BRPI0914610B1 - Suporte sólido com uma cadeia enxertada - Google Patents

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BRPI0914610B1
BRPI0914610B1 BRPI0914610-5A BRPI0914610A BRPI0914610B1 BR PI0914610 B1 BRPI0914610 B1 BR PI0914610B1 BR PI0914610 A BRPI0914610 A BR PI0914610A BR PI0914610 B1 BRPI0914610 B1 BR PI0914610B1
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A. Bothof Catherine
Gaddam N. Babu
K. Mussen Jerald
B. Ross Richard
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3M Innovative Properties Company
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Description

(54) Título: SUPORTE SÓLIDO COM UMA CADEIA ENXERTADA (51) Int.CI.: B01J 20/32; B01J 39/16; B01D 15/00; B01J 20/286; B01J 39/18; B01J 41/12 (30) Prioridade Unionista: 26/06/2008 US 61/075.934 (73) Titular(es): 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY (72) Inventor(es): SIMON K. SHANNON; CATHERINE A. BOTHOF; BABU GADDAM N.; JERALD K. MUSSEN; RICHARD B. ROSS “ARTIGOS COMPREENDENDO SUPORTE SÓLIDO COM UMA CADEIA
ENXERTADA E MÉTODOS PARA PREPARAR OS MESMOS”
Campo Técnico
Artigos que incluem um suporte sólido e uma cadeia enxertada com um grupo funcional estendendo-se a partir do suporte sólido, métodos de preparo desses artigos e vários usos desses artigos são descritos.
Antecedentes
Vários suportes sólidos foram usados para a separação e/ou purificação dos compostos alvos. Por exemplo, vários suportes sólidos poliméricos foram usados para purificar ou separar compostos alvos com base na presença de um grupo iônico, com base no tamanho do composto alvo, com base em uma interação hidrofóbica, com base em uma interação por afinidade ou com base na formação de uma ligação covalente.
Na indústria da biotecnologia, separação e/ou purificação em grande escala de várias biomoléculas como proteínas, enzimas, vacinas, DNA, RNA e similares são de grande interesse. Materiais e métodos aprimorados para separar e purificar biomoléculas são desejados.
Sumário
Artigos que contêm um suporte sólido com uma cadeia enxertada estendendo-se a partir do suporte sólido, métodos de preparo desses artigos e vários usos dos artigos são descritos. Mais especificamente, a cadeia enxertada tem um grupo funcional que pode reagir com ou interagir com um composto alvo. Alternativamente, o grupo funcional na cadeia enxertada pode reagir com um agente modificante para fornecer outro grupo que pode reagir com ou interagir com o composto alvo. As cadeias enxertadas são fixadas ao suporte sólido através de um grupo azlactona de anel aberto.
Em um primeiro aspecto, um método para preparação de um artigo é fornecido. O artigo inclui um suporte sólido e uma cadeia enxertada estendendo-se a partir do suporte sólido. O método de preparo do artigo inclui fornecer um suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I).
Figure BRPI0914610B1_D0001
N-C
SS—/(ChDp o-c (I)
Na fórmula (I), SS refere-se a um suporte sólido, a variável p é um número inteiro igual a 0 ou 1, e cada R1 é independentemente selecionado a partir de alquil, heteroalquil, aril ou aralquil. O método inclui, ainda, a formação de um suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II)
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)P-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 (II) a partir do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I). Na fórmula (II), cada Q é independentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é um hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo Y1 é um primeiro grupo de ligação que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo R2 é hidrogênio ou uma alquila. O método ainda adicionalmente inclui a reação do suporte (met)acriloil-funcional de fórmula (II) com uma composição monomérica que contém um monômero de fórmula (III)
Z1-Y2-CR2=CH2 (III) para formar um suporte enxertado de fórmula (IV).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U2-CH2-U1 (IV)
O grupo U1 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. O grupo U2 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. O grupo Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou um grupo divalente que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo Z1 e um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos.
Em um segundo aspecto, um artigo é fornecido desde que inclua um suporte enxertado de fórmula (IV).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U2-CH2-U1 (IV)
Na fórmula (IV), SS é um suporte sólido e R1 é cada um independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. A variável p é um número inteiro igual a 0 ou 1. Cada grupo Q é independentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo Y1 é um primeiro grupo de ligação que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo R2 é hidrogênio ou uma alquila. O grupo U1 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula
-CR2(Y2Z1)-CH2-, O grupo U2 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. O grupo Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou um grupo divalente que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos.
O grupo Ζ1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos.
Em um terceiro aspecto, um suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) é fornecido.
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)P-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 (II)
Na fórmula (II), SS é um suporte sólido e R1 é cada um independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. A variável p é um número inteiro igual a 0 ou 1. Cada Q é independentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo Y1 é um primeiro grupo de ligação que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo R2 é hidrogênio ou uma alquila.
Em um quarto aspecto, um método para preparação de um artigo é fornecido. O artigo inclui um suporte sólido e uma cadeia enxertada se estendendo a partir do suporte sólido. O método inclui fornecer um suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I).
Figure BRPI0914610B1_D0002
N-c
SS—/(ChUp o-c (l)
Na fórmula (I), SS refere-se a um suporte sólido, a variável p é um número inteiro igual a 0 ou 1, e cada R1 é independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O método inclui, ainda, a formação de um suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II)
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)P-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 (H) a partir do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I). Na fórmula (II), cada Q é índependentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é um hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo Y1 é um primeiro grupo de ligação que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo R2 é hidrogênio ou uma alquila. O método inclui, ainda, reagir o suporte (met)acriloil-funcional de fórmula (II) com uma composição de monômero que contém um monômero de fórmula (III)
Z1-Y2-CR2=CH2 (III) para formar um suporte enxertado de fórmula (IV).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U2-CH2-U1 (IV)
O grupo U1 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2. O grupo U2 é hidrogênio ou é um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. O grupo Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou um grupo divalente que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo Z1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos. O método ainda inclui a reação do grupo funcional Z1 do suporte enxertado com um agente modificante de fórmula A-T para formar um suporte enxertado modificado de fórmula (V).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U4-CH2-U3 (V)
Na fórmula (V), o grupo U3 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula
-CR2(Y2-L-T)-CH2-. O grupo U4 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2-L-T)-CH2-. O grupo L é um grupo de fixação formado pela reação do grupo Z1 no suporte enxertado com um grupo de modificação A do agente modificante. O grupo T é o restante do agente modificante A-T e é igual ao agente modificante A-T menos o grupo de modificação A.
Em um quinto aspecto, um artigo é fornecido que inclui um suporte enxertado modificado de fórmula (V).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U4-CH2-U3 (V)
Na fórmula (V), SS é um suporte sólido e R1 é cada um independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo R2 é hidrogênio ou uma alquila. A variável p é um número inteiro igual a 0 ou 1. Cada grupo Q é independentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo Y1 é um primeiro grupo de ligação contendo um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo U3 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula
-CR2(Y2-L-T)-CH2-. O grupo U4 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2-L-T)-CH2-. O grupo L é um grupo de fixação formado pela reação de um grupo Z1 com um grupo de modificação A de um agente modificante de fórmula A-T. O grupo T é o restante do agente modificante e é igual ao agente modificante A-T menos o grupo de modificação A. O grupo Z1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos.
Em um sexto aspecto, um método de purificação ou separação de um composto alvo é fornecido. O método inclui fornecer um artigo que inclui um suporte enxertado de fórmula (IV) conforme descrito acima. O método inclui, ainda, o contato do artigo com uma amostra contendo o composto alvo de modo que o composto alvo venha a interagir com ou reagir com pelo menos um grupo funcional Z1 no suporte enxertado.
Em um sétimo aspecto, outro método de purificação ou separação de um composto alvo é fornecido. O método inclui fornecer um artigo que inclui um suporte enxertado modificado de fórmula (V) conforme descrito acima. O método inclui, ainda, o contato do artigo com uma amostra contendo um composto alvo de modo que o composto alvo interaja com ou reaja com pelo menos um grupo T do suporte enxertado modificado.
O sumário acima da presente invenção não se destina a descrever cada modalidade ou todas as implementações da presente invenção. As seções Descrição Detalhada e Exemplos que se seguem, exemplificam mais particularmente exemplificam essas modalidades.
Descrição detalhada da invenção
Artigos que contêm um suporte sólido e uma cadeia enxertada estendendo-se a partir do suporte sólido, métodos de preparo desses artigos e vários usos desses artigos são descritos. Mais especificamente, a cadeia enxertada tem um grupo funcional que pode reagir com ou interagir com um composto alvo. Alternativamente, o grupo funcional na cadeia enxertada pode reagir com um agente modificante para fornecer outro grupo que pode reagir com ou interagir com o composto alvo. A reação ou interação com o composto alvo pode ser usada, por exemplo, para purificar o composto alvo ou para separar o composto alvo de outras moléculas em uma amostra. Em pelo menos algumas modalidades, a capacidade de ligação para o composto alvo pode ser aprimorada através do posicionamento do grupo funcional na cadeia enxertada ao invés de na superfície do suporte sólido.
Para uso na presente invenção, os termos “um”, “uma” e “o” são usados de maneira intercambiável com “pelo menos um” para significar um ou mais dos elementos sendo descritos.
O termo “grupo azlactona” refere-se a um grupo monovalente de fórmula
Figure BRPI0914610B1_D0003
O— onde cada R1 é independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila e a variável p é selecionada a partir de zero ou um. Em muitas modalidades, R1 é metil. O grupo azlactona pode ser chamado de “Az” na presente invenção.
O termo “precursor do grupo azlactona” refere-se a um grupo que pode sofrer uma reação de fechamento de anel para formar o grupo azlactona e é de fórmula -(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)P-COOH ou um sal do mesmo onde R1 e p são definidos acima para o grupo azlactona. Por exemplo, N-acriloilmetilalanina pode ser polimerizado e, então, submetido a uma reação de fechamento de anel para fornecer um material polimérico com grupos azlactona. Em N-acriloilmetilalanina, o precursor do grupo azlactona é -(CO)-NH-C(CH3)2-COOH ou um sal do mesmo.
O termo “alquila” refere-se a um grupo hidrocarboneto monovalente que é saturado e tem até 18 átomos de carbono. O grupo alquila pode ser linear, ramificado, cíclico, ou uma combinação dos mesmos. Em alguns exèmplos, o grupo alquila é linear ou ramificado e tem 1 a 12 átomos de carbono, 3 a 12 átomos de carbono, 1 a 10 átomos de carbono, 1 a 8 átomos de carbono, 1 a 6 átomos de carbono, 3 a 6 átomos de carbono, 1 a 4 átomos de carbono, ou 1 a 3 átomos de carbono. Em outros exemplos, a alquila é cíclica (isto é, a alquila é üma cicloalquila) e tem 3 a 12 átomos de carbono, 3 a 6 átomos de carbono ou 4 a 6 átomos de carbono.
O termo “alquileno” refere-se a um grupo hidrocarboneto divalente que é saturado e tem até 18 átomos de carbono. O grupo alquileno pode ser linear, ramificado, cíclico ou uma combinação dos mesmos. Em alguns exemplos, o grupo alquileno é linear ou ramificado e tem 1 a 12 átomos de carbono, 1 a 10 átomos de carbono, 1 a 8 átomos de carbono, 1 a 6 átomos de carbono, 1 a 4 átomos de carbono ou 1 a 3 átomos de carbono. Em outros exemplos, o alquileno é cíclico (isto é, a alquila é uma cicloalquila) e tem 3 a 12 átomos de carbono, 3 a 6 átomos de carbono ou 4 a 6 átomos de carbono.
O termo “heteroalquila” refere-se a um grupo monovalente que é saturado e que tem pelo menos dois átomos de carbono separados por pelo menos um heteroátomo catenário selecionado a partir de oxigênio (isto é, óxi), enxofre (isto é, tio) ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo heteroalquila pode ser linear, ramificado, cíclico ou uma combinação dos mesmos. Em alguns exemplos, o grupo heteroalquila tem 2 a 18 átomos de carbono e 1 a 6 heteroátomos, 2 a 12 átomos de carbono e 1 a 6 heteroátomos, 2 a 10 átomos de carbono e 1 a 5 heteroátomos, 2 a 8 átomos de carbono e 1 a 4 heteroátomos, ou 2 a 6 átomos de carbono e 1 a 3 heteroátomos.
O termo “heteroalquileno” refere-se a um grupo divalente que é saturado e que tem pelo menos dois átomos de carbono separados por pelo menos um heteroátomo catenário selecionado a partir de oxigênio (isto é, óxi), enxofre (isto é, tio) ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo heteroalquileno pode ser linear, ramificado, cíclico, ou uma combinação dos mesmos. Em alguns exemplos, o grupo heteroalquileno tem 2 a 18 átomos de carbono e 1 a 6 heteroátomos, 2 a 12 átomos de carbono e 1 a 6 heteroátomos, 2 a 10 átomos de carbono e 1 a 5 heteroátomos, 2 a 8 átomos de carbono e 1 a 4 heteroátomos, ou 2 a 6 átomos de carbono e 1 a 3 heteroátomos.
O termo “arila” refere-se a um grupo aromático monovalente heterocíclico ou carbocíclico. Um arila pode ter um ou mais anéis fundidos ou conectados. Alguns grupos arila exemplificadores têm uma estrutura de anel de 5 a 12 membros com 0 a 3 heteroátomos selecionados de oxigênio (isto é, óxi), enxofre (isto é, tio), ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. Por exemplo, o grupo arila pode ter 2 a 12 átomos de carbono e 0 a 3 heteroátomos, 3 a 12 átomos de carbono e 0 a 2 heteroátomos, ou 4 a 12 átomos de carbono e 0 a 1 heteroátomos.
O termo “arileno” refere-se a um grupo aromático divalente heterocíclico ou carbocíclico. Um arileno pode ter um ou mais anéis fundidos ou conectados. Alguns grupos arileno exemplificadores têm uma estrutura de anel de 5 a 12 membros com 0 a 3 heteroátomos selecionados de oxigênio (isto é, óxi), enxofre (isto é, tio) ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila.
O termo “aralquila” refere-se a um grupo alquila que é substituído com um grupo arila. Um grupo aralquila pode ter, por exemplo, 3 a 15 átomos de carbono e 0 a 3 heteroátomos, 4 a 15 átomos de carbono e 0 a 2 heteroátomos, ou 5 a 15 átomos de carbono e 0 a 1 heteroátomos.
O termo “carbonila” refere-se a um grupo divalente de fórmula -(CO)- com uma ligação dupla entre o carbono e oxigênio.
O termo “carbonilóxi” refere-se a um grupo divalente de fórmula -(CO)-O- onde (CO) refere-se a um grupo carbonila.
O termo “carboniltio” refere-se a um grupo divalente de fórmula -(CO)-S- onde (CO) refere-se a um grupo carbonila.
O termo “carbonilimino” refere-se a um grupo divalente de fórmula -(CO)-NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila.
O termo “glicidila” refere-se a um grupo monovalente de fórmula onde cada R4 é independentemente um hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. Em muitos grupos glicidila, cada R4 é hidrogênio.
O termo “(met)acriloil” refere-se a um grupo de fórmula H2C=CRb-(CO)- onde Rb é hidrogênio ou alquila (por exemplo, metil).
O termo “(met)acrilamido” refere-se a um grupo de fórmula H2C=CRb-(CO)-NRaonde Rb é hidrogênio ou alquila (por exemplo, metil) e Ra é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila.
O termo “(met)acrilóxi” refere-se a um grupo de fórmula H2C=CRb-(CO)-O- onde Rb é hidrogênio ou alquila (por exemplo, metil).
O termo “grupo nucleofílico” refere-se a um grupo hidroxila (isto é, -OH), grupo tiol (isto é, -SH), grupo amino primário (isto é, -NH2), ou grupo amino secundário de fórmula -NHRa em que Ra é uma alquila, heteroalquila, arila ou aralquila.
Os termos “polímero” ou “polimérico” refere-se a um material que é um homopolimero, copolímero, terpolímero ou similares. Da mesma forma, os termos “polimerizar” ou “polimerização” referem-se ao processo para produção de homopolimero, copolímero, terpolímero ou similares.
A frase “na faixa de” inclui os pontos da extremidade da faixa e todos os números entre os pontos da extremidade. Por exemplo, a frase na faixa de 1 a 10 inclui 1, 10, e todos os números entre 1 e 10. Adicionalmente, qualquer menção de uma faixa que não é especificamente chamada de faixa inclui o ponto da extremidade e todos os números entre os pontos da extremidade a não ser que seja especificamente estabelecido de outro modo.
A frase “e/ou” significa uma das opções mencionadas ou ambas as opções mencionadas. Por exemplo, a expressão A e/ou B significa A sozinho, B sozinho ou ambos Ae B.
Os artigos são preparados a partir de um suporte funcionalizado com azlactona, o qual é um suporte sólido que tem pelo menos um grupo azlactona em uma superfície do suporte sólido. Qualquer suporte funcionalizado com azlactona conhecido pode ser usado. Pelo menos um grupo azlactona do suporte funcionalizado com azlactona reage para formar um suporte funcionalizado com (met)acriloil. O grupo (met)acriloil do suporte funcionalizado com (met)acriloil funcional pode ser polimerizado com outros monômeros etilenicamente insaturados para formar as cadeias enxertadas. As cadeias enxertadas são covalentemente fixadas ao suporte sólido através de um grupo azlactona de anel aberto. As cadeias enxertadas incluem um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o grupo funcional é capaz de reagir com ou interagir com um composto alvo. Em outras modalidades, o grupo funcional é modificado para formar outro grupo que seja capaz de reagir com ou interagir com o composto alvo. O grupo funcional é modificado pela reação com um agente modificante.
O suporte funcionalizado com azlactona é de fórmula (I).
Figure BRPI0914610B1_D0004
N-C
SS—;(CH2)p o-c %
(l)
Na fórmula (I), SS refere-se a um suporte sólido, a variável p é um número inteiro igual a zero ou um, e cada R1 é independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. Embora a fórmula (I) mostra somente um grupo azlactona fixado ao suporte sólido por facilidade de descrição, múltiplos grupos de grupo azlactona são tipicamente fixados ao suporte sólido. O suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) pode ser chamado na presente invenção com a fórmula SS-Az.
O suporte sólido com pelo menos um grupo azlactona na sua superfície (isto é, um suporte funcionalizado com azlactona) pode estar sob a forma de uma microesfera, membrana, espuma, filme, folha, revestimento em um substrato ou similares. Suportes funcionalizados com azlactona e métodos de preparo de tais suportes são descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n°s. 5.336.742 (Heilmann et al.), 5.403.902 (Heilmann et al.), 5.344.701 (Gagnon et al.), 5.993.935 (Rasmussen et al.), 6.063.484 (Exsted et al.), 5.292.514 (Capecchi et al.), 6.548.607 (Halverson et al.), 5.408.002 (Coleman et al.), 5.476.665 (Dennison), 5.510.421 (Dennison et al.) e 6.794.458 (Haddad et al.).
Suportes funcionalizados com azlactona adequados podem ser preparados com o uso de uma variedade de métodos. Em alguns métodos, o suporte funcionalizado com azlactona pode ser preparado com o uso de polimerização de suspensão de fase reversa, uma técnica na qual a reação de polimerização ocorre em gotículas de água suspensas no meio de suspensão. O meio de suspensão é imiscível em água e os monômeros são solúveis em água.
Em um processo de polimerização de fase reversa, o meio de polimerização inclui pelo menos uma alquenil azlactona e pelo menos um monômero de reticulação em um cossolvente miscível em água. A quantidade de reticulação afeta as propriedades poliméricas tal como a porosidade e o grau de expansão em um solvente. Monômeros de alquenil azlactona adequados incluem, mas não se limitam a, 2-vinil-4,4-dimetil-2-oxazolin-5-ona que é disponível comercialmente junto à SNPE, Inc., Princeton, NJ, EUA; 2-isopropenil-4,4-dimetil-2oxazolin-5-ona; e 2-vinil-4,4-dimetil-1,3-oxazin-6-ona. Agentes de reticulação adequados incluem, mas não se limitam a, ésteres etilenicamente insaturado (a, β-insaturados) como (met)diacrilato de etileno e tri(met)acrilato de propano trimetilol; e amidas etilenicamente insaturadas como metilenobis(met)acrilamida e N,N’-di(met)acriloil-1,2-diaminoetano. Adicionalmente, o meio de polimerização pode incluir outros monômeros que são solúveis em água e que podem ser polimerizados com o uso de reação de polimerização por adição de radical livre. Monômeros opcionais adequados incluem, por exemplo, Ν,Ν-dimetil acrilamida e
N-vinil pirrolidona. Este processo de polimerização é adicionalmente descrito nas patentes U.S. Nos. 5.403.902 (Heilmann et al.) e 5.336.742 (Heilmann et al.)
Em outro processo de polimerização de fase reversa, um processo de polimerização em duas etapas é usado para preparar suportes funcionalizados com azlactona. Em uma primeira etapa, o material polimérico é preparado que tem grupos funcionais carboxílicos. Os grupos funcionais carboxílicos são reagem subsequentemente com um agente de ciclização para formar grupos azlactona. O meio de polimerização inclui um sal solúvel em água de um ácido N-(met)acriloilamino, um monômero de reticulação e um meio de suspensão imiscível em água. Adicionalmente, o meio de polimerização pode incluir outros monômeros que são solúveis em água e que podem ser polimerizados com o uso de uma reação de polimerização por adição de radical livre. Monômeros opcionais adequados incluem, por exemplo, Ν,Ν-dimetil acrilamida e N-vinil pirrolidona. Agentes de ciclização adequados incluem, por exemplo, anidrido acético, anidrido trifluoroacético e cloroformatos de alquila. Este processo é adicionalmente descrito nas patentes U.S. Nos. 5.403.902 (Heilmann et al.) e 5.336.742 (Heilmann et al.).
Em outros métodos, o suporte funcionalizado com azlactona pode ser preparado com o uso de polimerização por dispersão, uma técnica em que um meio de dispersão é escolhido que irá dissolver os monômeros, mas que irá precipitar o polímero conforme ele se forma. Vários tensoativos podem ser adicionados para evitar a agregação das partículas de polímero. Por exemplo, o suporte funcionalizado com azlactona pode ser preparado com o uso de um processo de polimerização de dispersão em que o meio de polimerização inclui um monômero de 2-alquenil azlactona, um monômero de reticulação e pelo menos um tensoativo em um solvente orgânico como em um álcool. Este processo é adicionalmente descrito nas patentes U.S. Nos. 5.403.902 (Heilmann et al.) e 5.336.742 (Heilmann et al.).
O suporte funcionalizado com azlactona polimérico pode ser tipo gel ou um material polimérico macroporoso. Para uso na presente invenção, o termo ‘‘tipo gel” refere-se a um material polimérico que é preparado com menos que 20 por cento, em peso, de reticulador com base no peso dos monômeros no meio de polimerização. Para uso na presente invenção, o termo “macroporoso” refere-se a um material polimérico que é preparado com pelo menos 20 por cento, em peso, de reticulador com base no peso dos monômeros no meio de polimerização. Um material tipo gel tende a inchar mais e tende a ser menos rígido do que os materiais macroporosos.
Em algumas modalidades, o substrato está na forma de uma microesfera. As microesferas podem ter um formato esférico, formato regular ou um formato irregular. Microesferas podem ser preparadas com o uso de polimerização de suspensão de fase reversa ou técnicas de polimerização por dispersão. As microesferas que são preparadas com o uso de técnicas de polimerização de suspensão de fase reversa tendem a ser mais porosas e a ter maiores áreas superficiais em comparação com as microesferas que são preparadas com o uso de técnicas de polimerização de dispersão. As microesferas preparadas com o uso de técnicas de polimerização de dispersão são em geral menores de tamanho e são menos porosas (por exemplo, em alguns casos as microesferas podem ser substancialmente não-porosas) do que as microesferas que são preparadas com o uso de técnicas de polimerização de suspensão de fase reversa.
O tamanho das microesferas pode variar dependendo da aplicação particular. Em geral, o diâmetro médio das microesferas está na faixa de 0,1 micrômetro a 5 mm. Algumas microesferas exemplificadoras têm um diâmetro médio de 0,1 a 1.000 micrômetros, 0,1 a 500 micrômetros, 0,1 a 100 micrômetros, 0,5 a 100 micrômetros, 0,1 a 50 micrômetros, 0,1 a 20 micrômetros, 0,1 a 3 micrômetros, ou 0,5 a 3 micrômetros.
Em alguns métodos para fazer um suporte funcionalizado com azlactona, o substrato está sob a forma de uma membrana compósita que inclui partículas contendo azlactona (por exemplo, microesferas) dispersas em uma matriz porosa contínua. Tais membranas compósitas são adicionalmente descritas na patente U.S. n° 5.993.935 (Rasmussen et al.). As partículas contendo azlactona incluídas na membrana compósita podem ser as microesferas descritas acima. Alternativamente, as partículas contendo azlactona incluídas nas membranas podem ser partículas inorgânicas modificadas com uma composição de revestimento para fornecer uma superfície com grupos azlactona. As partículas inorgânicas podem conter, por exemplo, metais ou óxidos metálicos, materiais cerâmicos como alumina, sílica, zircônia ou misturas dos mesmos, vidro (por exemplo, microesferas ou bolhas), vidro com poros controlados e similares. Essas partículas podem ser modificadas pelo revestimento das partículas com um polímero que contém grupos funcionais de azlactona reativos ou pela reação de grupos sobre a superfície das partículas com um reagente que contém um grupo funcional reativo (por exemplo, um agente de ligação que tem um alcóxi silano para reagir com a superfície da partícula inorgânica e que também contém um grupo azlactona).
Matrizes porosas contínuas úteis, para a membrana compósita incluem, mas não se limitam a, mantas fibrosas em tecido e em não-tecido ou fibras porosas. Materiais fibrosos exemplificadores incluem aqueles fabricados a partir das poliolefinas (por exemplo, polietileno e polipropileno), cloreto de polivinila, poliamidas (por exemplo, náilons), poliestirenos, polissulfonas, álcool polivinílico, polibutileno, acetato de etil vinila, poli(met)acrilatos como metacrilato de polimetila, policarbonato, celulósicos (por exemplo, acetato de celulose), poliésteres (por exemplo, tereftalato de polietileno), poliimidas, poliuretanos (por exemplo, poliéter poliuretanos) e combinações dos mesmos.
Em outro método de preparo de uma membrana compósita, partículas contendo azlactona são dispersas em um líquido para formar uma suspensão coloidal. Um polímero termoplástico é misturado em estado fundido com a suspensão coloidal a uma temperatura suficiente para formar uma solução homogênea. A solução pode ser formada em um formato desejado e, então, esfriada para induzir a separação de fases do líquido do material polimérico e solidificar o material polimérico. Depois da remoção do líquido, as partículas contendo azlactona são dispersas em uma matriz de polímero microporoso. Este método é descrito em detalhes na patente U.S. n° 4.957.943 (McAIlister et al.).
As membranas compósitas também podem ser preparadas a partir de uma matriz de polímero fibrilado poroso como politetrafluoroetileno fibrilado (PTFE). As partículas contendo azlactona podem ser misturadas com uma dispersão de PTFE para obter uma massa tipo almécega. A massa tipo almécega pode ser então misturada a uma temperatura entre 5°C e 100°C para causar fibrilação de PTFE e calandragem biaxial para formar uma folha. A folha pode ser seca para remover qualquer solvente. Tais métodos de preparo de membranas são adicionalmente descritos nas Patentes U.S. n°s. 4.153.661 (Ree et al.); 4.565.663 (Errede et al.); 4.810.381 (Hagen et al.); e 4.971.736 (Hagen et al.).
Ainda outro método para fabricação de uma membrana compósita é descrito na patente U.S. n° 4.539.256 (Shipman). Partículas contendo azlactona podem ser dispersas em uma poliolefina por aquecimento e agitação. A mistura fundida resultante é moldada em uma placa aquecida, submetida à pressão e, então, esfriada em água gelada.
Adicionalmente, membranas compósitas também podem ser formadas com o uso de técnicas de inversão de fase de solvente conforme descrito na patente U.S. n° 5.476.665 (Dennison). Uma partícula contendo azlactona e polímeros misturados são introduzidos em um recipiente contendo um solvente capaz de dissolver os polímeros, moldar por fusão a solução em um formato desejado, e introduzir o formato moldado a um banho de coagulação de um líquido que é miscível com o solvente, porém em que os polímeros se precipitam para formar uma membrana funcionalizada com azlactona.
Suportes funcionalizados com azlactona podem também ser formados a partir de misturas de polímero conforme descrito nas patentes U.S. n°. 5.408.002 (Coleman et al.) e 6.063.484 (Exsted et al.). Homopolímeros contendo azlactona preparados a partir de 2alquenil azlactona podem ser misturados em estado fundido com polímeros termoplásticos. Termoplásticos adequados incluem poliamidas (por exemplo, náilon 6), poliuretanos, poli(met)acrilatos, poliestireno, poliolefinas, copolímeros de etileno-acetato de vinila, poli(Nvinil lactamas) (por exemplo, polivinil pirrolidona), acetato de polivinila, óxidos de polióxi alquileno, fluoroelastômeros, policarbonatos, poliésteres e similares.
Outro método de preparo de substratos funcionalizados com azlactona é descrito na patente U.S. n° 6.063.484 (Exsted et al.). Uma resina de poliolefina é misturada com um iniciador de radicais livres (por exemplo, um peróxido ou composto azo) e, então, aquecida em uma extrusora a uma temperatura suficiente para gerar radicais livres. Uma 2-alquenil azlactona é injetada na extrusora para formar uma composição termoplástica de azlactona enxertada. Esta composição é então formada em uma membrana.
Alternativamente, suportes funcionalizados com azlactona podem ser formados com o uso da inversão de fase de solvente de um polímero contendo azlactona conforme descrito na patente U.S. n° 5.510.421 (Dennison et al.). Composições contendo azlactona e polímeros de mistura são colocados em um recipiente contendo um solvente capaz de dissolvê-los. A solução é então moldada em um formato adequado, a qual é então introduzida em um banho de coagulação de um líquido miscível com o solvente, mas que causa a precipitação de uma membrana funcionalizada com azlactona.
Um suporte funcionalizado com azlactona pode também ser preparado pela aplicação de uma composição de revestimento a um suporte sólido. Suportes sólidos exemplificadores podem ser preparado de metal, óxido ou hidróxido metálico, material polimérico, vidro, material de cerâmica ou uma combinação dos mesmos. O suporte sólido pode ter qualquer formato ou tamanho desejado. Por exemplo, os suportes podem ser filmes, partículas, fibras, mantas de tecido ou de não-tecido, membranas, artigos plásticos moldados e similares. Em algumas modalidades, a composição de revestimento pode incluir um polímero solúvel que tem grupos azlactona (por exemplo, um polímero formado pela polimerização de radical livre de um monômero de alquenil azlactona) e um agente de reticulação. A composição de revestimento pode ser aplicada ao suporte sólido com o uso de técnicas como revestimento de extrusão, revestimento por matriz, revestimento por imersão, revestimento por faca de ar, revestimento por gravura, revestimento por cortina, revestimento por aspersão, e similares. Este processo é adicionalmente descrito na patente U.S. n° 6.794.458 (Haddad et al.). Em outras modalidades, uma superfície de um suporte sólido é revestida com uma composição de revestimento que inclui monômeros funcionais de azlactona e monômeros de reticulação. A composição de revestimento é polimerizada para formar uma camada de superfície funcional de azlactona no suporte sólido. Esta modalidade é adicionalmente descrita na patente U.S. n° 5.344.701 (Gagnon et al.).
Em alguns exemplos, há adesão suficiente da composição de revestimento contendo o polímero solúvel que tem grupos azlactona à superfície do suporte sólido. Com outros suportes sólidos, a adesão pode ser melhorada por vários pré-tratamentos como tratamento com plasma ou tratamento corona do suporte sólido ou com o uso de uma camada iniciadora entre o suporte sólido e a composição de revestimento.
Microesferas poliméricas com grupos azlactona são comercialmente disponíveis sob a designação comercial “EMPHAZE” disponível junto à 3M Company, St. Paul, MN, EUA.
O suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) reage para formar um suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 (H)
Na fórmula (II), SS refere-se ao suporte sólido. O grupo R1 e a variável p são iguais conforme descrito acima para a fórmula (I). Cada grupo Q é independentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é um hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo R2 é tipicamente hidrogênio ou uma alquila. O grupo Y1 na fórmula (II) é um primeiro grupo de ligação que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo Y1 pode conter, ainda, outros grupos opcionais que se ligam a dois ou mais grupos alquileno, grupos heteroalquileno, grupos arileno ou combinações dos mesmos. Os grupos opcionais podem incluir, por exemplo, uma carbonila, carbonilóxi, carboniltio, carbonilimino, óxi, tio, -NR3-, ou uma combinação dos mesmos.
O suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) pode ser preparado a partir do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) com o uso de qualquer método de síntese conhecido. Em um método exemplificador, o suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) reage com um composto que tem tanto (a) um grupo nucleofílico e (b) um grupo (met)acriloil. Por exemplo, o composto pode ser de fórmula (VI).
HQ-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 (VI)
Na fórmula (VI), Y1 e Q são iguais conforme descrito acima para a fórmula (II). O grupo -QH, que corresponde a -OH, -SH, ou -NR3H, é o grupo nucleofílico que pode reagir com um grupo azlactona do suporte funcionalizado com azlactona. Esta reação resulta na abertura do anel de azlactona.
Compostos exemplificadores com a fórmula (VI) onde o grupo -QH é um grupo hidroxila incluem, mas não se limitam a, hidróxi alquil (met)acrilatos como 2-hidróxi etil(met)acrilato, 2-hidróxi propila (met)acrilato, 3-hidróxi propila (met)acrilato, 4-hidróxi butil (met)acrilato, glicerol (met)acrilato e glicerol di(met)acrilato; e hidróxi alquil (met)acrilamida como hidróxi propil (met)acrilamida e metilol (met)acrilamida.
Compostos exemplificadores com a fórmula (VI) onde o grupo -QH é um grupo amino primário ou secundário incluem, mas não se limitam a, aminoalquil (met)acrilamidas como amino etil (met)acrilamida e aminopropil (met)acrilamida; N-alquil aminoalquil (met)acrilamidas como N-metilamino etil (met)acrilamida e N-isopropilaminopropil (met)acrilamida; aminoalquil (met)acrilatos como amino etil (met)acrilato, aminopropil (met)acrilato; e N-alquil aminoalquil (met)acrilatos como N-metilamino etil (met)acrilato e Nmetilaminopropii (met)acrilato.
A reação do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) com o composto com a Fórmula (VI) é mostrada no esquema de reação A onde o grupo “Az” representa um grupo azlactona e o grupo “Az1” representa um grupo azlactona com anel aberto. Para uso na presente invenção, o grupo azlactona com anel aberto Az1 é um grupo divalente de fórmula -(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)P-(CO)-. O suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) pode ser escrito usando a fórmula SS-Az1-Q-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2.
Esquema de reação A
SS-Az + HQ-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 -> SS-Az1-Q-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2
Em outro método exemplificador do preparo do suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II), o suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) reage com um composto nucleofílico que tem pelo menos dois grupos nucleofílicos selecionados a partir de um grupo hidroxila (-OH), grupo tiol (-SH), grupo amino primário (-NH2), ou grupo amino secundário (-NHR3). Um primeiro grupo nucleofílico pode reagir com um grupo azlactona do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I). Esta reação abre o anel azlactona. O segundo grupo nucleofílico pode reagir com outro composto de modo que o produto tem um grupo (met)acriloil. O composto que tem dois grupos nucleofílicos pode ser representado pela fórmula (VII).
HQ-Y1a-QH (VII)
Na fórmula (VII), Q é igual ao definido anteriormente para a fórmula (II). Como o grupo Y1, o grupo Y1a inclui um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos e pode, opcionalmente, incluir, ainda, um óxi, tio, amino (-NR3-), carbonilóxi, carboniltio, carbonilimino ou combinação dos mesmos.
Alguns compostos nucleofílicos exemplificadores de fórmula (VII) são álcool aminas (isto é, hidróxi aminas) que tem tanto um grupo hidroxila quanto um grupo amino primário ou secundário. Aminas de álcool exemplificadoras incluem, mas não se limitam a, 2hidroxietilamina, 3-hidroxipropilamina, 4-hidroxibutilamina, 1,2-diidróxi-3-aminopropano, 1hidróxi-6-aminoexano, bis-(2-hidróxietii)amina, trietanolamina, 1 -amino-3,5-diidroxicicloexano,
1- amino-3,5-diidroxibenzeno, N,N’-bis(2-hidroxietil)piperazina, N-hidroxietilpiperazina, 2amino-2-metil-1,3-propanodiol, e similares. Outros compostos nucleofílicos exemplificadores de fórmula (VI) têm pelo menos dois grupos amino primários ou secundários como hidrazina, diidrazida adípica, etilenodiamina, N-metiletilenodiamina, piperazina, N-(2-aminoetil)piperazina, 1,3-propanodiamina, 1,4-butanodiamina, benzdenodiamina, m-xililenodiamina, 1,3cicloexano-bis-metilamina, 1,4-cicloexanodiamina, 1,8-diamino-3,6-dioxaoctano, 1,3-diamino2- hidroxipropano, tris-(2-aminoetil)amina e 1,6-hexanodiamina. Compostos nucleofílicos adicionais com pelo menos dois grupos amino são aminas de poliéter como aquelas comercialmente disponíveis sob a designação comercial JEFFAMINE de Huntsman Corporation (The Woodlands, TX, EUA). Ainda outros compostos nucleofílicos exemplificadores de fórmula (VI) são compostos com dois ou mais grupos hidroxila como etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,2-butanodiol,
1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, diidroxibenzeno, triidroxibenzeno e bisfenol A. Compostos nucleofílicos adicionais com pelo menos dois grupos hidroxila são óxidos de polietileno e óxido de polipropileno que tem grupos finais hidroxila.
A reação do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) com um composto nucleofílico de fórmula (VII) resulta na abertura do anel azlactona conforme mostrado no intermediário de fórmula (VIII)
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1a-QH (VIII) que também pode ser representado pela fórmula SS-Az1-Q-Y1a-QH. Este intermediário de fórmula (VIII) pode então reagir com um segundo composto de modo que o produto tem um grupo (met)acriloil. O segundo composto pode ter um primeiro grupo capaz de reagir com o grupo nucleofílico -QH do intermediário e um segundo grupo que é etilenicamente insaturado. Por exemplo, o intermediário pode reagir com um segundo composto que é uma vinil azlactona (por exemplo, vinil dimetil azlactona), haleto de acila que tem um grupo (met)acriloil, anidrido que tem um grupo (met)acriloil, (met)acrilato de isocianatoalquil como (met)acrilato de isocianatoetila, ou (met)acrilato de glicidila. Este método é exemplificado no esquema de reação B para um segundo composto que é uma vinil azlactona de fórmula Az-CR2=CH2.
Esquema de reação B SS-Az + HQ-Y1a-QH SS-Az1-Q-Y1a-QH SS-Az1-Q-Y1a-QH + Az-CR2=CH2 — SS-Az1 -Q-Y1a-Q-Az1-CR2=CH2
A fórmula SS-Az1-Q-Y1a-Q-Az1-CR2=CH2 corresponde a SS-Az1 -Q-Y1a-Q-(CO)-(CH2)P-C(R1)2-NH-(CO)-CR2=CH2, que, por sua vez, corresponde à fórmula (II) onde Y1 é igual a -Y1a-Q-(CO)-CH2)P-C(R1)2- e onde um dos grupos Q é um grupo amino.
O suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) pode então reagir com uma composição de monômero que contém um monômero funcional de fórmula (III).
Z1-Y2-CR2=CH2 (III)
Na fórmula (III), o grupo Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou de um grupo divalente que contém um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. O grupo Y2 pode ainda conter outros grupos opcionais que funcional para conectar dois ou mais alquilenos, heteroalquilenos, arilenos ou mistruas dos mesmos. Os grupos opcionais podem incluir, por exemplo, uma carbonila, carbonilóxi, carboniltio, carbonilimino, óxi, tio,
-NR3-, ou combinação dos mesmos. O grupo Z1 é um primeiro grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos. Grupos R2 e R3 são iguais conforme descrito acima para a fórmula (II).
O monômero funcional de fórmula (III) tem tanto um grupo etilenicamente insaturado capaz de sofrer uma reação de polimerização por radical livre quanto um grupo funcional Z1. O monômero funcional de fórmula (III) sofre uma reação de polimerização por radical livre com o suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) resultando na formação de um suporte enxertado que inclui uma cadeia enxertada estendendo-se a partir do suporte sólido. Em muitas modalidades, o suporte sólido tem múltiplas cadeias enxertadas. A cadeia enxertada inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula
-CR2(Y2Z1)-CH2-. A cadeia enxertada é comumente polimérica e contém pelo menos duas ou pelo menos três unidades monoméricas de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-, As cadeias enxertadas têm pelo menos um grupo pendente de fórmula -Y2-Z1. Se a cadeia enxertada é polimérica, a cadeia enxertada contém pelo menos dois ou pelo menos três grupos pendentes de fórmula -Y2Z1.
Em algumas modalidades, o monômero funcional de fórmula (III) tem um grupo (met)acriloil conforme mostrado na fórmula (IIIa).
Z1-Y2a-Q-(CO)-CR2=CH2 (llla)
O grupo Y2a é um grupo divalente que inclui um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos e opcionalmente pode incluir um óxi, tio, amino, carbonilimino, carbonilóxi, carboniltio ou uma combinação dos mesmos.
O grupo Z1 dos monômeros funcionais de fórmula (III) ou (llla) podem ser um grupo ácido ou um sal do mesmo. O monômero funcional pode ser um ácido fraco, um sal de um ácido fraco, um ácido forte, um sal de um ácido forte, ou uma combinação dos mesmos. O monômero funcional pode estar em um estado neutro, mas ser capaz de ser carregado negativamente se o pH for ajustado. Alguns monômeros funcionais exemplares de fórmula (III) ou (llla) são ácidos sulfônicos ou seus sais como ácidos (met)acrilamidossulfônicos ou seus sais. Ácidos (met)acrilamidossulfônicos mais específicos incluem, mas não se limitam ao ácido N-(met)acrilamidometanossulfônico, ácido 2-(met)acrilamidoetanossulfônico e ácido 2-(met)acrilamido-2-metilpropanossulfônico. Sais desses monômeros ácidos podem também ser usados. Alguns outros monômeros funcionais exemplificadores que têm um grupo ácido ou sal do mesmo incluem outros ácidos sulfônicos como ácido vinil sulfônico, 3sulfopropil(met)acrilato, sulfoetil(met)acrilato e ácido 4-estirenossulfônico.
Ainda outros monômeros funcionais exemplares que têm um grupo ácido incluem, mas não se limitam a, ácidos fosfônicos ou seus sais ou ácidos carboxílicos ou seus sais. Por exemplo, os monômeros de função podem ser ácidos (met)acrilamidoalquilfosfônicos como ácido 2-(met)acrilamidoetilfosfônico e ácido 3-(met)acrilamido propil fosfônico; ácido acrílico e ácido metacrílico; e carbóxi alquil (met)acrilatos como 2-carbóxi etil (met)acrilato e
3-carbóxi propil (met)acrilato. Ainda outros monômeros adequados incluem ácidos (met)acriloilamino, como aqueles descritos na patente U.S. n° 4.157.418 (Heilmann). Ácidos (met)acriloilamino exemplares incluem, mas não se limitam a, ácido N-(met)acriloilglicina, ácido N-(met)acriloilaspártico, N-(met)acriloil-P-alanina, e N-(met)acriloil-2-metilalanina. Os sais de qualquer um desses monômeros ácidos também podem ser usados. Se o monômero funcional estiver sob a forma de um sal de um ácido fraco ou um sal de um ácido forte, o contraíon desses sais pode ser, mas não se limita, a íons de metal alcalino, íons de metal alcalino-terroso, íons de amônio ou íons de tetraalquil amônio.
Um segundo tipo de monômero funcional de fórmula (III) ou (llla) tem um grupo amino ou um sal do mesmo para Z1. O grupo amino ou sal do mesmo pode ser um grupo amino primário, grupo amino secundário, grupo amino terciário ou grupo de amônio quaternário. Este tipo de monômero funcional pode ser uma base fraca, uma base forte, um sal de uma base fraca, um sal de uma base forte, ou uma mistura desses materiais. O monômero funcional pode estar em um estado neutro, mas ser capaz de ser positivamente carregado se o pH for ajustado. Se o monômero funcional estiver sob a forma de um sal, o contraíon pode ser, mas não se limita, a um haleto (por exemplo, cloreto), um carboxilato (por exemplo, acetato ou formiato), nitrato, fosfato, sulfato, bissulfato, metilsulfato ou hidróxido.
Alguns monômeros exemplificadores funcionais que tem um grupo amino ou sal do mesmo incluem amino (met)acrilatos ou amino (met)acrilamidas (bem como sais de amônio quaternário dos mesmos) conforme mostrado na fórmula (lllb)
N(R5)U-Y2a-Q-(CO)-CR2=CH2 (lllb)
Na fórmula (lllb), Y2a, Q e R2 são iguais conforme descrito acima para a fórmula (III) ou (llla). Cada R5 é independentemente hidrogênio, alquila, hidroxi alquila (isto é, uma alquila substituída com um hidroxi), aminoalquila (isto é, uma alquila substituída com um amino), arila ou aralquila. A variável u é igual a 2 para um grupo amino primário, secundário ou terciário e igual a 3 para um grupo amino quaternário. Quando u é igual a 3, os três grupos R5 são independentemente selecionados a partir de alquila, hidroxi alquila, aminoalquila, arila ou arilalquila. Isto é, R5 tipicamente não é igual a hidrogênio quando a variável u é igual a 3.
Quando a variável u é igual a 2, os grupos R5 na fórmula (lllb) tomados juntos com o átomo de nitrogênio ao qual eles estão fixados pode formar um grupo heterocíclico que é aromático, parcialmente insaturado (isto é, insaturado, porém não aromático), ou saturado. Tal grupo heterocíclico pode, opcionalmente, ser fundido a um segundo anel que é aromático (por exemplo, benzeno), parcialmente insaturado (por exemplo, cicloexeno), ou saturado (por exemplo, ciclohexano). Os contraíons dos sais de amônio quaternário são, frequentemente, haletos, sulfatos, fosfatos, nitratos, e similares.
Em algumas modalidades de fórmula (lllb) onde a variável u é igual a 2, ambos os grupos R5 são hidrogênio. Em outras modalidades onde a variável u é igual a 2, um grupo R5 é hidrogênio e o outro é uma alquila que tem 1 a 10, 1 a 6, ou 1 a 4 átomos de carbono. Em ainda outras modalidades onde a variável u é igual a 2, pelo menos um dos grupos R5 é um hidroxialquil ou uma aminoalquila que tem 2a10, 2a6ou2a4 átomos de carbono com a hidroxila ou grupo amino posicionado em qualquer um dos átomos de carbono do grupo alquila exceto o primeiro. Em ainda outras modalidades onde a variável u é igual a 2, pelo menos um dos grupos R5 é uma arila que tem 5 ou 6 átomos de carbono; ou uma aralquila com o grupo alquila que tem 1 a 10 átomos de carbono e o grupo arila que tem 5 ou 6 átomos de carbono. Em ainda outras modalidades, os dois grupo R5 se combinam com o átomo nitrogênio ao qual eles estão fixados para formar um grupo heterocíclico. O grupo heterocíclico inclui pelo menos um átomo de nitrogênio e pode conter outros heteroátomos, como oxigênio ou enxofre. Grupos heterocíclicos exemplificadores incluem, mas não se limitam a, imidazolila, piperazinila e morfolinila. O grupo heterocíclico pode ser fundido a um anel adicional, como um benzeno, cicloexeno, ou cicloexano. Grupos heterocíclicos exemplificadores fundidos a um anel adicional incluem, mas não se limitam a, benzimidazolila.
Amino (met)acrilatos exemplificadores de fórmula (lllb) onde Q é óxi incluem, mas não se limitam a, Ν,Ν-dialquil amino alquil(met)acrilatos como, por exemplo, (met)acrilato de (met)acrilato de Ν,Ν-dimetil amino etil, (met)acrilato de Ν,Ν-dietil amino etila, (met)acrilato de Ν,Ν-dimetil amino propila, (met)acrilato de N-terc-butilaminopropil e similares.
Amino (met)acrilamidas exemplificadoras de fórmula (lllb) onde Q é -NH- incluem, mas não se limitam a, N-(3-aminopropil)(met)acrilamida, N-[3(dimetilamino)propil](met)acrilamida, N-(3-imidazolilpropil)(met)acrilamida, N-(2imidazoliletil)(met)acrilamida, N-(1,1-dimetil-3-imidazoilpropil)(met)acrilamida e N-(3benzimidazolilpropil)(met)acrilamida.
Sais quaternários exemplificadores dos monômeros funcionais de fórmula (lllb) incluem, mas não se limitam a, sais de (met)acrilamido alquil trimetilamônio como cloreto de (met)acrilamidopropiltrimetilamônio; e sais de (met)acrilóxi alquil trimetilamônio como cloreto de 2-(met)acrilóxi etil trimetil amônio, e metilsulfato de 2-(met)acrilóxi etil trimetil amônio.
Um terceiro tipo de monômero funcional de fórmula (III) ou (llla) tem um grupo hidroxila Z1. Monômeros contendo hidróxi adequados incluem alquil (met)acrilatos hidróxi substituídos, (met)acrilamida de alquila hidróxi substituídos, ou alcoóis viníiicos. Monômeros contendo hidróxi específicos incluem, mas não se limitam a, 2-hidróxi etil(met)acrilato, 3hidroxil propil(met)acrilato, 4-hidróxi butil(met)acrilato, glicerol (met)acrilato, N-[tris(hidróxi metil)metil]acrilamida, álcool vinilbenzílico e hidróxi etil(met)acrilamida.
Um quarto tipo de monômero funcional de fórmula (III) ou (llla) tem um grupo azlactona Z1. Monômeros funcionais exemplificadores que têm um grupo azlactona incluem, mas não se limitam a, vinil alquilazlactonas como 2-vinil-4,4-dimetilazlactona (também chamado de 2-vinil-4,4-dimetil-2-oxazolin-5-ona), 2-(4-vinilfenil)-4,4-dimetilazlactona, 2isopropenil-4,4-dimetilazlactona, 2-vinil-4-etil-4-metil-2-oxazolin-5-ona, e 2-vinil-4,4-dimetil1,3-oxazin-6-ona. Uma modalidade adicional do quarto tipo de monômero tem um grupo precursor do grupo azlactona como o grupo Z1. O grupo precursor pode ser submetido a uma reação de fechamento de anel para formar o grupo azlactona. Monômeros funcionais exemplificadores que podem fornecer este grupo precursor incluem, mas não se limitam a, N-acriloilmetilalanina.
Um quinto tipo de monômero funcional de fórmula (III) ou (llla) tem uma glicidila como o grupo Z1. Monômeros exemplificadores que tem um grupo glicidila incluem, mas não se limitam a, (met)acrilato de glicidila.
Ainda outros monômeros funcionais têm uma combinação de dois ou mais grupos funcionais Z1 selecionados a partir de (1) um grupo ácido ou sal do mesmo, (2) um grupo amino ou sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou (5) um grupo glicidila. Monômeros funcionais exemplificadores que tem múltiplos e diferentes tipos de grupos funcionais são cloreto de 3-(met)acrilóxi-2-hidróxi propil trimetil amônio e ácido 2(met)acrilamido glicólico.
A polimerização do suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) com uma composição de monômero que contém um monômero funcional de fórmula (III) leva à formação do suporte enxertado de fórmula (IV).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U2-CH2-U1 (IV)
Na fórmula (IV), SS refere-se ao suporte sólido. Os grupos Q, Y2, Z1, R1, p e Y1 são iguais conforme descrito para as fórmulas (II) e (III). O grupo U1 é uma unidade polimérica que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. O grupo U2 é hidrogênio ou um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. Os grupos Z1 que estão incluídos no grupo U1 ou em ambos os grupos U1 e U2 podem comumente reagir com ou interagir com um composto alvo.
A cadeia enxertada pode incluir uma ou mais unidades monoméricas de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-, Em muitas modalidades, a cadeia enxertada inclui pelo menos duas ou pelo menos três unidades monoméricas. Isto é, a cadeia enxertada é comumente polimérica e inclui pelo menos dois ou pelo menos três grupos pendentes -Y2-Z1.
Os grupos U1 e U2 podem incluir pelo menos um grupo de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-. Comumente, esses grupos incluem pelo menos duas ou pelo menos três unidades monoméricas de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2- e são considerados como sendo cadeias poliméricas. Em alguns exemplos, o grupo U2 ou U1 é um resíduo de um agente de transferência de cadeia usado na reação de polimerização ou é um resíduo de uma molécula iniciadora de radicais livres. Se U1 ou U2 forem o resíduo de um agente de transferência de cadeia, ele é comumente um halogênio como do tetrabromometano.
O suporte enxertado pode ser usado para separar e/ou purificar um composto alvo. Isto é, métodos de separação ou purificação de um composto alvo são fornecidos que incluem fornecer um suporte enxertado de fórmula (IV) e o contato de uma amostra contendo o composto alvo com o suporte enxertado. O composto alvo reage com ou interage com o grupo funcional Z1 da cadeia enxertada do suporte enxertado.
Em algumas modalidades do suporte enxertado de fórmula (IV), a cadeia enxertada tem um grupo Z1 que é um grupo ácido ou um sal do mesmo. O suporte enxertado pode funcionar como um material de troca de cátions. Quando o pH é adequadamente ajustado, o grupo Z1 na cadeia enxertada pode ser um grupo carregado negativamente capaz de interagir com um grupo positivamente carregado do composto alvo (isto é, o composto alvo é um cátion). O composto alvo pode ser adsorvido no suporte enxertado. Para liberação do composto alvo adsorvido, o pH pode ser elevado (por exemplo, o pH pode ser elevado até pelo menos 6 ou 7 ou mais). Alternativamente, quando o composto alvo é uma biomolécula, a amostra pode entrar em contato com e ser adsorvida no suporte enxertado em um tampão de baixa força iônica (por exemplo, tampão salino de 5 a 150milimolar (mM) mais 0 a 200 milimolar de cloreto de sódio) em um pH de cerca de 3 a 10 ou em um pH de cerca de 4 a 6. Para liberar a biomolécula adsorvida, o suporte enxertado pode entrar em contato com um tampão de alta força iônica. Em algumas modalidades, o tampão de alta força iônica inclui aquela mesma composição tampão usada para adsorver o composto alvo mais cloreto de sódio 1 ou 2 molar (M). Os processos de adsorção e liberação são tipicamente efetuados em temperaturas próximas da temperatura ambiente.
Os suportes enxertados de fórmula (IV) podem ser comumente usados sob condições de pH e/ou condições de salinidade que podem ser inadequadas para algumas resinas de troca de íons conhecidas. Por exemplo, a capacidade de ligação dinâmica do suporte enxertado pode ter um máximo em um pH que é 0,5 ou 1 unidade de pH mais alta ou mais baixa do que muitas resinas de troca de íons conhecidas. Maior capacidade em um valor de pH mais alto pode ser particularmente vantajoso para a separação ou purificação de várias proteínas. Muitas proteínas são sensíveis a baixas condições de pH e muitas resinas de troca iônica conhecidas tendem a ser usadas em valores de pH que não são ótimo para as proteínas. Os suportes enxertados podem ser usados em valores de pH mais altos que são mais adequados para algumas proteínas.
Sais de tampão úteis para controlar o pH para as reações de troca de cátions incluem, mas não se limitam a, fosfato de sódio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, borato de sódio, acetato de sódio e TRIS (tris(hidróxi metii)aminometano). Outros tampões adequados incluem tampões “Good’s” como MOPS (ácido 3-morfolino propanossulfônico),
EPPS ácido (4-(2-hidróxi etil)piperazina-1-propanossulfônico), MES (ácido 2morfolinoetanossulfônico), e outros.
Em outras modalidades do suporte enxertado de fórmula (IV), a cadeia enxertada tem um grupo Z1 que é um grupo amino ou um sal do mesmo. Um grupo amino primário ou um grupo amino secundário pode reagir como um agente nucleofílico com um composto alvo. Alternativamente, o suporte enxertado pode funcionar como um material de troca aniônica. Quando o pH é adequadamente ajustado, o suporte enxertado pode ter um grupo positivamente carregado capaz de interagir com um grupo carregado negativamente do composto alvo (isto é, o composto alvo é um ânion).
Em geral, para obter a adsorção eficaz do composto alvo carregado negativamente ao material de troca aniônica, um pH de pelo menos cerca de 1 a 2 unidades de pH acima do pKa do composto alvo (ou pl para uma proteína) pode ser usado. Para liberação do composto alvo adsorvido, do material de troca aniônica, caso desejado, o pH pode ser reduzido pelo menos 1 a 2 unidades de pH, ou mais. Alternativamente, quando o composto alvo carregado é uma biomolécula, a amostra pode entrar em contato com o material de troca aniônica em um tampão de baixa força iônica (por exemplo, um sal de tampão de 5 a 20 milimolar) em um pH adequado (por exemplo, em um pH de cerca de 6-8 para a albumina de soro bovino). Para liberar a biomolécula adsorvida, o material de troca aniônica entra comumente em contato com um tampão de alta força iônica. Em algumas modalidades, o tampão de alta força iônica inclui que a mesma composição tampão usada para adsorver o composto alvo mais cloreto de sódio 1 molar. Os processos de adsorção e liberação são tipicamente efetuados em temperaturas próximas da temperatura ambiente.
Sais de tampão úteis para controlar o pH para materiais de troca aniônica incluem, mas não se limitam a, fosfato de sódio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, borato de sódio, acetato de sódio e TRIS (tris(hidróxi metil)aminometano). Outros tampões adequados incluem tampões “Good’s” como MOPS (ácido 3-morfolino propanossulfônico), EPPS (ácido 4-(2-hidróxi etil)piperazina-1-propanossulfônico), MES (ácido 2-morfolinoetanossulfônico) e outros.
Em ainda outras modalidades do suporte enxertado de fórmula (IV), a cadeia enxertada tem um grupo hidroxila Ζ1. O grupo hidroxila na cadeia enxertada pode sofrer uma reação de condensação com um composto alvo. Por exemplo, um grupo hidroxila pode reagir com um composto alvo que tem um grupo carboxila (-COOH) para formar um éster. Isto é, a reação resulta na formação de um grupo de ligação carbonilóxi que se liga covalentemente ao composto alvo da cadeia enxertada. Por exemplo, uma proteína ou outra molécula pode ser ligada de modo covalente à cadeia enxertada. Alternativamente, as cadeias enxertadas que têm grupos hidroxila podem servir para fornecer um material neutro, hidrofílico, modificador de poro de modo que a resina possa ser usada como uma resina de exclusão de tamanho.
Em ainda outras modalidades do suporte enxertado de fórmula (IV), a cadeia enxertada tem um grupo azlactona Z1. O grupo azlactona na cadeia enxertada pode sofrer uma reação de abertura de anel com um composto alvo que tem um grupo nucleofílico. Grupos nucleofílicos adequados para reagir com um grupo azlactona incluem, mas não se limitam aos grupos amino primários, grupos amino secundários, grupos tiol e grupos hidroxila. A reação do grupo azlactona com um grupo nucleofílico do composto alvo geralmente resulta na formação de um grupo de ligação que fixa o composto alvo à cadeia enxertada. O grupo de ligação formado pela abertura do anel do grupo azlactona comumente contém o grupo -(CO)NHC(R1)2(CH2)p(CO)-. A reação de resinas funcionais de azlactona com uma variedade de compostos nucleofílicos (por exemplo, compostos alvo) é adicionalmente descrita nas patentes U.S. Nos. 5.292.840 (Heilmann et al.), 5.561.097 (Gleason et al.) e 6.379.952 (Rasmussen et al.).
Alternativamente, o suporte enxertado de fórmula (IV) pode ter uma cadeia enxertada que inclui um grupo precursor do grupo azlactona. Esses grupos precursores podem ser submetidos a uma reação de fechamento de anel para formar o grupo azlactona. Uma vez formado, o grupo azlactona pode reagir conforme descrito acima com vários compostos alvos. A reação de fechamento de anel pode ocorrer, por exemplo, pelo tratamento do suporte enxertado de fórmula (IV) com anidrido acético, anidrido trifluoracético ou cloroformatos de alquila. Esse processo é adicionalmente descrito nas Patentes U.S. Nos. 5.403.902 (Heilmann et al.) e 5.336.742 (Heilmann et al.).
Em modalidades adicionais do suporte enxertado de fórmula (IV), a cadeia enxertada tem um grupo glicidila Z1. O grupo glicidila pode sofrer uma reação de abertura de anel com um composto alvo que tem um grupo nucleofílico. Grupos nucleofílicos adequados para reagir com um grupo glicidila incluem, mas não se limitam aos grupos amino primários, grupos amino secundários, grupos hidroxila, grupos amino terciários, grupos tiol e grupos carboxila. A reação do grupo glicidila com um grupo nucleofílico do composto alvo geralmente resulta na formação de um grupo de ligação que funciona para ligar o composto alvo às cadeias enxertadas. O grupo de ligação formado pela abertura do anel do grupo glicidila geralmente contém o grupo -C(OH)HCH2-. O grupo de ligação pode ser, por exemplo, -C(OH)HCH2NR3- quando o grupo glicidila reage com um grupo amino, -C(OH)HCH2O- quando o grupo glicidila reage com um grupo hidroxila,
-C(OH)HCH2S- quando o grupo glicidila reage com um grupo tiol, ou -C(OH)HCH2O(CO)quando o grupo glicidila reage com um grupo carboxila.
Em algumas aplicações, o suporte enxertado de fórmula (IV) pode ser adicionalmente modificado para fornecer outros grupos para interação com ou reação com um composto alvo. Em muitas modalidades, um agente modificante de fórmula A-T reage com o suporte enxertado. Na fórmula A-T, o Grupo A é o grupo modificador e T é um qsp restante do agente modificante e é igual ao agente modificante A-T menos o grupo de modificação A. O grupo de modificação A reage com o grupo funcional Z1 nas cadeias enxertadas. A reação do grupo funcional Z1 e o grupo de modificação A resulta na formação de um grupo de fixação L. O grupo de fixação L é fixado em T, que é o restante do agente modificante. A reação é mostrada no esquema de reação C. G-Z1 é usado para se referir ao suporte enxertado de fórmula (IV) que tem um grupo funcional Z1 na cadeia enxertada.
Esquema de reação C
G-Z1 + A-T G-L-T
A fórmula G-Z1 contém somente um Z1 grupo por facilidade de discussão. Muitos suportes enxertados têm múltiplas cadeias enxertadas e muitas das cadeias enxertadas têm múltiplos grupos Z1. Agentes modificadores exemplificadores são mostrados na Tabela 1 para cada tipo de grupo funcional Z1. Na Tabela 1, o grupo X refere-se a um halo (por exemplo, X é um haleto) e o grupo D é selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3-. Cada grupo R4 é independentemente selecionado a partir de hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo R5 é um alquileno. O grupo Az refere-se a um grupo azlactona e o grupo Az1 refere-se a um grupo azlactona com anel aberto.
Tabela 1: Reação do Suporte Enxertado com Agente modificante
Grupo G-Z1 Agente modificante A-T G-L-T
G-(CO)OH HD-T G-(CO)D-T
I- ΈΈ * G-(CO)O-C(R4)2-C(R4)2-NH(CO)-T
R4 R4—k 4 /N-T R— R4 G-(CO)O-C(R4)2-C(R4)2-NH-T
D 1 A · A R R G-(CO)O-C(R4)2-C(R4)(DH)-T ou G-(CO)O-C(R4)(T)-C(R4)2(DH)
O=C=N-T G-(CO)-NH-T
G-OH O=C=N-T G-O(CO)-NH-T
X-(CO)-T G-O(CO)-T
HO-(CO)-T G-O(CO)-T
F R4— R-— F ί4 >-T ί4 G-O-C(R4)2-C(R4)2-NH-T
D RH°TT R4 R4 G-O-C(R4)2-C(R4)(DH)-T ou G-O-C(R4)(T)-C(R4)2(DH)
R\ o^ ° G-O(CO)-C(R4)2-NH-(CO)-T
τΎ r4-4 0 G-O(CO)-T
G-N(R3)H O=C=N-T G-N(R3)(CO)-NH-T
X-(CO)-T G-N(R3)(CO)-T
HO-(CO)-T G-N(R3)(CO)-T
F R4— R4— F í4 >-t G-N(R3)-C(R4)2-C(R4)2-NH-T
r4~éVt R4 R G-N(R3)-C(R4)2-C(R4)(DH)(T) ou G-N(R3)-C(R4)(T)-C(R4)2(DH)
I
R\ R4à?^T c/° G-N(R3)(CO)-C(R4)2-NH-(CO)-T
X-R5-T g-nr3-r5-t
y° 0 rH G-N(R3)(CO)-T
G-N(R3)2 x-r5-t G-N+(R3)2-R5-T X‘
G-Az HD-T G-Az1-D-T
0 g_6Vr4 R R HD-T G-C(OH)R4-C(R4)2(D-T) ou G-C(D-T)R4-C(R4)2(OH)
T-(CO)OH G-C(OH)(R4)-C(R4)2-OOC-T ou G-C(R4)(OOC-T)-C(R4)2(OH)
O suporte sólido modificado pode ser representado pela fórmula (V).
SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U4-CH2-U3 (V)
Na fórmula (V), SS é um suporte sólido e R1 é cada um independentemente selecionado a partir de alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo R2 é hidrogênio ou uma alquila. A variável p é um número inteiro igual a 0 ou 1. Cada grupo Q é independentemente um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila, heteroalquila, arila ou aralquila. O grupo Y1 é um primeiro grupo de ligação contendo um alquileno, heteroalquileno, arileno ou combinação dos mesmos. Y1 opcionalmente pode incluir um óxi, tio, amino, carbonilimino, carbonilóxi, carboniltio ou uma combinação dos mesmos separando um ou mais alquilenos, heteroalquilenos, arilenos ou misturas dos mesmos. O grupo U3 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2-L-T)-CH2-. O grupo U4 é selecionado a partir de hidrogênio ou um grupo que inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2-L-T)-CH2-· O grupo L é um grupo de fixação formado pela reação de um grupo Z1 com um grupo modificador de um agente modificante de fórmula AT onde A é o grupo de modificação. O grupo T é o restante do agente modificante A-T e é igual ao agente modificante A-T menos o grupo de modificação A. O grupo Z1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos.
O suporte enxertado modificado pode ser usado para separar e/ou purificar um composto alvo. Isto é, métodos de separação ou purificação de um composto alvo são fornecidos que incluem fornecer um suporte enxertado de fórmula (V) e o contato de uma amostra contendo o composto alvo com o suporte enxertado. O composto alvo reage com ou interage com o grupo remanescente T do suporte enxertado modificado. Os suportes enxertados modificados podem funcionar como resinas ou materiais de afinidade, resinas ou materiais de troca iônica, resinas ou materiais de interação hidrofóbica, resinas ou materiais de fase reversa, resinas ou materiais de exclusão de tamanho, resinas ou materiais quelantes, resinas ou materiais de seleção celular, resinas ou materiais de enzima imobilizada, resinas ou materiais de modo misto ou similares.
Resinas ou materiais de afinidade podem ser preparados, por exemplo, pela reação de um grupo Z1 com um agente modificante que inclui um grupo modificador mais um ligante de afinidade. Um ligante de afinidade é um grupo ou composto que pode se ligar a outro grupo ou composto. Por exemplo, um grupo azlactona ou um grupo glicidila Z1 no suporte enxertado de fórmula (IV) pode reagir com um agente de modificação que contém um grupo de modificação nucleofílico mais um ligante de afinidade. Mais particularmente, um grupo amino de uma biomolécula pode reagir com a azlactona ou grupo glicidila para se fixar covalentemente a biomolécula ao suporte enxertado. A biomolécula fixada pode interagir com uma biomolécula complementar. Agentes de modificação exemplares incluem um antígeno que pode se ligar a um anticorpo correspondente (isto é, complementar) ou a um anticorpo que pode se ligar a um antígeno correspondente (isto é, complementar). Outros agentes de modificação exemplificadores incluem um fragmento de DNA ou RNA que pode se ligar com um fragmento de DNA ou RNA complementar e uma lectina que pode se ligar com um composto ou biomolécula contendo uma porção de carboidrato.
Resinas ou materiais de troca de íons podem ser preparados, por exemplo, pela reação de Z1 no suporte enxertado de fórmula (IV) com um agente de modificação que tem um grupo modificador mais um grupo iônico. Por exemplo, o agente modificante pode ser um grupo modificador nucleofílico mais um segundo grupo que é básico, ácido ou um sal do mesmo. O grupo nucleofílico pode reagir com um grupo azlactona ou glicidila Z1 resultando na fixação de um grupo iônico (isto é, grupo ácido, grupo básico ou sal do mesmo) ao suporte enxertado. Agentes modificadores adequados com um grupo nucleofílico e um grupo iônico incluem, mas não se limitam ao ácido 2-aminoetilsulfônico ou aminopropildimetilamina.
Resinas ou materiais de interação hidrofóbica podem ser preparados, por exemplo, pela reação de um grupo Z1 no suporte enxertado de fórmula (IV) com um agente modificante que tem um grupo de modificação mais um grupo hidrofóbico. Por exemplo, o agente modificante pode ter um grupo modificador nucleofílico que pode reagir com um grupo azlactona ou grupo glicidila Z1 resultando na fixação do grupo hidrofóbico ao suporte enxertado. Agentes modificadores adequados que tem tanto um grupo nucleofílico quanto um grupo hidrofóbico incluem, mas não se limitam a, benzilamina, butilamina, hexilamina ou fenetilamina. Resinas de interação hidrofóbica podem ser usadas, por exemplo, para purificar ou separar moléculas relativamente grandes, como proteínas.
Resinas ou materiais de fase reversa podem ser preparados, por exemplo, com o uso de agentes modificadores similares àqueles usados para preparar resinas de interação hidrofóbicas. Isto é, resinas de fase reversa podem ser preparadas pela reação de um grupo azlactona ou um grupo glicidila Z1 em um suporte enxertado de fórmula (IV) com um agente modificante que tem um grupo de modificação nucleofílico e um segundo grupo que é hidrofóbico. O grupo nucleofílico pode reagir com a azlactona ou o grupo glicidila Z1 resultando na fixação do agente modificante que tem um grupo hidrofóbico ao suporte enxertado. Agentes modificadores adequados que têm um grupo nucleofílico e um grupo hidrofóbico incluem, por exemplo, octildecilamina. Com resinas de interação de fase reversa, o eluente é comumente um solvente orgânico ao invés de uma solução de base aquosa. Adicionalmente, as resinas de fase reversa são tipicamente usadas para a separação ou purificação de moléculas relativamente pequenas e peptídeos, ao invés de proteínas.
Resinas ou materiais de exclusão por tamanho podem ser preparados, por exemplo, pela reação de um grupo Z1 no suporte enxertado de fórmula (IV) com um agente modificante que tem um grupo de modificação e um segundo grupo que é não-interativo ou neutro. Por exemplo, o agente modificante pode incluir um grupo de modificação nucleofílico que pode reagir com um grupo azlactona ou glicidila Z1 resultando na fixação do grupo nãointerativo ou neutro. Agentes modificadores adequados que têm tanto um grupo nucleofílico quando um grupo não-interativo ou neutro que pode reagir com um grupo azlactona Z1 incluem várias aminas, mercaptanos, alcoóis ou aminas de álcool. Por exemplo, o agente modificante pode ser etanolamina, etanol ou etilamina. Agentes modificadores adequados com um grupo nucleofílico e um grupo não-interativo ou neutro que pode reagir com um grupo glicidila Z1 incluem vários ácidos carboxílicos e alcoóis. Por exemplo, o agente modificante pode ser etanol ou ácido acético.
Resinas ou materiais quelantes podem ser preparados, por exemplo, pela reação de Z1 na fórmula (IV) de suporte enxertado com um agente modificante que tem tanto um grupo modificador quanto um segundo grupo que é quelante de metal. Por exemplo, o agente modificante pode ter um grupo de modificação nucleofílico que pode reagir com um grupo azlactona ou glicidila Z1 resultando na fixação do grupo quelante de metal. Agentes modificadores adequados incluem, mas não se limitam ao ácido iminodiacético, ácido N-(3aminopropil)iminodiacético e ácido N-(2-hidróxi etil)iminodiacético. O grupo quelante de metal, depois da quelação de um íon metálico, pode interagir, por exemplo, com certos grupos em proteínas como grupos histidina.
As resinas de seleção de células podem ser preparadas, por exemplo, pela reação de Z1 no suporte enxertado de fórmula (IV) com um anticorpo a um marcador de superfície celular. Isto é, o anticorpo é o agente modificante. O anticorpo tem, tipicamente tem um grupo nucleofílico como um grupo amino que pode reagir com um grupo azlactona ou grupo glicidila para ligar o anticorpo ao suporte enxertado. O anticorpo pode, por sua vez, se ligar com um marcador de superfície celular na célula resultando na fixação da célula ao suporte enxertado. As resinas de seleção de células podem ser usadas, por exemplo, para purificar ou separar células-tronco, células sanguíneas ou bactérias.
As resinas de enzima imobilizada podem ser preparadas pela reação de uma azlactona ou um grupo glicidila Z1 na resina polimérica com um grupo nucleofílico de uma enzima para ligar a enzima ao suporte enxertado. Por exemplo, a enzima pode ser penicilina G-aciiase ou glicoamilase. Resinas de enzimas imobilizadas podem ser usadas como catalisadores para várias reações.
Resinas de modo misto podem ser preparadas pela reação de um grupo Z1 no suporte enxertado de fórmula (IV) com agentes modificadores que têm um grupo modificador mais grupos adicionais que podem conferir dois ou mais modos de interação ao suporte enxertado. Os dois ou mais modos de interação podem ser qualquer um daqueles acima mencionados. Por exemplo, um grupo azlactona ou grupo glicidila pode reagir com um agente modificante como fenilalanina, onde o grupo amino poderia funcionar como o grupo nucleofílico, o grupo fenila poderia funcionar como um grupo hidrofóbico, e o grupo carboxila poderia funcionar como um grupo iônico.
Em algumas modalidades, o suporte enxertado ou o suporte enxertado modificado é colocado em uma coluna cromatográfica. A coluna cromatográfica pode fazer parte de um instrumento analítico ou pode fazer parte de um sistema preparatório. O sistema preparatório pode ser de qualquer escala adequada como uma escala laboratorial, escala de fábrica-piloto ou escala industrial. Em outras modalidades, o suporte enxertado ou o suporte enxertado modificado pode ser disposto sobre uma superfície de um meio filtrante. Qualquer meio filtrante adequado pode ser usado. O meio filtrante pode ser posicionado em um cartucho para fornecer um cartucho de filtro. Em muitas aplicações, os suportes enxertados ou suportes enxertados modificados estão sob a forma de microesferas. As microesferas podem ter qualquer tamanho adequado.
Exemplos
Esses exemplos são meramente para fins ilustrativos e não são tencionados a 5 limitar o escopo das reivindicações em anexo. Todas as partes, porcentagens, razões e similares nos exemplos e no resto do relatório descritivo estão em peso, a não ser que seja mostrado de outro modo. Solventes e outros reagentes usados foram obtidos da SigmaAldrich Chemical Company (Milwaukee, Wl, EUA) exceto onde especificado em contrário.
Glossário de Termos
EMPHAZE AB1 Microesferas poliméricas disponíveis comercialmente junto à 3M Company (Saint Paul, MN, EUA) que são um produto de reação de metileno bisacrilamida e 2-vinil-4,4-dimetilazlactona. As microesferas contêm cerca de 5 por cento, em peso, de azlactona. O tamanho médio é tipicamente entre cerca de 50 a 100 micrômetros.
MBA Metileno bisacrilamida
VDM 2-vinila-4,4-dimetilazlactona, disponível junto à SNPE, Inc, Princeton, NJ, EUA
HEMA metacrilato de 2-hidróxi etila
HEA acrilato de 2-hidróxi etila
polietileno glicol 1000 Polietileno glicol que tem um peso molecular médio ponderai de cerca de 1000 g/mol
TMEDA Tetrametiletilenodiamina
DMSO sulfóxido de dimetila
Triton X-100 Tensoativo não-iônico
APTAC Cloreto de acrilamidopropil trimetil amônio
MAPTAC Cloreto de (3-metacrilamido propil)trimetil amônio
MOPS Ácido 3-(N-morfolino)propanossulfônico
igG Imunoglobulina G policlonal humana disponível junto à Equitech-Bio, Kerrville, TX, EUA
ASB albumina de soro bovino
Proteína A solução aquosa estoque, aproximadamente 50 mg/mL,
disponível junto à Repligen Corporation, Waltham, MA, EUA
Métodos de teste
Capacidade de Troca de Cátions Estática para Imunoglobulina G (IgG)
Uma pasta fluida de 50 volumes por cento de microesferas poliméricas de troca de cátions foi preparada pela mistura das microesferas poliméricas com água deionizada, centrifugando a uma força centrífuga relativa de 3000 (rcf) por 20 minutos para formar um leito de microesferas empacotadas e, então, ajustando a quantidade de água deionizada de modo que o volume total foi duas vezes aquele do leito de microesferas empacotadas. A pasta fluida foi bem misturada para suspender as microesferas poliméricas e, então, uma amostra de 400 microlitros da pasta fluida foi pipetada em um microfiltro de centrífuga de acetato de celulose 0,45, 5 mL, que é comercialmente disponível sob a designação comercial CENTREX MF de VWR (Eagan, MN, EUA). A água foi removida por centrifugação a 3000 rcf durante 5 minutos. As microesferas poliméricas foram a seguir misturadas com 4 mL de um tampão contendo acetato de sódio 50 mM e cloreto de sódio 80 mM em pH 4,5. A amostra foi centrifugada novamente a 3000 rcf por 10 minutos. O sobrenadante foi descartado. A seguir uma amostra de 4,5 mL de IgG, que tem uma concentração de cerca de 7 mg/mL no mesmo tampão de acetato foi adicionada ao filtro contendo as microesferas poliméricas. A mistura foi misturada revolvendo de um dia para o outro e, então, o sobrenadante foi removido das microesferas poliméricas por centrifugação a 3000 rcf por 20 min.
O sobrenadante foi analisado por espectroscopia UV. A absorbância da amostra a 280 nm foi comparada com aquela da solução de IgG de partida. A diferença foi usada para calcular a capacidade de IgG das microesferas poliméricas. Testes foram efetuados em triplicata e ponderados.
Capacidade de Ligação Dinâmica Catiônica (DBC) para a Imunoglobulina G (IgG).
Uma pasta fluida aquosa de microesferas poliméricas (aproximadamente volume total de 350 microlitros de microesferas poliméricas) foi empacotada em uma coluna de vidro de 5 centímetros por diâmetro interno de 0,3 centímetros comercialmente disponível sob a designação comercial OMNIFIT de Chromtech (Apple Valley, MN, EUA), colocada em um cromatógrafo líquido de proteína rápido comercialmente disponível sob a designação comercial AKTA de GE Healthcare (Uppsala, Suécia), e equilibrado por 10 volumes de coluna com tampão A (acetato 50 mM, NaCI 40 mM) a 0,7 mL/minuto. O pH do tampão A foi de 4.5 exceto onde especificado em contrário. A solução desafio (5,0 mg/mL de IgG humana em tampão A) foi carregada a 0,09 mL/min (tempo de permanência de 3,9 minutos/76 cm/h) até 7 mL de amostra terem sido carregados ou a absorbância de UV a um comprimento de onda de 280 nanômetros (A2so) exceder 800 mAU (o que ocorrer primeiro). A quantidade de IgG ligada ao suporte foi determinada no ponto onde a concentração de solução saindo da coluna durante o carregamento inicial foi de 10 por cento da concentração da solução desafio de IgG inicial (o platô de proteínas não-ligantes foi removido por subtração).
Capacidade de íons Pequeno (SIC) para o íon de Hidrogênio
Aproximadamente 8 mL de uma pasta fluida de microesferas poliméricas (aproximadamente 50 volumes por cento em água deionizada) foram transferidos para um tubo de centrifugação graduado de 15 mL e centrifugado a 3000 força centrífuga relativa (rcf) durante 5 minutos. O volume das microesferas poliméricas empacotadas resultante foi anotado com precisão de 0,1 mL e a pasta fluida foi transferida quantitativamente a um funil de vidro sinterizado e lavado com água deionizada (3 x 50 mL), com HCI 0,5N (3 x 50 mL) e, então, novamente com água deionizada (3 x 50 mL).As microesferas poliméricas lavadas foram a seguir quantitativamente transferidas para um frasco de Erlenmeyer de 125 mL e 4,0 mL de NaCI 2M foram adicionados para deslocar os íons de hidrogênio. Depois de 5 minutos, 2 gotas de solução de fenolftaleína (1 grama em 100 mL de etanol) foram adicionadas à pasta fluida e a mistura foi titulada (sob misturação em uma placa de agitação magnética) com NaOH 0,1 N até que a solução ficasse rosa pálida. A pequena capacidade de íons em micromols por mL de microesferas poliméricas foi calculada pela divisão do volume de NaOH 0.1N adicionado pelo volume das microesferas analisadas e multiplicando por 100.
Capacidade de Troca Aniônica Estática para Albumina de Soro Bovino (BSA)
Uma pasta fluida de 50 volumes por cento de microesferas poliméricas de troca aniônica foi preparada pela mistura de microesferas poliméricas com água deionizada, centrifugando em força centrífuga relativa de 3000 (rcf) por 20 minutos para formar um leito de microesferas empacotadas e, então, ajustando a quantidade de água deionizada de modo que o volume total foi o dobro daquele do leito de microesferas empacotadas. A pasta fluida foi misturada bem para suspender as microesferas poliméricas e, então, uma amostra de 400 microlitros da pasta fluida foi pipetada em um microfiltro de centrífuga de acetato de celulose de 0,45, 5 mL que é comercialmente disponível sob a designação comercial CENTREX MF através de VWR (Eagan, MN, EUA). A água foi removida por centrifugação a 3000 rcf durante 5 minutos. As microesferas poliméricas foram a seguir misturadas com 4 mL de um tampão contendo ácido 3-(N-morfolino)propanossulfônico 10 mM (MOPS) em pH 7,5. A amostra foi centrifugada novamente a 3000 rcf por 10 minutos. O sobrenadante foi descartado. A seguir uma amostra de 4,5 mL de BSA, que foi obtida a partir de SigmaAldrich (St. Louis, MO, EUA), que tem uma concentração de cerca de 9 mg/mL no mesmo tampão MOPS foi adicionado ao filtro contendo as microesferas poliméricas. A mistura foi misturada revolvendo de um dia para o outro, e então, o sobrenadante foi removido das microesferas poliméricas por centrifugação a 3000 rcf por 20 min.
O sobrenadante foi analisado por espectroscopia UV. A absorbância da amostra a 279 nm foi comparada com aquela da solução de BSA inicial. A diferença foi usada para calcular a microesferas poliméricas BSA das microesferas poliméricas. Os ensaios foram efetuados em triplicata e ponderados.
Capacidade de Ligação Dinâmica Aniônica (DBC) para BSA
Uma pasta fluida aquosa de microesferas poliméricas (aproximadamente 350 microlitros de volume total de microesferas poliméricas) foi empacotada em uma coluna de vidro de 5 centímetros por 0,3 centímetros de diâmetro interno comercialmente disponível sob a designação comercial OMNIFIT de Chromtech (Apple Valley, MN, EUA), colocada em um cromatógrafo líquido de proteína rápido comercialmente disponível sob a designação comercial AKTA de GE Healthcare (Uppsala, Suécia), e equilibrada por 9 volumes de coluna com tampão A (2 cloridrato de tris(hidróxi metil)aminometano 5 mM (Tris-HCI), pH 8,0) a 0,5 mL/minuto. A solução desafio (5,0 mg/mL de BSA em tampão A) foi carregada a 0,1 mL/min (3,5 minutos de tempo de permanência/85 cm/h) até 15 mL de amostra terem sido carregados ou a absorbância de UV a um comprimento de onda de 280 nanômetros (A28o) exceder 250 mAU (o que ocorrer primeiro). A quantidade de BSA ligada ao suporte foi determinada no ponto onde a concentração da solução saindo da coluna durante o carregamento inicial foi de 10 por cento da concentração de solução desafio de BSA inicial.
Capacidade de íons Pequenos (SIC) para o íon Hidróxido
Aproximadamente 8 mL de uma pasta fluida de microesferas poliméricas (aproximadamente 50 volumes por cento em água deionizada) foram transferidos até 15 mL de tubo de centrifugação graduado e centrifugado com força centrífuga relativa de 3000 (rcf) durante 5 minutos. O volume das microesferas poliméricas empacotadas resultantes foi anotado com precisão de 0,1 mL e a pasta fluida foi transferida quantitativamente para um funil de vidro sinterizado e lavado com água deionizada (3 x 50 mL), com NaOH 0,1N (3 x 50 mL) e, então, novamente com água deionizada (3 x 50 mL).As microesferas poliméricas lavadas foram a seguir transferir quantitativamente transferidas para um frasco de Erlenmeyer de 125 mL e 4,0 mL de sulfato de sódio 2M foram adicionados para deslocar os íons de hidróxido. Depois de 5 minutos, 2 gotículas de solução de fenolftaleína (1 grama em 100 mL de etanol) foram adicionadas à pasta fluida e a mistura foi titulada (sob misturação em uma placa de agitação magnética) com HCI 0,1 N até que a cor da solução mudasse de rosa para incolor. A pequena capacidade iônica em micromols pormL de microesferas poliméricas foi calculada dividindo o volume de HCI 0,1 adicionado pelo volume das microesferas analisadas e multiplicando por 100.
Capacidade de Ligação por Afinidade Estática para a Imunoglobulina G (IgG)
Uma pasta fluida de 50 volumes por cento de proteína A de microesferas poliméricas derivatizadas foi preparada pela mistura das microesferas poliméricas com água deionizada, centrifugando em força centrífuga relativa de 3000 (rcf) por 20 minutos para formar um leito de microesferas empacotadas e, então, ajustando a quantidade de água deionizada de modo que o volume total foi duas vezes aquele do leito de microesferas empacotadas. A pasta fluida foi misturada bem para suspender as microesferas poliméricas e, então, uma amostra de 200 microlitros da pasta fluida foi pipetada em uma microfiltro de centrífuga de acetato de celulose 0,45, 5 mL, que é comercialmente disponível sob a designação comercial CENTREX MF de VWR (Eagan, MN, EUA). A água foi removida por centrifugação a 3000 rcf durante 5 minutos. As microesferas poliméricas foram a seguir misturadas com 2,25 mL de uma solução IgG ser humana (cerca de 5 mg/mL hlgG, em fosfato 10 mM, cloreto de sódio 150 mM, pH 7,4). A mistura foi misturada revolvendo de um dia para o outro e, então, o sobrenadante foi removido das microesferas poliméricas por centrifugação a 3000 rcf durante 5 minutos.
O sobrenadante foi analisado por espectroscopia UV. A absorbância da amostra a 280 nm foi comparada com aquela da solução IgG de partida. A diferença foi usada para calcular a capacidade de IgG das microesferas poliméricas. Os ensaios foram efetuados em triplicata e ponderados.
Capacidade de Ligação Dinâmica por Afinidade (DBC) para a Imunoqlobulina G (IgG)
Uma pasta fluida aquosa de microesferas poliméricas derivatizadas de proteína A (aproximadamente volume total de 350 microlitros de microesferas poliméricas) foi empacotada em uma a coluna de vidro de 5 centímetros por diâmetro interno de 0,3 centímetros comercialmente disponível sob a designação comercial OMNIFIT de Chromtech (Apple Valley, MN), colocada em um cromatógrafo líquido de proteína rápido comercialmente disponível sob a designação comercial AKTA de GE Healthcare (Uppsala, Suécia), e equilibrada por 10 volumes de coluna com tampão A (fosfato 10 mM, cloreto de sódio 150 mM, pH 7,4, reforçado com 0.01% peso por volume de azida de sódio) a 0,7 mL/minuto. A solução desafio (3,0 mg/mL de IgG humana em tampão A) foi carregada a 0,09 mL/min (3,9 minutos de tempo de permanência/76 cm/h) até 7 mL de amostra terem sido carregados ou a absorbância de UV a um comprimento de onda de 280 nanômetros (A28o) exceder 300 mAU (o que ocorrer primeiro). A remoção por lavagem da amostra não-ligada foi efetuada fluindo tampão A a 0,7 mL/min de fluxo por 18 volumes de coluna. Isto foi seguido por eluição isocrática com tampão B (2% v/v de ácido acético glacial, 0,1 M de glicina) por 9 volumes de coluna. A quantidade de IgG ligada ao suporte foi determinada no ponto onde a concentração da solução saindo da coluna durante a carga inicial foi de 10 por cento da concentração da solução desafio e IgG inicial (o platô de proteínas não-ligadas foi removido por subtração). A coluna foi a seguir reequilibrada pelo fluxo de 15 volumes de coluna de tampão A.
Exemplo 1
Uma amostra de 15 gramas de microesferas EMPHAZE AB1 foi fluidificada em acetato de etila (250 mL) em um frasco de fundo redondo de 1 L com agitador suspenso. Metacrilato de 2-hidróxi etila (HEMA, 15 mL) foi adicionado. Depois de agitar durante 5 minutos, dietileterato de trifluoreto de boro (300 μΙ_) foi adicionado, e a mistura foi deixada reagir por 72 horas em temperatura ambiente. A pasta fluida de microesferas foi, então, filtrada, lavada com acetona (4 x 250 mL) e seca de um dia para o outro sob vácuo.
Exemplo 2
O exemplo 1 foi repetido, exceto que acrilato de 2-hidróxi etila (HEA) foi usado no lugar de HEMA.
Exemplo 3
Um frasco de resina dividido de 2L (tipo Morton) equipado com um agitador aéreo, controle de aquecimento, condensador de refluxo e entrada de nitrogênio foi carregado com tolueno (188 mL) e estabilizante polimérico (0,13 g). O estabilizante polimérico estava em uma proporção de 91,8:8,2 em peso de copolímero de acrilato de isooctila e 2acrilamidoisobutiramida que foi preparado conforme descrito em Rasmussen, et al., Makromol. Chem., Macromol. Symp., 54/55, 535-550 (1992). A solução foi agitada a 450 rpm até todo o estabilizante ter se dissolvido. Heptano (348 mL) foi adicionado, e a mistura foi aquecida sob uma purga de nitrogênio lenta até que a temperatura equilibrasse até 35°C. MBA (13,86 gramas) e 2-acrilamido-2-metilalanina(0,14 grama) foram pesados em um frasco de Erlenmeyer de 225 mL. Ao frasco foram adicionados isopropanol (80 mL), água desionizada (Dl) (38,3 mL), hidróxido de sódio 1N (1,78 mL) e polietileno glicol 1000 (20 mL de uma solução 50%, em peso, em água deionizada). A mistura foi agitada em baixo aquecimento até que todos os monômeros tivessem se dissolvido. Uma solução de persulfato de sódio (0,56 gramas) em água deionizada (5 mL) foi adicionada com rotação à solução monomérica. A solução resultante foi imediatamente adicionada ao frasco de reação equilibrado. A agitação e a purga continuou até que o lote se reequilibrasse até 35°C. A seguir, tetrametiletilenodiamina (TMEDA, 0,56 mL) foi adicionado para iniciar a polimerização. A reação de polimerização foi deixada proceder até um total de duas horas. A suspensão de microesferas foi filtrada e lavada com acetona (2 x 500 mL), metanol (2 x 500 mL) e novamente com acetona (2 x 500 mL). A torta do filtro úmida foi transferida para um frasco de Erlenmeyer, suspensa em acetona (250 mL), e submetida a ultra-som com rotação por 10 minutos para decompor os aglomerados. As microesferas foram filtradas, refluidificadas em água, e peneiradas com o uso de uma peneira RO-ΤΑΡ (W.S. Tyler, Mentor OH). A fração de tamanho entre 38-90 micrômetros de diâmetro foi coletada. O tamanho médio de partícula foi determinado como sendo de 82,3 micrômetros.
Aproximadamente 20 mL de pasta fluida de microesferas hidratadas foram filtrados e, então, lavados com ácido clorídrico 0,1 N (2 x 50 mL), água deionizada (2 x 50 mL), acetona (3 x 50 mL) e sulfóxido de dimetila (DMSO, 3 x 50 mL). As microesferas úmidas foram colocadas em um tubo de centrifugação de polipropileno de 50 mL e diluídas até duas vezes o volume dilatado com DMSO. Anidrido acético (1,7 mL) e trietilamina (0,1 mL) foram adicionados e a mistura foi misturada por 4 horas a 25°C. As microesferas foram filtradas, lavadas com acetona (3 x 50 mL) e secas de um dia para o outro sob alto vácuo. As microesferas secas a seguir reagiram com HEMA conforme descrito no exemplo 1.
Exemplo 4
Etilenodiamina (12,0 gramas) foi dissolvida em isopropanol (200 mL), a seguir uma amostra de 20 gramas de microesferas EMPHAZE AB1 foi adicionada. A pasta fluida foi misturada durante 2 horas em temperatura ambiente, filtrada e, então, lavada com isopropanol (3 x 200 mL), água destilada (4 x 200 mL), HCl 0,1 N (3 x 200 mL) e água destilada (5 x 200 mL). As microesferas funcionais de amina resultantes quando tituladas pelo procedimento acima para pequena capacidade de troca iônica para o íon de hidrogênio, foram determinadas como tendo uma funcionalidade amina de cerca de 29 micromols/mL de microesfera.
Metade da pasta fluida acima foi filtrada, lavada com isopropanol (100 mL), isopropanol (100 mL) contendo NaOH 0,1 N (20 mL) e isopropanol (3 x 100 mL). A massa úmida foi a seguir fluidifícada em isopropanol (cerca de 50%, em volume de pasta fluida), VDM (5 mL) foi adicionado e a mistura foi deixada misturar durante 2 horas em temperatura ambiente. As microesferas foram a seguir filtradas, lavadas com acetona (3 x 100 mL) e secas em um evaporador giratório a 60°C durante duas horas para fornecer cerca de 10 gramas de microesferas funcionais de acrilamida, adequadas para reações de enxertia.
Exemplo 5
Tolueno (100 mL), heptano (300 mL), e Triton X-100 (1000 pL) foram adicionados a um frasco de fundo redondo com 3 gargalos. A mistura foi purgada com nitrogênio durante a agitação com um agitador suspenso à temperatura ambiente.
Em um frasco erlenmeyer de 125 mL separado foi dissolvido AMPS (30 gramas de uma solução 50%, em peso, em água), persulfato de sódio (0,20 gramas), isopropanol (35 mL), e água (20 mL). As microesferas funcionalizadas com HEMA do exemplo 3 (2,0 gramas) foram adicionadas à mistura aquosa e deixadas encharcar por 10 minutos. As microesferas foram filtradas para remover excesso de líquido e, então, transferidas na mistura de tolueno/heptano orgânica. As microesferas em suspensão foram agitadas e purgadas com nitrogênio por 30 minutos antes da adição de tetrametiletiienodiamina (TMEDA, 0,2 mL). A mistura foi agitada por 1 hora. As microesferas foram filtradas, lavadas tanto com acetona (3 x 100 mL) quanto com água deionizada (3 x 100 mL), e, então, armazenadas como uma pasta fluida em água deionizada para análise adicional. A análise deste material é mostrada na Tabela 1.
Exemplos 6 a 9
O procedimento usado para preparar o exemplo 5 foi repetido, mas com quantidades variadas de solução AMPS (10, 15, 20 e 40 gramas, respectivamente). A quantidade de água deionizada foi ajustada, de modo que cada reação tinha um total de 35 mL de água. As análises desses materiais são mostradas na Tabela 1.
Exemplos 10 a13
Exemplos 6 a 9 foram repetidos usando as microesferas HEMA-funcionais do exemplo preparatório 1 juntamente com 5, 10, 20 e 30 gramas de solução AMPS, respectivamente. As análises desses materiais são mostradas na Tabela 1.
Exemplos 14 a 18
Exemplo 12 foi repetido, exceto que as quantidades de isopropanol e água variaram. As quantidades usadas foram 0/70, 20/50, 49/21 e 60/10 mL, respectivamente, para os exemplos 14 a 17. Para o exemplo 18, 7,5 gramas de solução AMPS, 7,5 mL de isopropanol e 18,75 mL de água deionizada foram usados. As análises desses materiais são mostradas na Tabela 1.
Exemplo Comparativo 1
Uma microesfera de 98:2, em peso, de MBA/AMA foi preparada por um procedimento similar àquele do exemplo 3. Esta microesfera, sem derivatização com HEMA, foi submetida ao procedimento de enxertamento do exemplo 18. A pequena capacidade iônica da microesfera resultante foi de 31 pmol/mL. Esta baixa capacidade de íons pequenos indica que pouco ou nenhum, enxertamento ocorreu.
Tabela 1: Caracterização de Microesferas de Troca de Cátions
Exemplo SIC (pmol/mL) IgG estática (mg/mL) DBC (pH 4,5) DBC (pH 5,0) DBC (pH 5,5)
5 202 114 15,1 57,2 20,7
6 36 87 42,6 59,1 26,9
7 100 150 20,3 79,5 62,9
8 99 96 28,1 71,3 29,5
9 180 79 18,0 55,2 24,5
10 88 82 42,5
11 149 115 56,5
12 253 151 55,9
13 314 107 49,4
14 251 9 17,6
15 236 130 40,1
16 261 113 37,9
17 330 102 28,3
18 193 126 78,8
Exemp o 19
O procedimento de enxertamento do exemplo 5 foi repetido usando microesferas 20 HEMA-funcionais do exemplo 1 (2,0 gramas), substituindo APTAC (20 gramas de uma -solução 75%, em peso, em água) por AMPS. O ajuste adequado foi feito para a quantidade de água deionizada adicionada devido ao fato de que o monômero APTAC é uma solução de 75%, em peso, em água ao invés de uma solução de 50%, em peso, em água. A caracterização das microesferas enxertadas resultantes é mostrada na Tabela 2.
Exemplos 20 a 24
Exemplo 19 foi repetido, exceto que a quantidade de solução APTAC usada foi 15,
10, 7,5, 5, e 2,5 gramas respectivamente. As quantidades de água deionizada adicionada foram ajustadas para fornecer um total de 17,5 mL de água. Caracterização das microesferas enxertadas resultantes é mostrada na Tabela 2.
Exemplos 25 a 29
Exemplo 19 foi repetido, com o uso de microesferas HEMA-funcionais do exemplo (1 grama), e substituindo quantidades variadas de cloreto de (3-metacrilamido propil)trimetil amônio (MAPTAC, solução a 50%, em peso, em água) para APTAC. Novamente, os ajustes foram feitos às quantidades de água deionizada adicionadas para fornecer um total de 17,5 mL de água. Quantidades de solução MAPTAC usadas foram
20, 15, 10, 7,5, e 5 gramas, respectivamente. A caracterização das microesferas enxertadas resultantes é mostrada na Tabela 2.
Tabela 2: Microesferas de Troca Aniônica Enxertadas
Exemplo SIC (pmol/mL) BSA estática (mg/mL) DBC (pH 8,0)
19 442 75,3 45,9
20 382 99,7 69,2
21 300 143,5 92,6
22 188 169,0 89,2
23 123 161,9 74,7
24 55 89,4 50,0
25 260 144,3 81,2
26 192 132,2 95,5
27 161 138,2 82,6
28 133 137,0 82,2
29 95 116,5 49,6
Exemplo 30
Tolueno (50 mL), heptano (150 mL) e Triton X-100 (500 pL) foram adicionados a um frasco de fundo redondo com 3 gargalos. A mistura foi purgada com nitrogênio durante agitação com um agitador suspenso em temperatura ambiente.
N-acriloil-2-metilalanina (AMA, 30 miligramas), metacrilamida (MA, 544 miligramas), persulfato de sódio (0,12 gramas), isopropanol (17,5 mL), hidróxido de sódio 0,1 N (1,92 mL), e água deionizada (15,58 mL) foram dissolvidos em um frasco de Erlenmeyer de 125 mL separado. As microesferas HEMA funcionalizadas do exemplo 3 (1,0 grama) foram adicionadas à mistura aquosa e deixadas encharcar por 10 minutos. As microesferas foram filtradas para remover excesso de líquido e, então, transferidas na mistura de tolueno/heptano orgânica. As microesferas em suspensão foram agitadas e purgadas com nitrogênio por 30 minutos antes da adição de tetametiletilenodiamina (TMEDA, 0,1 mL). A mistura foi agitada por 1 hora e, então, as microesferas foram filtradas. As microesferas filtradas foram lavadas com acetona (3 x 50 mL), água deionizada (3 x 50 mL), ácido clorídrico 0,1 N (2 x 50 mL), água deionizada (2 x 50 mL), acetona (3 x 50 ml) e, então, sulfóxido de dimetila (DMSO, 3 x 50 mL). As microesferas umedecidas foram colocadas em um tubo de centrifugação de polipropileno de 50 mL e diluídas até 2x o volume dilatado com DMSO. Anidrido acético (1,7 mL) e trietilamina (0,1 mL) foram adicionados e a mistura foi misturada por 4 horas a 25°C. As microesferas foram filtradas, lavadas com acetona (3 x 50 mL) e secas de um dia para o outro sob alto vácuo. A análise por infravermelho indicou a ciclização bem sucedida à azlactona pela presença de uma banda de absorção em cerca de 1820 cm'1.
Exemplo 31
Uma solução de acoplamento de proteína A foi preparada pela combinação de 1,87 mL de tampão “A” (MOPS 0,135M, sulfato de sódio 1,018 M, pH 7,55), 0,4 ml de água desionizada, e 0,532 mL de solução estoque de proteína A (50 mg/mL). Esta solução e uma solução separada, 5,0 mL de tampão “B” (MOPS 0,100 M, TRIS 0,4 M, sulfato de sódio 1,27 M, pH 7,5), foram equilibradas através de um banho-maria até 25°C. A um tubo de centrifugação de polipropileno de 15 mL foram adicionados 200 mg das microesferas azlactona-funcionais secas do exemplo 26, seguido de 2,80 mL da solução de acoplamento de proteína A. A pasta fluida resultante foi misturada em um agitador orbital durante 15 minutos. O tampão “B” foi adicionado e a mistura continuou durante mais uma hora a 25°C. A pasta fluida de microesferas foi centrifugada a 3000 rcf durante 5 minutos, o sobrenadante foi decantado e tampão de supressão de etanolamina (5 mL, 3,0 M de etanolamina, pH 900) foi adicionado. Esta mistura foi misturada por 1 hora em temperatura ambiente, filtrada e lavada com tampão de fosfato pH 7,5 (5 xx20 mL), a seguir armazenada como uma solução de etanol a 20% (vol/vol) em água a 10°C. A capacidade de ligação por afinidade estática para IgG foi medida como 55 mg/mL, enquanto que a capacidade de ligação dinâmica na ruptura a 10% foi determinada como sendo de 35 mg/mL.
Exemplo 32
Tolueno (50 mL), heptano (150 mL) e Triton X-100 (500 pL) foram adicionados a um frasco de fundo redondo com 3 gargalos. A mistura foi purgada com nitrogênio durante a agitação com um agitador suspenso à temperatura ambiente.
Sal de sódio de N-acriloil-2-metilalanina, (AMA-Na, 1,0 grama de 40% de sólidos, em peso, em água), persulfato de sódio (0,12 gramas), isopropanol (17,5 mL) e água deionizada (16,9 mL) foram dissolvidos em um frasco de Erlenmeyer separado de 125 mL. Microesferas HEMA-funcionalizadas do exemplo 1 (1,0 grama) foram adicionadas à mistura aquosa e deixadas encharcar por 20 minutos. As microesferas foram filtradas para remover o excesso de líquido e, então, transferidas na mistura de tolueno/heptano orgânica. As microesferas em suspensão foram agitadas e purgadas com nitrogênio por 60 minutos antes da adição de tetrametiletilenodiamina (TMEDA, 0,1 mL). A mistura foi agitada durante 2 horas, as microesferas foram filtradas, lavadas com acetona (3 x 50 mL), água deionizada (3 x 50 mL), ácido clorídrico 0,1 N (2 x 50 mL), água deionizada (2 x 50 mL), acetona (3 x 50 mL) e, então, sulfóxido de dimetila (DMSO, 3 x 50 mL). As microesferas umedecidas foram colocadas em um tubo de centrifugação de polipropileno de 50 mL e diluídas até 2x o volume dilatado com DMSO. Anidrido acético (1,7 mL) e trietilamina (0,1 mL) foram adicionados e a mistura foi misturada por 4 horas a 25°C. As microesferas foram filtradas, lavadas com acetona (3 x 50 mL) e secas de um dia para o outro sob alto vácuo. A análise quantitativa da banda de absorção de infravermelho em cerca de 1820 cm'1 indicou um conteúdo de azlactona de 9,5%, em peso.
Exemplos 33 e 34
Exemplo 32 foi repetido, utilizando 2,5 gramas e 20 gramas, respectivamente, de solução de AMA-Na, com ajuste da quantidade de água deionizada adicionada para 16 mL e
5,5 mL respectivamente. A análise por infravermelho das microesferas enxertadas resultantes indicou conteúdos de azlactona de 14,2% e 27,2%, em peso, respectivamente.
1/5

Claims (6)

  1. REIVINDICAÇÕES:
    1. Método para preparar um artigo CARACTERIZADO por compreender fornecer um suporte funcionalizado com azlactona de Fórmula (I) \/R'
    N-C
    SS y(CH2)p
    O-C
    5 (I) sendo que
    SS compreende um suporte sólido; p é um número inteiro igual a 0 ou 1; e cada R1 é, independentemente, selecionado a partir de alquila C1-C18, linear, 10 ramificada ou cíclica; heteroalquila C2-C18 saturada, linear, ramificada ou cíclica; arila com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou aralquila C3C15 com de 0 a 3 heteroátomos;
    formando um suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II)
    SS^COFNH-C^MChkMCOFQ-V-Q^COFCR^CI-k
    15 (II) do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) sendo que cada grupo Q é, independentemente, um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é um hidrogênio; alquila C1-C18, linear, ramificada ou cíclica;
    20 heteroalquila C2-C18, linear, ramificada ou cíclica; arila com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou aralquila C3-C15 com de 0 a 3 heteroátomos;
    Y1 é um primeiro grupo de ligação que compreende um alquileno C1-C18, linear, ramificado ou cíclico; heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou uma combinação dos
    25 mesmos; e
    R2 é hidrogênio ou uma alquila;
    polimerizar o suporte (met)acriloil-funcional de fórmula (II) com uma composição do monômero que compreende um monômero de fórmula (III)
    Z1-Y2-CR2=CH2
    30 (III) para formar um suporte enxertado de fórmula (IV)
    SS^COFNH-C^MC^MCOFQ-YhQ^COFCRV-C^-lT (IV)
    Petição 870170093133, de 30/11/2017, pág. 10/14
  2. 2/5 sendo que
    U1 compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-;
    U2 é hidrogênio ou compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de 5 fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-;
    Z1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos; e
    10 Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou um grupo divalente que compreende um alquileno C1-C18, linear, ramificado ou cíclico; heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou uma combinação dos mesmos.
    2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da
    15 formação do suporte funcionalizado com (met)acriloil funcionalizado de fórmula (II) compreender a reação do grupo azlactona do suporte funcionalizado com azlactona de fórmula (I) com um composto com a Fórmula (VI).
    HQ-Y1-Q-(CO)-CR2=CH2 (VI)
    20 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da formação do suporte funcionalizado com (met)acriloil de fórmula (II) compreender a formação de um intermediário de fórmula (VIII)
    SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1a-QH (VIII)
    25 sendo que
    Y1a compreende um alquileno C1-C18, linear, ramificado ou cíclico; heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou uma combinação dos mesmos.
    4. Artigo CARACTERIZADO por compreender um suporte enxertado de fórmula
    30 (IV)
    SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U2-CH2-U1 (IV) sendo que
    SS compreende um suporte sólido;
    35 p é um número inteiro igual a 0 ou 1;
    Petição 870170093133, de 30/11/2017, pág. 11/14
  3. 3/5 cada R1 é cada um independentemente selecionado a partir de alquila C1-C18, linear, ramificada ou cíclica; heteroalquila C2-C18, linear, ramificada ou cíclica; arila com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou aralquila C3C15 com de 0 a 3 heteroátomoscada Q é independentemente um grupo divalente
    5 selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila C1-C18, linear, ramificada ou cíclica; heteroalquila C2-C18, linear, ramificada ou cíclica; arila com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou aralquila C3-C15 com de 0 a 3 heteroátomos;
    Y1 é um primeiro grupo de ligação que compreende um alquileno C1-C18, linear, 10 ramificado ou cíclico; heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos ou uma combinação dos mesmos;
    cada R2 é independentemente hidrogênio ou uma alquila C1-C18, linear, ramificada ou cíclica;
    15 U1 compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula
    -CR2(Y2Z1)-CH2-;
    U2 é hidrogênio ou compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2Z1)-CH2-;
    Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou 20 um grupo divalente que compreende um alquileno C1-C18, linear, ramificado ou cíclico; heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos ou uma combinação dos mesmos; e
    Z1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo
    25 azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma combinação dos mesmos.
    5. Artigo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato do suporte sólido estar sob a forma de uma microesfera.
    6. Artigo, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, CARACTERIZADO pelo fato do 30 suporte sólido compreender um material polimérico reticulado.
    7. Método para preparar um artigo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda:
    reagir o grupo funcional Z1 do suporte enxertado com um agente modificante de fórmula A-T para formar um suporte enxertado modificado de fórmula (V)
    35 SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U4-CH2-U3 (V)
    Petição 870170093133, de 30/11/2017, pág. 12/14
  4. 4/5 sendo que
    U3 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2L-T)-CH2-;
    U4 é hidrogênio ou compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de 5 fórmula -CR2(Y2L-T)-CH2-;
    L é um grupo de fixação formado pela reação do grupo Z1 com um grupo de modificação A do agente modificante; e
    T é o restante do agente modificante A-T e é igual ao agente modificante A-T menos o grupo de modificação A.
    10 8. Artigo CARACTERIZADO por compreender um suporte enxertado modificado de fórmula (V)
    SS-(CO)-NH-C(R1)2-(CH2)p-(CO)-Q-Y1-Q-(CO)-CR2U4-CH2-U3 (V) sendo que
    15 SS compreende um suporte sólido;
    p é um número inteiro igual a 0 ou 1;
    cada R1 é cada um, independentemente, selecionado a partir de alquila C1-C18, linear, ramificada ou cíclica; heteroalquila C2-C18, linear, ramificada ou cíclica; arila com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou aralquila C320 C15 com de 0 a 3 heteroátomos;
    Y1 é um primeiro grupo de ligação que compreende um alquileno C1-C18, linear, ramificado ou cíclico; heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos ou uma combinação dos mesmos;
    25 cada Q é, independentemente, um grupo divalente selecionado a partir de óxi, tio ou -NR3- onde R3 é hidrogênio, alquila C1-C18, linear, ramificada ou cíclica; heteroalquila C2-C18, linear, ramificada ou cíclica; arila com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomos; ou aralquila C3-C15 com de 0 a 3;
    cada R2 é independentemente hidrogênio ou uma alquila C1-C18, linear, ramificada
    30 ou cíclica;
    U3 compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula CR2(Y2L-T)-CH2-;
    Y2 é um segundo grupo de ligação selecionado a partir de uma ligação simples ou um grupo divalente que compreende um alquileno C1-C18, linear, ramificado ou cíclico;
    35 heteroalquileno C2-C18, linear, ramificado ou cíclico; arileno com uma estrutura de anel de 5 a 12 membros e com de 0 a 3 heteroátomosou uma combinação dos mesmos;
    Petição 870170093133, de 30/11/2017, pág. 13/14
  5. 5/5
    U3 inclui pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2L-T)-CH2-;
    U4 é hidrogênio ou compreende pelo menos uma unidade monomérica divalente de fórmula -CR2(Y2L-T)-CH2-;
    5 L é um grupo de fixação formado pela reação do grupo Z1 com um grupo de modificação A do agente modificante;
    Z1 é um grupo funcional selecionado a partir de (1) um grupo ácido ou um sal do mesmo, (2) um grupo amino ou um sal do mesmo, (3) um grupo hidroxila, (4) um grupo azlactona ou um precursor do grupo azlactona, (5) um grupo glicidila ou (6) uma
    10 combinação dos mesmos; e
    T é o restante do agente modificante A-T e é igual ao agente modificante A-T menos o grupo de modificação A.
  6. 9. Artigo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato do suporte sólido estar sob a forma de uma microesfera.
    15 10. Artigo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato do suporte sólido compreender um material polimérico reticulado.
    Petição 870170093133, de 30/11/2017, pág. 14/14
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