氨基苯-1-基(即，4-h2nph-)、3-氨基羰基苯-1-基(即，nh2coph-)、4-苯甲酰基苯-1-基、二氰基亞甲基雙(4-苯-1-基氧基)(即，-ophc(cn)2pho-)、3-甲基苯-1-基、亞甲基雙(4-苯-1-基氧基)(即，-ophch2pho-)、2-乙基苯-1-基、苯基乙烯基、3-甲?；?2-噻吩基、2-己基-5-呋喃基、六亞甲基-1,6-雙(4-苯-1-基氧基)(即，-oph(ch2)6pho-)、4-羥基甲基苯-1-基(即，4-hoch2ph-)、4-巰基甲基苯-1-基(即，4-hsch2ph-)、4-甲基硫基苯-1-基(即，4-ch3sph-)、3-甲氧基苯-1-基、2-甲氧基羰基苯-1-基氧基(例如，甲基水楊?；?、2-硝基甲基苯-1-基(即，2-no2ch2ph)、3-三甲基甲硅烷基苯-1-基、4-叔丁基二甲基甲硅烷基苯-1-基、4-乙烯基苯-1-基、乙烯叉基雙(苯基)等。術(shù)語“c3-c10芳族基團(tuán)”包括含至少3個但不多于10個碳原子的芳族基團(tuán)。芳族基團(tuán)1-咪唑基(c3h2n2-)表示c3芳族基團(tuán)。芐基(c7h7-)表示c7芳族基團(tuán)。本文所用術(shù)語“脂環(huán)族基團(tuán)”是指具有至少一價、并且包含環(huán)狀但非芳族原子排列的基團(tuán)。本文限定的“脂環(huán)族基團(tuán)”不含有芳基。“脂環(huán)族基團(tuán)”可包含一個或多個非環(huán)組分。例如，環(huán)己基甲基(c6h11ch2-)為脂環(huán)族基團(tuán)，此脂環(huán)族基團(tuán)包含環(huán)己基環(huán)(環(huán)狀但非芳族的原子排列)和亞甲基(非環(huán)組分)。脂環(huán)族基團(tuán)可包含雜原子，例如氮、硫、硒、硅和氧，或者可只由碳和氫組成。為方便起見，本文術(shù)語“脂環(huán)族基團(tuán)”限定包含寬范圍官能團(tuán)，如烷基、烯基、炔基、鹵代烷基、共軛二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧酸基、?；?例如羧酸衍生物，如酯和酰胺)、胺基、硝基等。例如，4-甲基環(huán)戊-1-基為包含甲基的c6脂環(huán)族基團(tuán)，甲基為烷基官能團(tuán)。類似地，2-硝基環(huán)丁-1-基為包含硝基的c4脂環(huán)族基團(tuán)，硝基為官能團(tuán)。脂環(huán)族基團(tuán)可包含一個或多個可相同或不同的鹵素原子。鹵素原子包括例如氟、氯、溴和碘。包含一個或多個鹵素原子的脂環(huán)族基團(tuán)包括2-三氟甲基環(huán)己-1-基、4-溴二氟甲基環(huán)辛-1-基、2-二氟氯甲基環(huán)己-1-基、六氟異丙叉基-2,2-雙(環(huán)己-4-基)(即，-c6h10c(cf3)2c6h10-)、2-氯甲基環(huán)己-1-基、3-二氟亞甲基環(huán)己-1-基、4-三氯甲基環(huán)己-1-基氧基、4-二氯溴甲基環(huán)己-1-基硫基、2-溴乙基環(huán)戊-1-基、2-溴丙基環(huán)己-1-基氧基(例如，ch3chbrch2c6h10o-)等。脂環(huán)族基團(tuán)的另外實(shí)例包括4-烯丙基氧基環(huán)己-1-基、4-氨基環(huán)己-1-基(即，h2nc6h10-)、4-氨基羰基環(huán)戊-1-基(即，nh2coc5h8-)、4-乙?；趸h(huán)己-1-基、2,2-二氰基異丙叉基雙(環(huán)己-4-基氧基)(即，-oc6h10c(cn)2c6h10o-)、3-甲基環(huán)己-1-基、亞甲基雙(環(huán)己-4-基氧基)(即，-oc6h10ch2c6h10o-)、1-乙基環(huán)丁-1-基、環(huán)丙基乙烯基、3-甲?；?2-四氫呋喃基、2-己基-5-四氫呋喃基、六亞甲基-1,6-雙(環(huán)己-4-基氧基)(即，-oc6h10(ch2)6c6h10o-)、4-羥基甲基環(huán)己-1-基(即，4-hoch2c6h10-)、4-巰基甲基環(huán)己-1-基(即，4-hsch2c6h10-)、4-甲基硫基環(huán)己-1-基(即，4-ch3sc6h10-)、4-甲氧基環(huán)己-1-基、2-甲氧基羰基環(huán)己-1-基氧基(2-ch3ococ6h10o-)、4-硝基甲基環(huán)己-1-基(即，no2ch2c6h10-)、3-三甲基甲硅烷基環(huán)己-1-基、2-叔丁基二甲基甲硅烷基環(huán)戊-1-基、4-三甲氧基甲硅烷基乙基環(huán)己-1-基(例如，(ch3o)3sich2ch2c6h10-)、4-乙烯基環(huán)己烯-1-基、乙烯叉基雙(環(huán)己基)等。術(shù)語“c3-c10脂環(huán)族基團(tuán)”包括含至少3個但不多于10個碳原子的脂環(huán)族基團(tuán)。脂環(huán)族基團(tuán)2-四氫呋喃基(c4h7o-)表示c4脂環(huán)族基團(tuán)。環(huán)己基甲基(c6h11ch2-)表示c7脂環(huán)族基團(tuán)。本文所用術(shù)語“脂族基團(tuán)”是指具有至少一價的由直鏈或支鏈非環(huán)狀原子排列組成的有機(jī)基團(tuán)。脂族基團(tuán)限定包含至少一個碳原子。包含脂族基團(tuán)的原子排列可包含雜原子，例如氮、硫、硅、硒和氧，或者可只由碳和氫組成。為方便起見，本文術(shù)語“脂族基團(tuán)”限定包含寬范圍官能團(tuán)作為“直鏈或支鏈非環(huán)狀原子排列”的部分，如烷基、烯基、炔基、鹵代烷基、共軛二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、羧酸基、?；?例如羧酸衍生物，如酯和酰胺)、胺基、硝基等。例如，4-甲基戊-1-基為包含甲基的c6脂族基團(tuán)，甲基為烷基官能團(tuán)。類似地，4-硝基丁-1-基為包含硝基的c4脂族基團(tuán)，硝基為官能團(tuán)。脂族基團(tuán)可以為含一個或多個鹵素原子的鹵代烷基，鹵素原子可相同或不同。鹵素原子包括例如氟、氯、溴和碘。包含一個或多個鹵素原子的脂族基團(tuán)包括烷基鹵化物三氟甲基、二氟溴甲基、二氟氯甲基、六氟異丙叉基、氯甲基、二氟乙烯叉基、三氯甲基、二氯溴甲基、溴乙基、2-溴三亞甲基(例如，-ch2chbrch2-)等。脂族基團(tuán)的另外實(shí)例包括烯丙基、氨基羰基(即，-conh2)、羰基、2,2-二氰基異丙叉基(即，-ch2c(cn)2ch2-)、甲基(即，-ch3)、亞甲基(即，-ch2-)、乙基、亞乙基、甲?；?即，-cho)、己基、六亞甲基、羥基甲基(即，-ch2oh)、巰基甲基(即，-ch2sh)、甲基硫基(即，-sch3)、甲基硫基甲基(即，-ch2sch3)、甲氧基、甲氧基羰基(即，ch3oco-)、硝基甲基(即，-ch2no2)、硫代羰基、三甲基甲硅烷基(即，(ch3)3si-)、叔丁基二甲基甲硅烷基、3-三甲氧基甲硅烷基丙基(即，(ch3o)3sich2ch2ch2-)、乙烯基、乙烯叉基等。作為另一個實(shí)例，c1-c10脂族基團(tuán)包含至少1個但不多于10個碳原子。甲基(即，ch3-)為c1脂族基團(tuán)的實(shí)例。癸基(即，ch3(ch2)9-)為c10脂族基團(tuán)的實(shí)例。如下詳細(xì)討論，本發(fā)明的一些實(shí)施方案涉及由共聚物組成的中空纖維膜。共聚物可以為嵌段共聚物或無規(guī)共聚物。嵌段共聚物包含可順序排列的相同類型單體的嵌段，而無規(guī)共聚物包含組成共聚物的多個單體的無規(guī)排列。在某些實(shí)施方案中，共聚物為無規(guī)共聚物。另外，除非本文另外清楚地指明，本文所用術(shù)語“共聚物”指兩性離子官能化共聚物。本文所用術(shù)語“中空纖維膜”指包括在表面存在分開的層的基于纖維的膜結(jié)構(gòu)。中空纖維膜可用“內(nèi)側(cè)-外側(cè)”或“外側(cè)-內(nèi)側(cè)”機(jī)制起作用。除非本文另外清楚地指明，術(shù)語“中空纖維膜”和“膜”在本文中可互換使用。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，共聚物包含具有式(i)的砜結(jié)構(gòu)單元和具有式(ii)的兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元：(i)(ii)其中“a”和“b”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；“n”和“p”獨(dú)立為0或1；“k”為0至10；r1和r2在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；r3和r5獨(dú)立為氫原子、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；r4為鍵、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；并且其中共聚物中兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的摩爾分?jǐn)?shù)小于約50%mol。在某些實(shí)施方案中，砜結(jié)構(gòu)單元具有式(iii)：(iii);其中“a”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；并且r1在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)。如前提到，共聚物還包含兩性離子官能團(tuán)。本文所用術(shù)語“兩性離子官能團(tuán)”指在相同分子中包含帶正電荷和帶負(fù)電荷基團(tuán)二者的部分。不受任何理論限制，相信兩性離子官能團(tuán)可為共聚物提供改善的親水性和生物相容性，同時保持成膜能力。在某些實(shí)施方案中，兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元具有式(iv)：(iv);其中“b”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；“k”為0至10的數(shù)；“m”為1至10的數(shù)；并且r2在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)。本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，共聚物中兩性離子官能團(tuán)的量必須保持在一定范圍內(nèi)，使得共聚物可紡成中空纖維膜，同時提供所需的蛋白附著性能。例如，具有大于50%mol兩性離子官能團(tuán)的共聚物可能不能有效地紡成中空纖維膜。具有小于20%mol兩性離子官能團(tuán)的共聚物可能不提供期望的蛋白附著性能。在一些實(shí)施方案中，期望的蛋白附著性能可限定為相對于市售聚砜(psu)對共聚物觀察具有小于約0.5值的相對蛋白附著。在一些實(shí)施方案中，共聚物中兩性離子官能團(tuán)的摩爾分?jǐn)?shù)在約20%mol至約50%mol的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，共聚物中兩性離子官能團(tuán)的摩爾分?jǐn)?shù)在約30%mol至約50%mol的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，共聚物中兩性離子官能團(tuán)的摩爾分?jǐn)?shù)在約35%mol至約50%mol的范圍內(nèi)。共聚物可進(jìn)一步包含具有式(v)的結(jié)構(gòu)單元：(v)其中“c”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；r6在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；并且r7在各出現(xiàn)處獨(dú)立為c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)。本發(fā)明也提供一種中空纖維膜，該中空纖維膜包括包含具有式(iii)的砜結(jié)構(gòu)單元和具有式(iv)的兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的共聚物：(iii);(iv);其中“a”和“b”在各出現(xiàn)處獨(dú)立為0、1、2、3或4；“k”為0至10的數(shù)；“m”為1至10的數(shù)；r1和r2在各出現(xiàn)處獨(dú)立為氫原子、鹵素原子、硝基、c1-c12脂族基團(tuán)、c3-c12脂環(huán)族基團(tuán)或c3-c12芳族基團(tuán)；并且其中共聚物中兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的摩爾分?jǐn)?shù)小于約50%mol。在一些這些情況下，共聚物中兩性離子官能化結(jié)構(gòu)單元的摩爾分?jǐn)?shù)在約30%mol至約50%mol的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，共聚物可進(jìn)一步包含具有式(v)的結(jié)構(gòu)單元。共聚物可用任何適合技術(shù)合成。在某些實(shí)施方案中，通過使至少一種芳族二羥基化合物與至少一種芳族二鹵化物化合物反應(yīng)，可合成該共聚物。芳族二羥基化合物和芳族二鹵化物化合物至少之一可用能夠轉(zhuǎn)化成兩性離子官能團(tuán)的適合官能團(tuán)(例如，哌嗪酰胺基)官能化。在一些實(shí)施方案中，芳族二羥基化合物可用適合官能團(tuán)官能化。另外，芳族二羥基化合物和芳族二鹵化物化合物至少之一可包括砜部分。在一些實(shí)施方案中，芳族二鹵化物化合物可包括砜部分。可使用的示例性芳族二鹵化物化合物包括4,4'-雙(氯苯基)砜、2,4'-雙(氯苯基)砜、2,4-雙(氯苯基)砜、4,4'-雙(氟苯基)砜、2,4'-雙(氟苯基)砜、2,4-雙(氟苯基)砜、4,4'-雙(氯苯基)亞砜、2,4'-雙(氯苯基)亞砜、2,4-雙(氯苯基)亞砜、4,4'-雙(氟苯基)亞砜、2,4'-雙(氟苯基)亞砜、2,4-雙(氟苯基)亞砜、4,4'-雙(氟苯基)酮、2,4'-雙(氟苯基)酮、2,4-雙(氟苯基)酮、1,3-雙(4-氟苯甲?；?苯、1,4-雙(4-氟苯甲?；?苯、4,4'-雙(4-氯苯基)苯基氧化膦、4,4'-雙(4-氟苯基)苯基氧化膦、4,4'-雙(4-氟苯基砜基)-1,1'-聯(lián)二苯、4,4'-雙(4-氯苯基砜基)-1,1'-聯(lián)二苯、4,4'-雙(4-氟苯基亞砜)-1,1'-聯(lián)二苯、4,4'-雙(4-氯苯基亞砜)-1,1'-聯(lián)二苯及其組合。可使用的適合芳族二羥基化合物的非限制實(shí)例包括4,4'-二羥基苯基砜、2,4'-二羥基苯基砜、4,4'-二羥基苯基亞砜、2,4'-二羥基苯基亞砜、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)亞砜、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)砜、4,4-(苯基次膦?；?二苯酚、4,4'-氧基二苯酚、4,4'-硫基二苯酚、4,4'-二羥基二苯甲酮、4,4'二羥基苯基甲烷、氫醌、間苯二酚、5-氰基-1,3-二羥基苯、4-氰基-1,3-二羥基苯、2-氰基-1,4-二羥基苯、2-甲氧基氫醌、2,2'-聯(lián)苯二酚、4,4'-聯(lián)苯二酚、2,2'-二甲基聯(lián)苯二酚、2,2',6,6'-四甲基聯(lián)苯二酚、2,2',3,3',6,6'-六甲基聯(lián)苯二酚、3,3',5,5'-四溴-2,2'6,6'-四甲基聯(lián)苯二酚、4,4'-異丙叉基二苯酚(雙酚a)、4,4'-異丙叉基雙(2,6-二甲基苯酚)(四甲基雙酚a)、4,4'-異丙叉基雙(2-甲基苯酚)、4,4'-異丙叉基雙(2-烯丙基苯酚)、4,4'-異丙叉基雙(2-烯丙基-6-甲基苯酚)、4,4'(1,3-亞苯基二異丙叉基)雙酚(雙酚m)、4,4'-異丙叉基雙(3-苯基苯酚)、4,4'-異丙叉基-雙(2-苯基苯酚)、4,4'-(1,4-亞苯基二異丙叉基)雙酚(雙酚p)、4,4'-乙叉基二苯酚(雙酚e)、4,4'-氧基二苯酚、4,4'-硫基二苯酚、4,4'-硫基雙(2,6-二甲基苯酚)、4,4'-磺?；椒印?,4'-磺?；p(2,6-二甲基苯酚)4,4'-亞磺酰基二苯酚、4,4'-六氟異丙叉基)雙酚(雙酚af)、4,4'-六氟異丙叉基)雙(2,6-二甲基苯酚)、4,4'-(1-苯基乙叉基)雙酚(雙酚ap)、4,4'-(1-苯基乙叉基)雙(2,6-二甲基苯酚)、雙(4-羥基苯基)-2,2-二氯乙烯(雙酚c)、雙(4-羥基苯基)甲烷(雙酚-f)、雙(2,6-二甲基-4-羥基苯基)甲烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、3,3-雙(4-羥基苯基)戊烷、4,4'-(環(huán)戊叉基)二苯酚、4,4'-(環(huán)己叉基)二苯酚(雙酚z)、4,4'-(環(huán)己叉基)雙(2-甲基苯酚)、4,4'-(環(huán)十二烷叉基)二苯酚、4,4'-(雙環(huán)[2.2.1]庚叉基)二苯酚、4,4'-(9h-芴-9,9-二基)二苯酚、3,3'-雙(4-羥基苯基)異苯并呋喃-1(3h)-酮、1-(4-羥基苯基)-3,3'-二甲基-2,3-二氫-1h-茚-5-酚、1-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-1,3,3',4,6-五甲基-2,3-二氫-1h-茚-5-酚、3,3,3',3'-四甲基-2,2',3,3'-四氫-1,1'-螺二[茚]--5,6'-二酚(spirobiindane)、二羥基二苯甲酮(雙酚k)、硫基二苯酚(雙酚s)、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥基苯氧基)-4,4'-聯(lián)二苯、4,4'-雙(4-羥基苯基)二苯基醚、9,9-雙(3-甲基-4-羥基苯基)芴、n-苯基-3,3-雙-(4-羥基苯基)鄰苯二甲酰亞胺及其組合。反應(yīng)可在極性非質(zhì)子溶劑中在堿金屬化合物存在下且任選在催化劑存在下進(jìn)行?？捎脡A金屬化合物的堿性鹽實(shí)現(xiàn)二鹵代和二羥基芳族化合物之間的反應(yīng)。示例性化合物包括堿金屬氫氧化物，例如但不限于氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣和氫氧化銫；堿金屬碳酸鹽，例如但不限于碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銣和碳酸銫；和堿金屬碳酸氫鹽，例如但不限于碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫銣和碳酸氫銫。也可用這些化合物的組合進(jìn)行反應(yīng)?？墒褂玫姆琴|(zhì)子極性溶劑的一些實(shí)例包括n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二乙基乙酰胺、n,n-二丙基乙酰胺、n,n-二甲基苯甲酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、n-乙基-2-吡咯烷酮、n-異丙基-2-吡咯烷酮、n-異丁基-2-吡咯烷酮、n-正丙基-2-吡咯烷酮、n-正丁基-2-吡咯烷酮、n-環(huán)己基-2-吡咯烷酮、n-甲基-3-甲基-2-吡咯烷酮、n-乙基-3-甲基-吡咯烷酮、n-甲基-3,4,5-三甲基-2-吡咯烷酮、n-甲基-2-哌啶酮、n-乙基-2-哌啶酮、n-異丙基-2-哌啶酮、n-甲基-6-甲基-2-哌啶酮、n-甲基-3-乙基哌啶酮、二甲亞砜(dmso)、二乙亞砜、環(huán)丁砜、1-甲基-1-氧代環(huán)丁砜、1-乙基-1-氧代環(huán)丁砜、1-苯基-1-氧代環(huán)丁砜、n,n'-二甲基咪唑啉酮(dmi)、二苯砜及其組合。要使用的溶劑的量一般為足以溶解二鹵代和二羥基芳族化合物的量。在一些實(shí)施方案中，反應(yīng)可在約100℃至約300℃溫度進(jìn)行，在一些實(shí)施方案中約120℃至約200℃，在具體實(shí)施方案中約150℃至約200℃。通過向初始反應(yīng)混合物加入與水形成共沸物的溶劑連同極性非質(zhì)子溶劑，可進(jìn)一步干燥反應(yīng)混合物。此類溶劑的實(shí)例包括甲苯、苯、二甲苯、乙基苯和氯苯。在通過共沸干燥去除殘余水后，可在上述升高溫度進(jìn)行反應(yīng)。在一些實(shí)施方案中，反應(yīng)一般進(jìn)行約1小時至約72小時的時間，在具體實(shí)施方案中，約1小時至約10小時。反應(yīng)完成后，可使共聚物從無機(jī)鹽分離，沉淀進(jìn)入非溶劑，通過過濾收集，并干燥。非溶劑的實(shí)例包括水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、甲基·乙基酮、甲基·異丁基酮及其組合。然后，通過使所得共聚物與適合化合物(例如，磺內(nèi)酯)在升高溫度反應(yīng)，可合成兩性離子官能化共聚物。在一個實(shí)施方案中，共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg可在約120℃至約280℃范圍內(nèi)，在另一個實(shí)施方案中，可在約140℃至約200℃范圍內(nèi)。通過基于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣從凝膠滲透色譜法得到的重均分子量(mw)，可進(jìn)一步表征共聚物。在一個實(shí)施方案中，共聚物的mw可在約10000克/摩爾(g/mol)至約100000g/mol范圍內(nèi)。在另一個實(shí)施方案中，mw可在約10000g/mol至約75000g/mol范圍內(nèi)。在另一個實(shí)施方案中，mw可在約40000g/mol至約55000g/mol范圍內(nèi)。共聚物和包括共聚物的膜可進(jìn)一步通過其親水性表征。在一些實(shí)施方案中，在玻璃基片上鑄造為膜的共聚物表面上測定，共聚物具有與水小于約80°的接觸角。在一些實(shí)施方案中，在玻璃基片上鑄造為膜的共聚物表面上測定，共聚物具有與水小于約50°的接觸角。在具體實(shí)施方案中，在玻璃基片上鑄造為膜的共聚物表面上測定，共聚物具有與水小于約30°的接觸角。膜具有以上提到的中空纖維結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中提供包含多個中空纖維膜的中空纖維膜模塊或柱體。本發(fā)明也提供包含中空纖維模塊或柱體的錯流過濾、血液透析或血液過濾裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的膜可通過在本領(lǐng)域已知的方法制造。適合技術(shù)包括但不限于：干相分離成膜法、濕相分離成膜法、干-濕相分離成膜法、熱誘導(dǎo)相分離成膜法。另外，在成膜后，在用于分離應(yīng)用之前，可使膜經(jīng)過膜調(diào)節(jié)過程或處理過程。代表性過程可包括熱退火以釋放應(yīng)力，或在類似于膜要接觸的進(jìn)料流的溶液中預(yù)平衡。在一個實(shí)施方案中，可通過相轉(zhuǎn)變制造膜。相轉(zhuǎn)變過程包括1)蒸氣誘導(dǎo)相分離(vips)，也稱為“干鑄造”或“空氣鑄造”；2)液體誘導(dǎo)相分離(lips)，通常稱為“浸漬鑄造”或“濕鑄造”；和3)熱誘導(dǎo)相分離(tips)，常常稱為“熔融鑄造”。相轉(zhuǎn)變過程可產(chǎn)生完整成皮層的(integrallyskinned)不對稱膜。在一些實(shí)施方案中，可使膜交聯(lián)，以提供另外的載體。膜可設(shè)計(jì)并制成具有特定孔徑，以便具有大于該孔徑的孔徑的溶質(zhì)不能通過。在一個實(shí)施方案中，孔徑可在約0.5納米至約100納米范圍內(nèi)。在另一個實(shí)施方案中，孔徑可在約1納米至約25納米范圍內(nèi)。本發(fā)明也提供形成中空纖維膜的方法。該方法包括提供包含上述共聚物和溶劑的鑄膜液。該方法進(jìn)一步包括通過環(huán)形通道擠出鑄膜液，以形成中空纖維膜。適合溶劑的非限制實(shí)例包括n-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、甲基·乙基酮、甲酰基哌啶或其組合。在一些實(shí)施方案中，鑄膜液可進(jìn)一步包含選自聚合物(例如，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇)、反溶劑(例如，水、醇、二醇、二醇醚和鹽)、堿金屬鹵化物及其組合的添加劑。在一些實(shí)施方案中，添加劑可包括堿金屬溴化物，例如但不限于溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀、溴化銫或其組合。在一些實(shí)施方案中，添加劑可以約0.1%重量至約30%重量的量(總量)存在于鑄膜液中。另外，在一些實(shí)施方案中，共聚物可以約10%重量至約30%重量的量存在于鑄膜液中。在一些實(shí)施方案中，中空纖維膜可包括前文所述共聚物與至少一種添加聚合物的共混物。添加聚合物可與共聚物共混，以給予不同性質(zhì)，例如較佳耐熱性、生物相容性等。另外，可在成膜期間向共聚物加入添加聚合物，以改進(jìn)在相轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生的相轉(zhuǎn)變膜結(jié)構(gòu)的形態(tài)，例如不對稱膜結(jié)構(gòu)。另外，與共聚物共混的至少一種聚合物可以為親水性或疏水性。在一些實(shí)施方案中，使共聚物與親水聚合物共混。適合親水聚合物的非限制實(shí)例包括聚乙烯吡咯烷酮(pvp)。其它適合親水聚合物的非限制實(shí)例包括聚噁唑啉、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇單酯、聚乙二醇與聚丙二醇的共聚物、水溶性纖維素衍生物、聚山梨醇酯、氧化聚乙烯-聚丙烯共聚物、聚乙烯亞胺及其組合。在一些實(shí)施方案中，共聚物可進(jìn)一步與聚合物混合，例如聚砜、聚醚砜、聚醚-氨基甲酸酯、聚酰胺、聚醚-酰胺、聚丙烯腈及其組合。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的膜可用于多種應(yīng)用，例如生物分離、水凈化、血液過濾、血液透析、超濾、納濾、氣體分離、微濾、反滲透和滲透汽化。在具體實(shí)施方案中，膜可用于其中需要改善親水性和生物相容性的生物制藥和生物醫(yī)療領(lǐng)域。在一些實(shí)施方案中提供一種用于生物分離的中空纖維膜。適合用于生物分離的中空纖維膜可部分通過蛋白結(jié)合表征。在一些實(shí)施方案中，中空纖維膜可具有小于約30ng/cm^2蛋白結(jié)合。膜由本發(fā)明的實(shí)施方案的共聚物組成。在另一個方面，本發(fā)明涉及一種生物分離裝置，該裝置包括由本發(fā)明的多孔膜組成的多個多孔中空纖維。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的一些實(shí)施方案的膜可用于血液透析。透析指通過一個或多個膜進(jìn)行的過程，其中輸送主要通過跨一個或多個膜厚度的壓力差驅(qū)動。血液透析指其中從血液去除生物上不合需要和/或有毒性的溶質(zhì)的一種透析過程，例如代謝物和副產(chǎn)物。血液透析膜為多孔膜，該膜允許低分子量溶質(zhì)通過，一般小于5,000道爾頓，例如脲、肌酸酐、尿酸、電解質(zhì)和水，但阻止較高分子量蛋白和血液細(xì)胞成分通過。血液過濾，更密切代表腎小球中的過濾，需要更有滲透性的膜，允許小于50,000道爾頓分子量溶質(zhì)完全通過，在某些情況下，小于20,000道爾頓。不受任何理論限制，相信本發(fā)明的一些實(shí)施方案的共聚物具有所需機(jī)械性質(zhì)，以在制造和使用期間支持多孔中空纖維膜結(jié)構(gòu)。另外，共聚物具有足夠熱性質(zhì)，以免在高溫蒸汽滅菌過程中降解。共聚物和相應(yīng)膜還具有最佳生物相容性，使得蛋白污染最大限度地減少，且經(jīng)處理血液不形成血栓。實(shí)施例化學(xué)品從aldrich和slossindustries購得，按收到狀態(tài)使用，除非另外說明。nmr譜在brukeravance400(1h,400mhz)波譜儀上記錄，并且以殘余溶劑位移作參比。分子量作為數(shù)均(mn)或重均(mw)分子量報告，并通過凝膠滲透色譜法(gpc)分析在裝配有uv檢測器的perkinelmerseries200儀器上測定。聚合物熱分析在裝配有tac7/dx熱分析儀的perkinelmerdsc7上進(jìn)行，并用pyrissoftware軟件處理。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在第二熱掃描上報告。接觸角測定用vcaoptimasoftware評估軟件在vca2000(advancedsurfacetechnology,inc.)儀器上進(jìn)行。從適合溶液在潔凈玻片上鑄造膜，例如二甲亞砜(dmso)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)和二甲基乙酰胺(dmac)，并蒸發(fā)溶劑，得到聚合物膜。在膜的兩側(cè)上(面對空氣和面對玻片)測定與水的前進(jìn)接觸角(73達(dá)因/cm)。大概是由于較光滑表面，在面對玻片的一側(cè)上持續(xù)得到較低值。實(shí)施例1：聚砜的制備和最終衍生(45%mol兩性離子，一鍋法合成，3.25%mol鏈終止劑)：向浸入油浴且裝配有頂部機(jī)械攪拌器、短頭蒸餾裝置和氮入口管的5.0l三頸燒瓶加入bpa(228.1g,1mol)、n-甲基哌嗪二苯酚酰胺(301.17g,0.8182mol)、對枯基苯酚(12.468g,0.0591mol)和1.60ln-甲基吡咯烷酮(nmp)。在室溫?cái)嚢柙摶旌衔?，隨后分批加入碳酸鉀(401.5g，2.909mol)，隨后加入0.8l甲苯。在緩慢氮流下加熱該混合物，以去除甲苯和共沸殘余水，以無水反應(yīng)混合物。使油浴溫度從125℃逐漸升至150℃，以去除大部分甲苯(>90%)。使?jié){料冷卻至室溫。作為固體加入二氟二苯基砜(469.63g,1.8482mol)，并使反應(yīng)溫度逐漸升至165℃。在加熱期間，在約100℃觀察到輕度放熱。加熱混合物，每兩小時取樣，直至達(dá)到所需分子量(8-10小時)。反應(yīng)粘度隨試驗(yàn)過程增加，反應(yīng)產(chǎn)物具有不透明淡灰色。在達(dá)到所需分子量時，反應(yīng)用0.8升nmp稀釋，并冷卻到50℃。加入1,3-丙烷磺內(nèi)酯(149.7g,1.227mol)，并將反應(yīng)混合物逐漸加熱到80℃。反應(yīng)在~4hr內(nèi)完成。基于溶液粘度進(jìn)一步稀釋反應(yīng)混合物。用高速混合機(jī)使混合物沉淀進(jìn)入12.0l水，產(chǎn)生白色沉淀。通過過濾收集沉淀，并在5.0升溫水(40-50℃)中再漿化6小時。通過過濾收集固體。最初在50℃在真空在氮吹掃下干燥所得聚合物24小時，并在80-100℃在完全真空下干燥另外24小時。在干燥后得到950克產(chǎn)物(95%回收率)。類似地合成具有不同兩性離子摩爾分?jǐn)?shù)的共聚物，表1和2提供共聚物中兩性離子摩爾分?jǐn)?shù)的細(xì)節(jié)。實(shí)施例2：制造中空纖維膜將包含23%重量兩性離子官能化共聚物、24%重量聚乙烯吡咯烷酮、3%重量溴化鋰和50%重量n-甲基吡咯烷酮的溶液通過環(huán)形噴嘴擠入含水凝固浴。環(huán)孔包含內(nèi)部凝固流體(溶劑和非溶劑的混合物)，并在環(huán)外側(cè)施加第二外部凝固流體，形成圍繞新擠出聚合物原液(dope)的套。以約3-60m/min速率通過該浴擠出纖維，并在第二浴中收集，用于進(jìn)一步提取。實(shí)施例3：蛋白附著研究關(guān)于蛋白結(jié)合評價用兩性離子官能化共聚物鑄造的膜。也從兩性離子官能化共聚物制造中空纖維多孔膜，并評價蛋白結(jié)合。堵塞致密膜，以使僅頂表面(在鑄膜時暴露于空氣的那個表面)暴露于模型污染物，hrp標(biāo)記的抗體。表面用10μg/mlhrp-ab溶液覆蓋2小時，并用pbs徹底清洗另外1小時，以去除松散附著的ab。用0.5cm直徑活檢沖孔器從膜切出圓盤，來自各聚合物膜的3個圓盤單獨(dú)轉(zhuǎn)移到24孔板。向各孔加入0.5ml鄰苯二胺、過氧化氫和檸檬酸鹽-磷酸鹽緩沖劑(分別0.5mg/ml、0.015%和50mm)的溶液。在加入該溶液后精確3分鐘，在450nm測定溶液的吸光度?？贵w上的hrp酶使鄰苯二胺轉(zhuǎn)化成有色產(chǎn)物，因此，溶液的吸光度可與已污染致密膜表面的抗體的量用校準(zhǔn)曲線相關(guān)。在用這種方法測定中空纖維上的污垢時，使1英寸長中空纖維片浸入抗體溶液2小時，徹底用pbs清洗另外1小時，切成四等份，將四等份共同轉(zhuǎn)移到24孔板的孔。如上所述進(jìn)行酶催反應(yīng)和分光光度法。顯微測量各纖維的內(nèi)徑和外徑，并用其計(jì)算樣品的標(biāo)稱表面積。表面覆蓋率由表面積歸一化。表1顯示市售聚砜(psu)(比較性實(shí)施例1)對比用兩性離子官能化共聚物鑄造的膜的歸一化蛋白結(jié)合性能(關(guān)于psu歸一化)。表2顯示市售聚砜(比較性實(shí)施例1)對比用兩性離子官能化共聚物形成的中空纖維膜的歸一化蛋白結(jié)合性能(關(guān)于psu歸一化)。表1.膜的歸一化蛋白結(jié)合數(shù)據(jù)樣品兩性離子基團(tuán)的摩爾百分?jǐn)?shù)igg結(jié)合比較性樣品101樣品1110.772樣品2310.587樣品3370.413樣品4500.274表2.中空纖維膜的歸一化蛋白結(jié)合數(shù)據(jù)樣品兩性離子基團(tuán)的摩爾百分?jǐn)?shù)igg結(jié)合比較性樣品101樣品5280.482樣品6350.417樣品7440.397如表1和2中所示，具有約30%mol至約50%mol量兩性離子基團(tuán)的共聚物提供相對于市售聚砜(psu)改善的性能。改善的性能可歸因于在共聚物中存在兩性離子基團(tuán)。另外還顯示，這些共聚物中的兩性離子基團(tuán)不抑制共聚物制成具有用于市售中空纖維應(yīng)用的有用孔隙率和機(jī)械性能的親水中空纖維膜的能力。較低摩爾分?jǐn)?shù)(例如，11%mol)兩性離子官能團(tuán)導(dǎo)致較低蛋白附著性能，而較高摩爾分?jǐn)?shù)(例如，50%mol)兩性離子官能團(tuán)雖然提供優(yōu)良蛋白附著性能，但產(chǎn)生不能制造成中空纖維膜的聚合物。所附權(quán)利要求旨在以所構(gòu)思那樣廣泛的范圍請求保護(hù)本發(fā)明，本文提出的實(shí)施例為從各種所有可能實(shí)施方案選擇的實(shí)施方案的說明。因此，申請人的意圖是所附權(quán)利要求不受用于說明本發(fā)明特征的實(shí)施例的選擇限制。如權(quán)利要求中所用，詞語“包括”及其語法變體在邏輯上也涵蓋并且包括具有變化和不同范圍的短語，例如但不限于“基本由…組成”和“由…組成”。在必要時已提供范圍，這些范圍包括其間的所有子范圍。應(yīng)預(yù)期本領(lǐng)域的技術(shù)人員能想到這些范圍中的變化，并且在未向公眾提供時，這些變化應(yīng)盡可能解釋為由所附權(quán)利要求覆蓋。還應(yīng)預(yù)料，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步會使現(xiàn)在由于語言不精確而未考慮到的等同和替代成為可能，這些變化也應(yīng)盡可能解釋為由所附權(quán)利要求覆蓋。當(dāng)前第1頁12