SI20641A - Metoda priprave polimerne mreže - Google Patents

Abstract

Predstavljeni izum se nanaša na postopek priprave polimerne mreže, ki vsebuje (i) enega ali več polimerov, ki so lahko med seboj povezani intramolekularno ali intermolekularno ali intra- in intermolekularno s kovalentnimi ali nekovalentnimi vezmi, (ii) konformacijo vsaj enega od polimerov prilagojeno do vsaj ene izmed šablonskih spojin s pridobitvijo vsaj ene prednostne konformacije vsaj enega polimera in (iii) vsaj ena od prednostnih konformacij po postopku (ii) je utrjena z zamreženjem.ŕ

Description

METODA PRIPRAVE POLIMERNE MREŽE

PODROČJE IZUMA

Predstavljeni izum se nanaša na postopek priprave polimerne mreže, na polimerne mreže, pripravljene po postopku opisanem v izumu, ter na uporabo polimerne mreže v različnih industrijskih aplikacijah.

OZADJE IZUMA

Polimerne strukture s porami, v katere se lahko selektivno veže substrat, so zanimive za veliko industrijskih aplikacij. V tej povezavi se lahko polimerne strukture uporablja v postopkih ločevanja substanc, v procesih katalize ali za senzorje.

Polimerne strukture opisane v WO 93/09075 so pripravljene s prosto-radikalno polimerizacijo iz monomer v sočasni prisotnosti reagentov zamreženja in substrata. Odtisnjeni polimeri naj bi se uporabljali v kromatografiji, katalizi, za biosenzoije ali sintetična protitelesa (pregled: Wulff G., 1995. Angew Chem, Int Ed Engl 34: 1812-1832). Tehnika odtisov ima veliko pomanjkljivosti, kot sta: nesprejemljivo široki signali elucije in nepopolna elucija substance pri kromatografskih testih, kar vodi do kontaminacije zaporednih frakcij produktov. Prav zaradi omenjenih pomanjkljivosti je opisana tehnika neprimerna za industrijo. Poleg omenjenega imajo imenovani polimerni nosilci nizko kapaciteto vezave substrata, ki je predvsem v območju tisočin, posledica tega so nizki kvantitativni dobitki in s tem neekonomičnost industrijskega postopka.

V članku avtorjev Menger et al., (1998. J Org Chem 63: 7578-7579) je opisan način proprave polimerov z uporabo kombinatorike. V kombinatorni zmesi, ki jo sestavljajo produkti reakcije med poliakril anhidridom in naključno izbranimi tremi ali štirimi amini, in predstavljajo štirinajst različnih aminskih kombinacij v 96 različnih območjih koncentracije, kar pripelje do 1344 različnih polimerov. S polimeri pripravljenimi na omenjeni način je bila opravljena katalitična hidrogenacije beta-hidroksiketona, vendar je bilo manj kot 1 % vseh polimerov ustreznih za postopek omenjene katalize izračunano iz hitrosti reakcije. V povezavi z omenjenimi eksperimenti so prišli do zaključkov, da v prisotnosti substrata, polimeri postopoma razvijejo boljšo sposobnost katalize. Izkazalo se je, da take polimerne strukture z izboljšano aktivnostjo niso stabilizirane. Dobljene labilne strukture so produkti uničenja katalitično aktivnejših struktur ob spremembah pH ali temperature.

Namen izuma je predstaviti postopek, ki omogoča pripravo polimernih mrež brez zgoraj omenjenih pomanjkljivosti.

POVZETEK IZUMA

Predstavljeni izum se nanaša na postopek priprave polimerne mreže, ki vsebuje:

(i) enega ali več polimerov, ki so lahko med seboj povezani intramolekulamo ali intermolekulamo ali intra- in intermolekulamo s kovalentnimi ali nekovalentnimi vezmi, (ii) konformacijo vsaj enega od polimerov prilagojeno do vsaj ene izmed šablonskih spojin s pridobitvijo vsaj ene prednostne konformacije vsaj enega polimera in (iii) je vsaj ena od prednostnih konformacij dobljena po postopku (ii) določena z zamreženjem.

PODROBEN OPIS

V obsegu izuma se izraz šablonska spojina uporablja za vse spojine, za katere je prilagojena vsaj ena od konformacij vsaj enega uporabljenega polimera. Med omenjene spojine prištevamo tudi tiste, ki omogočajo, ob interakcijah s polimerom, prednostne konformacije vsaj enega uporabljenega polimera. V tem primeru se med interakcije prišteva direktne interakcije s polimerom in tudi interakcije s polimernimi strukturami, ki izhajajo iz uporabljenih polimerov, kot je opisano v nadaljevanju.

Med šablonske spojine se uvršča kemijske spojine in tudi biološke strukture, kot so: mikroorganizmi (primer patogenih organizmov), prednostno virusi, bakterije ali paraziti. V enakem obsegu se med šablonske spojine prišteva tudi celice, fragmente ali celične dele, epitope, antigenske determinante ali receptorje.

V postopku izuma je koncentracija uporabljenih šablonskih spojin v raztopini ali suspenziji poljubna.

Prednostno je koncentracijsko območje šablonskih spojin od 0.25 do 300 mmol/1 in je odvisno od topila ali mešanice topil. Topila za raztapljanje šablonskih spojin so izbrana poljubno. Prednostne so organske ali vodne raztopine, med njimi kloro-ogljikovodiki z do tremi ogljikovimi atomi; nitrili, kot je acetonitril; estri, kot je etilacetat; ketoni, kot sta metiletil keton ali aceton; etri odprtih verig ali ciklov, kot sta: THF ali dioksan; aromatske spojine, kot sta toluen ali ksileni, ter mešanice dveh ali več spojin. pH raztopine je izbran poljubno in je lahko v skladu z zahtevami polimera ali šablonske spojine. Prednostno območje pH je od 3 do 12, oziroma od 4 do 9, oziroma od 6 do 8.

V okviru opisanega procesa izuma se izraz prednostna konformacija uporablja za opis konformacije polimera, kije pridobljena v enem ali več stopnjah postopka izuma. Entalpija interakcije med prednostno konformacijo polimera in šablonsko spojino naj bi bila večja kot entalpija interakcije med šablonsko spojino in konformacijo polimera določeno v predhodni stopnji priprave prednostne konformacije postopka izuma.

Razlika v entalpiji interakcije je več kot 0.419 kJ/mol, prednostno več kot 4.187 kJ/mol, oziroma večja kot 12.560 kJ/mol.

Kot je že nakazano in v nadaljevanju razloženo, se lahko polimerne mreže pripravljene po postopku izuma uporablja za ločevanje spojin. V primerih, ko je spojina, ki naj bi se jo ločevalo, v reakcijskih pogojih priprave polimerne mreže labilna ali je ni na voljo, se to spojino nadomesti s spojinami, s homologno strukturo, prednostno izosterično, oziroma s strukturno podobnimi spojinami, ki nato služijo kot šablonske spojine

Prilagoditev konformacije se prav tako lahko doseže z interakcijo polimera s šablonsko spojino. Z zamreženjem je mogoče povezati dve ali več identičnih ali različnih verig polimerov. Polimerna struktura dobljena na zgoraj opisan način, ki veže vsaj eno od šablonskih spojin, ima konformacijo polimerne strukture in uporabljenega polimera prilagojeno šablonski spojim.

Konformacija, ki veže vsaj eno šablonsko spojino, lahko nastane tudi z intramolekulamim zamreženjem verig polimera in s tem prilagodi konformacijo polimera za vezavo vsaj ene od šablonskih spojin. Opisan postopek intramolekulamega zamreženja velja za vse ustrezne polimere v obsegu izuma. Polimeri imajo molekulsko maso več kot 10000 g/mol, prednostno več kot 30000 g/mol, oziroma več kot 100000 g/mol.

V obseg izuma se prav tako šteje priprava konformacije polimernih struktur z inter- in intramolekulamim zamreženjem v odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin. Dobljena konformacija je prilagojena vsaj eni od šablonskih spojin s specifično selekcijo vsaj enega od polimerov in/ali vsaj enega od uporabljenih reagentov zamreženja. Kot je opisano, je mogoče koraka (ii) in (iii) izvesti sočasno. V procesu zamreženja v odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin je mogoče sintetizirati polimerne strukture, ki so grobo prilagojene vsaj eni od šablonskih spojin, ter doseči natančnejšo prilagoditev z nadaljnjimi koraki zamreženja v prisotnosti ali odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin.

Vsi polimeri, ki so lahko intra- in/ali intermolekulamo zamreženi in lahko vežejo vsaj eno od šablonskih spojin direktno ali po zamreženju, so prav tako vključeni v postopek izuma.

V tem kontekstu se izraz interakcija / kontakt / vezava nanaša na vse ustrezne kovalentne ali nekovalentne vezi.

Možne interakcije med vsaj enim uporabljenim polimerom ali polimerno strukturo, ki je pripravljena z intra- ali intermolekulamim zamreženjem, opisanim zgoraj, z vsaj eno od šablonskih spojin, so:

-vodikove vezi;

-dipol-dipol interakcije;

-van der Walsove vezi;

-hidro fobne interakcije;

-interakcije izmenjave naboja, na primer π-π;

-ionske interakcije;

-koordinacijska vez, na primer s prehodnimi kovinami;

-kombinacija omenjenih interakcij.

Polimer in/ali polimerna struktura se lahko kovalentno poveže z vsaj eno izmed šablonskih spojin. V primeru, ko je polimerna mreža, ki je pripravljena po postopku izuma, uporabljena v postopku ločevanja spojin, je prednostno, da nastanejo interakcije med polimerom in/ali polimerno strukturo in vsaj eno od šablonskih spojin na način, daje vsaj ena od šablonskih spojin reverzibilno vezana.

Po postopku izuma ima uporabljen polimer vsaj eno funkcionalno skupino, ki direktno kontaktira z vsaj eno od šablonskih spojin. Če je konformacija polimera, kije nastala z vsaj eno od šablonskih spojin, določena z zamreženjem, je mogoče, da je zamreženje nastalo preko funkcionalne skupine, preko katere kontaktira vsaj ena šablonska spojina. Prednostno ima polimer vsaj eno nadaljnjo funkcionalno skupino, preko katere lahko dosežemo zamreženje.

Izraz funkcionalna skupina uporabljen v obsegu izuma vključuje vse kemijske strukture, preko katerih nastanejo kovalentne in nekovalentne vezi. Verige ogljikovodikov, preko katerih nastanejo van der Walsove vezi, se prav tako prišteva med funkcionalne skupine.

Ustrezna struktura uporabljenega polimera je prisotna, če so funkcionalne skupine v polimeru glede na tip in/ali število in/ali gostota in/ali porazdelitev sposobne vezati specifično šablonsko spojino. Za uporabo so še primernejši polimeri, ki vežejo specifično šablonsko spojino dvo-, tro-, oligo- ali polivalentno na različnih položajih molekule. Za interakcije so lahko odgovorne tudi dve ali več funkcionalnih skupin, ki so opcijsko prostorsko porazdeljene in med seboj ločene z vsaj eno neaktivno skupino.

Izraz v polimeru uporabljen v kontekstu tega izuma, se nanaša na polimere, pri katerih se vsaj ena od funkcionalnih skupin uporablja za nastanek interakcij s substratom in/ali za zamreženje in je del verige polimera. Izraz se nanaša na polimere, pri katerih je vsaj ena funkcionalna skupina prisotna na vsaj eni od stranskih verig polimera. Izraz se prav tako nanaša na polimere, pri katerih je vsaj en tip funkcionalnih skupin prisoten tako na polimerni verigi, kot tudi na vsaj eni od stranskih verig polimera.

V postopku izuma se v splošnem lahko uporabi derivatizirane in nederivatizirane polimere. Vsaj ena od funkcionalnih skupin, ki je v polimeru potrebna za nastanek vezi med vsaj eno šablonsko spojino in/ali za zamreženje, je lahko prisotna v prvotnem polimeru in je ni potrebno vnašati v polimer s kasnejšo derivatizacijo. Kot primer so navedene aminske ali formilne skupine v polivinilaminu; hidroksilne ali acetilne skupine v polivinil alkoholih.

V postopku izuma je prav tako mogoče določiti interakcije med receptorjem in šablonsko spojino z uporabo receptorskih skupin pripravljenih za meijenje, z derivatizacijo vsaj enega uporabljenega polimera v derivatizirani obliki. V obsegu izuma je na stopnjo derivatizacije mogoče vplivati tako, da s tem omogoči najboljši stik s šablonsko spojino. Prav tako je mogoče konformacijo vsaj enega polimera prilagoditi v odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin s specifično vgraditvijo določenih variacij zamreženja, oziroma s specifično vgraditvijo interakcijskih variacij v polimer z vpeljavo funkcionalnih skupin z derivatizacijo.

Če je v postopku izuma eden ali več polimerov najprej derivatiziran in nato v postopku izuma uporabljen, je lahko omenjena derivatizacija izvedena po vseh ustreznih postopkih, tudi po postopkih poznanih iz stanja tehnike.

Tri različne poti, ki so opisane v Antonietti M & Heinz S, (1992. Nachr Chem Tech Lab 40 (3): 308-314), se prav tako lahko uporabljen za opremljanje polimerov z ustreznimi funkcionalnimi skupinami z receptorskimi skupinami in njihovo derivatizacijo. Derivatizirani polimeri so lahko dobljeni z naključno polimerizacijo ali ko-polimerizacijo, s pripravo ko-polimemih blokov, oziroma s pripravo površinsko funkcionalnih polimernih delcev. Pri opisanem načinu se najprej pripravi derivate monomerov, ki nato tvorijo polimere.

Naslednji način derivatizacije polimera je s polimerom analognimi reakcijami med polimeri s funkcionalnimi skupinami in spojinami za derivatizacijo.

Derivatizacija polimerov se lahko s heterogeno reakcijo izvede na trdnem nosilcu. V to skupino je vključena aktivacija in imobilizacija nosilcev, pri katerih je nukleofilna spojina v večini primerov heterogeno vezana na polimer, na primer, epoksi poliakrilni ester ali BrCN-sepharose™ (Mohr P, Holtzhauer M, Kaiser G, 1992. Imunosorption Techniques, Fundamental and Application, Akademie Verlag, Berlin :34-40).

Prednostno je lahko v obsegu izuma (i) na voljo derivatiziran polimer, ki je pripravljen med polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino in vsaj enim aktivacijskim reagentom ali derivatom le tega in je reakcija lahko izvedena v homogenem ali heterogenem mediju, prednostno homogeno.

Običajno je aktivacijski reagent izbran tako, da v času reakcije reagira z vsaj eno izmed funkcionalnih skupin polimera, ter s tem izboljša njeno reaktivnosti v naslednji reakciji z derivatizacijsko spojino.

Prav tako predstavljeni izum opisuje proces, v katerem je reakcijski produkt med polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino in aktivacijskim reagentom reagiral z deri vatizacij skim reagentom.

V obsegu postopka izuma je tudi mišljeno, da lahko polimer z vsaj eno funkcionalno skupino sočasno reagira, na primer, v smislu reakcije v eni posodi, z vsaj enim aktiviranim in/ali neaktiviranim derivatizacijskim reagentom in/ali aktivacijskim reagentom.

Poleg omenjenega se lahko vpelje z reakcijo med aktiviranim polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino in derivatizacijskim reagentom tudi željeni radikal.

V primeru, ko je polimer reagiral z različnimi aktivacijskimi reagenti, imajo lahko aktivirane funkcionalne skupine različno aktivnost do enega ali več deri vatizacij skih reagentov. V obsegu izuma je mogoče na omenjeni način selektivno derivatizirati funkcionalne skupine polimera. Izraz selektiven se nanaša na polimer, ki ima dve ali več funkcionalnih skupin, ki so si med seboj različne, ter reagirajo z dvema različnima aktivacijskima reagentoma tako, da naslednja reakcija z derivatizacijskimi spojinami omogoči specifično derivatizacijo aktiviranih funkcionalnih skupin, ki so aktivirane z enim od omenjenih dveh aktivacijskih reagentov in je to posledica pravila, da so nekatere aktivirane funkcionalne skupine bolj reaktivne do derivatizacijskih spojin od drugih aktiviranih funkcionalnih skupin.

Prav tako je v obsegu izuma mogoče, da produkt reakcije med aktivacijsko spojino in polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino, v nadaljevanju reagira s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino.

Predstavljeni izum prav tako razkriva zgoraj opisan postopek, pri katerem je derivat aktivacijskega reagenta pridobljen s predhodno reakcijo med aktivacijskim reagentom in derivatizacij sko spoj ino.

Polimer z vsaj eno funkcionalno skupino lahko reagira z različnimi produkti, ki izhajajo iz reakcije aktivacijskih reagentov in derivatizacijskih spojin. Iz tega sledi, da lahko z polimerom reagira mešanica spojin, kot na primer, reakcijski produkti med aktivacijskim reagentom in dvema ali več derivatizacijskimi spojinami. Mešanica prav tako lahko vsebuje reakcijske produkte nastale med derivatizacij sko spojino in dvema ali več aktivacij skimi reagenti. Po potrebi lahko polimer reagira z reakcijskimi produkti dobljenimi z reakcijo dveh ali več različnih aktivacijskih reagentov in dveh ali več različnih derivatizacijskih spojin. Iz tega sledi, da so lahko uporabljeni različni reakcijski produkti reakcije aktivacij skega reagenta in derivatizacij ske spojine, posamič in v želj enem zaporedju s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino.

Prav tako predstavljeni izum vključuje postopek, pri katerem polimer z vsaj eno funkcionalno skupino reagira z vsaj dvema različnima derivatoma aktivacij skega reagenta in je reakcija izvedena postopoma z vsakim derivatom posebej.

Uporabljeni so lahko vsi aktivacijski reagenti poznani iz literature. Kot referenca služi članek Mohr et al. in opisuje povzetek serije aktivacijskih reagentov, ki jih je mogoče uporabiti za aktivacij o različnih funkcionalnih skupin.

Kot primer so omenjeni estri kloroformne kisline in estri kloroformne kisline z elektron prostimi radikali.

Predstavljeni izum opisuje postopek, v katerem aktivacijski reagent izhaja iz skupine s sledečo strukturo (I):

kjer sta skupini Ri in R₂ identični ali različni in sta lahko: ravna veriga, razvejana veriga ali sta skupini med seboj povezani, kar privede do karbociklov ali heterociklov, ter sta izbrani tako, da aktivacijski reagent ali derivat aktivacijskega reagenta lahko reagira v homogeni fazi s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino.

Skupini Ri in R₂ sta lahko, na primer: cikloalkil, cikloalkeni, alkil, aril ali aralkil radikali z do 30 ogljikovimi atomi.

Predstavljeni izum predstavlja postopek, v katerem aktivacijski reagent izhaja iz skupine s sledečo strukturo (Γ):

kjer so skupine od R3 do Rio identične ali različne in so lahko: vodik, ravna veriga, razvejana veriga, alkil, aril, cikloalkil, heterocikel in aralkil radikali z do 30 ogljikovimi atomi, prav tako sta lahko dve ali več skupin od R₃ do Rio povezani, kar privede do karbociklov ali heterociklov in so izbrane tako, da aktivacijski reagent ali derivat aktivacijskega reagenta lahko reagira v homogeni fazi s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino.

Predstavljeni izum predstavlja postopek, v katerem aktivacijski reagent izhaja iz skupine s sledečo strukturo (Π):

kjer so lastnosti skupin od R3 do Rio definirane zgoraj.

Predstavljeni izum opisuje postopek, v katerem aktivacijski reagent izhaja iz skupine s sledečo strukturo (II), kot je opisano zgoraj, kjer so skupine od R3 do Rio prednostno vodiki.

Spojine s strukturo (I), (Γ) in (II) so lahko pripravljene z vsemi poznanimi postopki stanja tehnike. Postopek za pripravo 0NB-C1 je opisan v Henklein P. et al, 1986. Z Chem 9: 329. Z uporabo aktivacijskih reagentov ali derivatov aktivacijskih reagentov lahko na zgoraj opisan način modificiramo vse polimere z vsaj eno funkcionalno skupino, ki je reaktivna do aktivacijskih reagentov.

V postopku izuma so uporabljeni polimeri z vsaj eno funkcionalno skupino, ki ima vsaj eno nukleofilno enoto.

Primeri prednostnih funkcionalnih skupin polimera z vsaj eno funkcionalno skupino so: OH, opcijsko substituirani amin, SH, OSO₃H, SO3H, OPO₃H₂, OPO₃HRn, PO₃H₂, PO3HR11, COOH in mešanica dveh ali več skupin, kjer je skupina R11 v vsakem posamičnem primeru izbrana tako, da aktivacijski reagent ali derivat aktivacijakega reagenta lahko reagira s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino v homogeni in/ali heterogeni fazi. Polimeri z vsaj eno funkcionalno skupino lahko vsebujejo tudi polarno skupino, na primer -CN.

Med polimere z vsaj eno funkcionalno skupino se prišteva sintetične in naravne polmere. Izbira omenjenih polimerov temelji na potrebi procesa izuma in je odvisna od reakcije le tega v homogeni fazi in namena uporabe derivatiziranega polimera.

V kontekstu izuma, izraz polimer prav tako vključuje spojine z visoko molekulsko maso, ki so opisane v polimerni kemiji kot oligomeri.

Brez namena omejevanja na določene polimere, so v nadaljevanju našteti nekateri primeri polimerov z vsaj eno funkcionalno skupino:

-polisaharidi, na primer celuloza, amiloza, dekstrani;

-oligosaharidi, na primer ciklodekstrini;

-hitozan;

-polivinil alkohol, poli-Thr, poli-Ser;

-polietilenamin, polialilamin, polivinilamin, polivinilimidazol, polianilin, polipirol, poli-Lys;

-poli(meta)akrilna kislina (estri), poliitakonska kislina, poli-Asp;

-1010

-poli-Cys.

V postopek izuma se načeloma lahko vključujejo poleg homopolimerov in kopolimerov tudi blokovni kopolimeri, naključni kopolimeri. V tem kontekstu lahko omenimo kopolimere z nefunkcionalnimi komponentami, kot sta: kostiren ali koetilen ali kopolimer, kot je kopirolidon.

Če so polimeri v postopku derivatizirani v homogeni tekoči fazi, da se doseže optimalna topnost, se prednostno uporablja polimere z mešano funkcionalnostjo ali alternativno predderivatizirane polimere, kot so:

-delno ali popolno alkilirana ali acetilirana celuloza;

-polivinilacetat/polivinil alkohol;

-polivinil eter/polivinil alkohol;

-N-butilpolivinilamin/polivinilamin.

Lahko je uporabljena tudi mešanica polimer/kopolimer. Uporabljene so lahko vse ustrezne mešanice polimer/kopolimer, na primer, mešanica polimerov in kopolimerov omenjenih zgoraj in naslednjih:

-poli(akrilna kislina)/co-vinil acetat;

-polivinilalkohol/co-etilen;

-polioksimetilen/co-etilen;

-modificirani polistireni, na primer: kopolimeri stirena z (meta)akrilno kislino (estri); -polivinilpirolidon in njegovi kopolimeri z poli(meta)akrilati.

Vsi zgoraj omenjeni polimeri, ki so dosegljivi za derivatizacijo, so lahko v postopku izuma uporabljeni v nederivatizirani obliki.

Reakcijski produkt med polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino in aktivacijskim reagentom, kot je spojina s strukturo (II), lahko reagira z derivatizacijsko spojino, kot je že opisano zgoraj.

Uporabljeni so lahko vsi reagenti, ki reagirajo z aktiviranim kopolimerom in vodijo direktno in indirektno do želj enega derivatiziranega polimera. Prav tako so lahko v procesu izuma kot deri vatizacij ske spojine uporabljene spojine z vsaj eno nukleofilno skupino. Primer uporabnih derivatizacijskih spojin s splošno formulo: HY-Ri2, kjer Y predstavlja O, NH, NR13 ali S, ter R12 in R13, ki sta v splošnem prosto izbrana, na primer: alkil ali aril radikal, kije opcijsko ustrezno substituiran.

-1111

Prav tako je mogoča reakcija aktiviranega polimera s kiralnimi nukleofilnimi spojinami, na primer: bomeol, (-)-mentol, (-)-efedrin, a-feniletilamin, adrenalin, dopamin.

Prav tako se v postopek izuma prišteva reakcija med aktiviranim polimerom in mono- ali polihidroksi alkoholi ali tioli, ki vsebuje aminsko skupino. Polimer z vsaj eno funkcionalno skupino, kije aktiviran, na primer z ONB-C1, reagira selektivno z aminsko skupino monoali polihidroksi alkoholom, ki vsebujejo aminsko skupino ali z aminsko skupino mono- ali polihidroksi tioli, ki vsebujejo aminsko skupino. OH ali SH skupine, ki so vpeljane v polimer, so lahko v naslednji stopnji ponovno aktivirane z enim od aktivacijskih reagentov opisanih zgoraj, s tem se doseže podaljšanje verige in razvejanje, kar je odvisno od uporabljenih alkoholnih ali tiolnih skupin.

Polimer z vsaj eno funkcionalno skupino lahko po postopku izuma reagira z aktivirano derivatizacijsko spojino, ki je bila pridobljena z reakcijo med aktivacijskim reagentom in derivatizacijsko spojino.

V okviru postopka izuma, aktivirani derivati aminov, alkoholov, tiolov, karboksilnih kislin, sulfonske kisline, sulfatov, fosfatov ali fosforne kisline prednostno reagirajo s polimeri z eno funkcionalno skupino, prednostno so spojine aktivirane z ONB-C1.

Omenjeni aktivirani derivatizacijski reagenti, ki lahko reagirajo s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino, imajo sledeče splošne strukture od (ΙΠ) do (IX):

(ΠΙ)

(IV)

N-0 b

-1212

N-O.

Fm o O

-^SR16

N-O. N

,.A

N OR

O OH „ ΎΥ¹⁸ *4 O O O (VII) n O

(VIII)

N-O.

R4 o O'

C^R” ⁵ n 0

^N-° _/0

..

Rj O θ ^R20 (ix) skupine od R3 do R11 so definirane zgoraj, skupine od R14 do R20 so lahko tudi kiralne spojine. V obsegu procesa izuma so spojine izbrane tako, da reakcija med polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino in spojino poteka v homogeni fazi. Substituente od R14 do R20 so izbrane glede na željene interakcije s substratom. Skupine od R14 do R20 so lahko

-1313 identične ali različne in so lahko radikali, ki vsebujejo vodik, ravne verige ali razvejane verige alkila, arila ali aralkil radikala s do 30 ogljikovimi atomi ali odgovarjajoči heteroatomi.

Polihidroksi amini, alkoholi, tioli, karboksilne kisline, sulfonske kisline, sulfati, fosfati ali fosfonske kisline lahko reagirajo z aktivacijskim reagentom in reakcijski produkt lahko reagira s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino. Opisan primer so polioli.

Prav tako je očitna akti vacij a derivatizacijskih spojin, ki vsebujejo dve ali več različnih tipov zgoraj omenjenih skupin. Le te pa nato reagirajo s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino. Aminoalkoholi so lahko predstavniki omenjenih skupin.

V obsegu izuma so lahko polihidroksi derivatizacijske spojine selektivno delno ali v celoti aktivirane z uporabo akti vacij skega reagenta in reagirajo s polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino.

Reakcijo med polimerom z vsaj eno funkcionalno skupino in aktivirano polihidroksi derivatizacijsko spojino se lahko uporabi tudi v postopku izuma za zamreženje polimera in v nadaljevanju za stabilizacijo polimera in/ali razvejane polimera, ob dejstvu, da je na razpolago ustrezen polimer po (i).

Z reakcijo polimera z vsaj eno funkcionalno skupino z aktivirano derivatizacijsko spojino in z reakcijo polimera z vsaj eno funkcionalno skupino z aktivacijskim reagentom in nato z reakcijo med naslednjim produktom in derivatizacijsko spojino po postopku izuma je mogoče pripraviti derivate polimera, ki imajo zelo različno prostorsko ureditev in so lahko uporabljeni za veliko število aplikacij, pri katerih je prostorska ureditev ključnega pomena. Tako je mogoče pripraviti polimerne strukture raznih oblik, kot so las tanke palice ali glavniki, mreže, košare, posode, cevi, lijaki ali kletke.

V tukaj opisani diskusiji se v obsegu izuma navaja derivate polimerov, ki imajo vsaj eno receptorsko skupino, ki ima nalogo vezave biološkega ali sintetičnega kemijskega substrata.

Derivati narejeni za merjene vezave biološkega substrata vsebujejo odgovarjajočo receptorsko skupino, ki ima strukture ali dele struktur, ki se pojavljajo v naravi, ki služijo za vezavo in lahko kontaktirajo z biološkimi substrati. V tem kontekstu so navedeni primeri: encim, aminokislina, peptid, sladkor, amino sladkor, kislina sladkoija ali skupine oligosaharidov in njihovi derivati. Pri zgoraj opisani skupini receptorskih spojin je ključnega pomena, da je tudi v tem primeru nespremenjen način vezave receptorja z

-1414 naravnim substratom. To pomeni, daje v okviru izuma mogoče pridobiti sintetične encime, vezalne domene protiteles ali druge fiziološke epitope. V obseg izuma se prav tako vključuje polimer z vsaj tremi funkcionalnimi skupinami, med katerimi je vsaj ena receptorska skupina aminokislinski preostanek ali derivat aminokislinskega preostanka. Primeri verjetnih aminokislin so:

- alifatske aminokisline: glicin, alanin, valin, leucin, izoleucin;

- alifatske aminokisline, ki imajo hidroksi skupino: serin, treonin;

- aromatske aminokisline: fenilalanin, tirozin, triptofan;

- aminokisline z bazično stransko verigo: lizin, arginin, histidin;

- aminokisline s kislo stransko verigo: asparaginska kislina, glutaminska kislina;

- aminokisline z amidno stransko verigo: asparagin, glutamin;

- aminokisline s stransko verigo, ki vsebuje žveplo: cistein, metionin;

- modificirane aminokisline: hidroksiprolin, γ-karboksiglutamat, O-fosfoserin;

- derivati zgoraj omenjenih aminokislin, na primer: esterificirane aminokisline na karboksi skupini ali karboksilne skupine z alkil ali aril radikali, ki so lahko ustrezno substituirani. Namesto aminokislin se lahko vključi enega ali več di- ali oligopeptidov, pri čemer so prednostni homopeptidi, ki so sintetizirani iz identičnih aminokislin. Primeri nekaterih peptidov, ki jih je mogoče uporabiti so: hippuma kislina in beta-, gama- ali druga strukturna izomera aminokisline in peptidov, ki iz njih izhajajo, na primer depsipeptidi.

V postopku izuma so v splošnem uporabljeni aktivacijski reagenti s splošno strukturo (X):

Spojina je označena tako, daje Ro lahko halogen ali radikal (X¹)

-1515 skupine R'i, R'2, Ri in R'2 so lahko identične ali različne in so lahko: vodik, ravna veriga ali razvejana veriga alkila, arila, cikloalkil, heterocikel ali aralkil radikal z do 30 ogljikovimi atomi. Skupine R'i in R'2, Ri in R'2 ali R'i in R'2 in Ri in R'2 lahko pripadajo vsaj enemu karbociklu ali vsaj enemu heterociklu ali tvorijo vsaj en heterocikel. Kot primer so tukaj navedene spojine, ki imajo sledeče strukture od (Xi) do (Χ39)· (Xi)

Cl (X₂) o

(x₃) o

o (Χ4) o

(X₅) (Xe)

-1616

(Χ₇)

(¾)

(Χ₉)

(Χίο)

(Xn)

ΗΟ

ΗΟ'

(Χΐ2)

-1717

-1818

Ο

(Χ₂₃)

-1919

Ο

F

F (X₂₅)

(X₂₇)

-2020

Ο

H₂5^C12 (Χ₃₀)

(Χ₃₂)

-2121

(Χ₃₄)

(^Χ36)

(Χ₃₇)

(Χ₃₈)

-2222

kjer je R' vodik ali ravna veriga ali razvejana veriga, opcijsko substituiran alkil, aril ali aralkil radikal z do 30 ogljikovimi atomi.

V obsegu predstavljenega izuma je lahko zamreženje po (iii) doseženo tako, da dve ali več verig derivatiziranega ali nederivatiziranega polimera reagira direktno ena z drugo. Omenjeno je mogoče doseči tako, da so skupine, ki so bile vpeljane v polimer z derivatizacijo, prostorsko porazdeljene na način, da lahko nastanejo kovalentne in/ali nekovalentne vezi med temi skupinami. V splošnem je mogoč nastanek kovalentne in/ali nekovalentne vezi med skupinami, ki so vezane na eno polimerno verigo in/ali med skupinami, ki so vezane na dve ali več polimernih verig na način, da se lahko z zamreženjem med seboj poveže dve ali več polimernih verig.

Prav tako lahko nastane povezava med vsaj enim polimerom s funkcionalnimi skupinami prisotnimi v polimeru ali vpeljanimi v polimer z ustreznim postopkom derivatizacije in nosilnim materialom, kot je razloženo.

Prav tako je mogoče za zamreženje uporabiti enega ali več ustreznih reagentov zamreženja, s katerimi se lahko s kovalentnimi ali nekovalentnimi vezmi poveže skupine v polimerni verigi ali skupine, ki so vezane na več verig, ki se lahko med seboj razlikujejo in so lahko derivatizirane.

Prav tako je mogoče z izbiro vsaj enega polimera pripraviti kompozicijo, ki je potrebna za kasnejše zamreženje. V obsegu izuma je mogoče v času derivatizacije izbrati derivatizacijsko spojino glede na kemijsko sestavo za kasnejšo uporabo pri zamreženju. Derivatizacijska spojina lahko vsebuje skupine, ki so selektivne glede kovalentne in/ali nekovalentne vezave.

Vse poznane spojine poznane iz stanja tehnike lahko služijo za spojine zamreženja. Zamreženje je lahko izvedeno na način reverzibilne kovalentne vezave, ireverzibilne kovalentne vezave, nekovalentne vezave, na primer ionske interakcije, prenos naboja. Postopki zamreženja in reagenti so razloženi v Hanm KK et al. 1984. Int J Biochem 16:

-2323

129; Ji ΤΗ et al. 1983. Meth Enzymol 91: 580; Means G & Freeney RE, 1990. Bioconj Chem 1: 2.

Kot primer nekovalentnega zamreženja je tukaj navedeno zamreženje s spremembo pH, ko sta vsaj ena bazična in vsaj ena kisla skupina povezani med seboj. Na primer, zamreženje lahko poteka med dvema bazičnima skupinama. Na primer polialilamini so lahko zamreženi med seboj, z dodatkom dibazične kisline, kot je glutama kislina, v primeru dveh kislih skupin, npr. zamreženje poliakrilne kisline med seboj poteka ob dodatku bifunkcionalnega etilendiamina. Prav tako lahko nekovalentno zamreženje nastane z nastankom kovinskih kompleksov s prostimi koordinacijskimi vezmi. Nekovalentno zamreženje je prednostno reverzibilno in je prednostno uporabno za pripravo polimernih mrež pripravljenih po postopku izuma za hitre sistematske študije interakcij. V okviru nekovalentnega zamreženja, se le to nanaša tudi na interakcije, ki so bile že opisane zgoraj, vključno z interakcijami med šablonsko spojino in polimerno strukturo.

Primeri kovalentne reverzibilne vezave so: vezava preko disulfidnih vezi, preko labilnih estrov ali iminov, kot so Schiffove baze ali enamini.

Dolžina verig reagentov za zamreženje je načeloma poljubna in je prilagojena zahtevam določenega procesa. Prednostna dolžina ogljikovodikove verige reagenta zamreženja je med 2 in 24 ogljikovimi atomi, oziroma med 2 in 12 ogljikovimi atomi in prednostno med 2 in 8 ogljikovimi atomi.

Primeri reagentov zamreženja za kovalentno ireverzibilno povezovanje so bi- ali polifunkcionalne spojine: dioli, diamini, dikarboksi kisline. Na primer, bifunkcionalni reagent zamreženja lahko reagira z aktiviranim derivatom polimera, oziroma obratno, aktiviran reagent zamreženja reagira z neaktiviranim derivatom polimera. Reverzibilno kovalentno zamreženje je lahko doseženo s povezavo dveh žveplovih atomov, do nastanka disulfidnega mostička med dvema skupinama, ki pripadata eni ali dvema verigama polimera ali z nastankom Schiffove baze. Zamreženje z ionskimi interakcijami poteka preko dveh radikalov, katerih struktura je, na primer, kvartemi amonijev ion in struktura drugega je, na primer, -COO' ali -SO3'.

Primer povezave preko vodikovih vezi je vezava med dvema komplementarnima paroma baz s strukturo:

-2424

/

Na splošno so lahko polimeri, ki so namenjeni za nekovalentno vezavo, sintetizirani na komplementarni način, ki je komplementaren na mesta zamreženja, oziroma strukturne enote, ki so si komplementarne, na primer: kislina/ triamin ali uracil/ melamin. Za nekovalentno zamreženje je lahko reagent zamreženja komplementaren mestu zamreženja na polimerni verigi. Primer tega je uporaba aminske skupine na verigi polimera in dikarboksilne kisline, kot reagenta zamreženja.

Po postopku izuma, zamreženje poteka z uporabo reagenta zamreženja, ki je lahko produkt kondenzacije, ki nastane z reakcijo med vsaj eno funkcionalno skupino prve nizkomolekularne spojine z vsaj dvema funkcionalnima skupina in vsaj eno funkcionalno skupino druge nizko-molekularne spojine z vsaj dvema funkcionalnima skupina, ki je lahko identična ali različna od prve nizko-molekularne spojine z vsaj dvema funkcionalnima skupina, kar privede do kondenzacijske spojine. Postopek, ki je opisan tukaj, vključuje predhodno aktivacijo vsaj ene funkcionalne skupine, ki je vključena v reakcijo, z reakcijo s spojino s strukturo (XI):

O

(XIi) kot je definirano zgoraj.

Primeri (aktiviranega) reagenta zamreženja so spojine naslednjih struktur od (XIi) do (ΧΙ17).

-2525

(ΧΙι)

(xi₂)

(Χΐ₃)

(ΧΙ₄)

(Χΐ5)

-2626

(ΧΙ₇)

(¾)

Ο

(ΧΙ₉)

(ΧΙιο)

-2727

(ΧΙπ)

(ΧΙι₄)

(ΧΙΐ5)

-2828

(XIl6)

Ο

ο (ΧΙπ)

Primer reagenta zamreženja po postopku izuma je dimerna spojina, ki je pripravljena iz fenilalanina in leucina po spodaj opisanem postopku:

H

NH₂ o <

OH

H

O

fenilalanin leucin

o —Phe-Leu-reagent zamreženja

-2929

Primer sinteze kondenzacijske spojine, ki se po postopku izuma uporablja kot reagent zamreženja, je opisan v reakcijskih shemah (A) in (B), pri katerih je radikal BNO predstavljen s strukturo (XII)

Reakcijska shema (Α):

Reakcijska shema (Β):

-3030

S postopkom, v katerem so pripravljeni aktivirani ali neaktivirani reagenti zamreženja, je mogoče specifično pripraviti polimere, ki so nato uporabljeni v procesu izuma in katerih konformacija je lahko prilagojena vsaj eni šablonski spojini. Prav tako je mogoče, da v okviru procesa sinteze kondenzacijske spojine pride do priprave polimera, ki je derivatiziran po že zgoraj opisanem postopku. Prav tako je lahko pripravljen že derivatiziran polimer.

Na splošno lahko pri kovalentnem zamreženju nastanejo vezi etra, amida, karbonata, hidrazida, uretana ali spojin uree ali tio-analogov ali dušikovih-homologov.

V obsegu procesa izuma je konformacija vsaj enega polimera prilagojena v prisotnosti vsaj ene šablonske spojine po (ii).

-3131

Prav tako se predstavljeni izum nanaša na postopek, kot je opisan zgoraj, označen s tem, da je prilagoditev po (ii) izvedena v prisotnosti vsaj ene šablonske spojine.

Prav tako je mogoče vsaj en polimer raztopiti ali suspendirati v eno ali več ustreznih topil, ter zmešati skupaj z vsaj eno šablonsko spojino.

Sočasno je mogoče k raztopini dodati vsaj en polimer, ki vsebuje vsaj eno šablonsko spojino raztopljeno v vsaj enem topilu in je šablonska spojina lahko prisotna v suspenziji. Primer šablonske spojine, ki je prisotna v suspendirani obliki, so mikrodelci.

Prav tako je mogoče dodati vsaj eno šablonsko spojino k raztopini, v kateri je prisoten raztopljen ali suspendiran polimer.

Očitno je, da se lahko uporabi skupaj eno ali več topil, pri čemer je v vsaj enem topilu prisotna raztopljena ali suspendirana oblika polimera in je v vsaj enem topilu prisotna v raztopini ali suspenziji vsaj ena šablonska spojina.

V primeru dveh ali več polimerov, ki se med seboj razlikujejo in/ali dveh ali več različnih uporabljenih šablonskih spojin, je lahko vsak polimer in/ali vsaka šablonska spojina raztopljena ali suspendirana ločeno v enem ali več topilih in so nato posamične raztopine in/ali suspenzije pomešane skupaj.

V povezavi z omenjenim lahko raztopina vsebuje dve ali več topil, v katerih je vsaj en polimer in/ali vsaj ena šablonska spojina prisotni v raztopljeni ali suspendirani obliki.

Prav tako je mogoče začeti s šablonsko spojino, ki je vezana kovalentno ali v obliki kompleksa na vsaj en polimer, pri čemer je prednostna kovalentna reverzibilna povezava. Sočasno je lahko polimer, na katerega je vezana šablonska skupina, tisti, katerega konformacija je v nadaljevanju procesa prilagojena tej ali drugi šablonski spojini. Prav tako je mogoče vpeljati šablonsko spojino v postopek preko polimera, vendar konformacija polimera v nadaljevanju ni prilagojena tej ali drugi šablonski spojini, omenjeni polimer lahko ostaja v polimerni mreži ali je iz polimerne mreže odstranjen z ustreznim postopkom.

Po postopku izuma je z zamreženjem določena vsaj ena konformacija vsaj enega od polimerov, ki je nastala v raztopini ali suspenziji ali v raztopini in suspenziji v prisotnosti vsaj ene od šablonskih spojin. Na voljo so vse metode zamreženja.

V obsegu postopka izuma je lahko dodan eden ali več reagentov zamreženja v raztopino ali suspenzijo ali raztopino in suspenzijo.

-3232

V okviru postopka izuma zamreženje poteka tako, da nastane ena ali več kovalentnih ali nekovalentnih ali kovalentnih in nekovalentnih vezi med vsaj eno funkcionalno skupino vsaj enega polimera in eno ali več funkcionalnih skupin vsaj enega naslednjega polimera.

V omenjenem primeru so pogoji reakcije izbrani na način, da je najprej prilagojena konformacija vsaj enega polimera vsaj eni šablonski spojini in je dobljena konformacija utijena z zamreženjem s specifično izbiro reakcijskih pogojev.

Funkcionalne skupine posameznih polimerov, med katerimi se vzpostavijo vezi, se lahko v tem primeru nahajajo v individualni polimerni verigi. Prav tako je mogoče, daje vsaj ena izmed funkcionalnih skupin, ki je vpletena v proces, sestavni del ene ali več stranskih verig individualnega polimera. Vsaj ena od stranskih verig vsaj enega uporabljenega polimera lahko vsebuje dve ali več funkcionalnih skupin, ki so sposobne nastanka kovalentnih in nekovalentnih vezi.

Očitno je, da postopek vključuje tudi proces, pri katerem dve ali več funkcionalnih skupin uporabljenih polimerov, ki so med seboj identične ali različne, lahko reagirajo direktno ena z drugo intra- ali intermolekulamo z nastankom vsaj ene kovalentne ali nekovalentne vezi in dvema ali več funkcionalnimi skupinami uporabljenih polimerov, ki so lahko prav tako med seboj identični ali različni, ki so intra- ali intermolekulamo zamrežene preko vsaj enega reagenta za zamreženje.

Predstavljeni izum vključuje tudi proces, pri katerih vsaj dva podobna ali različna reagenta zamreženja najprej reagirata med seboj s tvorbo vsaj ene kovalentne in/ali nekovalentne vezi, kar privede do novega reagenta zamreženja. Novo nastali reagent zamreženja lahko najprej reagira z vsaj eno funkcionalno skupino vsaj enega polimera in nato z naslednjo funkcionalno skupino vsaj enega naslednjega polimera. Prav tako lahko poteka reakcija nove spojine zamreženja sočasno. Predstavljen izum vključuje procese, pri katerih prilagoditev po (ii) poteka preko utrditve po (iii) tako, da sta v tem primeru (ii) in (iii) videti kot združen korak.

Zamreženje z reakcijami med dvema ali več funkcionalnimi skupinami z ali brez reagenta zamreženja lahko poteka intra- in intermolekulamo. Po izumu lahko zamreženje poteka tudi samo intra- ali intermolekulamo. Prav tako se v izum vključuje postopek zamreženja, ki poteka intra- in intermolekulamo, kjer v primeru uporabljenih dveh ali več različnih polimerov, intermolekulamo zamreženje poteka samo med podobnimi polimeri ali samo med različnimi polimeri ali med podobnimi in različnimi polimeri.

-3333

Prilagoditev konformacije vsaj enega polimera in vezava vsaj ene dobljene prednostne konformacije poteka prednostno sočasno.

Izvedljivo je, daje vsaj en reagent zamreženja v stiku z vsaj enim polimerom in z vsaj eno šablonsko spojino.

Če zamreženje poteka v odsotnosti reagenta zamreženja, je mogoče izbrati pogoje reakcije tako, da prilagajanje konformacije vsaj enega polimera in zamreženje potekata sočasno. Prav tako je mogoč, da vsaj en uporabljen reagent zamreženja vsebuje vsaj eno funkcionalno skupino, ki ni uporabljena za nastanek kovalentnih ali nekovalentnih vezi, ki tvorijo zamreženje polimera. Iz omenjenega sledi, da vsaj ena od opisanih funkcionalnih skupin kontaktira z vsaj eno šablonsko spojino. Poleg vsaj enega polimera lahko tudi vsaj en reagent zamreženja veže vsaj eno šablonsko spojino. Prav tako se v izum vključuje prilagoditev konformacije vsaj enega polimera vsaj eni šablonski spojini z vezavo polimera in reagenta zamreženja, ki intermolekulamo zamreži polimer z drugim polimerom ali intramolekulamo zamreži polimer z vsaj eno šablonsko spojino.

Prednostna konformacija, ki je bila dobljena po (ii) in utrjena po (iii), se lahko določi z reagentom zamreženja in jo je moč izvesti z reakcijo med reagentom zamreženja, polimerom in šablonsko spojino pred vezavo.

V okvir postopka izuma se uvršča postopek, pri katerem so reagent zamreženja, polimer in šablonska spojina med seboj mešani pri nizki temperaturi, prednostno med 0 in -70°C, kar povzroči vzpostavitev kontaktov in močno inhibira zamreženje. Ob dvigu temperature pride do medsebojnih povezav.

V obsegu postopka izuma je prav tako vključeno v izum, da prednostna konformacija po (ii) nastane z interakcijo vsaj enega reagenta zamreženja z vsaj eno šablonsko spojino. Prav tako lahko vsaj en reagent zamreženja reagira najprej z vsaj enim polimerom z nastankom vsaj ene kovalentne ali nekovalentne vezi in simultano ali v sosledju kontaktira z vsaj eno šablonsko spojino, pri tem prednostna konformacija reakcijskega produkta nastane z zamreženjem polimera in reagenta zamreženja in je nastala prednostna konformacija vezana z reakcijskim produktom med reagentom zamreženja in polimerom z nadaljnjim polimerom ali intramolekulamo z zamreženjem.

Predstavljeni izum razlaga zgoraj opisan postopek, za katerega je značilno, da na nastanek prednostne konformacije po (ii) vplivajo interakcije med vsaj enim reagentom zamreženja in vsaj eno šablonsko spojino.

-3434

Prav tako je mogoče, da prednostna konformacija nastane z reakcijo med dvema ali več funkcionalnimi skupinami, ki so lahko prostorsko porazdeljene na eno ali več stranskih skupin enega ali več polimerov in dobljena struktura, ki kontaktira z vsaj eno šablonsko spojino nastane na način, da prednostna konformacija nastane z zamreženjem z vsaj enim reagentom zamreženja ali z reakcijo vsaj dveh funkcionalnih skupin vsaj enega polimera, ki vsebuje prednostno konformacijo.

V obseg izuma se vključuje postopek priprave konformacije po (ii) v dveh ali več stopnjah postopka.

Predstavljeni izum se nanaša na postopek, ki za pripravo konformacije potrebuje dve procesni stopnji.

V prvem koraku pride do kontakta vsaj enega polimera z vsaj eno šablonsko spojino, kot je razloženo v zgoraj opisanem postopku, kar deformira konformacijo vsaj enega polimera. Drugi korak postopka vključuje dodatek vsaj ene naslednje šablonske spojine, ki se razlikuje od prvotne šablonske spojine. Opisan postopek opisuje način prilagoditve konformacije vsaj enega polimera do vsaj druge šablonske spojine.

Prav tako se lahko uporabi vsaj dva različna polimera in z dodatkom vsaj ene šablonske spojine v prvem koraku in z dodatkom vsaj ene šablonske spojine v drugem koraku prilagodimo konformacijo drugega polimera vsaj eni naslednji šablonski spojini.

Prav tako je mogoče uporabiti več kot dva različna polimera v enem koraku v vsakem primeru, da omogočimo prilagoditev konformacije polimera vsaj eni dodani šablonski spojini v vsakem koraku v vsakem primeru.

Prav tako je mogoče uporabiti številne različne polimere in se konformacija prvega polimera s šablonsko spojino v enem koraku prilagodi s specifično izbiro reakcijskih pogojev in nato se v naslednjem koraku s spremenjenimi reakcijskimi pogoji z identično šablonsko spojino prilagodi konformacija drugega polimera, ki se razlikuje od predhodnega, . V tem primeru je šablonska spojina lahko dodana v prvem in v drugem koraku. Prav tako je mogoče dodati zadostno količino šablonske skupine v prvem koraku, da ni potrebno dodajati šablonske spojine v naslednjih korakih procesa prilagajanja konformacije polimera. Očitno se v obseg izuma vključuje postopek, pri katerem v enem koraku postopka deformacije pride do spremembe reakcijskih pogojev samoiniciativno na način, da privede do prilagoditve konformacije identičnih ali nadaljnjih polimerov do šablonske spojine brez zunanjega vpliva na reakcijske pogoje. V omenjeni kontekst se

-3535 uvršča, na primer, sprememba temperature in/ali viskoznosti sistema. Prav tako je mogoče, da v postopku prilagoditve konformacije pride do spremembe agregacije reaktantov v enem koraku. Na primer, z dodatkom šablonske spojine in s spremembo konformacije pride do spremembe agregatnega stanje polimera iz raztopine v suspendirano trdno obliko in obratno iz suspendirane trdne oblike se lahko polimer raztopi.

Prednostno je v proces izuma vključeno, daje v vsaj enem koraku konformacija vsaj enega polimera, ki je rezultat prilagoditve, utrjena z zamreženjem. Predstavljen izum opisuje postopek, kije označen s tem, daje prilagoditev konformacije po (ii) izvedena v vsaj dveh korakih in je vsaj enkrat konformacija utrjena z zamreženjem.

Prav tako je lahko konformacija vsaj enega polimera prilagojena v enem koraku in je lahko vsaj ena konformacija utrjena z zamreženjem, kot je opisano zgoraj. V naslednji stopnji je vsaj ena konformacija identičnega ali drugega polimera prilagojena do vsaj ene šablonske spojine, kjer je vsaj ena šablonska spojina identična ali različna od tiste uporabljene v prvem koraku. Prednostna konformacija, ki je dosežena v naslednji stopnji je lahko po potrebi utrjena z zamreženjem.

Prednostno se v postopek izuma vključuje, da je vsaj prednostna konformacija, ki je rezultata zadnjega koraka prilagoditve, utrjena z zamreženjem. Funkcionalne skupine, ki so lahko prisotne in ležijo zunaj polimerne mreže, lahko reagirajo z vsaj enim reagentom, ki tvori zaključne čepe. Skupina spojin, ki tvori zaključne čepe, je lahko katera koli spojina, ki povzroči popolno deaktivacijo funkcionalne skupine, oziroma deaktivacijo funkcionalne skupine do določenih reakcij. Spojine, ki tvorijo zaključne čepe, so lahko vse spojine poznane iz stanja tehnike. Glede na substrat je lahko zaključna spojina izbrana iz skupine, ki ni donor vodika.

Prednostno je to -N(CH3)2 oziroma -O-CH₃.

Prav tako se lahko prednostno za zaključke uporabi sterične skupine, kot je radikal t-butila ali opcijsko ustrezen substituiran radikal benzila.

S postopkom dodajanja zaključkov ali ustreznih nadaljnjih reakcij se lahko doseže vpeljava, kot pravilo, nespecifičnih interakcijskih mest v polimerno mrežo.

Prav tako je prednosten proces, v katerem je prilagoditev konformacije izvedena v dveh ali več stopnjah in je po vsaki stopnji pridobljena prednostna konformacija utrjena z zamreženjem.

-3636

Predstavljeni izum se prav tako nanaša na zgoraj opisan postopek označen s tem, da je po vsakem koraku dobljena prednostna konformacija iz tega koraka utrjena z zamreženjem. Glede na postopek je lahko omenjeno napotek k prilagoditvi in zamreženju opisanem zgoraj. Prilagoditev in zamreženje sta lahko izvedljiva zaporedno ali sočasno v enem koraku, kot je razloženo zgoraj.

Očitno je, da po postopku izuma, ni potrebno, da je vsaj ena izmed šablonski spojin prisotna v enem ali alternativno večih korakih, pri katerih je konformacija vsaj enega polimera prilagojena vsaj eni od šablonskih spojin.

Izum, ki se prav tako nanaša na zgoraj razložen postopek, je označen s tem, da je lahko vsaj en korak postopka izveden v odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin.

Prav tako se lahko doseže, da na konformacijo vpliva intramolekulamo zamreženje enega ali dveh ali več polimerov, ali intermolekulamo zamreženje enega ali dveh ali več polimerov, ter je prednostna konformacija, ki je dobljena z zamreženjem, prilagojena eni ali več šablonskim spojinam. Kemijska struktura polimerov ali/in specifična narava vsaj ene od spojin zamreženja je lahko izbrana tako, daje vsaj ena prednostna konformacija, ki nastane z zamreženjem, prilagojena vsaj eni od šablonskih spojin.

Iz drugega gledišča je lahko konformacija prilagojena brez zamreženja v odsotnosti vsaj ene šablonske spojine v enem ali več korakih. Prav tako je mogoče, da je v prvem koraku konformacija izoblikovana z dodatkom vsaj ene spojine zamreženja brez zamreženja. V to skupino so vključeni tudi primeri, pri katerih reagent zamreženja reagira z enim ali več polimeri, pa prednostna konformacija še ni utijena.

Prednostno je postopek izuma izveden na način, daje vsaj ena prednostna konformacija, ki je dobljena iz vsakega koraka postopka, utrjena z zamreženjem ne glede na to ali je prilagoditev izvedena v prisotnosti ali odsotnosti vsaj ene šablonske spojine.

V smislu zgoraj opisanega postopka izuma, pri katerem vsaj ena od šablonskih spojin ni prisotna v enem ali večih korakih nastajanja konformacije, je mogoče, da se prilagodi vsaj ena od konformacij vsaj enega od polimerov postopoma do vsaj ene šablonske spojine. V prvem koraku je lahko konformacija utijena tako, da je le rahlo prilagojena vsaj eni od šablonskih spojin. V naslednjem koraku je konformacija iz prvega koraka, lahko ponovno prilagojena in je nova konformacija, ki je izboljšana do vsaj ene od šablonskih spojin v primeijavi s konformacijo prvega koraka, lahko utijena. Imenovani postopek se lahko

-3737 nadaljuje z izboljševanjem konformacije toliko časa, da se doseže prednostna konformacije.

Vsi ustrezni postopki so lahko prilagojeni postopnemu prilagajanju konformacij.

Primer stopenjske prilagoditve konformacije je postopek, ki vključuje v določenem koraku uporabo enega ali več reagentov zamreženja, katerih dolžina verige je krajša kot dolžina verige reagenta zamreženja v predhodnem koraku postopka. V opisanem primeru zamreženja ima dobljena konformacija dvo- ali tro-dimenzionalne pore različnih velikosti, ki se ožijo stopenjsko. Prav tako je v izum vključen postopek, ki vpeljuje uporabo identičnega reagenta zamreženja v dveh ali večih korakih, ki pa zamreži v različnih korakih različne polimere na enak način, kar povzroča intramolekulamo zamreženje na različnih mestih polimera ali povzroča intramolekulamo zamreženje v enem koraku in intermolekulamo zamreženje v naslednjem koraku.

Prav tako je mogoče zamenjati kemijsko strukturo reagenta zamreženja, ki ni nujno sprememba dolžine verige, ali pa poleg tega vključuje tudi spremembo dolžine verige tako, da so v različnih korakih postopka zamreženi različni polimeri in/ali so polimeri zamreženi v vsakem primeru med seboj intra- in/ali intermolekulamo na različnih mestih.

V izum je vključen postopek, kjer do zamreženja pride v prvem koraku in v naslednjih korakih, kar je izvedeno z reakcijo vsaj enega reagenta zamreženja, preko katere nastaja zamreženje tudi v naslednjih korakih, na primer, z zamreženjem vsaj ene funkcionalne skupine, ki je rezultat zamreženja v prvem koraku ali je vgrajena v polimerno strukturo, ki je bila dobljena s prvim zamreženjem z vsaj eno spojino zamreženja uporabljeno v prvem koraku.

V stopenjskem prilagajanju se lahko narava in koncentracija vsaj enega reagenta zamreženja ločeno prilagaja v vsakem koraku. Prav tako se lahko poleg omenjenega spreminja reakcijske pogoje, kot so: narava topila, pritisk, temperatura, pH raztopine in/ali suspenzije ali enega ali več nadaljnjih ustreznih parametrov, v katerih poteka zamreženje. Če prilagajanje in vezava potekata v več korakih, je stopnja zamreženja na korak zamreženja na splošno poljubna. Stopnja zamreženja na korak je prednostno v območju med 2 in 5 % in celotna dosežena stopnja zamreženja je prednostno od 8 do 30 %. Procenti podani na en korak so v vsakem primeru podani na število monomemih enot polimerne verige, kije zamrežena samo z eno nadaljnjo polimerno verigo. Procent celotne dosežene stopnje zamreženja je izračunan na celotnem številu enot monomera v polimerni

-3838 mreži. Stopnja zamreženja polimerne verige, ki je zamrežena z dvema nadaljnjima polimernima verigama, ima vrednost zamreženja na korak v območju od 4 do 10% po dobljenih rezultatih.

Zaradi zamreženjaje polimerna mreža skonstruirana tako, da ima dvo- in tro-dimenzionalne celice, preko katerih polimerna struktura kontaktira z vsaj eno izmed šablonskih spojin. Stopnja zamreženja in/ali reagenti zamreženja so izbrani tako, da je onemogočen nastanek prostorsko omejenih mehurčkov topila v teh celicah polimerne strukture. Na te lastnosti interakcijskih celic je mogoče vplivati s kemijsko naravo uporabljenega polimera in/ali spojine zamreženja, na primer, hidrofilne skupine povzročijo težaven dostop topila do interakcijskih celic v primeru, ko se uporablja polarno topilo.

Pri računalniškem modeliranju so upoštevani specifična izbira vsaj enega od uporabljenih polimerov, narava vsaj ene spojine zamreženja, različne dolžine verig in/ali kemijska struktura reagentov zamreženja, dosežena stopnja zamreženja in vsi nadaljnji parametri, ki so pojasnjeni tukaj, kar omogoča pripravo napovedi in ocen v postopku izuma.

Očitno je, da reakcijskih pogojev, ki so potrebni za eno stopnjo postopka ni nujno definirati od zunaj, ampak so lahko vzpostavljeni s samim postopkom tega koraka. Kot primer je tukaj omenjena sprememba temperature zaradi endo- ali eksotermne reakcije, spremembe pH zaradi nastanka produktov zamreženja ali prehod iz homogene v heterogeno fazo, ki je lahko posledica netopnosti polimera ali polimerne strukture zaradi zamreženja in je tako prisotna v suspenziji.

V primeru, ko sta stopenjsko prilagajanje in vezava opravljena v prisotnosti šablonske spojine, je lahko, po vsakem koraku postopka, šablonska spojina odstranjena iz dobljene polimerne strukture in v naslednjem koraku dodana nova identična ali druga šablonska spojina. Šablonska spojina je lahko odstranjena, v primeru raztopine s filtracijo, osmozo ali dializo ali odstranjena iz trdnega nosilca.

Vsi različni načini izvedbe postopka opisanega zgoraj za stopenjsko pripravo, ki so izvedeni v odsotnosti vsaj ene šablonske spojine, so lahko vključeni v procesne stopnje v obliki, ko je vsaj ena šablonska spojina prisotna, če prisotnost vsaj ene šablonske spojine dovoljuje specifični vključek.

Polimerna struktura, ki je prilagojena številnim šablonskim spojinam, ki se med seboj razlikujejo, je pripravljena z zamreženjem polimerne strukture v enem ali več korakih v odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin. Na primer, priprava zamreženja polimernih

-3939 struktur z dvo- in/ali tro-dimenzionalnimi porami, ki so dosegljive šablonskim spojinam in je kemijska struktura por nameščena tako, da lahko šablonske spojine kontaktirajo s porami. Prav tako je mogoče, da so vse pore podobne, dosegljive vsem različnim šablonskim spojinam in nameščene tako, da šablonske spojine lahko kontaktirajo s temi porami. Prav tako je mogoče, da nastanejo dve ali več por, ki so med seboj različne, kjer je lahko vsak tip pore dosegljiv vsaj eni izmed prednostnih šablonskih spojin. Prav tako je verjetno, da nekatere pore niso dosegljive prednostni šablonski spojini, vendar se jih naredi dosegljive z nadaljnjo adaptacijo, na primer, z zamreženjem do vsaj ene od željenih šablonskih spojin.

V okviru postopka izuma je v pripravo polimerne mreže vključen vsaj en ustrezen nosilni material.

Izraz ustrezen nosilni material vključuje vse nosilne materiale, ki lahko kontaktirajo kovalentno in/ali nekovalentno z vsaj enim uporabljenim polimerom in/ali z vsaj eno nastalo strukturo iz vsaj enega koraka, v katerem je potekalo prilagajanje po (ii) in/ali vezava po (iii). Prav tako ta izraz vključuje nosilne materiale, ki so lahko zamreženi kovalentno ali nekovalentno z vsaj enim uporabljenim polimerom in/ali z vsaj eno dobljeno strukturo iz vsaj enega koraka, v katerem je potekalo prilagajanje po (ii) in/ali vezava po (iii) z uporabo vsaj ene spojine za zamreženje.

V uporabi so lahko nosilni materiali, ki so topni v vsaj enem topilu, v katerem je pripravljena polimerna mreža ali so prisotni v suspenziji kot trdni nosilci. Prav tako je mogoče, da v primerih, ko je za pripravo polimerne mreže potrebna zamenjava topila ali dodatek topila, vsaj eden izmed nosilnih materialov, ki je v začetku prisoten v suspenziji trdnih delcev, nato preide v raztopino in obratno, najprej raztopljen nosilni material preide v suspenzijo trdnih delcev. Če je uporabljenih dva ali več nosilnih materialov, so le ti lahko prisotni med seboj ločeno v raztopini ali v suspenziji trdnih delcev.

V primeru, ko je vsaj en nosilni material trden, je lahko oblika njegove površine poljubna. Primeri so: ravna površina kot so steklene ali kovinske plošče; ukrivljena površina ali površina vključena v porozni material, kot so: tubulame ali spužvaste površine, na primer: zeoliti, silikagel, celulozne kroglice.

Predstavljen izum vključuje tudi dele postopka izuma, po katerih je polimerna mreža pripravljena na vsaj enem od ustreznih nosilnih materialov.

-4040

Predstavljen izum se nanaša tudi na postopek, v katerem je polimerna mreža pripravljena na vsaj enem od ustreznih nosilnih materialov.

Prav tako je mogoče, daje najprej pripravljena polimerna mreža, ki je nato dodana k vsaj enemu nosilnemu materialu. Polimerna mreža je lahko pripravljena v prisotnosti vsaj enega nosilnega materiala in nato z zamreženjem dodana na isti ali drugi nosilni material. Če priprava polimerne mreže poteka v dveh ali več korakih, je mogoče pripeljati dobljene polimerne strukture iz katerega koli koraka v kontakt z vsaj enim nosilnim materialom, na katerega se lahko vežejo z zamreženjem. Če sta uporabljena dva ali več nosilnih materialov, so le ti lahko uporabljeni skupaj ali ločeno eden od drugega. V primeru stopenjske priprave polimerne mreže, je mogoče po vsakem koraku dodati nosilni material, kije lahko po vsakem koraku drugačen, če je to primemo.

Postopek izuma omogoča variacijo, kjer nosilni material lahko vpliva na konformacijo vsaj enega polimera, ki je prilagojen vsaj eni šablonski spojini v vsaj enem koraku. Nosilni material je lahko polimer ali polimerna mreža, kjer se lahko polimerna mreža, ki je pripravljena po izumu, uporablja kot nosilni material. Na voljo je splošen proces za pripravo nastanka številnih zaporednih si pozitivnih in negativnih odtisov.

Polimerna mreža je pripravljena po postopku, v katerem je vsaj en polimer v plasteh nanesen na vsaj en nosilni material.

Izraz plasti uporabljen v obsegu predstavljene aplikacje vključuje dva tipa plasti. Prvi način vključuje nanos vsaj enega od polimerov v zviti konformaciji in v drugem načinu je vsaj en polimer nanesen v pretežno neurejeni konformaciji.

Vsaj en polimer je nanesen tako, daje v pretežno nezapleteni obliki, kar je izvedeno tako, da je kontakt z nosilnim materialom in/ali plastjo polimera vzpostavljena kar se da blizu nad theta točko. Za pripravo raztopine, v kateri je raztopljen vsaj en polimer in pripeljan v kontakt z nosilnim materialom in/ali polimernim plaščem, je izbrano topilo ali mešanica topil tako, da je polimer prisoten v pretežno nezviti obliki. Kjer je mogoče, se nezvita oblika polimera lahko doseže s specifično izbiro pogojev reakcije, kot so temperatura, pH ali pritisk. Med zvitjem polimera in porazdelitvenim koeficientom polimera, kije kar se da velik, poteka optimizacija. Pogosto uporabljeni polimeri imajo molsko maso vsaj približno 30000 g/mol. Prednosten je nanos predvsem monomolekulamih prevlek.

Topila ali mešanice topil ali reakcijski pogoji so lahko izbrani na način, da se vsaj en polimer v raztopini nahaja v bližini nad theta točko. Pogosto uporabljeni polimeri imajo

-4141 molsko maso vsaj približno 30000 g/mol in predstavljajo aplikacije polimerov v zviti obliki.

Topila ali mešanice topil ali reakcijski pogoji so izbrani na način, da se vsaj en polimer v raztopini nahaja v bližini pod theta točko. Prednosten je predvsem nanos v nanodelcih, ki nastanejo iz vsaj enega polimera.

Nanos plasti je mogoč s kontaktom med vsaj enim nosilnim materialom z ustreznim polimerom, polimer je spontano urejen na vsaj en nosilni material v plasti pod izbranimi reakcijskimi pogoji, kjer je vsaj ena konformacija polimera prilagojena in utajena v prisotnosti ali odsotnosti vsaj ene šablonske spojine, kot je razloženo zgoraj. Prav tako je mogoče nanesti dva ali več polimerov sočasno, ki so na nosilni material pod izbranimi reakcijskimi pogoji spontano naneseni v plasteh. Tudi v tem primeru je vsaj ena konformacija vsaj enega polimera prilagojena in utijena v prisotnosti ali odsotnosti vsaj ene šablonske spojine.

Za aplikacijo so lahko uporabljeni vsi polimeri, ki so bili predhodno že omenjeni. Molska masa uporabljenega polimera jev območju od 2000 do 100000 g/mol, prednostno od 5000 do 30000 g/mol.

Aplikacija enega ali več polimerov v plasteh je izvršena v posameznih korakih.

Predstavljen izum se prav tako nanaša na zgoraj opisan postopek, označen s tem, daje vsaj en polimer nanesen na vsaj en nosilni material v vsaj dveh zaporednih korakih.

Kot je razloženo zgoraj, je mogoče najprej pripraviti polimerno strukturo, ki jo sestavljajta dve ali več plasti in je priprava le tega lahko izvedena v enem, oziroma alternativno večih korakih. V enem ali več nadaljnjih korakih je lahko ta polimerna struktura nanesena na vsaj en nosilni material in če je primemo se polimerni strukturi doda vsaj še eno plast v enem ali več nadaljnjih korakih. Prilagoditev konformacije vsaj enega izmed vključenih polimerov se lahko izvede po enem ali več zgoraj opisanih postopkih. V postopku izuma je mogoče pripraviti nanodelce in predvsem nanesti nanodelce na nosilni material, ki je prisoten v raztopljeni, koloidni ali suspendirani obliki.

V obsegu izuma je v prvem koraku nanesena ena ali več plasti vsaj enega polimera na vsaj en nosilni material. V vsaj enem nadaljnjem koraku je nanesena vsaj ena nadaljnja plast na dobljeno strukturo. Vsaka plast je lahko sestavljena iz identičnih polimerov ali alternativno iz dveh ali več polimerov, ki se med seboj razlikujejo. Prilagoditev vsaj ene konformacije vsaj enega vključenega polimera je opravljena na en ali več načinov opisanih zgoraj.

-4242

Nanos vsaj enega polimera v plasteh na vsaj en nosilni material je opravljen po postopku, kjer je plast polimera najprej nanesena kovalentno, prednostno nekovalentno na vsaj en nosilni material. Dodan je vsaj en reagent zamreženja v odsotnosti ali prisotnosti vsaj ene šablonske spojine, na način, da reagent zamreženja reagira preko vsaj ene funkcionalne skupine s polimerom, kije nanesen na nosilni material. Reakcija reagenta zamreženja naj bi bila prednostno taka, da bi predominantni del le tega lahko v nadaljevanju reagiral z vsaj eno nadaljnjo funkcionalno skupino z naslednjim polimerom, ki je nanesen v naslednji plasti. V naslednjem koraku je vsaj en naslednji polimer nanesen in zamrežen s plastjo prvega polimera z reakcijo, v katero so vključene že omenjene funkcionalne skupine. Vsaj eden ali več korakov lahko sledi omenjenemu, pri čemer reagent zamreženja lahko v vsakem primeru reagira s plastjo polimera, vsaj eden nadaljnji polimer je dodan in nova polimerna plast nastane z zamreženjem s predhodno nastalo plastjo polimera. Vsak od opisanih korakov je lahko izveden v prisotnosti ali odsotnosti vsaj ene šablonske spojine.

V primeru priprave polimerne mreže v plasteh v prisotnosti ali odsotnosti vsaj ene šablonske spojine, se je potrebno pod določenimi okoliščinami pri pripravi nove plasti izogniti zamreženju med plastmi, ki so že nanesene na nosilni material in/ali med polimeri, ki so namenjeni za pripravo nove plasti. V tej povezavi naj bi bili omenjeni trije prednostni postopki, po katerih lahko dosežemo nanos plasti, pri postopkih (a) in (b) se lahko prednostno uporabi nespecifičen in neselektiven reagent zamreženja:

(a) Prvi način vključuje reakcijo med že naneseno plastjo polimera in vsaj enim reagentom zamreženja pri nizki temperaturi in omenjeni reagent zamreženja reagira prednostno enostransko. Temu je nato dodan vsaj en prednostno raztopljen polimer. Z ustrezno spremembo reakcijskih pogojev dosežemo, da zamreženje poteka v večini z dodanim polimerom.

(b) Drugi način vključuje reakcijo med polimerno strukturo, ki jo sestavljajo en ali več polimernih plasti in je nanesena na nosilni material, ter dodano raztopino polimera, iz katerega nastane druga polimerna plast, in raztopino reagenta zamreženja. Z ustreznimi hitrimi ali počasnimi modifikacijami reakcijskih pogojev lahko ustvarimo pogoje, pri katerih vsaj en reagent zamreženja reagira sočasno s polimerno plastjo, ki je že prisotna in s polimeri, ki naj bi formirali naslednjo plast. Zaradi entropije zamreženja, ki naj bi potekalo, to vodi do nastanka nove mrežen in onemogoči neželjeno zamreženje.

-4343 (c) Pri tretjem načinu je reakcija izvedena ob dveh različnih temperaturah ali vrednostih pH ali topila ali mešanic topil ali drugih razlik v reakcijskih pogojih z uporabo specifičnega ali selektivnega reagenta zamreženja.

Prednostno je metoda (a) izvedena tako, da reagent zamreženja kontaktira z zadnjo naneseno polimerno plastjo pri temperaturi, pri katerih je reagent zamreženja statistično enakomerno porazdeljen preko celotne že prisotne polimerne plasti in poteka reakcija med prisotno polimerno plastjo in reagentom zamreženja. V tem kontekstu so temperature, pri katerih je reakcija izvedena, med 0 in -70 °C.

V tem postopku je lahko izbira drugih reakcijskih pogojev, kot so pH, narava topila, koncentracija reagenta zamreženja v topilu, uporabljena na način, da se reakcija zamreženja med reagentom zamreženja in polimerno plastjo ne prične toliko časa, dokler ni reagent zamreženja enakomerno porazdeljen preko prisotne polimerne plasti.

S primemo spremembo pogojev lahko v naslednjem koraku enakomerno porazdeljen reagent zamreženja reagira z že prisotno plastjo polimera na način, da reagent zamreženja večinoma reagira preko ene ali več funkcionalnih skupin in vsaj ena funkcionalna skupina reagenta zamreženja, preko katere le ta reagira z naslednjo plastjo polimera, ne reagira z že prisotno plastjo polimera. Po pravilu opisan postopek poteka pri nižjih temperaturah, na primer v območju med 0 in -10 °C. Prednostno se v tem postopku uporablja reagente zamreženja s kratko verigo in/ali imobilizacijo plasti polimera. Načini vpeljave zamreženja so prav tako lahko ultrazvok in fotokemično zamreženje.

Prav tako je očitno, v primeru primernega reagenta zamreženja in/ali v primeru že prisotne plasti polimera, da je reakcijski postopek mogoče nadzorovati s spremembami pH in/ali variacijami topil in/ali dodatka modifikatoijev in kombinacija ene ali vseh mogočih metod.

V obsegu tega postopka se lahko uporabi specifične metode, ki se jih uporabi z namenom zaviranja vezave polimera ali stimulacije vezave le tega v naslednjem koraku.

Prednostno je metoda po (a) izvedena tako, da raztopina, ki vsebuje vsaj en reagent zamreženja in vsaj en polimer, pride v kontakt z zadnje naneseno plastjo vsaj enega polimera pri reakcijskih pogojih, pri katerih v začetku reakcija ne poteče, kljub temu da sta reagent zamreženja in polimer nanesena statistično enakomerno preko že prisotnega polimera.

Kot je že opisano v povezavi z metodo (a), ta proces poteka pri nizkih temperaturah, po pravilu, v območju med 0 in -70 °C.

-4444

Pri izbiri drugih reakcijskih pogojev, kot so pH, narava topila, koncentracija reagenta zamreženja v topilu, v okviru prednostnih pogojev procesa, je prav tako potrebno paziti, da reakcija med reagentom zamreženja in plastjo polimera, oziroma reakcija med polimerom, ki naj bi bil nanesen, in reagentom zamreženja, ne poteka in sta reagent zamreženja in nanesen polimer statistično enakomerno porazdeljena preko že prisotne polimerne plasti.

V naslednjem koraku so pogoji reakcije modificirani na način, da reagent zamreženja reagira z obema s plastjo že prisotnega polimera in z nanesenim polimerom za naslednjo plast. V te prmeru je mogoče, da najprej reagira reagent zamreženja z že prisotnim polimerom in nato s polimerom, ki je nanesen za pripravo nove polimerne plasti. Prav tako je mogoče, da reagent zamreženja simultano reagira z že prisotno polimerno plastjo in nanesenim polimerom, da nastane nova polimerna plast. Prav tako je mogoče, da statistično enakomerno porazdeljen reagent zamreženja najprej reagira s statistično enakomerno porazdeljenim nanesenim polimerom in nato reakcijski produkt reagira z že prisotno polimerno plastjo. Če reakcije reagenta zamreženja z že prisotno polimerno plastjo na eni strani in z nanesenim polimerom na drugi strani ne poteka sočasno, je mogoče z variacijo reakcijskih pogojev najprej izvesti eno od reakcij in z nadaljnjo spremembo reakcijskih pogojev izvesti preostalo reakcijo.

V okviru modifikacije reakcijskih pogojev je potrebno poudariti uporabo vseh možnosti in kombinacij opisanih zgoraj. Predvsem se to nanaša na stopnjo nanosa nove polimerne plasti, pri katerih je prav tako mogoče uporabiti specifične metode, da najprej preprečijo vezavo polimera in nato stimulirajo le to v naslednjem koraku. Načini vpeljave zamreženja so prav tako lahko ultrazvok in foto-kemično zamreženje.

Uporaba ultrazvoka ali foto-kemičnega zamreženja sta očitni metodi, ki jih je v principu mogoče uporabiti zelo splošno v katerem koli koraku zamreženja, tudi v primeru postopka predstavljenega v izumu.

Izraz selektiven/specifičen reagent zamreženja se v kontekstu predstavljenega izuma nanaša na reagent zamreženja, ki vsebuje dve ali več funkcionalnih skupin, od katerih vsaj ena skupina v primerjavi z vsaj eno skupino, ki je od te različna, prednostno reagira s funkcionalno skupino naslednjega polimera ali nosilnega materiala pod določenimi reakcijskimi pogoji. Izraz v nadaljevanju vključuje tiste reagente zamreženja, ki imajo dve ali več identičnih funkcionalnih skupin, vendar je kemijsko okolje le teh različno in/ali so sterično različno porazdeljene in od katerih vsaj ena prednostno reagira s funkcionalno

-4545 skupino naslednjega polimera ali nosilnega materiala pod določenimi reakcijskimi pogoji. Prav tako se izraz nanaša na tiste reagente zamreženja, ki imajo funkcionalne skupine med seboj identične ali različne, ki se razlikujejo v selektivnosti/ specifičnosti, ker so nekatere funkcionalne skupine aktivirane z aktivacijskim reagentom po zgoraj opisanih postopkih. Očitno je, da se v spojinah z eno ali več različnimi funkcionalnimi skupinami ena ali alternativno več funkcionalnih skupin lahko aktivira z reaktivnimi skupinami, ki so opcijsko različne tako, da je reaktivnost enega dela opcijsko aktiviranih skupin drugačna od reaktivnosti drugega dela opcijsko aktiviranih skupin. Prav tako je mogoča kombinacija dveh ali več opisanih vplivov, ki uravnavajo specifičnost/ selektivnost..

Prednostno je nanos plasti izvršen v prisotnosti, oziroma prednostno v odsotnosti šablonske spojine na način, da intenziteta zamreženja med plastmi vodi do netopnosti, vendar je nabrekla polimerna mreža, ki prednostno vsebuje kontaktne celice sposobne interakcije z vsaj eno od šablonskih spojin. Na splošno so v imenovanih kontaktnih celicah funkcionalne skupine nabrekajoče polimerne mreže v povprečju v sterični ureditvi, ki so prednostno razporejene po razdalji in kotu, z namenom vezave vsaj ene šablonske spojine.

V nadaljevanju je prednostna konformacija struktur nabrekle polimerne mreže prilagojena v prisotnosti vsaj ene šablonske spojine v vsaj eni plasti polimera in utijena z zamreženjem.

Predstavljen izum se nanaša na postopek, označen s tem, da aplikacija plasti vodi k nabrekajoči polimerni mreži, ki ima konformacijo, ki je prilagojena vsaj eni šablonski spojini v vsaj enem naslednjih korakov v prisotnosti vsaj ene šablonske spojine in je utrjena z zamreženjem.

V primeru nanosa plasti na vsaj en nosilni material, so lahko uporabljeni vsi že opisani reagenti zamreženja.

Kot primer so tukaj navedeni: dvovalentni epoksidi, izocianati, amidini, klorotriazini ali aldehidi. Prednostni so derivati sukcinimida, predvsem ONB-, N-hidroksiftalimid aktivirani reagenti. Prav tak so lahko uporabljeni dvovalentni, simetrični ali nesimetrični reagenti zamreženja. Na primer: aktivirane dikarboksilne kisline. V nadaljevanju so lahko uporabljeni specifični ali selektivni reagenti zamreženja. Na primer: več-bazne karboksilne kisline, diamini, dioli ali ustrezne spojine, ki so aktivirane z različnimi reaktivnimi skupinami. Prav tako so lahko reagenti zamreženja spojine z vsaj dvema funkcionalnima skupinama, ki sta si med seboj različni, ki imata po aktivacij i z eno ali z dvema ali več

-4646 aktivacijskimi spojinami, ki so si med seboj različne, različno aktivirane funkcionalne skupine z različno reaktivnostjo.

Načeloma je dolžina verige reagentov zamreženja poljubna in je lahko prilagojena določenim zahtevam reakcijskega postopka in/ali uporabljenemu polimeru in/ali vsaj eni šablonski spojini. Dolžina verige je lahko dva ogljikova atoma v primeru oksalata, do dolžine verige oligomerov ali polimerov. Veriga reagenta zamreženja je lahko alifatska in/ali aralifatska in/ali aromatska in lahko vsebuje funkcionalne skupine, ki so bile specifično vpeljane v verigo, na primer, z zgoraj opisanim postopkom priprave polikondenzacijskih produktov in so te funkcionalne skupine ustrezne za interakcije z vsaj eno šablonsko spojino in/ali za nadaljnjo zamreženje, kot na primer v primeru oligoetilen oksida.

Prednostno naj bi bil zadnji korak zamreženja, ki je namenjen prilagoditvi konformacije polimerne mreže in utrjevanju prednostne konformacije polimerne mreže, izveden s togim reagentom zamreženja, kot so tereftalna kislina ali bifenilkarboksilna kislina. Očitno je, da je zamreženje s togim reagentom zamreženja izvedena s polimerno mrežo pripravljeno v raztopini ali na nosilcu.

Za pripravo rastoče polimerne mreže so prednostno uporabljeni reagenti zamreženja s fleksibilnimi verigami dolžine od 4 do 24 atomov, prednostno od 8 do 12 atomov.

Pri nanosu plasti vsaj enega polimera na vsaj en nosilni material je prednostno tisto topilo ali mešanica topil, v katerem je vsaj en polimer v večjem deležu v denaturirani obliki, na primer nad theta točko. V kontekstu omenjenega prednostnega predmeta je željena porazdelitev monomolekulamih plasti vsaj enega polimera na vsaj en nosilni material. Prav tako je nanos monomolekulamih plasti podprt s specifično uporabo polimerov z molsko maso manj kot 30000 g/mol.

Očitno lahko proces poteka v bližini theta točke, ki omogoča porazdelitev prostih polimernih spletov na nosilni material. V okviru omenjenega so polimeri z molsko maso med približno 30000 do približno 100000 g/mol prednostni.

Porazdelitev je lahko pospešena z dodatkom vsaj enega slabega topila in/ali s spremembo pH in/ali z dodatkom pufrov in/ali soli in/ali ustreznih organskih dodatkov. Prav tako je mogoče koncentrirati raztopino, v kateri je vsaj en polimer raztopljen ali v suspenziji, vendar je prednostno, da koncentracija vsaj enega polimera v tekoči fazi ostaja približno

-474Ί nespremenjena. Glede na opisano je nanos vsaj enega polimera na vsaj en nosilni material v obliki plasti lahko približno kvantitativen.

Deformacija konformacije vsaj enega polimera v prednostno konformacijo in zamreženje le te, sta prednostno izvedeni po postopku izuma v vseh zgoraj opisanih postopkih v raztopini ali na nosilcu tako, da je dosežena prednostna konformacija polimera v prisotnosti šablonske spojine in je reakcija izvedena pri visokih temperaturah, prednostno v območju nad 50 °C, prednostno v območju od 60 °C do 105 °C, oziroma v območju od 70 °C do 80 °C. Razumljivo je, da je temperaturno območje prilagojeno uporabljenemu topilu ali mešanici topil. Temu sledi dodatek reagenta zamreženja pri nižji temperaturi, prednostno v območju med 0 °C in -70 °C, kar omogoči zadovoljivo statistično enakomerno porazdelitev reagenta zamreženja preko polimera. Z ustrezno spremembo pogojev reakcije, kot je opisano zgoraj, se inducira reakcija med polimerom in reagentom zamreženja.

Prednostno je proces izveden tako, da ima naneseni polimer v topilu ali mešanici topil, v kateri se polimer nahaja blizu meje netopnosti, porazdelitveni koeficient za nanos polimera primemo vrednost. Postopek je prednostno izveden tako, da je polimer v bližini theta točke. Vendar je prednostno reakcija izvedena tako, da ne pride do obarjanja polimera.

Vsaj eno topilo je prednostno izbrano na način, da so vezi kontaktnih celic s topilom nepomembne v primerjavi z vezmi kontaktnih celic s šablonsko spojino.

Deformacija v prisotnosti šablonske spojine je prednostno izvedena v mešanici topil določene polarnosti, kar je odvisno od funkcionalnih skupin, ki [luknja] na reagentu zamreženja in/ali polimerni verigi in/ali stranskih verigah polimera, ki tvorijo zgoraj opisano kontaktno celico. Predvsem so uporabna organska in/ali vodna topila in je pH raztopine je v območju od 4 do 9, prednostno v območju med 6 in 8. Primeri prednostnih topil so: kloro-ogljikovodiki z do tremi ogljikovimi atomi, kot je kloroform ali nitrtili, kot je acetonitril ali estri, kot je etil acetat ali ketoni, kot sta: metil etil keton ali aceton ali etri odprtih verig ali ciklov, kot so: metil tetr-butil eter ali tetrahidrofuran ali dioksan ali opcijsko ustrezni substituirani aromati, kot sta toluen ali ksilen ali mešanice dveh ali več zgoraj naštetih spojin.

Prednostno je prilagoditev konformacije polimera šablonski spojini izvedena po procesu izuma v mešanic topil in v reakcijskih pogojih, pri katerih je polimer v večini netopen, medtem ko je šablonska spojina topna.

-4848

Vsi koraki procesa, individualno ali v ustrezni kombinaciji, so lahko prednostno izvedeni po testnih metodah kombinatorike.

Konformacijo polimera ali polimerne strukture, ki je prednostno nanesena na nosilni material, je mogoče prilagoditi z uporabo kombinatorne testne metode, na različne šablonske spojine in na zamreženje dobljenih prednostnih konformacij identičnih polimerov ali polimernih struktur, ki so v vsakem posamičnem primeru pripeljane v kontakt z različnimi šablonskimi spojinami.

Prav tako je mogoče izvesti reakcijo v vsakem posamičnem primeru med identičnimi šablonskimi spojinami in številnimi različnimi polimeri ali polimernimi mrežami in na primer, zamrežiti dobljeno prednostno konformacijo.

Prav tako je mogoče izvesti stopnje procesa priprave polimerne mreže z uporabo testnih metod kombinatorike, ki upošteva, na primer, spreminjanje nosilnega materiala, polimera glede na stopnjo derivatizacije in/ali število in naravo receptorskih skupin, reagenta zamreženja glede na dolžino verige, število in/ali naravo funkcionalnih skupin, stopnjo zamreženja v polimerno mrežo ali alternativno število nanesenih plasti na nosilec. Omenjene kombinatorne testne metode so lahko povezane s statističnim eksperimentalnim planiranjem. Omenjene kombinatorne in/ali statistično/ kombinatorne metode so lahko uporabljene, kot je razloženo zgoraj, za pripravo derivatov polimera, reagentov zamreženja, za pripravo polimerne mreže na nosilec ali v raztopini in alternativno za testiranje polimerne mreže na področju uporabe, ki je opisana v nadaljevanju. Kombinatorne in/ali statistično/ kombinatorne testne metode so lahko prav tako uporabne pri uravnavanju poteka procesa, njegovih variacij, kot so: avtomatizacija mreže ventilov, reciklacija reagentov, tehnike ustavitve pretoka. Procesi so lahko uporabljene v ustreznih mejah in se prav tako nanašajo na zgoraj razloženo produkcijo relativno velikih količin derivatov polimera, reagentov zamreženja in polimernih mrež na nosilcu ali v topilu.

Poleg postopka priprave polimerne mreže se predstavljeni izum nanaša na samo polimerno mrežo, kije pripravljena po postopku.

Polimerne mreže v obliki klastrov, mikrolateksov in/ali nano-delcev so dobljene po procesu izuma. Le te je mogoče obdelati naprej v obliki pravih raztopin ali koloidnih raztopin ali suspenzij. Klastri, mikrolateksi in/ali nanodelci so lahko zamreženi kovalentno in/ali nekovalentno na površini, na primer na membrane ali trdne delce, ki so lahko porozni. Prav tako lahko to zamreženje poteka po procesu izuma in dobljene strukture so

-4949 lahko prilagojene eni ali več šablonskim spojinam in utrjene z zamreženjem. S specifično izbiro priprave in postopka, z dodatkom ustreznih oblikovalcev por, stabilizatorjev, detergentov, zaščitnih koloidov, ustreznih mešanic topil, z mešanjem, obdelavo z ultrazvokom, pripravo delcev z razprševanjem je mogoče pripraviti, na primer, okrogle delce s specifično poroznostjo.

Dve metodi za pripravo klastrov, mikrolateksov in/ali nanodelcev so prednostne v okviru procesa izuma.

Po prvi metodi je polimer z zadostno molekulsko maso, prednostno v območju od 30000 do 100000 g/mol, uporabljen v zelo nizki koncentraciji in/ali v takih reakcijskih pogojih, da je polimer prisoten v pretežno zviti obliki. Pri temu je predvsem pomembna izbira topila, ki pripomore k zviti obliki. Z dodatkom reagenta zamreženja se ti polimerni zvitki lahko tudi v prisotnosti šablonske spojine intramolekulamo povežejo brez intermolekulamega zamreženja. Funkcionalne skupine na zunanji strani polimernega zvitka prav tako reagirajo z reagentom zamreženja. Z aktiviranimi zunanjimi skupinami je nato mogoče v naslednjem koraku zamrežiti nano-delce intermolekulamo. Širino mreže pridobljene strukture je mogoče kontrolirati in je odvisna od dolžine verige reagenta zamreženja, preko katerega je potekalo zamreženje in/ali odvisna od vsaj ene šablonske spojine, ki je opcijsko prisotna v intermolekulamem zamreženju, kot je porozna membrana.

V drugi metodi je proces izveden na način, da zunanje funkcionalne skupine intramolekulamo zamreženega polimernega zvitja ne reagirajo z reagentom zamreženja. V nadaljevanju je raztopina, ki vsebuje polimerne zvitke, koncentrirana, nato polimerni zvitki ob primerni koncentraciji aglomerirajo, kar privede do tridimenzionalnih struktur z reakcijo zunanjih funkcionalnih skupin.

V nasprotju z metodami, ki uporabljajo tehniko odtisa, opisano v stanju tehnike, imajo polimerne mreže pripravljene po procesu izuma bistveno višjo kapaciteto vezave. Kapaciteta vezave se v tem primem nanaša na količino substrata (gram), ki ga vsebuje količina prevlečenega nosilnega materiala (gram). Značilne vrednosti so med 4 in 7 %. Glede na maso aktivne polimerne plasti je ta kapaciteta vezave med 30 do 50 % v primeru treh plasti. Z nanosom nadaljnjih polimernih plasti je tako mogoče bistveno povečati procent sposobnosti nanosa na prevlečen nosilni material.

-5050

Medtem ko je v primeru odtisnih faz kapaciteta vezave običajno v območju tisočin, je mogoče brez težav pripraviti polimerno mrežo po procesu izuma, ki ima sposobnost vezave v območju stotin. V industrijskih aplikacijah imajo polimeri pripravljeni po postopku izuma bistveno boljši izkoristek in ekonomičnost.

Polimerne mreže pripravljene po izumu so lahko uporabljene v vseh ustreznih postopkih. Prednostno postopki so tisti, pri katerih je uporabljena vsaj ena prednostna konformacija, ki je utrjena z zamreženjem in prilagojena vsaj eni šablonski spojini. Na primer: procesi ločevanje spojin, kot sta: tekočinska ali plinska kromatografija, postopek membranske separacije; dializa, pretvorba spojin, kot sta: homogena in heterogena kataliza.

Polimeri pripravljeni v postopku izuma so lahko uporabljeni:

-kot testi ali hitri testi v kombinaciji z analitskimi ali diagnostičnimi metodami, procesi in/ali detekcij skimi reagenti,

-kot nosilci za substance, ki naj bi se sprostile na nadzorovan način, v definiranih pogojih, kjer naj bi sproščanje učinkovine služilo kot ključna beseda,

-kot senzorji, indikatoiji ali detektorji na površinah ali v vdolbinah,

-kot zdravila ali vakcine za kompetitivne inhibitoije ali blokado antigenskih skupin, na primer, receptorjev ali epitopov na celicah, celičnih organelih, mikroorganizmih, alergenih, na primer, za pasivno imunizacijo.

Prav tako je polimerna mreža pripravljena po postopku izuma uporabljena v postopku priprave spojin. Primer tega je reprodukcijski postopek. Lahko je polimer, ki je pripravljen po postopku izuma, sintetiziran tako, da oponaša vzorce poljubnih (makro)molekul in je lahko kopiran, dupliciran originalni vzorec, ki je izosteričen, gledano iz nano-okolja. V sklopu procesa izuma so lahko izolirani receptorji z željenim vzorcem in so nato negativni pretvorjeni v pozitivne izosterične receptorje. Prestavljen izum opisuje uporabo procesa izuma za procese priprave spojine, na primer pri oblikovanju zdravil. Nova farmakološko aktivna substanca je lahko vezana na izosterično pozitiven vzorec brez stranskega učinka, testirana in katalitično sintetizirana. Predstavljen izum prav tako vključuje supralitografsko reprodukcijsko tehniko v nano obsegu, katerih produkti so nato lahko uporabljeni za aktivno imunizacijo.

Predstavljeni izum se nanaša na polimerno mrežo, pripravljeno po postopku izuma, kot je razloženo zgoraj v postopku ločevanja spojin, postopku pretvorbe spojin, postopku

-5151 priprave spojin, postopku prepoznavanja spojin ali za zaznavanje signalov. V okviru detekcije signalov, ki so lahko zaznani, so to optični, električni ali mehanski.

Predstavljen izum je ilustriran v podrobnosti s pomočjo naslednjih primerov.

Primeri

Primer 1: Prevleka silikagela SP 300-15/30 s poli(benzil N-alilkarbamatom) s 14% stopnjo derivatizacije in nadaljnjim zamreženjem polimera z estrom dodekanediojske kisline in bis(N-hidroksi-5-norbomen-2,3-dikarbosimidom).

Poli(benzil N-alilkarbamatom) s 14 % stopnjo derivatizacije (1.60 g) smo raztopili v vrelo brezvodno ocetno kislino (100 ml, 117 °C), po ohladitvi smo raztopino razredčili s 100 ml (1.18 mol) diklorometana in obdelali s piridinom (112 ml, 1.42 mol), kar je zmanjšalo topnost polimera. Nastalo motnost smo postopoma odstranili z dodatkom brezvodne ocetne kisline. Po dodatku silikagela (300 x 10'¹⁰m, 20 pm; Daisogel SP 300-15/30) (10.02 g) smo zmes mešali 30 minut, vakuumsko filtrirali in mešanico sprali z diklorometanom (4 x 50 ml).

Za zamreženje smo prevlečenemu silikagelu dodali raztopino estra dodekanediojske kisline in bis(N-hidroksi-5-norbomen-2,3-dikarbosimidom) (46 mg, 83 pmol) in trietilamina (36 mg, 0.35 mmol) v diklorometanu (60 ml), suspenzijo smo koncentrirali do suhega v vakuumu (8.5 kPa, vodna kopel 0 °C). Prevlečen silikagel smo sprali z tetrahidrofuranom (60 °C, 4 x 25 ml), filtrirali in nato sprali z diklorometanom (50 ml).

Za drugo prevleko, smo poli(benzil N-alilkarbamatom) s 14% stopnjo derivatizacije (1.60 g) raztopili v vreli brezvodni ocetni kislini (100 ml, 117 °C), po ohladitvi smo zmes razredčili s 100 ml (1.18 mol) diklorometana in obdelali s piridinom (112 ml, 1.42 mol), kar je zmanjšalo topnost polimera. Dodali smo dimetilaminopiridin (DMAP, 80 mg, 0.65 mol) in nato piridin (12 ml, 0.15 mol). Nastalo motnost smo postopoma odstranili z dodatkom par kapljic brezvodne ocetne kisline. Po dodatku zamreženega in prevlečenega silikagela, po zgoraj razloženem postopku, smo dobljeno zmes mešali 30 minut, po vakuumski filtraciji smo mešanico sprali z diklorometanom (4 x 50 ml).

Prevlečen silikagel je bil ponovno zamrežen po zgoraj razloženem postopku in prevlečen s tretjo plastjo polimera po drugi opisani metodi.

Dobljeno zmes smo uvedli v dimetilformamid in s tem dosegli nabrekanje delcev (30 minut). S počasnim uvajanjem dietilamina (2 ml, 1.42 g, 19.41 mmol) v DMF (40 ml) v raztopino smo deaktivirali aktivirane skupine reagenta zamreženja. Popolno deaktivacijo

-5252 mešanice smo dosegli s spiranjem s filtratom (4 krat). Nato smo mešanico sprali s tetrahidrofuranom (60 °C, HPLC kvalitete, 4 x 50 ml) in z diklorometanom (4 x 50 ml) in nato posušili.

Prevlečen silikagel smo obdelali z brezvodno ocetno kislino (100 ml), suspenzijo segreli do vretja, trden ostanek smo filtrirali, sprali z diklorometanom (5 x 50 ml), posušili (110 °C, 16 h) in presejali skozi sito s porami 45 pm.

Končna teža delcev je bila 9.4 g.

Primer 2: Deformacija polimera in nadaljnje zamreženje

Obrazložitev zmesi:

(1) Silikagel 3OOxlO'^lom, 20 pm; Daisogel SP 300-15/30, prevlečen s tremi plastmi poli(benzilN-alilkarbamatom) s 7% stopnjo derivatizacije, ki je bil 2% zamrežen z estrom dodekanediojske kisline in bis(N-hidroksi-5-norbomen-2,3-dikarbosimidom).

(2) ester sukcinojske kisline in bis(N-hidroksi-5-norbomen-2,3-dikarbosimidom).

Kolono smo napolnili z (1) in uravnotežili nosilec z 0.2 % raztopino (10.5 mmol/1) 5-metil-5-hidantiona (substrat) v CHCI3 s pretokom 0.6 ml/min. Približno 40 mg substrata se je absorbiralo na kolono. Nato smo injicirali 80 pl brezvodne ocetne kisline in eluat zbrali v dveh frakcijah.

Prva frakcija:

Od injiciranja do ponovne vzpostavitve vrednosti bazne linije po eluciji substrata (6.1 min).

V tej frakciji smo določili 18.2 mg substrata. To številko sestavlja substrat, ki seje spral z eluentom v tem času (7.32 mg) in 10.9 mg, ki se je spral ob dodatku brezvodne ocetne kisline.

Druga frakcija:

Od takrat, ko so vrednosti dosegle vrednosti bazne linije pa do sveže nastavitve ekvilibracije pred injiciranjem.

V drugi frakciji smo pridobili 72.2 mg substrata. Z eluentom smo nanesli 88.7 mg substrata v času 73.9 min, količina substrata dobljenega iz stacionarne faze je bila 16.5 mg.

Po končanem postopku injiciranja, je bila kolona odstranjena iz sistema in ohlajena na 0 °C (30 min).

Raztopina za zamreženje je bila pripravljena iz raztopine (2) (186.2 mg, 0.423 mmol), ki je bila raztopljena v 19.42 ml 2 % (10.5 mmol/1) 5-metil-5-fenilhidantoina, temu je bil dodan

-5353 trietilenamin (0.76 ml). Ta raztopina je bila sprana v sistem (brez kolone) iz ohlajene posode za shranjevanje (0 °C).

Ko so se vrednosti bazne linije umirile in postale konstantne, smo sistemu dodali kolono pri temperaturi 0 °C. Raztopina za zamreženje je bila sprana v kolono s hitrostjo 5 ml/min. Ko je prišlo do motnje bazne linije smo pretok ustavili (UV 265 nm).

Kolono smo odstranili s sistema, ohladili na 0 °C za 30 minut in nato kolono segreli v termostatu na 25 °C za 120 min.

Sistem brez kolone smo ekvilibrirali s tetrahidrofuranom, po reakcijskem času 120 min smo kolono vezali v sistem in jo sprali s 50 ml tetrahidrofurana (1 ml/min).

Za deaktivacijo preostalih skupin N-oksi-5-norbomen-2,3-dikarboksimidnih reagenta zamreženja smo raztopili dietilamin (40.2 mg, 0.55 mmol) (5 ekvivalentov glede na nastali N-hidroksi-5-norbomen-2,3-dikarboksimid) (zaviralna raztopina) v tetrahidrofuranu (201) in kolono spirali s pretokom 1 ml/min, raztopina iz kolone je bila ponovno usmeijena v kolono. Krožno spiranje smo vzdrževali 5 h in nato smo eluent zamenjali za tetrahidrofuran. Ko so vrednosti bazne linije postale nespremenjene smo črpalke ustavili in sistem postavili v termostat za 30 minut. V nadaljevanju smo za spiranje kolone uporabili tetrahidrofuran s pretokom 1 ml/min. Spiranje je potekalo toliko časa, da se je eluiral samo tetrahidrofuran.

Claims (10)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Postopek priprave polimerne mreže, označen s tem, da vsebuje (i) enega ali več polimerov, ki so lahko med seboj zamreženi intramolekulamo ali intermolekulamo ali intra- in intermolekulamo s kovalentnimi in nekovalentnimi vezmi, (ii) konformacijo vsaj enega od polimerov prilagojeno do vsaj ene izmed šablonskih spojin s pridobitvijo vsaj ene prednostne konformacije vsaj enega polimera, in (iii) vsaj ena od prednostnih konformacij po postopku (ii) je utrjena z zamreženjem.
2. 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, daje prilagoditev po (ii) izvedena v prisotnosti vsaj ene izmed šablonskih spojin.
3. 3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje prilagoditev konformacije vsaj enega polimera v vsaj dveh korakih.
4. 4. Postopek po zahtevku 3, označen s tem, da je po vsakem koraku prednostna konformacija dobljena v tem koraku utrjena z zamreženjem.
5. 5. Postopek po zahtevku 3 ali 4, označen s tem, daje vsaj eden od korakov izveden v odsotnosti vsaj ene od šablonskih spojin.
6. 6. Postopek po enem od zahtevkov od 1 do 5, označen s tem, daje polimerna mreža pripravljena na vsaj enem izmed nosilnih materialov.
7. 7. Postopek po zahtevku 6, označen s tem, daje vsaj eden od polimerov nanesen na vsaj enega od nosilnih materialov v plasteh v vsaj dveh zaporednih korakih.
8. 8. Postopek po zahtevku 7, označen s tem, da nanos v plasteh vodi v prvenstveno zamreženo polimerno mrežo, ki ima konformacijo, kije prilagojena na vsaj eno izmed šablonskih spojin v vsaj enem od nadaljnjih korakov v prisotnosti vsaj ene šablonske spojine in je utijena z zamreženjem.
9. 9. Polimerna mreža, označena s tem, daje pripravljena po enem od zahtevkov od 1 do 8.
10. 10. Uporaba polimerne mreže pripravljene po enem od zahtevkov od 1 do 8 pri ločevanju spojin, procesu pretvorbe spojin, procesu priprave spojin, procesu prepoznavanja spojin ali za detekcijo signalov.