DE60011074T2

DE60011074T2 - Vinylmonomer, trägermatrix und ihre herstellung

Info

Publication number: DE60011074T2
Application number: DE60011074T
Authority: DE
Inventors: Jan Nasman
Original assignee: Amersham Bioscience AB
Current assignee: Cytiva Sweden AB
Priority date: 1999-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: ATE267823T1; SE9902134D0; EP1185523B1; JP2003501519A; DE60011074D1; WO2000075128A1; AU5811900A; US7037997B1; EP1185523A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft neue aromatische Vinylmonomere, die eine Polyhydroxygruppe aufweisen, die an ein Ringatom im aromatischen Ring gebunden ist. Die Monomere sind vorzugsweise Vinylbenzole, wie Styrole. Die Hydroxygruppen können geschützt oder ungeschützt vorliegen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Trägermatrix, die ein polymeres Kohlenwasserstoffgrundgerüst enthält [-(CH₂CH₂)_n-], an die folgendes gebunden ist:

(a) Kohlenwasserstoffgruppen (Rs), welche den entsprechenden Wasserstoff im Grundgerüst ersetzen und eine oder mehrere Hydroxygruppen aufweisen, sowie eine Arylgruppe, welche die Kohlenwasserstoffgruppe an das Grundgerüst bindet, und
(b) inter- und / oder intrakettig vernetzende Strukturen, die Wasserstoffe im Grundgerüst ersetzen.

Die neuen Monomere können für die Herstellung der Trägermatrizen der Erfindung benutzt werden. Geschützte Monomere sind besonders gut geeignet für die Herstellung von Perlen (Kugeln oder kugelförmige Gebilde) durch Emulsionspolymerisation und insbesondere Suspensionspolymerisation.
Diese Art von Trägermatrizen kann zur Anwendung gelangen in Adsorptions- bzw. Trennungsverfahren, wie in der Flüssigkeitschromatographie, in der organischen Synthese an festen Phasen und bei der Zellkultivierung. Sie können weiterhin ver wendet werden als Trägermatrizen in Reaktoren für immobilisierte Katalysatoren, wie Enzyme und sonstige Anwendungen, die vernetzte Trägermatrizen einsetzen. Passende Trägermatrizen liegen in Form monolithischer Pfropfen/Membranen oder Teilchen, wie Perlen, vor und können nichtporös bzw. vorzugsweise porös sein.
Der Ausdruck Heteroatom bezieht sich nur auf Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel.
Technischer Hintergrund
Styrole, die eine Polyhydroxygruppe aufweisen, die an eines ihrer Ringatome gebunden ist, sind vorher bereits beschrieben worden und werden für die Herstellung von Polymeren/Copolymeren verwendet. Die Monomere werden mit entweder geschützter oder ungeschützter Hydroxygruppe verwendet:

– Wulff et al., Macromol. Chem. Phys. 199(1998) 141–147;
– Wulff et al., Polymer Preprint 39 (1998) 124–125;
– Loykulnant et al., Macromolecules 31 (26) (1998) 9121–9126;
– Hashimoto et al., J. Polymer Science, Teil A, Polymer Chemistry 37 (1999) 303–312);
– Minoda et al., Macromolecules 99 (1995) 189 -;
– Ohno et al., Macromolecules 21 (1998) 751 -).

Die Monomere der oben angedeuteten Art konnten nur schwierig synthetisiert werden und/oder enthalten Gruppen, die zu unerwünschten und/oder unkontrollierbaren Reaktionen in den Trägermatrizen führen können, die durch die Polymerisation der Monomeren erhalten werden. Die Beseitigung solcher negativer Reaktionen erfordert weitere chemische Modifizierungen der Matrizen.
Die bisher durch Polymerisation der obengenannten Monomere erhaltenen Polymere waren nicht vernetzt und wasserlöslich; es handelt sich hierbei um Eigenschaften, die man in Trägermatrizen im Rahmen der genannten Verwendung zu vermeiden trachtet.
Auf Styrol basierende Trägermatrizen mit HO-enthaltenden Gruppen, die an überhängende Phenylringe gebunden sind, hat man bisher durch Copolymerisation von Vinylbenzol hergestellt, wobei das Vinylbenzol eine funktionelle Gruppe enthielt, die nach der Polymerisation in eine Hydroxygruppe umgewandelt werden konnte. Nach einer Alternative wurde Chlormethylstyrol polymerisiert und einer nachfolgenden Behandlung mit OH- unterzogen. Eine andere alternative Lösung war die Umwandlung von restlichen Vinylgruppen im Polymer/Copolymer in Gruppen die eine Hydroxyfunktion aufweisen.
Styryl – substituierte Polyhydroxy-Polymere sind bisher für die Herstellung von Trägermatrizen zur Verwendung in der Flüssigkeitschromatographie, in der Elektrophorese usw. vorgeschlagen worden. Als Beispiel kann WO 9731026 angegeben werden.
In einem internationalen Recherchenbericht, der im Zusammenhang mit einer früheren schwedischen Anmeldung veröffentlicht worden ist, wurde folgendes zitiert:

– Klavins et al. (Latv. PSR Zinat. Akad. Vestis, Kim. Ser. (1986) (5) 618–24) beschreibt aus Chlormethylvinylbenzol- und Divinylbenzolmonomeren zusammengesetzte Copolymere. Die Copolymere wurden mit Pentaerytritol umgesetzt, um die Chlor-Atome durch -OCH₂OCH₂C(CH₂OH)₃ – Gruppen zu substituieren. Diese Gruppen wurden zu Kronenethern derivatisiert. Die Endprodukte werden benutzt, um die Katalyse in der organischen Synthese zu unterstützen;
– Die JP – Patentanmeldung 1994–66638 (Koyama et al.) beschreibt in Beispiel 3 die Reaktion einer mit 3,4-O-Benzyliden-1,2-iso-propyliden geschützten Hexose mit p-Chlormethylvinylbenzol. Das entsprechende Polymer wird zur mucosalen Verabreichung von Medikamenten benutzt.
– Die JP – Patentanmeldung 1992–81142 (Shioji) gibt in einer Tabelle ein Polymer (34) mit der monomeren Einheit -CH₂-CH[C₆H₄ CH₂N(CH₃)(CHOH)₄-CH₂OH)] an. Das Polymer wird zur Verwendung bei der Färbung von Zellulosefasern vorgeschlagen. Eine Synthese der entsprechenden Monomere wird nicht angegeben.
– Die JP – Patentanmeldung 1991–276275 (Watanabe et al.) beschreibt poröse 2,3-Dihydroxypropyl-4-vinylbenzylether-Divinylbenzol-Copolymer-Mikroperlen, die durch Hydrolyse der entsprechenden Epoxyd-Mikroperlen erhalten werden (Beispiel 6). Die Mikroperlen sind nützliche Zwischenprodukte zur Herstellung von funktionellen Harzen. Eine Synthese von 2,3-Epoxypropyl-4-vinylbenzol wird nicht angegeben.

Es gibt auch eine Anzahl von Artikeln von Kobyashi A und/oder Akaike T usw., die Polymere mit monomeren N-p-Vinylbenzyl-O-beta-D-galactopyranosyl-D-gluconamid-Einheiten und dergleichen beschreiben. Vgl. beispielsweise: Cho CS et al., J. Bio-mater. Scl. Polym. Ed. 7(12)(1966)1097–1104.
Ziele der Erfindung.

– Ein erstes Ziel besteht darin, neue Monomere zur Verfügung zu stellen, die einfach zu synthetisieren sind, und/oder Gruppen, die nach der Polymerisation leicht zu lagerbeständigen Gruppen umgewandelt werden können.
– Ein zweites Ziel besteht darin, alternative Monomere zur Verfügung zu stellen, die in der Emulsionspolymerisation und besonders in der Suspensionspolymerisation für die Produktion von porösen oder nichtporösen Teilchen wie Perlen benutzt werden können.
– Ein drittes Ziel besteht darin, alternative Verfahren zur Verfügung zu stellen für die Herstellung der Trägermatrizen, die ungeschützte und/oder geschützte Hydroxygruppen tragen, von denen beide über eine Aryl-Struktur an ein vernetztes Kohlenwasserstoffgrundgerüst [-(CH₂CH2)_n-] gebunden werden.
– Ein viertes Ziel besteht darin, alternative Verfahren für die Herstellung von starren Matrizen zur Verfügung zu stellen.
– Ein fünftes Ziel besteht darin, alternative Matrizen zur Verfügung zu stellen, die Hydroxygruppen zur Bildung von Derivaten und zum Pfropfen enthalten.
– Ein sechstes Ziel besteht darin, alternative wasserunlösliche, aber hydrophile Trägermatrizen zur Verfügung zu stellen.
– Ein siebtes Ziel besteht darin, alternative Matrizen für sämtliche oben genannten Anwendungen anzugeben.
– Ein achtes Ziel umfasst ein Verfahren für die Herstellung von Perlen mit offenen Poren, welche Hydroxygruppen auf ihren Porenoberflächen aufweisen (hautfreie poröse Hydroxyperlen). Das Verfahren umfasst die Polymerisation einer Mischung, die ein oder mehrere Monomere mit einer einzelnen polymerisierbaren ungesättigten Bindung und ein oder mehrere Monomere, die zwei oder mehrere polymerisierbare ungesättigte Gruppen tragen, enthält, zu Perlen.

Die Erfindung
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein neues Monomer, mit dem die oben erwähnten Ziele erreicht werden und das zur Herstellung von Trägermatrizen in einem oder mehreren der obengenannten Gebiete verwendet werden kann. Bei dem Monomer handelt es sich um ein aromatisches Vinylmonomer, welches eine oder mehrere Vinylgruppen aufweist und der folgenden Formel entspricht: R-B-Ar(-CH=CH₂)_n
Die hauptsächliche charakteristische Eigenschaft besteht darin, dass das Atom in B, das direkt an R gebunden ist, ein Heteroatom ist, das aus Thioetherschwefel oder Ethersauerstoff ausgewählt wird. Die bevorzugten Varianten umfassen, dass

(a) das Heteroatom aus Thioetherschwefel oder Ethersauerstoff ausgewählt wird und/oder
(b) R ein Rest von einem Polyol ist, das eine ungerade Anzahl von Hydroxygruppen enthält, von denen eine für die Bindung an R verwendet wird, während die restlichen Hydroxygruppen geschützt oder ungeschützt sind.

Ar ist ein Benzolring (Phenylengruppe) oder ein Heteroarylen, zum Beispiel eine Variante, die eine überschüssige Anzahl von n-Elektronen aufweist, vorzugsweise mit fünf oder sechs Ringatomen, vorzugsweise das Erstgenannte. Es gibt gewöhnlich zwei, drei, vier oder mehr Atome zwischen R-B und der Vinylgruppe, vorzugsweise drei.
n ist eine ganze Zahl von eins oder zwei. Falls n = 2 ist, sollten zwei Vinylgruppen nicht in Ortho-Stellung zueinander angeordnet sein.
B ist eine Brückenstruktur, die eine 1 – 10 Atome aufweisende Kette umfasst. Die Kettenatome werden unter sp³ -, sp²- und sp-hybridisierten Kohlenstoffen und den Heteroatomen: Ethersauerstoff, Thioetherschwefel und Aminostickstoffen ausgewählt. In der Kette befindet sich ein Heteroatom, welches B an R bindet (d.h. das an R bindende Kettenende ist eines der bezeichneten Heteroatome). Die Kette in B, welche R und A verbindet, enthält 1 bis 5 Atome. In bevorzugten Varianten, hat die Kette in B ein oder zwei Kohlenstoffatome oder wird durch einen Thioether oder eine Ethergruppe zur Verbindung von R mit Ar dargestellt. Die Kette kann Gruppen aufweisen, die aus Wasserstoff bzw. einem niederen Alkyl, wie C_1-5-Alkyl, ausgewählt werden.
R ist eine (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe, die zwei oder mehrere geschützte oder ungeschützte Hydroxygruppen trägt (Polyhydroxy – Kohlenwasserstoffgruppe). Kohlenstoffatome in Schutzgruppen sind nicht in C_2- ₃₀ enthalten. In bevorzugten Varianten befinden sich ≤ 10 Hydroxygruppen. Die (C_2-30) Kohlenwasserstoffgruppe kann gerade, verzweigt oder ringförmig sein. Sie kann eine aromatische Struktur aufweisen, wie bei Phenylen, und/oder kann eine Alkylenkette enthalten. R umfasst vorzugsweise 2,3,4,5,6,7 oder mehr Kohlenstoffatome. Die längste Kohlenstoffkette (unter Ausschluss einer geschützten Hydroxygruppe) in der (C_2-30) Kohlenwasserstoffgruppe kann wenigstens an einer Stelle durch Thioetherschwefel oder Ethersauerstoff unterbrochen werden. Höchstens ein Heteroatom (vorzugsweise Sauerstoff oder Schwefel) ist an ein und dasselbe Kohlenstoffatom in R gebunden, oder es gibt höchstens eine Kohlenstoff-Heteroatombindung zu jedem Kohlenstoff in R-Gruppen, in denen die Hydroxygruppen geschützt oder ungeschützt vorliegen. In diesem Kontext werden Doppelbindungen als zwei Bindungen betrachtet. Typischerweise hat die (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe 2 bis 10 Kohlenstoffatome).
Es gibt eine gerade Anzahl an geschützten oder ungeschützten Hydroxygruppen, wie zwei, vier, sechs, acht oder zehn solcher Gruppen, in der bevorzugten (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe. In den bevorzugten Variante werden die geschützten oder ungeschützten Hydroxygruppen durch eine Kette von zwei oder drei Kohlenstoffatomen getrennt. In diesem letzteren Fall sollte eine Schutzgruppe eine zweiwertige fünf- bzw. sechsgliedrige Ringstruktur bilden mit Atomen in der ungeschützten Form der (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe. Siehe weiter unten. In den bevorzugten Varianten von R sind alle oder keine der Hydroxygruppen geschützt.
Bevorzugte R umfassen einwertige Reste, die von Zuckeralkoholen abgeleitet sind (Zuckeralkoholreste) mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen (3 bis 6 Hydroxygruppen) mit besonderer Betonung der Zuckeralkohole, welche 3 und 5 Kohlenstoffatome haben (3 und 5 Hydroxygruppen). Die Bezeichnung "Rest" in diesem Kontext bedeutet Zuckeralkohol minus Hydroxygruppe, die für die Bindung von R an B verwendet wird, vorzugsweise ein endständiges Hydroxyl. Die verbleibenden Hydroxygruppen können in geschützten oder ungeschützten Formen vorliegen. Die nützlichsten Reste sind diejenigen, die von Glycerol (Glyzeryl), Arabitol (Arabityl) und Xylitol (Xylityl) mit endständiger freier Valenz abgeleitet werden.
Eine Hydroxyl-Schutzgruppe betrifft eine Gruppe, die während der Polymerisation im Wesentlichen intakt bleiben kann und danach selektiv, gewöhnlich durch Hydrolyse oder Reduktion entfernt oder abgespalten wird. Da die Monomere nur relativ beständige Bindungen enthalten (C-C, C=C, C≡C, C-H, Ether, Thioether), eröffnen sich dadurch häufig umfangreiche Auswahlmöglichkeiten für geeignete Schutzgruppen. Beispiel: Protecting Groups I Organic Synthesis, Ed. Greene, John Wiley & Sons, Inc., Kapitel 11 (1991)10–142.
Die geschützte Hydroxygruppe im Monomer der Formel (1), kann die folgende Formel aufweisen -O-R_p oder -O-R_p'-O (jeweils 2a und 2b),
worin R_p und R_p' Schutzgruppen darstellen.
R_p ist eine einwertige Gruppe und kann unter Acylgruppen, insbesondere C_1-10-Acylen, ausgewählt werden, und umfasst -CO-O-R_p", worin R_p" eine C_1-9-Kohlenwasserstoffgruppe ist. Bei den Acylgruppen kann Wasserstoff durch Elektronen anziehende bzw. durch andere Gruppen ersetzt werden, welche die Schutzgruppenabspaltung erleichtern.
R_p' ist eine zweiwertige Gruppe und ist an zwei Stellen an R gebunden, was bedeutet, dass fünf- oder sechsgliedrige Strukturen vorhanden sind, wie bereits oben angegeben. In solchen Fällen kann R_p' eine Kette aus einem oder zwei Atomen enthalten, welche an die zwei Sauerstoffatome in -O-R_p'-O- bindet. Im Fall eines Kohlenstoffatoms kann O-R_p'-O- -O-CO-O- oder ein Teil einer Acetal- oder Ketalgruppe sein, d.h. Gruppen, die hydrolysiert werden können. Beispiele für bevorzugte R_p' sind Alkylidene, wie Methylen, Ethyliden (CH₃CH=), Isopropyliden, Cyclohexyliden usw.
Wie es nach dem obigen ersichtlich ist, werden Epoxygruppen, wie im Glycidyl, nicht als eine geschützte Form zwei benachbarter Hydroxygruppen angesehen.
Die Schutzgruppen haben vorzugsweise hydrophobe Eigenschaften, so dass die Monomere der Formel (I) wasserunlöslich werden (die Polymerisation in Suspensionen erfordert öfters, dass sich das Monomer in der Ölphase verteilt).
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer Trägermatrix wie unter dem Abschnitt "Technisches Gebiet" bereits oben erläutert wurde. Das Verfahren umfasst den Schritt der Copolymerisierung eines oder mehrerer Monomere, die Vinylgruppen tragen (Monomer I), mit einem oder mehreren Monomeren, die zwei oder mehr Vinylgruppen tragen (Monomer II, vernetzendes Monomer). Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Teil der Vinylmonomere (Monomer III) von derselben Art ist wie es oben für das Monomer mit Formel I sowie den eng damit verwandten Formen definiert ist.
Monomer III hat folglich die Formel R'-B'-Ar(-CH=CH₂)_n
Ar und n haben die gleiche Bedeutung wie oben. R' wird unter den gleichen Gruppen wie R ausgewählt, wobei jedoch die (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe zusätzlich Amino-, Aldehyd- und Carboxylgruppen, Amido-, Ester- und sonstige hydrophile Gruppen tragen kann, die ein oder mehrere Heteroatome (wie Sauerstoff und Stickstoff) und auch eine vereinzelte Hydroxygruppe enthalten können. Falls nötig, können Hydroxy- und auch andere Gruppen in geschützter Form vorliegen. B' hat dieselbe wie oben angegebene Bedeutung, kann aber zusätzlich nichts bedeuten (Einfachbindung).
Falls die Polymerisation als Suspensions/Dispersionspolymerisation ausgeführt wird, wobei eine der Phasen eine Wasserphase ist, sollten hydrophile Gruppen im Mono mer III geschützt sein. Geschützte wie auch ungeschützte Formen von Monomer III können bei anderen Polymerisationenarten verwendet werden.
Falls Monomer III in der geschützten Form benutzt wurde, können die Hydroxy-Schutzgruppen entfernt werden, um anschließend an die Polymerisation freie Hydroxygruppen zu erhalten. Das Polyhydroxypolymer kann weiterhin durch die Transformation sämtlicher oder eines Teils der Hydroxygruppen zu einer erwünschten Funktionalität verarbeitet werden. Das bezieht sich gleichfalls auf geschützte Formen der Polyhydroxypolymere. Andere Transformationen können auch vorgenommen werden.
Die Herstellung so genannter poröser hautfreier Perlen kann durch eine Suspensions/Dispersions-Polymerisation, bei der eine der Phasen eine Wasserphase darstellt, in Verbindung mit Hydroxy- und ähnlichen Gruppen in geschützter und ungeschützter Form und eine Schutzgruppenabspaltung nach der Polymerisation durchgeführt werden. Diese Perlen werden mit Hydroxyl- und ähnlichen Gruppen auf ihren internen Poren bzw. auf den Außenseiten funktionalisiert.
Das Monomer III kann eine Mischung der Monomere sein, die unterschiedliche R'-B'-Gruppen haben (R'₁-B'₁, R'₂-B'₂, R'₃-B'₃,...).
Das Monomer III ist Teil von Monomer I und/oder von Monomer II.
Als Monomer I zu verwendende Verbindungen sind Acrylate, Methacrylate, Acrylamide, Methacrylamide, Acrylnitrile, Methacrylnitrile, Vinylaromaten, wie Monovinylbenzole, wie unsubstituierte oder substituierte Varianten davon (vorzugsweise Meta oder Paraisomere) usw. Monomer I kann auch ein Alkylvinylbenzol sein, zum Beispiel mit einem an den aromatischen Ring gebundenen C_1-10-Alkylsubstituenten, wie Ethyl. Geeignete als Monomer I verwendbare Monomere umfassen Monomere der Formel (3), worin n = 1 ist.
Als Monomere II zu verwendende Verbindungen sind Bisformen der Acrylate und der Methacrylate, Acrylamide und Methacrylamide, Divinylaromaten wie verschiedene Formen der Divinylbenzole (vorzugsweise Meta oder Paraformen) usw. Entsprechende Formen, die mehr als zwei Vinylgruppen aufweisen, können prinzipiell auch benutzt werden. Das Monomer II wirkt funktionell als Vernetzungsmittel. Das Monomer II kann auch in alkylierten Formen und Etherformen der obenerwähnten Divinylmonomere vorliegen. Geeignete als Monomer I zu verwendende Monomere umfassen Monomere der Formel (3), worin n gleich 2 oder höher, vorzugsweise 2 ist.
Das Monomer I kann eine Mischung der verschiedenen einzelnen Monomeren sein, die eine Vinylgruppe aufweisen. Das Monomer II kann eine Mischung der einzelnen Monomere sein, die zwei oder mehr Vinylgruppen umfassen. In einer typischen Polymerisationmischung sind die folgenden Prozentsätze vorzufinden:

– Monomer I: ≥ 0.5 % wie z.B. ≥ 20 % und ≤ 99.5 %, wie z.B. ≤ 95
– Monomere II: ≥ 0.5 % wie z.B. ≥ 5 % und ≤ 99.5 % wie z.B. ≤ 80
– Monomer III: ≥ 0.5 % und ≥ 80

Die Erhöhung des Prozentsatzes an Monomer II erhöht die Starrheit des fertigen Polymers und verringert die Fähigkeit, in den organischen Lösungsmitteln aufzuquellen.
Die genaue Auswahl der Prozentsätze hängt von dem für die Trägermatrix vorgesehenen Gebrauch ab.
Für Verwendungen, bei welchen die Matrix Druck nicht zu widerstehen braucht, zum Beispiel aufgrund eines Flüssigkeitsstroms, sind typische Prozentsätze wie folgt ausgelegt:

– Monomer I: ≥ 95 % wie z.B. ≥ 98 % und ≥ 99.5
– Monomer II: ≥ 0.5 % und ≤ 5 % wie z. B. ≤ 2
– Monomer III: ≥ 5 % wie z.B. ≥ 15 % und ≤ 80 % wie z.B. ≤ 50 %, wobei das Monomer III Teil des Monomers I und/oder des Monomers II ist.

Die mit diesen Zusammensetzungen erhaltenen Matrizen sind besonders wichtig für die meisten Arten von schrittweise durchgeführten Festphasensynthesen von organischen Verbindungen, mit Ausnahme der Nukleinsäure-Synthese.
Für Verwendungen, bei welchen die Matrix Druck widerstehen muss, sind typische Prozentsätze wie folgt:

– Monomer I: ≥ 10 % wie z.B. 50 % und ≤ 90% wie z.B. ≤ 80 %
– Monomer II: ≥ 5 % wie z.B. ≥ 10 % und ≤ 80 % wie z.B. ≤ 50 %
– Monomer III: ≥ 0.5 % wie z.B. ≥ 2 % und ≤ 40 % wie z.B. ≤ 35 % und sogar ≤ 20 %

Die mit diesen Zusammensetzungen erhaltenen Matrizen sind besonders wichtig für Anwendungen, bei welchen eine Matrix in eine Kolonne/Gefäß gegeben wird und eine Reagenzien enthaltende Flüssigkeit zum Durchfließen eingeleitet wird. Typische Anwendungsfälle sind chromatographische Anwendungen und die Festphasensynthese von Nukleinsäuren.
Die oben angeführten Prozentsätze sind Gewichtsprozente und werden auf der Grundlage der Gesamtmenge der polymerisierbaren Vinylmonomeren in der Polymerisationsmischung berechnet.
Die Polymerisationsbedingungen hängen von den benutzten Vinylmonomeren und den an das endgültige Monomer gestellten Anforderungen ab. Eine der am meisten bevorzugten Arten der Polymerisation für die Erfindung verwendet freie Radikale und ein Initiatorsystem.
Initiatorsysteme umfassen Elektronenbestrahlung, γ-Bestrahlung, radikalische Initiatoren, usw. Typische Initiatoren sind chemische, thermische und Bestrahlungs-Initiatoren. Thermische Initiatoren werden häufig bevorzugt. Sie haben die beste Leistungsfähigkeit im Bereich von 50–90°C. Die thermischen Initiatoren, die bei niedrigeren Temperaturen aktiv sind, müssen bei der Vorbereitung von polymerisierbaren Mischungen häufig gekühlt werden.
Thermo- bzw. chemische Initiatoren sind Azoverbindungen (z.B. 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), Azoisonitrile, Peroxyde (zum Beispiel Benzoylperoxide), Persulfate.
Redox-Systeme können auch benutzt werden, zum Beispiel das Fenton – Reagenz (Wasserstoffperoxyd + Fe²⁺).
Die Polymerisation kann in herkömmlichem o/w-Emulsionen/Suspensionen und Dispersionen ablaufen, um mehr oder weniger runde Teilchen zu erhalten, falls die auf diesem Fachgebiet bereits bekannten geeigneten Bedingungen zur Anwendung gelangen sollen. Eine Massepolymerisation kann auch angewendet werden, möglicherweise mit der nachfolgenden Zerkleinerung des Blocks in Teilchen, falls dies angebracht ist. Für Polymerisationen in Emulsionen und Suspensionen, bei welchen eine der Phasen eine wässrige Phase, wie z.B. eine Wasserphase oder eine sonstige polare Phase ist, sollten die Hydroxygruppen in den Monomeren geschützt sein, so wie z.B. auch andere eventuell vorhandene hydrophile Gruppen.
Emulsions- u. Stabilisierungsmittel, die für Polymerisationen in Emulsionen, in Suspensionen und Dispersionen typisch sind, können in der vorliegenden Erfindung auch benutzt werden. Gut bekannte Emulsionsmittel und Stabilisatoren sind Natriumdodecylsulfat, alkylierte Oligoethylenglykole, Cellulosederivate, usw.
Es kann weiterhin vorgesehen werden, Polymerisationen in Form von sogenannten umgekehrten Emulsionen (w/o-Emulsionen) durchzuführen, für die die Bedingungen so ausgewählt werden, dass die Wassertröpfchen in ein makroporöses Netzwerk mit offenen runden Vertiefungen, die miteinander kommunizieren (Wasser wirkt als Porogen), aufbrechen. Siehe z.B. EP 60,138 und US 5,200,433 . Das kann ausgedehnt werden auf die sogenannten w/o/w-Emulsionen, bei denen die innere w/o-Emulsion in Form von Tropfen von sogenannten „High Internal Phase Emulsions" (HIPEs) vorliegt. Siehe WO 9531485.
Eine besonders wichtige Variante für die erfindungsgemäße Herstellung der Teilchen verwendet Keimpartikel und schließt vorzugsweise einen ersten Schritt, der das Schwellen der Keimpartikel vorsieht, und dann einen zweiten Schritt ein, der die Aufnahme von Monomeren vor der Polymerisation vorsieht. Beispiel: US 4,336,173 .
Bei Einbau eines passenden Porogens in eine Polymerisationsmischung können poröse Materialien in der Form von Teilchen/Perlen und monolithischem Pfropfenmaterial erhalten werden. Porogene sind Verbindungen, die sich irgendwie abtrennen und Kanäle/Poren ausformen, wenn das Polymer gebildet wird. Porogene können vorliegen in der Form von Flüssigkeiten, festen Strukturen oder Gasen und sind nach der Polymerisation entfernbar. Porogene in flüssiger Form sind typischerweise dazu imstande, die verwendeten Monomere vollkommen aufzulösen, aber nicht die gebildete Polymerkette. Das heißt, dass die Polymerketten abgetrennt werden und ein Polymermaterial bilden, welches ein mit den Porogenen gefülltes Porensystem enthält. Die Eigenschaften des Porensystems hängen von der Menge und Art des Porogens ab. Porogene, die allgemein Löslichkeitsparameterwerte in der Nähe des Löslichkeitsparameterwertes des Polymers aufweisen, bilden elastisches, gel-ähnliches, poröses Material mit einem relativ hohen Anteil kleinerer Poren. Aromatische Lösemittel, wie Toluol, Xylol, Mesitylen usw. sind potentiell dazu imstande diesen Effekt zu ergeben, wenn die Vinylaromaten polymerisiert werden.
Der Gebrauch von Porogenen mit größeren Unterschieden zwischen dem Löslichkeitsparameterwert des Porogens und des Polymers liefert häufig steiferes, poröses Material mit einem geringeren Anteil kleinerer Poren. Dieser Effekt wird für Vinylaro maten zum Beispiel mit Alkanolen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen als Porogene erzielt. Oft verwendete Porogene dieser Art sind Alkane, wie Heptan, Alkanole, wie Decanol. Auch Mischungen flüssiger Verbindungen werden als Porogene verwendet.
Auch Polymere können als Porogene verwendet werden.
Die erhaltenen porösen Materialien können Porengrößen, Porenvolumina und Porenoberflächen aufweisen, die in der Technik für Vinylpolymere bereits bekannt sind. Der Durchmesser der Poren kann sich innerhalb von 10 Å bis 1000 μm, typischerweise zwischen 10Å und 100 μm befinden. Die optimale Auswahl der Porendurchmesser hängt typischerweise von dem vorgesehenen Gebrauch ab und kann, zum Beispiel, ausgewählt werden in Übereinstimmung mit auf diesem Arbeitsgebiet bekannten Regeln.
Falls das Material in Teilchenform vorliegt, liegt seine mittlere Teilchengröße gewöhnlich im Bereich von 1–1000 μm, vorzugsweise 3–1000 oder 3–500 μm, d.h. Teilchengrößen, die normalerweise nicht durch Emulsionspolymerisation erhalten werden. Die Teilchen können eine unregelmäßige Form aufweisen, wie sie durch die Zerkleinerung von Blöcken nach Massenpolymerisationen erhalten wird, oder kugelförmig sein (zu Perlen geformt), wie sie durch die Suspensionspolymerisation erhalten wird. Die Teilchen können monodispers oder polydispers vorliegen, wobei die monodispersen Teilchenpopulationen mehr als 95% Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser + 5% aufweisen.
Nach erfolgter Polymerisation können sämtliche oder nur ein Teil der geschützten Hydroxygruppen durch auf diesem Fachgebiet bekannte Verfahren transformiert werden in: -O-A-X worin

(a) A eine organische Brückenstruktur und
(b) X eine Struktur ist, die folgendes aufweist: (i) eine oder mehrere reaktive Gruppen, die in der Lage sind, eine Reaktion mit einer Substanz, die eine nukleophile oder elektrophile Gruppe trägt, oder mit einem freien Radikal einzugehen, um die Substanz, oder einen Teil davon, an die Trägermatrix kovalent zu binden, oder (ii) eine oder mehrere Gruppen, die in solch eine reaktive Gruppe umgewandelt werden können, oder (iii) einen Partner eines Affinitätspaares, welcher die Affinitätsbindung des anderen Partners des Paares bewirkt.

Typischerweise umfasst A eine stabile organische Kette, in der es ein oder mehr organische strukturelle Elemente gibt, ausgewählt aus (a) geraden, vernetzten oder ringförmigen Kohlenwasserstoffketten, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome umfassen, (b) Ether, (c) Thioether, (d) Amidstrukturen, (e) Ester, (f) Azo, (g) sekundären oder tertiären Aminstrukturen usw. Die bevorzugten Strukturen haben gewöhnlich eine hydrolytische Stabilität, die z.B. mit Acetamid vergleichbar bzw. höher ist. In einigen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, Strukturen einzuschließen, die eine niedrigere Stabilität aufweisen, um eine selektive Aufspaltung an einer bestimmten Position zu ermöglichen.
Die oben verwendete Bezeichnung "Stabilität" deutet an, dass die organische Kette nicht unbeabsichtigt irgendeine Gruppe beschädigt oder mit irgendeiner der Gruppen reagiert, die in der erfindungsgemäßen Trägermatrix oder bei den während ihres Gebrauchs verwendeten Bedingungen vorliegen.
Reagierende Gruppen, wie sie oben definiert sind und in der Struktur X vorliegen, sind auf diesem Fachgebiet gut bekannt, z.B. Hydroxy, Amino, Thiol, Carboxy usw. oder aktivierte Formen dieser Gruppen.
Die Struktur X kann ein Nukleotid oder ein Deoxynukleotid oder eine Nukleinsäure (DNS, RNS, Oligonukleotide und Analoge, wie PNA und LNA und geschützte Formen) sein, die mit dem Trägermaterial verbunden werden, wie es bereits auf diesem Fachgebiet bekannt ist.
X kann auch eine Aminosäure oder ein Oligopeptid sein, einschließlich Mimetika und geschützter Formen, und an seinem endständigen Carboxyl mit einer wie oben definierten Trägermatrix verbunden sein.
X kann auch ein Partner eines so genannten Affinitätspaares sein und zur Affinitätsbindung ("Affinitätsabsorption") des anderen Partners des Paares an die Trägermatrix verwendet werden. Gut bekannte Affinitätspaare sind:

a) positive und negative Einheiten (Ionenaustausch; die immobilisierte Einheit wird ausgewählt aus primärem, sekundärem, tertiärem und quaternärem Ammonium, Sulfonat, Sulfat, Phosphonat, Phosphat, Carboxylgruppen usw.),
(b) Antikörper und Antigene/Haptene,
(c) Lektine und Kohlenhydratstrukturen,
(d) IgG-bindende Proteine und IgG,
(e) Paare hydrophober Gruppen,
(f) polymere Chelatbildner und Chelate,
(g) komplementäre Nukleinsäuren, usw.

Affinitätspartner umfassen auch Einheiten, die an katalytischen Reaktionen teilnehmen, wie zum Beispiel Enzyme, Enzymsubstrate, Kofaktoren, Kosubstrate usw. Partner der Affinitätspaare umfassen auch chemisch hergestellte Mimetika von bioproduzierten Formen.
Der dritte Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Trägermatrix, die ein Kohlenwasserstoffgrundgerüst (-(CH₂CH₂)_n-] aufweist. Die Trägermatrix ist dadurch gekennzeichnet, dass es

(A) eine Vielzahl inter- und/oder intrakettig vernetzender Brücken gibt, welche Wasserstoffe in dem Grundgerüst substituieren, sowie
(B) eine Vielzahl identischer oder unterschiedlicher Gruppen R'-B'-Ar-(R'₁-B'₁-Ar-, R'₂-B'₂-Ar-, R'₃-B'₃-,Ar-....), worin R'-B'-Ar, R'₁-B'₁-Ar-, R'₂-B'₂-Ar-... dieselbe Bedeutung wie oben haben.

Die vernetzenden Brücken können von Vinylmonomeren stammen, die zwei oder mehr Vinylgruppen aufweisen und im Polymerisationsprozess enthalten sind. Die vernetzenden Brücken können auch nach der Polymerisation gebildet werden, zum Beispiel durch Gebrauch von bifunktionellen elektrophilen/nukleophilen Vernetzungsmitteln.
Die Trägermatrix dieses Aspekts kann eine Vielzahl von identischen oder unterschiedlichen R" – Gruppen enthalten, welche

(a) einen entsprechenden Wasserstoff in dem Grundgerüst substituieren und
(b) eine wie oben definierte -A-X-Gruppe aufweisen.

Außer beim Vorhandensein von -A-X, können R" – Gruppen aus denselben Gruppen wie R'-B' ausgewählt werden, wobei -A-X einen Wasserstoff in einer Hydroxygruppe substituiert.
Was oben für den zweiten Aspekt der Erfindung hinsichtlich des physikalischen Aussehens erwähnt wurde, wie monolythische bzw. Teilchenformen, Teilchengrößen, Porengeometrie und Porengrößen usw., trifft auch auf den dritten Aspekt der Erfindung zu.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist die Verwendung der nach dem Verfahren der Erfindung gebildeten Trägermatrix in den verschiedenen Fachgebieten, die oben im einleitenden Teil bereits erwähnt wurden. Prinzipiell sind die verschiedenen Schritte für die jeweilige Verwendung an und für sich bekannt, mit Ausnahme von zukünftigen Entwicklungen.
Falls die wie oben definierten Trägermatrizen zur Affinitätsadsorption verwendet werden, ist X ein Partner eines wie oben definierten Affinitätspaares. Die Verwendung besteht darin, die Trägermatrix und eine Flüssigkeit, typischerweise eine wässrige Flüssigkeit, die den anderen Partner des Affinitatspaares enthält, miteinander in Kontakt zu bringen. Die Bedingungen werden so gewählt, um die Affinitätsbindung zu fördern und werden prinzipiell als bereits in diesem Fachgebiet bekannt angesehen. Nachfolgend wird die Trägermatrix von der Flüssigkeit abgetrennt und, falls erwünscht, kann der affinitätsabsorbierte Partner freigesetzt und der weiteren Behandlung unterzogen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend durch verschiedene, nicht einschränkende Patentbeispiele veranschaulicht. Die Erfindung wird weiter in den beiliegenden Patentansprüchen definiert.
EXPERIMENTELLER TEIL
ZEICHNUNGEN:
1 veranschaulicht die Synthese eines geschützten Vinylmonomers entsprechend der Erfindung.
2 veranschaulicht die Polymerisation unter Verwendung einer geschützten Form des erfindungsgemäßen Vinylmonomers und die Befreiung der Hydroxygruppen von den Schutzgruppen.
Synthese der geschützten Monomere
Isopropylidenierung von Xylitol nach Tipson u. Cretcher, J. Org. Chem. 8 (1943) 95: 15 g Xylitol (1) (Aldrich), 20 g CuSO₄ (Merck) und 0.2 ml H₂SO₄ in 200 ml Aceton (APB-Grad) wurden während 90 h gerührt. Das blaue CuSO₄(H₂O)x wurde abgefiltert und mit 2 × 50 ml Aceton gewaschen. Ungefähr 1 g NaHCO₃ (Pulver) wurde hinzugefügt und die Mischung wurde während 1 h gerührt. Nach der Filtration wurde das Aceton in einem Rotationsverdampfer abgedampft, wodurch sich 21.4 g rohes Diisopropyliden-Xylitol (2) ergaben.
Reaktion mit Vinylbenzylchlorid: Das Rohprodukt aus I. wurde in 30 ml THF gelöst und tropfenweise zu 4.0 g einer 60% NaH Dispersion, suspendiert in 20 ml THF (nach dem Waschen mit Pentan, zwecks Entfernung des Mineralöls), gegeben. Nach Beendigung der H₂ – Entwicklung (sorgfältig erwärmen auf 50° C nach beendeter Zugabe) wurde 1 Äquiv. 90%iges Vinylbenzylchlorid (VBC) tropfenweise hinzugefügt, und zwar unter Kühlung im Eisbad. Nach 4-stündiger Reaktion bei 50° C, wurde die Mischung über Nacht stehen gelassen. Dann wurde Ethanol hinzugefügt, um sämtliches restliches NaH zu zerstören. Salzlösung (200 g NaCl in 1 l H₂O) und Diethylether wurden hinzugefügt und die anorganische Phase mit einigen Portionen Et₂O extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden mit Salzlösung bis zur Neutralisierung extrahiert. Die organische Phase wurde über K₂CO₃/Na₂SO₄ getrocknet und das Lösungsmittel unter Erhalt von 16.0 g Rohprodukt (3) abgedampft.
Polymerisation
Unter Rühren (120 U/min) wurde die Wasserphase in den Reaktionskolben eingefüllt. Die organische Phase wurde separat gemischt und in den Reaktionskolben eingefüllt. Die Rührgeschwindigkeit wurde auf 175 U/min erhöht und die Temperatur des Wasserbads bis auf 70° C erhöht. Nach 4-stündiger Reaktion wurden die gebildeten Perlen mit warmem Wasser, Aceton und destilliertem Wasser gewaschen und im Vakuum über Nacht getrocknet. Die Perlengröße betrug im Wesentlichen 200–400 μm. Im IR-Spektrum gab es eine schwache, einem Hydroxyl entsprechende Absorption.
Die Isopropylidengruppen wurden mit 80% Essigsäure entfernt. Dazu wurden in einem 250 ml Reaktionsrundkolben mit einem mit Teflon beschichteten Turbinenmischer 5 g der Polymerperlen bei 65°C während 2 h in der Säure aufgeschlämmt. Die Perlen wurden mit destilliertem Wasser auf einem Glasfilter gewaschen und über Nacht unter Vakuum getrocknet. Das IR-Spektrum zeigte eine beträchtlich höhere Menge Hydroxyl.

Claims

Vinylmonomer der Struktur R-B-Ar(-CH=CH₂)_n (1) worin – Ar Benzol oder ein Heteroaryl ist; – n eins oder zwei ist, mit der Maßgabe, dass, wenn n 2 ist, die Vinylgruppen nicht ortho zueinander angeordnet sind; – B eine Brückenstruktur ist; – R eine (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe ist, die zwei oder mehrere geschützte und/oder ungeschützte Hydroxygruppen trägt, welche Kette eine aromatische Struktur und/oder eine Alkylenkette sein kann und welche Kette in mindestens einer Position durch einen Thioetherschwefel oder einen Ethersauerstoff unterbrochen ist, wobei höchstens ein Heteroatom an ein und demselben Kohlenstoff gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass B eine Kette an Atomen umfasst, welche R mit Ar verbindet, welche aus einem Sauerstoff und einem Kohlenstoff besteht, mit der Maßgabe, dass das endständige Atom in B, das an R gebunden ist, das Heteroatom ist, und welche Gruppen, gewählt aus Wasserstoff und C_1-5-Alkyl, trägt.
Monomer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxygruppen in R geschützt sind.
Vinylmonomer nach mindestens einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass R 2–10 geschützte und/oder ungeschützte Hydroxygruppen enthält.
Vinylmonomer nach mindestens einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das R eine gerade Anzahl geschützter oder ungeschützter Hydroxygruppen enthält.
Vinylmonomer nach mindestens einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass R ein einwertiger Rest eines Zuckeralkohols mit geschützten und/oder ungeschützten Hydroxygruppen ist.
Vinylmonomer nach mindestens einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass R ein einwertiger Rest von Glycerin oder Xylitol mit geschützten oder ungeschützten Hydroxygruppen ist.
Vinylmonomer nach mindestens einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxygruppen geschützt sind, beispielsweise paarweise geschützt sind durch eine oder mehrere zweiwertigen Gruppen, wenn eine gerade Anzahl geschützter Hydroxygruppen in R vorliegt.
Verfahren zur Herstellung einer Trägermatrix durch Copolymerisieren eines oder mehrerer Monomere mit einer Vinylgruppe (Monomer I) mit einem oder mehreren Vinylmonomeren mit zwei oder mehreren Vinylgruppen (Monomer II), dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Vinylmonomeren (Monomer III) die Formel besitzt: R'-B'-Ar(-CH=CH₂)_n (3)worin – Ar ein aromatischer Ring ist (Arylengruppe); – n eine ganze Zahl > 0 ist, insbesondere eins oder zwei; – B' eine Brückenstruktur ist, gewählt aus einer Einfachbindung und einer Kohlenwasserstoffgruppe, wie nachstehend für R' definiert; – R' eine (C_2-30)-Kohlenwasserstoffgruppe ist, welche Kette zwei oder mehrere geschützte Hydroxygruppen trägt, welche Kette eine aromatische Struktur und/oder eine Alkylenkette sein kann, welche Kette in mindestens einer Position durch einen Thioetherschwefel oder einen Ethersauerstoff unterbrochen ist, wobei höchstens ein Heteroatom an ein und demselben Kohlenstoff gebunden ist, mit der Maßgabe, dass das endständige Atom in B', das an R' gebunden ist, eines der Heteroatome von B ist, und welche Kette zusätzlich Amino-, Aldehyd-, Carboxygruppe, Amido-, Ester- und andere hydrophile Gruppen, die ein oder mehrere Heteroatome enthalten, tragen kann, und ebenso eine einzelne Hydroxygruppe, wobei die Hydroxygruppen und ebenso andere Gruppen in geschützter Form vorliegen, falls erforderlich.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxygruppen geschützt sind durch Gruppen, welche das Monomer III unlöslich in Wasser machen, und dass die Copolymerisation als eine Suspensionspolymerisation durchgeführt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymerisation unter Bedingungen durchgeführt wird, die in Kügelchen resultieren.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8–10, dadurch g ekennzeichnet, dass die Mischung aus Vinylmonomeren ein Porogen beinhaltet.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8–11, dadurch gekennzeichnet, dass R' und B' wie in irgendeinem der Ansprüche 1–8 definiert sind.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vinylmonomeren unter Acryl- und/oder Methacrylmonomeren und Vinylbenzolmonomeren gewählt werden.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8–13, dadurch gekennzeichnet, dass geschützte Hydroxygruppen im Anschluss an den Copolymerisationsschritt entschützt werden.
Trägermatrix, umfassend ein Kohlenwasserstoffgrundgerüst mit der wiederkehrenden Einheit -CH₂CH₂-, dadurch gekennzeichnet, dass (A) eine Vielzahl inter- und/oder intrakettig vernetzender Brücken, welche Wasserstoffe in dem Grundgerüst substituieren, und (B) eine Vielzahl identischer oder unterschiedlicher Gruppen R'-B'-Ar- (4)welche einen entsprechenden Wasserstoff substituieren, in dem Grundgerüst vorliegen, wobei R', B', Ar und n wie in Anspruch 8 definiert sind.
Trägermatrix nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermatrix in Form eines monolithischen Pflocks oder als Teilchen vorliegt.
Trägermatrix nach mindestens einem der Ansprüche 15–16, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form von Kügelchen vorliegt.
Trägermatrix nach mindestens einem der Ansprüche 15–17, dadurch gekennzeichnet, dass sie porös ist.
Trägermatrix nach mindestens einem der Ansprüche 15–18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von R"-Gruppen vorliegt, von denen jede (a) einen entsprechenden Wasserstoff in dem Kohlenwasserstoffgrundgerüst substituiert, und (b) eine Gruppe -A-X umfasst, worin – X ein Vertreter eines Affinitätspaares ist, welcher Affinitätsbindung des anderen Vertreters des Paares vermittelt; und – A eine inerte Brückenstruktur ist.
Trägermatrix nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass R" eine Gruppe ist, umfassend R'-B'-Ar, wie in mindestens einem der Ansprüche 8-14 definiert, und dass -A-X einen Wasserstoff in einer Hydroxygruppe von R' substituiert.
Trägermatrix nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass R'-B' wie für R-B in den Ansprüchen 1–6 definiert ist.
Trägermatrix nach mindestens einem der Ansprüche 15–21, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zweite der Kohlenstoffe in dem Grundgerüst eine aromatische Ringstruktur trägt, welche die gleiche Struktur besitzt, wie die Ar-Gruppe wie in mindestens einem der Ansprüche 14–17 definiert.
Trägermatrix nach mindestens einem der Ansprüche 14–17, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Copolymerisat ist, hergestellt gemäß dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7–13.