KR0167756B1 - 폴리아크릴로니트릴 단독 중합체 또는 공중합체로 된 코어 및 n-할로아미드 표면으로 구성되는 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

폴리아크릴로니트릴 단독 중합체 또는 공중합체로 된 코어 및 n-할로아미드 표면으로 구성되는 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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아아서 리이 데이빗
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Abstract

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Description

폴리아크릴로니트릴 단독 중합체 또는 공중합체로 된 코어 및 N-할로아미드 표면으로 구성되는 조성물 및 이의 제조 방법
본 출원은 라우렌스 우-쾅창(Laurence Wu-Kwang Chang), 래리 스탄레이 안데르슨(Larry Stanley Anderson) 및 데이비드 아르트 레이(David Arthur Lay)의 표면-개질된 폴리아크릴니트릴 비이드(일련 번호 07/348,454)라는 명칭의 동시에 출원되고 공동으로 양도된 특허 출원에 관한 것이다.
본 출원은 공동으로 양도된 특허출원인 마이클 티모티 쿠크(Michael Timothy Cooke), 래리 스탄레이 안데르슨 및 데이비드 아르트 레이의 표면-수화된 다공질 폴리아크릴로니트릴 기질, 예컨대 비이드, 그의 유도체, 그들의 제조방법 및 그들의 사용 방법(일련 번호 07/276,183(대리인 도켓 번호 30,986)), 마이클 티모티 쿠크 및 라우라 진 히스코크(Laura Jean Hiscock)의 다공질 폴리아크릴로니트릴 비이드 및 방법(일련번호 07/275,317(대리인 도켓 번호 30,985)), 마이클 티모티 쿠크 및 라우라 진 히스코크의 다공질 중합체 비이드 및 방법(일련 번호07/275,256(대리인 도켓 번호 30,669)) 및 데이비트 아르트 레이, 라우라 진 히스코크 및 마이클 티모티 쿠크의 다공질 중합체 비이드 제조방법(일련번호 07/275,170(대리인 도켓 번호 30,987))에 관한 것이다. 이들 출원의 내용은 참고로 여기 포함된다.
본 발명은 아크릴로니트릴 중합체 또는 공중합체와, 그 표면상의 N-할로아미드기를 포함하여 구성되는 코어를 가진 기질; 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한가지 실시 양태는 표면 상에 N-할로아미드기 펜던트를 갖는 폴리아크릴로니트릴 또는 그들의 공중합체의 다공질 등방성 비이드에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기한 펜던트 N-할로아미드기가 관능화된 기질을 형성하기 위하여 부가적인 반응물과 더 반응하게 되는 기질에 관한 것이다. 상기 관능화된 기질은 생물학적 물질과 복합체를 형성하는데 사용되어서, 예컨대, 상기 물질이 포함된 용액으로부터 그것을 분리할 수 있게 한다.
본 발명에 따라 생성된 기질은 크로마토그래피 분리과정을 포함하는 다양한 적용에 유용하다.
중성 또는 친수성 표면을 가진 단단한 비-팽창성 고분자 재료는 많은 적용에 유용하다. 이는 부동화 효소 또는 면역학적 검정 지지체를 위한 크로마토그래피 지지체, 막, 캐리어 등을 포함한다. 아크릴아미드기를 형성하는 폴리아크릴로니트릴 표면의 수화는 당 분야에 잘 알려져 있다.
미합중국 특허 제4,110,529(스토이)호는 응고되는 동안 반응성 기가 비이드-표면 층으로 도입되는 것을 개시한다. 스토이 특허의 실시예 5는 폴리아크릴로니트릴의 40% 아미드기로의 부분적인 수화 및 그 후 다공질 비드를 형성하기 위한 응고를 개시하고 있다. 그러나, 상기 방법으로 제조한 비이드는 물에서 상당히 팽창되고, 원하는 아미드기 이외에 부산물인 상당량의 카르복실레이트기를 포함한다. 그러므로, 비이드는 크로마토그래피 지지체로서 특별히 유용한 것은 아니다. 그들의 팽창되려는 경향은 과압 강하와 크로마토그래피 컬럼 내의 변하기 쉬운 유량으로 결과되고, 카르복실레이트기의 존재는 이온 교환이 관련되지 않은 분리 과정에서 비-특이적 결합을 일으킨다. 아미드기로의 높은 전환으로 인한 높은 아미드 전환률(40% 이하)로부터 생긴 문제 또한 비이드 강도 내의 상당한 손실 및 비이드 강성률의 손실에서 기인한 크로마토그래피 흐름을 야기한다.
당 분야에서, 니트릴기의 아미드로의 전환을 위한 또 다른 시도는 강산 또는 염기와의 처리와 관련된다. 그러나, 이들 기술들은 대개 약간의 표면 카르복실기의 형성을 초래한다. 예컨대, 미합중국 특허 제4,143,203호(리고플러스(Rigopolous))는 수화된 표면을 가진 불침투성의 단단한 폴리아크릴로니트릴 코어를 갖는 고체 입자를 기술한다. 75 내지 95℃에서 황산 용액 내 고체 폴리아크릴로니트릴 입자를 가열하여 표면을 수화시켰다. 그러나, 이들 조건 하에 형성된 비이드는 비다공질이고, 또한 부산물인 카르복실기를 상당량 포함한다. 그러므로, 비이온 교환 단백질 특히 크로마토그래피 적용에 유용하지 않다.
염기 조건 하에서의 폴리아크릴로니트릴의 표면 개질은 표면 적외선 분광법의 사용에 의한 케이 오타(K. Ohta) 일행(Nippon Kagaku Kaishi, 6. 1200 (1985))에 의해 연구되었다. 70℃에서 4시간 동안 5% 수산화나트륨 용액으로 폴리아크릴로니트릴 필름을 처리한 후, 필름 표면 상에서 4.5% 아미드와 5.7% 카르복실레이트기를 발견했다고 오타 일행은 보고했다. 70℃에서 4시간 동안 5% 수산화나트륨과 15% 과산화수소 용액으로의 필름 처리(수성알칼리 과산화물 반응)는 보고된 바와 같이 2.1% 아미드와 0.7% 카르복실레이트를 생성시켰다. 그러므로, 이들 처리는 충분히 선택적이지는 않다.
그리하여, 당 기술은 최근까지도 여전히, 중성 친수성 표면을 갖는 매우 선택적인 비팽창의 고도로 다공질인 아크릴로니트릴 기질 형성에의 심각한 결점에 직면하고 있다. 고도로 다공질인 비이드의 큰 표면적 및 중합체 구조의 좁은 지름은 수화의 정도를 정확하게 조정하는데 결정적이다. 니트릴기의 아미드기로의 15% 이상의 전환은 크로마토그래피 분리에서의 흐름을 상당히 감소시킨다. 반응의 정도를 산성 수화에 의하여 정확하게 조정하는 것은 어렵다. 산성 수화는 또한 블록 중합체 구조를 생성시키는 강한 인접기 효과를 가지는 것으로 알려져 있다. 낮은 전환률로의 블록 중합체 구조는 균일하지 않은 표면 피복으로 결과될 수 있다. 또한, 이는 크로마토그래피 적용에 있어서 비특이적 결합과 관련된 문제를 일으킨다. 산성 수화와 관련된 세 번째 문제는 카르복실 및 이미드기의 형성이다. 이미 언급했듯이, 카르복실기의 존재는 크기 배제 또는 친화력 크로마토그래피의 적용 동안 원하지 않는 이온 상호 작용을 일으킨다.
사용되는 용매의 조심스러운 조절에 의하여, 니트릴의 알칼리 과산화물의 수화가 상기한 문제를 피할 수 있다는 것이 공동으로 양도된 출원 일련번호 제07/276,183호(대리인의 도켓 번호 30,986)에 기재되어 있다. 반응은 아미드 또는 카르복실기로의 부반응 없이 니트릴기를 아미드기로 선택적으로 전환시킨다. 적절한 용매의 선택으로 인하여 반응은 쉽게 조절될 수 있고, 실제로 낮은 전환률에서 멈출 수 있다. 용매, 바람직하게 메탄올의 사용은 기질의 전 표면(이후에 정의되는 바와 같은)을 전환시킬 것이다. 여기 기술된 방법은 기질 표면 상에 아미드기를 고르게 분포시킨다.
폴리아크릴로니트릴 코어의 단단한 성질은 상기 온화한 처리에 의하여 최소화되어서, 기질은 물에서 비-압축성이고 실질적으로 비-팽창성이다. 여기서 사용될 때, 용어 비-압축성은 약 3000psi에 달하는 컬럼 베드 내 유체 정압에 대한 저항력을 부여하여 붕괴되지 않고 그를 통한 흐름을 막는 것을 의미한다.
기질의 코어는 반응하지 않은 상태로 두고, 상기 기질이 그 표면 상에 펜던트 N-클로로아미드기를 갖도록 표면 처리된 기질과 같은, 기질을 전환시키기 위하여 이제 발견된 방법은 상기된 미합중국 일련 번호 제07/276,183호에 기술된다. 그렇게 생성된 기질은 N-클로로아미드기의 반응을 통해 기질의 코어에 결합되는 관능성 잔기를 가지는 다양한 표면 처리된 생성물의 제조에서 중간체로서 유용하다.
본 발명에 따라,
a) 폴리아크릴로니트릴, 또는 아크릴로니트릴과 적어도 하나의 공단량체의 공중합체를 포함하여 구성되는 코어, 및
b) 표면 상에 고르게 분포된 N-클로로아미드기, 및 임의로 니트릴 및 아미드기를 갖는 표면을 포함하여 구성되는 기질이 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시 양태에서, 기공-부피가 실질적으로 1.5ml/g 정도이고 실질적으로 등방성이며, 폴리아크릴로니트릴 또는 그들의 공중합체로 된 코어 및 그 표면 상에 고르게 분포된 아미드 및 N-클로로아미드기, 및 임의로 니트릴기로 구성되는 실질적으로 껍질이 없는 다공질 비이드가 제공된다.
또한, 본 발명에 따라,
a) 기질 표면 상에 분포된 니트릴기의 적어도 일부분을 아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 폴리아크릴로니트릴 또는 아크릴로니트릴과 적어도 하나의 공단량체와 공중합체로 구성되는 기질을 알칼리 촉매, 과산화물 및 임의로 환원제와 접촉시키고;
b) 아미드기의 적어도 일부분을 N-할로아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 상기 기질을 할로겐화 시약과 접촉시키고;
c) 표면-개질된 기질을 회수하는 것으로 구성되는, 앞서 언급한 기질의 제조 방법을 제공한다.
또한,
a) 폴리아크릴로니트릴 또는 아크릴로니트릴과 적어도 한 개의 공단량체의 공중합체로 구성되는 중합체 또는 공중합체 비이드를 위한 액체 비용제 내에 현탁액을 형성하고;
b) 알칼리 촉매, 과산화물 및 임의로 환원제를 상기 현탁액에 첨가하고 수화를 통해 총 니트릴기의 약 15몰% 이하를 아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 가열하고;
c) 상기 현탁액으로부터 상기 비이드를 회수하고;
d) 상기 표면 아미드기의 적어도 일부분을 N-할로아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 상기 비이드를 할로겐화 시약과 접촉시키고;
e) 표면-개질된 다공질 중합체 비이드를 회수하는 것으로 구성되는, 앞서 언급한 폴리아크릴로니트릴 다공질 비이드 개질의 제조 방법도 또한 여기 기술된다.
또한,
a) 폴리아크릴로니트릴 또는 아크릴로니트릴과 적어도 하나의 공단량체의 공중합체를 포함하여 구성되는 코어, 및
b) ⅰ) 상기 표면에 결합되는 N-할로아미드기 및 생활성 리간드로부터 유도된 결합을 통해 상기 표면에 결합되는 펜던트 생활성 리간드기, 및 임의로
ⅱ) 니트릴 및/또는 아미드기가 고르게 분포된 표면을 포함하여 구성되는, 생물학적 물질의 회복 및/또는 단리에 유용한 물질의 조성물도 여기 기술된다.
또한,
a) 기질 표면 상에 분포된 니트릴기 적어도 일부분을 아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 폴리아크릴로니트릴, 또는 아크릴로니트릴과 적어도 하나의 공단량체의 공중합체를 포함하여 구성되는 기질을 알칼리 촉매, 과산화물 및 임의로 환원제와 반응시키고;
b) 상기 표면 아미드기의 적어도 일부분을 N-할로아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 상기 기질을 할로겐화제와 반응시키고;
c) 생활성 리간드가 상기 N-할로아미드기로부터 유도된 결합을 통해 상기 기질에 결합되도록, 상기 기질을 생활성 리간드와 반응시키고;
d) 상기 기질을 회복시키는 것으로 구성되는, 생물학적 물질의 회수 및/또는 단리에 유용한 상기 물질의 조성물을 생성시키는 방법도 여기 기술된다.
또한, 앞서 확인한 물질의 조성물을 사용하여 생물학적 물질을 회수 및/또는 단리시키기 위한 방법도 여기 기술된다.
폴리아크릴로니트릴 단독 중합체 또는 공중합체로 구성되는 기질은 대개 공지되어 있다. 예컨대, 폴리아크릴로니트릴의 반 침투성 막은 다양한 화학 분리에 이용된다. PAN 140이란 명칭으로 아사히 메디칼 컴퍼니 리미티드에 의해 판매되는 것과 같은 폴리아크릴로니트릴의 중공 섬유는 현재 신장 투석 장치로 사용된다.
아크릴로니트릴 중합체 또는 공중합체로 구성되는 다공질 비이드 기질은 당 분야 기술자들에게 공지되어 있고, 본 발명의 실시에 사용된다. 다공질 공중합체의 제조 방법 중 하나가 미합중국 특허 제4,246,351호에 기술된다. 다공질 폴리아크릴로니트릴 비이드의 제조를 위한 바람직한 방법은, 모두 1988년 11월 23일에 출원된 상기 공동으로 양도된 동시 계류 중인 미합중국 특허 출원, 쿠크 및 히스코크의 일련 번호 제07/275,317호(대리인 도켓 번호 30,985), 레이, 히스코크 및 쿠크의 일련 번호 제07/275,170호(대리인 도켓 번호 30,987), 및 쿠크 미 히스코크의 일련 번호 제07/275,256호(대리인 도켓 번호 30,669)에 기술된다. 여기 기술된 열적으로 유도된 상 분리 방법은 실질적으로 껍질이 없고 등방성이며 높은 기공 부피를 갖는 아크릴로니트릴 중합체 또는 그들의 공중합체로 구성되는 미세 다공질 비이드를 제공한다. 상기 다공질 비이드 기질은 본 발명의 실시에 사용된 바람직한 기질 중 하나이다. 또한, 바람직한 것은 비다공질 시이트 또는 필름, 다공질 막, 다공질 섬유를 포함하는 중공 섬유, 모노필라멘트, 아크릴 야안 및 피브릴화 섬유, 그리고 하나 이상의 이들 형태로 구성된 구조물과 같은 폴리아크릴로니트릴 기질이다. 기질의 형태는 여기 기술된 본 발명의 실시에 결정적이지 않음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 폴리아크릴로니트릴 기질은 아크릴로니트릴 단독 중합체 또는 공중합체로 구성될 수 있다. 적절한 공단량체는 C2-C6모노-올레핀, 비닐아미노 방향족, 알케닐 방향족, 비닐 방향족, 할로겐화 비닐, C2-C6알킬(메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐피롤리돈, 비닐 피리딘, 알킬(메트)아크릴레이트의 C1-C6히드록시 에스테르, 메트(아크릴)산, 아크릴로메틸프로필설폰산, N-히드록시-함유 C1-C6알킬(메트)아크릴아미드, 아크릴아미도메틸프로필-설폰산, 아세트산비닐, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 트리스(히드록시메틸)아미노메틸(메트)아크릴아미드 또는 그들의 혼합물로 구성된다. 아크릴로니트릴 공중합체는 아크릴로니트릴 약 99 내지 약 20중량부 및 공단량체 약 1 내지 약 80중량부로 구성될 것이다. 아크릴로니트릴이 약 90몰% 이상 존재하고, 바람직한 공단량체가 메틸아크릴레이트로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명 기질의 물리적 설명에서 사용된 바와 같이, 용어 표면은 기질과 비기질의 경계면을 의미한다. 여기 사용된 용어 코어는 그의 표면이외의 기질의 부분을 말한다.
본 발명의 실시에서, 아크릴로니트릴 기질의 표면은 표면이 펜던트 아미드기를 가질 수 있도록 초기에 수화된다. 이는 중합체용 액체 비용제 내에서 기질 표면 상에 존재하는 니트릴기의 적어도 일부분을 알칼리 과산화물 및 임의로 환원제와 반응시켜 수행한다. 반응은 이미드 또는 카르복실기로의 부반응 없이 니트릴기를 아미드기로 선택적으로 수화시킨다. 표면 니트릴기의 적어도 일부분을 아미드기로 전환시키는 상기 반응의 생성물은 이후에 기질 Ⅰ로 일컬어진다. 그 외에, 본 발명의 상기 초기 반응은 놀랍게도 쉽게 조절되고, 니트릴기의 아미드기로의 약 15몰% 이하의 전환을 쉽게 얻도록 한다. 상기 반응은 앞서 언급된 공동으로 양도된 특허 출원 일련번호 제07/276,183호에 통상적으로 기술된다.
비이드가 기질로서 이용된다면, 기질 Ⅰ의 생성 방법은, 상기 비이드 및 형성된 펜던트 폴리아크릴로니트릴 표면을 포함하여 구성되는 중합체용 비이드 및 비용제의 현탁액을 형성하는 것을 포함하여 구성된다. 촉매를 현탁액으로 도입시키는 것 또한 고려된다. 그리고 나서, 현탁액을 휘저어 섞고, 알칼리 시약을 첨가한다. 그 후, 현탁액을 가열하고 현탁액을 휘저어 섞으면서 과산화물 및 바람직하게 환원제를 첨가하고, 반응을 원하는 정도로 수행한다.
본 발명의 실시에 사용하기 위한 적절한 과산화물은 과산화수소, t-부틸 히드로퍼옥시드 또는 그들 혼합물 등을 포함한다. 특히, 바람직한 것은 과산화수소이다.
많은 알칼리 시약이 당 분야의 기술자들에게 공지되어 있고, 본 발명에 사용하기에 적합하다. 알칼리 시약은 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 그들 혼합물 등을 포함한다.
환원제는 중간체 히드로퍼옥시드와 반응시킬 수 있는 임의의 약제일 수 있다. 특히 바람직한 것은 디메틸 설폭시드이다.
본 발명의 실시에 필수적인 것은 반응을 위한 적절한 용매를 선택하는 것이다. 용매 시스템 성분의 선택 및 농도는 선택도 및 반응의 정도를 조절하는 것으로 믿어진다. 출원인이 임의의 이론에 구속되기를 원치 않는다 할지라도, 형성되는 아미드기를 용매화하는 제한된 능력만을 가지면서, 알칼리 시약과 과산화물을 용해시키는 용매 시스템의 능력은 반응의 정도를 조절하는 것으로 믿어진다. 그러므로, 용매 성분의 비를 조절하여 반응의 정도를 조절할 수 있다. 바람직하게, 과산화수소가 사용된 과산화물이고, 디메틸 설폭시드가 환원제이고, 수산화나트륨이 사용된 알칼리 시약인 경우, 형성된 바와 같이 폴리아크릴로니트릴아미드 표면을 용매화시키는 제한된 능력을 가지는 용매로서 메탄올이 사용된다.
표면 니트릴기가 아미드기로 선택적으로 전환되는 초기 반응 후에, 기질 Ⅰ은 그의 생성에 사용된 시약과의 접촉으로부터 제거된다. 아미드기로 전환된 기질 표면 상에서, 기질이 적어도 2.5%의 니트릴기를 가지는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 다공질 기질에서 총 니트릴기의 약 10-15%가 아미드기로 전환된다.
다공질 비이드가 기질로서 이용되면, 비용제와의 현탁액 내로 그들을 도입시키기 전에 비이드를 어니일링시키는 것이 바람직하다. 어니일링 단계는 하기와 같이 수행하는 것이 가장 바람직하다; 비이드를 50℃ 이하에서 건조시키고 나서, 약 30 내지 약 60분 동안 90-100℃로 가열한다. 어니일링은 비이드의 반응성을 감소시키는 것 같다. 출원인이 임의의 단일 이론에 의해 구속되기는 원치 않는다 할지라도, 비이드 반응성의 상기 감소는 중합체가 더욱 정돈되고/되거나 표면적이 감소되는 것에 의해 일어나는 것으로 가정된다. 그러므로, 어니일링은 니트릴 대 아미드의 비율에 영향을 미치므로 본 발명의 실시에 고려되어야만 한다.
기질 Ⅰ은, 상기 아미드기의 적어도 일부분이 N-할로아미드기로 전환되도록 두 번째 반응에 놓인다. 바람직한 실시 양태는 N-클로로아미드기의 형성이다. 상기 전환은 펜던트 니트릴기의 반응 또는 기질의 다른 수용할 수 없는 분해를 통한 부산물의 생성없이 수행되는 것이 중요하다. 할로겐화 반응을 위한 용매의 선택에서, 용매는 기질을 구성하는 중합체용 비용제 및 할로겐화제에 대하여 불활성이어야만 한다. 바람직한 용매는 물, 사염화탄소, 테트라클로로에탄 및 클로로벤젠을 포함한다. 할로겐화 반응은 염소가스, t-부틸 차아염소산염, 클로로모노이드, 차아염소산나트륨, 차아염소산, 차아브롬산 나트륨 및 그들 혼합물과 같은 할로겐화제와 아미드 함유 기질의 사용과 관련된다. 전형적으로, 할로겐화제는 기질의 아미드 함량을 기준으로 약 1.0eq 내지 약 2.0eq의 양으로 용액에 존재한다. 예로써, N-클로로아미드의 형성을 이용하여, 표면 아미드기의 원하는 부분의 염소화에 영향을 미치기에 충분한 시간 동안 염소화제를 기질 Ⅰ과 접촉시킨다. 전형적으로, 약 1.25eq 용액이 적용될 때, 접촉시간은 약 0.5시간 내지 약 4.0시간, 바람직하게 약 1시간 내지 약3시간이다. 염소화 반응이 수행되는 온도가 결정적인 것은 아니다. 전형적인 반응 온도는 약 0℃ 내지 40℃, 바람직하게 약 10℃ 내지 약 30℃이다.
기질 Ⅰ의 표면 상 펜던트 아미드기의 N-클로로아미드기로의 전환은 반응 시간과 염소화제의 농도를 제한하여 조절할 수 있다. 바람직하게, 25% 내지 약 100%의 전환이 수행될 수 있는 반면, 50-90%의 전환이 더욱 통상적으로 일어난다. 다공질 기질에 대해 N-클로로아미드 함량이 약 0.5-3.0mole/g인 것이 바람직한 한편, 동일한 기준상에서 약 1.0-2.0의 함량을 갖는 것들이 특히 바람직하다.
원하는 수준의 할로겐화로의 반응을 완료시킨 후, 기질(이후 이는 기질 Ⅱ로 일컬어진다)을 할로겐화제와의 접촉으로부터 제거한다. 임의로, 기질은 잔여량의 할로겐화제를 제거하기 위해 세척될 수 있다. 임의 단계일지라도, 상기 단계는 기공 내에 할로겐화제를 보유하려는 그들의 경향으로 인하여 다공질 기질이 사용될 때 특히 바람직하다.
상기 반응을 통해 생성된 기질 Ⅱ는 단독 중합체 또는 공중합체 아크릴로니트릴 코어 및 N-할로아미드기 함유 표면으로 구성된다. 전술한 반응이 수행되는 정도에 임의로, 그리고 직접적으로 의존하여, 기질 Ⅱ의 표면은 반응을 거치지 않은 공단량체기와 아미드 니트릴을 더 함유할 수 있다.
N-할로아미드 반응과 관련된 화학이 널리 공지되었기 때문에, 기질 Ⅱ는 펜던트 N-할로아미드기의 존재로 인하여 다양한 최종 생성물의 생성에 유용한 중간체로서 사용하기에 특히 꽤 적합하다. N-할로아미드가 호프만 전위를 경험하여 이소시아네이트를 형성한다는 것이 잘 알려져 있다. 예컨대, 미합중국 특허 제4,301,257호, 제4,356,289호 및 제4,357,447호는 N-클로로아미드로부터 가용성 고분자량 이소시아네이트를 생성시키는 것을 기술한다. 호프만 전위에 대한 일반적인 논의는 제이. 마아취(J. March)의 고급 유기화학; 반응, 메카니즘 및 구조(Advanced Organic Chemistry; Reactions, Mechanisms and Structure, pp. 816-817 McGraw Hill, Inc. 1968.)에 더 기재되어 있다. 예컨대, 케미칼 리뷰, Volmme 72, pp. 457-496(1972)은 기질 Ⅱ로부터 형성된 이소시아네이트 중간체로부터 다양한 생성물의 생성에 적용될 수 있는 다양한 반응 도식을 논의한다. 예컨대, 친화력 크로마토그래피, 염료 친화력 크로마토그래피, 금속 이온 친화력, 이온 교환, 소수성 상호 작용 및 역상 크로마토그래피에 유용한 생성물이 그와 같이 생성될 수 있다.
특히 관심을 끄는 것은 생분리 및/또는 친화력 크로마토그래피 영역에 유용한 생성물의 생성이다. 이들 생성물{이후에 생기질(Biosubstrates)로서 일컬어짐}은 생물학적 물질과 결합할 수 있는 관능기(바이오 리간드)가 펜던트 표면 N-할로아미드기를 통하여 기질 Ⅱ에 부착됨으로써 생성된다. 여기 사용된 용어 결합은 공유 결합뿐 아니라 정전기, 반 데어 발스 힘(van der Waals force) 및 수소 결합과 같은 모든 덜 강력한 상호 작용을 광범위하게 포함하는 것으로 이해된다.
기질 Ⅱ에 대한 바이오 리간드의 부착을 통한 생기질의 생성은 상기 부착을 용이하게 할 수 있는 중간 교량기의 사용을 통하거나 직접 수행될 수 있다. 예컨대, 펜던트 H2N-, HO- 또는 HS-기를 갖는 바이오 리간드는 기질에 직접 부착될 수 있다. 그러므로, 펜던트기
Figure kpo00001
함유 수지는 R이 예컨대, C1-C18알킬기인 H2N-R-CO2H와 기질 Ⅱ의 직접 반응을 통해 생성될 수 있다.
필요하다면, 바이오 리간드의 다양한 기질로의 결합 방법 및 그들의 활성은 통상적으로 공지되어 있다. 예컨대, 하기 참고 문헌은 상기 기술을 포함하고, 이들의 내용은 참고로 여기 포함된다.
제이. 투르코바, 친화력 크로마토그래피(J. TurKova, Affinity Chromatography, Journal of Chromatography Library, Elsevier, Vol. 12pp. 151-202(1978)).
엘. 제르비스, 관능 중합체를 사용하는 합성 및 분리(L. Jervis, Syntheses and Separations using Functional Polymers, ed, D. C. Sherrington and P. Hodger, John Wiley and Sons Ltd., pp. 265-304(1988)).
상기된 바이오 리간드는 생물학적 물질과 결합할 수 있는 화학적 및 생물학적 부분이다. 여기 사용된 바와 같이, 용어 바이오 리간드는 그들 활성 후에 생물학적 물질과 결합할 수 있는 부분을 또한 포함한다. 예컨대, -CO2H, -SO3H, -NR2또는 -NR3 +(여기에서, R은 C1-6알킬기이다)과 같은 펜던트기를 갖는 바이오 리간드는 이온 교환 형식에 의해 생물학적 물질과 결합할 수 있다. C1-C18알킬기를 갖는 바이오 리간드는 소수성 상호 작용에 의해 생물학적 물질과 결합할 수 있다.
대안적으로, 바이오 리간드는 교량기에 의해 기질 Ⅱ에 결합하여 생기질을 형성할 수 있다. 이것은 생물학적 물질로부터 유도된 바이오 리간드의 부착을 위한 바람직한 형태이다. 교량기의 특성은 본 발명의 실시에서 결정적인 것은 아니다. 그러나, 이는 적어도 이관능성이어야 하고, 심하게 분해되거나 생성된 생기질의 실행을 심하게 방해하지 않으면서, 기질 Ⅱ의 펜던트 N-할로아미드기와 바이오 리간드 둘 다와 반응할 수 있어야만 한다. 브리징기는 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜, 바람직하게는 62 내지 250의 저분자량을 갖는 것들; 프럭토즈, 글루코즈, 만노즈, 리보즈, 갈락토즈와 같은 단량류; 스크로즈, 말토즈, 락토즈, 셀로바이오즈와 같은 이당류; 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,3-디아미노-2-프로판올, 아미노산(예컨대, 글리신, 베타-알라닌), 6-아미노카프로산과 같은 디아민; 숙신산 디히드라지드, 아디프산 디히드라지드와 같은 아실디히드라지드를 포함하는 다양한 이관능성 화합물로 구성될 것이다. 교량기는 두 개의 반응성 관능기 사이에 1 내지 15개 이상 원자의 사슬 길이를 갖는 이관능성 화합물로부터 제조되는 임의의 통상적인 사슬 길이를 가질 것이다. -ROH, -RCO2H, -RNH2, RCHO, (CHCHRO)xH, -카르보히드레이트,
Figure kpo00002
와 같은 펜던트기 함유 교량기는 그들이 생기질로서 사용되기 전에 다른 바이오 리간드와의 반응 및/또는 활성을 요구한다. 본 발명의 실시에 바람직하게 적용되는 바이오 리간드는 단백질 A이다.
생기질의 생성에서 교량기 및 그들의 사용은 통상적으로 알려져 있다. 예컨대, 앞서 지적한 투르코바와 제르비스의 참고 문헌은 그들의 사용을 기술한다. 전형적으로, 교량기는 지방족, 방향족 또는 지환족 탄화수소질 기를 포함한다. 그들은 임의로 O, N 또는 S와 같은 이종 원자를 포함할 것이다. 이외에, 교량기는 전형적으로 1 내지 약 15개의 탄소 원자를 포함할 것이다.
본 발명의 실시에서, 교량기는 하기 반응물로부터 바람직하게 유도된다; 모노-, 디- 또는 트리알킬렌 글리콜, 모노-, 디- 또는 트리알킬렌아민, 저급 디올 및 폴리올, 알카놀아민 및 아미노산, 바이오 리간드와 기질 Ⅱ 사이의 교량기 유도에 사용되는 특히 바람직한 반응물은 에틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 에탄올 아민, 디에탄올아민, 3,3'-디아미노-N-메틸프로필아민, 헥산디아민, 글리신, 베타-알라닌, 트리스(히드록시메틸)아미노메탄, 6-아미노카프로산 및 폴리옥시에틸렌디아민을 포함한다.
교량기는 기질 Ⅱ 존재 하에 연속 반응을 통해 또한 형성될 수 있거나 그들은 기질 Ⅱ와 반응하기 전에 처리될 수 있다.
본 발명을 실시함에 있어, 생기질의 생성에서 교량기로서 특히 바람직한 것은
1) 디에틸렌 글리콜과 2-플루오로-1-메틸피리디늄-p-톨루엔설포네이트의 반응 생성물, 및
2) 알킬렌디아민 및 무수숙신산과 N-히드록시숙신이미드의 반응 생성물, 그리고
3) 6-아미노카프로산과 N-히드록시숙신이미드의 반응 생성물이다.
교량기 또는 생기질을 생성시키기 위한 기질 Ⅱ와 반응물과의 이후 반응에 따르면, 기질 Ⅱ 상에 존재하는 N-할로아미드의 관능성은, 바람직하게 남은 기질 g당 약 0.1mMole 이하의 활성 염소만이 남도록 전형적으로 파괴된다. 이는 열의 사용, 환원제(예컨대, 아황산나트륨)로의 처리 또는 두가지 모두를 통해 이루어질 수 있다.
일단 생성되면, 생기질은 생물학적 물질과의 결합 능력 및 그를 위한 그들의 친화력이 사용될 수 있는 적용에서 이용될 수 있다. 예컨대, 생기질을 첨가하거나 생기질의 고정 베드 상에 용액을 통과시킴으로써 그 내에 생기질이 함유된 용액으로부터 생물학적 물질을 단리시키는데 사용될 수 있다. 그리고 나서, 생기질은 용액으로부터 분리된다. 임의로 생기질은 생물학적 물질의 상기 용액으로부터 분리되어, 생물학적 물질의 분리 및 생기질의 재생이용 또는 재사용이 고려될 수 있다.
[실시예]
본 발명의 실시를 예증하기 위해 하기 실시예가 제시된다. 그러나, 그들은 본 발명 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다.
[과정 A]
99mol%의 아크릴로니트릴과 1mol%의 메틸아크릴레이트를 함유하는 젖은 공중합체(중량으로 공중합체:물=1:1) 5g을 요소 5g 및 디메틸설폰 30g으로 분쇄시켜 분말화 혼합물을 형성하였다. 광유 100ml을 함유한 상기 혼합물을 1리터 플라스크에 놓고 160℃까지 가열했다. 두 개의 액상이 존재할 때까지 혼합물을 휘저어 섞었다. 두 개의 액상 중 하나는 균질 중합체 용액이고, 다른 하나는 광유이다. 오버헤드 패들 젖개(overhead paddle stirrer)로 혼합물을 빠르게 휘저어 섞어 광유 내의 뜨거운(약 120℃) 중합체 용액의 작은 방울들로 이루어진 현탁액을 얻었다. 카눌라(canula)를 거쳐 현탁액을 70℃로 유지시킨 요소 1g, 디메틸설폰 6g 및 500ml의 광유로 이루어진 두 번째 휘저어 섞은 혼합물로 이동시켜 작은 물방울을 냉각시켰다. 작은 방울들을 냉각된 광유와 접촉시켜 고체화시켰다. 혼합물을 휘저어 섞으면서 실온으로 냉각시키고 나서, 염화메틸렌으로 희석시켜 오일의 점도를 낮춘다. 작은 방울들을 부크너 펀넬(Buchner funnel) 상에 수집하고, 염화메틸렌으로 세척하고 나서 실온에서 1.5시간 동안 아세톤 200ml로 용매를 추출했다. 결과 비이드는 주사 전자 현미경으로 자세히 조사되었고, 약 0.5마이크론의 비교적 균일한 기공 지름을 가지는 고도로 다공질임을 보였다. 기공은 비이드의 외부 표면을 통해 확장된다. 비이드의 지름은 10마이크론 내지 수 mm이다.
이들 다공질 중합체 비이드를 제조하는 다른 상세한 실시예는 하기와 같다:
디메틸설폰 288g, 몰비가 99:1인 아크릴로니트릴; 메틸아크릴레이트로 구성되는 아크릴로니트릴 공중합체 12g, 및 프로필렌글리콜 100ml를 혼합하고, 자기적으로 구동되는 젖개와 딥 레그(dip leg)를 갖춘 파아르(parr) 반응기에 놓는다. 반응기를 140°로 가열하여 균질 용액을 형성한다. 가열된(140℃) 라인 및 150psig 질소압을 사용하는 분무화 노즐{레클러 컴퍼니. 풀 코운 센터젠트 노즐, 1.17cm(0.46) 지름 오리피스(Lechler Co. full cone center jet nozzle, 0.46in. diameter orifice}을 통해 용액을 끌어 올렸다. 액체 방울들을 퀀칭시키기 위하여, 휘저어 섞은 광유 3리터에 대하여 7.62cm(3인치) 또는 휘저어 섞은 헵탄 4리터에 대하여 10.16cm(4인치)의 노즐을 놓았다. 고체화된 방울들을 헵탄으로 세척하여 광유를 제거하고, 건조시키고, 85-90℃의 물 3리터로 1시간 동안 세척하여 미세 다공질 비이드를 생성하였다. 기공의 크기는 0.05 내지 1.5마이크론이었고, 대부분의 비이드는 25 내지 150마이크론 사이이다.
하기 실시예는 펜던트 아미드기를 함유하는 기질 Ⅰ의 생성을 예증한다.
[실시예 1A]
메탄올 115ml, 물 5ml 및 디메틸설폭시드(56.4mmoles) 4ml 내 건조 어니일링 폴리아크릴로니트릴 비이드(45-90마이크론, 94.5mmoles) 5g의 현탁액을 질소 퍼지 하에 휘저어 섞었다. 10분 동안 퍼징한 후, 2N 수성 수산화나트륨(4.8mmoles) 2.4ml를 현탁액에 첨가하고, 현탁액을 35℃로 가열했다. 과산화수소 30% 용액(47.9mmoles) 4.9ml를 10분 동안 첨가했다. 반응 혼합물을 3시간 동안 35℃에서 휘저어 섞었다. 3시간 후, 2N 염산(4.8mmoles) 2.4ml를 첨가하고, 반응 혼합물을 1분 동안 휘저어 섞은 후 여과했다. 비이드를 0.1N 수성 염산, 물, 메탄올로 세척한 후 건조시켰다. 적외선 분석으로 측정한 비이드의 아미드 함량은 9.7%이었다.
하기 실시예는 펜던트 아미드기를 함유하는 기질 Ⅰ뿐만 아니라 그로부터 제조된 생기질의 생성을 예증한다.
[실시예 1B]
건조 어니일링된 폴리아크릴로니트릴 중공 섬유 0.45g을 메탄올 11.5ml, 물 0.5g, 2N 수성 수산화나트륨 용액 .24ml 및 디메틸 설폭시드 0.4ml와 혼합했다. 혼합물을 35℃로 가열하고, 30% 과산화수소 용액 0.49ml를 첨가했다. 실온에서 3시간 동안 정지시킨 후, 반응 혼합물을 여과했다. 섬유를 물 및 메탄올로 세척하고 진공 건조(40℃)시켰다. 적외선 분석으로 측정한 섬유의 아미드 함량은 14.1%이었다.
[실시예 1C]
어니일링되지 않은 피브릴화 섬유 시이트 0.50g을 30% 과산화수소 용액 1.47ml와 사용하고, 반응시키기 전에 섬유를 어니일링시키는 것을 제외하고는 실시예 1B의 과정의 반복했다. IR 분석은 MAP 피브릴화 섬유 생성물의 아미드 함량이 약 2%였음을 보여주었다.
[실시예 1D]
89.5:10.5 아크릴로니트릴; 메틸아크릴레이트 필름으로부터 제조된 비다공질 필름 0.52g을 사용하고, 필름은 어니일링되지 않는다는 것을 제외하고는 실시예 1B의 반응 과정을 따랐다. 물에 대한 접촉각은 42°이었다; 초기 필름은 63℃의 물 접촉각을 가졌다.
하기 실시예는 펜던트 N-클로로아미드기를 함유하는 기질 Ⅱ뿐만 아니라 그들로부터 제조되는 생기질의 생성을 예증한다.
[실시예 2]
실시예 1A의 생성물 3g을 물 78ml와 혼합했다. 상기 현탁액에 염소 가스 0.471g을 첨가했다. 염소의 첨가시간은 11분이었다. 반응 혼합물을 실온에서 2시간 동안 휘저어 섞었다. 2시간 후, 반응 혼합물을 여과시켰다. 비이드를 물로 세척하고 나서, 진공 건조(40℃)시켰다. 요오드화 적정법에 의하여, 비이드가 비이드상 아미드기의 약 80% 염소화에 상응하는 활성 염소 1.40mmole/g을 포함했음을 알 수 있었다.
[실시예 3]
디에틸렌 글리콜(DEG) 130ml와 2N 수성 수산화나트륨 6.3ml의 용액을 40℃로 가열했다. 상기 용액에 실시예 2의 생성물 5g을 첨가했다. 반응 혼합물을 2시간 동안 약 40℃에서 휘저어 섞었다. 2시간 후, 반응 혼합물을 여과했다. 비이드를 물로 세척하고 나서, 진공 건조(40℃)시켰다.
DEG가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 4]
반응을 위해 에틸렌글리콜(EG) 100ml, 2N 수성 수산화나트륨 3.3ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3의 과정을 따랐다.
EG가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 5]
트리에틸렌 글리콜(TEG) 235ml, 2N 수성 수산화나트륨 3.8ml 및 실시예 2의 생성물 3.5g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3의 과정을 따랐다.
TEG가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 6]
메탄올 100ml, 2N 수성 수산화나트륨 2.3ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3의 과정을 따랐다.
메탄올이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 7]
글리세롤 65ml, 2N 수성 수산화나트륨 2.3ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하고, 비이드를 첨가하기 전에 글리세롤 용액에 물 4ml를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 3의 과정을 반복했다.
글리세롤이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 8]
에틸렌디아민(EDA) 90ml 및 물 3ml의 용액을 40℃로 가열했다. 상기 용액에 실시예 2의 생성물 2g을 첨가했다. 반응 혼합물을 2시간 동안 40℃에서 휘저어 주었다. 2시간 후, 혼합물을 여과시켰다. 비이드를 물로 세척하고 진공 건조(40℃)시켰다.
EDA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 9]
디에틸렌트리아민(DETA) 100ml, 물 3ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
DETA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 10]
에탄올아민(EA) 100ml, 물 3ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
EA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 11]
디에탄올아민(DEA) 75ml, 물 50ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
DEA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 12]
트리에탄올아민(TEA) 75ml, 물 50ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
TEA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 13]
프로필아민(PA) 98ml, 물 2.5ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
PA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 14]
디에틸렌아민(DEA) 100ml, 물 3ml 및 실시예 2의 생성물 2g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
DEA가 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 15]
3,3'-디아미노-N-메틸프로필아민 1100ml, 물 28ml 및 실시예 2의 생성물 22g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
3,3-디아미노-N-메틸프로필아민이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 16]
트리스(히드록시메틸)아미노메탄(트리스) 65g 및 물 65g의 혼합물을 오일욕에서 가열했다; 혼합물의 온도가 55℃에 도달한 후 혼합물은 맑은 용액으로 변했다. 용액을 40℃로 냉각시키고, 이 용액에 실시예 2의 생성물 2g을 첨가했다. 현탁액을 2시간 동안 실온에서 휘저어 섞고 나서 여과시켰다. 비이드를 물로 세척하고 진공 건조(40℃)시켰다.
트리스(히드록시메틸)아미노메탄(트리스)이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 17]
3-디에틸아미노프로필아민 100ml, 물 2.0ml 및 실시예 2로부터의 생성물 2g을 사용하고, 반응 혼합물을 3시간 동안 40℃에서 휘저어 섞는 것을 제외하고는, 실시예 8의 과정을 따랐다. 수성 염산을 사용하는 비이드의 전위차 적정에 의하여, 비이드가 아미노기 0.86meq/g을 함유한다는 것이 밝혀졌다.
디에틸아미노프로필아민이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 18]
0.2N 수성 수산화나트륨 용액 270ml에 실시예 2의 생성물 10g을 첨가했다. 현탁액을 3시간 동안 실온에서 휘저어 섞고 나서 여과시켰다. 비이드를 물로 세척하고 진공 건조(40℃)시켰다. 수성 염산을 사용하는 전위차 적정에 의하여, 비이드가 카르복실산기를 0.33meq/g 함유한다는 것이 밝혀졌다.
[실시예 19]
덱스트란(몰 중량 15,000) 50g 및 물 50ml를 함유하는 용액을 40℃로 가열했다. 상기 용액에서 실시예 2의 생성물 10g과 2N 수성 수산화나트륨 용액 5ml를 첨가했다. 현탁액을 3시간 동안 42℃에서 휘저어 섞고 나서 여과시켰다. 비이드를 물로 세척하고 진공 건조시켰다. 안트론법(Anal. Chem. 25, 1956, (1953))을 사용하는 분석은 비이드가 덱스트란을 3중량% 포함함을 보여주었다.
상기 관능기가 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 20]
폴리옥시에틸렌디아민(제프아민 EDR-148) 130ml, 물 3ml 및 실시예 2의 생성물 5g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
폴리옥시에틸렌디아민이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 21]
데실아민 117ml와 물 2.7ml의 용액을 40℃로 가열했다. 이 용액에 실시예 2의 생성물 4.5g을 첨가했다. 현탁액을 2시간 동안 40℃에서 휘저어 섞고 나서, 여과시켰다. 비이드를 아세톤 및 헥산으로 세척하고, 진공 건조(40℃)시켰다.
데실아민이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 22]
옥타데실아민 10g과 헥사데칸 15ml의 혼합물을 오일욕에서 가열했다. 혼합물의 온도가 60℃에 도달했을 때 혼합물은 맑은 용액으로 변했다. 상기 용액에 물 0.6ml와 실시예 2의 생성물 1.25g을 첨가했다. 혼합물을 72분 동안 62℃에서 휘저어 섞고 나서 여과시켰다. 비이드를 헵탄으로 세척하고 진공 건조(40℃)시켰다.
옥타데실아민이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 23]
디옥산(3A 분자체 상에 건조된) 75ml 및 카르보닐디이미다졸 10.5g의 용액을 질소로 퍼징시켰다. 그리고 나서, 용액을 35℃로 가열하고, 상기 용액에 실시예 3의 생성물 3.5g을 첨가했다. 현탁액을 1.5시간 동안 질소 대기 하에 35℃에서 휘저어 섞어준 후, 여과시켰다. 비이드를 아세톤, 냉수, THF 및 아세톤으로 세척하고 실온에서 진공 건조시켰다.
카르보닐디이미다졸이 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 24]
에틸렌디아민 요소 비이드(실시예 8의 생성물) 10g 및 0.1N 염화나트륨 90ml의 현탁액을 4℃ 얼음욕에 담갔다. 분말화 무수숙신산(40g)을 2시간 동안 일정하게 휘저어 섞으면서 천천히 첨가했다. 5N NaOH를 첨가하여 pH를 6.0으로 유지하고, 온도를 4℃ 내지 10℃ 사이로 유지했다. 무수숙신산을 첨가한 후 온도를 4℃로 유지하고, 4시간 동안 pH를 6.0으로 유지했다. 비이드를 수집하고, 1.0N 염산, 물 및 메탄올로 세척하고 나서, 진공 건조시켰다. 적정 결과는 비이드 1ml 당 카르복실기 145μmole을 나타내었다.
[실시예 25]
카르복실기 114μmoles/ml를 함유하는 숙시닐화 에틸렌디아민 요소비이드(실시예 24에서와 같이 제조됨) 2.0mls를 p-디옥산에서 탈수시켰다. 비이드를 수집하고 건조 p-디옥산 5ml에 첨가했다. N-히드록시숙신이미드 500μmloes을 첨가하고 나서, 디시클로헥실카르보디이미드 500μmoles을 첨가했다. 아크릴로니트릴 중합체 또는 공중합체용 비용제는 그들과 섞이지 않는 임의의 액체 매질을 포함할 것이다. 이들을 밤새도록 덤블링시키고, 수집하고, 건조 p-디옥산 및 메탄올로 세척했다. 활성 밀도는 37μmoles/ml이었다(티이. 미론 및 엠. 윌체크(T. Miron and M. Wilchek)의 방법으로 측정함, 분석 생화학, 126, 433-435(1982)).
하기 실시예는 다양한 브리징기를 통한 기질 Ⅱ에 대한 바이오 리간드 또는 다른 관능기의 부착을 설명한다.
[실시예 26]
카르복실기 114μmoles/ml를 함유하는 숙시닐화 에틸렌디아민 요소비이드(실시예 24에서와 같이 제조함) 0.25g을 0.1N NaCl 2.5ml에 첨가시켰다. 에틸렌디아민 중염산염 0.45g을 첨가하고, 0.1N NaOH로 pH를 4.7로 조절했다. 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드 염산염(EDAC) 0.049를 첨가하고, pH를 4.7로 유지하면서 실온에서 24시간 동안 이를 덤블링시켰다. 비이드를 수집하고, 0.1N HCl, 물, 및 메탄올로 세척하고 나서 진공 건조시켰다. 이들 비이드는 98moles 아민/ml를 포함했다(지이. 안토니(G. Antoni) 일행의 방법으로 측정함, 분석 생화학, 129, 60-63(1983)).
[실시예 27]
4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 5500μmoles를 함유하는 건조 아세토니트릴 10ml에 실시예 3의 탈수된 생성물 10mls를 첨가했다. 건조 아세토니트릴 25ml 내 2-플루오로-1-메틸-피리디늄 톨루엔-4-설포네이트(FMP) 5,000μmoles을 비이드 혼합물에 직접 첨가했다. 이를 실온에서 2시간 동안 덤블링시켰다. 비이드를 1x100ml 아세토니트릴, 2x100ml 아세톤으로 세척하고, 건조 아세톤 30ml 내에 4℃에서 저장했다. 비이드를 0.2N 수산화나트륨 내 실온에서 24시간 동안 덤블링시켰을 때 방출되는 1-메틸-2-피리돈의 양으로 분석한 바와 같이, 비이드는 활성 히드록실기 112μmoles/ml를 함유했다(분광 광도 분석 과정에 대한 티. 느고(T. N해), 바이오/테크놀로지, Vol. 4, 134-137(1986)을 보라).
생성된 생성물은 1-메틸-2-피리독살 톨루엔-4-설포네이트(MPTS) 기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 28]
실시예 12의 생성물 3.5ml를 아세토니트릴 3.5ml 내 DMAP 1925μmoles 및 아세토니트릴 8.9ml 내 FMP 1750μmoles와 반응시키는 것을 제외하고는 실시예 27의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 27.3μmoles/ml이었다.
생성된 생성물은 MPTS기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 29]
실시예 50의 생성물 5.5ml를 아세토니트릴 5.5ml 내 DMAP 3025μmoles 및 아세토니트릴 13.8ml 내 FMP 2750μmoles와 반응시키는 것을 제외하고는 실시예 27의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 15.5μmoles/ml이었다.
생성된 생성물은 MPTS기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 30]
실시예 16의 생성물 2.0ml를 아세토니트릴 2.0ml 내 DMAP 1100μmoles 및 아세토니트릴 5.0ml sol FMP 1000μmoles와 반응시키는 것을 제외하고는 실시예 27의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 18.8μmoles/ml이었다.
제조된 생성물은 MPTS기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 31]
40% 디메틸설포시드 용액, 60% 아세토니트릴을 아세토니트릴 대신 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 30의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 28.5μmoles/ml이었다.
제조된 생성물은 MPTS기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 32]
실시예 7의 생성물 10ml를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 27의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 23.7μmoles/ml이었다.
제조된 생성물은 MPTS기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 33]
실시예 5의 생성물 10ml를 사용하는 것을 제외하고는, 실시에 27의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 70.1μmoles/ml이었다.
제조된 생성물은 MPTS기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 34]
실시예 3의 탈수 생성물 6ml를 건조 아세톤 18ml에 첨가했다. p-니트로페닐 클로로포르메이트 6000μmoles를 첨가하고, 혼합물을 4℃ 얼음욕에 담갔다. 건조 아세톤 10ml 내의 DMAP 7200μmoles를 적가하고, 성분을 4℃에서 1시간 동안 덤블링시켰다. 비이드를 수집하고, 찬 아세톤, 디옥산 내 5% 아세트산, 메탄올 및 이소프로판올로 세척하고, 이소프로판올 내 4℃에서 저장했다. 활성화 밀도는 20.1μmoles/m이었다(티. 미론 및 엠. 월체크의 방법으로 측정함, 바이오케미스트리 인터내쇼날, Vol. 4, No. 6, 629-635(1982)).
제조된 생성물은 p-니트로페닐 포르메이트기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 35]
N,N'-디숙신이미딜 탄산염 2500μmoles를 함유하는 건조 아세톤 4ml에 실시예 3의 탈수 생성물 2.5ml를 첨가했다. 아세톤 5ml 내 DMAP 4250μmoles 용액을 천천히 첨가했다. 현탁액을 4℃에서 1시간 동안 덤블링시켰다. 비이드를 수집하고, 차가운 아세톤, 디옥산 내 5% 아세톤, 메탄올 및 이소프로판올로 세척했다. 활성 비이드를 4℃ 이소프로판올에 저장했다. 활성화 밀도는 28.5μmoles이었다{엠. 월체크 및 티. 이 미론의 방법으로 측정함, 응용 생화학 및 생물공학 Vol. 11, 191-193(1985)}.
제조된 생성물이 활성 히드록시숙신이미드 탄산염(HSC)기를 함유하는 중합체임이 확인되었다.
[실시예 36]
실시예 5의 생성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 35의 과정을 따랐다. 활성화 밀도는 25.6μmoles/ml이었다.
제조된 생성물은 활성 HSC기를 함유하는 중량체임이 확인되었다.
[실시예 37]
실시예 27의 생성물 0.50ml를 물 3x10ml, pH 8.5의 0.05N 탄산나트륨/중탄산나트륨 1x3ml(커플링 완충액)로 세척하였다. 소 혈청 알부민(BSA) 50mg을 함유하는 커플링 완충액 1.20ml를 비이드에 첨가했다. 24시간 동안 실온에서 덤블링시킨 후, 비이드를 1.0N Nacl 4x10ml, 및 물 3x10ml로 세척했다. 비이드는 8.1mg BSA/ml과 커플링되었다{피어스 BCA 프로테인 분석(Pierce BCA Protein Assay)을 사용하는, 결합 세척액 내 단백질 농도로부터 측정됨}.
제조된 생성물은 부동화 BSA와의 중합체임이 확인되었다.
[실시예 38]
실시예 28의 생성물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 37의 과정을 따랐다. 비이드는 5.8mg BSA/ml를 커플링시켰다.
제조된 생성물은 부동화 BSA와의 중합체임이 확인되었다.
[실시예 39]
실시예 35의 생성물 0.50ml를 4℃ 물 및 4℃, pH=7.5의 0.1N 인산염 완충액(커플링 완충액)으로 세척했다. 커플링 완충액 1.20ml 내 소 혈청 알부민 50mg을 첨가했다. 이를 24시간 동안 4℃에서 덤블링시켰다. 비이드를 1.0N NaCl 4x40ml, 물 3x10ml로 세척했다. 비이드는 5.5mg BSA/ml를 커플링시켰다{바이오-레드 프로테인 분석(Bio-Rad Protein Assay)을 사용하는 결합 세척액 내 단백질 농도로부터 측정함}.
[실시예 40]
실시예 33의 생성물(16μmoles/ml의 저밀도의 활성화로 제조됨) 2ml를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 37의 과정을 따랐다. pH 9.00의 0.2N NaHCO32.7mls 내 시트크롬 C 12.2mg을 비이드에 첨가했다. 이 비이드들은 1.5mg 시토크롬 C/ml를 커플링시켰다(바이오-레드 프로테인 분석으로부터 측정함).
[실시예 41]
실시예 27의 생성물(25μmoles/ml의 낮은 정도의 활성화로 제조됨)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 40의 과정을 따랐다. 비이드는 2.9mg 시토크롬 C/ml를 커플링시켰다(바이오-레드 프로테인 분석으로 측정함).
하기 실시예는 비이드 이외의 기질을 이용하는 본 발명의 실시를 예증한다.
[실시예 42]
실시예 1B의 생성물 0.24g을 물 14ml와 혼합했다. 이 혼합물에 4분 동안 염소 0.066g을 첨가했다. 실온에서 1.5시간 동안 정치시킨 후, 반응 혼합물을 여과시켰다. 섬유를 물로 세척하고, 진공 건조(40℃)시켰다. 섬유가 활성 염소 1.92mmole/g을 포함함이 요오드법 적정으로 나타났다.
[실시예 43]
디에틸렌글리콜 5ml와 2N 수성 수산화나트륨 용액 0.2ml의 용액을 40℃로 가열했다. 이 용액에 실시예 42의 생성물 0.12g을 첨가했다. 반응 혼합물을 2시간 동안 42℃에서 가열한 후 여과시켰다. 섬유를 물로 세척하고 진공 건조시켰다.
디에틸렌글리콜이 호프만 전위에 의해 섬유와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 44]
실시예 1C의 생성물 0.41g을 물 20ml와 염소 0.10g의 용액과 혼합했다. 실온에서 2시간 동안 정치시킨 후, 반응 혼합물을 기울여 따라 냈다. 섬유를 물로 세척하고 진공 건조(40℃)시켰다. 섬유가 활성 염소 0.70mmole/g을 포함함이 요오드법 적정으로 나타났다.
[실시예 45]
DEG 15ml와 2N 수성 수산화나트륨 0.4ml의 용액을 40℃로 가열하였다. 이 용액에 실시예 44의 생성물 0.3g을 첨가했다. 40℃에서 3시간 동안 정치시킨 후, 반응 혼합물을 기울여 따르고, 섬유를 물 및 메탄올로 세척하고 진공 건조(℃)시켰다.
디에틸렌글리콜이 호프만 전위에 의해 섬유와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 46]
실시예 44의 과정을 따르고, 펜던트 N-클로로아미드기를 갖는 비다공질 아크릴로니트릴 공중합체 필름을 생성시키는 반응을 위해 실시예 1D의 생성물 0.38g을 사용했다.
[실시예 47]
실시예 46의 생성물 0.05g, 데실아민 10ml 및 물 0.2ml의 혼합물을 3시간 동안 40℃에서 가열했다. 그리고 나서 반응 혼합물을 기울여 따라 냈다. 필름을 헵탄으로 여러번 세척하고, 진공 건조(실온)시켰다. 필름에 대한 물 접촉각은 107℃이었다.
[실시예 48]
트리(히드록시메틸)아미노메탄 5g과 물 5g의 혼합물을 55℃로 가열하자 혼합물이 맑은 용액으로 변했다. 용액을 50℃로 냉각시키고, 이 용액에 실시예 46의 생성물 0.12g을 첨가했다. 43℃에서 3시간 동안 정치시킨 후, 반응 혼합물을 기울여 따라 냈다. 필름을 물 및 메탄올로 세척하고 공기 건조시켰다. 물 접촉각은 54°이었다.
[실시예 49]
실시예 43의 생성물 0.0585g을 건조 아세토니트릴 0.582ml 내 DMAP 320μmoles 및 건조 아세토니트릴 1.450ml 내 FMP 290μmoles와 반응시키는 것을 제외하고는 실시예 27의 과정을 따랐다. 결과 생성물의 활성화 밀도는 241.0μmoles/g이었다.
[실시예 50]
N-메틸디에탄올아민 26ml, 물 0.70ml 및 실시예 2의 생성물 1.0g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 8의 과정을 따랐다.
N-메틸디에탄올아민이 호프만 전위를 통해 기질과 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다.
[실시예 51]
실시예 2의 생성물 3g, N,N-디에틸에틸렌디아민(DEAE) 100ml 및 물 2ml를 사용하고, 반응 혼합물을 3시간 동안 45℃에서 휘저어 섞는 것을 제외하고는, 실시예 8의 과정을 따랐다.
DEAE가 호프만 전위를 통해 기질과 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다. 비이드가 아미노기 1.03meq/g을 포함함이 수성 염산을 사용하는 적위차 적정에 의해 밝혀졌다.
[실시예 52]
글리신 52g과 35%(w/w)의 수성 수산화나트륨 52ml의 혼합물을 35℃로 가열하고, 맑은 용액을 얻었다. 상기 용액에 실시예 2의 생성물 4g을 첨가했다. 현탁액 비이드를 0.1N 수성 수산화나트륨 및 물로 세척하고, 진공 건조시켰다.
글리신이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다. 비이드가 카르복실레이트기 1.20meq/g을 포함함이 전위차 적정에 의해 밝혀졌다.
[실시예 53]
실시예 2의 생성물 3g, β-알라닌 39g 및 35%(w/w) 수성 수산화나트륨 35ml를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 52의 과정을 따랐다.
β-알라닌이 글리신이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다. 비이드가 카르복실레이트기 1.23meq/g을 포함함이 전위차 적정에 의해 밝혀졌다.
[실시예 54]
실시예 2의 생성물 3g, 6-아미노카프로산 42g, 35%(w/w) 수성 수산화나트륨 23ml를 사용하고, 35℃로 가열하기 전에 물 16ml를 6-아미노카프로산과 35% 수성 수산화나트륨의 혼합물에 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 52의 과정을 따랐다.
6-아미노카프로산이 호프만 전위를 통해 상기 비이드와 반응하였음을 적외선 분광법으로 확인하였다. 비이드가 카르복실레이트기 1.09meq/g을 포함함이 전위차 적정에 의해 밝혀졌다.
[실시예 55]
실시예 45의 0.10g을 건조 아세톤 3x40ml, 건조 아세토니트릴 5x40ml로 세척하고, 용매를 제거했다. 피브릴화 섬유를 4-디메틸아미노피리딘 0.07g을 함유하는 건조 아세토니트릴 8ml에 첨가했다. 건조 아세토니트릴 2.6ml 내 2-플루오로-1-메틸-피리디늄 p-톨루엔-설포네이트(FMP) 0.14g을 한번에 첨가하고, 용액을 2시간 동안 실온에서 덤블링시켰다. 섬유를 수집하고, 아세토니트릴 1x50ml 및 아세톤 2x100ml로 세척했다. 0.2N 수산화나트륨으로 분석(분석 과정을 위한 실시예 27을 보라)을 했을 때, 섬유는 활성화 히드록실기 127μmoles/g을 함유했다. 섬유 생성물이 MPTS기를 함유함이 증명되었다.
하기 실시예는 본 발명에 따라 생성된 다양한 생기질의 생성을 예증한다.
[실시예 56]
실시예 55의 생성물 0.6g을 증류수 3x13ml, 및 0.05N 탄산나트륨 1.13ml, pH=8.5(커플링 완충액)로 세척했다. 완충액을 제거하고, 소 혈청 알부민(BSA) 100mg을 함유하는 커플링 완충액 6.4ml를 첨가했다. 이를 3시간 동안 실온에서 덤블링시키고 나서, 4℃에서 2일간 덤블링시켰다. 섬유를 커플링 완충액 3x100ml 및 1.0N 염화나트륨 4x100ml로 세척했다. 섬유는 BSA 4.44mg(섬유의 7.3mg BSA/g)을 커플링시켰다. 이는 섬유상에 직접 피어스 BCA*프로테인 분석(Pierce BCA*Protein Assay)을 수행함으로써 측정되었다.
[실시예 57]
실시예 27의 생성물 1ml(활성화 히드록실기 31μmoles/비이드 ml로 제조했다)를 물 3x10ml, 0.05N 탄산나트륨 1x10ml, pH=8.5(커플링 완충액)로 세척했다. 커플링 완충액을 제거하고, 단백질 A 8mg을 함유하는 탈가스화된 커플링 완충액 1ml를 첨가했다. 이를 실온에서 24시간 동안, 그리고 4℃에서 24시간 동안 덤블링시켰다. 비이드를 커플링 완충액 내 0.5N NaCl 3ml로 세척하고 나서, 4x10ml 용액{0.5시간 동안 75/25(v/v) 메탄올/물 내 0.001N NaOH, 0.1 N LiCl}으로 세척했다. 0.01N 아세트산나트륨(pH=4.5) 1x10ml로 세척한 후, 비이드를 0.01N 트리스-HCl, 0.1% 아지드화나트륨(pH=8.5) 내 4℃에 저장했다. 비이드가 단백질 A와 커플링되었음을 알 수 있다.
[실시예 58]
섬유를 완전히 습윤시키는데 5배의 용액 부피가 사용되는 것을 제외하고는, 실시예 57의 과정에 따라, 실시예 55의 생성물 1.2g을 단백질 A 8mg과 반응시켰다. 비이드가 단백질 A와 커플링되었음을 확인했다.
[실시예 59]
실시예 57의 생성물(1ml)을 인산염 완충 염수(PBS)(0.10M 나트륨 포스페이트, 0.9% 염화나트륨, 0.01% 아지드화나트륨, pH=7.4)에 현탁시키고, 5ml 크로마토그래피 컬럼에 패킹시켰다. 비이드를 10% 메탄올 완충액(재생 완충액) 내 0.1% 아세트산 5ml로 세척하고 나서, 40ml/hr의 유량으로 PBS(결합 완충액; blinding buffer) 15ml로 세척했다. 보통 인간 혈청(NHS)을 NHS 1부에 대해 결합 완충액 2부로 희석시키고, 여과시켰다. 묽은 NHS 12ml를 컬럼을 통해 중력 공급시켰다. 결합 완충액 20ml로 비이드를 세척한 후, 정제된 IgG를 0.1N 글리신 pH=2.8 완충액으로 용출시켰다. 인간 IgG 13.5의 1% 용액의 280nm에서의 흡수 계수를 사용하여, 비이드의 결합 용량이 약 27.0mg IgG/비이드 ml임을 확인했다.
[실시예 60]
실시예 58의 피브릴화 섬유 생성물을 세 개의 4.76cm(17/8) 원(0.36g)으로 자르고, 카트리지{밀리포어(Millipore)} 내로 패킹시켰다. 실시예 59의 과정에 따라 IgG 결합에 대하여 섬유를 체크하였다. 결합 용량이 약 9.1mg IgG/섬유 g임을 알 수 있었다.
[실시예 61]
1,6-헥산디아민 15g, 디에틸렌글리콜 13.7g, 물 1.0ml 및 실시예 2의 생성물 1.0g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 8의 과정을 따랐다. 실시예 26의 방법으로 측정했을 때, 이들 비이드는 아민 169μmoles/비이드 ml를 포함했다.
[실시예 62]
에이치. 제이. 보헴(H. J. Boheme) 일행의 과정(J. of Chromatography, 69 (1972), 209-214)에 따라, 물 12ml 내 시바크론 블루(Cibacron Blue) F3G-A(시그마)0.4g을 60℃ 물 70ml 내 실시예 3의 생성물 2g에 첨가했다. 이를 1/2시간 동안 휘저어 섞고 나서, 염화나트륨 9g을 첨가했다. 이를 80℃로 가열하고 나서, 탄산나트륨 0.8g을 첨가했다. 이를 2시간 동안 휘저어 섞고 나서, 비이드를 수집하고 물 및 메탄올로 세척하여 짙은 청색 비이드를 얻었다. 시바크론 블루 염료가 우레탄-DEG 결합을 통해 비이드에 결합하였음을 측정하였다.
[실시예 63]
유도되지 않은 피브릴화 섬유 5.0g을 1.0N NaCl 10ml 용액, DI 물 및 포스페이트 완충 염수(PBS) 3x10ml(0.01M 나트륨 포스페이트, 0.9% 염화나트륨, 0.01% 아지드화나트륨, pH=7.4)로 5번 세척했다. BSA 100mg을 함유하는 PBS 10ml를 섬유와 접촉시키고, 이를 1시간 동안 실온에서 덤블링시켰다. 섬유를 증류수 4x10ml 및 PBS 10x10ml로 세척했다. 섬유상에 직접 피어스 BCA*프로테인 분석 시약을 사용하는 단백질에 대한 분석은, BSA 1.2mg이 비특이적으로 섬유에 결합함을 나타내었다(2.4mg BSA/섬유 g).
[실시예 64]
실시예 45의 생성물 0.5g을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 63의 과정을 따랐다. 상기 섬유는 비특이적으로 BSA에 결합함을 보였다.
[실시예 65]
스펀 아크릴산 야안 시료 1.13g을 실시예 1에서 기술한 바와 같이 처리했다. ESCA에 의한 표면 조사는 아미드기의 존재를 밝혔다.
[실시예 66]
BSA 25mg/비이드 ml를 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 37의 과정에 따라 활성화된 히드록실기 33μmoles/ml로 제조한 실시예 27의 생성물 1.0ml를 BSA와 커플링시켰다. 커플링의 양은 3.5mg BSA/비이드 ml이었다.
[실시예 67]
40% 에탄올, 60% 커플링 완충액(v/v)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 66의 과정을 반복했다. 커플링 양은 13.3mg BSA/비이드 ml이었다.

Claims (4)

  1. a) 기질 표면 상에 니트릴기의 일부 또는 전부를 아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 폴리아크릴로니트릴 또는 아크릴로니트릴과 하나 이상의 공단량체의 공중합체로 구성되는 기질을 알칼리 촉매, 과산화물, 및 임의로 환원제와 접촉시키고; b) 아미드기의 일부 또는 전부를 N-할로아미드기로 전환시키기에 충분한 시간 동안 및 반응 조건 하에서, 상기 기질을 할로겐화 시약과 접촉시키고; c) 표면 개질된 기질을 회수하는 것을 포함하여 구성되는, 기질 표면 상에 고르게 분포된 N-할로아미드기 및 임의로 니트릴기 및 아미드기를 갖는 폴리아크릴로니트릴 또는 그들의 공중합체 코어를 포함하여 구성되는 표면 개질된 기질의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기질이 다공질 비이드, 비다공질 시이트, 다공질 막, 중공 비다공질 섬유, 중공 다공질 섬유, 모노필라멘트, 야안, 피브릴화 섬유 또는 그들의 조합물로 구성되는 방법.
  3. a) 폴리아크릴로니트릴 도는 아크릴로니트릴과 하나 이상의 공단량체의 공중합체로 구성되는 코어와, b) 표면 상에 고르게 분포된 N-할로아미드기, 및 임의로 니트릴기 및 아미드기를 갖는 표면을 포함하여 구성되는 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기질이 다공질 비이드, 비다공질 시이트, 다공질 막, 중공 비다공질 섬유, 중공 다공질 섬유, 모노필라멘트, 야안, 피브릴화 섬유, 또는 그들의 조합물로 구성되는 조성물.
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