CN102417557B - 亲水交联聚合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及亲水交联聚合物，优选多孔颗粒形式的，还涉及其制备方法和用途。本发明的聚合物是由成链亲水乙烯基醚和交联、优选杂环二乙烯基醚的聚合而制备的。

Description

亲水交联聚合物
本申请是申请号为“200680028599.3”，发明名称为“亲水交联聚合物”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及亲水交联聚合物，优选多孔颗粒形式的，还涉及其制备方法和用途。本发明的聚合物是由成链亲水乙烯基醚和交联N，N′-二乙烯基化合物、优选杂环N，N′-二乙烯基化合物的聚合而制备的。
亲水、交联、聚合载体材料往往用于诸如色谱法、固相合成或催化领域中。特别，对于用于色谱法中的载体材料来说，这种类型的聚合物应当具有以下性能：
-材料应当是足够亲水的，特别地，在生物色谱法中的应用是可行的
-对于材料来说，如果需要的话，应当能够借助于分离效应物来改性，以便它们的分离性能可以与特定的分离问题相配
-聚合物对于水解而言必须是足够稳定的
-特别对于高压液相色谱领域的应用来说，材料必须具有足够的压力/流动稳定性
-材料应当具有足够的孔径大小
另外，应当能够尽可能以简单且可复制的方式制备这种类型的聚合物。
WO 03/104294公开了聚乙烯醚，特别用于固相合成。所公开的聚合物通常显示出非常强的溶胀性能。
DE 37 14 276和DE 3344912公开了基于乙酸乙烯酯的交联聚合物。为了制备亲水聚合物，乙酸酯基团必须随后进行皂化。
WO 9513861公开了用于分离目的的聚乙烯醚，其是通过阳离子聚合而制备的。所述的阳离子聚合必须与复杂的保护基团化学过程相结合来进行。
EP 0 266 503公开了交联聚合物，其是由含环氧基团的单体，通过悬浮聚合而制备的。所得的含环氧基团的聚合物于是可以用于生物活性物质的固定。
EP 0 482 339公开了基于烯丙基单体的共聚物。特别地，基于EP 0482 339的共聚物包含1，2-二羟基-3-烯丙氧基丙烷和N，N′-亚甲基双丙烯酰胺，其以商品名(Merck KGaA，Germany)是市售可得的，关于亲水性、水解稳定性和压力/流动稳定性来说，显示出良好的用于生物色谱法的性能。然而，这种材料的缺点是借助反相悬浮聚合的复杂的制备方法。
本发明的目的因此是提供一种亲水聚合载体材料，其关于多孔性、亲水性、水解稳定性和压力/流动稳定性来说满足了以上要求，并且另外在制备上简单。
已经发现，使用交联、优选杂环N，N′-二乙烯基化合物进行亲水取代烷基乙烯基醚的共聚能够制备具有良好性能的亲水聚合物，特别是对生物色谱法而言。该聚合物优选通过悬浮聚合来制备。
本发明因此涉及一种基于共聚物的亲水交联聚合物，所述共聚物至少包含
a)至少一种通式I的亲水取代烷基乙烯基醚
其中R1、R2、R3彼此独立地可以是H或C1-C6烷基，优选地H或者-CH3，
和R4是具有至少一个羟基的基团
和
b)
至少一种交联剂，其符合通式II和/或III和/或IV，其中
其中，X是二价烷基，其具有2-5个碳原子，优选地2或3个碳原子，其中一个或多个亚甲基，其是不相邻的并且其不位于N的直接相邻部分，可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H原子可以彼此相互独立被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH-(C1-C8)-烷基、N-(C1-C8)-烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，和
其中通式III和IV中的Y1和Y2彼此相互独立地是，
C1-C10烷基或者环烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基或者不位于N的直接相邻部分的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH或者N替代并且亚甲基的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，
或者C6-C18芳基，其中芳基体系中的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，和
A是二价烷基，其具有2-5个碳原子，优选2或3个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基或者不位于N的直接相邻部分的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代。
通式I中的R4通常是烷基、脂环族基团或者芳基，其带有至少一个羟基。
在优选实施方案中，通式I中的R4是
直链或者支链的C1-C10烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代并且其中至少一个OH基团存在于C1-C10烷基上或者存在于取代基上，
或者脂环族基团，其通常具有5-10个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中脂环族基团的一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于脂环族环上或者存在于侧链或取代基上，或者
C6-C18芳基，其中芳基中的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于芳基上或者存在于侧链或取代基上，或者
C5-C18杂芳基，其中杂芳基中的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于杂芳基上或者存在于侧链或取代基上。
在特别优选的实施方案中，通式I中的R4是
直链或者支链的C1-C10烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、S、SO2或NH替代和/或其中一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，并且其中至少一个OH基团存在于C1-C10烷基上或者存在于取代基上，
或者脂环族基团，其通常具有5-10个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、S、SO2或NH替代和/或其中脂环族基团的一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于脂环族环上或者存在于侧链或取代基上，或者
C6-C14芳基，其中芳基中的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于芳基上或者存在于侧链或取代基上，或者
C6-C14杂芳基，其中至少一个N原子作为杂原子存在，并且其中杂芳基中的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于杂芳基上或者存在于侧链或取代基上。
在优选实施方案中，所用的亲水取代烷基乙烯基醚是通式I的化合物，其中R4是带有羟基的基团。
在特别优选的实施方案中，所用的亲水取代烷基乙烯基醚是1，2-乙二醇单乙烯基醚、1，3-丙二醇单乙烯基醚、1，4-丁二醇单乙烯基醚、1，5-戊二醇单乙烯基醚、1，6-己二醇单乙烯基醚或二甘醇单乙烯基醚并且所用的脂环族乙烯基醚是环己烷二甲醇单乙烯基醚。
在进一步优选的实施方案中，所用的交联剂是二乙烯基亚乙基脲(1，3-二乙烯基咪唑啉-2-酮)或二乙烯基亚丙基脲(1，3-二乙烯基四氢嘧啶-2-酮)。
在另一优选的实施方案中，聚合物是多孔的，孔径大小为2-200nm。
在另一实施方案中，聚合物是颗粒形式的，直径为3-300μm。
在另一实施方案中，聚合物已经借助于分离效应物而衍生。
在优选实施方案中，聚合物已经借助于通过接枝聚合而附着于该聚合物的结构而衍生。
在优选实施方案中，聚合物已经借助于通过用铈(IV)催化的接枝聚合而附着于该聚合物的结构而衍生。
在特别优选的实施方案中，该结构是已经由两个或更多个不同的单体制造的共聚物。
本发明还涉及一种制备聚合物的方法，其特征在于共聚合通式I的至少一种亲水取代烷基乙烯基醚和至少一种交联剂，所述交联剂符合通式II和/或III和/或IV，其中
其中R1、R2、R3彼此独立地可以是H或C1-C6烷基，优选地H或者-CH3，
和R4是具有至少一个羟基的基团
和
其中，X是二价烷基，其具有2-5个碳原子，优选地2或3个碳原子，其中一个或多个亚甲基，其是不相邻的并且其不位于N的直接相邻部分，可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H原子可以彼此相互独立被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH-C1-C8-烷基、N-C1-C8-烷基2、C1-C6-烷氧基或C1-C6-烷基-OH取代，和
其中通式III和IV中的Y1和Y2彼此相互独立地是，
C1-C10烷基或者环烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基或者不位于N的直接相邻部分的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，
或者C6-C18芳基，其中芳基体系中的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，和
A是二价烷基，其具有2-5个碳原子，优选2或3个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基或者不位于N的直接相邻部分的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、卤素、NH2、C5-C10-芳基、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代。
在优选实施方案中，通式I中的R4是
直链或者支链的C1-C10烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代并且其中至少一个OH基团存在于C1-C10烷基上或者存在于取代基上，
或者脂环族基团，其通常具有5-10个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C＝O、S、S＝O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中脂环族基团的一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于脂环族环上或者存在于侧链或取代基上，或者
C6-C18芳基，其中芳基中的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于芳基上或者存在于侧链或取代基上，或者
C5-C18杂芳基，其中杂芳基中的一个或多个H原子可以彼此独立地被羟基、C1-C6-烷基、C5-C10-芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6-烷氧基或者C1-C6-烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于杂芳基上或者存在于侧链或取代基上。
在优选实施方案中，进行自由基悬浮聚合。
在特别优选的实施方案中，在至少一种悬浮稳定剂和任选的其它添加剂，优选地无机盐和界面-活性化合物，的存在下，在作为悬浮介质的水中进行自由基悬浮聚合。
在一种实施方案中，聚合期间的温度是40-100℃。
在优选实施方案中，以10∶90-80∶20的重量比使用亲水取代烷基乙烯基醚和交联剂。
在优选实施方案中，在添加一种或多种致孔剂(porogen)的情况下进行聚合。
本发明还涉及包含作为吸附剂或载体材料的本发明的聚合物的色谱柱、毛细管、柱、搅拌式反应器或反应器。
本发明还涉及本发明的亲水交联聚合物作为色谱法中的吸附剂、作为固定生物或催化活性物质的载体材料或者作为固相合成的载体材料的用途。
本发明还涉及可通过本发明的方法获得的聚合物。
其它组合和优选的实施方案公开在专利权利要求中。
图1显示了在蛋白质应用方面本发明的聚合物的保持性能。进一步的细节在实施例2中给出。
图2显示了具有不同分子量的葡聚糖的实验测定的分配系数Kd。进一步的细节在实施例3中给出。
图3显示了本发明的聚合物在稀释的氢氧化钠溶液中的储存稳定性。进一步的细节在实施例4中给出。
图4显示了在具有阳离子分离效应物的本发明的聚合物上分离蛋白质混合物。进一步的细节在实施例5中给出。
图5显示了在色谱柱中的本发明的聚合物的压力/流动性能。
根据本发明，术语“脂环族基团”表示一种饱和烃基团，其中全部或者至少一些烃单元是环状结构的组成部分。
根据本发明，N(C1-C8)烷基2表示被至少两个烷基取代的氮。此处的两个烷基可以彼此独立地具有直链或者支链形式的1-8个碳原子。
根据本发明，杂芳基是至少部分的芳基，其与芳基的区别在于一个或多个非相邻的碳原子已经被N、S或O替代。本领域技术人员很清楚的是，由于价态的原因，杂原子可以任选地被例如H、C1-C6-烷基或C1-C6-烷基-OH取代。
本发明的聚合物是一种亲水交联聚合物，基于至少包含如下的共聚物：
a)至少一种通式I的亲水取代烷基乙烯基醚
其中，基团R1、R2、R3和R4具有以上含义，和
b)
至少一种交联剂，其符合通式II和/或III和/或IV
其中，取代基X、A、Y1和Y2具有以上含义。
这意味该聚合物是由通式I的亲水取代烷基乙烯基醚中的至少一种化合物和通式II和/或III和/或IV的交联剂中的至少一种化合物的共聚而形成的。优选地，仅仅使用通式I的亲水取代烷基乙烯基醚中的一种化合物和通式II、III或IV的交联剂中的一种化合物。然而，还可以使用通式I的亲水取代烷基乙烯基醚中的一种或多种化合物和/或通式II和/或III和/或IV的交联剂的一种或多种化合物。此外，共聚合到聚合物主链中的其它可聚合的化合物可以被添加到聚合混合物中。这些一般是具有至少一个可聚合的双键的化合物。优选地，仅仅使用通式I的亲水取代烷基乙烯基醚中的一种化合物和通式II、III或IV的交联剂中的一种化合物。
在优选实施方案中，所用的亲水取代烷基乙烯基醚是式I的化合物，其中R4是带有羟基的基团。
在优选实施方案中，所用的亲水取代烷基乙烯基醚是1，2-乙二醇单乙烯基醚、1，3-丙二醇单乙烯基醚、1，4-丁二醇单乙烯基醚、1，5-戊二醇单乙烯基醚、1，6-己二醇单乙烯基醚或二甘醇单乙烯基醚，以及所用的脂环族乙烯基醚是环己烷二甲醇单乙烯基醚，特别优选地1，4-丁二醇单乙烯基醚、1，5-戊二醇单乙烯基醚、二甘醇单乙烯基醚或环己烷二甲醇单乙烯基醚。
所用的交联剂优选是通式II的化合物。优选使用二乙烯基亚丙基脲(1，3-二乙烯基-四氢嘧啶-2-酮)或者特别优选地二乙烯基亚乙基脲(1，3-二乙烯基咪唑啉-2-酮)。
亲水取代烷基乙烯基醚相对于聚合物的重量的比例通常为1wt％-90wt％或烷基乙烯基醚的最大重量比，后者相应于摩尔比2∶1，以双官能交联剂为基准，如果烷基乙烯基醚没有均聚的话。亲水取代烷基乙烯基醚的比例优选为10-80wt％，特别优选35-60wt％。因此，交联剂的比例为10-99wt％，优选20-90wt％，特别优选40-65wt％。
不饱和化合物的共聚的工艺工程设计为本领域技术人员所知。为此目的，进行自由基聚合。优选进行源于自由基的悬浮聚合，亦称成珠聚合。其中进行这种类型的聚合的方式的描述例如在以下文献中给出：EP 1179732A2(概述，第4页第18-26行，和第5页第3行至第6页第9行，和特别地，实施例1)或者EP 0006199B1(概述，第3页第19行至第4页第13行，和特别地，实施例1)。取决于单体的溶解性能，在不溶于水的或者微溶于水的单体(亦称油)的情况下，在特别简单的程序中进行水包油悬浮聚合(正相聚合)。在水溶性单体情况下，相反，将后者溶解在水中并且进行悬浮和在与水不混溶的或者仅与水微溶混的有机溶剂中聚合(反相聚合)。
已经发现，特别是在使用二乙烯基亚乙基脲或者二乙烯基亚丙基脲与优选的亲水取代烷基乙烯基醚如1，4-丁二醇单乙烯基醚、1，5-戊二醇单乙烯基醚、二甘醇单乙烯基醚或环己烷二甲醇单乙烯基醚结合的情况下，可以进行(正相)悬浮聚合。这提供了本发明的聚合物的非常简单的制备方法的优点，因为在单一反应步骤中获得了亲水聚合物，而无需执行复杂的反相悬浮聚合。根据本发明所用的亲水取代烷基乙烯基醚的其它主要优点在于不必进行随后的水解步骤以便制备亲水聚合物。反而，使用含羟基的乙烯基醚作为原材料导致含羟基的聚合物的直接形成。
以已知的方式进行悬浮聚合。
用于正相悬浮聚合的悬浮介质一般是水。
如已知的，一种或多种稳定剂和/或一种或多种界面-活性化合物可以被添加到悬浮介质中。
可使用的稳定剂是许多水溶性的高分子化合物或者还有细碎的无机化合物。
高分子稳定剂的实例是聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯、聚羧酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羟烷基纤维素、甲基纤维素或者聚乙二醇。优选使用聚乙烯醇。
可用作稳定剂的无机化合物例如是磷酸钙或者氢氧化镁。
盐、离子液体或者缓冲物质，例如Na2HPO4和NaH2PO4，可以另外被添加到水相中。
合适的界面-活性化合物是，特别地，阴离子和非离子型表面活性剂，如长链醇的乙氧基化物、乙氧基化单、二和三烷基苯酚、C12-C18烷基磺酸或芳基磺酸的碱金属和铵盐。
为进行本发明的聚合，将有机相亦称油相悬浮在水相中。在聚合开始和进行以后，聚合物通常可以被滤出或者以其它方式从反应混合物中去除。溶剂或其它添加剂的残余物可以通过用合适的溶剂洗涤或者例如通过蒸汽蒸馏来除去。
在一种实施方案中，除单体外，油相包括惰性溶剂(致孔剂)以便设定期望的孔径大小。
合适的有机溶剂(致孔剂)是，例如，脂肪族烃(C6-C18)，如，例如，己烷、十二烷或汽油混合物，脂环族化合物，如环己烷，芳香族烃，如甲苯、乙苯或二甲苯，或者醇，如脂族C4-C12-醇，例如庚醇、十二烷醇、环己醇，各种分子量的聚乙二醇或聚丙二醇，或者脂族羧酸的酯，如乙酸丁酯或丙酸丙酯，或者芳族羧酸的酯，如苯甲酸丙酯，或者酯，如丁基乙二醇乙酸酯或甘油三乙酸酯，或者醚，如二正丁醚、二正戊醚、二苯醚、乙二醇一苯醚和乙二醇二乙醚。
可以单独地或者以两种或更多种溶剂的混合物的形式使用这些溶剂。它们可以作为聚合物的溶胀剂或者沉淀剂并且这样影响了孔隙率。
本发明的聚合物的溶胀剂的实例是低级醇、脂族酯或芳香族烃如甲苯。
沉淀剂的实例是脂肪族烃，如十二烷或汽油混合物。聚合物的孔隙率可以通过溶剂的类型和数量以及聚合物的交联度来固定。
此外，作为自由基的一种或多种引发剂一般被添加到有机相中。
自由基引发剂的实例是有机过氧化物，如二叔丁基过氧化物、二苯甲酰过氧化物、双(o-甲基苯酰)过氧化物、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化环己酮，或者脂族偶氮化合物，如α，α′-偶氮二异丁腈、偶氮二氰基戊酸、1，1′-偶氮环己烷-1，1′-二腈或偶氮二甲酰胺(azodicarboxamide)。优选α，α′-偶氮二异丁腈。
可以借助于辐射例如紫外辐射而活化的引发剂还可以用于本发明作为自由基引发剂。
在悬浮聚合的相比一般可以在体积比为1∶20(油相-水相)至2∶1之间变化，优选的是该比值为1∶5-1∶1，特别优选的是1∶3-1∶1。
有机溶剂与单体的比值通常为1∶20-4∶1，优选地为1∶5-3∶1，特别优选地为1∶1-2.5∶1。
引发剂的浓度，基于单体的数量，一般为0.01wt％-10wt％，优选地0.1wt％-7wt％，特别优选地为0.2wt％-7wt％。
稳定剂的浓度，基于悬浮介质(通常为水)的数量，为0.01wt％-7wt％，通常为0.02wt％-5wt％，特别优选地为0.05wt％-2.5wt％。
然后通过强烈搅拌使两相混合来进行悬浮聚合。另外，混合物的温度通常维持在20-100℃，优选地40-100℃，达1-20小时。混合物一般在0.5-5小时内在40-100℃加热，随后再在70-100℃后聚合数小时。应当在全部时间对混合物进行搅拌。这些温度数据涉及其中水用作悬浮介质的体系。在使用其它极性溶剂而不是水的时候，其它的温度范围可能是可行的或者合适的，这取决于溶剂的沸点。
通常有利的是在保护性气体气氛中进行本发明的聚合。
最后，通常将混合物冷却至室温，除去有机溶剂，如果它们在聚合期间添加的话，并且在水、含水缓冲液或水与有机溶剂如乙醇的混合物中存储产物。
如果必要的话，通过筛分或者另一种类型的分类法，可以使聚合物到达期望的粒度分布。
如果进行反相悬浮聚合或者乳液聚合而不是正相悬浮聚合的话，本领域技术人员知道如何改变反应溶液的组成。
本发明的聚合可以同样地连续进行。本文中颗粒生产特别优选地使用静态混合器、特别地微混合器或者履带(caterpillar)混合器来进行。在这些混合器中，借助利用流动能量，通过流动管理，例如通过分离和再结合、扭转、变形和扩张，待混合的两种组分的空间分布受到了影响，使得在组分之间形成了用于扩散交换的大的界面，并且由于高剪切力可以实现特别均一的粒度分布。不同的混合器和它们的结构是已知的。例如，这种类型的体系描述于EP 1177243中。
为进行该反应，例如，水相连续地以所限定的体积流量流过微混合器。油相随后通过第二入口，同样以所限定的精确设置的体积流量来进料。两个体积流量的比值可以处于宽的范围内，并且取决于期望的粒度、性质和粒度的分布，水相和油相的粘度(这取决于反应温度)，以及反应动力学和最终混合物中的致孔剂的必需的比值，以便获得合适的孔结构。水相和油相间的体积流量比值优选为1∶10-100∶1，特别地，2∶1-20∶1。从静态混合器流出的悬浮液优选在连续操作的反应器中进行聚合。
同样可以颠倒上述程序。例如，对于聚合特别亲水的单体来说，后者通过水相来供给。在微混合器的辅助下，有关合成珠状聚合物的进一步的细节在EP 1177243中给出。
此外，本领域技术人员知道所得聚合物的粒度如何可以受到影响，尤其是通过悬浮稳定剂和界面-活性化合物的性质和添加数量以及搅拌强度。通常，3μm-500μm、优选3μm-300μm的粒径可以通过悬浮聚合来制得，这取决于搅拌器的类型和转速。颗粒可以具有不规则的形状或者可以优选地是球状的。
如果本发明的聚合物通过乳液聚合来制备的话，例如，可以制得20nm-3000nm、优选100-500nm的粒径。
本发明的聚合物还可以以膜、纤维、中空纤维、涂层的形式或者以整体铸型的形式来制备或者存在。整体铸型是立体物体，例如圆柱形式的。
本发明的聚合物可以同样地用作复合材料，即，例如，作为涂层，例如无机颗粒的涂层，或者模子，或者与例如无机成分混合。其实例是本发明的聚合物的颗粒，其可以通过可磁化的颗粒或者可磁化的芯的共聚而自身磁化。
本发明的聚合物优选地是无孔颗粒的形式或者特别优选地是多孔颗粒的形式。取决于所使用的成孔(porogenic)溶剂的类型和数量，孔径大小通常可以为2-300nm。根据本发明，孔径大小是指孔隙半径。优选地，孔径大小或孔隙半径为2-200nm。特别地，如果本发明的聚合物是整体铸型的形式，它们的孔径大小还可以高达1000nm。
在本发明材料中的孔隙分布可以是单峰的、双峰的或者寡峰的，优选地是单峰的或双峰的。
孔径大小优选通过尺寸排阻色谱法(SEC)来测量。在这方面，测量实例在实施例3和图2中给出。
本发明的亲水交联聚合物特别适合在色谱法中作为吸附剂，作为用于固定生物和/或催化活性物质的载体材料或者用于固相合成例如生物聚合物如核酸或肽或者用于组合化学的载体材料。
本发明的材料的特征在于良好的水解稳定性，特别地在碱性介质中，以及良好的压力/流动稳定性。此外，它们的高亲水性使得它们特别适于生物色谱方法。所述实例包含这些性能的另外的试验数据。
本发明的聚合物特别适合作为吸附剂。为此目的，它们以已知的方式引入到色谱柱或毛细管中。本发明的聚合物可以同样包装在用于色谱或其它用途的柱中。本发明因此还涉及色谱柱、毛细管或柱，其包含作为吸附剂或载体材料的本发明的聚合物。
本发明的聚合物可以以其天然形式使用，即，没有进一步的衍生步骤，例如，这取决于孔隙度设置(porosity set)，用于尺寸排阻色谱法(SEC)或减少溶液的含盐量，如果这种溶液包含靶分子的话，所述靶分子的分子量与所述盐的分子量差别很大，或者(本发明的聚合物可以)具有由一个或多个衍生步骤所造成的其它或另外的官能度。特别地，它们可以借助分离效应物来衍生。这些分离效应物可以是离子性的或中性的或者具有对一个或多个靶分子的优选的亲合性或者选择性。
分离效应物的共价结合通常通过聚合物上存在的官能团而实现，所述官能团例如是羟基，例如形成酯或优选醚官能，直接地或者通过连接基团或间隔基团。在另一优选的实施方案中，通过接枝聚合，如，例如，铈(IV)-催化的接枝聚合，实现连接到基层材料，形成至基层材料的C-C连接。
分离效应物为色谱领域的技术人员所知。分离效应物是取代物，其可以早在基层材料的合成期间或者随后引入到载体材料，并且影响载体材料的表面性能。特别地，借助分离效应物的载体材料的目标衍生产生了具有某些色谱性能的载体材料。特别地，分离效应物可以具有以下端基团：
a)离子性或可离子化基团，例如
-NR7R8或-N+R7R8R9，
其中
R7和R8，彼此独立地，
H、具有1-5个碳原子的烷基
和
R9具有1-5个碳原子的烷基
前提是，如果X＝-N+R7R8R9，R7和R8不能是H，
-胍(guanidinium)
-SO3-
-羧酸
b)疏水基团，例如-OR10或-NHR10，其中R10表示C1-C20-烷基、C6-C25-芳基、C7-C25-烷基芳基或C7-C25-芳基烷基，并且其中这些基团还可已经通过腈或C1-C5-烷氧基而衍生，并且其中，另外，一个或多个非相邻的CH2基团可以被NH或O替代，另外，一个或多个CH基团可以被N替代；
c)金属螯合基团；
d)亲硫性基团；
e)手性基团。
f)生物分子，如蛋白质(例如抗体、蛋白A)、肽、氨基酸、核酸、糖、生物素等。
g)有机基团，其具有对于某些靶分子的提高的亲合性或选择性(例如，单或双三嗪型分离效应物，根据WO 9710887和WO 04/052870)。
亲硫基团例如公开在EP 0 165 912中。
如果首先预期提供具有通用连接基团的聚合物，例如对于引入环氧基团来说，其可以与缩水甘油基化合物如丁二醇二缩水甘油醚反应。
此外，通过与触手状结构的接枝聚合，可以提供作为基层材料的本发明的聚合物，其又可以携带相应的分离效应物或者借助于所述触手状结构来官能化。该接枝优选根据EP 0 337 144来进行。所产生的链通过单体单元连接到基层材料。为此，将本发明的基层材料悬浮在单体溶液、优选水溶液中。聚合物材料的接枝在排除氧的常规氧化还原聚合过程中进行。所用的聚合催化剂是铈(IV)离子，因为这种催化剂在基层材料的表面上形成自由基位点，由此引发单体的接枝聚合。
通过包括铈盐的终止反应来终止聚合。为此，(平均)链长度可以受基层材料、引发剂和单体的浓缩比的影响。此外，可以使用均一的单体或者此外不同的单体的混合物；在后一情况中，形成了接枝共聚物。
用于制备接枝聚合物的合适的单体是符合通式V或VI的单体。
CR＊R＊＊＝CR11-Y     (通式V)
(通式VI)
这些单体是(甲基)丙烯酸(Y＝-COOH)、(甲基)丙烯酸衍生物，其中
烯丙胺(Y＝-CH2NH2，-CH2NR12R13)、(甲基)丙烯腈(Y＝-CN)、丙烯醛(Y＝-CHO)、乙烯基羧酸酯(Y＝-OCOCHR15R16)或者通式VI的亚乙烯基碳酸酯。
所有这些单体是可聚合的物质，其包含可逆结合基团，其可以借助于自由基在水溶液中聚合并且其可以是中性的、酸性的或碱性的。
如果所用的单体是通式VI的亚乙烯基碳酸酯或者通式V的乙烯基羧酸酯CR*R**＝CR11-OCOCHR15R16，所获得的产物随后优选被转化为含羟基的分离材料。这种转化成羟基段是通过本身已知的适度碱性或酸性的皂化来实现的。例如，可以在室温下使用K2CO3甲醇溶液进行反应，例如Y.Tezuka等在Macromol.Chem.186，685-694(1985)中所描述的。
在通式V和VI中，R11优选地表示H，即，丙烯酸衍生物是优选的。
通式V中的Y优选地表示
-COCHR15R16或-CH2NH2，次优选
-CN或-CHO。
R15和R16，彼此独立地，表示H或具有最多5个碳原子的烷基。基团R15和R16中的至少一个优选是H。以下基团是特别优选的：乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基和己酰氧基。
通式V中的Z表示-OR14、-OH或-NR12R13，优选-NR12R13。
本文中优选这样的化合物，其中Z表示-NR12R13，并且基团R12和R13之一是H。
基团R12和/或R13优选表示烷基、苯基、苯基烷基或烷基苯基，其中烷基和/或苯基可以被烷氧基、氰基、氨基、单或二烷基氨基、三烷基铵、羧基、磺酰基、乙酰氧基或乙酰氨基单或多取代，优选单或二取代，特别优选单取代。
基团R12和/或R13优选表示烷基、烷氧基烷基、氰基烷基、氨基烷基、单或二烷基氨基烷基、三烷基铵烷基、羧基烷基或磺酰基烷基，在烷基中具有最多10个碳原子、优选最多6个碳原子、特别优选最多4个碳原子，其可以是直链或支链的。R12和/或R13因此优选表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氧基乙基、2-，3-或4-氧杂戊基、2-，3-，4-或5-氧杂己基、2-，3-，4-，5-或6-氧杂庚基、异丙基、2-丁基、异丁基、2-甲基丁基、异戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-氧杂-3-甲基丁基、3-氧杂-4-甲基丁基、2-甲基-3-氧杂戊基、2-甲基-3-氧杂己基，此外还表示庚基、辛基、壬基或癸基。
此外还优选的是被氰基、羧基或磺酰基取代的烷基。因此，R12和/或R13优选表示氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基、氰基己基、2-氰基丙基、2-氰基丁基、羧基甲基、羧基乙基、羧基丙基、羧基异丙基、羧基丁基、羧基戊基、羧基己基、羧基-2-甲基丙基、羧基2-甲基丁基、磺酰基甲基、磺酰基乙基、磺酰基丙基、磺酰基丁基、磺酰基戊基、磺酰基己基、磺酰基-2-甲基丙基、磺酰基-2-甲基丁基、磺酰基-3-甲基丁基、磺酰基-2-甲基戊基、磺酰基-3-甲基己基或磺酰基-2-乙基戊基。
烷基此外优选被氨基、单或二烷基氨基或三烷基铵基团单取代。在本文中，烷基可以是相同的或不同的，并且具有最多10个、优选最多6个碳原子、特别优选最多4个碳原子，因此优选表示二甲氨基乙基、二乙氨基乙基、甲氨基乙基、甲氨基丙基、二甲氨基丙基、乙氨基乙基、丙氨基乙基、丙氨基丙基、二丙氨基乙基、二丙氨基丁基、二乙氨基乙基、三甲基铵乙基、三甲基铵丙基、三甲基铵丁基、三乙基铵乙基、三乙基铵丙基、三乙基铵乙基、氨基乙基、氨基丙基、氨基丁基或氨基戊基。所有这些烷基和被取代的烷基同样优选作为苯基上的取代基。
对于R12和/或R13还优选的是如下结构的砜硫醚-(CH2)n-SO2-(CH2)-S-(CH2)nOH，其中n＝2、3、4、5或6，优选2、3或4。
R12和/或R13优选还具有苯基的含义，其优选被氰基、氰基烷基、氨基、氨基烷基、单或二烷基氨基、烷基、烷氧基、烷氧基烷基、单或二烷基氨基烷基、三烷基铵或三烷基铵烷基、羧基、羧基烷基、磺酰基或磺酰基烷基单取代。这些取代基的优选含义相应于优选的烷基和被取代的烷基，如上所述。苯基上的取代基优选在对位。
对乙酰基苯基、对氨基苯基或对乙酰氨基苯基同样是R12和/或R13的优选含义。
对于R12和/或R13来说，还优选的是烷基苯基或苯基烷基，其中为烷基、被取代的烷基或被取代的苯基所指出的优选含义将同样适用。
因此，以下被取代的苯基，例如，被认为是特别优选的：4-氰基苯基、4-烷基苯基、4-(N，N-二甲氨基)苯基、4-(N，N-二烷基氨基乙基)苯基、4-乙氧基苯基、4-乙氧基乙基苯基、4-三烷基铵苯基、4-羧基苯基、4-磺酰基苯基、苯基乙基、4-(N-乙氨基)苯基丙基或4-氰基苯基乙基。
此外，通式V的优选的单体是其中R12和/或R13表示环状或二环基团的那些，所述环状或二环基团可以是芳族的或饱和的，具有5-10个碳原子，其中一个或多个CH或CH2基团已经被N或NH，N或NH和S，或N或NH和O替代。
R12和/或R13因此优选还表示吡啶基团、咪唑基团、吲哚基团，此外优选吡咯、嘧啶、吡嗪、喹啉或异喹啉基团。
R12和/或R13还可例如表示噻唑、噻二唑、吗啉、三嗪、哌嗪、苯并噻唑、嘌呤、吡唑、三唑、吡咯烷或异唑基团。
本文中特别优选的是芳族杂环基。
基团R12和R13，为了获得合适的交换剂，必须彼此相互匹配，使得两个基团包含酸性或碱性基团或者基团之一是中性的。相应地，本领域技术人员在分配基团方面是没有困难的，因此在组合合适的R12和R13基团方面(这取决于期望的离子交换剂的功能和任务)是没有困难的。
两个基团R12和R13之一优选是中性基团。
R14优选表示烷基、烷氧基烷基、氰基烷基、羧基烷基或磺酰基烷基，在烷基中具有最多10个碳原子、优选最多6个碳原子、特别优选最多4个碳原子，其可以是直链或支链的。R14因此优选表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氧基乙基、2-，3-或4-氧杂戊基、异丙基、2-丁基、异丁基、2-甲基丁基、异戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-氧杂-3-甲基丁基、3-氧杂-4-甲基丁基、2-甲基-3-氧杂戊基或2-甲基-3-氧杂己基。
此外还优选的是被氰基、羧基或磺酰基取代的烷基。因此，R14优选表示氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基、氰基己基、2-氰基丙基、2-氰基丁基、羧基甲基、羧基乙基、羧基丙基、羧基异丙基、羧基丁基、羧基戊基、羧基己基、羧基-2-甲基丙基、羧基2-甲基丁基、磺酰基甲基、磺酰基乙基、磺酰基丙基、磺酰基丁基、磺酰基戊基、磺酰基己基、磺酰基-2-甲基丙基、磺酰基-2-甲基丁基、磺酰基-3-甲基丁基、磺酰基-2-甲基戊基、磺酰基-3-甲基己基或磺酰基-2-乙基戊基。
所有这些烷基和被取代的烷基同样优选作为苯基上的取代基。
R14优选还具有苯基的含义，其优选被氰基、氰基烷基、烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羧基、羧基烷基、磺酰基或磺酰基烷基单取代。这些取代基的优选含义相应于优选的烷基和被取代的烷基，如上所述。苯基上的取代基优选在对位。
通式V的单体中的R*和R**优选表示H。
通式VI中的R*和R11优选表示H。
具有2-100个、优选5-60个、特别地10-30个单体单元的链一般接枝到基层材料上。
如上所述，存在着其中仅仅一种类型的分离效应物存在于基础基质中的吸附剂(“单模式”吸附剂)和其中在吸附剂中存在至少两种不同类型的分离效应物的共聚物或“混合模式”吸附剂。“单模式”吸附剂根据分离效应物和溶质间的一种类型的相互作用来分离溶解物质(溶质)。当使用混合模式吸附剂时，溶解物质(溶质)的分离基于分离效应物和溶质间的不同类型的相互作用。这种类型的色谱法被称为混合模式色谱。
在最简单的情况下，例如，利用基础基质的疏水性以便通过引入离子分离效应物来提供适于混合模式色谱的吸附剂。通过基础基质与两种不同反应物的反应，其中例如反应物之一将疏水基团引入基础基质而另一反应物将离子基团引入基础基质，使得混合模式吸附剂也是可使用的。两种程序的缺点在于不同类型的分离效应物之间的空间关系不确定。
这种缺点在混合模式吸附剂的情况下被避免了，其中在配位体中结合了不同的分离效应物。这种配位体结合到基础基质。
上述两种类型的混合模式吸附剂描述于L.W.McLaughlin(1989)的综述文章(Chem.Rev.89，309-319)中。例如，可以由氯丙基-取代的载体材料，通过将氯衍生物转化为溴衍生物，随后与苄基二甲胺反应：配位体通过C3链被结合到基础基质，来制备其不同的分离效应物结合在单一配位体中的混合模式吸附剂。这之后是二甲基-取代的铵基团，亲油苄基结合于此。通过氨丙基-取代的载体材料与对二乙氨基苯甲酸反应可获得配位体中的疏水性和离子型分离效应物的反向配置：在这种配位体中，叔氨基在基础基质的远侧取向，而在前者情况中，疏水苯甲基排列在远侧。
具有两个分离效应物的这种配位体的其它实施方案公开在以下文件中：WO 96/09116、WO 97/29825、WO 00/69872和WO 01/38228。专利申请EP 04028798.9公开了更多的络合配位体，其各自具有多于1个的分离效应物，和阴离子交换基团，其氮的形式是多环结构的氮杂衍生物，例如奎宁环(quininuclidine)体系。其实例是：
天然聚合物或具有分离效应物的本发明的聚合物的可能应用可以包括，例如，
-选择性、部分选择性或无选择性结合或吸附一种或多种目标组分以便从基质将其除去
-选择性、部分选择性或无选择性结合或吸附一种或多种次要组分以便从基质将该次要组分除去
-通过尺寸排阻色谱法，仅仅根据分子大小而不结合或吸附一种或多种组分来分离物质混合物，
-从天然源中分离、富集和/或消耗生物聚合物
-从重组体源中分离、富集和/或消耗生物聚合物
-从无限增殖化细胞系和其培养上层清液或者从植物、特别地转基因植物分离、富集和/或消耗生物聚合物
-从B-细胞系和其衍生物、淋巴细胞和杂交瘤细胞系和其培养上层清液中分离、富集和/或消耗生物聚合物
-蛋白质和肽的分离、富集和/或消耗
-酶的分离、富集和/或消耗
-单克隆和多克隆的抗体和天然存在或重组体抗体片段的分离、富集和/或消耗
-磷酸化肽/蛋白质和核酸的分离、富集和/或消耗
-食品添加剂的分离、富集和/或消耗
-单和多糖的分离、富集和/或消耗
-糖基化蛋白质的分离、富集和/或消耗
-单链或双链DNA的分离、富集和/或消耗
-质粒DNA的分离、富集和/或消耗
-RNA的分离、富集和/或消耗
-病毒的分离、富集和/或消耗
-寄主细胞蛋白质的分离、富集和/或消耗
-寡和多核苷酸的分离、富集和/或消耗
-脂质体的分离、富集和/或消耗
-血液和牛奶产品的分离、富集和/或消耗
-低分子量活性药物成分(APIs)的分离、富集和/或消耗
-从API药物载体(例如API/脂质体加合物或API/纳米颗粒加合物)除去API
-对映异构物的分离、富集和/或消耗
取决于分离效应物的类型，本发明的聚合物的用途例如相应于亲和色谱法、离子交换色谱法、疏水性相互作用色谱法、尺寸排阻色谱法、手性色谱法或混合模式色谱法或液-液分配色谱法。
本发明的聚合物，以其天然形式或者具有与应用相应的分离效应物，可被用于已知的其中使用吸附剂的色谱理论方法中。这些方法原则上可以被分成间歇方法和连续方法。间歇方法的实例例如在下述文献中提到：″Preparative Chromatography″(Ed.H.Schmidt-Traub，Wiley-VCH Verlag Weinheim，2005，ISBN 3-527-30643-9，183-189页)。进一步的实例尤其是快速色谱法、膨胀床色谱法。此外，本发明的聚合物，以其天然形式或者具有与应用相应的分离效应物，可被用于连续方法，如，例如，模拟移动床色谱法。连续方法的进一步的实例描述在下述文献中：″Preparative Chromatography″(Ed.H.Schmidt-Traub，Wiley-VCH Verlag Weinheim，2005，ISBN 3-527-30643-9，190-204页)。
连续方法和间歇方法都可以进行，这取决于目的，等度的(isocratically)或者还是使用梯度技术。本领域技术人员知道本发明的吸附剂，天然的或者具有分离效应物的，将如何在所述方法之一中为所期望的目的而进行使用。
本发明的聚合物还可以用于薄层色谱法。
即使没有更进一步的说明，也认为本领域技术人员将能以最宽的范围利用上述描述。优选的实施方案和实施例因此应当仅仅被认为是描述性的公开内容，其决不以任何方式对本发明进行限制。
上述和下述的全部申请、专利和出版物的全部公开内容，特别是相应的申请EP 05 016 846.7(申请日为03.08.2005)都被结合到本申请中作为参考。
实施例
1.由丁二醇单乙烯基醚和二乙烯基亚乙基脲制备共聚物
将1050ml的去离子水(DI水)装入双壁反应器中，在其中溶解0.32g的磷酸三丁酯、4.2g的硫酸钠、0.01g的月桂基磺酸钠和2.1g的聚乙烯醇作为稳定剂。有机相，由96.25g的丁二醇单乙烯基醚、78.45g的二乙烯基亚乙基脲、175g的十二烷醇和4.2g的α，α′-偶氮二异丁腈组成，在组分混合和溶解之后，在搅拌下在室温下被添加到水相中。强力搅拌悬浮液，并且随后升温至70℃，同时用氮气冲洗。约2小时后，在80℃继续聚合4小时。冷却至室温后，滤出聚合物，通过蒸汽蒸馏除去致孔剂，将产物在20％乙醇溶液中存储。
基于干重，获得130g的聚合物。平均粒度是80μm。
多孔结构的表征：
比表面积(BET)：322m2/g
反应产物的溶胀体积是4.3ml/g。
2.测定蛋白质的保留行为(非特异性结合)
使用随盐浓度而变的蛋白质的保留行为的测定来研究未改性的载体材料的蛋白结合性能。因为蛋白质仅仅非特异性地结合到未改性的载体材料，那么如果背景结合尽可能少的出现，将是有利的。
与含1，2-二羟基-3-烯丙氧基丙烷和亚甲基双丙烯酰胺的未改性的共聚物(其是市售可得的，商品名获自Merck KGaA，Germany)相比描述了本发明材料(按实施例来制备)的结合性能。图1显示了蛋白质溶菌酶和牛血清白蛋白的结合性能和NaNO3的结合性能。缩写FP表示B/D表示含丁二醇单乙烯基醚和二乙烯基亚乙基脲的本发明的共聚物。实测蛋白质的回收率，如在运行条件下从柱洗提的蛋白质的光量测定量与施加到柱的蛋白质的商所指出的，在全部实验条件下大于90％。
3.本发明的聚合物的尺寸排阻色谱
本发明的聚合物的直观多孔结构例如在图2中通过各种分子量的葡聚糖的实验测定的分配系数Kd所显示，所述分子量由葡聚糖的粘度半径表示。
4.碱稳定性研究
按实施例1制备的本发明的材料在室温下存储在0.5M NaOH(体积比NaOH∶聚合物凝胶＝4∶1)中。
在一段时间后，在分离作为标记化合物的各种茁霉多糖(pullulane)(PSS，Mainz，Germany)中，比照其保留行为来测试聚合物的分离性能。
洗脱液：100mM NaCl，20mM NaH2PO4，pH 7.2
柱：300×10mm，流速：0.8mL/min，折光率检测器。
图3显示了结果。清楚表明在稀释氢氧化钠溶液中的存储对分配系数绝对没有作用。
5.)蛋白质混合物的分离
本发明的聚合物，在本实施例中由65wt％的丁二醇单乙烯基醚和35wt％的二乙烯基亚乙基脲的共聚物组成，形式是球状的多孔颗粒，平均粒径为107μm，其借助于铈(IV)-引发的2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸的接枝聚合而具有阳离子型分离效应物，这相应于WO 03/031062中的制备实施例A2在第10页所描述的程序。基于1g的干物质，获得了1195μmol的在这种聚合物中官能SO3基团的密度。所制备的离子交换剂材料(批次：BDM SO3DZ38)被引入SuperformanceTM玻璃柱，GoetecLabortechnik(吸附剂床的深度为40mm，直径10mm)，并且用由20mMNaH2PO4(pH 6.0)组成的缓冲液平衡。将500μl的在20mM NaH2PO4中的5mg/mL的糜蛋白酶原A、5mg/mL的溶菌酶和5mg/mL的细胞色素C的溶液施加到柱。在施加后，在12柱体积的过程期间经线性梯度进行洗脱直至100％的20mM NaH2PO4，1M NaCl(pH＝6.0)的溶液。本发明的聚合物的洗脱性能导致分离了混合物中的单种蛋白质。图4显示了相关的色谱。
6.)压力/流动性能
由65wt％的丁二醇单乙烯基醚和35wt％的二乙烯基亚乙基脲组成的以其天然形式的本发明的聚合物(批次：BDM PS02/E)被引入SuperformanceTM玻璃柱，Goetec Labortechnik，其直径为50mm。吸附剂床的深度是20厘米。球状多孔聚合物的平均粒径是107μm。测量该柱压差随100mM NaCl，20mM NaH2PO4(pH 6.0)溶液的流速的变化情况。即使在非常高的1400cm/h的流速下，压差也小于3巴。图5显示了压力/流量测量的相关的图形表示。

Claims (20)

1. 基于共聚物的聚合物，所述共聚物至少包含
a) 至少一种通式I的亲水取代烷基乙烯基醚
其中R1、R2、R3彼此独立地可以是H或-CH3，
和R4是具有至少一个羟基的基团
和
b)至少一种交联剂，其符合通式II，
其中，X是二价烷基，其具有2-5个碳原子，其中一个或多个亚甲基，其是不相邻的并且其不位于N的直接相邻部分，可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H原子可以彼此相互独立地被羟基、C1-C6烷基、卤素、NH2、C5-C10芳基、NH-(C1-C8)烷基、N-(C1-C8)烷基2、C1-C6烷氧基或C1-C6亚烷基-OH取代，
其中交联剂的比例为20-90 wt%。
2. 根据权利要求1的聚合物，其特征在于通式I中的R4是直链或者支链的C1-C10烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6烷基、C5-C10芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6烷氧基或者C1-C6亚烷基-OH取代并且其中至少一个OH基团存在于C1-C10烷基上或者存在于取代基上，
或者脂环族基团，其具有5-10个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中脂环族基团的一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6烷基、C5-C10芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6烷氧基或者C1-C6亚烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于脂环族环上或者存在于侧链或取代基上。
3. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所用的亲水取代烷基乙烯基醚是1,2-乙二醇单乙烯基醚、1,3-丙二醇单乙烯基醚、1,4-丁二醇单乙烯基醚、1,5-戊二醇单乙烯基醚、1,6-己二醇单乙烯基醚、二甘醇单乙烯基醚或环己烷二甲醇单乙烯基醚。
4. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所用的交联剂是二乙烯基亚乙基脲(1,3-二乙烯基咪唑啉-2-酮)或二乙烯基亚丙基脲(1,3-二乙烯基四氢嘧啶-2-酮)。
5. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所述聚合物是多孔的，其孔径大小是2-200 nm。
6. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所述聚合物的形式是直径为3-300μm的颗粒。
7. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所述聚合物已经借助于分离效应物而衍生。
8. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所述聚合物已经借助于通过接枝聚合而附着于该聚合物的结构而衍生。
9. 根据权利要求1或2的聚合物，其特征在于所述聚合物已经借助于通过用铈(IV)催化的接枝聚合而附着于该聚合物的结构而衍生。
10. 根据权利要求8的聚合物，其特征在于所述结构是由两种或更多种不同的单体制备的共聚物。
11. 一种制备聚合物的方法，其特征在于共聚合通式I的至少一种亲水取代烷基乙烯基醚和至少一种交联剂，所述交联剂符合通式II，
其中R1、R2、R3彼此独立地可以是H或-CH3，
和R4是具有至少一个羟基的基团
和
其中，X是二价烷基，其具有2-5个碳原子，其中一个或多个亚甲基，其是不相邻的并且其不位于N的直接相邻部分，可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH或者N替代，并且亚甲基的一个或多个H原子可以彼此相互独立地被羟基、C1-C6烷基、卤素、NH2、C5-C10芳基、NH-(C1-C8)烷基、N-(C1-C8)烷基2、C1-C6烷氧基或C1-C6亚烷基-OH取代，
其中交联剂的比例为20-90 wt%。
12. 根据权利要求11的方法，其特征在于使用通式I的亲水取代烷基乙烯基醚，其中R4是直链或者支链的C1-C10烷基，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6烷基、C5-C10芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6烷氧基或者C1-C6亚烷基-OH取代并且其中至少一个OH基团存在于C1-C10烷基上或者存在于取代基上，
或者脂环族基团，其具有5-10个碳原子，其中一个或多个非相邻的亚甲基可以被O、C=O、S、S=O、SO2、NH、NOH、N替代和/或其中脂环族基团的一个或多个H原子可以彼此独立地被C1-C6烷基、C5-C10芳基、卤素、NH2、NH(C1-C8)烷基、N(C1-C8)烷基2、C1-C6烷氧基或C1-C6亚烷基-OH取代，其中至少一个OH基团存在于脂环族环上或者存在于侧链或取代基上。
13. 根据权利要求11或12的方法，其特征在于进行自由基悬浮聚合。
14. 根据权利要求13的方法，其特征在于自由基悬浮聚合在作为悬浮介质的水中在至少一种悬浮稳定剂和任选的其它添加剂的存在下进行。
15. 根据权利要求11或12的方法，其特征在于聚合期间的温度为40-100℃。
16. 根据权利要求11或12的方法，其特征在于亲水取代烷基乙烯基醚和交联剂的使用重量比为10:90-80:20。
17. 根据权利要求11或12的方法，其特征在于在添加一种或多种致孔剂的情况下进行聚合。
18. 根据权利要求13的方法，其特征在于自由基悬浮聚合在作为悬浮介质的水中在无机盐和界面-活性化合物的存在下进行。
19. 色谱柱、毛细管或柱，其包含根据权利要求1-10中的任一项的聚合物作为吸附剂或载体材料。
20. 根据权利要求1-10中的任一项的聚合物作为色谱法中的吸附剂、作为固定生物或催化活性物质的载体材料或者作为固相合成的载体材料的用途。
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