CN115443266B - 用于生物材料捕集的单体、聚合物和制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了单体、由此类单体形成的聚合物和用于生物材料捕集的包含此类聚合物的制品，其中单体由以下通式(I)表示：CH2＝CR1‑C(＝O)‑X‑R2‑Z‑X3‑NR3‑C(＝X2)‑X1‑R4，其中：R1为H或‑CH3；R2为(杂)烃亚基；X为‑O‑或‑NH‑；X1为‑O‑、‑S‑、‑NH‑、或单键；X2为‑O‑或‑S‑；X3为‑O‑或‑NR5‑；R4为氢、(杂)烃基、或‑N(R3)2；每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基；并且Z为‑C(＝O)‑或‑NH‑C(＝O)‑。

Description

用于生物材料捕集的单体、聚合物和制品
背景技术
目标生物材料，诸如病毒和生物大分子(包括活细胞的组分或产物，例如蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸)的检测、定量、分离和纯化一直以来都是研究人员的目标。
从诊断上来讲，检测和定量是重要的，例如，作为各种生理条件(诸如疾病)的指示。生物大分子的分离和纯化对治疗性用途和生物医学研究是重要的。
聚合物材料已广泛用于各种目标生物材料的分离和纯化。此类分离和纯化方法可基于多个结合因子或机制中的任何一者，该多个结合因子或机制包括离子基团的存在、目标生物材料的尺寸、疏水相互作用、亲和相互作用、共价键的形成等。
基于膜的技术，尤其是在一次性形式中，在生物医药和疫苗制造过程中变得越来越重要。膜已用于无源的、基于尺寸的分离(例如，在病毒清除应用中)，并且最近已用于有源过滤(例如，在纯化工艺的后期用于清除微小污染物)。
具有相对较高生物材料结合能力的配体官能化基材(特别是配体官能化膜)是特别期望的。已知来源于乙烯基二甲基吖内酯(VDM)和甲基丙烯酸异氰酸基乙酯(IEM)的离子交换单体提供与生物物质具有增强的结合能力的接枝基材。当与常规的可商购获得的共聚单体接枝为共聚物时，通常观察到结合能力的显著降低。因此，期望新的单体，其不会降低此类离子交换单体的结合能力，或降低结合能力至较小的程度。
发明内容
本公开提供了单体、由此类单体形成的聚合物和用于生物材料捕集的包含此类聚合物的制品。
在一个实施方案中，本公开提供了由以下通式(I)表示的单体：CH2＝CR1-C(＝O)-X-R2-Z-X3-NR3-C(＝X2)-X1-R4，其中：R1是H或-CH3；R2为(杂)烃亚基；X为-O-或-NH-；X1为-O-、-S-、-NH-、或单键；X2为-O-或-S-；X3为-O-或-NR5-；R4为氢、(杂)烃基、或-N(R3)2；每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基)；并且Z为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种聚合物，其包含式(I)的至少一种单体的互聚单元。
此类聚合物可以是共聚物并且包括由以下通式(XII)表示的至少一种单体的互聚单元：
CH2＝CR21-C(＝O)-X20-R22-Z20-X23-Y20，其中：R21为H或-CH3；R22为(杂)烃亚基；X20为-O-或-NH-；X23为-O-或-NR25-；Z20为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-；Y20为氢、(杂)烃基或-NR23-C(＝X22)-X21-R24；X21为-O-、-S-、-NH-、或单键；X22为-O-或-S-；R24为氢、(杂)烃基、或-N(R23)2；并且每个R23和R25独立地为氢或(杂)烃基。此类聚合物可以接枝到基材。
在另一个实施方案中，本公开提供了一种用于生物材料捕集的制品，该制品包括多孔聚合物基材；以及负荷在多孔基材上的如本文所述的聚合物。
如本文所用，“烷基”是指为烷烃基的一价基团并且包括直链、支链、环状和二环烷基以及它们的组合，包括未取代的和取代的烷基两者。除非另外指明，否则烷基基团通常包含1至30个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团包含1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。“烷基”基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等等。
术语“亚烷基”是指为烷烃的自由基的二价基团并且包括直链基团、支链基团、环状基团、二环基团或它们的组合。除非另外指明，否则烷亚基基团通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中，烷亚基基团具有1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。在一些实施方案中，烷亚基是具有1至12个碳原子的直链饱和二价烃，并且在一些实施方案中，烷亚基是具有3至12个碳原子的支链饱和二价烃，例如甲亚基、乙亚基、丙亚基、2-甲基丙亚基、戊亚基、己亚基、1,4-环己亚基、1,4-环己基二甲亚基等。
术语“芳基”是指为芳族并且任选地碳环的一价基团。芳基具有至少一个芳族环并且可以任选地包括芳烷基或烷芳基基团。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。除非另外指明，否则芳基基团通常含有6至30个碳原子。在一些实施方案中，芳基基团含有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、苄基、苯乙基、甲苯基、氯苯基、甲氧基苯基、萘基、二苯基、菲基和蒽基。
术语“亚芳基”是指为芳族并且任选地碳环的二价基团。亚芳基具有至少一个芳环。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的或饱和的。在一些实施方案中，亚芳基基团具有至多5个环、至多4个环、至多3个环、至多2个环或一个芳族环。例如，亚芳基基团可为亚苯基。除非另外指明，否则亚芳基基团常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。
术语“杂原子”是指除碳或氢之外的原子。
术语“烃基”包括芳基和烷基。“烃亚基”包括芳亚基和烷亚基。
术语“(杂)烃基”包括烃基(烷基和芳基)基团，以及杂烃基(杂烷基和杂芳基)基团。杂烃基基团包括一个或多个悬链(链中)杂原子或一个或多个包括杂原子(诸如氧、硫或氮原子)的取代基。杂烃基基团可任选地包含一个或多个悬链(链中)官能团，该悬链官能团包括酯官能团、酰胺官能团、脲官能团、氨基甲酸酯官能团和碳酸酯官能团。除非另外指明，否则非聚合(杂)烃基基团通常包含1至60个碳原子、1至40个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。如本文所用的此类杂烃基的一些示例包括但不限于甲氧基乙基、乙氧基丙基、丙氧基乙基、4-二苯基氨基丁基、2-(2'-苯氧基乙氧基)乙基、3,6-二氧杂庚基、3,6-二氧杂己基-6-苯基、2-咪唑基、3-呋喃基和3-吲哚甲基。
术语“(杂)烃亚基”包括烃亚基(烷亚基和芳亚基)基团以及杂烃亚基(杂烷亚基和杂芳亚基)基团。杂烃亚基基团包括一个或多个悬链(链中)杂原子或一个或多个包括杂原子(诸如氧、硫或氮原子)的取代基。杂烃亚基基团可任选地包含一个或多个悬链(链中)官能团，该悬链官能团包括酯官能团、酰胺官能团、脲官能团、氨基甲酸酯官能团和碳酸酯官能团。除非另外指明，否则非聚合(杂)烃亚基基团通常包含1至60个碳原子、1至40个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。如本文所用的此类杂烃亚基的一些示例包括但不限于氧二乙亚基、3-硫代丁亚基、3-二苯基氨基丁亚基、2-(2'-苯氧基乙氧基)乙亚基、3,6-二氧杂庚亚基、3,6-二氧杂己基-6-苯亚基、2,5-呋喃亚基、2,6-吡啶亚基(也称为2,6-吡啶二基)和2,5-噻吩二甲亚基。
术语“氢键受体”是指选自具有孤电子对的氧、氮和硫的杂原子。
术语“氢键供体”是指由共价键合至杂原子的氢原子组成的部分，该杂原子选自氧、氮和硫。
术语“烯键式不饱和的基团”指可自由基聚合的具有碳-碳双键(或三键)的那些基团，并且包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基和乙烯氧基、烯丙基和烯丙氧基以及炔基。
术语“羰基亚氨基”是指式-(CO)NR-的二价基团或部分，其中R为氢、烷基(例如，选自具有一至四个碳原子的烷基基团)或芳基(优选氢)。
术语“亚氨基羰基亚氨基”是指式-N(R)-C(O)-N(R)-的二价基团或部分，其中每个R独立地为氢、烷基(例如，选自具有一至四个碳原子的烷基基团)或芳基(优选地，至少一个R为氢；更优选地，两者均为氢)。
术语“亚氨基硫代羰基亚氨基”是指式-N(R)-C(S)-N(R)-的二价基团或部分，其中每个R独立地为氢、烷基(例如，选自具有一至四个碳原子的烷基基团)或芳基(优选地，至少一个R为氢；更优选地，两者均为氢)。
术语“氧基羰基亚氨基”是指式-O-C(O)-N(R)-的二价基团或部分，其中R为氢、烷基(例如，选自具有一至四个碳原子的烷基基团)或芳基(优选氢)。
术语“氧基硫代羰基亚氨基”是指式-O-C(S)-N(R)-的二价基团或部分，其中R为氢、烷基(例如，选自具有一至四个碳原子的烷基基团)或芳基(优选氢)。
术语“硫代羰基亚氨基”是指式-(CS)NR-的二价基团或部分，其中R为氢、烷基(例如，选自具有一至四个碳原子的烷基基团)或芳基(优选氢)。
术语“聚合物”和“聚合物材料”包括但不限于有机均聚物，共聚物诸如例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三聚物等，以及它们的共混物和改性物。此外，除非另外明确限制，否则术语“聚合物”应包括材料的所有可能的几何构型。这些构型包括但不限于全同立构、间同立构和无规立构对称。
术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求书中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组，但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。所谓“由……组成”是指包括并且限于短语“由……组成”随后的内容。因此，短语“由……组成”指示列出的要素为所需的或强制性的，并且不可存在其他要素。所谓“基本上由……组成”是指包括在该短语之后所列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其他要素。因此，短语“基本上由……组成”指示所列要素为所需的或强制性的，但其他要素为任选的并且可存在或可不存在，取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。以开放式语言(例如，包括及其派生词)引用到本说明书中的任何要素或要素的组合被认为是以封闭式语言(例如，由……组成及其派生词)并且以部分封闭式语言(例如，基本上由……组成及其派生词)另外地引用。
词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开的实施方案。然而，在相同的情况或其它情况下，其它权利要求也可能为优选的。此外，对一个或多个优选的权利要求的表述并不意味着其他权利要求为不可用的，并且并非旨在将其他权利要求排除在本公开的范围之外。
在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”和“所述”并非仅旨在指单一实体，而是包括一般类别，其具体示例可用于例示。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”可与术语“至少一个(种)”互换使用。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。
如本文所用，术语“或”一般按其通常的意义使用，包括“和/或”，除非该上下文另外清楚地指出。
术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。
另外在本文中，所有数值假定通过术语“约”修饰，并且在某些实施方案中优选地通过术语“精确地”修饰。如本文所用，关于所测量的量，术语“约”是指所测量的量方面的偏差，这个偏差为如一定程度地小心进行测量的技术人员应当能预期的那种与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。在本文中，“至多”某数字(例如，至多50)包括该数字(例如，50)。
另外在本文中，通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
如本文所用，术语“室温”是指20℃至25℃或22℃至25℃的温度。
术语“在范围中”或“在范围内”(以及类似的表述)包括所述范围的端点。
本文所公开的替代要素或实施方案的分组不应理解为限制性的。每个组成员可以单独引用和受权利要求书保护或者与组中的其他成员或其中发现的其他要素以任何组合方式引用和受权利要求书保护。预期组的一个或多个成员可能因便利性和/或专利性的原因而包含在组中或从组中删除。发生任何此类包含或删除时，说明书在本文中被视为含有修改的组，从而满足对所附权利要求书中使用的所有马库什组的书面说明。
当基团多于一次出现在本文所述的式中时，无论是否明确陈述，每个基团都是“独立地”选择的。例如，当式中存在不止一个Y基团时，每个Y基团被独立地选择。此外，这些基团内包含的子基团也是独立地选择的。例如，当每个Y基团包含R，则每个R也是独立选择的。
贯穿本说明书的对“一个实施方案”、“实施方案”、“某些实施方案”或“一些实施方案”等的引用，意指结合实施方案描述的具体特征、构型、组成或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在各处出现的此类短语不一定是指本发明中的相同实施方案。此外，具体特征、构型、组合物或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式进行组合。
本公开的以上发明内容并不旨在描述本发明的每个公开实施方案或每种实施方式。以下描述更具体地举例说明了例示性实施方案。在本申请通篇的若干处，通过示例列表提供了指导，这些示例可以各种组合使用。在每种情况下，所引用的列表都只用作代表性的组，并且不应被理解为排他性列表。因此，本公开的范围不应限于本文所述的特定说明性结构，而应至少扩展至由权利要求书的语言所描述的结构以及这些结构的等同形式。本说明书中正面引用的作为替代方案的任何要素可根据需要以任何组合明确地包括于权利要求书中或从权利要求书排除。虽然本文可能已经讨论了各种理论和可能的机理，但在任何情况下都不应将此类讨论用于限制可受权利要求书保护的主题。
具体实施方式
本公开提供了单体、由此类单体形成的聚合物和用于生物材料捕集的包含此类聚合物的制品。
本公开的单体是亲水性的并且含有多个氢键供体和受体。这些单体可用于提供具有增加量的链间氢键合相互作用和链内氢键合相互作用(即，相邻单体单元之间的H键合增加)的聚合物。
这些亲水性单体可用于膜的表面改性，例如疏水膜和非织造物。它们可以用作病毒减少膜。
此外，由于它们用于氢键合的广泛能力，它们可用于制备水凝胶，可能施加到伤口敷料等。
它们可用于形成可用于生物医药纯化的官能化膜和非织造物。特别地，当如美国专利号10,352,835(Rasmussen等人)中所描述的基于异氰酸基乙基甲基丙烯酸酯的离子交换单体用作共聚单体时，其可以用于提供具有非常高的蛋白质结合能力的接枝共聚物。虽然不受理论的束缚，但据信新单体的反应性比率更类似于离子单体的反应性比率，从而导致更多的随机或统计共聚物形成。
单体
本公开提供了由以下通式(I)表示的单体(即，不带电的单体)：
CH2＝CR1-C(＝O)-X-R2-Z-X3-NR3-C(＝X2)-X1-R4(I)
其中：
R1为H或-CH3；
R2为(杂)烃亚基；
X为-O-或-NH-；
X1为-O-、-S-、-NH-、或单键；
X2为-O-或-S-；
X3为-O-或-NR5-；
R4为氢、(杂)烃基、或-N(R3)2；
每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基；并且
Z为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-。
在式(I)的某些实施方案中，R1为-CH3。
在式(I)的某些实施方案中，R2是(C1-C10)(杂)烃亚基、(C1-C6)(杂)烃亚基或(C1-C4)(杂)烃亚基。在某些实施方案中，R2是(C1-C10)(杂)烷亚基、(C1-C6)(杂)烷亚基或(C1-C4)(杂)烷亚基(即，烷亚基或含杂原子的烷亚基)。在某些实施方案中，R2为(C1-C10)烷亚基、(C1-C6)烷亚基或(C1-C4)烷亚基。
在式(I)的某些实施方案中，X为-O-。
在式(I)的某些实施方案中，X1为-NH-或单键。
在式(I)的某些实施方案中，当X1是-NH-时，R4是H。在式(I)的某些实施方案中，当X1是单键时，R4是(杂)烃基。在式(I)的某些实施方案中，当X1是单键时，R4是烃基。在式(I)的某些实施方案中，当X1是单键时，R4是甲基或苯基。
在式(I)的某些实施方案中，X2为-O-。
在式(I)的某些实施方案中，X3为-NR5-。
在式(I)的某些实施方案中，R5为氢。
在式(I)的某些实施方案中，R3为氢。
在式(I)的某些实施方案中，Z为-NH-C(＝O)-。
在某些实施方案中，式(I)的单体可以由通式(II)的烯基吖内酯与通式(IV)的含亲核基团的化合物的反应制备。在某些实施方案中，式(I)的单体可以由通式(III)的烯键式不饱和异氰酸酯与通式(IV)的含亲核基团的化合物的反应制备。
式(II)的烯基吖内酯化合物是：
其中：
R1为氢或甲基；并且
R2为(杂)烃亚基。
通式(III)的烯键式不饱和异氰酸酯为：
CH2＝C(R1)-C(＝O)-X-R2-N＝C＝O(III)
其中：
R1为氢或甲基；并且
R2为(杂)烃亚基。
通式(IV)的含亲核基团的化合物为：
H-X3-N(R3)-C(＝X2)-X1-R4(IV)
其中：
X1为-O-、-S-、-NH-、或单键；
X2为-O-或-S-；
X3为-O-或-NR5-；
R4为氢、(杂)烃基、或-N(R3)2；并且
每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基。
在某些实施方案中，式(IV)的含亲核基团的化合物选自：
通式(V)R4-NH-C(＝X2)-N(R3)-N(R5)-H的(硫代)氨基脲；
通式(VI)R4-C(＝X2)-N(R3)-N(R5)-H的(硫代)酰肼；
通式(VII)R4-C(＝X2)-N(R3)-OH的(硫代)异羟肟酸；
通式(VIII)R4-O-C(＝O)-N(R3)-N(R5)-H的肼基甲酸酯；
通式(IX)R4-S-C(＝S)-N(R3)-N(R5)-H的二硫代肼基甲酸酯；以及
通式(X)R4-NH-C(＝X2)-N(R3)-OH的羟基(硫代)脲。
在许多情况下，单体可以通过在水性介质中以高产率和纯度反应来制备，使得可以在没有进一步纯化的情况下利用所得溶液。在一些情况下，单体从水性反应混合物沉淀，并且可以通过过滤分离。另选地，可以添加另外的水以再溶解单体。在一些情况下，单体可以在非水性有机溶剂(例如，乙酸乙酯、二氯甲烷等)中制备并且分离以去除有机溶剂，诸如通过蒸发。用于制备此类单体的示例性条件示于实施例部分中。
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体A)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体B)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体C)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体E)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体F)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体G)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体H)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体I)：
在某些实施方案中，式(I)的单体为(单体J)：
聚合物
上述单体通常可以是均聚的。然而，本领域技术人员将认识到，单体可以与其他单体共聚(下文称为“共聚单体”)。因此，本公开提供了包含式(I)的至少一种单体的互聚单元的聚合物(例如，均聚物或共聚物)。此类聚合物可以是由两种或更多种不同单体形成的共聚物，选择该单体例如以提供结合能力、调节结合能力和/或根据需要实现特殊性质。
在某些实施方案中，本文所述的聚合物包含5重量％至75重量％的由式(I)表示的至少一种单体(例如，单体A-C和E-J)的互聚单元。
在某些实施方案中，本公开的共聚物可以进一步包含(例如，25重量％至95重量％)的以下通式(XI)的至少一种单体(例如，带电单体)的互聚单元：
CH2＝CR11-C(＝O)-X-R12-[Z1-R12]n-L(XI)
其中：
R11选自氢、烷基、芳基、以及它们的组合；
每个R12独立地为(杂)烃亚基；
X为-O-或-NR13-，其中R13为氢或(杂)烃基；
Z1为(杂)烃亚基，其包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体、或它们的组合；
n为0或1的整数；并且
L为含杂原子的基团，其包含选自酸性基团、碱性基团、和它们的盐的至少一个一价配体官能团。
在式(XI)的某些实施方案中，R11为氢或烷基。在式(XI)的某些实施方案中，R11为氢或(C1-C4)烷基。在式(XI)的某些实施方案中，R11为氢或甲基。
在式(XI)的某些实施方案中，每个R12独立地为烃亚基。在式(XI)的某些实施方案中，每个R12独立地为烷亚基。
在式(XI)的某些实施方案中，X为-O-或-NR13-，其中R13为氢。
在式(XI)的某些实施方案中，Z1是包含至少一个氢键供体和至少一个氢键受体的(杂)烃亚基。
在式(XI)的某些实施方案中，Z1为杂烃亚基。在某些实施方案中，此类杂烃亚基包括选自以下的至少一个部分：羰基、羰基亚氨基、羰氧基、醚氧、硫代羰基亚氨基、亚氨基羰基亚氨基、亚氨基硫代羰基亚氨基、氧羰基亚氨基、氧硫代羰基亚氨基以及它们的组合。在某些实施方案中，此类杂烃亚基包括选自羰基、羰基亚氨基、羰氧基、醚氧、亚氨基羰基亚氨基、氧羰基亚氨基以及它们的组合的至少一个部分。在某些实施方案中，此类杂烃亚基包括选自羰基亚氨基、羰氧基、醚氧、亚氨基羰基亚氨基、以及它们的组合的至少一个部分。在某些实施方案中，此类杂烃亚基包括选自羰基亚氨基、亚氨基羰基亚氨基、以及它们的组合的至少一个部分。
在式(XI)的某些实施方案中，n为整数1。
在式(XI)的某些实施方案中，L为含杂原子的酸性基团或其盐。示例性L基团选自羧基、膦酰基、磷酸基、磺酰基、硫酸根、硼酸根、其组合以及其盐。
在式(XI)的某些实施方案中，L为含杂原子的碱性基团或其盐。示例性L基团选自伯氨基、仲氨基、叔氨基、季氨基、胍基、其组合以及其盐。
式(XI)的单体描述于例如美国专利号10,353,835(Rasmussen等人)、10,239,828(Rasmussen等人)、9,616,394(Bothof等人)、9,272,246(Rasmussen等人)和8,846,203(Bothof等人)中。
本公开还提供了一种共聚物，其包含5重量％至75重量％的由以下通式(XII)表示的至少一种单体的互聚单元：
CH2＝CR21-C(＝O)-X20-R22-Z20-X23-Y20(XII)
其中：
R21为H或-CH3；
R22为(杂)烃亚基；
X20为-O-或-NH-；
X23为-O-或-NR25-；
Z20为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-；
Y20为氢、(杂)烃基、或-NR23-C(＝X22)-X21-R24；
X21为-O-、-S-、-NH-、或单键；
X22为-O-或-S-；
R24为氢、(杂)烃基、或-N(R23)2；以及
每个R23和R25独立地为氢或(杂)烃基。
在某些实施方案中，式(XII)的单体是式(I)的单体。在某些实施方案中，式(XII)的单体为单体(D)：
在某些实施方案中，本公开的包含由通式(XII)表示的至少一种单体的互聚单元的共聚物可以进一步包含(例如，25重量％至95重量％的)通式(XI)的至少一种单体(例如，带电单体)的互聚单元。
本公开的聚合物可以使用标准技术制备，所述标准技术在实施例部分中例示。
单体的聚合反应可通过使用已知技术进行。例如，聚合反应可利用热引发剂或光引发剂(优选光引发剂)引发。基本上任何常规的自由基引发剂可用于生成初始自由基。合适的热引发剂的示例包括过氧化物诸如过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化环己烷、过氧化甲基乙基酮、氢过氧化物(例如叔丁基氢过氧化物和枯烯氢过氧化物)、过氧化二碳酸二环己酯、过苯甲酸叔丁酯；2,2'-偶氮-双(异丁腈)；等等；以及它们的组合。可商购获得的热引发剂的示例包括可以商品名VAZO(包括VAZO 67(2,2'-偶氮-双(2-甲基丁腈)、VAZO 64(2,2'-偶氮-双(异丁腈)和VAZO 52(2,2'-偶氮-双(2,2-二甲基戊腈))得自美国特拉华州威尔明顿的杜邦精细化工公司(DuPont Specialty Chemical(Wilmington,DE))的引发剂，以及以商品名LUCIDOL 70得自美国宾夕法尼亚州费城的北美埃尔夫阿托化学公司(Elf Atochem North America,Philadelphia,PA)的过氧化苯甲酰。
可用的光引发剂包括苯偶姻醚，诸如苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚；取代的苯乙酮，诸如2,2-二甲氧基苯乙酮(可以商品名IRGACURE 651光引发剂购得(汽巴特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals)))、2,2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮(可以商品名ESACUREKB-1光引发剂购得(美国宾夕法尼亚州西彻斯特沙多玛公司(Sartomer Co.；WestChester,PA))、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮(可以商品名IRGACURE 2959购得(汽巴特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals)))和二甲氧基羟基苯乙酮；取代的a-酮醇，诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮；芳香族磺酰氯，诸如2-萘-磺酰氯；光敏肟，诸如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基-羰基)肟；等等；以及它们的组合。这些中特别优选的是取代的苯乙酮(尤其是1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮，IRGACURE 2959，由于其水中溶解度)。具体可用的可聚合光引发剂为2-乙烯基-4,4-二甲基吖内酯和IRGACURE 2959的1:1加合物，该加合物可基本上如美国专利号5,506,279(Babu等人)的实施例1中所述进行制备。其他可用的光引发剂包括夺氢(类型II)光引发剂，诸如二苯甲酮、4-(3-磺丙基氧)二苯酮钠盐、米氏酮、苯偶酰、蒽醌、5,12-萘并萘醌、醋蒽醌(aceanthracenequinone)、苯甲(A)蒽-7,12-二酮、1,4-屈醌、6,13-并五苯醌、5,7,12,14-并五苯四酮、9-芴酮、蒽酮、氧杂蒽酮、噻吨酮、2-(3-磺丙基氧)噻吨-9-酮、吖啶酮、二苯并环庚酮、苯乙酮、色酮等以及它们的组合。
引发剂可以有效地引发单体的自由基聚合的量使用。此量将根据例如所使用的引发剂的类型和聚合条件而变化。引发剂通常能够以基于100份总单体计范围为0.01重量份至5重量份的量使用。
聚合溶剂可以是可大体上使单体(和共聚单体，如果使用的话)溶解(或，就乳液或悬浮聚合而言，分散或悬浮)的基本上任何溶剂。在多个实施方案中，溶剂可为水或水/水混溶性有机溶剂的混合物。根据单体的溶解度，水与有机溶剂的比率可以有很大变化。在一些单体的情况下，水与有机溶剂的比率通常可大于1:1(体积/体积)(优选地，大于5:1；更优选地，大于7:1)。在其他单体的情况下，高比例的有机溶剂(甚至最高至100％)可为优选的(特别是对于一些醇而言)。
任何此类水混溶性有机溶剂优选地不具有将延迟聚合反应的基团。在一些实施方案中，水混溶性溶剂可为含有质子基团的有机液体，诸如具有1至4个碳原子的低级醇、具有2至6个碳原子的低级二醇以及具有3至6个碳原子和1至2个醚键的低级二醇醚。在一些实施方案中，可以使用高级二醇，诸如聚(乙二醇)。
具体示例包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇等以及它们的组合。
在其他实施方案中，可使用非质子水混溶性有机溶剂。此类溶剂包括脂族酯(例如，甲氧基乙基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、丁氧基乙基乙酸酯和三乙基磷酸酯)、酮(例如，丙酮、甲基乙基酮和甲基丙基酮)，和亚砜(例如，二甲基亚砜)。
聚合溶剂中的单体浓度可变化，这取决于多种因素，多种因素包括但不限于一种或多种单体的性质、所期望的聚合程度、单体的反应性以及所用的溶剂。通常，基于单体和溶剂的总重量计，单体浓度的范围可以为0.1重量％(wt％)至60重量％(优选1重量％至40重量％；更优选5重量％至30重量％)。
水性单体混合物任选地可使用相对较高含量的多官能(交联)单体或共聚单体(例如，基于单体和共聚单体的总重量计，5重量％至90重量％)配制，并任选地在添加的成孔剂存在的情况下作为悬浮液或分散体在非极性、不可混溶的有机溶剂中聚合，从而生成包含瞬时单体的交联的多孔颗粒。
此类方法是熟知的并在例如美国专利号7,098,253(Rasmussen等人)、7,674,835(Rasmussen等人)、7,674,836(Rasmussen等人)和7,683,100(Rasmussen等人)中有所描述。
如果需要，聚合可在多孔基材存在的情况下进行，以便形成包括承载所得聚合物的多孔基材的制品。例如，包含(一种或多种)单体、任何(一种或多种)共聚单体、(一种或多种)引发剂、和(一种或多种)溶剂的吸入溶液或涂料溶液可被吸入多孔基材或涂布(或沉积)在多孔基材上，如例如在美国专利号10,352,835(Rasmussen等人)中所描述。
基材
本文所述的聚合物可以设置在基材上(例如，接枝到基材)，优选地多孔基材上，并且用于过滤器元件。
多孔基材可呈基本上任何形式，诸如颗粒、纤维、薄膜、网、膜、海绵或片材。合适的多孔基材可以是有机的、无机的或它们的组合(优选地，为有机的；更优选地，为聚合的)。合适的多孔基材包括多孔颗粒、多孔膜、多孔非织造网、多孔织造网、多孔海绵、多孔纤维等、以及它们的组合。
在某些实施方案中，多孔基材包括多孔非纤维膜以及多孔非织造网和其它多孔纤维基材。
在某些实施方案中，多孔基材为多孔非织造网。如本文所用，术语“非织造网”或“非织造基材”互换使用，并且是指这样的织物，该织物具有以毡状方式随机和/或单向交错的单纤维或细丝的结构。
可通过梳理成网技术、气纺技术、射流喷网技术、纺粘技术或熔喷技术或它们的组合制备该纤维质非织造网。纺粘纤维通常为小直径纤维，它们是通过经由喷丝头的多个细小的、通常为圆形的毛细管将熔融的热塑性聚合物以细丝形式挤出而形成的，其中挤出的纤维的直径迅速减小。熔喷纤维通常通过经由多个细小的、通常为圆形的模塑毛细管将熔融热塑性材料以熔融线或长丝形式挤出到高速的、通常为加热的气体(例如空气)气流中而形成，该气流使熔融热塑性材料的长丝细化以减小它们的直径。此后，熔喷纤维由高速气流运送并沉积在收集面上，以形成随机分配的熔喷纤维。任何非织造网均可由单一类型的纤维或在热塑性聚合物的类型和/或厚度方面不同的两种或更多种纤维制成。
合适的非织造基材可以是纺粘的、水刺的或熔喷的。在某些实施方案中，其在接枝前的拉伸强度可为至少4.0牛顿，表面积为每平方米非织造基材15m2至50m2，根据ASTMF316-03，平均孔径为1微米至40微米，并且密度为小于20％。
该多孔基材可以由任何合适的热塑性聚合物材料形成。合适的聚合物材料包括但不限于聚烯烃、聚(异戊二烯)、聚(丁二烯)、氟化聚合物、氯化聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、聚(醚砜)、聚(砜)、聚(乙酸乙烯酯)、乙酸乙烯酯的共聚物如聚(乙烯)-共-聚(乙烯醇)、聚(磷腈)、聚(乙烯基酯)、聚(乙烯基醚)、聚(乙烯醇)以及聚(碳酸酯)。
合适的聚烯烃包括但不限于聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(1-丁烯)、乙烯和丙烯的共聚物、α-烯烃共聚物(诸如乙烯或丙烯与1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物)、聚(乙烯-共-1-丁烯)以及聚(乙烯-共-1-丁烯-共-1-己烯)。合适的氟化聚合物包括但不限于聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、偏二氟乙烯的共聚物(诸如聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯))以及三氟氯乙烯的共聚物(诸如聚(乙烯-共-三氟氯乙烯))。
合适的聚酰胺包括但不限于聚(亚胺基己二酰亚胺基六亚甲基)、聚(亚胺基己二酰亚胺基十亚甲基)以及聚己内酰胺。合适的聚酰亚胺包括但不限于聚(均苯四酰亚胺)。合适的聚(醚砜)包括但不限于聚(二苯醚砜)和聚(二苯砜-共-氧化二亚苯砜)。
合适的乙酸乙烯酯的共聚物包括但不限于聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)以及其中乙酸酯基团中的至少一些已被水解而提供多种聚(乙烯醇)的那些共聚物。
在一些实施方案中，该多孔基材由丙烯均聚物或共聚物形成，最优选由丙烯均聚物形成。聚丙烯聚合物常常是多孔制品(诸如非织造物和微孔薄膜)所选材料，这是由于诸如无毒、惰性、低成本之类的性质以及其可容易挤出、模制并成型为制品。
在某些实施方案中，多孔基材为非纤维多孔膜。示例可以由如上文针对纤维基材所述的任何合适的热塑性聚合物材料形成。
在一些实施方案中，非纤维多孔膜是微孔膜，诸如热致相分离(TIPS)膜。经常通过形成热塑性材料以及大于该热塑性材料的熔点的第二材料的同质溶液来制备TIPS膜。当冷却时，该热塑性材料结晶并与该第二材料发生相分离。通常对结晶的热塑性材料进行拉伸。任选地在拉伸之前或之后去除第二材料。微孔膜还公开于美国专利号4,539,256(Shipman)、4,726,989(Mrozinski)、4,867,881(Kinzer)、5,120,594(Mrozinski)、5,260,360(Mrozinski等人)以及5,962,544(Waller)中。另外，该微孔薄膜可如美国专利号5,962,544(Waller)中所述从乙烯-乙烯醇共聚物制备。
一些示例性的TIPS膜包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、聚烯烃(诸如聚乙烯均聚物或共聚物或者聚丙烯均聚物或共聚物)、含乙烯基聚合物或共聚物(诸如乙烯-乙烯醇共聚物)以及含丁二烯聚合物或共聚物、以及含丙烯酸酯聚合物或共聚物。包含PVDF的TIPS膜还描述于美国专利号7,338,692(Smith等人)中。
在另一个示例性实施方案中，多孔非纤维膜是微孔膜，诸如溶剂诱导的相分离(SIPS)膜。通常通过形成热塑性材料和第二材料(溶剂)的均匀溶液来制备SIPS膜，将溶液浇铸成薄膜或中空纤维形式，然后浸入非溶剂浴中。非溶剂使热塑性材料固化，或相分离，并且还提取出溶剂，留下多孔聚合物膜。由聚酰胺制备的SIPS膜的示例包括尼龙微孔薄膜或片材，诸如美国专利号6,056,529(Meyering等人)、6,267,916(Meyering等人)、6,413,070(Meyering等人)、6,776,940(Meyering等人)、3,876,738(Marinacchio等人)、3,928,517(Knight等人)、4,707,265(Knight等人)和5,458,782(Hou等人)中所描述的那些。其它示例包括由聚砜和聚醚砜制备的微孔膜，其中许多可从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,MN)商购获得，MicroPES和DuraPES。
本公开的聚合物可以使用在实施例部分中例示的标准技术设置在(例如，接枝到)多孔基材上，这些标准技术描述于美国专利号10,352,835(Rasmussen等人)、9,821,276(Berrigan等人)和8,846,203(Bothof等人)中。
制品
本公开的聚合物在制品中特别有用，以用于生物材料捕集。此类制品包括如本文所述的多孔聚合物基材，以及负荷在此类多孔基材上的本公开的聚合物。在某些实施方案中，聚合物接枝到多孔基材。本文所述的聚合物负荷在其上的此类基材可以用作过滤器元件。
涂覆的或接枝的聚合物可改变多孔基材的初始性质。所得的承载聚合物的多孔基材可保持初始多孔基材的多个优点(例如，机械和热稳定性、多孔性等)，而且对于生物材料(诸如，病毒、蛋白质等)还可表现出增强的亲和性。本文所述的承载聚合物的多孔基材可尤其用作过滤介质，以用于从生物样品中选择性地结合并去除目标生物材料或生物物种(包括相对中性的或带电的生物材料，诸如，病毒和其它微生物、酸性碳水化合物、蛋白质、核酸、内毒素、细菌、细胞、细胞碎片等)。
包括承载聚合物的多孔基材的制品还可包括常规的部件，诸如，外壳、保持器、适配器等，以及它们的组合。
如果需要，可通过使用多个堆叠的或分层的、官能化的多孔基材(例如，官能化的多孔膜)作为过滤元件来改善对生物材料的结合和捕集的效率。因此，过滤元件可包括一层或多层的官能化的多孔基材。过滤元件的单个层可为相同的或不同的。层的孔隙率、接枝度等可以是变化的。过滤元件还可以包括上游预过滤层和/或下游支撑层。根据需要，各个层可为平面的或折叠的。
合适的预过滤器和支撑层材料的示例包括聚醚砜、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、树脂粘合的或无粘结剂的纤维(例如玻璃纤维)以及其他合成材料(织造和非织造羊毛结构)的任何合适的多孔膜；烧结的材料，例如聚烯烃、金属和陶瓷；纱线；专用滤纸(例如，纤维、纤维素、聚烯烃和粘结剂的混合物)；聚合物膜；等等；以及它们的组合。
用于生物材料捕集或过滤应用的可用制品包括具有一个或多个上述过滤元件的滤筒、具有一个或多个上述过滤元件和过滤器外壳的过滤器组件等。制品可用于实施捕集或去除目标生物材料或生物物种的方法，该方法包括(a)提供至少一种制品，该至少一种制品包括至少一个上述过滤元件；以及(b)允许包含目标生物材料的流动生物溶液喷射到过滤元件的上游表面上持续足够时间以实现目标生物材料的结合。
示例性实施方案
实施方案1是一种由以下通式(I)表示的单体：
CH2＝CR1-C(＝O)-X-R2-Z-X3-NR3-C(＝X2)-X1-R4(I)
其中：R1为H或-CH3；R2为(杂)烃亚基；X为-O-或-NH-；X1为-O-、-S-、-NH-、或单键；X2为-O-或-S-；X3为-O-或-NR5-；R4为氢、(杂)烃基、或-N(R3)2；每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基；并且Z为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-。
实施方案2是根据实施方案1所述的单体，其中R1为-CH3。
实施方案3是根据实施方案1或2所述的单体，其中R2是(C1-C10)(杂)烃亚基、(C1-C6)(杂)烃亚基或(C1-C4)(杂)烃亚基。
实施方案4是根据前述实施方案中任一项所述的单体，其中X为-O-。
实施方案5是根据前述实施方案中任一项所述的单体，其中X1为-NH-或单键。
实施方案6是根据实施方案5所述的单体，其中当X1为-NH-时，R4为H。
实施方案7是根据实施方案5所述的单体，其中当X1为单键时，R4为(杂)烃基。
实施方案8是根据实施方案7所述的单体，其中R4为甲基或苯基。
实施方案9是根据前述实施方案中任一项所述的单体，其中X2为-O-。
实施方案10是根据前述实施方案中任一项所述的单体，其中X3为-NR5-。
实施方案11是根据实施方案10所述的单体，其中R5为氢。
实施方案12是根据前述实施方案中任一项所述的单体，其中R3为氢。
实施方案13是根据前述实施方案中任一项所述的单体，其中Z为-NH-C(＝O)-。
实施方案14是根据实施方案1至13中任一项所述的单体，其由以下两项的反应制备：通式(II)的烯基吖内酯：
其中：R1为氢或甲基；并且R2为(杂)烃亚基；
通式(IV)的含亲核基团的化合物：
H-X3-N(R3)-C(＝X2)-X1-R4，其中：X1为-O-、-S-、-NH-、或单键；X2为-O-或-S-；X3为-O-或-NR5-；R4为氢、(杂)烃基、或-N(R3)2；并且每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基。
实施方案15是根据实施方案1至13中任一项所述的单体，其由以下两项的反应制备：通式(III)的烯键式不饱和异氰酸酯：
CH2＝C(R1)-C(＝O)-X-R2-N＝C＝O，其中：R1为氢或甲基；并且
R2为(杂)烃亚基；通式(IV)的含亲核基团的化合物：H-X3-N(R3)-C(＝X2)-X1-R4，其中：X1为-O-、-S-、-NH-、或单键；X2为-O-或-S-；X3为-O-或-NR5-；R4为氢、(杂)烃基、或-N(R3)2；并且
每个R3和R5独立地为氢或(杂)烃基。
实施方案16是根据实施方案14或15所述的单体，其中所述式(IV)的含亲核基团的化合物选自：
通式(V)R4-NH-C(＝X2)-N(R3)-N(R5)-H的(硫代)氨基脲；
通式(VI)R4-C(＝X2)-N(R3)-N(R5)-H的(硫代)酰肼；
通式(VII)R4-C(＝X2)-N(R3)-OH的(硫代)异羟肟酸；
通式(VIII)R4-O-C(＝O)-N(R3)-N(R5)-H的肼基甲酸酯；
通式(IX)R4-S-C(＝S)-N(R3)-N(R5)-H的二硫代肼基甲酸酯；以及
通式(X)R4-NH-C(＝X2)-N(R3)-OH的羟基(硫代)脲。
实施方案17是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体A)：
实施方案18是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体B)：
实施方案19是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体C)：
实施方案20是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体E)：
实施方案21是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体F)：
实施方案22是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体G)：
实施方案23是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体H)：
实施方案24是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体I)：
实施方案25是根据实施方案1至16中任一项所述的单体，所述单体为(单体J)：
实施方案26是一种聚合物，其包含根据前述实施方案中任一项所述的至少一种单体的互聚单元。
实施方案27是根据实施方案26所述的聚合物，所述聚合物为共聚物。
实施方案28是根据实施方案27所述的聚合物，所述聚合物是还包含以下通式(XI)的至少一种单体的(例如，25重量％至90重量％)互聚单元的共聚物：
CH2＝CR11-C(＝O)-X-R12-[Z1-R12]n-L(XI)
其中：R11选自氢、烷基、芳基、以及它们的组合；每个R12独立地为(杂)烃亚基；X为-O-或-NR13-，其中R13为氢或(杂)烃基；Z1是包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体或其组合的(杂)烃亚基(优选地，至少一个氢键供体和至少一个氢键受体)；n为0或1的整数；并且L为包含杂原子的基团，其包含选自酸性基团、碱性基团、和它们的盐的至少一个一价配体官能团。
实施方案29是根据实施方案28所述的聚合物，其中L是含杂原子的酸性基团或其盐。
实施方案30是根据实施方案29所述的聚合物，其中L选自羧基、膦酰基、磷酸基、磺酰基、硫酸根、硼酸根、其组合以及其盐。
实施方案31是根据实施方案28所述的聚合物，其中L为含杂原子的碱性基团或其盐。
实施方案32是根据实施方案31所述的聚合物，其中L选自伯氨基、仲氨基、叔氨基、季氨基、胍基、其组合以及其盐。
实施方案33是根据实施方案28至32中任一项所述的聚合物，其中R11为氢或烷基。
实施方案34是根据实施方案33所述的聚合物，其中R11为氢或(C1-C4)烷基。
实施方案35是根据实施方案34所述的聚合物，其中R11为氢或甲基。
实施方案36是根据实施方案28至35中任一项所述的聚合物，其中每个R12独立地为烃亚基。
实施方案37是根据实施方案36所述的聚合物，其中每个R12独立地为烷亚基。
实施方案38是根据实施方案28至37中任一项所述的聚合物，其中X为-O-或-NR13-，其中R13为氢。
实施方案39是根据实施方案28至38中任一项所述的聚合物，其中Z1为杂烃亚基，其包含选自羰基、羰基亚氨基、羰氧基、醚氧、硫代羰基亚氨基、亚氨基羰基亚氨基、亚氨基硫代羰基亚氨基、氧羰基亚氨基、氧硫代羰基亚氨基以及它们的组合的至少一个部分。
实施方案40是根据实施方案39所述的聚合物，其中Z1为杂烃亚基，其包含选自羰基、羰基亚氨基、羰氧基、醚氧、亚氨基羰基亚氨基、氧羰基亚氨基、以及它们的组合的至少一个部分。
实施方案41是根据实施方案40所述的聚合物，其中Z1为杂烃亚基，其包含选自羰基亚氨基、羰氧基、醚氧、亚氨基羰基亚氨基、以及它们的组合的至少一个部分。
实施方案42是根据实施方案41所述的聚合物，其中Z1为杂烃亚基，其包含选自羰基亚氨基、亚氨基羰基亚氨基、以及它们的组合的至少一个部分。
实施方案43是根据实施方案28至42中任一项所述的聚合物，其中n为整数1。
实施方案44是根据实施方案27至43中任一项所述的聚合物，包含5重量％至75重量％的由式(I)表示的至少一种单体的互聚单元。
实施方案45是一种共聚物，其包含5重量％至75重量％的由以下通式(XII)表示的至少一种单体的互聚单元：
CH2＝CR21-C(＝O)-X20-R22-Z20-X23-Y20，其中：R21为H或-CH3；R22为(杂)烃亚基；X20为-O-或-NH-；X23为-O-或-NR25-；
Z20为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-；Y20为氢、(杂)烃基或
-NR23-C(＝X22)-X21-R24；X21为-O-、-S-、-NH-、或单键；X22为-O-或-S-；R24为氢、(杂)烃基、或-N(R23)2；并且每个R23和R25独立地为氢或(杂)烃基。
实施方案46是根据实施方案45所述的共聚物，其中所述式(XII)的单体是式(I)的单体。
实施方案47是根据实施方案45所述的共聚物，其中所述式(XII)的单体是单体(D)：
实施方案48是根据实施方案45至47中任一项所述的共聚物，所述共聚物是还包含以下通式(XI)的至少一种单体的(例如，25重量％至90重量％)互聚单元的共聚物：
CH2＝CR11-C(＝O)-X-R12-[Z1-R12]n-L(XI)
其中：R11选自氢、烷基、芳基、以及它们的组合；每个R12独立地为(杂)烃亚基；X为-O-或-NR13-，其中R13为氢或(杂)烃基；Z1是包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体或其组合的(杂)烃亚基(优选地，至少一个氢键供体和至少一个氢键受体)；n为0或1的整数；并且L为包含杂原子的基团，其包含选自酸性基团、碱性基团、和它们的盐的至少一个一价配体官能团。
实施方案49是根据实施方案45至48中任一项所述的共聚物，所述共聚物接枝到基材。
实施方案50是一种用于生物材料捕集的制品，其包括：多孔聚合物基材；以及负荷在所述多孔基材上的根据实施方案26至49中任一项所述的聚合物。
实施方案51是根据实施方案50所述的制品，其中所述聚合物接枝到所述多孔基材。
实施方案52是根据实施方案50或51所述的制品，其中所述多孔聚合物基材为多孔非纤维膜。
实施方案53是根据实施方案50或51所述的制品，其中所述多孔聚合物基材是非织造基材。
实施方案54是根据实施方案50至53中任一项所述的制品，其包括至少一个过滤元件。
实施方案55是一种用于捕集或去除目标生物材料的方法，所述方法包括：
提供根据实施方案54所述的至少一个制品；以及
使含有目标生物材料的流动生物溶液喷射到所述过滤元件的上游表面上持续足够时间，以实现所述目标生物材料的结合。
实施方案56是根据实施方案55所述的方法，其中所述目标生物物种为蛋白质。
实施例
这些实施例仅是为了例示性目的，且并非意在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管示出本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但尽可能精确地记录具体示例中示出的数值。然而，任何数值都固有地包含某些误差，其各自的测试测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
除非另外指明，否则在实施例和说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等均按重量计，并且实施例中使用的所有试剂均得自或购自普通化学品供应商，诸如例如密苏里州圣路易斯西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,Saint Louis,Missouri)，或者可以通过常规方法合成。
材料
4,4-二甲基-2-乙烯基-4H-噁唑-5-酮(乙烯基二甲基吖内酯，VDM，CAS号29513-266)购自美国新泽西州普林斯顿的SNPE公司(SNPE Incorporated,Princeton,NJ)。
甲基丙烯酸2-异氰酸根乙酯(IEM)以商品名Karenz MOI购自日本福岛的昭和电工株式会社(Showa Denko,Fukushima,Japan)。
丙烯酸2-异氰酸根乙酯(IEA)以商品名Karenz AOI购自日本福岛的昭和电工株式会社。
甲基丙烯酸2-(2-异氰酸根乙氧基)乙酯(MOI-EG)以商品名Karenz MOI-EG购自日本福岛的昭和电工株式会社。
4-(3-磺基丙氧基)二苯甲酮钠盐(S-BP)光引发剂如美国专利号10,039,856(Rasmussen等人)中所述制备。
所有其它采用的化学物质均从商业来源获得，作为试剂级，并且按原样使用。
蛋白质溶液
以在50毫摩尔(mM)HEPES(N-(2-羟乙基)哌嗪-N’-(4-丁磺酸))缓冲液(pH 7.0)中约4.5毫克/毫升(mg/mL)的浓度制备人IgG(多克隆免疫球蛋白G，153kDa，pI＝6.4-9.1，Sigma-Aldrich)。
单体合成
通过美国专利号10,352,835(Rasmussen等人)的制备实施例14中描述的程序制备4-氨基丁酸(IEM/GABA)的IEM加合物。
涂层和紫外线接枝
通过将如此制备的单体溶液与去离子水和S-BP光引发剂(0.05克/毫升(g/mL)溶液在去离子水中的不同量)混合来制备涂料溶液，以提供所需单体浓度(摩尔)的混合物。测量合成的单体溶液的重量％固体并用于计算每个涂料实验的稀释方案。将涂料溶液施加到尼龙膜上，并且如美国专利号10,352,835(Rasmussen等人)中所述进行UV接枝。
配体密度和配体摩尔比
基于接枝后膜获得的质量确定配体密度。简而言之，通过将质量增益除以接枝单体的分子量来计算接枝到每个膜基材的配体单体的毫摩尔数。对于共聚物，假设反应性比率相似，并且与每个单体相关的质量增益以与带电情况相同的比率发生。然后通过除以基材的初始质量来归一化所得配体密度，并且表示为毫摩尔接枝单体/克基材(毫摩尔/g(mmol/g))。使用所测量的膜的体密度(0.415g/mL)将配体密度转化为基于体积的，并且使用蛋白质分子量将容量转化为基于摩尔的。在确定静态蛋白质结合能力之后，每个蛋白质分子的配体的摩尔比表示为静态结合能力与配体密度的商数。这些值用于在下表1-3中比较共聚物与均聚物。
用于官能化膜的静态(平衡)蛋白质结合能力方法
通过美国专利号10,352,835(Rasmussen等人)中描述的程序，将如上所述制备的官能化膜一式三份分析静态结合能力。
实施例1：氨基脲盐酸盐的IEM加合物的合成(单体A)
将氨基脲盐酸盐(5.58克，0.05mol，获自马萨诸塞州沃德希尔的阿法埃莎公司(Alfa Aesar,Ward Hill,MA))装入200毫升(mL)圆底烧瓶中，放入冰水浴中，并且在磁力搅拌下溶解于1Normal(N)氢氧化钠溶液(50mL)中。搅拌混合物持续20分钟，然后加入IEM(1.92克，12.4mmol)。在10分钟间隔后添加三个另外的IEM部分(每个部分1.92克)。去除冰水浴并继续搅拌一小时。过滤无色沉淀物并干燥，得到定量产率的单体A。产物可溶于三氟乙酸，以及在升温的情况下可溶于乙酸。1H-NMR(三氟乙酸/CDCl3):δ1.97(s,3H),3.75(t,2H),4.46(t,2H),5.78(s,1H),6.25(s,1H),7.00(非常宽s),7.96(宽s,1H),8.07(宽s,1H)。
实施例2：苯甲酰肼的IEM加合物的合成(单体B)
将苯甲酰肼(6.81克，0.05mol，获自阿法埃莎公司(Alfa Aesar))装入200mL圆底烧瓶中，并且在磁力搅拌下添加100mL去离子水。使用热风枪简单地升温并继续搅拌产生澄清的均匀溶液。然后将烧瓶置于冰水浴中并搅拌内容物持续两分钟。接下来，向烧瓶中添加IEM(1.92克)。随后以5至10分钟的间隔添加三个另外的IEM部分(每个部分1.92克)。将反应搅拌十分钟。去除冰浴并继续搅拌一小时。过滤所得沉淀物并风干，得到13.4克(92％)的单体B(可溶于甲醇)。1H-NMR(CDCl3):δ1.83(s,3H),3.37(m,2H),4.10(t,2H),5.46(m,1H),6.02(s,1H),6.28(t,1H),7.35(m,2H),7.45(m,1H),7.83(m,2H),8.08(broad s,1H),9.63(broad s,1H)。
实施例3：乙酰肼的IEM加合物的合成(单体C)
将乙酰肼(7.40克，0.10mol，阿法埃莎公司(Alfa Aesar))装入500mL圆底烧瓶中，放入冰水浴中，并且在磁力搅拌下溶解于去离子水(200mL)中。将混合物搅拌二十分钟，然后添加IEM(7.75克，0.05mol)。将混合物搅拌二十分钟，随后添加第二等效电荷的IEM。将混合物搅拌过夜，过滤以去除少量沉淀物，然后用去离子水稀释至5％重量/重量(w/w)。1H-NMR(D2O):δ1.74(s,3H),1.85(s,3H),3.31(t,2H),4.05(t,2H),5.54(s,1H),5.95(s,1H)。
实施例4：氨的IEM加合物的合成(单体D)
将浓氢氧化铵(6.76mL，0.10mol氨，马萨诸塞州伯灵顿的默克密理博(EMDMillipore,Burlington,MA))装入500mL圆底烧瓶中，放入冰水浴中，并且用去离子水(50mL)在磁力搅拌下稀释。将混合物搅拌十分钟，然后添加IEM(7.75克，0.05mol)。将混合物搅拌20分钟，随后添加第二等效电荷的IEM。将混合物搅拌过夜并过滤以去除少量沉淀物。1H-NMR(D2O):δ1.74(s,3H),3.26(t,2H),4.04(t,2H),5.54(s,1H),5.96(s,1H)。
水分平衡测量指示23％w/w溶液。
实施例5：氨基硫脲的IEM加合物的合成(单体E)
遵循实施例1中描述的一般程序，不同的是使用氨基硫脲代替氨基脲盐酸盐，并且使用去离子水代替1N氢氧化钠溶液。无色产物从反应混合物中结晶并且通过过滤分离。1H-NMR(D2O):δ1.74(s,3H),3.32(t,2H),4.08(t,2H),5.54(s,1H),5.95(s,1H)；13C-NMR(d6-DMSO):δ18.1,38.3,63.6,126.0,135.8,157.4,166.6,182.7。
实施例6：乙酰肼的MOI-EG加合物的合成(单体F)
遵循实施例3中描述的一般程序，不同的是使用MOI-EG代替IEM，并且在反应完成后未稀释单体溶液。1H-NMR(D2O):δ1,76(s,3H),1.86(s,3H),3.18(t,2H),3.47(t,2H),3.64(t,2H),4.15(t,2H),5.56(s,1H),5.98(s,1H)。13C-NMR(d6-DMSO):δ19.0,21.3,40.1,65.0,69.1,70.4,127.8,136.6,159.9,168.6,172.6。
实施例7：甲基酰肼的IEM加合物的合成(单体G)
将甲基酰肼(1.125克，0.0125mol)装入250mL圆底烧瓶中，溶解于12.5mL去离子水中，并且在磁力搅拌下在冰水浴中冷却。通过微量移液管添加IEM(1.75mL，0.0125mol)。在四分钟内，出现无色沉淀物。将反应混合物搅拌总共三十分钟。移除冰水浴并且在搅拌另外的一小时的同时使反应升温至室温。然后添加冷却的去离子水以分散沉淀的固体。过滤固体并干燥，得到2.57克的单体G。13C-NMR(d6-DMSO):δ18.0,38.1,63.7,126.0,135.8,158.8,160.2,166.6。
实施例8：苯甲酰异羟肟酸的IEM加合物的合成(单体H)
将苯甲酰异羟肟酸(1.71克，0.0125mol)装入100mL圆底烧瓶中，并且在缓慢氮气流下磁力搅拌的情况下，溶解于50mL乙酸乙酯中。通过微量移液管添加IEM(1.80mL)。搅拌该混合物持续二十分钟以提供均匀的黄色溶液。取出一部分溶液(20mL)用于分析。使用旋转蒸发器去除溶剂，并将残余物用二乙醚研磨。将所得灰白色固体过滤并干燥，得到1.05克的单体H。1H-NMR(CDCl3):δ1.90(s,3H),3.51(m,2H),4.22(t,2H),5.55(s,1H),6.10(s,1H),6.32(br.t,1H),7.39(m,2H),7.50(m,1H),7.78(d,2H)。13C-NMR(CDCl3):δ13.1,35.4,58.0,121.2,122.2,123.5,125.2,127.3,130.5,150.4,162.1。
实施例9：肼基甲酸甲酯的IEM加合物的合成(单体J)
将肼基甲酸甲酯(甲基肼甲酸甲酯，1.126克，0.0125mol)装入圆底烧瓶中，并且溶解于12.5mL的去离子水中。将烧瓶置于冰水浴中。在快速磁力搅拌的情况下，通过微量移液管添加IEM(1.75mL，0.0125mol)。在10分钟后，移除该冰水浴。在下一个50分钟内，IEM的不溶性液滴缓慢消失，并且从溶液中沉淀出无色固体。将反应混合物搅拌过夜。通过过滤回收无色固体并干燥，得到2.0克的单体J。1H-NMR(D2O):δ1.74(s,3H)3.31(t,2H),3.55(s,3H),4.05(t,2H),5.54(s,1H),5.95(s,1H)。13C-NMR(d6-DMSO):δ18.3,38.4,52.1,64.0,126.3,136.1,157.7,158.8,167.0。
实施例10：苯甲酰异羟肟酸的VDM加合物的合成(单体I)
单体I可以通过实施例8中描述的程序制备，不同的是IEM被VDM(1.57mL)替代。
实施例11：
使用上述涂料和UV接枝方法将由各种摩尔比的4-氨基丁酸的IEM加合物(IEM/GABA)与单体C组成的涂料溶液UV接枝到尼龙膜上。分析官能化膜的静态IgG结合能力，并且计算配体/蛋白质的摩尔比。相对于IEM/GABA均聚物接枝膜的结果，将结果报告于表1中。
表1：
实施例12：
重复实施例11，不同的是使用单体D来代替单体C。结果报告于表2中。
表2：
比较例A：
重复实施例11，不同的是使用甲基丙烯酸(MAA)来代替单体C。结果报告于表3中。
表3：
与比较例A相比，实施例11和实施例12的结果指示随着单体C和D的共聚单体并入增加，蛋白质结合能力与作为共聚单体的MAA相比不那么快速地降低。这是非常令人惊讶的，因为MAA是带电共聚单体并且本发明的单体是中性的。另外，配体与蛋白质之间的化学计量减少了本发明的单体(即，蛋白质结合变得有效)，而当MAA是共聚单体时，其增加。换句话说，当MAA是共聚单体时，需要更多配体来结合相同量的蛋白质，而与本发明的共聚单体相反。
本文引用的专利、专利文献和公布的全部公开内容均全文以引用方式并入，如同每个文件都单独引用一样。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文献中的公开内容之间存在任何冲突或矛盾，则将以所写的本说明书为准。在不脱离本公开的范围和实质的情况下，对本公开进行的各种变型和更改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。应当理解，本公开并不旨在受本文中示出的例示性实施方案和实施例的不当限制，并且此类实施例和实施方案仅以举例的方式呈现，本公开的范围旨在仅受本文中如下示出的权利要求书的限制。

Claims (14)

1.一种由以下通式(I)表示的单体：
CH2＝CR1-C(＝O)-X-R2-Z-X3-NR3-C(＝X2)-X1-R4(I)
其中：
R1为H或-CH3；
R2为烃亚基或杂烃亚基；
X为-O-或-NH-；
X1为-O-、-S-、-NH-或单键；
X2为-O-或-S-；
X3为-O-或-NR5-；
R4为氢、烃基、杂烃基或-N(R3)2；
每个R3和R5独立地为氢、烃基或杂烃基；并且
Z为-C(＝O)-或-NH-C(＝O)-。
2.根据权利要求1所述的单体，其中R4为甲基或苯基。
3.根据权利要求1所述的单体，其中X2为-O-。
4.根据权利要求1所述的单体，其中X3为-NR5-。
5.根据权利要求1所述的单体，所述单体由以下两种化合物的反应制备：通式(II)的烯基吖内酯：
其中：
R1为氢或甲基；并且
R2为烃亚基或杂烃亚基；
通式(IV)的含亲核基团的化合物：
H-X3-N(R3)-C(＝X2)-X1-R4 (IV)
其中：
X1为-O-、-S-、-NH-或单键；
X2为-O-或-S-；
X3为-O-或-NR5-；
R4为氢、烃基、杂烃基或-N(R3)2；并且
每个R3和R5独立地为氢、烃基或杂烃基。
6.根据权利要求1所述的单体，所述单体由以下两种化合物的反应制备：通式(III)的烯键式不饱和异氰酸酯：
CH2＝C(R1)-C(＝O)-X-R2-N＝C＝O (III)
其中：
R1为氢或甲基；并且
R2为烃亚基或杂烃亚基；
通式(IV)的含亲核基团的化合物：
H-X3-N(R3)-C(＝X2)-X1-R4(IV)
其中：
X1为-O-、-S-、-NH-或单键；
X2为-O-或-S-；
X3为-O-或-NR5-；
R4为氢、烃基、杂烃基或-N(R3)2；并且
每个R3和R5独立地为氢、烃基或杂烃基。
7.根据权利要求5所述的单体，其中所述式(IV)的含亲核基团的化合物选自：
通式(V)R4-NH-C(＝X2)-N(R3)-N(R5)-H的氨基脲和硫代氨基脲；
通式(VI)R4-C(＝X2)-N(R3)-N(R5)-H的酰肼和硫代酰肼；
通式(VII)R4-C(＝X2)-N(R3)-OH的异羟肟酸和硫代异羟肟酸；
通式(VIII)R4-O-C(＝O)-N(R3)-N(R5)-H的肼基甲酸酯；
通式(IX)R4-S-C(＝S)-N(R3)-N(R5)-H的二硫代肼基甲酸酯；以及
通式(X)R4-NH-C(＝X2)-N(R3)-OH的羟基脲和羟基硫代脲。
8.一种聚合物，所述聚合物包含根据权利要求1至7中任一项所述的至少一种单体的互聚单元。
9.根据权利要求8所述的聚合物，所述聚合物是共聚物。
10.根据权利要求9所述的聚合物，所述聚合物是还包含以下通式(XI)的至少一种单体的互聚单元的共聚物：
CH2＝CR11-C(＝O)-X-R12-[Z1-R12]n-L(XI)
其中：
R11选自氢、烷基、芳基、以及它们的组合；
每个R12独立地为烃亚基或杂烃亚基；
X为-O-或-NR13-，其中R13为氢、烃基或杂烃基；
Z1为烃亚基或杂烃亚基，其包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体、或它们的组合；
n为0或1的整数；并且
L为含杂原子的基团，其包含选自酸性基团、碱性基团、和它们的盐的至少一个一价配体官能团。
11.根据权利要求10所述的聚合物，所述聚合物包含5重量％至75重量％的由式(I)表示的至少一种单体的互聚单元。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的聚合物，所述聚合物接枝到基材。
13.一种用于生物材料捕集的制品，所述制品包括：
多孔聚合物基材；以及
负荷在所述多孔基材上的根据权利要求8至11中任一项所述的聚合物。
14.根据权利要求13所述的制品，其中所述聚合物接枝到所述多孔基材。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103814052A (zh) * 2011-09-08 2014-05-21 Ppg工业俄亥俄公司 含具有硫醚连接基的(甲基)丙烯酸酯单体的能聚合的组合物
CN105593276A (zh) * 2013-10-03 2016-05-18 3M创新有限公司 具有增强的结合容量的配体官能化基材

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3876738A (en) 1973-07-18 1975-04-08 Amf Inc Process for producing microporous films and products
US3928517A (en) 1973-12-26 1975-12-23 Amf Inc Quench bath regeneration system for microporous film production
US4707265A (en) 1981-12-18 1987-11-17 Cuno Incorporated Reinforced microporous membrane
US4539256A (en) 1982-09-09 1985-09-03 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Microporous sheet material, method of making and articles made therewith
US4726989A (en) 1986-12-11 1988-02-23 Minnesota Mining And Manufacturing Microporous materials incorporating a nucleating agent and methods for making same
US4867881A (en) 1987-09-14 1989-09-19 Minnesota Minning And Manufacturing Company Orientied microporous film
US5120594A (en) 1989-11-20 1992-06-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Microporous polyolefin shaped articles with patterned surface areas of different porosity
US5260360A (en) 1991-10-18 1993-11-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Oil, water and sweat repellent microporous membrane materials
US5506279A (en) 1993-10-13 1996-04-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Acrylamido functional disubstituted acetyl aryl ketone photoinitiators
US5458782A (en) 1994-01-07 1995-10-17 Cuno Incorporated Hydrolytically stable nylon membrane
US5962544A (en) 1995-12-07 1999-10-05 3M Microporous materials of ethylene-vinyl alcohol copolymer and methods for making same
US6413070B1 (en) 1997-04-11 2002-07-02 Cuno Incorporated System for manufacturing reinforced three-zone microporous membrane
US6056529A (en) 1998-02-11 2000-05-02 Cuno, Inc. Systems for producing a plurality of different microporous phase inversion membrane each having any one of a plurality of different pore sizes from a single master dope batch
US7338692B2 (en) 2003-09-12 2008-03-04 3M Innovative Properties Company Microporous PVDF films
US7098253B2 (en) 2004-05-20 2006-08-29 3M Innovative Properties Company Macroporous ion exchange resins
US7683100B2 (en) 2005-12-21 2010-03-23 3M Innovative Properties Company Method of making macroporous cation exchange resins
US7674835B2 (en) 2005-12-21 2010-03-09 3M Innovative Properties Company Method of making macroporous anion exchange resins
US7674836B2 (en) 2006-07-28 2010-03-09 3M Innovative Properties Company Method of making macroporous cation exchange resins
JP2011522090A (ja) 2008-05-30 2011-07-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー リガンド官能化基材の製造方法
US9272246B2 (en) 2011-03-28 2016-03-01 3M Innovative Properties Company Ligand functional substrates
JP2015518504A (ja) * 2012-04-03 2015-07-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光塩基発生剤を含む架橋性組成物
WO2013162695A1 (en) 2012-04-24 2013-10-31 3M Innovative Properties Company Nonwoven article gafter with copolymer
WO2013184366A1 (en) 2012-06-05 2013-12-12 3M Innovative Properties Company Graft copolymer functionalized article
EP3461811A1 (en) * 2013-06-17 2019-04-03 3M Innovative Properties Co. Process for preparing guanidino-functional monomers
DE102013111179A1 (de) 2013-10-09 2015-04-09 Pilz Gmbh. & Co. Kg Modulare Steuervorrichtung mit Lastüberwachung
EP3160524A1 (en) 2014-06-27 2017-05-03 3M Innovative Properties Company Absorbent articles and methods of making

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103814052A (zh) * 2011-09-08 2014-05-21 Ppg工业俄亥俄公司 含具有硫醚连接基的(甲基)丙烯酸酯单体的能聚合的组合物
CN105593276A (zh) * 2013-10-03 2016-05-18 3M创新有限公司 具有增强的结合容量的配体官能化基材

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