CN101084248A - 大孔塑料珠粒材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由下列类型的单体的自由基聚合而得的平均粒径为10至1000μm的大孔塑料珠粒材料：a)5至40重量％的在20℃下的水溶性为至少1％的能够进行乙烯基聚合的单体，其不是能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体，b)5至50重量％的含有另一官能团的能够进行乙烯基聚合的单体，该官能团可以与配体的亲核基团进行反应以产生共价键，c)20至60重量％的含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的能够自由基聚合的亲水性交联单体，其特征在于另外使用d)1至20重量％的含有季氨基的能够进行乙烯基聚合的单体用于所述聚合物。本发明进一步涉及通过单体相的反转悬浮聚合而制备该大孔塑料珠粒材料的方法，和该材料的用途。

Description

大孔塑料珠粒材料
技术领域
本发明涉及大孔塑料(Kunststoff)珠粒材料。该塑料珠粒材料是由能够进行乙烯基聚合的亲水性单体构成的并对含有亲核基团的配体具有结合活性的交联共聚物。本发明进一步涉及通过单体相的反转悬浮聚合而制备该大孔塑料珠粒材料的方法，以及该材料的用途。
背景技术
用于蛋白质，特别是酶的多孔聚合物型载体材料是公知的。应用领域在于医药领域，例如，在β-内酰胺抗生素，例如青霉素G借助青霉素酰基转移酶(青霉素酰胺酶)酶促裂解产生6-氨基青霉酸(6-APA)方面。重要的发展目标尤其是尽可能高的负载容量但低溶胀性和尽可能小的残留溶剂含量。在制备过程中应从根本上避免卤化溶剂。
DE-OS 22 37 316描述了经由单体混合物的自由基聚合制备珠状交联共聚物的方法，该单体混合物包含自由基生成性引发剂并包含对生物物质具有结合活性的单体、交联共聚单体和至少一种其它共聚单体，在此将该单体混合物悬浮在非极性有机液体中形成小液滴并聚合。合适的非极性有机液体特别是脂族烃，尤其是具有6个或更多个碳原子的那些。在实施例中，使用由正庚烷和全氯乙烯构成的混合物。单体相与连续有机相的比例可以为1∶1至l∶10，但优选比例为1∶1.5至1∶4。
DE-A 31 06 456描述了相对于DE-OS 22 37 316在聚合物珠粒的结合能力方面得到改进的方法。如果载体聚合物具有高的交联单体含量，且如果由单体和稀释剂形成的单体相包含溶剂混合物作为稀释剂，则获得对蛋白质，特别是对酶青霉素酰基转移酶(青霉素酰胺酶)的特别高的结合能力。合适的混合物的例子可以是水/甲醇或甲酰胺/甲醇。单体和稀释剂例如以1∶2.6的比例存在。对于有机连续相，使用由正己烷和全氯乙烯构成的混合物。在实施例中单体相与连续有机相的比例为大约1∶2.8。在单体混合物中50重量％的交联剂含量并使用水/甲醇作为稀释剂的条件下，可以获得作为青霉素酰基转移酶活性测得的结合能力高达125U/g的载体聚合物。
DE 34 04 021 A1描述了大孔珠状聚合物，其中，与本发明不同，后续引入了环氧基。尤其所述的用青霉素酰基转移酶的加载量与本申请的方法相当。对吸滤致湿的材料实现相对较高的结合能力。如果考虑到在每种情况下同样地列出的按干重计的值，则可以间接计算溶胀指数(U/g湿/U/g干)。由此获得的值在大约3.0的范围内。
DE 198 04 5l8描述了基于丙烯酸酯的珠状共聚物的制备方法、由此制成的载体聚合物材料及其用途。该载体聚合物材料的特征尤其是对青霉素酰胺酶的结合能力为至少220[U/g湿]，同时具有最高1.5的低溶胀指数。
EP 1 352 957 A1描述了具有结合活性并包含用于酶固定的环氧基的载体材料。所述载体材料的一个优点在于，酶在低离子强度下就已可以被共价键合。在下述方法中实现这种官能度：在该方法中，在表面上含有环氧基的载体珠粒材料中，使一部分环氧基后续与各种试剂反应。这样产生附加的氨基，其促进在周围介质中在低离子强度下促进酶的结合。
发明内容
目的与解决方案
DE 198 04 518 C2描述了基于丙烯酸酯的珠状共聚物的制备方法，和由此制成的具有优异性能，特别是对青霉素酰胺酶的高结合能力并同时具有低溶胀指数的载体聚合物材料。生物大分子的共价键合必须在较高离子强度下进行的事实被视为这种载体聚合物材料的一个缺点。
缺点尤其在于，该方法中产生的废水由于高盐含量而是环境的负荷。此外，有些情况下，高盐含量对要固定的生物大分子也造成一定损害或使其变性。
EP 1 352 957 A1提出了对该问题的解决方案，其中，以在表面具有环氧基的载体珠粒材料为原料，使一部分环氧基随后与各种试剂反应。这产生附加的氨基，其促进在周围介质中在低离子强度下酶的结合。这种方法具有的缺点是，它复杂并因此提高载体聚合物材料的制备成本。
以DE 198 04 518作为出发点，意在提供允许生物大分子在较低离子强度下共价键合的大孔塑料珠粒材料。在此应避免如EP 1 352 957A1中所述的复杂的后续改性。同时，溶胀指数应具有仍可接受的数值，不高于2.5。
通过由下列类型的单体的自由基聚合而得的平均粒径为10至1000μm的大孔塑料珠粒材料，实现了该目的，其中单体类型如下：
a)5至40重量％的在20℃下的水溶性为至少1％的能够进行乙烯基聚合的单体，其不是能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体，
b)5至50重量％的含有另一官能团的能够进行乙烯基聚合的单体，该官能团可以与配体的亲核基团进行反应产生共价键，
c)20至60重量％的含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的能够自由基聚合的亲水交联单体，
其特征在于，另外使用如下单体用于所述聚合物：
d)1至20重量％的含有季氨基的能够进行乙烯基聚合的单体。
发明详述
单体
为了确保单体混合物是亲水性的，其必须主要由亲水单体构成。亲水性单体是在室温下形成浓度至少10％的水溶液的那些单体，并优选不包含离子基团或通过酸或碱的添加可电离的基团。
每种情况下单体a)、b)、c)和d)合计得到100重量％。
单体a)
单体a)是5至40重量％，优选5至20重量％，特别是6至10重量％的能够自由基聚合并含有乙烯基的亲水性单体，其在室温下形成浓度至少10％的水溶液。单体a)不是能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体。单体a)因此总是与单体d)不同。
特别合适的单体a)是丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺，其中甲基丙烯酰胺是优选的。其它例子是不饱和可聚合羧酸的羟烷基酯，例如丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯，或N-乙烯基吡咯烷酮。
单体b)
单体b)是5至50重量％，优选32至40重量％的能够自由基聚合并含有乙烯基和另一官能团，优选环氧乙烷基团(环氧基)的单体，该官能团可以与配体的亲核基团进行聚合物相似转变反应(polymeranalogen Reaktion)产生共价键。特别地，环氧乙烷基团适合在保持配体生物活性的同时结合配体。
优选的单体b)是甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或烯丙基缩水甘油醚。特别优选以几乎相同的量同时使用这两种单体，以使它们总的比例为30至50重量％，优选32至40重量％。
单体c)
单体c)是20至60重量％，特别是25至55重量％，特别优选40至55重量％的能够自由基聚合并含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的亲水性交联单体。优选的单体c)是N，N’-亚甲基双丙烯酰胺或N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺。N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺特别优选。如果适当，还可以使用0至10重量％的能够自由基聚合并含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的其它交联单体。亲水性的二(甲基)丙烯酸酯是合适的，例如聚环氧乙烷二(甲基)丙烯酸酯。
单体d)
单体d)是1至20重量％，优选5至15重量％，特别是8至12重量％的能够进行乙烯基聚合并含有季氨基的单体，优选为在烷基中带有季氨基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。优选的单体d)是甲基丙烯酸三甲铵乙酯或氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯。
优选单体组合物
大孔塑料珠粒材料优选为由下列单体构成的共聚物：
a)丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺
b)甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或烯丙基缩水甘油醚
c)N，N’-亚甲基双丙烯酰胺或N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺
d)甲基丙烯酸三甲铵乙酯，或更确切地/或者，氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯。
一种特别优选的组合物如下，其中单体类型a)、b)、c)和d)的提到的五种单体的比例总计达100重量％：
a)6至10重量％的甲基丙烯酰胺
b)16至20重量％的甲基丙烯酸缩水甘油酯和16至20重量％的烯丙基缩水甘油醚
c)46至50重量％的N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺
d)8至12重量％的氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯
共聚物的制备方法
该方法基本对应于DE 198 04 518 C2，条件是单体d)是单体混合物的强制需要的成分。
本发明因此提供了通过由单体和稀释剂构成的单体相的已知反转成珠聚合制备对含有亲核基团的配体的具有结合活性的已交联的亲水性珠状共聚物的方法，其中存在如下单体用于所述共聚物：
a)5至40重量％的在室温下形成至少10％浓度水溶液的能够自由基聚合的含有乙烯基的亲水性单体，其不是能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体，
b)5至50重量％的含有乙烯基和另一官能团的能够自由基聚合的单体，该官能团可以与配体的亲核基团进行聚合物相似转变反应产生共价键，
c)20至60重量％的含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的能够自由基聚合的亲水性交联单体，以及
d)1至20重量％的含有季氨基的能够进行乙烯基聚合的单体，
条件是a)、b)、c)和d)合计达100重量％，且单体与稀释剂的比率为1∶1.5至1∶2.5，优选1∶1.7至1∶2.3，且所用稀释剂为由甲醇和水以1∶1.0至1∶4.0的比例构成的混合物，其中单体相分散在由有机溶剂(其由具有5至7个碳原子的脂族烃构成)构成的连续相中以产生小液滴，其中单体相与连续相的比例为1∶1.5至1∶4.0，优选1∶2.0至1∶3.0，且在这种形式下在聚合引发剂和保护胶体存在下进行自由基聚合。
稀释剂
单体相由溶解在稀释剂中的单体a)、b)、c)和d)构成，该稀释剂必须是由甲醇和水以1∶1.0至1∶4.0的比例构成的混合物。甲醇和水的特别有利的混合比为1∶1.2至1∶2.5，特别是1∶1.3至1∶1.7。
单体与稀释剂的比例
单体与稀释剂的比例特别关键。这必须为1∶1.5至1∶2.5，优选1∶1.7至1∶2.3，特别优选为1.9至2.1。
连续相
合适的连续相为有机溶剂，其是具有4至7个碳原子的脂族烃。正庚烷是优选的，环己烷特别优选。
单体相/连续相的比例
单体相与由有机溶剂形成的连续相的比例必须为1∶1.5至1∶4.0，优选1∶2.0至1∶3.0。
其它工艺条件
悬浮单体相中存在的其它成分按本身已知的方式为聚合引发剂，优选为无硫引发剂，特别优选为4，4’-偶氮双-(4-戊酸)，和保护胶体(乳化剂)，例如由95份甲基丙烯酸正丁酯和5份氯化甲基丙烯酸2-三甲铵乙酯构成的分子量(重均)为30000至80000的共聚物。
成珠聚合(也称作悬浮聚合)在其它方面以已知方式进行，通过例如使用带有保护胶体的连续相作为初始进料，并在搅拌下，例如在40至60℃下，使还存在引发剂的单体相分布在有机相中，然后加热至60-70℃。水/甲醇混合物可以例如通过共沸法经过6小时的时间几乎完全循环排出(ausgekreist)。使批料混合物反应大约3-5小时至完全，然后冷却至室温。吸滤所形成的珠粒，并例如在真空中干燥12小时。对此另选，也可以滤出珠状聚合物并用水洗涤，然后以水湿形式使用或被干燥。干燥优选在流化床干燥器中进行，因为由该方法可特别有效地除去溶剂残余物。所得聚合物珠粒(＝载体聚合物材料)的尺寸为50至500微米，特别是120至250微米。
结合能力
本发明的载体聚合物材料的一个重要应用领域是青霉素G借助源自大肠杆菌(E.coli)的结合青霉素酰胺酶而裂解产生6-氨基青霉酸(6-APA)。
结合能力是指在用某种酶将载体聚合物材料最大加载下可以实现的那种酶促活性。结合能力表示为以每克载体聚合物珠粒的单位数[U/g湿]计的青霉素酰胺酶活性。使用这种测量方法，本发明的载体聚合物珠粒的结合能力为至少200[U/g湿]。
本发明的大孔塑料珠粒材料对源自大肠杆菌的青霉素酰胺酶的结合能力为至少200[U/g湿]，产生自1530个单位的青霉素酰胺酶与1克载体聚合材料在最高0.1，优选最高0.05[摩尔/升]的盐浓度存在下的反应。盐浓度由酶溶液中任选存在的盐和固定过程混合物中的为固定而添加的盐或缓冲盐进行计算确定。
方法：
测定在各种盐浓度下对青霉素酰胺酶的结合能力
测定对源自大肠杆菌(EC 3.5.1.11)的青霉素酰胺酶(＝青霉素 G酰基转移酶)的结合能力
a)青霉素酰胺酶共价键合到载体聚合物材料上
将1克载体聚合物材料添加到在5毫升pH值7.5的无菌磷酸钾缓冲液中的1530个单位的青霉素酰胺酶中，并在23℃培养48小时。
然后将聚合物珠粒放到由烧结玻璃(孔隙率2或3)构成的玻璃料上，并通过在玻璃料上吸滤，用去离子水洗涤两次，然后用包含0.05％4-羟基苯甲酸乙酯的0.1M pH7.5的磷酸钾缓冲液洗涤两次。测定所得载有青霉素酰基转移酶的珠粒的湿重。
b)结合能力的测定
在37℃，将400-700毫克湿的用青霉素酰胺酶偶联的载体聚合物材料(聚合物珠粒)加入30毫升2％浓度的青霉素G在包含0.05％4-羟基苯甲酸乙酯的0.05M pH值7.5的磷酸钾缓冲液中的溶液中。
在7.8的恒定pH值下，将释放出的苯基乙酸在均匀搅拌下用0.5MNaOH滴定4分钟，在此记录NaOH的消耗。
然后如在a)中那样，通过玻璃料，借助抽吸使20毫升去离子水通过，而获得聚合物珠粒。
c)结合能力的计算
此计算以测量曲线的线性区域(通常为1至3分钟的区域)为基础。结合能力表示为每克湿载体聚合物材料的青霉素酰胺酶单位数(U/g湿)。一个单位相当于每分钟1微摩尔的水解的青霉素G(微摩尔/分钟)；在此，1升0.5M NaOH等价于500微摩尔水解的青霉素G。
(载体聚合物材料的水含量几乎恒定并因此可以忽略)。
以[％]为单位的青霉素酰胺酶结合收率的测定
根据下式计算青霉素酰胺酶(PcA)结合收率
PcA结合收率[％]＝ A[U/g]×F[g]×100/PcA[U]
A＝固定化活性，PcA/g湿固定化产物
F＝湿产量＝1克聚合物载体干物质的湿重
PcA＝每克聚合物载体干物质所用的PcA单位数
溶胀指数
聚合物珠粒在水中的溶胀性通过溶胀指数[毫升湿物质/毫升干物质]表示。本发明的大孔塑料珠粒材料在水中的溶胀指数大于1.5至2.5，优选1.7-2.3。溶胀指数因此高于根据DE 198 04 518 C2的塑料珠粒材料的情况下(＜1.5)，并低于根据DE 34 04 021 A1的塑料珠粒材料的情况下(大约3.0)。
溶胀指数的测定[毫升湿物质/毫升干物质]
将1克聚合物载体干物质称量加入25毫升量筒中。测定以毫升为单位的填装高度(＝干体积)。然后用0.01％聚山梨醇酯(Polysorbat)80水溶液填充量筒至2/3。将量筒以10分钟间隔振摇6次。用5毫升聚山梨醇酯80水溶液将附着在壁上的珠粒冲洗回去。3小时后，以毫升为单位读出在量筒底部沉降的聚合物载体湿物质的湿体积。由湿体积/干体积计算的商得出溶胀指数。
用途
本发明的载体聚合物材料可在搅拌反应器或流动反应器中借助存在的环氧乙烷基团用于配体的共价键合。这可以例如如下实现：通过共价键合从浓溶液中连接蛋白质，特别是酶，并保持其生物活性。此外，还可以使肽、氨基酸、β-内酰胺抗生素、脂质、核苷酸、多核苷酸、低分子量亲核化合物或有机金属化合物与载体珠粒的环氧乙烷基团反应。
载有配体的聚合物珠粒可以按本身已知的方式用于手性物质，例如氨基酸(D-苯丙氨酸、对羟基-D-苯丙氨酸、L-叔亮氨酸)，或药物，例如布洛芬的立体特异性合成。它们还可作为载体用于青霉素G酶促裂解产生6-氨基青霉酸(6-APA)，头孢菌素G酶促裂解产生7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸(cephalosporansure)(7-ADCA)或头孢菌素C酶促裂解产生7-氨基头孢烷酸(7-ACA)。在DECHEMA Jahrestagung1996-Kurzfassungen(DECHEMA年会1996-节本)，第1卷，DECHEMAe.V.中描述了该方法。另一些应用领域是在底物上，例如上述裂解产物上的特异性酶促合成以产生阿莫西林和氨苄青霉素。另一应用领域是精细化学品或用于化学合成的基础产品(例如苹果酸、苹果酸盐(酯))的合成。另一些用途是用经载体固定的β-半乳糖苷酶将乳糖水解和使用经载体固定的过氧化氢酶将过氧化氢分解。聚合物珠粒也可在分离技术中用于吸附色谱法或凝胶渗透色谱法。为了特异性吸附，聚合物珠粒可以加载源自抗血清的免疫球蛋白级分或加载单克隆抗体。另一应用领域可提及使用载有酶或抗体的载体聚合物材料作为体外治疗中的吸附剂，其中从全血中除去病原物质或有毒物质。
本发明的大孔塑料珠粒材料特别可用于：
●用于蛋白质的结合
●用于色谱法中
●用于药物的合成
●用于立体特异性合成以获得对映异构体纯的物质
●用于酶的结合
●用于抗体的结合
本发明的有利性能
本发明的大孔塑料珠粒材料由于能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体而能够通过与固定过程混合物的pH值无关的离子相互作用来实现配体例如酶的物理吸附。与EP 1 352 957 A1不同，可以在一个步骤中制备塑料珠粒材料，而不用对聚合物进行后处理操作。但是，配体在极低的盐含量下就已可以以类似于EP 1 352 957 A1的材料的方式以良好的收率共价键合。尽管引入了能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的亲水性单体，但塑料珠粒材料的溶胀指数仍在可接受的范围内。
具体实施方式
实施例
方法：
测定在各种盐浓度下对青霉素酰胺酶的结合能力
测定对源自大肠杆菌(EC 3.5.1.11)的青霉素酰胺酶(＝青霉素 G酰基转移酶)的结合能力
a)青霉素酰胺酶共价键合到载体聚合物材料上
将1克载体聚合物材料添加到在5毫升pH值7.5的无菌磷酸钾缓冲液中的1530个单位的青霉素酰胺酶中，并在23℃培养48小时。
然后将聚合物珠粒放到由烧结玻璃(孔隙率2或3)构成的玻璃料上，并通过在玻璃料上吸滤，用去离子水洗涤两次，然后用包含0.05％4-羟基苯甲酸乙酯的0.1M pH7.5的磷酸钾缓冲液洗涤两次。测定所得载有青霉素酰基转移酶的珠粒的湿重。
b)结合能力的测定
在37℃下，将400-700毫克湿的用青霉素酰胺酶偶联的载体聚合物材料(聚合物珠粒)加入30毫升2％浓度的青霉素G在包含0.05％4-羟基苯甲酸乙酯的0.05M pH值7.5的磷酸钾缓冲液中的溶液中。
在7.8的恒定pH值下，将释放出的苯基乙酸在均匀搅拌下用0.5MNaOH滴定4分钟，在此记录NaOH的消耗。
然后如在a)中那样，通过玻璃料，借助抽吸使20毫升去离子水通过，而获得聚合物珠粒。
c)结合能力的计算
此计算以测量曲线的线性区域(通常为1至3分钟的区域)为基础。结合能力表示为每克湿载体聚合物材料的青霉素酰胺酶单位数(U/g湿)。一个单位相当于每分钟1微摩尔的水解的青霉素G(微摩尔/分钟)；在此，1升0.5M NaOH等价于500微摩尔水解的青霉素G。(载体聚合物材料的水含量几乎恒定并因此可以忽略。)
以[％]为单丝的青霉素酰胺酶结合收率的测定
根据下式计算青霉素酰胺酶(PcA)结合收率
PcA结合收率[％]＝A[U/g]×F[g]×100/PcA[U]
A＝固定化活性，PcA/g湿固定化产物
F＝湿产量＝1克聚合物载体干物质的湿重
PcA＝每克聚合物载体干物质所用的PcA单位数
溶胀指数的测定[毫升湿物质/毫升干物质]
将1克聚合物载体干物质称量加入25毫升量筒中。测定以毫升为单位的填装高度(＝干体积)。然后用0.01％聚山梨醇酯80水溶液填充量筒至2/3。将量筒以10分钟间隔振摇6次。用5毫升聚山梨醇酯80水溶液将附着到壁上的珠粒冲洗回去。3小时后，以毫升为单位读出在量筒底部沉降的聚合物载体湿物质的湿体积。由湿体积/干体积计算的商得出溶胀指数。
实施例1-3
在实施例1-3中一致的实验条件：
将有机溶剂和3克作为保护胶体的由95份甲基丙烯酸正丁酯和5份氯化甲基丙烯酸2-三甲铵乙酯构成的共聚物加入带有温度计、回流冷凝器、氮气导入管的2升搅拌烧瓶中作为初始进料。在50℃下，在搅拌和氮气导过的条件下，使由稀释剂以及100克 表1所示的单体混合物构成的单体相，以及2克4，4’-偶氮双-4-氰基戊酸(作为聚合引发剂)分散在有机相中，然后将其在65至70℃加热至沸腾。将批料混合物搅拌大约6小时，然后冷却至室温。将所形成的聚合物珠粒吸滤，洗涤，并在流化床干燥器中干燥。然后在各种盐浓度下测定对青霉素酰胺酶的结合能力[U/g湿]，并测定结合收率和溶胀指数[毫升湿物质/毫升干物质]。结果总结在 表2中。
表1
实施例1(本发明) 实施例2(对比例) 实施例3(对比例)
有机溶剂(连续相) 500克环己烷 952克环己烷 669克环己烷
单体[克]甲基丙烯酰胺烯丙基缩水甘油醚甲基丙烯酸缩水甘油酯亚甲基双甲基丙烯酰胺氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯 818184810 10202050- 10202050-
稀释剂 80克甲醇+120克水(＝1∶1.5) 80克甲醇+120克水(＝1∶1.5) 263克甲酰胺
单体+稀释剂(单体相) 300克 300克 363克
单体/稀释剂比例 1∶2 1∶2 1∶2.63
单体相/连续相比例 1∶2.0 1∶3.2 1∶1.8
表2
对青霉素酰胺酶的结合能力(1530U)[U/g湿]在盐浓度[mol/l]/收率[％]下   实施例1(本发明)   实施例2(对比例)   实施例3(对比例)
0   202/49   96/19   220/56
0.2   207/49   153/30   238/59
0.4   236/68   192/38   250/62
0.6   240/60   216/42   252/63
0.8   229/55   208/41   222/55
1.0   245/61   235/46   215/52
溶胀指数[毫升湿物质/毫升干物质]   1.7   1.3   4.0

Claims (14)

1.由下列类型的单体的自由基聚合而得的平均粒径为10至1000μm的大孔塑料珠粒材料：
a)5至40重量％的在20℃下的水溶性为至少1％的能够进行乙烯基聚合的单体，其不是能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体，
b)5至50重量％的含有另一官能团的能够进行乙烯基聚合的单体，该官能团可以与配体的亲核基团进行反应以产生共价键，
c)20至60重量％的含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的能够自由基聚合的亲水性交联单体，
其特征在于另外使用如下单体用于所述聚合物：
d)1至20重量％的含有季氨基的能够进行乙烯基聚合的单体。
2.根据权利要求1的大孔塑料珠粒材料，其特征在于单体d)是在烷基中带有季氨基的(甲基)丙烯酸烷基酯，特别是甲基丙烯酸三甲铵乙酯或氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯。
3.根据权利要求1或2的大孔塑料珠粒材料，其特征在于其在水中的溶胀指数大于1.5至2.5，且其对源自大肠杆菌的青霉素酰胺酶的结合能力为至少200[U/g湿]，由1530个单位的青霉素酰胺酶与1克载体聚合物材料在最高0.1[摩尔/升]的盐浓度存在下的反应得到。
4.根据权利要求1至3中一项或多项的大孔塑料珠粒材料，其特征在于其是由下列单体构成的共聚物：
a)丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺
b)甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或烯丙基缩水甘油醚
c)N，N’-亚甲基双丙烯酰胺或N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺
d)甲基丙烯酸三甲铵乙酯或氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯。
5.根据权利要求4的大孔塑料珠粒材料，其特征在于其是由下列单体构成的聚合物，其中各组分合计达100重量％：
a)6至10重量％的甲基丙烯酰胺
b)16至20重量％的甲基丙烯酸缩水甘油酯和16至20重量％的烯丙基缩水甘油醚
c)46至50重量％的N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺
d)8至12重量％的氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯。
6.通过由单体和稀释剂构成的单体相的反转成珠聚合制备对含有亲核基团的配体具有结合活性的经交联的亲水性珠状共聚物的方法，其中存在如下单体用于该共聚物：
a)5至40重量％的在室温下形成至少10％浓度水溶液的能够自由基聚合的含有乙烯基的亲水性单体，其不是能够进行乙烯基聚合的含有季氨基的单体，
b)5至50重量％的含有乙烯基和另一官能团的能够自由基聚合的单体，该官能团可以与配体的亲核基团进行聚合物相似转变反应以产生共价键，和
c)20至60重量％的含有两个或更多个烯键式不饱和可聚合基团的能够自由基聚合的亲水性交联单体，以及
d)1至20重量％的在烷基中含有季氨基的甲基丙烯酸烷基酯单体，条件是，a)、b)、c)和d)总计达100重量％，且单体与稀释剂的比例为1∶1.5至1∶2.5，且所用稀释剂是由甲醇和水以1∶1.0至1∶4.0的比例构成的混合物，其中单体相分散在由有机溶剂构成的连续相中产生小液滴，该有机溶剂由具有5至7个碳原子的脂族烃构成，其中单体相与连续相的比例为1∶1.5至1∶4.0，且在这种形式下在聚合引发剂和保护胶体存在下进行自由基聚合。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于所用单体为
a)丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺
b)甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或烯丙基缩水甘油醚
c)N，N’-亚甲基双丙烯酰胺或N，N’-亚甲基双甲基丙烯酰胺
d)氯化甲基丙烯酸三甲铵乙酯。
8.根据权利要求6或7的方法，其特征在于所用有机溶剂是环己烷。
9.根据权利要求1至5中任一项的塑料珠粒材料用于结合蛋白质的用途。
10.根据权利要求1至5中任一项的塑料珠粒材料用于色谱法中的用途。
11.根据权利要求1至5中任一项的塑料珠粒材料用于药物合成的用途。
12.根据权利要求1至5中任一项的塑料珠粒材料用于立体特异性合成以获得对映异构体纯的物质的用途。
13.根据权利要求1至6中任一项的塑料珠粒材料用于结合酶的用途。
14.根据权利要求1至5任一项的塑料珠粒材料用于结合抗体的用途。
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