JP7403855B2 - 電荷を有するシクロデキストリンポリマー材料ならびにその製造法及び使用法 - Google Patents

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Description

有機微量汚染物質（ＭＰ）は、人間の活動の結果として、ｎｇＬ－１～μｇＬ－１の濃度で水資源中に存在する１，２。人間の健康３～７及び環境８～１０への悪影響に関する懸念から、ＭＰをより効果的に除去する技術の開発が進められている１１～１６。ＭＰは、表面電荷、サイズ、化学官能性など、その物理化学的特性は多岐にわたっている。荷電したＭＰは、カチオン性、アニオン性、または双性イオン性であり、通常、活性炭などの従来の吸着方法を使用して、天然有機物（ＮＯＭ）などの複雑なマトリックス成分の存在下で除去することは困難である。アニオン性ＭＰのうち、ＰＦＡＳは、生分解に対する耐性と健康への悪影響との相関のために、特に環境問題となっている。ＰＦＡＳは、何千もの消費財の配合に使用されており１、訓練の場面で航空火災を抑制するために使用される水性フォーム配合物中に含まれている１８，１９。その結果、ＰＦＡＳは数千に及ぶ空港や軍事施設の近くの地表水と地下水を汚染した２０。２０１６年、Ｈｕ及び共同研究者らは、少なくとも６００万人のアメリカ人が、２０１６年の米国環境保護庁のパーフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）及びパーフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）の健康勧告限度である７０ｎｇＬ－１以上のＰＦＡＳで汚染された飲料水を提供されたことを示した２１。ＰＦＡＳは、がん３、肝障害４、甲状腺疾患５、及びその他の健康問題との関連が示されている６。
汚染された水システムは通常、粒状活性炭（ＧＡＣ）によって改善されるが、ＰＦＡＳ、特に短鎖誘導体に対する親和性が高くないため、高価で一時的な解決策となってる２３，２４。最近の報告では１４，１５、非共有相互作用と官能基の静電気が吸着剤に対するＰＦＡＳの親和性に影響することが発見された。例えば、架橋剤の親フッ素性相互作用とデカフルオロビフェニル架橋ＣＤＰ中の低濃度の陰イオン荷電官能基との組み合わせにより、水からのＰＦＯＡとＰＦＯＳの除去率が高くなった。対照的に、エピクロロヒドリンによって架橋されたＣＤＰは、ＰＦＡＳ除去率が低かった２５。
吸着プロセスを利用して、空気や水などの流体から特定の汚染物質または汚染物質クラスを除去することができる。活性炭（ＡＣ）は、有機汚染物質の除去に使用される最も普及している吸着剤であり、その有効性は主に、高表面積、ナノ構造の細孔、及び疎水性に由来する。ただし、１つのタイプのＡＣですべての汚染物質、特にアニオン性ＭＰを良好に除去できるわけではない。それらの定義が曖昧な構造と結合部位の変化のために、最適な吸着選択性は、新しい設備での経験的なスクリーニングを必要とするため、合理的な設計と改善を行うことができない。さらに、使用済みＡＣの再生はエネルギーを大量に消費し（５００～９００℃への加熱またはその他のエネルギーを大量に消費する手順）、完全な性能は回復されない。ＡＣはまた、汚染物質の取り込み速度が遅く、数時間から数日でその取り込み平衡に達するため、より迅速な汚染物質の除去には過剰な吸着剤が必要となる。最後に、ＡＣは、多くの新たな汚染物質、特に比較的親水性の汚染物質に対しては高い性能を示さない場合がある。
代替的な吸着材料を、β－シクロデキストリン（β－ＣＤ）の不溶性ポリマーから生成されたポリマーシクロデキストリン材料から製造することができる。この材料は、内部空洞が有機化合物と結合できる、７個のグルコース単位から構成されるトロイダル大環状化合物である。β－ＣＤは、コーンスターチに由来する安価で持続可能な方法で製造されたモノマーであり、医薬品、風味剤、及び香料の配合と安定化、ならびにキラルクロマトグラフィーの固定相に広く使用されている。不溶性のβ－ＣＤポリマーは、エピクロロヒドリンと他の反応性化合物との架橋によって形成されており、明確に定義された結合部位と高い会合定数を特徴としている。エピクロロヒドリンで架橋された不溶性β－ＣＤポリマーは、浄水用のＡＣの代替品として検討されているが、表面積が小さいため、ＡＣに比べて収着剤の性能が劣る。
したがって、ＡＣなどの短所を解消し、ＭＰ（アニオン性ＭＰなど）に対してより効果的な収着及び／または隔離特性を提供する新たな収着剤が求められている。迅速なアニオン性ＭＰ抽出、高い総取り込み量、並びに容易な再生及び再利用手順を提供する吸着剤が求められている。本発明はそれらの要請を満たすものである。
いくつかの実施形態において、本開示は、式（Ｉ）：

を有する複数の架橋で架橋された複数のシクロデキストリンを含む多孔質ポリマー材料を提供し、
式中、
Ａは、アリールまたはヘテロアリール部分であり、
各Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＣＦ３、－ＳＯ３Ｈ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＮＨ２、－ＮＣＯ、－Ｃ（Ｏ）２Ｒ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ３）２、及び－ハロゲンからなる群から独立して選択され、
各Ｒ２は、独立して、Ｈ、－ＯＨ、－Ｏ－金属カチオン、アルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＳＨ、－Ｓ－金属カチオン、－Ｓ－アルキル、－Ｃ（Ｏ）２Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２であり、
各Ｒ３は、独立して、－Ｈ、－Ｃ１～Ｃ６アルキル、－Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、－Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、－ＣＯ２Ｒｃ、－ＳＯ２Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、または－ＳＯＲｃであり、各Ｒａ及びＲｂは、独立して、Ｈ、またはＣ１～Ｃ６アルキルであり、
各Ｗは、独立して、結合、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、－Ｏ－アリーレン－、－（ＣＨ２）ａ－アリーレン－、－ＳＯ２－アリーレン－、－ＮＨ－アリーレン－、－Ｓ－アリーレン－、－Ｏ－ヘテロアリーレン－、－（ＣＨ２）ａ－ヘテロアリーレン－、－ＳＯ２－ヘテロアリーレン－、－ＮＨ－ヘテロアリーレン－、－Ｓ－ヘテロアリーレン－、－（－Ｏ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、－（－ＮＨ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、－（－Ｓ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、

であり、ａは、０～１００であり、ｘは、１～１００であり、各アリーレンまたはヘテロアリーレン部分は、置換または非置換であってよく、
各Ｚは、カチオン性部分またはアニオン性部分であり、
各Ｌは、独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｎ－、Ｃ１～Ｃ６の置換または非置換のアルキレン、Ｃ１～Ｃ３のハロアルキレン、

からなる群から選択される連結部分であり、
Ａ’は、Ａへの共有結合であり、
Ｚ’は、Ｚへの共有結合であり、
＊は、

への共有結合であり、

は、複数のシクロデキストリン炭素原子への結合点であり、
ｘは、０～８であり、
ｙ１は、１～４であり、
ｙ２は、１～４であり、
ｙ３は、０～４である。
いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料の架橋は、式（ＩＩ）：

を有し、
式中、
ｙ２は、１または２であり、
ｘは、１または２である。
いくつかの実施形態において、本開示の多孔性ポリマー材料は、式（ＩＩＩ）：

の複数のリンカーを含み、
式中、１つのＲ４は－Ｈであり、１つのＲ４は－Ｍｅである。
いくつかの実施形態において、本開示は、固体基材に固定された多孔質粒子を含む支持された多孔質ポリマー材料を提供し、前記多孔質粒子は、複数のシクロデキストリン部分を、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）を含む複数の架橋とともに含む。
いくつかの実施形態において、本開示は、１つ以上の汚染物質を含む流体試料を精製する方法を提供し、その方法は、流体試料を本開示の多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料と接触させ、それにより流体試料中の１つ以上の汚染物質の総量の少なくとも５０重量％が多孔質ポリマー材料に吸着される。
いくつかの実施形態において、本開示は、流体試料から１つ以上の化合物を除去するかまたは流体試料中の１つ以上の化合物の有無を判定する方法を提供し、その方法は、ａ）試料と、本開示の多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料とをインキュベーション期間にわたって接触させることと、ｂ）インキュベーション期間後、多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を試料から分離することと、ｃ）ステップｂ）で分離された多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を加熱するかまたはステップｂ）で分離された多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を溶媒と接触させ、それにより化合物の少なくとも一部を多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料から放出させることと、ｄ１）必要に応じて、ステップｃ）で放出された化合物の少なくとも一部を単離すること、またはｄ２）ステップｃ）で放出された化合物の有無を判定することであって、１つ以上の化合物の存在は、試料中の１つ以上の化合物の存在と相関している、ことと、を含む。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示の多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を含む製品を提供する。
０．５時間（上）及び４８時間（下）における本開示のポリマーのＰＦＡＳ取り込み能力の比較を示す。 ＰＦＯＡの取り込み（上）とＰＦＯＳの取り込み（下）について、２つの塩化コリン修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマーと１つのβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの比較を示す。 β－ＣＤ－ＴＤＩポリマー（上）とβ－ＣＤ（下）の１Ｈ ＮＭＲスペクトルを示している。 Ｄ２Ｏを添加した際のβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの１Ｈ ＮＭＲスペクトルの変化を示す。 異なるβ－ＣＤ：ＴＤＩのモル当量を用いて調製された異なるβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの比較を示す。 異なるモル当量の塩化コリンを用いて調製された塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの比較を示す。 異なるモル当量の塩化コリンを用いて調製された塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの比較を示す。 メチレンブルー（上）とメチルオレンジ（下）を使用して行った塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＦＮ取り込み実験を示す。 １．５（上）及び３．０（中央）当量の塩化コリンを含む修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマー、及び未修飾ＴＦＮ－ＣＤＰ（下）のＭＯ取り込み等温線を示す。各点は実験データポイントを表し、各直線はラングミュアモデルを用いて当てはめた曲線である。 １．５（上）及び３．０（中央）当量の塩化コリンを含む修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマー、及び未修飾ＴＦＮ－ＣＤＰ（下）のＢＰＡ取り込み等温線を示す。各点は実験データポイントを表し、各直線はラングミュアモデルを用いて当てはめた曲線である。 モル当量１：６：１のβ－ＣＤ：ＴＤＩ：塩化コリンを用いて調製された塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの１Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。 塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーとβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーとの比較を示す。 異なる塩化コリンの投入量を有する塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマー間の比較を示す。 塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーのＰＦＯＡ取り込み率を示す。
本明細書で引用するすべての文書は、あたかも個々の文書が参照により具体的かつ個別に援用されることが示されているものと同様にして、あらゆる目的でその全体を参照により援用するものとする。
上記で、また本開示の全体を通じて使用される場合、以下の用語は、特に指示のない限り、以下の意味を有するものとして理解されるものとする。用語がない場合、当業者に既知の従来の用語が優先される。
本明細書で使用される場合、「含むこと（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有すること（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、及び「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、オープンな非限定的な意味で使用される。
冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、本開示では、その冠詞の文法的目的語の１つまたは複数（すなわち、少なくとも１つ）を指すために使用される。例として、「要素（ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）」は、１つの要素または複数の要素を意味する。
「及び／または」という用語は、別段の指示がない限り、本開示では「及び」あるいは「または」のいずれかを意味するために使用される。
より簡潔に説明するために、本明細書で示される定量的表現のいくつかは、「約」という用語で修飾されない。「約」という用語が明示的に使用されているかどうかにかかわらず、本明細書で示される全ての量は実際の所与の値を意味するように意図されており、また、このような所与の値に対する実験及び／または測定条件による同等の値及び近似値を含めて、当該技術分野の通常の技量に基づいて合理的に推論されるこのような所与の値への近似も意味するように意図されていることを理解されたい。収率がパーセンテージとして示される場合は常に、このような収率は、特定の化学量論的条件下で得られ得る同じ実体の最大量に関して収率が示される実体の質量を意味する。別段の指定がない限り、パーセントとして示される濃度は質量比を指す。
吸着剤または吸着する、という用語は、本開示の組成物または方法を指して用いられ、液体（例えば、水）または気体（例えば、空気または窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素、麻酔ガスなどの他の商業的に有用な気体）などの流体媒体から、混入物質または汚染物質、限定されないが典型的には有機分子を除去する、本明細書に記載される固体材料を指す。かかる用語は、特定の物理的機構（例えば、吸着と吸収）を意味するものではない。
「シクロデキストリン」という用語は、６～１２個のグルコース単位を含む非置換シクロデキストリン、特に、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリン及び／またはそれらの誘導体及び／またはそれらの混合物などの既知のシクロデキストリンのいずれをも含む。α－シクロデキストリンは６個のグルコース単位で構成され、β－シクロデキストリンは７個のグルコース単位で構成され、γ－シクロデキストリンは８個のグルコース単位で構成され、グルコース単位はドーナツ型の環に配置される。グルコース単位の特定の結合及び立体配座は、シクロデキストリンに特定の体積の中空の内部を有する堅い円錐形の分子構造を与える。各内部空洞の「ライニング」は、水素原子とグリコシド架橋酸素原子によって形成されており、それにより、この表面は相応に疎水性である。空洞の独特の形状と物理化学的特性により、シクロデキストリン分子は、空洞に収まる有機分子または有機分子の一部を吸収する（包接複合体を形成する）ことができる。
特に明記しない限り、「架橋剤」または「架橋する」または「リンカー」という用語は、１つ以上のシクロデキストリンまたはポリマーと反応するか、またはそれらの間で共有結合を形成することができるモノマーを指す。例えば、架橋剤がポリマー鎖の末端で反応する場合、ポリマーの１個のシクロデキストリン部分と（例えば、シクロデキストリンのグリコシド酸素を介して）共有結合的に反応することができる。架橋剤は、他のモノマーまたはシクロデキストリン単位またはポリマー鎖とさらに反応して、例えば、ポリマー鎖を延長するかまたは２つ以上のポリマー鎖を互いに連結することができる場合もあれば、そうでない場合もある。例えば、架橋剤は、１個、２個、３個、または４個以上のモノマーまたはシクロデキストリン単位またはポリマーに結合させることができる。
「カチオン性部分」という用語は、正電荷（例えば、＋１、＋２など）を有する基、例えば、アンモニウム、モノ、ジまたはトリアルキルアンモニウム、ジアルキルスルホニウム及びトリアルキルホスホニウムを指す。
「アニオン性部分」という用語は、負電荷（例えば、－１、－２など）を有する基、例えば、リン酸、カルボン酸、アルコキシド、及び硫酸を指す。
本明細書で使用する場合、「アルキル」とは、１～１０個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状飽和鎖を意味する。代表的な飽和アルキル基として、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、２－メチル－１－プロピル、２－メチル－２－プロピル、２－メチル－１－ブチル、３－メチル－１－ブチル、２－メチル－３－ブチル、２，２－ジメチル－１－プロピル、２－メチル－１－ペンチル、３－メチル－１－ペンチル、４－メチル－１－ペンチル、２－メチル－２－ペンチル、３－メチル－２－ペンチル、４－メチル－２－ペンチル、２，２－ジメチル－１－ブチル、３，３－ジメチル－１－ブチル、２－エチル－１－ブチル、ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｎ－ヘキシルなど、及びより長いアルキル基、例えば、ヘプチル、及びオクチルなどが挙げられるが、これらに限定されない。アルキル基は、非置換または置換であり得る。３個以上の炭素原子を有するアルキル基は、直鎖状または分岐状であってよい。本明細書中で使用する場合、「低級アルキル」とは、１～６個の炭素原子を有するアルキルを意味する。
「アルキレン」という用語は、直鎖及び分岐鎖のアルキレン基を指す。典型的なアルキレン基としては、例えば、メチレン（－ＣＨ２－）、エチレン（－ＣＨ２ＣＨ２－）、プロピレン（－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－）、イソプロピレン（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－）、ｎ－ブチレン（－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－）、ｓｅｃ－ブチレン（－ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－）などが挙げられる。
「ヒドロキシル」または「ヒドロキシ」という用語は、ＯＨ基を意味する。
また、本明細書中の本文、スキーム、実施例、及び表にある満たされていない原子価を有する任意の炭素及びヘテロ原子は、原子価を満たすのに十分な数の水素原子（複数可）を有すると仮定されることにも留意されたい。
「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を指す。
「シアノ」という用語は、本明細書で使用されるとき、三重結合によって窒素原子に結合した炭素原子を有する置換基、すなわち、Ｃ≡Ｎを意味する。
本明細書で使用される「アミン」または「アミノ」という用語は、少なくとも１個の窒素原子を有する置換基を意味する。具体的には、ＮＨ２、－ＮＨ（アルキル）またはアルキルアミノ、－Ｎ（アルキル）２またはジアルキルアミノ、アミド、カルボキサミド、尿素、及びスルファミド置換基が、「アミノ」という用語に含まれる。
特に明確に定義されない限り、「アリール」という用語は、フェニル、ビフェニル、またはナフチルなどの単環式または二環式基を含む、１～３個の芳香環を有する環式芳香族炭化水素基を指す。２つの芳香環（二環式など）を含有する場合、アリール基の芳香環は、一点で結合されても（例えば、ビフェニル）、縮合されてもよい（例えば、ナフチル）。さらに、本開示との関連で、アリールという用語は、－ＣＨ２－、ＣＲ２－（ただし、Ｒは、Ｈ、アルキルなどであり得る）、－ＳＯ２－、－ＳＯ－、－ＮＲ－（ただし、Ｒは、Ｈ、アルキルなどであり得る）、または－Ｏ－などの短いリンカーによって連結された２個のアリール環を指すと解釈され、例えば、アリールは、それぞれメチレンジフェニルまたはオキシビスフェニルをそれぞれ指す場合がある。アリール基は、任意の結合点において、１つ以上の置換基（例えば、１～５つの置換基）で任意に置換されてもよい。置換基は、それ自体が任意選択で置換されてもよい。さらに、２つの縮合環を含む場合、本明細書で定義されるアリール基は、完全飽和環と縮合した不飽和または部分飽和環を有し得る。これらのアリール基の例示的な環系としては、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナレニル、フェナントレニル、インダニル、インデニル、テトラヒドロナフタレニル、テトラヒドロベンゾアヌレニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
別途具体的に定義されない限り、「ヘテロアリール」は、Ｎ、Ｏ、またはＳから選択される１つ以上の環ヘテロ原子を含有し、残りの環原子がＣである、５～１８環原子の一価の単環式もしくは多環式芳香族ラジカル、または多環式芳香族ラジカルを意味する。本明細書で定義されるヘテロアリールは、また、ヘテロ原子がＮ、Ｏ、またはＳから選択される多環式（例えば、二環式）ヘテロ芳香族基を意味する。芳香族ラジカルは、独立して、本明細書に記載の１つ以上の置換基で場合により置換される。置換基は、場合により、それ自体が置換されていてもよい。例としては、これらに限定されるものではないが、ベンゾチオフェン、フリル、チエニル、ピロリル、ピリジル、ピラジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、イミダゾリル、イソキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、ピラジニル、インドリル、チオフェン－２－イル、キノリル、ベンゾピラニル、イソチアゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、チエノ［３，２－ｂ］チオフェン、トリアゾリル、トリアジニル、イミダゾ［１，２－ｂ］ピラゾリル、フロ［２，３－ｃ］ピリジニル、イミダゾ［１，２－ａ］ピリジニル、インダゾリル、ピロロ［２，３－ｃ］ピリジニル、ピロロ［３，２－ｃ］ピリジニル、ピラゾロ［３，４－ｃ］ピリジニル、ベンゾイミダゾリル、チエノ［３，２－ｃ］ピリジニル、チエノ［２，３－ｃ］ピリジニル、チエノ［２，３－ｂ］ピリジニル、ベンゾチアゾリル、インドリル、インドリニル、インドリノニル、ジヒドロベンゾチオフェニル、ジヒドロベンゾフラニル、ベンゾフラン、クロマニル、チオクロマニル、テトラヒドロキノリニル、ジヒドロベンゾチアジン、ジヒドロベンゾオキサニル、キノリニル、イソキノリニル、１，６－ナフチリジニル、ベンゾ［ｄｅ］イソキノリニル、ピリド［４，３－ｂ］［１，６］ナフチリジニル、チエノ［２，３－ｂ］ピラジニル、キナゾリニル、テトラゾロ［１，５－ａ］ピリジニル、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ａ］ピリジニル、イソインドリル、ピロロ［２，３－ｂ］ピリジニル、ピロロ［３，４－ｂ］ピリジニル、ピロロ［３，２－ｂ］ピリジニル、イミダゾ［５，４－ｂ］ピリジニル、ピロロ［１，２－ａ］ピリミジニル、テトラヒドロピロロ［１，２－ａ］ピリミジニル、３，４－ジヒドロ－２Ｈ－１λ２－ピロロ［２，１－ｂ］ピリミジン、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン、ピリジン－２－オン、フロ［３，２－ｃ］ピリジニル、フロ［２，３－ｃ］ピリジニル、１Ｈ－ピリド［３，４－ｂ］［１，４］チアジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソキサゾリル、フロ［２，３－ｂ］ピリジニル、ベンゾチオフェニル、１，５－ナフチリジニル、フロ［３，２－ｂ］ピリジン、［１，２，４］トリアゾロ［１，５－ａ］ピリジニル、ベンゾ［１，２，３］トリアゾリル、イミダゾ［１，２－ａ］ピリミジニル、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ｂ］ピリダジニル、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾリル、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］オキサジアゾール、１，３－ジヒドロ－２Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール－２－オン、３，４－ジヒドロ－２Ｈ－ピラゾロ［１，５－ｂ］［１，２］オキサジニル、４，５，６，７－テトラヒドロピラゾロ［１，５－ａ］ピリジニル、チアゾロ［５，４－ｄ］チアゾリル、イミダゾ［２，１－ｂ］［１，３，４］チアジアゾリル、チエノ［２，３－ｂ］ピロリル、３Ｈ－インドリル、及びその誘導体が挙げられる。さらに、２個の縮合環を含む場合、本明細書で定義されるヘテロアリール基は、完全飽和環と縮合した不飽和または部分飽和環を有してもよい。
本明細書で使用される数値範囲は、特に示されない限り、連続的な整数を含むことが意図される。例えば、「０～５まで」として表される範囲は、０、１、２、３、４及び５を含むものとする。
本開示は、多孔性（例えば、ミクロポーラスまたはメソポーラス）、一般的には高表面積のシクロデキストリンポリマー材料（Ｐ－ＣＤＰ）、ならびにこれらの材料を製造及び使用する方法を提供する。Ｐ－ＣＤＰは、安価で、持続可能な方法で製造されるグルコースの大環状化合物であるシクロデキストリンの不溶性ポリマーで構成されている。シクロデキストリンポリマーは、本明細書に記載される連結基で架橋されている。シクロデキストリンのポリマーは、シクロデキストリンに由来するシクロデキストリン部分で構成される。シクロデキストリン部分は、天然に存在するシクロデキストリン（例えば、それぞれ６、７、及び８個のグルコース単位を含むα－、β－、及びγ－）または合成シクロデキストリンから誘導することができる。シクロデキストリン部分は、シクロデキストリン部分が由来するシクロデキストリン上の－ＯＨ基に由来する少なくとも１つの－Ｏ－結合を有する。シクロデキストリン部分は、３～２０個（それらの値の間のすべての範囲を含む）のグルコース単位を含むことができ、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、及び２０個のグルコース単位を含む。多くの実施形態において、シクロデキストリン部分は、デンプンから誘導され、６～９個のグルコース単位を含む。ポリマー材料は、２つ以上の異なるシクロデキストリン部分を含むことができる。特定の実施形態では、Ｐ－ＣＤＰは、β－シクロデキストリン（β－ＣＤ）の不溶性ポリマーで構成される。
Ｐ－ＣＤＰはまた、シクロデキストリン誘導体または修飾シクロデキストリンを含んでもよい。シクロデキストリンの誘導体は、ＯＨ基の一部がＯＲ基に変換された分子で主に構成されている。シクロデキストリン誘導体は、例えば、望ましい溶解挙動及び親和性特性などのさらなる機能を与える１つ以上のさらなる部分を有することができる。適切なシクロデキストリン誘導体材料の例としては、メチル化シクロデキストリン（例えば、ＲＡＭＥＢ、ランダムメチル化β－シクロデキストリン）、ヒドロキシアルキル化シクロデキストリン（例えば、ヒドロキシプロピル－β－シクロデキストリン及びヒドロキシプロピル－γ－シクロデキストリン）、アセチル化シクロデキストリン（例えば、アセチル－γ－シクロデキストリン）、反応性シクロデキストリン（例えば、クロロトリアジニル－β－ＣＤ）、分岐シクロデキストリン（例えば、グルコシル－β－シクロデキストリン及びマルトシル－β－シクロデキストリン）、スルホブチル－β－シクロデキストリン、及び硫酸化シクロデキストリンが挙げられる。例えば、シクロデキストリン部分は、ヒ素、カドミウム、銅、または鉛などの金属と（例えば、特異的に）結合する部分をさらに含む。
Ｐ－ＣＤＰはまた、例えば、Ｒがメチル基またはエチル基である、メチル化シクロデキストリン及びエチル化シクロデキストリンなどの短鎖アルキル基を有するシクロデキストリン誘導体；Ｒが－ＣＨ２－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ３または－ＣＨ２ＣＨ２－ＯＨ基である、ヒドロキシプロピルシクロデキストリン及び／またはヒドロキシエチルシクロデキストリンなどのヒドロキシ置換基を有するもの；マルトース結合シクロデキストリンなどの分岐シクロデキストリン；Ｒが低ｐＨでカチオン性であるＣＨ２－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ２－Ｎ（ＣＨ３）２である、２－ヒドロキシ－３－（ジメチルアミノ）プロピルエーテルを含むものなどのカチオン性シクロデキストリン；ＲがＣＨ２－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ２－Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ－である、例えば、２－ヒドロキシ－３－（トリメチルアンモニオ）プロピルエーテルクロリド基などの第四級アンモニウム；カルボキシメチルシクロデキストリン、硫酸シクロデキストリン、及びスクシニルシクロデキストリンなどのアニオン性シクロデキストリン；カルボキシメチル／第四級アンモニウムシクロデキストリンなどの両性シクロデキストリン；「Ｏｐｔｉｍａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｗｉｔｈ Ｍｉｎｉｍａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｓ”，Ｆ．Ｄｉｅｄａｉｎｉ－Ｐｉｌａｒｄ ａｎｄ Ｂ．Ｐｅｒｌｙ，Ｔｈｅ ７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ，Ａｐｒｉｌ １９９４，ｐ．４９」（上記参考文献を参照により援用する）に開示される、少なくとも１つのグルコピラノース単位が３－６－アンヒドロ－シクロマルト構造を有するシクロデキストリン、例えば、モノ－３－６－アンヒドロシクロデキストリン；及びこれらの混合物を含む、米国特許第６，８８１，７１２号に開示されるようなシクロデキストリン誘導体を含んでもよい。他のシクロデキストリン誘導体は、１９６４年２月４日発行のＰａｒｍｅｒｔｅｒらによる米国特許第３，４２６，０１１号；いずれも１９６９年７月１日発行のいずれもＰａｒｍｅｒｔｅｒらの名による米国特許第３，４５３，２５７号、同第３，４５３，２５８号、同第３，４５３，２５９号、及び同第３，４５３，２６０号；１９６９年８月５日発行のＧｒａｍｅｒａらによる米国特許第３，４５９，７３１号；１９７１年１月５日発行のＰａｒｍｅｒｔｅｒらによる米国特許第３，５５３，１９１号；１９７１年２月２３日発行のＰａｒｍｅｒｔｅｒらによる米国特許第３，５６５，８８７号；１９８５年８月１３日発行のＳｚｅｊｔｌｉによる米国特許第４，５３５，１５２号；１９８６年１０月７日発行のＨｉｒａｉらによる米国特許第４，６１６，００８号；１９８７年７月７日発行のＯｇｉｎｏらによる米国特許第４，６７８，５９８号；１９８７年１月２０日発行のＢｒａｎｄｔらによる米国特許第４，６３８，０５８号；ならびに１９８８年５月２４日発行のＴｓｕｃｈｉｙａｍａらによる米国特許第４，７４６，７３４号に開示されており、上記特許をいずれも本明細書に参照により援用するものである。
いくつかの実施形態において、本開示は、式（Ｉ）：

を有する複数の架橋で架橋された複数のシクロデキストリンを含む、多孔質ポリマー材料を提供し、
式中、
Ａは、アリールまたはヘテロアリール部分であり、
各Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＣＦ３、－ＳＯ３Ｈ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＮＨ２、－ＮＣＯ、－Ｃ（Ｏ）２Ｒ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ３）２、及び－ハロゲンからなる群から独立して選択され、
各Ｒ２は、独立して、Ｈ、－ＯＨ、－Ｏ－金属カチオン、アルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＳＨ、－Ｓ－金属カチオン、－Ｓ－アルキル、－Ｃ（Ｏ）２Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２であり、
各Ｒ３は、独立して、－Ｈ、－Ｃ１～Ｃ６アルキル、－Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、－Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、－ＣＯ２Ｒｃ、－ＳＯ２Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、または－ＳＯＲｃであり、各Ｒａ及びＲｂは、独立して、Ｈ、またはＣ１～Ｃ６アルキルであり、
各Ｗは、独立して、結合、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基であり、－Ｏ－アリーレン－、－（ＣＨ２）ａ－アリーレン－、－ＳＯ２－アリーレン－、－ＮＨ－アリーレン－、－Ｓ－アリーレン－、－Ｏ－ヘテロアリーレン－、－（ＣＨ２）ａ－ヘテロアリーレン－、－ＳＯ２－ヘテロアリーレン－、－ＮＨ－ヘテロアリーレン－、－Ｓ－ヘテロアリーレン－、－（－Ｏ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、－（－ＮＨ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、－（－Ｓ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、

であり、ａは、０～１００であり、ｘは、１～１００であり、各アリーレンまたはヘテロアリーレン部分は、置換または非置換であってよく、
各Ｚは、カチオン性部分またはアニオン性部分であり、
各Ｌは、独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｎ－、Ｃ１～Ｃ６の置換または非置換のアルキレン、Ｃ１～Ｃ３のハロアルキレン、

からなる群から選択される連結部分であり、
Ａ’は、Ａへの共有結合であり、
Ｚ’は、Ｚへの共有結合であり、
＊は、

への共有結合であり、

は、複数のシクロデキストリン炭素原子への結合点であり、
ｘは、０～８であり、
ｙ１は、１～４であり、
ｙ２は、１～４であり、
ｙ３は、０～４である。
各Ｚは、カチオン性部分またはアニオン性部分である。例えば、いくつかの実施形態において、各Ｚはカチオン性部分である。ある特定の実施形態において、各カチオン性部分は、独立して、－Ｎ（Ｒ３）３ ＋、－Ｐ（Ｒ３）３ ＋、－Ｓ（Ｒ３）２ ＋、または－ヘテロアリール＋であり、各Ｒ３は独立して－Ｈ、－Ｃ１～Ｃ６アルキル、－Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、－アリール、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、－Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、－ＣＯ２Ｒｃ、－ＳＯ２Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、または－ＳＯＲｃであり、各Ｒａ及びＲｂは、独立して、Ｈ、またはＣ１～Ｃ６アルキルである。例えば、いくつかの実施形態において、各カチオン性部分は、－Ｎ（Ｒ３）３ ＋であり、各Ｒ３は、Ｈ、またはＣ１～Ｃ６アルキルである。したがって、いくつかの実施形態において、各カチオン性部分は、－Ｎ（Ｍｅ）３ ＋であるか、または－ＮＨ３ ＋である。いくつかの実施形態において、各カチオン性部分は－Ｎ（Ｍｅ）３ ＋である。いくつかの実施形態において、各カチオン性部分は独立して、－ヘテロアリール＋である。本開示との関連では、さまざまな荷電ヘテロアリールが企図されておりされ、当業者には直ちに明らかである。例えば、いくつかの実施形態において、－ヘテロアリール＋は、ピリジニウム、ピロリジニウム、イミダゾリウム、トリアゾリウム、テトラゾリウムなどを指す場合がある。いくつかの実施形態において、各Ｚはアニオン性部分である。ある特定の実施形態では、各アニオン性部分は、

であり、各Ｒ３は上記で定義した通りである。
本開示のある特定の実施形態によれば、各Ｗは、独立して、結合、アルキレン基（例えば、Ｃ１～Ｃ１０、Ｃ１０～Ｃ２０、またはＣ２０～Ｃ１００）、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、－Ｏ－アリーレン－、－（ＣＨ２）ａ－アリーレン－、－ＳＯ２－アリーレン－、－ＮＨ－アリーレン－、－Ｓ－アリーレン－、－Ｏ－ヘテロアリーレン－、－（ＣＨ２）ａ－ヘテロアリーレン－、－ＳＯ２－ヘテロアリーレン－、－ＮＨ－ヘテロアリーレン－、－Ｓ－ヘテロアリーレン－、－（－Ｏ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、－（－ＮＨ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－、または－（－Ｓ－（ＣＨ２）ａ－）ｘ－であり、ａは、０～１００であり、ｘは、１～１００であり、各アリーレンまたはヘテロアリーレン部分は、置換または非置換であってよい。「アリーレン」という用語は、２個の環炭素から水素原子を除去することによってアリール基（本明細書に記載されるフェニル、ビフェニル、ナフチルなどを含む）から誘導される二価の基を指す。例えば、アリーレンは、２個の価電子がオルト、メタ、またはパラ配向に位置するフェニルを含むことができる。多環式アリーレンの場合、２個の価電子は同じ環または異なる環に存在し得る。アリーレンは、本明細書に記載されるいずれの芳香環からも誘導することができ、置換または非置換であってよい。同様に、「ヘテロアリーレン」という用語は、２個の環原子（炭素またはヘテロ原子であり得る）から水素原子を除去することによってヘテロアリール基（本明細書に記載されるフリル、ピリジルなどを含む）から誘導される二価の基を指す。価電子は、同じ環または異なる環（多環式ヘテロ芳香族の場合）にあってよく、任意の２個の環原子上にあってよい。ヘテロアリーレンは、本明細書に記載されるいずれのヘテロ芳香環からも誘導することができ、置換または非置換であってよい。したがって、いくつかの実施形態において、各Ｗは結合（すなわち、共有結合）である。他の実施形態では、各Ｗはアルキレン基である。例えば、各Ｗは、メチレン（－ＣＨ２－）、エチレン（－ＣＨ２ＣＨ２－）、プロピレン（－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－）、イソプロピレン（－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－）、ｎ－ブチレン（－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－）、ｓｅｃ－ブチレン（－ＣＨ２（ＣＨ２ＣＨ３）ＣＨ２－）などであり得る。いくつかの実施形態において、各Ｗは、メチレン（－ＣＨ２－）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、アリーレン基（フェニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、ヘテロアリーレン基（フリル、ピリジル）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－Ｏ－アリーレン－（－Ｏ－フェニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－（ＣＨ２）ａ－アリーレン－（－ＣＨ２－フェニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－ＳＯ２－アリーレン－（－ＳＯ２－フェニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－ＮＨ－アリーレン－（－ＮＨ－フェニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－Ｓ－アリーレン－（－Ｓ－フェニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、ヘテロアリーレン基（フリレン、ピリジレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－Ｏ－ヘテロアリーレン－（－Ｏ－ピリジニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－（ＣＨ２）ａ－ヘテロアリーレン－（－ＣＨ２－ピリジニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－ＳＯ２－ヘテロアリーレン－（－ＳＯ２－ピリジニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－ＮＨ－ヘテロアリーレン－（－ＮＨ－ピリジニレン）である。いくつかの実施形態において、各Ｗは、－Ｓ－ヘテロアリーレン－（－Ｓ－ピリジニレン）である。いくつかの実施形態において、Ｗは、－（Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２）ｘ－である。いくつかの実施形態において、Ｗは、－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－である。いくつかの実施形態において、Ｗは、

であり、ただし、Ａ’は、Ａへの共有結合であり、Ｚ’はＺへの共有結合である。いくつかの実施形態において、Ｗは、

である。
いくつかの実施形態において、－Ｗ－Ｚのそれぞれが、一緒になって－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｎ（Ｒ）３ ＋を形成する。いくつかの実施形態において、－Ｗ－Ｚのそれぞれが、一緒になって－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｎ（Ｍｅ）３ ＋を形成する。いくつかの実施形態において、－Ｗ－Ｚのそれぞれが、一緒になって

を形成する。
いくつかの実施形態において、各Ｌは、連結部分である。いくつかの実施形態において、各Ｌは、独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｎ－、

からなる群から選択される連結部分であり、ただし、Ａ’はＡへの共有結合であり、＊は、

への共有結合である（本明細書に記載されるように、複数のシクロデキストリン炭素原子への結合点を示す）。いくつかの実施形態において、各Ｌは、独立して、－Ｏ－である。ある特定の実施形態において、Ｌが独立して

または－Ｏ－である場合、酸素原子は、本開示の多孔質ポリマー材料の複数のシクロデキストリンからのグリコシド酸素であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、各Ｌが独立して－Ｏ－である場合、酸素原子は、本開示の多孔質ポリマー材料の複数のシクロデキストリン原子からのグリコシル酸素である。
いくつかの実施形態では、Ａは、アリールまたはヘテロアリール部分である。いくつかの実施形態において、Ａは、アリール部分である。例えば、Ａは、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナレニル、フェナントレニル、インダニル、インデニル、テトラヒドロナフタレニル、またはテトラヒドロベンゾアヌレニルであり得る。いくつかの実施形態において、Ａは、ヘテロアリール部分である。例えば、Ａは、ベンゾチオフェン、フリル、チエニル、ピロリル、ピリジル、ピラジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、イミダゾリル、イソキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、ピラジニル、インドリル、チオフェン－２－イル、キノリル、ベンゾピラニル、イソチアゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、チエノ［３，２－ｂ］チオフェン、トリアゾリル、トリアジニル、イミダゾ［１，２－ｂ］ピラゾリル、フロ［２，３－ｃ］ピリジニル、イミダゾ［１，２－ａ］ピリジニル、インダゾリル、ピロロ［２，３－ｃ］ピリジニル、ピロロ［３，２－ｃ］ピリジニル、ピラゾロ［３，４－ｃ］ピリジニル、ベンゾイミダゾリル、チエノ［３，２－ｃ］ピリジニル、チエノ［２，３－ｃ］ピリジニル、チエノ［２，３－ｂ］ピリジニル、ベンゾチアゾリル、インドリル、インドリニル、インドリノニル、ジヒドロベンゾチオフェニル、ジヒドロベンゾフラニル、ベンゾフラン、クロマニル、チオクロマニル、テトラヒドロキノリニル、ジヒドロベンゾチアジン、ジヒドロベンゾオキサニル、キノリニル、イソキノリニル、１，６－ナフチリジニル、ベンゾ［ｄｅ］イソキノリニル、ピリド［４，３－ｂ］［１，６］ナフチリジニル、チエノ［２，３－ｂ］ピラジニル、キナゾリニル、テトラゾロ［１，５－ａ］ピリジニル、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ａ］ピリジニル、イソインドリル、ピロロ［２，３－ｂ］ピリジニル、ピロロ［３，４－ｂ］ピリジニル、ピロロ［３，２－ｂ］ピリジニル、イミダゾ［５，４－ｂ］ピリジニル、ピロロ［１，２－ａ］ピリミジニル、テトラヒドロピロロ［１，２－ａ］ピリミジニル、３，４－ジヒドロ－２Ｈ－１λ２－ピロロ［２，１－ｂ］ピリミジン、ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン、ピリジン－２－オン、フロ［３，２－ｃ］ピリジニル、フロ［２，３－ｃ］ピリジニル、１Ｈ－ピリド［３，４－ｂ］［１，４］チアジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソキサゾリル、フロ［２，３－ｂ］ピリジニル、ベンゾチオフェニル、１，５－ナフチリジニル、フロ［３，２－ｂ］ピリジン、［１，２，４］トリアゾロ［１，５－ａ］ピリジニル、ベンゾ［１，２，３］トリアゾリル、イミダゾ［１，２－ａ］ピリミジニル、［１，２，４］トリアゾロ［４，３－ｂ］ピリダジニル、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］チアジアゾリル、ベンゾ［ｃ］［１，２，５］オキサジアゾール、１，３－ジヒドロ－２Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾール－２－オン、３，４－ジヒドロ－２Ｈ－ピラゾロ［１，５－ｂ］［１，２］オキサジニル、４，５，６，７－テトラヒドロピラゾロ［１，５－ａ］ピリジニル、チアゾロ［５，４－ｄ］チアゾリル、イミダゾ［２，１－ｂ］［１，３，４］チアジアゾリル、チエノ［２，３－ｂ］ピロリル、または３Ｈ－インドリルであり得る。いくつかの実施形態において、Ａは、フェニル、ナフチル、ピリジル、ベンゾフラニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、トリアジニル、キノリン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、１Ｈ－ベンズイミダゾール、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、ピロール、インドール、ビフェニル、ピレニル、及びアントラセニルからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、Ａは、フェニルである。いくつかの実施形態において、Ａは、本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許第９，８５５，５４５号に記載されるアリールまたはヘテロアリール環系である。
いくつかの実施形態において、Ａは、市販のジイソシアネートの重合生成物である。例えば、いくつかの実施形態において、Ａは、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、４，４’－メチレンジフェニルジイソシアネート、２，４’－メチレンジフェニルジイソシアネート、１，３－ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、１，３－ビス（１－イソシアナト－１－メチルエチル）ベンゼン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジイソシアナト－１，１’－ビフェニル、３，３’－ジメチル－４，４’－ビフェニレンジイソシアネート、４，４’－オキシビス（フェニルイソシアネート）、１，３－フェニレンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート、４－クロロ－６－メチル－１，３－フェニレンジイソシアネート、及び１－クロロメチル－２，４－ジイソシアナトベンゼンを含むがこれらに限定されない市販のアリールジイソシアネートの重合生成物である。いくつかの実施形態において、Ａは、

であり、ただし、波線は、本明細書で定義されるＡに結合した置換基のいずれかを示す。いくつかの実施形態において、Ａは、

であり、ただし、波線は、本明細書で定義されるＡに結合した置換基のいずれかを示す。いくつかの実施形態において、Ａは、

であり、ただし、波線は、本明細書で定義されるＡに結合した置換基のいずれかを示し、上記の構造のアリール環に結合した－Ｍｅ、－Ｃｌ、及び－ＣＨ２－Ｃｌ基は、Ｒ１基に対応し、アリール環に結合した－ＣＨ２－及び－Ｃ（Ｍｅ）２－基は、Ｌ基に対応する。いくつかの実施形態において、Ａは、

であり、ただし、波線は、本明細書で定義されるＡに結合した置換基のいずれかを示し、上記の構造のアリール環に結合した－Ｍｅ及び－Ｃｌ基は、Ｒ１基に対応する。
本開示の多孔質ポリマー材料は、式（Ｉ）を有する複数の架橋を有する複数のシクロデキストリンを含む。本開示の複数のシクロデキストリンは、６～１２個のグルコース単位を含む任意のシクロデキストリンであってよい。例えば、いくつかの実施形態において、本開示の複数のシクロデキストリンは、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、各シクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。
式（Ｉ）を有する複数の架橋のＲ１基は、各Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＣＦ３、－ＳＯ３Ｈ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＮＨ２、－ＮＣＯ、－Ｃ（Ｏ）２Ｒ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ３）２、及び－ハロゲンからなる群から独立して選択される。ある特定の実施形態では、各Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＣＦ３、－ＳＯ３Ｈ、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＮＨ２、－ＮＣＯ、－Ｃ（Ｏ）２Ｒ３、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ３）２、及び－ハロゲンからなる群から独立して選択される。ある特定の実施形態では、式（Ｉ）を有する複数の架橋上に０～８個のＲ１基が存在する。例えば、０、１、２、３、４、５、６、７、または８個のＲ１基が、式（Ｉ）を有する個々の架橋のそれぞれに存在する。Ｒ１、Ｒ２、－Ｗ－Ｚ、または－Ｌ－で置換されていないＡの任意の位置は、非置換であるか、その位置の原子価を満たすために必要な１つ以上のＨ原子を有することが理解される。当業者には認識されるように、式（Ｉ）の個々の架橋のそれぞれのＲ１基の数は、本開示の多孔質ポリマー材料の全体にわたって変化し得る。例えば、Ｒ１が－Ｆであり、本発明の重合多孔質材料が置換を行うことができる反応物質（例えば、塩化コリン）に曝露される場合、一部の架橋上の－Ｆ基が置換されるが、他の架橋では、－Ｆ基は、反応物質から効果的に保護されるため、反応しない場合がある。したがって、本開示の多孔質ポリマー材料には、複数の式（Ｉ）の連結基が存在してよく、各個々の連結基は、独立して、０～８個（例えば、１、２、または３個）のＲ１基を有することができる。
いくつかの実施形態では、本開示の多孔質ポリマー材料は、平均では、小数で表されるＲ１、Ｒ２、－Ｗ－Ｚまたは－Ｌ－基を各架橋基に有するものとして特徴づけることができる。この置換基の小数は、そのような基の総数を多孔質ポリマー材料中の架橋の総数で除すことによって計算することができる。例えば、架橋基の半分が－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｎ（Ｍｅ）３ ＋基で官能化されている場合（例えば、Ｗが、－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－であり、Ｚが、－Ｎ（Ｍｅ）３である場合）、架橋基１個当たりの－Ｗ－Ｚに対応する－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｎ（Ｍｅ）３ ＋基の平均数（または小数）は、０．５である。Ｒ１については、そのような基の小数は、約０、約０．１、約０．２、約０．３、約０．４、約０．５、約０．６、約０．７、約０．８、約０．９、約１．０、約１．１、約１．２、約１．３、約１．４、約１．５、約１．６、約１．７、約１．８、約１．９、約２．０、約２．１、約２．２、約２．３、約２．４、約２．５、約２．５、約２．７、約２．８、約２．９、約３．０、約３．１、約３．２、約３．３、約３．４、約３．５、約３．６、約３．７、約３．８、約３．９、約４．０、約４．１、約４．２、約４．３、約４．４、約４．５、約４．６、約４．７、約４，８．約４．９、約５．０、約５．１、約５．２、約５．３、約５．４、約５．５、約５．６、約５．７、約５．８、約５．９、約６．０、約６．１、約６．２、約６．３、約６．４、約６．５、約６．６、約６．７、約６．８、約６．９、約７．０、約７．１、約７．２、約７．３、約７．４、約７．５、約７．６、約７．７、約７．８、約７．９、または約８．０の値を含み、これらの値のうち任意の値間のすべての範囲を含む。Ｒ２については、そのような基の小数は、約０、約０．１、約０．２、約０．３、約０．４、約０．５、約０．６、約０．７、約０．８、約０．９、約１．０、約１．１、約１．２、約１．３、約１．４、約１．５、約１．６、約１．７、約１．８、約１．９、約２．０、約２．１、約２．２、約２．３、約２．４、約２．５、約２．５、約２．７、約２．８、約２．９、約３．０、約３．１、約３．２、約３．３、約３．４、約３．５、約３．６、約３．７、約３．８、約３．９、または約４．０を含み、これらの値のうち任意の値間のすべての範囲を含む。－Ｗ－Ｚについては、そのような基の小数は、約１．０、約１．１、約１．２、約１．３、約１．４、約１．５、約１．６、約１．７、約１．８、約１．９、約２．０、約２．１、約２．２、約２．３、約２．４、約２．５、約２．５、約２．７、約２．８、約２．９、約３．０、約３．１、約３．２、約３．３、約３．４、約３．５、約３．６、約３．７、約３．８、約３．９、または約４．０を含み、これらの値のうち任意の値間のすべての範囲を含む。－Ｌ－については、そのような基の小数は、約１．０、約１．１、約１．２、約１．３、約１．４、約１．５、約１．６、約１．７、約１．８、約１．９、約２．０、約２．１、約２．２、約２．３、約２．４、約２．５、約２．５、約２．７、約２．８、約２．９、約３．０、約３．１、約３．２、約３．３、約３．４、約３．５、約３．６、約３．７、約３．８、約３．９、または約４．０を含み、これらの値のうち任意の値間のすべての範囲を含む。
各Ｒ２は、独立して、Ｈ、－ＯＨ、－Ｏ－金属カチオン、アルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＳＨ、－Ｓ－金属カチオン、－Ｓ－アルキル、－Ｃ（Ｏ）２Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２である。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、Ｈである。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、－ＯＨである。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、－Ｏ－金属カチオンである。いくつかの実施形態では、各Ｒ２は、アルキルである。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、アリール（例えば、置換または非置換のフェニルまたはナフチル）である。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、ヘテロアリール（例えば、Ｏ、Ｓ、またはＮからなる群から選択される１個、２個、または３個の環ヘテロ原子を有する置換または非置換の５員または６員のヘテロアリール環）である。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、－ＳＨである。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、－Ｓ－金属カチオンである。いくつかの実施形態において、各Ｒ２は、－Ｓ－アルキルである。本開示の実施形態によれば、１個、２個、３個、または４個のＲ２基が存在してもよい。例えば、０個、１個、２個、３個、または４個のＲ２基が、式（Ｉ）を有する複数の架橋上に存在する。当業者には認識されるように、式（Ｉ）を有する個々の複数の連結基のそれぞれのＲ２基の数は、本開示の多孔質ポリマー材料の全体にわたって各個々の連結基ごとに変化し得る。したがって、本開示の多孔質ポリマー材料には、複数の式（Ｉ）の連結基が存在してよく、各個々の連結基は、独立して、例えば０個、１個、２個、３個、または４個のＲ２基を有することができる。１個以上のＲ２基が複数の式（Ｉ）の連結基上に存在する場合、各Ｒ２基は同じでも異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、１つ以上のＲ２基が－Ｏ－金属カチオンであり、１つ以上のＲ２基が－ＯＨである。
各Ｒ３は、独立して、－Ｈ、－Ｃ１～Ｃ６アルキル、－Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、アリール、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、－Ｃ（Ｏ）Ｒｃ、－ＣＯ２Ｒｃ、－ＳＯ２Ｎ（Ｒａ）（Ｒｂ）、または－ＳＯＲｃであり、各Ｒａ及びＲｂは、独立して、Ｈ、またはＣ１～Ｃ６アルキルである。いくつかの実施形態では、各Ｒ３は、Ｍｅである。いくつかの実施形態において、各Ｒ３は、Ｈである。Ｒ３がアリールである場合、アリールは、例えば、置換または非置換のフェニルまたはナフチルであり得る。
ある特定の実施形態では、ｘは、１～４である。例えば、ｘは、１、２、３、または４であってよい。いくつかの実施形態において、ｘは、１または２であり、Ｒ１は、－Ｆである。
ある特定の実施形態では、ｙ１は、１～４である。例えば、ｙ１は、１、２、３、または４であってよい。いくつかの実施形態において、ｙ１は、１～２である。
ある特定の実施形態では、ｙ２は、１または２である。
ある特定の実施形態では、ｙ３は、０または１である。
ある特定の実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、式（ＩＩ）：

を有する複数の架橋により架橋された複数のシクロデキストリンを含み、
式中、
ｙ２は、１または２であり、
ｘは、１または２である。いくつかの実施形態において、ｙ２は、２であり、ｘは、１である。いくつかの実施形態において、各シクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。
ある特定の実施形態において、本開示の多孔性ポリマー材料は、式（ＩＩＩ）：

の複数のリンカーを含み、
式中、１つのＲ４は－Ｈであり、１つのＲ４は－Ｍｅである。いくつかの実施形態において、各シクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。
さまざまな実施形態において、本開示の多孔性ポリマー材料は、同じ構造のシクロデキストリンを同じ構造の架橋剤で架橋することによって調製される。いくつかの実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、同じ構造のシクロデキストリンを２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の異なる架橋剤で架橋することによって調製される。さまざまな実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、２つ、３つ、または４つの異なるシクロデキストリン（すなわち、異なる構造を有する）を同じ構造の架橋剤で架橋することによって調製される。いくつかの実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、２つ、３つ、または４つの異なるシクロデキストリンを、２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の異なる架橋剤で架橋することによって調製される。
いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料の架橋の一部のものは、カチオン性またはアニオン性部分（すなわち、式（Ｉ）の基「Ｚ」に対応する）を含まない。そのような実施形態では、多孔質ポリマー材料は、式（Ｉ）の複数の架橋剤、及び基「Ｚ」に対応するカチオン性またはアニオン性部分がない点を除いて式（Ｉ）の架橋剤と同様の構造を有する複数の架橋剤を含む。。したがって、例えば、カチオン性またはアニオン性部分を欠くそのような架橋剤は、あらゆる目的で参照により本明細書に援用する米国特許第１０，０８６，３６０号に記載の架橋剤構造のいずれかを有することができ、例えば、下記構造（ａ）：

または下記構造（ｂ）：

または、構造（ａ）と（ｂ）との組み合わせ（構造（ｂ）中のｘは、０、１、２、３、または４である）の複数の架橋剤を含む。構造（ａ）及び／または構造（ｂ）の架橋剤を有する多孔質ポリマー材料のそのような実施形態では、そのような材料は、本明細書に記載の式（Ｉ）の荷電架橋剤も含む。
更なる他の実施形態において、本開示の多孔性ポリマー材料は、下記構造（ｃ）：

（式中、Ｘ－は、Ｃｌ－などの薬学的に許容されるアニオン性対イオンである）の複数のカチオン性架橋剤を含む。
さらに他の実施形態において、本開示の多孔性ポリマー材料は、下記構造（ｄ）：

（構造（ｄ）中のｘは、０、１、２、３、または４であり、Ｘ－はＣｌ－などの薬学的に許容されるアニオン性対イオンである）の複数のカチオン性架橋剤を含む。
さらに他の実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、構造（ｃ）の複数のカチオン性架橋剤及び構造（ｄ）の複数のカチオン性架橋剤を含む。芳香族ハロゲン化物基を有する本開示のいずれの架橋剤も、例えば、本明細書に記載されるような適切な条件下で塩化コリンと反応させることによって、荷電部分を与えるように修飾することができる。
他の実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、下記構造（ｅ）：

の複数のアニオン性架橋剤を含む。
あるいは、構造（ｅ）のカチオン性対イオン（Ｎａ＋として示される）は、Ｈ＋またはＫ＋など（ただしこれらに限定されない）の他の任意の薬学的に許容されるカチオン性対イオンであってもよい。
さらに他の実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、下記構造（ｆ）：

（構造（ｆ）中のｘは、０、１、２、３、または４である）の複数のアニオン性架橋剤を含む。
さらに他の実施形態において、本開示の多孔質ポリマー材料は、構造（ｅ）の複数のカチオン性架橋剤及び構造（ｆ）の複数のカチオン性架橋剤を含む。
いくつかの実施形態において、本開示は、１つ以上のポリイソシアネートによって架橋された複数のシクロデキストリン部分を含む多孔質ポリマー材料を提供する。いくつかの実施形態において、複数のシクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。いくつかの実施形態において、１つ以上のポリイソシアネートは、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、４，４’－メチレンジフェニルジイソシアネート、２，４’－メチレンジフェニルジイソシアネート、１，３－ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、１，３－ビス（１－イソシアナト－１－メチルエチル）ベンゼン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジイソシアナト－１，１’－ビフェニル、３，３’－ジメチル－４，４’－ビフェニレンジイソシアネート、４，４’－オキシビス（フェニルイソシアネート）、１，３－フェニレンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート、４－クロロ－６－メチル－１，３－フェニレンジイソシアネート、及び１－クロロメチル－２，４－ジイソシアナトベンゼン、ならびにこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないアリールジイソシアネートである。いくつかの実施形態において、アリールジイソシアネートは、２，４－トルエンジイソシアネートである。いくつかの実施形態において、１つ以上のポリイソシアネートは、４，４’－ジイソシアネート－メチレンジシクロヘキサン（ＨＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、Ｌ－リシンンジイソシアネート（ＬＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，４－ジイソシアナトブタン、トリメチル－１，６－ジイソシアナトヘキサン、１，６－ジイソシアナト－２，２，４－トリメチルヘキサン、ｔｒａｎｓ－１，４－シクロヘキシレンジイソシアネート、１，８－ジイソシアナトオクタン、１，１２－ジイソシアナトトドデカン、及びこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない脂肪族ジイソシアネートである。いくつかの実施形態において、複数のシクロデキストリンはβ－シクロデキストリンであり、１つ以上のポリイソシアネートは、２，４－トルエンジイソシアネートである。いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料は、約１０ｍ２／ｇ～２０００ｍ２／ｇのブルナウアー・エメット・テラー（ＢＥＴ）表面積を有する。例えば、いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料は、約１０ｍ２／ｇ、２０ｍ２／ｇ、３０ｍ２／ｇ、４０ｍ２／ｇ、５０ｍ２／ｇ、７５ｍ２／ｇ、１００ｍ２／ｇ、１５０ｍ２／ｇ、２００ｍ２／ｇ、２５０ｍ２／ｇ、３００ｍ２／ｇ、３５０ｍ２／ｇ、４００ｍ２／ｇ、４５０ｍ２／ｇ、５００ｍ２／ｇ、５５０ｍ２／ｇ、６００ｍ２／ｇ、６５０ｍ２／ｇ、７００ｍ２／ｇ、７５０ｍ２／ｇ、８００ｍ２／ｇ、８５０ｍ２／ｇ、９００ｍ２／ｇ、９５０ｍ２／ｇ、１０００ｍ２／ｇ、１０５０ｍ２／ｇ、１１００ｍ２／ｇ、１１５０ｍ２／ｇ、１２００ｍ２／ｇ、１２５０ｍ２／ｇ、１３００ｍ２／ｇ、１３５０ｍ２／ｇ、１４００ｍ２／ｇ、１４５０ｍ２／ｇ、１５００ｍ２／ｇ、１５５０ｍ２／ｇ、１６００ｍ２／ｇ、１６５０ｍ２／ｇ、１７００ｍ２／ｇ、１７５０ｍ２／ｇ、１８００ｍ２／ｇ、１８５０ｍ２／ｇ、１９００ｍ２／ｇ、１９５０ｍ２／ｇ～約２０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、これらの値の間のすべての整数及び範囲を含む。いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料は、約０ｍｍｏｌ／ｇ～約１．０ｍｍｏｌ／ｇのアミン含有量を有する。いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料は、約０．１ｍｍｏｌ／ｇ～約１．０ｍｍｏｌ／ｇのアミン含有量を有する。いくつかの実施形態において、多孔質ポリマー材料は、約０．１５ｍｍｏｌ／ｇ～約０．３５ｍｍｏｌ／ｇのアミン含有量を有する。例えば、いくつかの実施形態において、アミン含有量は、約０．１５ｍｍｏｌ／ｇ、約０．１６ｍｍｏｌ／ｇ、約０．１７ｍｍｏｌ／ｇ、約０．１８ｍｍｏｌ／ｇ、約０．１９ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２０ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２１ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２２ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２３ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２４ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２５ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２６ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２７ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２８ｍｍｏｌ／ｇ、約０．２９ｍｍｏｌ／ｇ、約０．３０ｍｍｏｌ／ｇ、約０．３１ｍｍｏｌ／ｇ、約０．３２ｍｍｏｌ／ｇ、約０．３３ｍｍｏｌ／ｇ、約０．３４ｍｍｏｌ／ｇ、及び約０．３５ｍｍｏｌ／ｇであってよく、これらの値の間のすべての範囲を含む。いずれの特定の理論に拘束されるものではないが、ポリマー合成にそのままのＣＤ（すなわち未乾燥の）を使用することにより、得られるポリマーは従来技術に記載される同様のポリマーよりも高いアミン含有量を有し、ＰＦＡＳなどの特定の微量汚染物質に対するより高い親和性がもたらされることが発見された。
ある特定の実施形態において、シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比は、約１：１～約１：Ｘの範囲であり、Ｘは、シクロデキストリン中のグルコースサブユニットの平均数の３倍である。ある特定の実施形態において、シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比は、約１：６である。ある特定の実施形態において、シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比は、約１：５である。ある特定の実施形態において、シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比は、約１：４である。ある特定の実施形態において、シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比は、約１：３である。ある特定の実施形態において、シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比は、約１：２である。さまざまな実施形態において、シクロデキストリン部分とアリール架橋部分とのモル比は、約１：１～約１：２４であり、約１：１、約１：１．５、約１：２、約１：２．５、約１：３、約１：３．５、約１：４、約１：４．５、約１：５、約１：５．５、約１：６、約１：６．５、約１：７、約１：７．５、約１：８、約１：８．５、約１：９、約１：９．５、約１：１０、約１：１０．５、約１：１１、約１：１１．５、約１：１２、約１：１２．５、約１：１３、約１：１３．５、約１：１４、約１：１４．５、約１：１５、約１：１５．５、約１：１６、約１：１６．５、約１：１７、約１：１７．５、約１：１８、約１：１８．５、約１：１９、約１：１９．５、約１：２０、約１：２０．５、約１：２１、約１：２１．５、約１：２２、約１：２２．５、約１：２３、約１：２３．５、または約１：２４を含み、これらの値の間のすべての比の範囲含む。一実施形態では、シクロデキストリン部分とアリール架橋部分とのモル比は、約１：２．５～約１：１０である。
いくつかの実施形態において、本開示による組成物は、本開示の１つ以上の多孔質ポリマー材料と、１つ以上の支持材料とを含み、多孔質ポリマー材料は支持材料に結合される（例えば、本明細書に記載のように共有結合、接着、または機械的に結合される）。例えば、いくつかの実施形態において、組成物は、式（Ｉ）、及び／または（ＩＩ）、及び／または（ＩＩＩ）を有する複数の架橋によって架橋された複数のシクロデキストリンを含む多孔質ポリマー材料を含む。支持材料の例としては、セルロース（例えば、セルロース繊維）、活性炭、酸化グラフェン、及び酸化炭素材料などの炭素系材料、シリカ、アルミナ、天然または合成ポリマー、及び表面ヒドロキシル基を含むように修飾された天然または合成ポリマーが挙げられる。当業者には、支持体として機能するのに適した機械的または他の特性を有し、多孔質ポリマー材料に共有結合できるか、または多孔質ポリマー材料が適切な結合剤材料によって支持体に接着により結合される場合に適切な支持材料として機能することができる任意の材料が認識されよう。一実施形態では、組成物は、膜またはカラム充填材の形態である。一実施形態では、支持体は繊維（例えば、セルロース、ナイロン、ポリオレフィン、またはポリエステル繊維）である。一実施形態では、支持体は、多孔質微粒子材料（例えば、多孔質シリカ及び多孔質アルミナ）である。一実施形態では、支持体は、織布または不織布である。一実施形態では、支持体は、衣服（保護衣服など）または外科用または医療用のドレープ、被覆材、または衛生用品である。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、支持体上にグラフトまたは結合させる（例えば、化学的または機械的に結合させる）ことで、粒径及び形態が理想的な流動特性を与えるように十分に制御された吸着剤を提供することができる。「機械的結合」という用語は、圧力、超音波接着、及び／または機械的交絡などの意図的な熱の適用を伴わない他の機械的結合プロセスによって２つの材料間に形成される結合を指す。ミクロンサイズの微粒子状物質を定位置に保持するためのミクロフィブリルの物理的な交絡及び被覆は、機械的結合の代表的な例である。機械的結合という用語は、接着剤または化学グラフト化を用いて形成された結合は含まない。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、支持体上にグラフトまたは結合させる（例えば、化学的または機械的に結合させる）ことで、理想的な流動特性を与えるように十分に制御された粒径及び形態を有する粒子が提供されるように粒径及び形態がさらに操作された（例えば造粒またはミリングにより）吸着剤を提供することができる。
Ｐ－ＣＤＰ支持体複合体は、従来のグラフト化法を含むさまざまな方法によって調製することができる。本明細書で使用される場合、「グラフト化」という用語は、Ｐ－ＣＤＰ上の１つ以上の官能基と基材上の１つ以上の官能基との間のカップリング反応によってＰ－ＣＤＰを基材表面に共有結合させることを指す。いくつかの実施形態において、グラフト化は、シクロデキストリン、本開示の連結基、及び表面に結合した求核種（例えば、ヒドロキシル）を有する基材を互いに反応させ、本開示の連結基がシクロデキストリンのヒドロキシル基及び基材の表面求核種と反応することで、本開示の１つ以上の連結基を介して基材に部分的に結合されたＰ－ＣＤＰを形成する、本明細書に記載される「インサイチュ」プロセスを含む。表面に結合した求核種を有する基材としては、ヒドロキシル（微結晶性セルロースなど）、アミン、ホスフィン、及びチオールが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、「グラフトされた」Ｐ－ＣＤＰ支持体複合体は、最適化されたＰ－ＣＤＰ粒子を製造するための反応条件及び材料精製の適切な制御を行う専用の化学反応器中で最初にＰ－ＣＤＰを合成することによって調製される。次に、Ｐ－ＣＤＰは適切に官能化された基材と化学的に反応させられる。例えば、カルボン酸基（または当該技術分野で知られる酸ハロゲン化物、無水物などのその活性化形態）で官能化された基材は、Ｐ－ＣＤＰ上の１つ以上のヒドロキシルと反応して、基材とエステル結合を形成することができる。あるいは、Ｐ－ＣＤＰは、基材上の適切な官能基と反応することができるように、その後のＰ－ＣＤＰの修飾によって（例えば、本明細書に記載の官能化シクロデキストリンの選択によって）適切に官能化することもできる。エステル結合を形成するカルボン酸（及びその誘導体）とヒドロキシルとの反応、アミド結合を形成するカルボン酸（及びその誘導体）とアミン基と反応、ウレタンを生成するイソシアネートとアルコールとの反応、尿素を生成するイソシアナートとアミンとの反応、ウレタンを生成する環状炭酸塩とアミンとの反応、チオエーテルを生成するチオールとアルケンまたはアルキンとの反応、エポキシドとアミン基との反応、アクリレート、メタクリレート、チオールなどとオレフィンとの光化学反応など、あらゆる適切な反応化学が企図され得る。本明細書に記載の反応性官能基は、反応が基材とＰ－ＣＤＰとの間に共有結合を形成するという条件の下、Ｐ－ＣＤＰまたは基材上のいずれに存在してもよい。例えば、ヒドロキシル及びカルボン酸の反応性官能基（反応後にエステル結合を形成する）では、ヒドロキシル基はＰ－ＣＤＰ上に存在してよく、カルボキシル基は基材上に存在してよい（またはその逆であってよい）。
他の実施形態では、基材は、上記に述べた反応性官能基を有する「プライマー」でコーティングすることができる。プライマーは基材の表面に付着し、適切な条件下で適切に官能化されたＰ－ＣＤＰと反応して、Ｐ－ＣＤＰとプライマーとの間に共有結合を形成することができる。
Ｐ－ＣＤＰ粒子は、特定の粒径が得られるように操作することができる。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、さらなる粒径の縮小を必要とし得る架橋粒子の形態で生成される（例えば、安定した分散液またはスラリーを形成する目的で、または最適な流動特性を与える目的で）。Ｐ－ＣＤＰの粒径を減少させるため、粉砕またはミリングなどの当業者には直ちに明らかなさまざまな手段を用いることができる。粉砕及びミリングを用いて、１ミクロン未満のサイズの小さな粒子を作製することができる。一般的なミリング操作は当業者が用いることができ、湿式及び乾式ミリングの両方がある。ミリングは、ボールミル、自生ミル、ＳＡＧミル、ペブルミル、ロッドミル、バーストーンミル、タワーミル、垂直シャフトインパクターミルなどを含むがこれらに限定されないさまざまな方法で使用することができる。ミリング媒体としては、ロッド、ボール、不規則な形状を含むさまざまなフォームファクタの金属、ケイ酸塩、及び他の無機材料が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ミリングは、乾燥プロセスで乾燥Ｐ－ＣＤＰ粉末材料に対して行われ、より微細な乾燥粉末を生成するか、または乳化剤を含むもしくは含まないＰ－ＣＤＰ粉末の湿った水性スラリーに対して行われ、より微細な微粒子分散液を生成する。非イオン性、アニオン性、または陽イオン性の特性を有する小分子及びポリマー界面活性剤化合物を含むがこれらに限定されない乳化剤を使用することができ、これらは当業者には直ちに明らかである。微細な微粒子状のフォームファクタを用いることで、（１）分離しにくいことによって時間が経過しても均一に保たれるより安定した水性分散液、（２）分散液中の材料の５０重量％以上の値の高い重量ロード量を可能とする、（３）さまざまな基材、表面、繊維、糸、布地などに均一にコーティングまたは塗布できることで、「手」に最小の知覚可能な変化をもたらす仕上げ後の材料を生成する粒子状物質を生成し、及び（４）結合剤、界面活性剤、湿潤剤、または軟化剤などの他のエマルジョンまたは溶液との希釈及び混合に対して安定的な分散液が生成される、などのさまざまな利点が得られることが当業者には認識されよう。いくつかの実施形態において、最終粒子直径は、１ミクロン未満、１～５ミクロン、５～１０ミクロン、１０～１５ミクロン、及び１５～２０ミクロン、またはそれらの間の範囲を含む。
より大きな粒径が望ましい場合、組成物を造粒して、より大きな粒径の凝集体を形成することができる。したがって、いくつかの実施形態において、顆粒（例えば、自立性顆粒）が、さまざまなサイズのＰ－ＣＤＰ粒子粉末から生成される。概して、このプロセスは、１～３０ミクロンの範囲のサイズ形態のＰ－ＣＤＰ粒子粉末を、１００ミクロン、２００ミクロン、３００ミクロン、及びそれよりも大きい顆粒に変換する。このプロセスは、製薬業界に一般的な造粒技術（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｅｄ．Ｐａｒｉｋｈ，Ｄ．Ｍ．，２００５，Ｔａｙｌｏｒ ＆ Ｆｒａｎｃｉｓ Ｇｒｏｕｐ）により行うことができ、粉末が物理的及び／または化学的手段によってバッチまたは連続モードで互いに結合される。最も単純な形態では、Ｐ－ＣＤＰの粒子は、接着性結合剤（通常は合成、半合成、または天然ポリマー）を含む流体（例えば、水性）混合物と機械的にブレンドされる。使用可能な適切な半合成ポリマーとしては、セルロースエーテル、具体的には、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン及びデンプン誘導体などが挙げられる。ポリビニルピロリドンまたはポリエチレングリコールなどの適切な完全合成ポリマーを使用することができる。他の適切な結合剤には、ポリアミドアミンエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）またはポリマー性グリオキサール架橋剤、ポリビニルアルコール、及びデンプンベースのサイズを含む、繊維産業及び製紙産業で使用されるサイズ及び他のコーティングが含まれる。水または他の溶媒に溶解しにくい耐久性のある顆粒を製造するには、グリオキサール、ホルムアルデヒド、ジイソシアネート、及び／またはジエポキシド官能基などの小分子架橋剤の添加により、さらなる共有結合架橋を促進することができる。共有結合架橋に加えて、高分子電解質の静電凝集も結合モチーフとして利用することができ、カチオン性高分子電解質がＰ－ＣＤＰ粉末及び／または支持構造の存在下でアニオン性高分子電解質とブレンドされる際に適切な接着特性を形成する。ポリカチオンは、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ポリＤＡＤＭＡＣ）、酸性ポリエチレンイミン、及びポリアクリルアミドを含むがこれらに限定されない、凝集に一般的に使用されるものを含むことができる。ポリアニオンは、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、及びポリビニルスルホネートを含むがこれらに限定されない、凝集に一般的に使用されるものを含むことができる。
造粒中の機械的混合は、回転ドラム混合またはオーバーヘッド機械的攪拌などの低剪断プロセスにより行うことができる。当業者には直ちに明らかとなるように、攪拌速度及び攪拌時間の全体の長さは、顆粒径に影響する。造粒は、流動床で、または噴霧乾燥技術により行うこともできる。いずれの場合も、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、結合剤化合物を含む水性または溶媒系混合物と組み合わされ、機械的または物理的攪拌が、指定されたせん断力で、所定のサイクル数だけ実行される。得られた粒子は、粒子の平均直径の段階的な成長変化を示し、また、多分散度の変化も示し得る。これらの顆粒の物理的特性は、選択される結合剤、架橋化学、及び造粒に使用される物理的プロセスに依存する。これらのより大きな顆粒状粒子は、水濾過及び工業用分離に一般的に用いられる充填床カラム濾過に適している。
いくつかの実施形態において、本開示は、Ｐ－ＣＤＰ粒子を含む安定な水性分散液を提供する。いくつかの実施形態において、そのような安定な水性分散液中に使用され得る本開示のＰ－ＣＤＰ粒子は、約１μｍ～約１５０μｍである。例えば、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８、１３９、１４０、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８、１４９、～約１５０μｍである。安定な水性分散液は、「グラフト化」用途で使用することができる。例えば、安定な水性分散液は、機械的充填及び結合、ならびに熱結合微粒子の圧密形態及び溶液処理されたポリマーのフォームファクタへの組み込みのための化学結合剤またはフィブリル化繊維を用いた用途で使用することができる。
本開示のＰ－ＣＤＰ材料はまた、支持材料（あるいは「基材」と呼ばれる）上に調製することができ、例えば、繊維性基材などの支持体に共有結合、接着結合、または機械的に結合させることができる。支持材料は、架橋剤またはシクロデキストリンとの相互作用（例えば、共有結合または機械的結合）を形成することができる１つ以上の基（例えば、ヒドロキシルまたはアミノ、チオール、またはホスフィン、または本明細書に記載の他の基）を有する任意の材料とすることができる。例えば、架橋剤の一端（例えば、式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び／または（ＩＩＩ）の連結基）は、基材材料に共有結合し、架橋剤のもう一方の端は、シクロデキストリングルコース単位または修飾シクロデキストリン上の反応中心（シクロデキストリンに結合した酸ハロゲン化物または活性化エステルなど）に共有結合している。支持材料は、使用条件下、例えば水性媒体中で（例えば、目視検査、重量測定法、または分光法によって観察可能な程度に）溶解しないことが望ましい。支持材料の例としては、微結晶性セルロース、セルロースナノ結晶、ポリマー材料（例えば、アクリレート材料、メタクリレート材料、スチレン材料（例えば、ポリスチレン）、ポリエステル材料、ナイロン材料、及びそれらの組み合わせ）、または無機材料（例えば、ケイ酸塩、シリコーン、アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びハフニアなどの金属酸化物、ならびにそれらの組み合わせ））が含まれるが、これらに限定されない。さまざまな例において、ポリマー材料は、ホモポリマー、コポリマー、または樹脂（例えば、ポリマー材料を含む樹脂）である。支持材料は、ヒドロキシルまたはアミノ含有ポリマービーズまたは不規則な粒子であり得る。支持材料は、繊維（例えば、パルプ、ショートカット、ステープル繊維、及び連続フィラメント）、繊維束（例えば、糸（紡糸及び連続フィラメントの両方））、繊維マット（例えば、不織布（ステープル及び連続フィラメントの両方））、布地（例えば、ニット、織物、不織布）、膜（例えば、フィルム、螺旋巻き、及び中空繊維）、布、微粒子（例えば、粉末）、または固体表面の形態であり得る。いくつかの実施形態において、繊維質基材はセルロース基材である。セルロース基材は、木材パルプ（例えば、紙または紙繊維）などの植物源に由来するセルロース、綿、再生セルロース、セルロースエステル及び／またはエーテルなどの改質セルロース系、デンプン、ポリビニルアルコール及びその誘導体などの任意の適切な形態のセルロースを含むことができる。セルロース基材は、織布または不織布などの布の形態、または繊維、フィルム、または任意の他の適切な形状として、特に高い表面積または多孔度を与える形状とすることができる。特定の実施形態では、本開示のＰ－ＣＤＰ材料は、繊維、例えば、セルロース繊維、または綿などの布に結合される。
前の段落に記載された基材に加えて、基材は以下のいずれかを含み得る：ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、タンパク質、タンパク質ベースの繊維（例えば、羊毛）、キトサン及びアミン含有セルロース誘導体、ポリアミド、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリウレタン、メラミン、ポリイミド、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド、アクリレートブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、バルノックス、ＰＶＣ、ナイロン、ＥＶＡ、ＰＥＴ、硝酸セルロース、酢酸セルロース、混合セルロースエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＴＥまたはＴｅｆｌｏｎ Ｒ．）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ホスフィンまたはチオール機能性材料、及びシリコーンまたはそれらの組み合わせ。基材はまた、ケイ素または酸化ケイ素、あるいはガラス（例えば、マイクロファイバーとしての）で構成されてもよい。適切な材料には、布地または合成もしくは天然繊維ベースの材料がさらに含まれる。材料は、任意の形態または形状を有してよく、例えば、シート、ビーズ、顆粒、ロッド、繊維、フォームまたはチューブの形態であってよく、また、剛性、可撓性または弾性であってよい。
必要に応じて、材料表面は、例えばコロナ処理、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、選択的プラズマ臭素化、化学グラフト化、アリル化学、反応性基の化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ活性化、スパッタコーティング、エッチング、またはその他の既知の技術を含む既知の表面活性化技術など、当該技術分野では周知の任意の方法によって活性化することができる。例えば、ガラス表面の場合、そのような表面は本明細書ではすでに活性化されていると見なされるので、そのような活性化は通常必要とされない。表面の活性化の目的は、表面修飾官能基またはプライマーポリマーの（直接的な）共有結合に適した表面を与えることである。表面を、その必要に応じた活性化の後、さらに官能化することができる。表面の官能化の目的は、プレコートポリマーの共有結合に適した官能基を与えることである。
当業者には、必要に応じて活性化された表面にポリマーを結合させることのさまざまな可能性は十分に認識される。これらの技術は、一般に、アミノ、シラン、チオール、ヒドロキシル、及び／またはエポキシ官能基の表面への導入、及びそれに続く表面へのポリマーの結合を伴う。
官能化はまた、プライマーポリマーを所定の距離で表面に結合させるためのスペーサーまたはリンカーの表面への導入を含んでもよい。適切なスペーサーとしては、例えば、表面を例えばアミノアルキルシランと反応させることによるアルキル化がある。
Ｐ－ＣＤＰは、本開示の連結基を介して（例えば、連結基のヒドロキシル基またはアミノ基を介して）基質に結合させることができる。「リンカー部分」は、Ｐ－ＣＤＰと基材との間に介在する原子を指す。本明細書における「リンカー」及び「連結部分」という用語は、基材とＰ－ＣＤＰとを互いに接続する任意の部分を指す。連結部分は、Ｐ－ＣＤＰを基材に直接接続する共有結合または化学官能基であり得る。連結部分は、集合的に連結基と呼ばれる一連の共有結合した原子及びそれらの置換基を含むことができる。いくつかの実施形態において、連結部分は、Ｐ－ＣＤＰをリンカー基の第１の末端に結合する第１の共有結合または化学官能基、及びリンカー基の第２の末端を基材に結合する第２の共有結合または化学官能基によって特徴付けられる。第１及び第２の官能基は、独立して存在する場合も存在しない場合もあり、リンカー基とともに、集合的にリンカー部分と呼ばれる。リンカー部分は、連結基、存在する場合は第１の官能基、及び存在する場合は第２の官能基によって定義される。ある特定の実施形態において、リンカー部分は、これらの原子の供給源及び結合体を合成するために使用される反応シーケンスとは無関係に、Ｐ－ＣＤＰと基材との間に介在する原子を含む。いくつかの実施形態において、リンカー部分は、本明細書に記載されるアリール部分である。いくつかの実施形態において、リンカーは、以下の官能基、すなわち、多官能性イソシアネート（例えば、ジイソシアネート）、エポキシ、カルボン酸、エステル、活性化エステル、塩化シアヌル、シアヌル酸、酸塩化物、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、チオール、及びホスフィンのうちの１つ以上を有する。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、微結晶性セルロース（ＣＭＣ）上にグラフトまたは結合される。ＣＭＣは、約１０～約５００μｍのさまざまなメジアン粒径で使用可能であり、約１０μｍ、２０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、６５μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、１８０μｍ、１９０μｍ、２００μｍ、２２５μｍ、２５０μｍ、２７５μｍ、３００μｍ、３２５μｍ、３５０μｍ、３７５μｍ、４００μｍ、４２５μｍ、４５０μｍ、４７５μｍ、及び約５００μｍ、及びそれぞれの間の全ての粒径を含む。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、約５０μｍのメジアン粒径を有するにＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。一例では、ＣＭＣは、Ａｖｉｃｅｌ（商標）として商品化されている。他の実施形態では、Ｐ－ＣＤＰは、ヒドロキシル基などの本明細書に開示される表面官能基が生成されるように表面が処理された、本明細書に記載のセルロース以外のポリマー基材上にグラフトまたは結合される。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体（例えば、式（Ｉ）－ＣＭＣ基材複合体のアリールリンカーで架橋されたＰ－ＣＤＰ）は、約１ｎｍ～約２０００ｎｍのポリマー厚さ（すなわち、基材の表面上の多孔質Ｐ－ＣＤＰ粒子の厚さ）を有する。例えば、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、１０００、１０５０、１１００、１１５０、１２００、１２５０、１３００、１３５０、１４００、１４５０、１５００、１５５０、１６００、１６５０、１７００、１７５０、１８００、１８５０、１９００、１９５０、～約２０００ｎｍのポリマー厚さを有する。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体は、１０００ｎｍ未満のポリマー厚さを有する。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体は、約８００ｎｍのポリマー厚さを有する。当業者には直ちに明らかであるように、より薄い厚さ（例えば、１０００ｎｍ未満）を有することで、混入物質、例えば水性混入物質を吸収するうえでより速い速度が可能となる。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体（例えば、式（Ｉ）－ＣＭＣ基材複合体のアリールリンカーで架橋されたＰ－ＣＤＰ）は、ＣＤ１ｇ当たりの混入物質が最大５００ｍｇの混入物質吸着容量を有する。例えば、吸着容量は、ＣＤ１ｇ当たりの混入物質が最大約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０～約５００ｍｇであり得る。いくつかの実施形態において、吸着容量は、ＣＤ１ｇ当たり混入物質が最大約２００ｍｇである。いくつかの実施形態において、混入物質は、アニオン性微量汚染物質（例えば、ＰＦＡＳ）である。いくつかの実施形態において、シクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。いくつかの実施形態において、連結基は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び／または（ＩＩＩ）の連結基である。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体（例えば、式（Ｉ）－ＣＭＣ基材複合体のアリールリンカーで架橋されたＰ－ＣＤＰ）は、ＣＤ１ｇ当たりの混入物質が最大５００ｍｇの平衡状態の混入物質吸着容量を有する。例えば、平衡状態の吸着容量は、ＣＤ１ｇ当たりの混入物質が最大約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０～約５００ｍｇであり得る。いくつかの実施形態において、平衡状態の吸着容量は、ＣＤ１ｇ当たり混入物質が最大約２００ｍｇである。いくつかの実施形態において、混入物質は、アニオン性微量汚染物質（例えば、ＰＦＡＳ）である。いくつかの実施形態において、シクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。いくつかの実施形態において、連結基は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び／または（ＩＩＩ）の連結基である。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－基材複合体（例えば、式（Ｉ）－ＣＭＣ基材複合体のアリールリンカーで架橋されたＰ－ＣＤＰ）は、２分未満の緩和時間を有する。当業者には認識されるように、緩和時間が長いプロセスはゆっくりと平衡に達し、緩和時間が短いプロセスは速やかに平衡に適応する。いくつかの実施形態において、混入物質は、アニオン性微量汚染物質（例えば、ＰＦＡＳ）である。いくつかの実施形態において、シクロデキストリンは、β－シクロデキストリンである。いくつかの実施形態において、連結基は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるＰ－ＣＤＰ材料のいずれも、本明細書に定義されるように、ＣＭＣ上に直接、またはリンカー基を介してグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、ＣＭＣ表面上に均一に分布する。いくつかの実施形態では、リンカーは、式（Ｉ）のアリールリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは、式（ＩＩ）の連結基である。いくつかの実施形態では、リンカーは、式（ＩＩＩ）の連結基である。いくつかの実施形態において、メジアン粒径は、約５０μｍである。いくつかの実施形態において、メジアン粒径は、約１～約２５０μｍである。
ＣＭＣは、とりわけ流動特性に影響することが知られている粒子形状によって区別することもできる。粒子形状の非限定的なリストには、球形（丸みを帯びた形状）、棒状、及び針状が含まれる。粒子は、平ら、平らでかつ細長いと表現することもでき、アスペクト比によって特徴付けることもできる。いくつかの実施形態において、ＣＭＣは球形の粒子形状を有する。いくつかの実施形態において、ＣＭＣは、より小さなＣＭＣ粒子の凝集体の形態で存在する。このようなＣＭＣ凝集体は、２００μｍ～約２ｍｍの範囲の粒径を有することができる。例えば、ＣＭＣ凝集体の粒径は、約２００μｍ、約３００μｍ、約４００μｍ、約５００μｍ、約６００μｍ、約７００μｍ、約８００μｍ、約９００μｍ、約１ｍｍ、約１．２ｍｍ、約１．３ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１．６ｍｍ、約１．７ｍｍ、約１．８ｍｍ、約１．９ｍｍ、または約２ｍｍであってよく、これらの値の間のすべての範囲を含む。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（Ｉ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（Ｉａ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（ＩＩ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（ＩＩＩ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。
いくつかの実施形態において、本開示のＰ－ＣＤＰは、アリールリンカーを介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合され、アリールリンカーは、ＣＭＣ結晶上に均一に分布されている。いくつかの実施形態において、メジアン粒径は、約１００ｎｍである。
本明細書に示されるようなＣＭＣの使用に加えて、他の可能な支持材料の例としては、活性炭、酸化グラフェン、ならびにシリカ及びアルミナなどの上記に述べた材料が挙げられる。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される支持されたＰ－ＣＤＰ材料（例えば、式（Ｉ）－ＣＭＣ基材複合体のアリールリンカーで架橋されたＰ－ＣＤＰ）は、狭い粒径の分散度を有する粒子の形態であることが望ましい。いくつかの実施形態において、粒度分布は、約５以下の低い相対スパンを有し、ここで相対スパンは、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０という比によって定義され、Ｄ９０、Ｄ５０、及びＤ１０はそれぞれ、分布中の粒子の９０％、５０％、及び１０％がそれよりも小さい直径を有する直径である。適切なスパンは、５、４．５、４、３．５、３、２．５、２、１、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、または０．１以下であり、これらの値の間のすべての範囲を含む。
他のさまざまな実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、セルロースナノ結晶（ＣＮＣ）上にグラフトまたは結合され得る。ＣＮＣは、機械的、化学的、及び酵素処理後に得られるセルロースミクロフィブリルの結晶領域である。供給元と調製方法に応じて、ＣＮＣは、約１～１０００ｎｍの範囲の長さ、約３～５０ｎｍの範囲の幅で入手可能であり、これらの範囲の間のすべての値を含む。例えば、ＣＮＣは、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０～約１０００ｎｍの長さを有する。ＣＮＣは、約３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、または約５０の幅を有する。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ－ＣＮＣ基材は、非結合ＣＮＣの２～３倍のサイズ（長さ及び幅）であり得る。ＣＮＣは、約２～１００の範囲のアスペクト比値（Ｌ／Ｄ）によってさらに特徴付けられる（Ｇｅｏｒｇｅ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ： ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．２０１５；８：４５－５４）。例えば、ＣＮＣのアスペクト比は、約２、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、または１００である。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、本明細書に記載の式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び／または（ＩＩＩ）の連結基を介してＣＮＣ上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（Ｉ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（ＩＩ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（ＩＩＩ）の連結基を介してＣＭＣ上にグラフトまたは結合される。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、リンカーを介してＣＮＣ上にグラフトまたは結合され、リンカーはＣＮＣ結晶上に均一に分布する。いくつかの実施形態において、メジアン粒径は、約１００ｎｍである。
ＣＮＣは、とりわけ流動特性に影響することが知られている粒子形状によって区別することもできる。粒子形状の非限定的なリストには、球形（丸みを帯びた形状）、棒状、及び針状が含まれる。粒子は、平ら、平らでかつ細長いと表現することもでき、アスペクト比によって特徴付けることもできる。いくつかの実施形態において、ＣＮＣは、約５～約１００の間のアスペクト比を有する。例えば、アスペクト比は、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５～約１００であり得る。いくつかの実施形態において、ＣＮＣのアスペクト比は約２０～２５である。いくつかの実施形態において、ＣＮＣは針状である。いくつかの実施形態において、ＣＮＣは、より小さなＣＮＣ粒子の凝集体の形態で存在する。そのようなＣＮＣ凝集体は、凝集体を構成する粒子のサイズ及び数に応じて、個々の粒径よりも５～１００倍大きい粒径を有することができる。
いくつかの実施形態において、基材は布地または繊維である。したがって、いくつかの実施形態において、本開示は、繊維にグラフトまたは結合された（例えば、化学的または機械的に）Ｐ－ＣＤＰを含む組成物を提供する。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、本明細書に記載される式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び／または（ＩＩＩ）のリンカーを介して繊維上にグラフトまたは結合される。いくつかの実施形態において、繊維は不織布繊維である。いくつかの実施形態において、本開示は、布地にグラフトまたは結合された（例えば、化学的に、接着により、または機械的に）Ｐ－ＣＤＰを含む組成物を提供する。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）のリンカーを介して布地上にグラフトまたは結合される。
使用に適した繊維としては、本明細書に開示されるポリマーのいずれかを含む繊維、例えば、ゲル紡糸超高分子量ポリエチレン繊維（例えば、Ｍｏｒｒｉｓｔｏｗｎ，Ｎ．Ｊ．のＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｉｂｅｒｓより販売されるＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維、及びオランダのＤＳＭ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｆｉｂｅｒｓ Ｃｏ．より販売されるＤＹＮＥＭＡ（登録商標）繊維）、溶融紡糸ポリエチレン繊維（例えば、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，Ｎ．Ｃ．のＣｅｌａｎｅｓｅ Ｆｉｂｅｒｓより販売されるＣＥＲＴＲＡＮ（登録商標）繊維）、溶融紡糸ナイロン繊維（例えば、Ｗｉｃｈｉｔａ，Ｋａｎｓ．のＩｎｖｉｓｔａより販売される高靭性タイプのナイロン６，６繊維）、溶融紡糸ポリエステル繊維（例えば、Ｗｉｃｈｉｔａ，Ｋａｎｓ．のＩｎｖｉｓｔａより販売される高靭性タイプのポリエチレンテレフタレート繊維）、及び焼結ポリエチレン繊維（例えば、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，Ｎ．Ｃ．のＩＴＳより販売されるＴＥＮＳＹＬＯＮ（登録商標）繊維）などの高度に配向した繊維から作られた繊維が含まれるが、これらに限定されない。適切な繊維としては、リオトロピックリジッドロッドポリマー、複素環式リジッドロッドポリマー、及びサーモトロピック液晶ポリマーなどのリジッドロッドポリマーから製造されるものも含まれる。適切な繊維としては、反応性湿式紡糸ビスコースレーヨン（インドのＢｉｒｌａまたはオーストリアのＬｅｎｚｉｎｇより販売されるビスコース）、銅アンモニアベースのレーヨン（日本の旭化成より販売されるＣｕｐｒｏ（登録商標）Ｂｅｍｂｅｒｇ）、またはＮＭＭＯ溶媒から紡糸されたエアギャップ（オーストリアのＬｅｎｚｉｎｇより販売されるＴｅｎｃｅｌ（登録商標））を含む、再生セルロースから製造されるものも含まれる。リオトロピックリジッドロッドポリマーから製造される適切な繊維としては、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）繊維（例えば、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．のＤｕＰｏｎｔより販売されるＫＥＶＬＡＲ（登録商標）繊維及び日本の帝人より販売されるＴＷＡＲＯＮ（登録商標）繊維）、及び３，４’－ジアミノジフェニルエーテルとｐ－フェニレンジアミンの１：１コポリテレフタルアミドから製造される繊維（例えば、日本の帝人より販売されるＴＥＣＨＮＯＲＡ（登録商標）繊維）などのアラミド繊維が挙げられる。ｐ－フェニレン複素環などの複素環式リジッドロッドポリマーから製造される適切な繊維としては、ポリ（ｐ－フェニレン－２，６－ベンゾビスオキサゾール）繊維（ＰＢＯ繊維）（例えば、日本の東洋紡より販売されるＺＹＬＯＮ（登録商標）繊維）、ポリ（ｐ－フェニレン－２，６－ベンゾビスチアゾール）繊維（ＰＢＺＴ繊維）、及びポリ［２，６－ジイミダゾ［４，５－ｂ：４’，５’－ｅ］ピリジニレン－１，４－（２，５－ジヒドロキシ）フェニレン］繊維（ＰＩＰＤ繊維）（例えば、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．のＤｕＰｏｎｔより販売されるＭ５（登録商標）繊維）が挙げられる。サーモトロピック液晶ポリマーから製造される適切な繊維としては、ポリ（６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸－ｃｏ－４－ヒドロキシ安息香酸）繊維（例えば、Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，Ｎ．Ｃ．のＣｅｌａｎｅｓｅより販売されるＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）繊維）が挙げられる。適切な繊維としては、レーヨン、ポリアクリロニトリル（例えば、Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈ．のＤｏｗより販売されるＯＰＦ（登録商標）繊維）、及びメソモルフィック炭化水素タール（例えば、Ｇｒｅｅｎｖｉｌｌｅ，Ｓ．Ｃ．のＣｙｔｅｃより販売されるＴＨＯＲＮＥＬ（登録商標）繊維）の高温熱分解により製造されるものなどの炭素繊維も挙げられる。ある特定の好ましいと考えられる実施形態においては、繊維層の糸または繊維は、ゲル紡糸超高分子量ポリエチレン繊維、溶融紡糸ポリエチレン繊維、溶融紡糸ナイロン繊維、溶融紡糸ポリエステル繊維、焼結ポリエチレン繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ＰＢＺＴ繊維、ＰＩＰＤ繊維、ポリ（６－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸－ｃｏ－４－ヒドロキシ安息香酸）繊維、炭素繊維、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される繊維を含む。
本開示のＰ－ＣＤＰ材料は、本明細書に記載されるように適切な結合剤ポリマーによってそのような繊維に接着するか、または本明細書に記載されるように繊維の表面を官能化し（例えば、表面ヒドロキシル基を生成するための表面酸化）、繊維表面上にその場でＰ－ＣＤＰを形成するか、または適切に官能化されたＰ－ＣＤＰを官能化された繊維表面と直接的に、もしくは本明細書に記載されるリンカー部分を介して間接的に反応させることによってそのような繊維に化学的に結合させることができる。
繊維は、異なる結合方法によって不織布に変換することができる（Ｐ－ＣＤＰの結合の前または後で）。連続繊維は、業界標準のスパンボンドタイプの技術を使用してウェブとして形成でき、ステープル繊維は、業界標準のカーディング、エアレイド、またはウェットレイド技術を使用してウェブとして形成できる。典型的な結合方法としては、カレンダー（圧力と熱）、通気加熱、機械的交絡、流体力学的交絡、ニードルパンチング、及び化学結合及び／または樹脂結合が含まれる。カレンダー、通気加熱、及び化学結合は、デンプンポリマー繊維の好ましい結合方法である。加圧加熱及び通気加熱結合法には、熱結合可能な繊維が必要とされる。
本発明の繊維はまた、他の合成繊維または天然繊維と結合させるかまたは組み合わせて不織布製品を製造することができる。合成繊維または天然繊維は、成形プロセスで互いにブレンドするか、個別の層で使用することができる。適切な合成繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリレート、ならびにそれらのコポリマー及びそれらの混合物から製造された繊維が挙げられる。天然繊維としては、セルロース繊維及びその誘導体が挙げられる。適切なセルロース繊維としては、広葉樹繊維、針葉樹繊維、麻、及び綿を含む、任意の樹木または植物に由来するものが挙げられる。レーヨンなどの天然セルロース源を加工して作られた繊維も含まれる。
本発明の繊維を使用して、他の適切な物品の中でも特に不織布を製造することができる。不織布物品は、連続的または非連続的な、物理的及び／または化学的に互いに結合された複数の繊維を１５％よりも多く含む物品として定義される。不織布は、追加の不織布またはフィルムと組み合わせて、それ自体で、または他の材料の複雑な組み合わせの中の構成要素として使用される層状製品を製造することができる。好ましい物品は、使い捨ての不織布物品である。得られた製品は、空気、油、及び水用のフィルター；吸湿性及び臭気吸収性ならびに着用の柔らかさが改善されたマイクロファイバーまたは通気性布地などの織物；ほこりや汚染物質を収集して除去するための静電荷を帯びた構造化ウェブ；外科用ドレープ、創傷被覆材、包帯、皮膚パッチなどの繊維製品；こぼれた油や水の拭き取りなどに使用される水及び油を吸収するための繊維製品に用途を見出すことができる。本発明の物品はまた、悪臭を吸収するための衛生及び医療用途のための使い捨て不織布も含み得る。衛生用途には、ワイプ；おむつ、特にトップシートまたはバックシート；及び女性用パッドまたは製品、特にトップシートが含まれる。
繊維層の糸または繊維は、任意の適切な単位長さ当たりの重量（例えば、デニール）を有することができる。通常、繊維の単位長さ当たりの重量は、フィラメント当たり約１～約５０デニール（９０００メートル当たり１～約５０ｇ）である。糸は、１０～約５０００本の複数のフィラメントを含む。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、結合剤を介して繊維または布地などの基材に接着剤で結合される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、結合剤を介して繊維または布地などの基材上にコーティングされる。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰは、Ｐ－ＣＤＰ粒子の安定な水性分散液に結合剤と共に表面を導入することによって繊維または布地などの基材に結合剤を介して結合またはコーティングされる。Ｐ－ＣＤＰ粒子分散液は、１～５０重量％であってよく、ポリマー結合剤材料は、エマルジョンまたは溶液中に１～５０重量％で存在してよい。例えば、Ｐ－ＣＤＰ粒子分散液は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、または約５０重量％で存在してよい。ポリマー結合剤材料は、エマルジョンまたは溶液中に、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、または約５０重量％で存在してよい。さらなる補助剤を重量で微量成分として使用して、基材による湿潤（湿潤剤）、溶液の発泡または消泡、基材の手用の軟化剤、及び／または結合剤の硬化用の触媒を制御することができる。
例えば、浸漬及び圧搾、溶液キャスティング、フォームコーティング、または配合された溶液の目的の基材への噴霧などの当該技術分野では周知のさまざまなコーティング技術を適用することができる。基材としては、織物、編物または不織布、連続フィラメント糸、紡績糸、紡糸繊維、木材表面、及び熱可塑性表面が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、配合された溶液を基材に適用する際、組み合わされた系を乾燥させて水溶媒を除去すると、その時点で、ポリマー結合剤と混合されたＰ－ＣＤＰ粒子の均一なフィルムが存在することになる。乾燥プロセスにおいて、乳化ポリマーとして存在する結合剤材料が一緒に流れて連続相となる。結合剤の選択に応じて、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、機械的手段または結合剤連続相のみとの接着によって所定の位置に保持されるか、または硬化可能な結合剤が選択される場合にはさらなる共有結合が存在し得る。このような共有結合は、下にある基材を拡張することができ、Ｐ－ＣＤＰ粒子コーティングの耐久性がさらに高められる。
当業者には直ちに明らかであるように、得られたＰ－ＣＤＰ粒子フィルムは、下にある基材の形状に適合し、物理的摩耗、及び洗浄に対する耐久性があり、物品を展開することができる。さらに、Ｐ－ＣＤＰ粒子がコーティング内の水相または気相にアクセスできる場合、モノリシック粒子と同じ選択的かつ高親和性の小分子吸着特性を示す。このようなフォームファクタは、フィルターカートリッジ、プリーツフィルター、不織布ニードルパンチフィルター、衛生用不織布、及び衣料品に変換できる。
本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許出願公開第２０１４／０１７８４５７Ａ１号に開示されるもののいずれかなど、当業者には周知のさまざまな結合剤を本開示との関連で使用することができる。適切な結合剤としては、ラテックス結合剤、イソシアナート結合剤（例えば、ブロックイソシアナート結合剤）、アクリル結合剤（例えば、非イオン性アクリル結合剤）、ポリウレタン結合剤（例えば、脂肪族ポリウレタン結合剤及びポリエーテル系ポリウレタン結合剤）、エポキシ結合剤、尿素／ホルムアルデヒド樹脂、メラミン／ホルムアルデヒド樹脂、ポリビニルアルコール（ＰｖＯＨ）樹脂（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許第５，４９６，６４９号に開示される）及びそれらの架橋型、ポリエチレンビニルアルコール（ＥｖＯＨ）及びその架橋型、ポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、デンプン及びデンプン誘導体、セルロースエーテル誘導体、ならびにセルロースエステル誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。ホルムアルデヒド、グリオキサール、ジイソシアネート、ジエポキシド、及び／または四ホウ酸ナトリウム、ならびにそれらの組み合わせを含む、小分子、ポリマーまたは無機架橋剤をさらに使用することができる。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、フィブリル化繊維などの表面に機械的に結合される。フィブリル化繊維は、粒子状物質を被覆し、閉じ込めることができる高表面積の拡張ネットワークを形成するために使用される。フィブリル化ポリオレフィン（Ｍｉｔｓｕｉ Ｆｙｂｒｅｌ（登録商標）など）、フィブリル化再生セルロース（Ｌｅｎｚｉｎｇ Ｔｅｎｃｅｌ（商標）など）、フィブリル化アクリル（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｓ ＣＦＦ（商標）など）などの繊維をウェットレイドプロセスで展開して優れた機械的特性、良好な湿潤強度、及び粒子状物質を保持する能力（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許第４，５６５，７２７号）を備えた特殊紙を作製する（Ｏｎｘｙ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐａｐｅｒｓ、Ｈｅｌｓａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなど）。詳細には、直径５ミクロンを超える粉末活性炭粒子が、ポイントオブユース水フィルターまたはキャビンエアフィルターなどの液体及び蒸気濾過用途で展開される特殊なカーボンペーパーにロードされている。
製紙プロセスにおいて、ショートカット繊維（木材パルプ、ポリエステル、ナイロン、またはポリオレフィンなど）、フィブリル化繊維（Ｆｙｂｒｅｌ（登録商標）、Ｔｅｎｃｅｌ（商標）、またはＣＦＦ（商標）など）、及び粒子粉末材料の水性分散液またはスラリーブレンドが混合される（例えば、高せん断下で）。次に、この混合物を不織布メッシュまたはスクリーンに迅速に通過させて、ウェットレイド不織布ウェブを堆積させることができる。このウェブを乾燥させて（例えば、熱風オーブンまたは加熱ロール上で）水担体を除去する。平らなフォーマットまたはパターン形成されたロールのいずれかでコールドまたはホットカレンダーを用いてさらなる接着を行って、接着された特殊紙を製造することができる。使用される微粒子状粉末は、規定の粒径のＰ－ＣＤＰ微粒子の分散液とすることができる。微粒子の粒径は、前に定義された粉砕及びミリング技術を用いて設定できる。完成後の不織布の微粒子のロード量は、６０重量％に及ぶ場合もある。微粒子は、単独で使用することも、粉末活性炭などの他の微粒子とブレンドして使用することもできる。紙の特性を改変または強化するために本明細書に記載されているものなどのさらなる化学結合剤を使用することができ、当業者に理解されるように適用される。
得られた粉末充填紙は、水及び／または空気濾過に便宜のよい紙フィルターのフォームファクタでのＰ－ＣＤＰ吸着剤粒子の高ロード量に適している。紙は平らな形で使用するか、さまざまな形状に切断するか、またはプリーツを付けて濾材カートリッジ中に接着することができる。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、糸（例えば、連続フィラメント糸）に機械的に交絡される。いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、連続フィラメント糸に機械的に交絡される。当業者には直ちに明らかであるように、糸仕上げの特殊なサブセットによって、状況に応じて連続フィラメント糸内の微粒子状物質の機械的結合を行うことができる。糸（例えば、連続フィラメント）が各フィラメント表面にミクロフィブリル化傾向があるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリアミド（ナイロン６またはナイロン６，６）などの一般的な合成ポリマーの複数のフィラメントで構成されている場合、糸束内に微粒子が組み込まれる可能性がある。本開示のＰ－ＣＤＰ粒子は、種々の方法で糸に組み込むことができる。１つの非限定的な例は、対象とするＰ－ＣＤＰ粒子の分散液を、ディップコーティングまたはオイルロール塗布によって仮撚り加工プロセスにおいて移動中の糸束に塗布することである。このプロセスでは、各フィラメントは、最初に一方向に、次に反対方向に撚ることによって機械的に分離される。最初の撚りの後、各フィラメントは個別化され、糸束内に空隙が生じる。分散液は、プロセス中のこの時点で適用され、その後、束は標準の向きに撚り戻され、糸は加熱されて溶液を乾燥させる。このプロセスは、糸束内への分散粒子の適用を可能とし、分散粒子は連続フィラメント及び連続フィラメント表面から生じるミクロフィブリルによって定位置に保持される。こうしたアプローチは、マイクロカプセル（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許出願公開第２００５／０２６２６４６Ａ１号）、金属銀微粒子（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許出願公開第２０１５／０３６１５９５Ａ１号）を含むさまざまなミクロンサイズの粒子を連続フィラメント糸に、及び（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許出願公開第２００６／００６７９６５Ａ１）その他の機能性粒子を合成繊維の糸束に適用するために使用されている。次いで、これらの加工され、粒子が充填された糸は、衣料品、室内装飾、医療、ディスプレイ、または他の用途で使用するための編物及び織布を形成するために一般的な手段によって加工することができる。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、熱結合された微粒子が圧密された形態に組み込まれる。粉末吸収材料の一般的なフォームファクタは、熱結合された圧密形態である。このようなフォームファクタは、９５重量％に及ぶＰ－ＣＤＰ粒子を含有することができ、フィブリル化繊維（Ｆｙｂｒｅｌ（登録商標）、Ｔｅｎｃｅｌ（商標）、またはＣＦＦ（商標））、場合によりアタパルジャイト粘土などの無機材料、最後に有機結合剤材料（最も一般的にはセルロースエステル及び類似の誘導体）を添加することで、蛇口用フィルター及び冷蔵庫用フィルターなどの中圧濾過用途に適切な機械的強度及び微粒子保持効率を有する多孔質複合構造が形成される（いずれも本明細書に参照によりその開示内容の全容を援用する米国特許第５，４８８，０２１号及び第８，１６７，１４１号）。
Ｐ－ＣＤＰ乾燥粒子または分散液は、他の吸着材料の代わりに使用するか、または他の吸着材料とブレンドして、上記に述べたような複合吸着剤Ｐ－ＣＤＰ微粒子含有形態を形成することができる。そのような実施形態において、各固体乾燥成分は乾燥ブレンドすることができ、無機粘土及び／またはフィブリル化繊維を含むかまたは含まない乾燥Ｐ－ＣＤＰ粒子及び有機結合剤粉末を必要に応じて含めることができる。Ｐ－ＣＤＰ粒子の水性分散液を使用する場合は、水で希釈して混合物に加えることができる。水を加え（例えば、８０～１５０重量％）、混合物をブレンドして（例えば、高せん断下で）プラスチック材料を形成する。この材料は、目的のフォームファクタに成形し、１２５～２５０℃の範囲の温度で乾燥及び硬化することができる。この最終フォームファクタは、ポイントオブユース水フィルターに共通の有用なフォームファクタ中のＰ－ＣＤＰ吸着剤粒子を与える。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、溶液処理されたポリマーフォームファクタに組み込まれる。濾膜材料を製造するためのさまざまな手段が利用可能である。例えば、溶液キャストフィルムを用いるか、または膜ポリマーの中空繊維を押し出し、制御された凝固によって制御された細孔径の凝縮フィルムが形成される。いくつかの実施形態において、ＮＭＰ、ＤＭＳＯ、またはＴＨＦなどの水混和性有機溶媒に溶解された酢酸セルロースなどのポリマーが使用される。この溶液を、水浴中でフィルムにキャストすることができ、これにより、酢酸セルロースポリマーの急速な凝固及びフィルムの緻密化が引き起こされる。これらのフィルムはロールツーロール装置で処理することができ、多数の層を包み込むことで精密濾過、限外濾過、ガス濾過、または逆浸透用途で使用するための螺旋巻回メンブレンフィルターを形成する。酢酸セルロースの代わりに使用される一般的なポリマーとしては、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニリデン、及び同様の改変熱可塑性プラスチックが挙げられる。中空糸を水溶液中に押出して、透析、逆浸透、及び脱塩の用途で一般的に使用される中空糸膜として知られる膜繊維を転相プロセスによって形成することも可能である。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子状物質は、膜材料の性能を高めるために膜材料中に組み込まれる。例えば、水性凝固浴中に少量のＰ－ＣＤＰ粒子分散液を存在させることが可能であり、この粒子分散液は、転相プロセス中に膜の高密度部分または多孔性部分に組み込まれる。Ｐ－ＣＤＰ粒子を膜に組み込むための第２の方法は、膜ポリマーの有機溶液中に少量の十分に分散された粒子を組み込むことであり、粒子は凝固後に膜に封入される。これらの方法のそれぞれにより、Ｐ－ＣＤＰを充填したポリマーフォームの製造が可能となる。精密濾過、限外濾過、及び逆浸透などのさまざまな実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子の組み込みは、膜システムの微量汚染物質の除去性能を高めるように作用する。
いくつかの実施形態において、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、溶融押出された熱可塑性プラスチック（例えば、繊維及び成形部品）に組み込まれる。低多分散性の小径乾燥粉末Ｐ－ＣＤＰ粒子材料が利用できるため、この材料を繊維及び成形部品などの溶融加工ポリマーフォームに組み込むことができる。有用な一般的な熱可塑性プラスチックとしては、ポリエチレンテレフタレート、コポリエステル、ポリオレフィン、及びポリアミドが挙げられる。通常の押出温度は２５０～３００℃であるため、空気中（最も好ましい）または不活性雰囲気下でのこれらの温度に対するＰ－ＣＤＰ粒子の安定性が求められる。一軸または二軸押出を用いて、せん断下、高温で粉末材料を最大５重量パーセントの熱可塑性プラスチックとブレンド及び混合する。ブレンドされた各成分は、適切に混合された後、小さな円形または他の形状のオリフィスから押出し、フィラメント当たり１～２０デニールの範囲の微粒子状物質の線密度を有する繊維を製造するために引くことができる。多くの熱可塑性繊維に添加される一般的な粒子は、繊維を白くし、光沢をなくすために添加される二酸化チタンである。Ｐ－ＣＤＰ粒子も同じ要領で添加される。最も理想的な実施形態では、Ｐ－ＣＤＰ粒子は、そのより高い表面エネルギーのために繊維の表面に移動して滲出するため、存在する粒子の一部は気相または液相によってアクセス可能である。他の実施形態では、ポリマー溶融物を小さなオリフィスから押出す代わりに、ブロー成形するかまたは他の方法で溶融加工してプラスチック部品を製造することもできる。このプラスチック部品もまた、表面に滲出して気相及び液相から小分子微量汚染物質（例えば、アニオン性ＭＰ）を除去するために活性化するＰ－ＣＤＰ粒子を保持する。
本開示のＰ－ＣＤＰは、さまざまな用途に適したさまざまな形状（またはフォームファクタ）に支持または形成することができる。例えば、本開示のＰ－ＣＤＰ材料は、粉末、顆粒の形態とするか、例えば、紙もしくは他の不織布形態などのセルロース材料でディスクに形成するか、または例えば、本明細書に記載されるような濾過、水処理、試料吸収などに適したさまざまな形状に押出しもしくはプレスすることができる。
支持された形態で吸着剤を提供することは知られていないわけではないが、吸着剤を基材または支持体に固定するために用いられる方法は、使用条件に耐えるように十分に丈夫であることが重要である。さらに、基材への付着手段は、吸着剤の吸着機構を妨害または阻害してはならない。本明細書に開示される吸着剤は、本明細書に記載されるように支持体に付着させることができるので、結果として生じる性能特性は、付着方法によって最小限の影響しか受けない。さまざまな実施形態において、本発明の支持されたポリマー材料は、同一条件下で測定した場合に支持材料なしで調製された同じ組成の吸着剤（等量の吸着剤に基づく）によって与えられるであろう同じ性能特性の少なくとも５０％の性能特性を与える。したがって、例えば、微結晶性セルロースにグラフトされた多孔質材料（例えば、式（Ｉ）－ＣＭＣ基材複合体のアリールリンカーで架橋されたＰ－ＣＤＰ）は、同じ条件下で試験した支持されていない多孔質材料に見られる特定の性能特性のうちの１つ以上の少なくとも５０％を有し得る。
いくつかの実施形態において、性能特性は、特定の条件下で１グラムのＰ－ＣＤＰ粒子当たりに吸着された汚染物質のミリグラム数として測定される、特定の汚染物質の取り込み量（吸着容量）とすることができる。他の実施形態では、性能特性は、本明細書で以下のように定義される平衡吸着容量（ｑｅ）とすることができる。

式中、ｑｍａｘ（ｍｇ汚染物質／ｇ吸着剤）は平衡状態での特定の汚染物質に対する吸着剤の最大吸着容量であり、ＫＬ（ｍｏｌ－１）は平衡定数であり、ｃｅ（ｍＭ）は平衡状態での汚染物質濃度である。
さらに他の実施形態では、性能特性は、汚染物質の平衡吸着に達する速度（特定の吸着剤の平衡吸着速度）である。この速度は、本開示の支持されたまたは支持されていないＰ－ＣＤＰが特定の吸着種（または汚染物質）について平衡に達するのに必要な時間として表すことができる。
さらに他の実施形態では、性能特性は、競合する吸着剤が汚染物質を隔離する速度である。競合する吸着剤は、本明細書に記載の支持されていないＰ－ＣＤＰ、または活性炭（粉末または粒状）、イオン交換樹脂、及び固相マイクロ抽出に使用される特殊樹脂（例えば、ＨＬＢ）などの他の物質であり得る。
上記に開示されたこれらの性能特性のいずれについても、本開示の支持されたＰ－ＣＤＰの性能は、例えば、同じ汚染物質、温度、圧力、曝露時間など、基本的に同じ条件下で試験した支持されていない同じ組成のＰ－ＣＤＰと比較して、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１２０％、１４０％、１６０％、１８０％、２００％、２２０％、２４０％、２６０％、２８０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、５００％以上であり、それらの値の間のすべての値、範囲、及びサブ範囲を含む。
本開示の性能特性は、例えば、ビスフェノールＡまたはＰＦＡＳ、または本明細書に開示される別の適切な種に基づいて、当業者には直ちに明らかとなるさまざまな方法によって測定することができる。例えば、混入物質は、飲料水、廃水、地下水、汚染土壌からの水性抽出物、埋め立て浸出液、精製水、または塩もしくはその他の有機物を含むその他の水を含むがそれらに限定されない任意の水性試料中の１ｐｐｂ（または１マイクログラム／Ｌまたは５ｎＭ）～１ｐｐｔ（または１ｇ／Ｌまたは５ｍＭ）の範囲のＢＰＡまたは別の適切な種の初期濃度で測定できる。ｐＨは、０～１４の範囲であり得る。例えば、ｐＨは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、または１４であってよく、これらの値の間のすべての範囲を含む。性能特性は、本明細書に記載される（例えば、実施例１及び２で）ようにして概ね測定することができ、通常の変更（温度及び圧力などの）も想定される。
いくつかの実施形態において、本開示は、本開示の１つ以上のＰ－ＣＤＰまたは１つ以上のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む製造物品を提供する。
一実施形態では、製造物品は保護装置である。一実施形態では、製造物品は衣類である。例えば、製造物品は、本開示の１つ以上のＰ－ＣＤＰまたは１つ以上のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む衣類（例えば、多孔質ポリマー材料または組成物で少なくとも部分的にコーティングされたユニフォームなどの衣類）である。別の例では、物品は、本開示の１つ以上のＰ－ＣＤＰまたは１つ以上のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む濾材である。濾材は防毒マスクフィルターとして使用することができる。一実施形態では、物品は、濾材を含むガスマスクである。いくつかの実施形態において、物品は抽出装置である。
別の実施形態では、物品は、本開示の１つ以上のＰ－ＣＤＰまたは１つ以上のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む固相ミクロ相（ＳＰＭＥ）抽出装置であり、Ｐ－ＣＤＰまたはＰ－ＣＤＰ－基材複合体は装置の抽出相である。
別の実施形態では、物品は、極性及び半極性有機分子の固相抽出のための装置である。装置は、ＨＬＢ媒体（親水性／親油性のバランスが取られたもの）の代わりに、本開示の１つまたは複数のＰ－ＣＤＰまたは１つまたは複数のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む。１つまたは複数のＰ－ＣＤＰまたは１つまたは複数のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む物品の性能は、ＨＬＢ媒体を上回る。
別の実施形態では、物品は、極性及び半極性有機分子の液体濾過のための装置である。装置は、繊維状ウェブ内に接着された本開示の１つまたは複数のＰ－ＣＤＰまたは１つまたは複数のＰ－ＣＤＰ－基材複合体を含む（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許第７，６５５，１１２号に開示される）。他の実施形態は、熱可塑性結合剤ポリマーを介して融合されて多孔質モノリシック濾材を形成するＰ－ＣＤＰ粉末を含む装置を含む（本明細書に参照によりその全容を援用する米国特許第４，７５３，７２８号に開示される）。
本開示のＰ－ＣＤＰ材料は、本明細書に開示されるさまざまな形態及びフォームファクタ（支持された及び支持されないＰ－ＣＤＰ材料を含む）で、化合物（例えば、アニオン性またはカチオン性ＭＰ）を流体（空気などの気体、水、水性飲料、体液などの液体）から分離することが望ましいあらゆる用途で使用することができる。Ｐ－ＣＤＰ材料は、さらなる分析または定量化のために目的の種を「捕捉」または吸着するため（例えば、空気または水中の環境汚染物質の分析検査において）、混合物を分離するため（例えば、クロマトグラフィー分離において）、または、流体中に希薄な形で存在する望ましいもしくは価値のある種を分離するために使用することができる。いくつかの実施形態において、本開示のＰ－ＣＤＰ材料は、流体を精製するために使用するか（例えば、望ましくないまたは有害な不純物を除去することによって）、または混合物もしくは希釈流体溶液から所望の化合物を単離するために使用することができる。
いくつかの実施形態において、本開示は、流体試料から１つ以上の化合物（例えば、アニオン性ＭＰ）を除去するかまたは流体試料中の１つ以上の化合物の有無を判定する方法であって、ａ）試料と、本開示の多孔質ポリマー材料または本開示の支持された多孔質ポリマー材料とをインキュベーション期間にわたって接触させることと、ｂ）インキュベーション期間後、多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を試料から分離することと、ｃ）ステップｂ）で分離された多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を加熱するかまたはステップｂ）で分離された多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を溶媒と接触させ、それにより化合物の少なくとも一部を多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料から放出させることと、ｄ１）任意選択的に、ステップｃ）で放出された化合物の少なくとも一部を単離すること、またはｄ２）ステップｃ）で放出された化合物の有無を判定することであって、１つ以上の化合物の存在は、試料中の１つ以上の化合物の存在と相関している、判定することと、を含む方法を提供する。いくつかの実施形態において、１つ以上のシクロデキストリン部分は、β－シクロデキストリン部分である。いくつかの実施形態において、前記判定することは、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、または質量分析によって行われる。いくつかの実施形態において、前記接触させることは、支持された多孔質ポリマー材料を横断して、またはその上に、またはその周囲に、またはそれを通じて水相を流すことによる。いくつかの実施形態において、水性試料は、インキュベーション期間にわたって静的条件下でＰ－ＣＤＰ－基材複合体と接触させられ、インキュベーション期間の後、水性試料は多孔質ポリマー材料から分離される。いくつかの実施形態において、試料は食品であり、化合物は揮発性有機化合物である。いくつかの実施形態において、水性試料は、飲料水、廃水、地下水、汚染土壌からの水性抽出物、または埋立地浸出液である。いくつかの実施形態において、試料は香水または芳香剤であり、化合物は揮発性有機化合物である。いくつかの実施形態において、化合物は、アニオン性微量汚染物質、重金属、及び／または染料である。いくつかの実施形態において、化合物は、ＰＦＡＳ（例えば、ポリフッ素化アルキル化合物及び／またはペルフルオロアルキル化合物）などのアニオン性ＭＰである。いくつかの実施形態において、ＰＦＡＳは、ＰＦＯＡ及び／またはＰＦＯＳである。
一実施形態では、１つ以上の有機化合物を含む水性試料を精製する方法が提供され、この方法は、水性試料を本開示の多孔質ポリマー材料または本開示の支持された多孔質ポリマー材料と接触させることを含み、例えば、１つ以上の汚染物質の少なくとも５０％～少なくとも９９％が、多孔質ポリマー材料の１つ以上のシクロデキストリン（例えば、β－シクロデキストリン）部分に結合する。例えば、水性試料は、多孔質ポリマー材料を横断して、またはその周囲に、またはそれを通じて流される。別の例では、水性試料は、静的条件下でインキュベーション期間にわたって多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料と接触させられ、インキュベーション期間の後、水性試料は、多孔質ポリマー材料から（例えば、濾過によって）分離される。この方法は、飲料水、廃水、地下水、汚染土壌からの水性抽出物、埋立地浸出液などの水性試料を精製するために使用することができる。いくつかの実施形態において、有機化合物は、ＰＦＡＳなどのアニオン性ＭＰである。
一実施形態では、試料中の化合物（例えば、アニオン性ＭＰ）の有無を判定する方法は、ａ）試料をインキュベーション期間（例えば、１分以下、５分以下、または１０分以下）にわたって本開示の多孔質ポリマー材料または本開示の支持された多孔質ポリマー材料と接触させることと、ｂ）ａ）からの複合体を試料から分離することと、ｃ）ｂ）からの複合体材料を加熱するかまたはｂ）からの複合体を溶媒（例えば、メタノール）と接触させて、化合物の少なくとも一部が多孔質材料によって放出されるようにすることと、ｄ）任意の化合物の有無を判定することであって、１つ以上の化合物の存在が試料中の１つ以上の化合物の存在と相関する、判定すること、または化合物を単離する（例えば、濾過により）こと、と、を含む。例えば、決定（例えば、分析）は、ガスクロマトグラフィーまたは質量分析によって行われる。例えば、試料は食品または飲料（例えば、牛乳、ワイン、フルーツジュース（例えば、オレンジジュース、リンゴジュース、及びグレープジュース））、またはアルコール飲料（例えば、ビール及び蒸留酒））であり、化合物は揮発性有機化合物である。多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料は、固相マイクロ抽出（ＳＰＭＥ）装置の抽出相とすることができる。いくつかの実施形態において、有機化合物は、ＰＦＡＳなどのアニオン性ＭＰである。
一実施形態では、試料から化合物（例えば、有機化合物）を除去するための方法は、ａ）試料を、本開示の多孔質ポリマー材料または本開示の支持された多孔質ポリマー材料とインキュベーション期間にわたって接触させることにより、化合物の少なくとも一部がポリマー中に隔離されるようにすることと、ｂ）ａ）からの複合体を試料から単離することと、ｃ）ｂ）からの複合体を加熱するかまたはｂ）からの複合体を溶媒（例えば、メタノール）と接触させることにより、化合物の少なくとも一部が多孔質ポリマー材料によって放出されるようにすることと、ｄ）必要に応じて、化合物の少なくとも一部を単離することと、を含む。。いくつかの実施形態において、化合物は、ＰＦＡＳなどのアニオン性ＭＰである。
これらの方法では、さまざまな化合物を方法で扱う（例えば、隔離、検出、及び／または分離する）ことができる。化合物は有機化合物であってよい。化合物は、香味料（例えば、食品の嗜好性に影響する化合物）または医薬化合物（または医薬品中間体）、混入物質（例えば、ＰＣＢ、ＰＢＡなど）、及び／または不純物などの所望の化合物であってよい。いくつかの実施形態において、化合物は、ＰＦＡＳなどのアニオン性ＭＰである。いくつかの実施形態において、化合物は、ゲムフィブロジル、オキシベンゾン、ジクロフェナク、イオキシニル、ケトプロフェン、ナプロキセン、スルファメトキサゾール、ワルファリン、２，４－ジクロロフェノキシ酢酸、クロフィブリン酸、イブプロフェン、２－メチル－４－クロロフェノキシ酢酸、メコプロップ、バルサルタン、パーフルオロブタン酸、パーフルオロブタンスルホン酸、パーフルオロペンタン酸、パーフルオロペンタンスルホン酸、パーフルオロヘキサン酸、パーフルオロヘキサンスルホン酸、パーフルオロヘプタン酸、パーフルオロヘプタンスルホン酸、パーフルオロオクタン酸、パーフルオロオクタンスルホン酸、パーフルオロノナン酸、パーフルオロノナンスルホン酸、パーフルオロデカン酸、パーフルオロデカンスルホン酸、パーフルオロウンデカン酸、パーフルオロドデカン酸、パーフルオロトリデカン酸、パーフルオロテトラデカン酸、２，３，３，３－テトラフルオロ－２－（ヘプタフルオロプロポキシ）プロパノエート、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるアニオン性ＭＰである。
シクロデキストリンはキラルである。一実施形態では、キラル化合物は、隔離、検出、及び／または単離される。一実施形態では、キラルカラム（例えば、分取スケールまたは分析スケールのカラムは、キラルな多孔質ポリマー材料またはキラルな多孔質ポリマー材料を含む組成物が充填される）を使用して、ある化合物の単一のエナンチオマーを分離及び検出または単離する（または一方のエナンチオマーについて試料を少なくとも有意に濃縮する）。
この方法では、多孔質ポリマー材料または支持された多孔質ポリマー材料を再生することができる（例えば、方法で再利用するために）。例えば、多孔質ポリマー材料は、加熱及び／または溶媒（例えば、メタノールまたはエタノールなどのアルコール、及びそれらの水性混合物）への曝露によって再生される。
以下の実施例は、本開示を例示するために示されるものであって、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例１：β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの合成
試薬：β－ＣＤ：Ｗａｃｋｅｒ、Ｃａｖａｍａｘ Ｗ７（そのまま使用）；トリレン－２，４－ジイソシアネート（ＴＤＩ）：Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ、９５％、製品番号Ｔ３９８５３；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）：Ｆｉｓｈｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、認定ＡＣＳグレード、カタログ番号Ｄ１１９－４；水：Ｍｉｌｌｉ－Ｑシステムからの脱イオン（ＤＩ）水。
手順：β－ＣＤ（６０．０ｇ、０．０５２９ｍｏｌ、１当量）を５００ｍＬの１つ口丸底フラスコ中の１２０ｍＬのＤＭＦにマグネチックスターラーの速度４００ｒｐｍで溶解し、温度を８０℃に設定した。加熱には熱電対を備えた油浴を使用した。β－ＣＤを完全に溶解した後、ＴＤＩ（３６．８ｇ、０．２１１５ｍｏｌ、４当量）をフラスコに８０℃で加えた。反応媒体中の水の存在が原因と考えられる気泡が観察された。気泡が発生しなくなった約１分後、フラスコにゴム製セプタムでキャップした。３時間後、３０ｍＬのメタノールを加え、加熱を停止することにより反応を停止させた。得られた粘稠な透明溶液を１．２Ｌのメタノールに沈殿させて、白色の粉末生成物を得た。１時間撹拌した後、粗生成物をブフナー漏斗を使用して真空下で濾過した。濾過したポリマー粉末を２Ｌビーカーに戻し、１．５Ｌの脱イオン水×２回及び１．２Ｌのメタノール×１回で再度洗浄した。各サイクル中の洗浄時間は１時間であった。最終濾過後、湿った固体生成物を蒸発皿に移し、８０℃の真空オーブンに入れて７２．６ｇの乾燥ポリマーを得た。６当量以上のＴＤＩから開始すると、ワークアップが困難な硬質ゲルが得られることが観察された。対照的に、２：１～５：１の範囲のＴＤＩ：ＣＤ比は、メタノールとの反応を停止すると粉末材料を与える（表１）。これらのポリマーは、ＤＭＦなどのさまざまな溶媒にも溶解するが、水には溶解しない。表１のポリマーの詳細な比較については、図５を参照されたい。
β－ＣＤ－ＴＤＩの最適化実験
β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーを、通常のＤＭＦ及び無水ＤＭＦへのβ－ＣＤ（そのまま及び乾燥したもの）の溶解度を検討することによってさらに最適化し、その結果を表２に示す。そのままのβ－ＣＤは１２～１４％の水の範囲の含水量を有する。
表２に示すように、β－ＣＤの溶解度はその含水量に基づいて大きく影響される。したがって、乾燥β－ＣＤを使用する場合、重合は、反応収率に影響を与えるより低い初期濃度でのみ行うことができる。これに対して、ＤＭＦの含水量はわずかであるため、溶解度への影響が少なく、通常のＤＭＦを反応に使用することが推奨される。小規模及び大規模バッチで製造されたβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの比較を下記表３に示す。
ポリウレタン型のＣＤポリマーを製造するには、乾燥β－ＣＤと無水溶媒の使用が重要であることが以前から理解されていたが、本明細書に記載されているように、ＤＭＦ及び／またはそのままのβ－ＣＤなどの「含水」溶媒（「通常の」溶媒とも呼ばれる）を使用した場合、得られるポリマーは、文献に記載されているポリマーとは構造的に異なり、ＰＦＡＳの隔離により効果的である。以下のＴＤＩについてのスキーム１に示すように、含水／通常の溶媒を使用すると、部分的なイソシアネートの還元が生じることが期せずして発見された。
スキーム１：ＴＤＩのイソシアネート基に対する水の影響。
重合反応におけるアミン基の存在は、無水条件下（例えば、完全無水条件下）でのβ－ＣＤとＴＤＩとの架橋から生じるウレタン結合に加えて、尿素結合の形成をもたらすものと考えられる。さらに、β－ＣＤ－ＴＤＩポリマー中に遊離アミンが存在すると、ＰＦＡＳの除去に寄与すると考えられる。高いアミン及び尿素含量は、従来技術とは構造的に異なり、アニオン性微量汚染物質（例えば、ＰＦＡＳ）の除去により有利なポリマーを提供する。
元素分析データは、１：４の供給比を用いた場合の最終的なＣＤ：ＴＤＩ比が１：８～１：１０であることを示し、これは、シクロデキストリン上に過剰なＴＤＩ単位が存在することを示唆している。さらに、１Ｈ ＮＭＲ分光法は、アミン官能化フェニル単位に由来する－ＣＨ３プロトンの存在を示している（図３）。アミン基は、アミン基を有するＴＤＩ単位に由来する約１．９ｐｐｍの－ＣＨ３のピークを用いて定量することができる。－ＣＨ３の各ピークの全積分に対するその積分の比は、アミンを有するＴＤＩの割合（％）を与える。元素分析データから絶対ＴＤＩ密度を計算できるため、ＮＭＲとＥＡのデータを相関させることにより、ポリマー中のアミン基の濃度（ｍｍｏｌ／ｇ）を計算することができる。表４を参照されたい。β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーは、クロラニル試験でさらに陽性と判定され、アミンの存在がさらに確認された。
アミン含有β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーを、１２種類のＰＦＡＳのパネル（図１）及びＰＦＯＡとＰＦＯＳの二成分混合物（図２）に対してさらに試験した。４当量のＴＤＩを用いて調製されたポリマー（ＳＬ－１－０１０Ａ）は、パネル試験においてわずか３０分で７０％のＰＦＯＡの除去率及び優れたＰＦＯＳの除去率（９６％）を示し、４８時間でほぼ９０％のＰＦＯＡ及び１００％のＰＦＯＳの除去率に達した。同様の除去性能がＰＦＯＡとＰＦＯＳの二成分混合物について試験した場合にも観察された。
実施例２：β－ＣＤ－イソシアネートポリマーの合成及びＰＦＡＳ除去活性
実施例１に概説された一般的な手順に従って、４，４’－ＭＤＩから得られたβ－ＣＤ－イソシアネートポリマーを合成し、ＰＦＡＳを除去するそれらの能力について試験した。
表５の各ポリマーを、ＰＦＡＳを除去する能力について試験した。すべての実験は、１２種類のＰＦＡＳのそれぞれ１０００ｎｇ／Ｌと１０ｍｇ／Ｌの吸着剤を使用して行った。対照実験は、吸着剤なしで行った。これらの実験を３重で行った。試料を、０時間、０．５時間、９時間、及び４８時間に採取した。図１は、０．５時間と４８時間での結果を示しており、４，４’－ＭＤＩ及び２，４－ＴＤＩから調製されたポリマーがＰＦＡＳの隔離に特に効果的であった。ＴＤＩポリマー（ＳＬ－１－０１０Ａ）でより速い除去速度が観察されたが、ＭＤＩポリマー（ＳＬ－０４２０－３）も４８時間にわたって良好な除去性能を示した。６当量のＴＤＩ及びＭＤＩから得られたポリマーは、ＰＦＯＡとＰＦＯＳのどちらについても良好な除去率を示さなかったが、これは、合成中にハードゲルが形成され、粒子内の結合部位にアクセスできなくなったためと考えられる。
実施例３：塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＦＮポリマーの合成及びＰＦＡＳ除去活性
本実施例では、アニオン性ＰＦＡＳに対する結合親和性を高めるために、各ＣＤポリマーに正電荷を付与した。特定の理論に拘束されずに言えば、重合中の副反応で生成されたフェノール基の存在は、ポリマーにアニオン性電荷をもたらし、ポリマーのＰＦＯＡ及びＰＦＯＳの取り込みを低減させるものと考えられる。この効果は、別のポリマー配合物であるＴＦＮ－ＣＤＰで実験的に観察され、このポリマー配合物は、ＰＦＡＳを含む負に帯電したものを除く広範囲の微量汚染物質に対して優れた除去性能を示した。ＴＦＮ－ＣＤＰは、架橋剤としてテトラフルオロテレフタロニトリル（ＴＦＮ）を使用して比較的大規模に製造することができる。したがって、ポリマー主鎖に正電荷を組み込むことにより、ＰＦＡＳの吸着特性を改変することが望まれた。本実施例では、塩化コリン（ヒドロキシル基を持つ第４級アンモニウム塩）をＴＦＮ－ＣＤＰの重合反応への添加剤として選択した。塩化コリンは、β－ＣＤと同様にＴＦＮと反応できるため、ポリマー中に組み込まれる。このポリマーを以下でＴＦＮ－ＣＤＰ＋と表記する（スキーム２）。
スキーム２：塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＦＮポリマーの合成の概要



ＰＦＡＳ除去率を測定する前に、ＴＦＮ－ＣＤＰとＴＦＮ－ＣＤＰ＋のＢＰＡ（中性分子）及びメチルオレンジ（ＭＯ、負に帯電した色素分子）の取り込み率の比較を行った。ＢＰＡの取り込み率は影響を受けなかったが、ＭＯの取り込み率は大幅に改善され、ＴＦＮ－ＣＤＰの約３０％からＴＦＮ－ＣＤＰ＋では９９％超となった。予想された通り、ＴＦＮ－ＣＤＰ＋ポリマーは、ＴＦＮ－ＣＤＰと比較して、メチレンブルーなどの正に帯電した分子に対して有意に低い親和性を示した（表９、図７）。この予備データを元に、ＴＦＮ－ＣＤＰ＋を、環境的に関連する濃度のＰＦＯＡとＰＦＯＳの除去率について試験した。
吸着メカニズムを完全に特徴づけるにはさらなる実験が必要であるが、このアプローチにより、（１）単一の材料中で同時に二重の結合機構（β－ＣＤを有する包接複合体及びイオン相互作用）を利用し、（２）ＣＤの空洞近傍の正電荷の存在により、包接複合体の結合親和性を高めることが可能である。さらに、ＴＦＮ－ＣＤＰ＋は１ステップで合成され、組み込まれる正電荷の量は、反応に用いられる塩化コリンの量を変えることで容易に変更することができる。
実験手順：β－ＣＤ（１ｇ、０．８８１ｍｍｏｌ）、ＴＦＮ（１．０６ｇ、５．２８６ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３（２．４４ｇ、１７．６２１ｍｍｏｌ）、塩化コリン（０．３７ｇ、２．６４３ｍｍｏｌ）、及び５．４ｍＬのＨ２Ｏ／ＤＭＳＯ（２：３、ｖ／ｖ）を、マグネチックスターラーを備えた２０ｍＬシンチレーションバイアルに加えた。混合物を６０℃で２０時間攪拌した。攪拌の最初の１時間後に追加の溶媒（１ｍＬ）を加えた。２０時間後、１０ｍＬの水を加え、ポリマーを３０分間攪拌して分散させた。濾過後、粗生成物を遠心分離管に移した。試料を高温のメタノール（約４０ｍＬ）で３回洗浄した（各サイクルで３０分）。メタノールをデカントした後、脱イオン水（約３０ｍＬ）を加えた。ｐＨが３～４の間で安定するまで、試料を攪拌しながら１ＭのＨＣｌを滴下した。粗生成物をさらに２回、高温のメタノール（約４０ｍＬ）で洗浄した。最後のメタノール洗浄液を真空下で濾過し、生成物を８０℃で一晩乾燥させた。
ＰＦＯＡ及びＰＦＯＳ除去性能の試験－異なるＴＦＮ－ＣＤＰ＋ポリマーの除去性能を測定するためにＰＦＡＳ吸着実験を行った。多数のポリマー配合物のスクリーニングプロセスを容易にするため、ナノ純水中の１２種類のＰＦＡＳの混合物を使用して吸着速度試験を行った。吸着速度は、処理プロセスに関連する吸着剤の用量と必要な接触時間に関する情報を明らかにするものであることからその理解は不可欠である。このパネル実験は、ＰＦＯＡ及びＰＦＯＳの取り込み率に関する洞察を与えるだけでなく、ＧｅｎＸや短鎖及び長鎖ＰＦＡＳなどの他のＰＦＡＳに対する性能の評価も可能とすることで、これらのポリマーの広域にわたるＰＦＡＳ除去能力を決定することを可能とするものである。図１に要約される結果は、３０分及び４８時間の接触時間での各ＰＦＡＳの除去率（％）を示している。これらの実験は、１０ｍｇ／Ｌのポリマーロード量で、ナノ純水中、約１ｐｐｂの１２種類のＰＦＡＳのそれぞれを使用して３重で行った。吸着剤なしの対照実験も行い、報告された除去率（％）を対照実験において観察された損失量に対して補正する。すべてのポリマーを２３０メッシュの篩にかけた。
印象深い点として、ＴＦＮ－ＣＤＰ＋の２つの誘導体（つまり、それぞれ３当量及び６当量の塩化コリンから調製されたＭＢ－１－０３６及びＭＢ－１－０３７）は、試験したすべてのポリマーの中で最良の除去性能を示し、パネル内のすべてのＰＦＡＳがほぼ完全に除去された。ＭＢ－１－０３７は、３０分間にわたって、ＰＦＯＡとＰＦＯＳに加えてＧｅｎＸと短鎖ＰＦＡＳの効果的な除去を示したが、これは、おそらくはその高い第４級アンモニウムロード量によるものと考えられる（図２）。
パネル実験下で最初のスクリーニングを行った後、ＰＦＯＡとＰＦＯＳの二成分混合物を使用して除去率評価を絞り込んでポリマーを選択した（表１０）。この特定のタスクでは、すべての吸着実験は、１０ｍｇ／Ｌのポリマーロード量で０．５ｐｐｂのＰＦＯＡと１ｐｐｂのＰＦＯＳを使用して行った。吸着剤なしの対照実験を行い、すべての測定を３重に行った。各溶液からの試料を、０、０．５、２、４、８、及び２４時間の所定の時点で分析用に採取した。これらの測定用に選択されたポリマーは、ＳＬ－１－０１０Ａ（ＴＤＩ）、ＭＢ－１－０３６（ＴＦＮ＋ＣＣ）、及びＭＢ－１－０３７（ＴＦＮ＋ＣＣ）であった。試験したすべてのポリマーは、２４時間にわたってＰＦＯＳの高い除去率を示したが、ＳＬ－１－０１０Ａ（ＴＤＩ）と２つのＴＦＮ－ＣＤＰ＋誘導体は、３０分間のみで高い除去（９０％超）を示した。ＰＦＯＡの除去に関しては、ＳＬ－１－０１０Ａ（ＴＤＩ）がパネル実験と同様の性能を示したにもかかわらず、ＭＢ－１－０３６とＭＢ－１－０３７は、速度論及び２４時間の除去能力の両方の点で他の２つのポリマーの性能を上回った。
微量汚染物質吸着実験
β－ＣＤは、微量汚染物質と安定した包接複合体を形成することが知られている。ＢＰＡとＭＯを、塩化コリン修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマーにおける吸着機構を理解するために、それぞれ中性及び負に帯電した微量汚染物質の取り込みを試験するためのモデル化合物として選択した。さらに、濃度の関数としての微量汚染物質吸着データをラングミュアモデル（式１及び２）に当てはめることにより、試験した材料の熱力学的パラメーターを決定することができる。
均質な吸着表面を想定したシングルサイトラングミュアモデルは、以下のように与えられる。

式中、ｑｅ（ｍｇ／ｇ）は、平衡状態で吸着剤１グラム当たりの吸着されたＭＰの量である。ｑｍａｘ（ｍｇ／ｇ）は飽和状態の吸着剤の最大吸着容量であり、ＫＬ（Ｌ／ｍｇ）は平衡定数であり、ｃｅ（ｍｇ／Ｌまたはｐｐｍ）は平衡状態の濃度である。２つの異なる吸着サイトを想定したデュアルサイトラングミュアモデルは、以下のように与えられる。

式中、ｑｅ（ｍｇ／ｇ）は、平衡状態で吸着剤１グラム当たりの吸着されたＭＰの量である。ｑｍａｘ，１及びｑｍａｘ，２（ｍｇ／ｇ）は飽和状態の各サイトの吸着剤の最大吸着容量であり、ＫＬ，１ＫＬ，２（Ｌ／ｍｇ）は平衡定数であり、ｃｅ（ｍｇ／Ｌまたはｐｐｍ）は平衡状態の濃度である。非線形回帰を用いて実験吸着データを当てはめることによって、ｑｍａｘ及びＫＬのパラメータを得ることができる。ＢＰＡ吸着データの当てはめにはシングルサイトラングミュアモデルが適切であると判断されたのに対して、ＭＯ吸着データではデュアルサイトモデルを使用して最良の当てはめが得られた。
塩化コリン修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマーの場合、第１の吸着サイトについて、それぞれ１．５当量及び３．０当量の塩化コリンを用いて調製されたポリマーの最大ＭＯ容量（ｑｍａｘ，１）は、４６．６及び７８．８ｍｇ／ｇであった（表１１、図８）。第２の吸着サイト（ｑｍａｘ，２）は、３７．３及び３３．０ｍｇ／ｇの最大取り込み容量を示し、これらはいずれも非修飾ＴＦＮ－ＣＤＰの最大容量（ｑｍａｘ＝３７．６ｍｇ／ｇ）と極めて近い値である。このデータ、ならびにＫＬとＫＬ，２の値の間の類似性は、塩化コリン修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマーの第２の吸着サイトがＣＤの空洞内へのＭＯ吸着に関連していることを示唆している。ＫＬ，１とＫＬ，２の値の比較は、アニオン性ＭＯ分子と第４級アンモニウムサイトとの相互作用に起因すると考えられる大幅に強い第１の吸着サイトも示している。ＢＰＡ吸着データを、シングルサイトラングミュアモデルを使用して当てはめたところ、３つすべてのポリマーについて同様のＫＬ値が決定され、中性分子に対する同様の吸着サイトの存在を示した。２つの塩化コリン修飾ＴＦＮ－ＣＤＰポリマーの最大ＢＰＡ容量は１１２．１及び１００．１ｍｇ／ｇであり、非修飾ＴＦＮ－ＣＤＰの容量は１０６．１ｍｇ／ｇであった（表１１、図９）。注目すべき点として、これらの飽和取り込み値は、これらのポリマーのＣＤサイトの密度とよく一致している。この観察結果は、ＢＰＡ吸着がＣＤの空洞内で起こることも示唆している。
実施例４： 塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの合成及びＰＦＡＳ除去活性
β－ＣＤ（２ｇ、１．７６ｍｍｏｌ、１当量）を、マグネチックスターラーバーを備えた２０ｍＬシンチレーションバイアル中の５ｍＬのＤＭＦに４００ｒｐｍの攪拌速度及び８０℃の温度で溶解した。４ｇの塩化コリンを８０℃で１０ｍＬのＤＭＳＯに溶解し、０．４ｇ／ｍＬの濃度とした。さまざまな化学量論比の塩化コリン溶液（（０．３０７５ｍＬ、０．１２３０ｇ、０．５当量）、（０．６１５０ｍＬ、０．２４６０ｇ、１当量）、（０．９２２５ｍＬ、０．３６９ｇ、１．５当量）、または（１．２３００ｍＬ、０．４９２ｇ、２当量））を、８０℃のβ－ＣＤ溶液に加えた。８０℃で５分間混合した後、トルエンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ、１．８４１７ｇ、１０．５７ｍｍｏｌ、６当量）を加えた。反応系中の水分が原因と考えられる気泡の発生がジイソシアネートの添加後に観察された。気泡がおさまった約１分後にバイアルに蓋をした。３時間後、１０ｍＬのメタノールを加え、加熱を停止することにより反応を停止させた。メタノール添加後、白色粉末生成物が沈殿した。混合物を５０ｍＬポリプロピレン遠心管に移した。遠心分離後、溶媒をデカントし、粗生成物を水（４０ｍＬ×２回）及びメタノール（４０ｍＬ×２回）で洗浄した。各洗浄サイクルで、混合物を３０分間撹拌し、続いて遠心分離した。最終サイクルでは、メタノール中の生成物を真空下で濾過し、８０℃で一晩乾燥させた。図１０は、８０℃、５ｍＬのＤＭＦ中で３時間かけて、モル当量１：６：１のβ－ＣＤ：ＴＤＩ：塩化コリンを用いて調製された塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの１Ｈ ＮＭＲスペクトルを示す。７．７５～９．５ｐｐｍのウレタン及び尿素基の存在は、ポリマーへの塩化コリンの組み込みが成功したことを示す。１Ｈ ＮＭＲスペクトルには、次の化学シフトも見られる。６．７５～７．７５ｐｐｍ（ＴＤＩの芳香環からのプロトン）；５．５～６ｐｐｍ（β－ＣＤのＣ２及びＣ３に結合している－ＯＨ基からのプロトン）；４．８～５ｐｐｍ（β－ＣＤのＣ１に結合しているプロトン）；４．２５～４．７５ｐｐｍ（β－ＣＤのＣ６に結合している－ＯＨ基からのプロトン）；４．１ｐｐｍ（塩化コリンの－Ｏ－ＣＨ２－基からのプロトン）；３．５～４ｐｐｍ（β－ＣＤのＣ２～Ｃ６に結合しているプロトン）；３．３～３．５ｐｐｍ（水からのプロトン）；３．１～３．２ｐｐｍ（塩化コリンの－ＣＨ３基からのプロトン）；２．５ｐｐｍ（ＤＭＳＯ）；１．９～２．１ｐｐｍ（ＴＤＩの－ＣＨ３基からのプロトン）；星印で示されるピークは、残留溶媒によるものである。図１１は、塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーとβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーとの比較を示したものであり、主要な違いは、３．１３ｐｐｍを中心とする幅広いピークである。４．１ｐｐｍ及び３．１～３．２ｐｐｍの鋭いピークは、未反応の塩化コリンに由来する。図１２は、塩化コリンのロード量が異なる３種類の塩化コリン修飾β－ＣＤ－ＴＤＩポリマーの比較を示しており、塩化コリンの量が増大すると、ピーク強度が３．１３ｐｐｍで増加するという見方を裏付けるものである。
上記で概説した合成手順に従って、以下の表１２に示すような異なる化学量論的当量を用いてさまざまなポリマーを調製した。さらに、ポリマーのＰＦＯＡ取り込み率を試験した。これらの結果は、塩化コリンをβ－ＣＤ－ＴＤＩポリマーに組み込むことにより、カチオン電荷を制御しながらポリマーに付加することができ、ＳＬ－１－０１０Ａポリマーと比較した場合にＰＦＯＡの取り込み率が７０％から９９％に増加することを示している（表１２）。図１３も参照されたい。
均等物
以上、本発明を上記に記載された特定の実施形態に関連して説明したが、多くの代替例、改変例及び他の変形例が当業者には明らかであろう。そのようなすべての代替例、改変例及び変形例は、本発明の趣旨及び範囲内にあることが意図される。


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（１９）Ｂａｒｚｅｎ－Ｈａｎｓｏｎ，Ｋ．Ａ．；Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｓ．Ｃ．；Ｃｈｏｙｋｅ，Ｓ．；Ｏｅｔｊｅｎ，Ｋ．；ＭｃＡｌｅｅｓ，Ａ．；Ｒｉｄｄｅｌｌ，Ｎ．；ＭｃＣｒｉｎｄｌｅ，Ｒ．；Ｆｅｒｇｕｓｏｎ，Ｐ．Ｌ．；Ｈｉｇｇｉｎｓ，Ｃ．Ｐ．；Ｆｉｅｌｄ，Ｊ．Ａ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２０１７，５１，２０４７－２０５７．
（２０）Ｂｒｅｙｓｓｅ，Ｐ．Ｎ．Ｕ．Ｓ Ｄｅｐａｒｔｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ： Ａｇｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｔｏｘｉｃ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ａｎｄ Ｄｉｓｅａｓｅ Ｒｅｇｉｓｔｒｙ： Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｆｉｌｅ ｆｏｒ Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌｓ．２０１８．
（２１）Ｈｕ，Ｘ．Ｃ．；Ａｎｄｒｅｗｓ，Ｄ．Ｑ．；Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ，Ａ．Ｂ．；Ｂｒｕｔｏｎ，Ｔ．Ａ．；Ｓｃｈａｉｄｅｒ，Ｌ．Ａ．；Ｇｒａｎｄｊｅａｎ，Ｐ．；Ｌｏｈｍａｎｎ，Ｒ．；Ｃａｒｉｇｎａｎ，Ｃ．Ｃ．；Ｂｌｕｍ，Ａ．；Ｂａｌａｎ，Ｓ．Ａ．；ｅｔ ａｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．２０１６，３，３４４－３５０．
（２２）Ｋａｎｎａｎ，Ｋ．；Ｃｏｒｓｏｌｉｎｉ，Ｓ．；Ｆａｌａｎｄｙｓｚ，Ｊ．；Ｆｉｌｌｍａｎｎ，Ｇ．；Ｋｕｍａｒ，Ｋ．Ｓ．；Ｌｏｇａｎａｔｈａｎ，Ｂ．Ｇ．；Ｍｏｈｄ，Ｍ．Ａ．；Ｏｌｉｖｅｒｏ，Ｊ．；Ｖａｎ Ｗｏｕｗｅ，Ｎ．；Ｙａｎｇ，Ｊ．Ｈ．；ｅｔ ａｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２００４，３８，４４８９－４４９５．
（２３）Ｓｕｎ，Ｍ．；Ａｒｅｖａｌｏ，Ｅ．；Ｓｔｒｙｎａｒ，Ｍ．；Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ，Ａ．；Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ，Ｍ．；Ｋｅａｒｎｓ，Ｂ．；Ｐｉｃｋｅｔｔ，Ａ．；Ｓｍｉｔｈ，Ｃ．；Ｋｎａｐｐｅ，Ｄ．Ｒ．Ｕ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．２０１６，３，４１５－４１９．
（２４）Ｅｓｃｈａｕｚｉｅｒ，Ｃ．；Ｂｅｅｒｅｎｄｏｎｋ，Ｅ．；Ｓｃｈｏｌｔｅ－Ｖｅｅｎｅｎｄａａｌ，Ｐ．；Ｄｅ Ｖｏｏｇｔ，Ｐ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２０１２，４６，１７０８－１７１５．
（２５）Ｘｉａｏ，Ｌ．；Ｃｈｉｎｇ，Ｃ．；Ｌｉｎｇ，Ｙ．；Ｎａｓｉｒｉ，Ｍ．；Ｋｌｅｍｅｓ，Ｍ．Ｊ．；Ｒｅｉｎｅｋｅ，Ｔ．Ｍ．；Ｈｅｌｂｌｉｎｇ，Ｄ．Ｅ．；Ｄｉｃｈｔｅｌ，Ｗ．Ｒ．（Ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ ｔｏ Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１８） ２０１９，１－９．
（２６）Ｍａｓｏｎ，Ｃ．Ｒ．；Ｍａｙｎａｒｄ－Ａｔｅｍ，Ｌ．；Ｈｅａｒｄ，Ｋ．Ｗ．Ｊ．；Ｓａｔｉｌｍｉｓ，Ｂ．；Ｂｕｄｄ，Ｐ．Ｍ．；Ｆｒｉｅｓｓ，Ｋ．；Ｌａｎｃ，Ｍ．；Ｂｅｒｎａｒｄｏ，Ｐ．；Ｃｌａｒｉｚｉａ，Ｇ．；Ｊａｎｓｅｎ，Ｊ．Ｃ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２０１４，４７，１０２１－１０２９．
（２７）Ｖｏｊｋｏｖｓｋ，Ｔ．Ｐｅｐｔ．Ｒｅｓ．１９９５，８，２３６－２３７．
（２８）Ｍａｒｉｋ，Ｊ．；Ｓｏｎｇ，Ａ．；Ｌａｍ，Ｋ．Ｓ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ
Ｌｅｔｔ．２００３，４４，４３１９－４３２０．
（２９）Ｂｕｃｋｌｅｙ，Ｄ．；Ｈｅｎｂｅｓｔ，Ｈ．Ｂ．；Ｓｌａｄｅ，Ｐ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９５７，４８９１，４８９１．
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
式（Ｉ）：


を有する複数の架橋で架橋された複数のシクロデキストリンを含む、多孔質ポリマー材料であって、
式中、
Ａは、アリールまたはヘテロアリール部分であり、
各Ｒ １ は、Ｈ、Ｃ １ ～Ｃ ６ アルキル、Ｃ １ ～Ｃ ３ ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＣＦ ３ 、－ＳＯ ３ Ｈ、－ＣＮ、－ＮＯ ２ 、－ＮＨ ２ 、－ＮＣＯ、－Ｃ（Ｏ） ２ Ｒ ３ 、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ ３ ） ２ 、及び－ハロゲンからなる群から独立して選択され、
各Ｒ ２ は、独立して、Ｈ、－ＯＨ、－Ｏ－金属カチオン、アルキル、アリール、ヘテロアリール、－ＳＨ、－Ｓ－金属カチオン、－Ｓ－アルキル、－Ｃ（Ｏ） ２ Ｈ、または－Ｃ（Ｏ）ＮＨ ２ であり、
各Ｒ ３ は、独立して、－Ｈ、－Ｃ １ ～Ｃ ６ アルキル、－Ｃ １ ～Ｃ ３ ハロアルキル、アリール、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ ａ ）（Ｒ ｂ ）、－Ｃ（Ｏ）Ｒ ｃ 、－ＣＯ ２ Ｒ ｃ 、－ＳＯ ２ Ｎ（Ｒ ａ ）（Ｒ ｂ ）、または－ＳＯＲ ｃ であり、各Ｒ ａ 及びＲ ｂ は、独立して、Ｈ、またはＣ １ ～Ｃ ６ アルキルであり、
各Ｗは、独立して、結合、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、－Ｏ－アリーレン－、－（ＣＨ ２ ） ａ －アリーレン－、－ＳＯ ２ －アリーレン－、－ＮＨ－アリーレン－、－Ｓ－アリーレン－、－Ｏ－ヘテロアリーレン－、－（ＣＨ ２ ） ａ －ヘテロアリーレン－、－ＳＯ ２ －ヘテロアリーレン－、－ＮＨ－ヘテロアリーレン－、－Ｓ－ヘテロアリーレン－、－（－Ｏ－（ＣＨ ２ ） ａ －） ｘ －、－（－ＮＨ－（ＣＨ ２ ） ａ －） ｘ －、－（－Ｓ－（ＣＨ ２ ） ａ －） ｘ －、


であり、ａは、０～１００であり、ｘは、１～１００であり、各アリーレンまたはヘテロアリーレン部分は、置換または非置換であってよく、
各Ｚは、カチオン性部分またはアニオン性部分であり、
各Ｌは、独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｎ－、Ｃ １ ～Ｃ ６ の置換または非置換のアルキレン、Ｃ １ ～Ｃ ３ のハロアルキレン、


からなる群から選択される連結部分であり、
Ａ’は、Ａへの共有結合であり、
Ｚ’は、Ｚへの共有結合であり、
＊は、


への共有結合であり、


は、複数のシクロデキストリン炭素原子への結合点であり、
ｘは、０～８であり、
ｙ １ は、１～４であり、
ｙ ２ は、１～４であり、
ｙ ３ は、０～４である、
前記多孔質ポリマー材料。
（項目２）
前記カチオン性部分が、－Ｎ（Ｒ ３ ） ３ ＋ 、－Ｐ（Ｒ ３ ） ３ ＋ 、－Ｓ（Ｒ ３ ） ２ ＋ 、または－ヘテロアリール ＋ である、項目１に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目３）
前記アニオン性部分が、


であり、各Ｒ ３ が、独立して、－Ｈ、Ｃ １ ～Ｃ ６ アルキル、Ｃ １ ～Ｃ ３ ハロアルキル、アリール、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ ａ ）（Ｒ ｂ ）、－Ｃ（Ｏ）Ｒ ｃ 、－ＣＯ ２ Ｒ ｃ 、－ＳＯ ２ Ｎ（Ｒ ａ ）（Ｒ ｂ ）、または－ＳＯＲ ｃ であり、各Ｒ ａ 及びＲ ｂ が、独立して、Ｈ、またはＣ １ ～Ｃ ６ アルキルである、項目１に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目４）
各カチオン性部分が、－Ｎ（Ｒ ３ ） ３ ＋ である、項目２に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目５）
各カチオン性部分が、－Ｎ（Ｍｅ） ３ ＋ である、項目４に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目６）
－Ｗ－Ｚのそれぞれが、一緒になって、－Ｏ－ＣＨ ２ －ＣＨ ２ －Ｎ（Ｍｅ） ３ ＋ を形成する、項目５に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目７）
各Ｌが、－Ｏ－である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目８）
Ａがアリールであり、フェニル、ナフチル、ピリジル、ベンゾフラニル、ピラジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、トリアジニル、キノリン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、１Ｈ－ベンズイミダゾール、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、ピロール、インドール、ビフェニル、ピレニル、及びアントラセニルからなる群から選択される、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目９）
Ａが、フェニルである、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１０）
各シクロデキストリンが、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン、γ－シクロデキストリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１１）
各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、項目１０に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１２）
各Ｒ １ が、－Ｆ、－Ｍｅ、－ＣＮ、または－ＮＨ ２ である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１３）
ｘが、１～４である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１４）
ｙ １ が、１～２である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１５）
ｙ ２ が、１～２である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１６）
ｙ ３ が、０である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１７）
前記架橋が、式（ＩＩ）：


を有し、
式中、
ｙ ２ は、１または２であり、
ｘは、１または２である、
項目１に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１８）
ｙ ２ が２であり、ｘが１である、項目１７に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目１９）
各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、項目１７または１８に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目２０）
式（ＩＩＩ）：


（式中、１つのＲ ４ は－Ｈであり、１つのＲ ４ は－Ｍｅである）の複数のリンカーを含む、項目１に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目２１）
各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、項目２０に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目２２）
シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の架橋剤とのモル比が、約１：１～約１：Ｘの範囲であり、Ｘは、前記シクロデキストリン中のグルコースサブユニットの平均数の３倍である、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目２３）
シクロデキストリンと式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の連結基とのモル比が、約１：６、約１：５、約１：４、約１：３、または約１：２である、項目２３に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目２４）
前記ポリマーが、約１０ｍ ２ ／ｇ～約２０００ｍ ２ ／ｇの表面積を有する、先行項目のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料。
（項目２５）
固体基材に固定された多孔質粒子を含む支持された多孔質ポリマー材料であって、前記多孔質粒子が、複数のシクロデキストリン部分を、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）を含む複数の架橋とともに含む、前記支持された多孔質ポリマー材料。
（項目２６）
前記固体基材が、微結晶性セルロース、セルロースナノ結晶、セルロースパルプ、アクリレート材料、メタクリレート材料、スチレン材料、ポリスチレン材料、ポリエステル材料、ナイロン材料、ケイ酸塩、シリコーン、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ハフニア、ヒドロキシル含有ポリマービーズ、ヒドロキシル含有不規則粒子、アミノ含有ポリマービーズ、アミノ含有不規則粒子、繊維材料、紡糸糸、連続フィラメント糸、ステープル不織布、連続フィラメント不織布、ニット生地、織物、不織布、フィルム膜、螺旋巻回膜、中空繊維膜、布膜、粉末、固体表面、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、タンパク質、タンパク質ベースの繊維、羊毛、キトサン、アミン含有セルロース誘導体、ポリアミド、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリウレタン、メラミン、ポリイミド、ポリアクリル、ポリアミド、アクリレートブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、バルノックス、ＰＶＣ、ナイロン、ＥＶＡ、ＰＥＴ、硝酸セルロース、酢酸セルロース、混合セルロースエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、フッ化ポリビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、シリコン、酸化ケイ素、ガラス、ガラスマイクロファイバー、ホスフィン官能性材料、チオール官能性材料、フィブリル化ポリプロピレン材料、フィブリル化再生セルロース材料、フィブリル化アクリル材料、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、項目２５に記載の支持された多孔質ポリマー材料。
（項目２７）
前記繊維材料が、パルプ繊維、ショートカット繊維、ステープル繊維、連続フィラメント繊維、及びセルロース繊維からなる群から選択され
前記セルロース繊維が、木材パルプ、紙、紙繊維、綿、再生セルロース、セルロースエステル、セルロースエーテル、デンプン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、及びそれらの誘導体からなる群から選択される、項目２６に記載の支持された多孔質ポリマー材料。
（項目２８）
前記基材が、微結晶性セルロース、セルロースナノ結晶、シリカ、ガラス、または合成ポリマーから作製されたビーズである、項目２６に記載の支持された多孔質ポリマー材料。
（項目２９）
前記基材が、微結晶性セルロースである、項目２８に記載の多孔質ポリマー材料。
（項目３０）
１つ以上の汚染物質を含む流体試料を精製する方法であって、前記方法が、流体試料を項目１～２４のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料または項目２５～２９の支持された多孔質ポリマー材料と接触させることを含み、それにより前記流体試料中の前記１つ以上の汚染物質の総量の少なくとも５０重量％が、前記メソポーラスポリマー材料に吸着される、前記方法。
（項目３１）
前記流体試料が、前記メソポーラスポリマー材料または前記支持されたポリマー材料を横断して、またはその周囲に、またはそれを通じて流れる、項目３０に記載の方法。
（項目３２）
前記流体試料が、静的条件下でインキュベーション期間にわたって前記多孔質ポリマー材料または前記支持されたポリマー材料と接触させられ、前記インキュベーション期間の後、前記流体試料が前記メソポーラスポリマー材料から分離される、項目３０に記載の方法。
（項目３３）
前記流体試料が、飲料水、廃水、地下水、汚染土壌からの水性抽出物、または埋立地浸出液である、項目３０に記載の方法。
（項目３４）
前記流体試料が、気相である、項目３０に記載の方法。
（項目３５）
前記流体試料が、１つ以上の揮発性有機化合物及び空気を含む、項目３４に記載の方法。
（項目３６）
前記汚染物質が、アニオン性微量汚染物質、重金属、及び／または染料のうちの１つ以上である、項目３０に記載の方法。
（項目３７）
前記汚染物質が、アニオン性微量汚染物質である、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記アニオン性微量汚染物質が、ポリフッ素化アルキル化合物及び／またはペルフルオロアルキル化合物である、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
前記ペルフルオロアルキル化合物が、ＰＦＯＡ及び／またはＰＦＯＳである、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記汚染物質が、重金属である、項目３６に記載の方法。
（項目４１）
前記重金属が、Ｐｂ ２＋ である、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
流体試料から１つ以上の化合物を除去するかまたは流体試料中の１つ以上の化合物の有無を判定する方法であって、ａ）試料と、項目１～２４のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料または項目２５～２９の支持された多孔質ポリマー材料とをインキュベーション期間にわたって接触させることと、ｂ）前記インキュベーション期間後、前記メソポーラスポリマー材料または前記支持された多孔質ポリマー材料を前記試料から分離することと、ｃ）ステップｂ）で分離された前記メソポーラスポリマー材料または前記支持された多孔質ポリマー材料を加熱するかまたはステップｂ）で分離された前記メソポーラスポリマー材料または前記支持された多孔質ポリマー材料を溶媒と接触させ、それにより前記化合物の少なくとも一部を前記メソポーラスポリマー材料または前記支持された多孔質ポリマー材料から放出させることと、ｄ１）必要に応じて、ステップｃ）で放出された前記化合物の少なくとも一部を単離すること、またはｄ２）ステップｃ）で放出された前記化合物の有無を判定することであって、１つ以上の化合物の存在は、前記試料中の前記１つ以上の化合物の存在と相関している、前記判定することと、を含む、前記方法。
（項目４３）
前記判定することが、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、または質量分析によって行われる、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
前記試料が食品であり、前記化合物が揮発性有機化合物である、項目４２に記載の方法。
（項目４５）
前記試料が香水または芳香剤であり、前記化合物は揮発性有機化合物である、項目４２に記載の方法。
（項目４６）
前記化合物が、アニオン性微量汚染物質、重金属、及び／または染料である、項目４２に記載の方法。
（項目４７）
項目１～２４のいずれかに記載の多孔質ポリマー材料または項目２５～２９の支持された多孔質ポリマー材料を含む、製造物品。
（項目４８）
保護装置である、項目４７に記載の物品。
（項目４９）
衣類である、項目４８に記載の物品。
（項目５０）
濾材である、項目４３に記載の物品。
（項目５１）
抽出装置である、項目４７に記載の物品。
（項目５２）
前記抽出装置が、極性及び半極性有機分子を吸着することができる固相抽出装置である、項目５１に記載の物品。

Claims (29)

  1. 多孔質ポリマー材料であって、ここで、前記多孔質ポリマー材料は、
    （ａ）構造（Ｉ）：
    を有する複数の架橋、ならびに
    （ｂ）対イオン（Ｘ－）を有し、そして式（Ｉ）
    を含む複数の架橋
    で共有結合的に架橋された複数のシクロデキストリンを含み、
    式中、
    Ａは、アリールまたはヘテロアリール部分であり、
    各Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル、－ＣＦ３ 、－ＣＮ、－ＮＯ２、－ＮＨ２、－ＮＣＯ、及び－ハロゲンからなる群から独立して選択され、
    各Ｒ２は、独立して、Ｈまたはアルキルであり、
    各Ｗは、独立して、－Ｏ－ヘテロアリーレン－、－（ＣＨ２）ｑ－ヘテロアリーレン－、－ＳＯ２－ヘテロアリーレン－、－ＮＨ－ヘテロアリーレン－、－Ｓ－ヘテロアリーレン－、－（－Ｏ－（ＣＨ２）ｑ－）ｒ－、－（－ＮＨ－（ＣＨ２）ｑ－）ｒ－、－（－Ｓ－（ＣＨ２）ｑ－）ｒ－、
    であり、ｑは、０～１００であり、ｒは、１～１００であり、
    各Ｌは、独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｎ－、
    からなる群から選択され、
    各Ｚは、カチオン性部分であり、
    Ａ’は、Ａへの共有結合であり、
    Ｚ’は、Ｚへの共有結合であり、
    式（Ｉ）中のｘは、０～８であり、
    ｙ１は、１～４であり、
    ｙ２は、１～４であり、
    ｙ３は、０～４であり、
    ｙは、０、１または２であり、
    各Ｍは、独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－Ｎ－、
    からなる群から選択され、
    は、複数のシクロデキストリン炭素原子への結合点であり、
    Ｂ’は、前記構造（Ｉ）のフェニル環への共有結合であり、
    ＊は、
    への共有結合である、
    前記多孔質ポリマー材料。
  2. 前記カチオン性部分が、－Ｎ（Ｒ３）３ ＋、－Ｐ（Ｒ３）３ ＋、－Ｓ（Ｒ３）２ ＋、または－ヘテロアリール＋である、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料。
  3. 前記カチオン性部分が、－Ｎ（Ｒ３）３ ＋である、請求項２に記載の多孔質ポリマー材料。
  4. 前記カチオン性部分が、－Ｎ（ＣＨ３）３ ＋である、請求項３に記載の多孔質ポリマー材料。
  5. 構造（ＩＶ）：
    Figure 0007403855000064
     の複数のリンカーをさらに含む、請求項２に記載の多孔質ポリマー材料。
  6. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項５に記載の多孔質ポリマー材料。
  7. 対イオン（Ｘ－）を有する前記複数の架橋が、構造（ＩＩ）：
    を有する、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料。
  8. 各Ｍが、－Ｏ－である、請求項７に記載の多孔質ポリマー材料。
  9. Ｘ－がＣｌ－である、請求項８に記載の多孔質ポリマー材料。
  10. Ｘ－がＣｌ－である、請求項７に記載の多孔質ポリマー材料。
  11. 構造（ＩＩＩ）：
    Figure 0007403855000066
     の複数の架橋で架橋された複数のシクロデキストリンをさらに含む、請求項７に記載の多孔質ポリマー材料。
  12. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項１１に記載の多孔質ポリマー材料。
  13. 構造（ＩＶ）：
    Figure 0007403855000067
     の複数のリンカーをさらに含む、請求項７に記載の多孔質ポリマー材料。
  14. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項１３に記載の多孔質ポリマー材料。
  15. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項７に記載の多孔質ポリマー材料。
  16. 各Ｍが、－Ｏ－である、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料。
  17. Ｘ－がＣｌ－である、請求項１６に記載の多孔質ポリマー材料。
  18. 構造（ＩＩＩ）：
    Figure 0007403855000068
     の複数の架橋で架橋された複数のシクロデキストリンをさらに含む、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料。
  19. 構造（ＩＶ）：
    Figure 0007403855000069
     の複数のリンカーをさらに含む、請求項１８に記載の多孔質ポリマー材料。
  20. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項１９に記載の多孔質ポリマー材料。
  21. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項１８に記載の多孔質ポリマー材料。
  22. 各シクロデキストリンが、β－シクロデキストリンである、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料。
  23. １つ以上の汚染物質を含む流体試料を精製する方法であって、前記方法が、前記流体試料を請求項１に記載の多孔質ポリマー材料と接触させることを含み、それにより前記流体試料中の前記１つ以上の汚染物質の総量の少なくとも５０重量％が、前記多孔質ポリマー材料に吸着される、前記方法。
  24. １つ以上の汚染物質を含む流体試料を精製する方法であって、前記方法が、前記流体試料を請求項７に記載の多孔質ポリマー材料と接触させることを含み、それにより前記流体試料中の前記１つ以上の汚染物質の総量の少なくとも５０重量％が、前記多孔質ポリマー材料に吸着される、前記方法。
  25. 流体試料から１つ以上の化合物を除去する方法であって、ａ）試料と、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料とをインキュベーション期間にわたって接触させることと、ｂ）前記インキュベーション期間後、前記多孔質ポリマー材料を前記試料から分離することと、ｃ）ステップｂ）で分離された前記多孔質ポリマー材料を加熱するかまたはステップｂ）で分離された前記多孔質ポリマー材料を溶媒と接触させ、それにより前記化合物の少なくとも一部を前記多孔質ポリマー材料から放出させることと、ｄ１）必要に応じて、ステップｃ）で放出された前記化合物の少なくとも一部を単離すること、またはｄ２）ステップｃ）で放出された前記化合物の有無を判定することであって、１つ以上の化合物の存在は、前記試料中の前記１つ以上の化合物の存在と相関している、前記判定することと、を含む、前記方法。
  26. 請求項１に記載の多孔質ポリマー材料を含む、固相抽出装置。
  27. 請求項７に記載の多孔質ポリマー材料を含む、固相抽出装置。
  28. 流体試料中の１つ以上の化合物の有無を判定する方法であって、ａ）試料と、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料とをインキュベーション期間にわたって接触させることと、ｂ）前記インキュベーション期間後、前記多孔質ポリマー材料を前記試料から分離することと、ｃ）ステップｂ）で分離された前記多孔質ポリマー材料を加熱するかまたはステップｂ）で分離された前記多孔質ポリマー材料を溶媒と接触させ、それにより前記化合物の少なくとも一部を前記多孔質ポリマー材料から放出させることと、ｄ１）必要に応じて、ステップｃ）で放出された前記化合物の少なくとも一部を単離すること、またはｄ２）ステップｃ）で放出された前記化合物の有無を判定することであって、１つ以上の化合物の存在は、前記試料中の前記１つ以上の化合物の存在と相関している、前記判定することと、を含む、前記方法。
  29. Ｘ－が、Ｃｌ－である、請求項１に記載の多孔質ポリマー材料。
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