グラフト化鎖を伴う固体支持体
固体支持体から伸展するグラフト化鎖を伴う、固体支持体を含む物品と、これらの物品を作製する方法と、物品の様々な用途とを説明する。より具体的には、グラフト化鎖は、目的化合物と反応する又は相互作用できる官能基を有する。別の方法としては、グラフト化鎖上の官能基は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる別の基を提供するように、修飾剤と反応できる。グラフト化鎖は、開環アズラクトン基を通して固体支持体に付着する。物品は、目的化合物を精製するために、又は目的化合物を試料中の他の分子から分離するために使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
固体支持体、及び固体支持体から伸展する官能基を伴うグラフト化鎖を含む物品と、これらの物品を作製する方法と、これらの物品の様々な用途とを説明する。
【背景技術】
【０００２】
様々な固体支持体は、目的化合物の分離及び／又は精製のために使用されてきた。例えば、様々な高分子固体支持体は、イオン基の存在に基づいて、目的化合物のサイズに基づいて、疎水性相互作用に基づいて、親和性相互作用に基づいて又は共有結合の形成に基づいて、目的化合物を精製又は分離するために使用されてきた。
【０００３】
バイオテクノロジー産業においては、タンパク質、酵素、ワクチン、ＤＮＡ及びＲＮＡなどの様々な生体分子の大規模な分離及び／又は精製は、きわめて関心のあるものである。生体分子を分離し、精製するための改善された材料及び方法が、所望される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
固体支持体から伸展するグラフト化鎖を伴う固体支持体を含む物品と、これらの物品を作製する方法と、物品の様々な用途とを説明する。より具体的には、グラフト化鎖は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる官能基を有する。別の方法としては、グラフト化鎖上の官能基は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる別の基を提供するように、修飾剤と反応できる。グラフト化鎖は、開環アズラクトン基を通して固体支持体に付着する。
【０００５】
第１の態様では、物品の調製方法が提供される。物品は、固体支持体と、固体支持体から伸展するグラフト化鎖とを含む。物品の調整方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体を提供する工程を含む。
【０００６】
【化１】
【０００７】
式（Ｉ）において、ＳＳは、固体支持体を指し、変数ｐは、０又は１に等しい整数であり、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体からの式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程を更に含む。
【０００８】
式（ＩＩ）において、それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。方法は、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能性支持体を、式（ＩＩＩ）
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含有するモノマー組成物と反応させて、
式（ＩＶ）のグラフト化支持体を形成する工程をまた更に含む。
【０００９】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
基Ｕ１は、式
−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００１０】
第２の態様では、式（ＩＶ）のグラフト化支持体を含む物品を提供する。
【００１１】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
式（ＩＶ）において、ＳＳは固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。基Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００１２】
第３の態様において、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体を提供する。
【００１３】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
式（ＩＩ）において、ＳＳは固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。
【００１４】
第４の態様において、物品の調整方法を提供する。物品は、固体支持体と、固体支持体から伸展するグラフト化鎖とを含む。方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体を提供する工程を含む。
【００１５】
【化２】
【００１６】
式（Ｉ）において、ＳＳは固体支持体を指し、変数ｐは、０又は１に等しい整数であり、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体からの式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程を更に含む。式（ＩＩ）において、それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。方法は、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能性支持体を、式（ＩＩＩ）
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含有するモノマー組成物と反応させて、
式（ＩＶ）のグラフト化支持体を形成する工程をまた更に含む。
【００１７】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
基Ｕ１は、式
−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基である。Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。方法は、グラフト化支持体の官能基Ｚ１を、式Ａ−Ｔの修飾剤と反応させて、式（Ｖ）の修飾されたグラフト化支持体を形成する工程を更に含む。
【００１８】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
式（Ｖ）において、基Ｕ３は、式
−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ４は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｌは、グラフト支持体上の基Ｚ１を、修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される付着基である。基Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。
【００１９】
第５の態様において、式（Ｖ）の修飾されたグラフト化支持体を含む物品を提供する。
【００２０】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
式（Ｖ）において、ＳＳは、固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれの基Ｑは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ４は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｌは、基Ｚ１を、式Ａ−Ｔの修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される付着基である。基Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。基Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００２１】
第６の態様では、目的化合物を精製又は分離する方法が提供される。方法は、上述の通り、式（ＩＶ）のグラフト化支持体を含む物品を提供する工程を含む。方法は、目的化合物を含有する試料と物品を接触させることにより、目的化合物が、グラフト化支持体上の少なくとも１つの官能基Ｚ１と相互作用する工程を更に含む。
【００２２】
第７の態様では、上述の通り、目的化合物の精製又は分離のための別の方法が提供される。方法は、上述の通り、式（Ｖ）の修飾されたグラフト化支持体を含む物品を提供する工程を含む。方法は、目的化合物を含有する試料と物品を接触させることにより、目的化合物が、修飾されたグラフト化支持体上の少なくとも１つの基Ｔと相互作用する、又は反応する工程を更に含む。
【００２３】
上記の本発明の概要は、本発明のそれぞれの実施形態又はすべての実現形態を説明することを意図したものではない。以下の発明を実施するための形態及び実施例は、これらの実施形態をより具体的に例証する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
固体支持体と、固体支持体から伸展するグラフト化鎖とを含有する物品と、これらの物品を作製する方法と、物品の様々な用途とを説明する。より具体的には、グラフト化鎖は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる官能基を有する。別の方法としては、グラフト化鎖上の官能基は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる別の基を提供するように、修飾剤と反応することができる。目的化合物との反応又は相互作用は、例えば、目的化合物を精製するために、又は目的化合物を試料の他の分子から分離するために使用することができる。少なくとも一部の実施形態において、目的化合物の結合力は、固体支持体の表面上よりも、グラフト化鎖上の官能基の位置付けを通して改善することができる。
【００２５】
本明細書で使用する時、用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの（at least one）」と同じ意味で用いられ、記載された元素の１以上を意味する。
【００２６】
「アズラクトン」という用語は、式
【００２７】
【化３】
【００２８】
の一価基を指し、式中、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、変数ｐは、０又は１から選択される。多くの実施形態では、Ｒ１はメチルである。アズラクトン基は、本明細書で、「Ａｚ」と示される。
【００２９】
「アズラクトン基の前駆体」という用語は、閉環反応を起こし、アズラクトン基を形成できる基を指し、式−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−ＣＯＯＨ又はその塩であり、式中、Ｒ１及びｐは、アズラクトン基について、上で定義される。例えば、Ｎ−アクリロイルメチルアラニンは、重合されることができ、次いで、閉環反応を受けてアズラクトン基を伴う高分子材料を提供する。Ｎ−アクリロイルメチルアラニンにおいて、アズラクトン基の前駆体は、−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＯＯＨ又はその塩である。
【００３０】
「アルキル」という用語は、飽和される一価の炭化水素基を指し、最大１８個の炭素原子を有する。アルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、アルキル基は、直鎖又は分枝鎖であり、１〜１２個の炭素原子、３〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、又は１〜３個の炭素原子を有する。他の実施例において、アルキルは、環状（すなわち、アルキルはシクロアルキルである）であり、３〜１２個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、又は４〜６個の炭素原子を有する。
【００３１】
「アルキレン」という用語は、飽和され、最大１８個の炭素原子を有する二価の炭化水素基を指す。アルキレン基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、アルキレン基は、直鎖又は分枝鎖であり、１〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、又は１〜３個の炭素原子を有する。他の実施例において、アルキレンは、環式（すなわち、アルキルはシクロアルキルである）であり、３〜１２個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、又は４〜６個の炭素原子を有する。
【００３２】
「ヘテロアルキル」という用語は、飽和され、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、少なくとも１つのカテナリーヘテロ原子によって分離される少なくとも２つの炭素原子を有する、一価基を指す。ヘテロアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、ヘテロアルキル基は、２〜１８個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１２個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１０個の炭素原子及び１〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子及び１〜４個のヘテロ原子、又は２〜６個の炭素原子及び１〜３個のヘテロ原子を有する。
【００３３】
「ヘテロアルキレン」という用語は、飽和され、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、少なくとも１つのカテナリーヘテロ原子によって分離される少なくとも２つの炭素原子を有する、二価の基を指す。ヘテロアルキレン基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、ヘテロアルキレン基は、２〜１８個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１２個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１０個の炭素原子及び１〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子及び１〜４個のヘテロ原子、又は２〜６個の炭素原子及び１〜３個のヘテロ原子を有する。
【００３４】
「アリール」という用語は、複素環式又は炭素環式の一価の芳香族基を指す。アリールは、１つ以上の結合又は縮合環を有することができる。いくつかの代表的なアリール基は、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される０〜３個のヘテロ原子を伴う５〜１２員環構造を有する。例えば、アリール基は、２〜１２個の炭素原子及び０〜３個のヘテロ原子、３〜１２個の炭素原子及び０〜２個のヘテロ原子、又は４〜１２個の炭素原子及び０〜１個のヘテロ原子を有することができる。
【００３５】
「アリーレン」という用語は、複素環式又は炭素環式の二価の芳香族基を指す。アリーレンは、１つ以上の結合又は縮合環を有することができる。いくつかの代表的なアリーレン基は、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される０〜３個のヘテロ原子を伴う５〜１２員環構造を有する。
【００３６】
［アラルキル」という用語は、アリール基と置換されるアルキル基を指す。アラルキル基は、例えば、３〜１５個の炭素原子及び０〜３個のヘテロ原子、４〜１５個の炭素原子及び０〜２個のヘテロ原子、又は５〜１５個の炭素原子及び０〜１個のヘテロ原子を有することができる。
【００３７】
「カルボニル」という用語は、炭素と酸素との間に二重結合を有する、式−（ＣＯ）−の二価の基を指す。
【００３８】
「カルボニルオキシ」という用語は、（ＣＯ）がカルボニル基を指す、式−（ＣＯ）−Ｏ−の二価の基を指す。
【００３９】
「カルボニルチオ」という用語は、（ＣＯ）がカルボニル基を指す、式−（ＣＯ）−Ｓ−の二価の基を指す。
【００４０】
「カルボニルイミノ」という用語は、式−（ＣＯ）−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである、）の二価の基を指す。
【００４１】
「グリシジル」という用語は、式
【００４２】
【化４】
【００４３】
の一価の基を指し、式中、それぞれのＲ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである。多くのグリシジル基において、それぞれのＲ４は、水素である。
【００４４】
「（メタ）アクリロイル」という用語は、Ｒｂが水素又はアルキル（例えば、メチル）である、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲｂ−（ＣＯ）−の基を指す。
【００４５】
「（メタ）アクリルアミド」という用語は、Ｒｂが、水素又はアルキル（例えば、メチル）であり、Ｒａが水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲｂ−（ＣＯ）−ＮＲａ−の基を指す。
【００４６】
「（メタ））アクリルオキシ」という用語は、Ｒｂが水素又はアルキル（例えば、メチル）である、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲｂ−（ＣＯ）−Ｏ−の基を指す。
【００４７】
「求核基」という用語は、Ｒａがアルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである、式
−ＮＨＲａのヒドロキシル基（すなわち、−ＯＨ）、チオール基（すなわち、−ＳＨ）、第一級アミノ基（すなわち、−ＮＨ２）、又は第二級アミノ基を指す。
【００４８】
用語「ポリマー」又は「ポリマーの」とは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等である材料を指す。同様に、「重合する」又は「重合」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等の製造プロセスを指す。
【００４９】
「の範囲内の数字」という句は、当該範囲の両端点及び端点の間のあらゆる数字を含む。例えば、語句「１〜１０の範囲で」とは、１、１０、及び１〜１０のすべての数を含む。更に、別段の記載のない限り、特に範囲が要求されない範囲のあらゆる詳細説明は、端点及び両端点の間のあらゆる数字を含む。
【００５０】
「及び／又は」という句は、記載されるオプションのいずれか、又は記載されるオプションの両方を意味する。例えば、「Ａ及び／又はＢ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、又はＡ及びＢの双方を意味する。
【００５１】
物品は、固体支持体の表面上に少なくとも１つのアズラクトン基を有する固体支持体である、アズラクトン官能化支持体から調製される。あらゆる既知のアズラクトン官能化支持体が使用することができる。アズラクトン官能化支持体の少なくとも１つのアズラクトン基は、反応して、（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する。（メタ）アクリロイル官能性官能化支持体の（メタ）アクリロイル基は、他のエチレン性不飽和モノマーと重合することができ、グラフト化鎖を形成する。グラフト化鎖は、開環アズラクトン基を通して共有結合で固体支持体に付着する。グラフト化鎖は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基を含む。いくつかの実施形態において、官能基は、目的化合物と反応又は相互作用することができる。いくつかの実施形態において、官能基は、修飾されて、目的化合物と反応又は相互作用できる別の基を形成する。官能基は、修飾剤と反応することによって修飾される。
【００５２】
アズラクトン官能化支持体は、式（Ｉ）のものである。
【００５３】
【化５】
【００５４】
式（Ｉ）において、ＳＳは、固体支持体を指し、変数ｐは、０又は１に等しい整数であり、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。式（Ｉ）は、説明を簡単にするために、固体支持体に付着する１つのアズラクトン基のみを示すが、複数のアズラクトン基が、典型的には、固体支持体に付着される。式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、本明細書で、式ＳＳ−Ａｚで示され得る。
【００５５】
その表面上に少なくとも１つのアズラクトン基を伴う固体支持体（すなわち、アズラクトン官能化支持体）は、ビーズ、膜、フォーム、フィルム、シート、基材上のコーティング等の形態であることができる。アズラクトン官能化支持体及びこのような支持体を作製するための方法は、例えば、米国特許第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）、同第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）、同第５，３４４，７０１号（Ｇａｇｎｏｎら）、同第５，９９３，９３５号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）、同第６，０６３，４８４号（Ｅｘｓｔｅｄら）、同第５，２９２，５１４号（Ｃａｐｅｃｃｈｉら）、同第６，５４８，６０７号（Ｈａｌｖｅｒｓｏｎら）、同第５，４０８，００２号（Ｃｏｌｅｍａｎら）、同第５，４７６，６６５号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）、同第５，５１０，４２１号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎら）、及び同第６，７９４，４５８号（Ｈａｄｄａｄら）に記載されている。
【００５６】
好適なアズラクトン官能化支持体は、様々な方法を使用して調製することができる。いくつかの方法において、アズラクトン官能化支持体は、重合反応が懸濁培地で懸濁される水滴内で発生する、逆相懸濁重合の技法を使用して調製することができる。懸濁培地は、水不混和性であり、モノマーは水溶性である。
【００５７】
逆相重合プロセスの１つにおいて、重合培地は、水混和性共溶媒に少なくとも１つのアルケニルアズラクトンと、少なくとも１つの架橋モノマーとを含む。架橋量は、溶媒での多孔性及び膨潤度等の高分子特性に影響する。好適なアルケニルアズラクトンモノマーとしては、ＳＮＰＥ，Ｉｎｃ．，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪから市販されている２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−ワン、２−イソプロぺニルｌ−４，４−ジメチルｌ−２−オキサゾリン−５−ワン、及び２−ビニル−４，４−ジメチルｌ−１，３−オキサジン−６−オンが挙げられる、これに限定されない。好適な架橋剤としては、エチレン（メタ）ジアクリレート及びトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等のエチレン性不飽和（α，β−不飽和）エステル、並びにメチレンビス（メタ）アクリルアミド、及びＮ，Ｎ’−ジ（メタ）アクリロイル−１，２−ジアミノエタン等のエチレン性不飽和アミドが挙げられるが、これに限定されない。加えて、重合培地は、水溶性で、遊離基付加重合反応を使用して重合され得る他のモノマーを含むことができる。好適な任意のモノマーは、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ−ビニルピロリドンを含む。この重合プロセスは、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【００５８】
別の逆相重合プロセスにおいて、二段階重合プロセスが、アズラクトン官能化支持体を調製するために使用される。第１段階において、カルボン酸官能基を有する重合材料が調製される。カルボン酸官能基は、その後、環化剤と反応し、アズラクトン基を形成する。重合培地は、Ｎ−（メタ）アクリロイルアミノ酸の水溶性塩と、架橋モノマーと、水不混和性培地とを含む。加えて、重合培地は、水溶性で、遊離基付加重合反応を使用して重合することができる他のモノマーを含むことができる。好適な任意のモノマーは、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ−ビニルピロリドンを含む。好適な環化剤は、例えば、無水酢酸、トリフルオロ酢酸無水物、及びアルキルクロロホルメートを含む。このプロセスは、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【００５９】
別の方法において、アズラクトン官能化支持体は、分散培地がモノマーを溶解するが、その形成中にポリマーを沈殿させる分散重合という技法を使用して調製することができる。様々な界面活性剤を、ポリマー粒子の凝集を防止するために添加することができる。例えば、アズラクトン官能化支持体は、重合培地が、２−アルケニルアズラクトンモノマー、架橋モノマー、及びアルコール等の有機溶媒中に少なくとも１つの界面活性剤を含む、分散重合プロセスを使用して調製することができる。このプロセスは、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【００６０】
重合アズラクトン官能化支持体は、ゲル状、又はマクロ多孔質高分子材料であることができる。本明細書で使用される通り、「ゲル状」という用語は、重合培地のモノマーの重量に基づき、２０重量％未満の架橋剤で調製される高分子材料を指す。本明細書で使用される通り、「マクロ多孔質」という用語は、重合培地のモノマーの重量に基づき、少なくとも２０重量％の架橋剤で調製される高分子材料を指す。ゲル状材料は、多孔性材料より膨潤しやすく、剛性でない傾向がある。
【００６１】
いくつかの実施形態において、基質はビーズの形態である。ビーズは、球形状、規則的な形状、又は不規則な形状を有することができる。ビーズは、逆相懸濁重合技法又は分散重合技法のいずれかを使用して調製することができる。逆相懸濁重合技法を使用して調製されるビーズは、分散重合技法を使用して調製されるビーズと比較して、より多孔質で、大きな表面積を有する傾向がある。分散重合技法を使用して調製されるビーズは、概して、逆相懸濁重合技法を使用して調製されるビーズよりサイズが小さく、あまり多孔質ではない（例えば、場合により、ビーズは、実質的に非多孔質であることができる）。
【００６２】
ビーズのサイズは、特定の用途によって変動することができる。一般的に、ビーズの平均径は０．１マイクロメートル〜５ミリメートルの範囲である。いくつかの代表的なビーズは、０．１〜１，０００マイクロメートル、０．１〜５００マイクロメートル、０．１〜１００マイクロメートル、０．５〜１００マイクロメートル、０．１〜５０マイクロメートル、０．１〜２０マイクロメートル、０．１〜３マイクロメートル、又は０．５〜３マイクロメートルの平均径を有する。
【００６３】
アズラクトン官能化支持体を作製するためのいくつかの方法において、基質は、連続する多孔質マトリックスに分散したアズラクトン含有粒子（例えば、ビーズ）を含む複合膜の形態である。このような複合膜は、米国特許第５，９９３，９３５号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）に更に記載されている。複合膜に含まれるアズラクトン含有粒子は、上記のビーズであることができる。あるいは、膜に含まれるアズラクトン含有粒子は、アズラクトン基の表面を提供するように、コーティング組成物で修飾された無機粒子であることができる。無機粒子は、例えば、金属又は金属酸化物、アルミナ、シリカ、ジルコニア又はそれらの混合物等のセラミックス材料、ガラス（例えば、ビーズ又は泡）、制御孔ガラス等を含有できる。これらの粒子は、反応性アズラクトン官能基を含有するポリマーで粒子をコーティングすることによって、又は粒子の表面上の基を反応性官能基（例えば、無機粒子の表面と反応させるためのアルコキシシランを有し、アズラクトン基も含有するカップリング剤）を含有する試薬と反応させることによって修飾されることができる。
【００６４】
複合膜における有用な連続多孔質マトリックスとしては、織布及び不織布繊維ウェブ又は多孔質繊維が挙げられるが、これに限定されない。代表的な繊維性材料は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリブチレン、エチル酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート等のポリ（メタ）アクリル酸、ポリカーボネート、セルロース誘導体（例えば、酢酸セルロース）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリイミド、ポリウレタン（例えば、ポリエーテルポリウレタン）、及びそれらの組み合わせから製作されるものを含む。
【００６５】
複合膜を調製するための別の方法において、アズラクトン含有粒子は、コロイド懸濁液を形成するように、液体で分散される。熱可塑性ポリマーは、均質の溶液を形成するのに十分な温度で、コロイド懸濁液と溶融混合される。溶液は、所望の形状に形成し、次いで、高分子材料から液体の相分離を誘発するように冷却され、高分子材料を固結することができる。液体の除去後、アズラクトン含有粒子は、微小多孔性ポリマーマトリックスに分散される。この方法は、米国特許第４，９５７，９４３号（ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒら）に詳細に記載されている。
【００６６】
複合膜は、フィブリル化ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の多孔質フィブリル化ポリマーマトリックスから調製することができる。アズラクトン含有粒子は、パテ状塊を得るために、ＰＴＦＥ分散液と混合することができる。パテ状塊は、次いで、ＰＴＦＥのフィブリル化を生じるように、５℃から１００℃の間の温度で混合され、シートを形成するように２軸的に圧延されることができる。シートは、あらゆる溶媒を除去するために乾燥することができる。膜を作製するためのこのような方法は、米国特許第４，１５３，６６１号（Ｒｅｅら）、同第４，５６５，６６３号（Ｅｒｒｅｄｅら）、同第４，８１０，３８１号（Ｈａｇｅｎら）、及び同第４，９７１，７３６号（Ｈａｇｅｎら）に更に記載されている。
【００６７】
複合膜を作製するための更に別の方法は、米国特許第４，５３９，２５６号（Ｓｈｉｐｍａｎ）に記載されている。アズラクトン含有粒子は、加熱及び攪拌することによって、ポリオレフィンに分散されることができる。得られた溶融混合物は、加熱されたプレート上に流され、加圧された後、氷水で冷却される。
【００６８】
加えて、複合膜は、米国特許第５，４７６，６６５号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）に記載されているように、溶媒位相反転技法を使用しても形成することができる。アズラクトン含有粒子及び混合ポリマーは、ポリマーを溶解できる溶媒を含有する容器に導入され、溶液が所望の形状に成型され、溶媒と混和性であるが、ポリマーがアズラクトン官能化膜を形成するように沈殿する液体の凝固槽に模型形状が導入される。
【００６９】
アズラクトン官能化支持体も、米国特許第５，４０８，００２号（Ｃｏｌｅｍａｎら）及び同第６，０６３，４８４号（Ｅｘｓｔｅｄら）に記載されているように、ポリマーブレンドから形成することができる。２−アルケニルアズラクトンから調製されるアズラクトン含有ホモポリマーは、熱可塑性ポリマーと溶融混合することができる。好適な熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（例えば、ナイロン６）、ポリウレタン、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリスチレン、ポリオレフィン、エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリ（Ｎ−ビニルラクタム）（例えば、ポリビニルピロリドン）、ポリ酢酸ビニル、ポリオキシアルキレンオキシド、フルオロエラストマー、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられる。
【００７０】
アズラクトン官能化基質を調製するための別の方法は、米国特許第６，０６３，４８４号（Ｅｘｓｔｅｄら）に記載されている。ポリオレフィン樹脂は、遊離基反応開始剤（例えば、過酸化物又はアゾ化合物）と混合された後、遊離基を生成するのに十分な温度で押出成形機で加熱される。２−アルケニルアズラクトンは、押出成形機に注入されて、グラフト化アズラクトン熱可塑性組成物を形成する。この組成物は、次いで、膜に形成される。
【００７１】
別の方法として、アズラクトン官能化支持体は、米国特許第５，５１０，４２１号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎら）に記載されているように、アズラクトン含有ポリマーの溶媒位相反転を使用して形成することができる。アズラクトン含有組成物及び混合ポリマーは、これらを溶解できる溶媒を含有する槽に設置される。溶液は、次いで、好適な形状に成型され、次いで、溶媒と混和性であるが、アズラクトン官能化膜の沈殿を生じる液体の凝固槽に導入される。
【００７２】
アズラクトン官能化支持体も、コーティング組成物を固体支持体に適用することによって調製することができる。代表的な固体支持体は、金属、金属酸化物若しくは水酸化物、高分子材料、ガラス、セラミックス材、又はそれらの混合から調製することができる。固体支持体は、あらゆる所望の形状及びサイズを有することができる。例えば、支持体は、フィルム、粒子、繊維、織布又は不織布ウェブ、膜、成形プラスチック物品等であることができる。いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、アズラクトン基（例えば、アルケニルアズラクトンモノマーのフリーラジカル重合によって形成されるポリマー）及び架橋剤を有する可溶性ポリマーを含むことができる。コーティング組成物は、押し出し被覆コーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、スプレーコーティング等の技法を使用して固体支持体に塗布することができる。このプロセスは、米国特許第６，７９４，４５８号（Ｈａｄｄａｄら）に更に記載されている。多の実施形態において、固体支持体の表面は、アズラクトン官能性モノマー及び架橋モノマーを含むコーティング組成物でコーティングされる。コーティング組成物は、重合されて、固体支持体上にアズラクトン官能性表面層を形成する。この実施形態は、米国特許第５，３４４，７０１号（Ｇａｇｎｏｎら）に更に記載されている。
【００７３】
いくつかの実施例において、アズラクトン基を有する可溶性ポリマーを含有するコーティング組成物の固体支持体の表面への十分な接着がある。他の固体支持体で、接着は、プラズマ若しくは固体支持体のコロナ処理等の様々な前処理によって、又は固体支持体とコーティング組成物との間のプライマー層を使用することによって強化することができる。
【００７４】
アズラクトン基を有するポリマービーズは、「ＥＭＰＨＡＺＥ」という商標標記で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから市販されている。
【００７５】
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、反応して、式（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する。
【００７６】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
式（ＩＩ）において、ＳＳは、固体支持体を指す。基Ｒ１及び変数ｐは、上記の通り式（Ｉ）について記載されるものと同一である。それぞれの基Ｑは、Ｒ３オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価の基である。基Ｒ２は、典型的には、水素又はアルキルである。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基である。基Ｙ１は、２つ以上のアルキレン基、ヘテロアルキレン基、アリーレン基、又はそれらの組み合わせを一緒に連結する他の任意の基を更に含有する。任意の基は、例えば、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ３−、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【００７７】
式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体は、あらゆる既知の合成方法を使用して、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体から調製することができる。代表的な方法の１つにおいて、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、（ａ）求核基及び（ｂ）（メタ）アクリロイル基の両方を有する化合物と反応する。例えば、化合物は、式（ＶＩ）であることができる。
【００７８】
ＨＱ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＶＩ）
式（ＶＩ）において、Ｙ１及びＱは、式（ＩＩ）における上述と同様である。−ＯＨ、−ＳＨ、又は−ＮＲ３Ｈに対応する基−ＱＨは、アズラクトン官能化支持体のアズラクトン基と反応できる求核基である。この反応は、アズラクトン環の開放を引き起こす。
【００７９】
基−ＱＨがヒドロキシル基である式（ＶＩ）の代表的な化合物としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート及びグリセロールジ（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート並びにヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド及びメチロール（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、これに限定されない。
【００８０】
基−ＱＨが第一級又は第二級アミノ基である式（ＶＩ）の代表的な化合物としては、アミノエチル（メタ）アクリルアミド及びアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド及びＮ−イソプロピルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のＮ−アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリレート等のアミノアルキル（メタ）アクリレート並びにＮ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート及びＮ−メチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等のＮ−アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これに限定されない。
【００８１】
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体の式（ＶＩ）の化合物との反応は、基「Ａｚ」がアズラクトン基を表し、基「Ａｚ１」が開環アズラクトン基を表す、反応スキームＡで示される。本明細書で使用される通り、開環アズラクトン基Ａｚ１は、式−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−の二価の基である。式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体は、式ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２を用いて表される。
【００８２】
反応スキームＡ
ＳＳ−Ａｚ＋ＨＱ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２→ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体を調製するための別の代表的な方法において、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、チオール基（−ＳＨ）、第一級アミノ基（−ＮＨ２）、又は第二級アミノ基（−ＮＨＲ３）から選択される少なくとも２つの求核基を有する求核化合物と反応する。第１の求核基は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体のアズラクトン基と反応できる。この反応は、アズラクトン環を開放する。第２の求核基は、別の化合物と反応することができるため、生成物は、（メタ）アクリロイル基を有する。２つの求核基を有する化合物は、式（ＶＩＩ）によって表すことができる。
【００８３】
ＨＱ−Ｙ１ａ−ＱＨ
（ＶＩＩ）
式（ＶＩＩ）において、Ｑは、前述の定義の通り式（ＩＩ）について記載されるものと同一である。基Ｙ１と同様に、基Ｙ１ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含み、任意に、オキシ、チオ、アミノ（−ＮＲ３−）、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、又はそれらの組み合わせを更に含むことができる。
【００８４】
式（ＶＩＩ）のいくつかの代表的な求核化合物は、ヒドロキシル基及び第一級若しくは第二級アミノ基の両方を有する、アルコールアミン（すなわち、ヒドロキシアミン）である。代表的なアルコールアミンとしては、２−ヒドロキシエチルアミン、３−ヒドロキシプロピルアミン、４−ヒドロキシブチルアミン、１，２−ジヒドロキシ−３−アミノプロパン、１−ヒドロキシ−６−アミノヘキサン、ビス−（２−ヒドロキシエチル）アミン、トリエタノールアミン、１−アミノ−３，５−ジヒドロキシシクロヘキサン、１−アミノ−３，５−ジヒドロキシベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジン、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられるが、これらに限定されない。式（ＶＩ）の他の代表的な求核化合物は、ヒドラジン、アジピンジヒドラジド、エチレンジアミン、Ｎ−メチルエチレンジアミン、ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）−ピペラジン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、ベンゼンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、１，３−シクロヘキサン−ビス−メチルアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、１，８−ジアミノ−３，６−ジオキサオクタン、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、トリ−（２−アミノエチル）アミン、及び１，６−ヘキサンジアミン等の、少なくとも２つの第一級又は第二級アミノ基を有する。少なくとも２つのアミノ基を有する更なる求核化合物は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥという商標標記でＨｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ）から市販されているもの等のポリエーテルアミンである。式（ＶＩ）のまた他の代表的な求核化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン、及びビスフェノールＡ等の２つ以上のヒドロキシ基を有する化合物である。少なくとも２つのヒドロキシル基を有する更なる求核化合物は、ヒドロキシル末端基を有するポリエチレンオキシドオキシド及びポリプロピレンオキシドである。
【００８５】
式（ＶＩＩ）の求核化合物を有する式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体の反応は、式（ＶＩＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ
（ＶＩＩＩ）
の中間体に示されるように、アズラクトン環の開放を引き起こし、
式（ＶＩＩＩ）は、式ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨによっても表すことができる。式（ＶＩＩＩ）のこの中間体は、次いで、第２の化合物と反応することができるため、生成物は、（メタ）アクリロイル基を有する。第２の化合物は、中間体の求核基と反応できる第１の基と、エチレン性不飽和にされる第２の基とを有することができる。例えば、中間体は、ビニルアズラクトン（例えば、ビニルジメチルアズラクトン）、（メタ）アクリロイル基を有するアシルハロゲン化物、（メタ）アクリロイル基を有する無水物、イソシアナトエチル（メタ）アクリレート等のイソシアナトアルキル（メタ）アクリレート又はグリシジル（メタ）アクリレートである、第２の化合物と反応できる。この方法は、式Ａｚ−ＣＲ２＝ＣＨ２のビニルアズラクトンである第２の化合物における反応スキームＢに例示される。
【００８６】
反応スキームＢ
ＳＳ−Ａｚ＋ＨＱ−Ｙ１ａ−ＱＨ→ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ
ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ＋Ａｚ−ＣＲ２＝ＣＨ２→ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−Ｑ−Ａｚ１−ＣＲ２＝ＣＨ２
式ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−Ｑ−Ａｚ１−ＣＲ２＝ＣＨ２は、
ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−Ｑ−（ＣＯ）−（ＣＨ２）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−ＮＨ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２と対応し、そして、式（ＩＩ）に対応し、式中、Ｙ１は、−Ｙ１ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＨ２）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−に等しく、Ｑ基のうちの１つは、アミノ基である。
【００８７】
式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体は、次いで、式（ＩＩＩ）の官能性モノマーを含有するモノマー組成物と反応できる。
【００８８】
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
式（ＩＩＩ）において、基Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、単結合又は二価基から選択される第２の連結基である。基Ｙ２は、２つ以上のアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを連結するように機能する他の任意の基を更に含有することができる。任意の基は、例えば、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ３−、又はそれらの組み合わせを含むことができる。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される第１の官能基である。基Ｒ２及びＲ３は、上記の通り式（ＩＩ）について記載されるものと同一である。
【００８９】
式（ＩＩＩ）の官能性モノマーは、フリーラジカル重合反応を受けることができるエチレン性不飽和基及び官能基Ｚ１の両方を有する。式（ＩＩＩ）の官能性モノマーは、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体を用いてフリーラジカル重合反応を受け、固体支持体から伸展するグラフト化鎖を含むグラフト化支持体の形成を起こす。多くの実施形態において、固体支持体は、複数のグラフト化鎖を有する。グラフト化鎖は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。グラフト化鎖は、多くの場合、高分子であり、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも２つ又は少なくとも３つのモノマー単位を含有する。グラフト化鎖は、式−Ｙ２−Ｚ１の少なくとも１つのペンダント基を有する。グラフト化鎖が高分子の場合、グラフト化鎖は、式−Ｙ２Ｚ１の少なくとも２つ又は少なくとも３つのペンダント基を含有する。
【００９０】
いくつかの実施形態において、式（ＩＩＩ）の官能性モノマーは、式（ＩＩＩａ）に示すように、（メタ）アクリロイル基を有する。
【００９１】
Ｚ１−Ｙ２ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩａ）
基Ｙ２ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価基であり、任意に、オキシ、チオ、アミノ、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【００９２】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの基Ｚ１は、酸性基又はその塩であることができる。官能性モノマーは、弱酸、強酸、弱酸の塩、強酸の塩、又はこれらの組み合わせであることができる。すなわち、官能性モノマーは、中性の状態であることができるが、ｐＨを調整した場合には負に帯電可能である。式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）のいくつかの代表的な官能性モノマーは、（メタ）アクリルアミドスルホン酸若しくはその塩等、スルホン酸若しくはその塩である。より具体的な（メタ）アクリルアミドスルホン酸として、Ｎ−（メタ）アクリルアミドメタンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミドエタンスルホン酸、及び２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸が挙げられるが、これらに限定されない。これらの酸性モノマーの塩も使用することができる。酸性基又はその塩を有するいくつかの他の代表的な官能性モノマーとしては、ビニルスルホン酸、３−スルホプロピル（メタ）アクリレート、スルホエチル（メタ）アクリレート、及び４−スチレンスルホン酸等の他のスルホン酸が挙げられる。
【００９３】
酸性基又はその塩を有するまた他の代表的な官能性モノマーとして、ホスホン酸若しくはその塩又はカルボン酸若しくはその塩が挙げられる、これらに限定されない。例えば、官能性モノマーは、２−（メタ）アクリルアミドエチルホスホン酸及び３−（メタ）アクリルアミドプロピルホスホン酸等の（メタ）アクリルアミドアルキルホスホン酸、アクリル酸及びメタクリル酸、並びに２−カルボキシエチル（メタ）アクリレート及び３−カルボキシプロピル（メタ）アクリレート等のカルボキシアルキル（メタ）アクリレートであることができる。更に他の適切な酸性モノマーとしては、米国特許第４，１５７，４１８号（Ｈｅｉｌｍａｎｎ）に記載されているような（メタ）アクリロイルアミノ酸が挙げられる。代表的な（メタ）アクリロイルアミノ酸として、Ｎ−（メタ）アクリロイルグリシン、Ｎ−（メタ）アクリロイルアスパラギン酸、Ｎ−（メタ）アクリロイル−β−アラニン、及びＮ−（メタ）アクリロイル−２−メチルアラニンが挙げられるが、これらに限定されない。これらの酸モノマーの任意の塩も用いることができる。官能性モノマーが弱酸の塩又は強酸の塩の形状である場合、これらの塩の対イオンは、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、又はテトラアルキルアンモニウムイオンであることができるが、これらに限定されない。
【００９４】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第２の種類は、Ｚ１についてアミノ基又はその塩を有する。アミノ基又はその塩は、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、又は第四級アンモニウム基であることができる。この種類の官能性モノマーは、弱塩基、強塩基、弱塩基の塩、強塩基の塩、又はこれらの混合物であることができる。すなわち、官能性モノマーは、中性の状態であることができるが、ｐＨを調整した場合には正に帯電可能である。官能性モノマーが塩の形状である場合、対イオンは、ハロゲン化物（例えば塩化物）、カルボキシレート（例えばアセテート又はギ酸塩）、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、メチルサルフェート、又は水酸化物であることができるが、これらに限定されない。
【００９５】
アミノ基又はその塩を有するいくつかの代表的な官能性モノマーとしては、式（ＩＩＩｂ）に示すような、アミノ（メタ）アクリレート又はアミノ（メタ）アクリルアミド（並びにその第四級アンモニウム塩）が挙げられる。
【００９６】
Ｎ（Ｒ５）ｕ−Ｙ２ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩｂ）
式（ＩＩＩｂ）において、Ｙ２ａ、Ｑ及びＲ２は、上記の通り式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）について記載されるものと同一である。それぞれのＲ５は独立して、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル（すなわち、ヒドロキシで置換されているアルキル）、アミノアルキル（すなわち、アミノで置換されているアルキル）、アリール、又はアラルキルである。変数ｕは、第一級、第二級、又は第三級アミノ基では２に等しく、第四級アミノ基では３に等しい。ｕが３に等しい場合、３つのＲ５基は、独立して、アルキル、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、アリール、又はアリールアルキルから選択される。つまり、変数ｕが３に等しい場合、Ｒ５は、典型的には、水素と等しくない。
【００９７】
変数ｕが２に等しい場合、それらが結合している窒素原子と一体となる式（ＩＩＩｂ）中のＲ５基は、部分的に不飽和（すなわち、不飽和だが芳香族ではない）である芳香族である複素環基を形成することができる。このような複素環基は、芳香族（例えばベンゼン）、部分的に不飽和（例えばシクロヘキセン）、又は飽和（例えばシクロヘキサン）である第二環と任意に融合させることができる。第四級アンモニウム塩の対イオンは、多くの場合、ハロゲン化物類、硫酸塩類、リン酸塩類及び硝酸塩等である。
【００９８】
変数ｕが２に等しい式（ＩＩＩｂ）のいくつかの実施形態では、両方のＲ５基は、水素である。変数ｕが２に等しい他の実施形態において、一方のＲ５基は水素であり、他方は、１〜１０個、１〜６個、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキルである。変数ｕが２に等しい更に他の実施形態では、少なくともＲ５基の少なくとも１個は、第１を除きアルキル基の炭素原子のいずれかに位置付けられるヒドロキシル基又はアミノ基を備える２〜１０個、２〜６個、又は２〜４個の炭素原子を有するヒドロキシルアルキル又はアミノアルキルである。変数ｕが２に等しい更に別の実施形態では、Ｒ５基の少なくとも１個は、５若しくは６個の炭素原子を有するアリールであるか、又は１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基と、５若しくは６個の炭素原子を有するアリール基とを備えるアラルキルである。更に他の実施形態では、２個のＲ５基は、それらが結合している窒素原子と結合して複素環式基を形成する。複素環式基は、少なくとも１つの窒素原子を含み、酸素又は硫黄などの他のへテロ原子を含有することができる。代表的な複素環基として、イミダゾリル、ピペラジニル、及びモルホリニルが挙げられるが、これらに限定されない。複素環式基は、ベンゼン、シクロヘキセン、又はシクロヘキサンなどの追加の環に結合されてもよい。追加の環と融合した代表的な複素環式基としては、ベンズイミダゾリルが挙げられるが、これに限定されない。
【００９９】
式（ＩＩＩｂ）のＱがオキシである代表的なアミノ（メタ）アクリル酸としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリル酸、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリル酸、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリル酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリル酸、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノプロピル（メタ）アクリル酸等が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１００】
式（ＩＩＩｂ）のＱが−ＮＨ−である代表的なアミノ（メタ）アクリルアミドとしては、Ｎ−（３−アミノプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（３−イミダゾリルプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−イミダゾリルエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−イミダゾリルプロピル）（メタ）アクリルアミド、及びＮ−（３−ベンゾイミダゾリルプロピル）（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０１】
化学式（ＩＩＩｂ）の官能性モノマーの代表的な第四級塩としては、（メタ）アクリルアミドアルキルトリメチルアンモニウム塩、例えば、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、及び（メタ）アクリルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩、例えば２−（メタ）アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、並びに２−（メタ）アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチル硫酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０２】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第３の種類は、ヒドロキシルＺ１基を有する。好適なヒドロキシ含有モノマーとして、ヒドロキシで置換されたアルキル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシで置換されたアルキル（メタ）アクリルアミド、又はビニルアルコールが挙げられる。具体的なヒドロキシ含有モノマーとして、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリルレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ビニルベンジルアルコール、及びヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０３】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第４の種類は、アズラクトンＺ１基を有する。アズラクトン基を有する代表的な官能性モノマーとしては、ビニルアルキルアズラクトン、例えば２−ビニル−４，４−ジメチルアズラクトン（２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オンとも呼ばれる）、２−（４−ビニルフェニル）−４，４−ジメチルアズラクトン、２−イソプロペニル−４，４−ジメチルアズラクトン、２−ビニル−４−エチル−４−メチル−２−オキサゾリン−５−オン、及び２−ビニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサジン−６−オンが挙げられるが、これらに限定されない。官能性モノマーの第４の種類の更なる実施形態は、Ｚ１基としてアズラクトン基の前駆体基を有する。前駆体基は、閉環反応を受けてアズラクトン基を形成できる。この前駆体基を提供できる代表的な官能性モノマーとしては、Ｎ−アクリロイルメチルアラニンが挙げられるが、これに限定されない。
【０１０４】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第５の種類は、Ｚ１基としてグリシジルを有する。グリシジル基を有する代表的なモノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリル酸が挙げられるが、これに限定されない。
【０１０５】
更なる他の官能性モノマーは、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基、又は（５）グリシジル基から選択される２つ以上の官能性Ｚ１基の組み合わせを有する。複数の異なる種類の官能基を有する代表的な官能性モノマーは、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、及び２−（メタ）アクリルアミドグリコール酸である。
【０１０６】
式（ＩＩＩ）の官能性モノマーを含有するモノマー組成物を備える式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体の重合は、式（ＩＶ）のグラフト化支持体の形成を導く。
【０１０７】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
式（ＩＶ）において、ＳＳは、固体支持体を指す。基Ｑ、Ｙ２、Ｚ１、Ｒ１、ｐ、及びＹ１は、式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）について記載されるものと同一である。基Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む高分子単位である。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｕ１又は基Ｕ１及びＵ２の両方に含まれるＺ１基は、多くの場合、目的化合物と反応又は相互作用することができる。
【０１０８】
グラフト化鎖は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の１つ以上のモノマー単位を含むことができる。多くの実施形態において、グラフト化鎖は、少なくとも２つ又は少なくとも３つのモノマー単位を含む。つまり、グラフト化鎖は、多くの場合、高分子であり、少なくとも２つ又は少なくとも３つのペンダント基−Ｙ２−Ｚ１を含む。
【０１０９】
基Ｕ１及びＵ２は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの基を含むことができる。多くの場合、これらの基は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも２つ又は少なくとも３つのモノマー単位を含み、ポリマー鎖とみなされる。いくつかの例において、基Ｕ２又はＵ１は、重合反応に使用される連鎖移動剤の残基又は遊離基反応開始剤分子である。Ｕ１又はＵ２のいずれかが連鎖移動剤の残基である場合、多くの場合、テトラブロモメタンからのハロゲンである。
【０１１０】
グラフト化支持体は、目的化合物を分離及び／又は精製するために使用することができる。つまり、式（ＩＶ）のグラフト支持体を提供する工程と、目的化合物を含有する試料をグラフト化支持体と接触させる工程とを含む、目的化合物を分離又は精製するための方法を提供する。目的化合物は、グラフト化支持体のグラフト化鎖の官能基Ｚ１と反応する、又は相互作用する。
【０１１１】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体のいくつかの実施形態において、グラフト化鎖は、酸性基又はその塩であるＺ１基を有する。グラフト化支持体は、カチオン交換材料として機能することができる。ｐＨを適切に調整した場合には、グラフト化鎖上のＺ１基は、目的化合物（すなわち、目的化合物はカチオンである）の正の帯電基と相互作用可能である負の帯電基であることができる。目的化合物は、グラフト化支持体上に吸着されることができる。吸着された目的化合物を放出させるために、ｐＨを上げることができる（例えば、ｐＨを少なくとも６又は７以上に上げる）。あるいは、目的化合物が生体分子である場合、試料は、約３〜１０のｐＨ又は約４〜６のｐＨにおいて、低イオン強度緩衝剤（例えば、５〜１５０ミリモル（ｍＭ）の緩衝剤塩と０〜２００ミリモルの塩化ナトリウム）中でグラフト化支持体と接触させて吸着させることができる。吸着された生体分子を放出させるために、グラフト化支持体は、高イオン強度緩衝剤と接触させることができる。いくつかの実施形態において、高イオン強度緩衝剤は、目的化合物を吸着させるために使用されるものと同じ緩衝剤組成物と１又は２モル（Ｍ）の塩化ナトリウムを含む。吸着プロセス及び解法プロセスは、典型的には室温に近い温度で行われる。
【０１１２】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体は、多くの場合、いくつかの既知のイオン交換樹脂に不適切である場合があるｐＨ条件及び／又は塩条件下で使用されることができる。例えば、グラフト化支持体の動的結合容量は、多くの既知のイオン交換樹脂より０．５又は１ｐＨ単位高い又は低いｐＨで最大となることができる。高ｐＨ値での高容量は、様々なタンパク質の分離又は精製に特に有利であることができる。多くのタンパク質は、低ｐＨ条件に反応しやすく、多くの既知のイオン交換樹脂は、タンパク質に最適ではないｐＨ値で使用される傾向がある。グラフト支持体は、いくつかのタンパク質により適した高ｐＨ値で使用することができる。
【０１１３】
カチオン交換樹脂のｐＨを制御するために有用な緩衝塩としては、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、及びＴＲＩＳ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が挙げられるが、それらに限定されない。適する他の緩衝剤には、ＭＯＰＳ（３−モルホリノプロパンスルホン酸）、ＥＰＰＳ（４−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン−１−プロパンスルホン酸）、ＭＥＳ（２−モルホリノエタンスルホン酸）、及び他のような「グッド」緩衝剤が挙げられる。
【０１１４】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体の他の実施形態において、グラフト化鎖は、アミノ基又はその塩であるＺ１基を有する。第一級アミノ基又は、第二級アミノ基は求核剤として目的化合物と反応することができる。あるいは、グラフト化支持体は、アニオン交換材料として機能することができる。ｐＨを適切に調整した場合には、グラフト化支持体は、目的化合物（すなわち、目的化合物はアニオンである）の負の帯電基と相互作用可能である正の帯電基を有することができる。
【０１１５】
一般的に、負に帯電した目的化合物のアニオン交換材料への効果的な吸着を得るため、目的化合物のｐＫａ（又はタンパク質についてはｐＩ）を少なくとも約１〜２ｐＨ単位で越えるｐＨを使用することができる。アニオン交換樹脂から吸着した目的化合物を放出するため、必要に応じて、ｐＨを少なくとも１〜２ｐＨ単位又はそれ以上下げることができる。あるいは、帯電した目的化合物が生体分子である場合、適切なｐＨ（例えば、ウシ血清アルブミンの場合、約６〜８のｐＨ）の低イオン強度緩衝剤（例えば、５〜２０ミリモル緩衝塩）中で試料をアニオン交換材料と接触させることができる。吸着させた生体分子を放出させるために、多くの場合、高イオン強度緩衝剤をアニオン交換材料と接触させる。いくつかの実施形態において、高イオン強度緩衝剤は、目的化合物を吸着させるために使用されるものと同じ緩衝剤組成物と１モルの塩化ナトリウムを含む。吸着プロセス及び解法プロセスは、典型的には室温に近い温度で行われる。
【０１１６】
アニオン交換材料のｐＨを制御するために有用な緩衝塩としては、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム及びＴＲＩＳ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が挙げられるが、これらに限定されない。適する他の緩衝剤には、ＭＯＰＳ（３−モルホリノプロパンスルホン酸）、ＥＰＰＳ（４−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン−１−プロパンスルホン酸）、ＭＥＳ（２−モルホリノエタンスルホン酸）、及び他のような「グッド」緩衝剤が挙げられる。
【０１１７】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体のまた別の実施形態において、グラフト化鎖は、ヒドロキシルＺ１基を有する。グラフト化鎖上のヒドロキシル基は、目的化合物を用いて縮合反応を起こすことができる。例えば、ヒドロキシル基は、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有する目的化合物と反応して、エステルを形成することができる。つまり、反応によって、目的化合物をグラフト化鎖に共有結合する、カルボニルオキシ連結基の形成がもたらされる。例えば、タンパク質又は他の分子は、グラフト化鎖に共有結合することができる。あるいは、ヒドロキシル基を有するグラフト化鎖は、中性、親水性、孔修飾材料を提供するように作用するため、樹脂は、寸法排除樹脂として使用されることができる。
【０１１８】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体の更に別の実施形態において、グラフト化鎖は、アズラクトンＺ１基を有する。グラフト化鎖上のアズラクトン基は、求核基を有する目的化合物と開環反応を起こすことができる。アズラクトン基と反応する好適な求核基としては、第一級アミノ基、第二級アミノ基、チオール基、及びヒドロキシル基が挙げられるが、これらに限定されない。アズラクトン基と、目的化合物の求核基との反応は、通常、目的化合物をグラフト化鎖に付着させる連結基の形成をもたらす。アズラクトン基の開環により形成される連結基は、多くの場合、基−（ＣＯ）ＮＨＣ（Ｒ１）２（ＣＨ２）ｐ（ＣＯ）−を含有する。アズラクトン官能性樹脂と、様々な求核化合物（例えば、目的化合物）との反応は、米国特許第５，２９２，８４０号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）、同第５，５６１，０９７号（Ｇｌｅａｓｏｎら）、及び同第６，３７９，９５２号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）に更に記載されている。
【０１１９】
あるいは、式（ＩＶ）のグラフト化支持体は、アズラクトン基の前駆体基を含むグラフト化鎖を有することができる。これらの前駆体基は、閉環反応にさらされ、アズラクトン基を形成することができる。形成されると、アズラクトン基は、上記に記載する通り、様々な目的化合物と反応することができる。閉環反応は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体を無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、又はアルキルクロロホルメートと処理することによって生じることができる。この方法は、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【０１２０】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体の更なる実施形態において、グラフト化鎖は、グリシジルＺ１基を有する。グリシジル基は、求核基を有する目的化合物と、開環反応を起こすことができる。グリシジル基と反応する好適な求核基としては、第一級アミノ基、第二級アミノ基、ヒドロキシル基、第三級アミノ基、チオール基、及びカルボキシル基が挙げられるが、これらに限定されない。グリシジル基と、目的化合物の求核基との反応は、通常、目的化合物をグラフト化鎖に付着するように機能する連結基の形成をもたらす。グリシジル基の開環によって形成される連結基は、多くの場合、基−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２−を含有する。連結基は、例えば、グリシジル基がアミノ基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２ＮＲ３−、グリシジル基がヒドロキシル基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｏ−、グリシジル基がチオール基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｓ−、又はグリシジル基がカルボキシル基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｏ（ＣＯ）−であることができる。
【０１２１】
いくつかの用途において、式（ＩＶ）のグラフト化支持体は、目的化合物と相互作用又は反応するための他の基を提供するように更に修飾されることができる。多くの実施形態において、式Ａ−Ｔの修飾剤は、グラフト化支持体と反応する。式Ａ−Ｔにおいて、基Ａは修飾基であり、Ｔは、修飾剤の残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。修飾剤Ａは、グラフト化鎖上の官能基Ｚ１と反応する。官能基Ｚ１と、修飾基Ａとの反応は、付着基Ｌの形成をもたらす。付着基Ｌは、修飾剤の残余であるＴに付着する。反応を反応スキームＣに示す。Ｇ−Ｚ１は、グラフト鎖上に官能基Ｚ１を有する式（ＩＶ）のグラフト化支持体を指すように使用される。
【０１２２】
反応スキームＣ
Ｇ−Ｚ１＋Ａ−Ｔ→Ｇ−Ｌ−Ｔ
式Ｇ−Ｚ１は、考察を容易にするため１つのＺ１基のみを含有する。多くのグラフト化支持体は、複数のグラフト化鎖を有し、グラフト化鎖の多くは、複数のＺ１基を有する。Ｚ１官能基のそれぞれの種類に対して、代表的な修飾剤を表１に示す。表１において、基Ｘは、ハロ（例えば、Ｘ−は、ハロゲン化物）であり、基Ｄは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−から選択される。それぞれの基Ｒ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。基Ｒ５は、アルキレンである。基Ａｚは、アズラクトン基を指し、基Ａｚ１は、開環アズラクトン基を指す。
【０１２３】
【表１−１】
【０１２４】
【表１−２】
【０１２５】
修飾された固体支持体は、式（Ｖ）で表すことができる。
【０１２６】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
式（Ｖ）において、ＳＳは、固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれのＱは、独立して、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、二価の基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。Ｙ１は、任意に、オキシ、チオ、アミノ、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、又はそれらの組み合わせを含むことができ、１つ以上のアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを分離する。基Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ４は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｌは、基Ｚ１を式Ａ−Ｔの修飾剤の修飾基（Ａは修飾基である）と反応させることによって形成される付着基である。基Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。基Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【０１２７】
修飾されたグラフト化支持体は、目的化合物を分離及び／又は精製するために使用することができる。すなわち、式（Ｖ）のグラフト化支持体を提供し、目的化合物を含有する試料をグラフト化支持体と接触させる工程を含む、目的化合物を分離又は精製するための方法を提供する。目的化合物は、修飾されたグラフト化支持体の残余基Ｔと反応する、又は相互作用する。修飾されたグラフト化支持体は、親和性樹脂又は材料、イオン交換樹脂又は材料、疎水性相互作用樹脂又は材料、逆相樹脂又は材料、寸法排除樹脂又は材料、キレート化樹脂又は材料、細胞選択樹脂又は材料、固定化酵素樹脂又は材料等として機能することができる。
【０１２８】
親和性樹脂又は材料は、例えば、基Ｚ１を修飾基と、親和性リガンドとを含む修飾剤と反応させることによって、調製することができる。親和性リガンドは、別の基又は化合物を結合することができる基又は化合物である。例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のアズラクトン基又はグリシジルＺ１基は、求核修飾基と、親和性リガンドとを含有する修飾剤と反応することができる。より具体的には、生体分子のアミノ基は、アズラクトン又はグリシジル基と反応して、生体分子をグラフト化支持体に共有結合的に付着することができる。結合した生体分子は相補的生体分子と相互作用することができる。代表的な修飾剤として、対応する（すなわち、相補的な）抗体と結合することができる抗原、又は対応する（すなわち、相補的な）抗原と結合することができる抗体が挙げられる。他の代表的な修飾剤としては、相補的なＤＮＡ又はＲＮＡ断片と結合することができる、ＤＮＡ又はＲＮＡ断片、及び炭水化物部分を含有する化合物又は生体分子と結合することができるレクチンが挙げられる。
【０１２９】
イオン交換樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１を修飾基と、イオン基とを有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。例えば、修飾剤は、求核修飾基と、塩基性、酸性、又はその塩である第２の基とを有することができる。求核基は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができ、イオン基（すなわち、酸性基、塩基、又はその塩）のグラフト化支持体への付着をもたらす。求核基とイオン基の両方を有する好適な修飾剤には、２−アミノエチルスルホン酸又はアミノプロピルジメチルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３０】
疎水性相互作用樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上の基Ｚ１を修飾基と、疎水基とを有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。例えば、修飾剤は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができる求核修飾基を有することができ、疎水基のグラフト化支持体への付着をもたらす。求核基と疎水基の両方を有する好適な修飾剤としては、ベンジルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、又はフェネチルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。疎水性相互作用樹脂は、例えば、タンパク質などの相対的に大きな分子の精製又は分離に用いることができる。
【０１３１】
逆相樹脂又は材料は、例えば、疎水性相互作用樹脂を調製するために使用されるものと同様の修飾剤を使用して調製することができる。つまり、逆相樹脂は、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のアズラクトン基又はグリシジルＺ１基を求核修飾基及び疎水性である第２の基を有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。求核基は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応でき、疎水基を有する修飾剤のグラフト化支持体への付着をもたらす。求核基及び疎水基を有する好適な修飾剤としては、例えば、オクチルデシルアミンが挙げられる。逆相相互作用樹脂では、典型的には、溶離液は水系溶液ではなく、有機溶媒である。更に、逆相樹脂は、典型的には、タンパク質ではなく、相対的に小さい分子及びペプチドの分離又は精製に用いられる。
【０１３２】
寸法排除樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上の基Ｚ１を修飾基及び非相互作用的で中性である第２の基を有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。例えば、修飾剤は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができる求核修飾基を含むことができ、非相互作用又は中性基の付着をもたらす。アズラクトンＺ１基と反応することができる求核基及び非相互作用又は中性基の両方を有する好適な修飾剤としては、様々なアミン、メルカプタン、アルコール、又はアルコールアミンを含む。例えば、修飾剤は、エタノールアミン、エタノール、又はエチルアミンであることができる。グリシジルＺ１基と反応することができる求核基及び非相互作用又は中性基の両方を有する好適な修飾剤としては、様々なカルボン酸及びアルコールが挙げられる。例えば、修飾剤は、エタノール又は酢酸であることができる。
【０１３３】
キレート化樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１を修飾基及び金属キレートである第２の基の両方を有する修飾剤と反応させることによって調製されることができる。例えば、修飾剤は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができる求核修飾基を有することができ、金属キレート基の付着をもたらす。好適な修飾剤としては、イミノ二酢酸、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミノ二酢酸及びＮ−（２−ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸が挙げられるが、これらに限定されない。金属キレート基は、金属イオンのキレート後に、例えばヒスチジン基などのタンパク質の特定の基と反応することができる。
【０１３４】
細胞選択樹脂は、例えば、細胞表面マーカに式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１を抗体と反応させることによって調製することができる。すなわち、抗体は、修飾剤である。抗体は、典型的には、抗体をグラフト化支持体に付着させるように、アズラクトン基又はグリシジル基と反応することができるアミノ基等の求核基を有する。同様に、抗体は、細胞上の細胞表面マーカと結合することで、グラフト化支持体への細胞の付着をもたらすことができる。細胞選別樹脂は、例えば、幹細胞、血液細胞、又はバクテリアの精製又は分離に用いることができる。
【０１３５】
固定化酵素樹脂は、高分子樹脂上のアズラクトン基又はグリシジルＺ１基を酵素の求核基と反応させ、酵素をグラフト化支持体に付着させることによって調製することができる。例えば、酵素は、ペニシリンＧ−アシラーゼ又はグルコアミラーゼであることができる。固定化酵素樹脂は様々な反応について触媒として使用することができる。
【０１３６】
混合モード樹脂は、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１基を修飾基と、２つ以上の相互作用モードをグラフト化支持体に付与できる追加の基とを有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。２つ以上の相互作用型は、前述のいずれかであることができる。例えば、アズラクトン基又はグリシジル基は、アミノ基が求核基として機能する場合、フェニル基が疎水基として機能する場合、及びカルボキシル基がイオン基として機能する場合、フェニルアラニン等の修飾剤と反応させることができる。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、グラフト化支持体又は修飾されたグラフト化支持体は、クロマトグラフカラム内に設置される。クロマトグラフカラムは、分析器の一部であることができるか、又は分取システムの一部であることができる。分取システムは、実験室規模、パイロット設備規模、又は工業規模等のあらゆる適した規模であることができる。他の実施形態において、グラフト化支持体又は修飾されたグラフト化支持体は、濾過媒体の表面上に配置することができる。あらゆる濾過媒体を用いることができる。濾過媒体は、例えば、フィルターカートリッジを設けるカートリッジ内に配置されることができる。多くの用途において、グラフト化支持体又は修飾されたグラフト化支持体は、ビーズの形態である。ビーズは、あらゆる好適なサイズを有することができる。
【実施例】
【０１３８】
これらの実施例は単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した書類名特許請求の範囲に限定することを意味するものではない。別段の記載のない限り、実施例及びこれ以降の明細書に記載される部、百分率、比率等はすべて、重量によるものである。用いた溶媒及びその他の試薬は、別段の記載のない限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
【０１３９】
【表２】
【０１４０】
試験方法
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の静的カチオン交換容量
高分子ビーズを脱イオン水と混合して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で２０分間遠心して充填ビーズベッドを形成し、その後脱イオン水の量を調整して総体積を充填ビーズベッドの２倍とすることによってカチオン交換高分子ビーズの５０体積パーセントのスラリーを調製した。スラリーを充分に混合して高分子ビーズを懸濁させ、その後ＶＷＲ（Ｅａｇａｎ，ＭＮ）からＣＥＮＴＲＥＸ ＭＦという商標表記で市販されている、５ｍＬの０．４５マイクロメートル酢酸セルロース遠心分離マイクロフィルターに、スラリーの試料４００マイクロリットルをピペット注入した。３０００ｒｃｆで５分間遠心して水を除去した。その後、５０ｍＭ酢酸ナトリウムと８０ｍＭ塩化ナトリウムをｐＨ４．５で含有する緩衝剤４ｍＬと高分子ビーズを混合した。３０００ｒｃｆで１０分間再び試料を遠心した。上清を捨てた。続いて、同一の酢酸緩衝剤中で約７ｍｇ／ｍＬの濃度を有しているＩｇＧの４．５ｍＬの試料を、高分子ビーズを含有する濾過材に添加した。混合物を一晩混転した後、３０００ｒｃｆで２０分間の遠心分離により、高分子ビーズから上清を除去した。
【０１４１】
上清を紫外線分光法で分析した。２８０ナノメートルでの試料の吸光度を開始時のＩｇＧ溶液のものと比較した。数値の差を用いて高分子ビーズのＩｇＧ容量を計算した。分析を３回行い、平均化した。
【０１４２】
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）のカチオン性動的結合量（ＤＢＣ）
ＯＭＮＩＦＴという商標表記でＣｈｒｏｍｅｔｅｃｈ（Ａｐｐｌｅ Ｖａｌｌｅｙ，ＭＮ）から市販されている５ｃｍ×内径０．３ｃｍのガラスカラムに、高分子ビーズの水性スラリー（高分子ビーズの総体積約３５０マイクロリットル）を充填し、ＡＫＴＡという商標表記でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から市販されている中高圧液体クロマトグラフ上に設置し、０．７ｍＬ／分で、カラム体積の１０倍量の緩衝剤Ａ（５０ｍＭ酢酸、４０ｍＭ ＮａＣｌ）により平衡化した。緩衝剤ＡのｐＨは、別段の記載のない限り、４．５であった。試料の７ｍＬが充填されるか、あるいは２８０ナノメートル（Ａ２８０）の波長で紫外線吸光度が８００ｍＡＵを超えるまで（いずれか早い方）、課題溶液（緩衝剤Ａ中の５．０ｍｇ／ｍＬヒトＩｇＧ）を０．０９ｍＬ／分（滞留時間３．９分／７６ｃｍ／時）で収容した。支持体に結合したＩｇＧの量を、当初収容時にカラムから出ていく溶液の濃度が当初ＩｇＧの課題溶液濃度の１０％であった時点で決定した（非結合タンパク質の安定期は減じた）。
【０１４３】
水素イオンの小イオン容量（Small Ion Capacity）（ＳＩＣ）
約８ｍＬの高分子ビーズスラリー（脱イオン水中約５０体積パーセント）を１５ｍＬの目盛り付き遠心管に移して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で５分間遠心分離した。得られた充填高分子ビーズの体積を最も近い０．１ｍＬに記録して、スラリーを定量的に焼結ガラス漏斗に移し、及び脱イオン水で洗浄し（３×５０ｍＬ）、０．５Ｎ ＨＣｌで洗浄し（３×５０ｍＬ）、次いで再び脱イオン水で洗浄（３×５０ｍＬ）した。続いて、洗浄した高分子ビーズを定量的に１２５ｍＬの三角フラスコに移し、２Ｍ ＮａＣｌを４．０ｍＬ添加して水素イオンを置換した。５分後、２滴のフェノールフタレイン溶液（１００ｍＬエタノール中１グラム）をスラリーに添加して、溶液がわずかにピンク色になるまで、混合物を０．１ＮのＮａＯＨ水酸化ナトリウムで滴定した（磁気攪拌プレート上で混ぜながら）。添加した０．１水酸化ナトリウムの体積を分析したビーズの体積で割って１００倍し、高分子ビーズのｍＬ当たりのマイクロモル中の小イオン容量を計算した。
【０１４４】
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）の静的アニオン交換容量
高分子ビーズを脱イオン水と混合して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で２０分間遠心して充填ビーズベッドを形成し、その後脱イオン水の量を調整して総体積を充填ビーズベッドの２倍とすることによってアニオン交換高分子ビーズの５０体積パーセントのスラリーを調製した。スラリーを充分に組み合わせして高分子ビーズを懸濁させ、その後ＶＷＲ（Ｅａｇａｎ，ＭＮ）からＣＥＮＴＲＥＸ ＭＦという商標表記で市販されている、５ｍＬの０．４５マイクロメートル酢酸セルロース遠心分離マイクロフィルターに、スラリーの試料４００マイクロリットルをピペット注入した。３０００ｒｃｆで５分間遠心して水を除去した。その後、高分子ビーズをｐＨ７．５で１０ｍＭの３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）を含有する４ｍＬの緩衝剤と混合した。３０００ｒｃｆで１０分間再び試料を遠心した。上清を捨てた。続いて、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から得た、同一のＭＯＰＳ緩衝剤中で約９ｍｇ／ｍＬの濃度を有しているＢＳＡの４．５ｍＬの試料を、高分子ビーズを含有する濾過材に添加した。組み合わせ物を一晩混転した後、３０００ｒｃｆで２０分間の遠心分離により、高分子ビーズから上清を除去した。
【０１４５】
上清を紫外線分光法で分析した。２７９ｎｍでの試料の吸光度を開始時のＢＳＡ溶液のものと比較した。数値の差を用いて高分子ビーズのＢＳＡ容量を計算した。分析を３回行い、平均化した。
【０１４６】
ＢＳＡのアニオン動的結合容量（ＤＢＣ）
ＯＭＮＩＦＴという商標表記でＣｈｒｏｍｅｔｅｃｈ（Ａｐｐｌｅ Ｖａｌｌｅｙ，ＭＮ）から市販されている５ｃｍ×内径０．３ｃｍのガラスカラムに、高分子ビーズの水性スラリー（高分子ビーズの総体積約３５０マイクロリットル）を充填し、ＡＫＴＡという商標表記でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から市販されている中高圧液体クロマトグラフ上に設置し、０．５ｍＬ／分で、カラム体積の９倍量の緩衝剤Ａ（２５ｍＭトリ（ヒドロキシメチル）アミノメタンヒドロクロリド（トリ−ＨＣｌ）、ｐＨ８．０）により平衡化した。試料の１５ｍＬが充填されるか、あるいは２８０ナノメートル（Ａ２８０）の波長で紫外線吸光度が２５０ｍＡＵを超えるまで（いずれか早い方）、課題溶液（緩衝剤Ａ中の５．０ｍｇ／ｍＢＳＡ）を０．１ｍＬ／分（滞留時間３．５分／８５ｃｍ／時）で収容した。支持体に結合したＢＳＡの量を、当初収容時にカラムから出ていく溶液の濃度が当初ＢＳＡの課題溶液濃度の１０％であった時点で決定した。
【０１４７】
水酸化イオンの小イオン容量（Small Ion Capacity）（ＳＩＣ）
約８ｍＬの高分子ビーズスラリー（脱イオン水中約５０体積パーセント）を１５ｍＬの目盛り付き遠心管に移して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で５分間遠心分離した。得られた充填高分子ビーズの体積を最も近い０．１ｍＬに記録して、スラリーを定量的に焼結ガラス漏斗に移し、脱イオン水（３×５０ｍＬ）、０．１Ｎ ＮａＯＨで洗浄し（３×５０ｍＬ）、次いで再び脱イオン水で洗浄（３×５０ｍＬ）した。続いて、洗浄した高分子ビーズを定量的に１２５ｍＬの三角フラスコに移し、２Ｍ硫酸ナトリウムを４．０ｍＬ添加して水酸化イオンを置換した。５分後、２滴のフェノールフタレイン溶液（１００ｍＬエタノール中１グラム）をスラリーに添加して、溶液の色がピンク色から無色に変化するまで、混合物を０．１ＮのＨＣｌで滴定した（磁気攪拌プレート上で混ぜながら）。添加した０．１ＨＣｌの体積を分析したビーズの体積で割って１００倍し、高分子ビーズのｍＬ当たりのマイクロモル中の小イオン容量を計算した。
【０１４８】
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の静的親和性結合容量
高分子ビーズを脱イオン水と混合して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で２０分間遠心して充填ビーズベッドを形成し、その後脱イオン水の量を調整して総体積を充填ビーズベッドの２倍とすることによってタンパク質Ａ誘導体化高分子ビーズの５０体積パーセントのスラリーを調製した。スラリーを充分に混合して高分子ビーズを懸濁させ、その後ＶＷＲ（Ｅａｇａｎ，ＭＮ）からＣＥＮＴＲＥＸ ＭＦという商標表記で市販されている、５ｍＬの０．４５マイクロメートル酢酸セルロース遠心分離マイクロフィルターに、スラリーの試料２００マイクロリットルをピペット注入した。３０００ｒｃｆで５分間遠心して水を除去した。続いて、高分子ビーズを、２．２５ｍＬのヒトＩｇＧ溶液（約１０ｍＭリン酸中約５ｍｇ／ｍＬ ｈＩｇＧ、１５０ｍＭ塩化ナトリウム、ｐＨ７．４）と混合した。混合物を一晩混転した後、３０００ｒｃｆで５分間の遠心分離により、高分子ビーズから上清を除去した。
【０１４９】
上清を紫外線分光法で分析した。２８０ｎｍでの試料の吸光度を開始時のＩｇＧ溶液のものと比較した。数値の差を用いて高分子ビーズのＩｇＧ容量を計算した。分析を３回行い、平均化した。
【０１５０】
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の親和性動的結合容量（ＤＢＣ）
ＯＭＮＩＦＴという商標表記でＣｈｒｏｍｅｔｅｃｈ（Ａｐｐｌｅ Ｖａｌｌｅｙ，ＭＮ）から市販されている５ｃｍ×内径０．３ｃｍのガラスカラムに、タンパク質Ａ誘導体化高分子ビーズの水性スラリー（高分子ビーズの総体積約３５０マイクロリットル）を充填し、ＡＫＴＡという商標表記でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から市販されている中高圧液体クロマトグラフ上に設置し、０．７ｍＬ／分で、カラム体積の１０倍量の緩衝剤Ａ（１０ｍＭリン酸、１５０ｍＭ塩化ナトリウム、ｐＨ７．４、０．０１％ ｗ／ｖアジトナトリウムを添加）により平衡化した。試料の７ｍＬが充填されるか、あるいは２８０ナノメートル（Ａ２８０）の波長で紫外線吸光度が３００ｍＡＵを超えるまで（いずれか早い方）、課題溶液（緩衝剤Ａ中の３．０ｍｇ／ｍＬヒトＩｇＧ）を０．０９ｍＬ／分（滞留時間３．９分／７６ｃｍ／時）で収容した。０．７ｍＬ／分の流速で、カラム体積の１８倍量の緩衝剤Ａを流して未結合の試料の洗い出しを実施した。この後、カラム体積の９倍量の緩衝剤Ｂ（２％ ｖ／ｖ氷酢酸、０．１Ｍグリシン）で均一濃度溶出した。支持体に結合したＩｇＧの量を、当初収容時にカラムから出ていく溶液の濃度が当初ＩｇＧの課題溶液濃度の１０％であった時点で決定した（非結合タンパク質の安定期は減じた）。続いて、カラム体積の１５倍量の緩衝剤Ａを流し、カラムを再び平衡化した。
【０１５１】
（実施例１）
オーバーヘッド攪拌器を備えた１Ｌ丸底フラスコの酢酸エチル（２５０ｍＬ）中で１５グラムのＭＰＨＡＺＥ ＡＢ１ビーズ試料をスラリー化した。２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ、１５ｍＬ）を添加した。５分間攪拌した後、ボロントリフルオリドジエチルエーテレート（３００μＬ）を添加し、混合物を周辺温度で７２時間反応させた。その後、ビーズスラリーを濾過し、アセトン（４×２５０ｍＬ）で洗浄し、一晩、真空下で乾燥させた。
【０１５２】
（実施例２）
ＨＥＭＡの代わりに２−ヒドロキシエチルアクリレートを使用したことを除き、実施例１を繰り返した。
【０１５３】
（実施例３）
オーバーヘッド攪拌器、加熱制御、還流冷却器、及び窒素流入口を備えた２Ｌ合樹脂フラスコ（モートン型）をトルエン（１８８ｍＬ）及びポリマー安定剤（０．１３ｇ）で充填した。ポリマー安定剤は、アクリル酸イソオクチルと２−アクリルアミドイソブチルアミドとの重量で９１．８：８．２のコポリマーであった（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎらの、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．、５４／５５、５３５−５５０（１９９２）に記載されるように調製された）。安定剤がすべて溶解されるまで、溶液を４５０ｒｐｍで攪拌した。ヘプタン（３４８ｍＬ）を添加し、温度が３５℃に平衡化されるまで、遅い窒素パージ下で加熱した。２２５ｍＬ三角フラスコにＭＢＡ（１３．８６グラム）及び２−アクリルアミド−２−メチルアラニン（０．１４グラム）を量り入れた。イソプロパノール（８０ｍＬ）、脱イオン（ＤＩ）水（３８．３ｍＬ）、１Ｎ水酸化ナトリウム（１．７８ｍＬ）、及びポリエチレングリコール１０００（脱イオン水中の２０ｍＬの５０％ｗ／ｗ溶液）をフラスコに添加した。モノマーがすべて溶解されるまで、低熱で混合物を攪拌した。攪拌しながら脱イオン水（５ｍＬ）中の過硫酸ナトリウム（０．５６グラム）溶液をモノマー溶液に添加した。得られた溶液を直ちに平衡化した反応フラスコに添加した。バッチが３５℃に再び平衡化されるまで、攪拌とパージが続けられた。その後、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．５６ｍＬ）を添加して重合を開始させた。重合反応を合計２時間続けた。ビーズ懸濁液を濾過して、アセトン（２×５００ｍＬ）、メタノール（２×５００ｍＬ）で洗浄し、再びアセトン（２×５００ｍＬ）で洗浄した。湿った濾過ケーキを三角フラスコに移し、アセトン（２５０ｍＬ）で懸濁し、旋回させながら１０分間音波処理して粒塊を破断した。ビーズを濾過し、水中で再スラリー化し、ＲＯ−ＴＡＰふるい（Ｗ．Ｓ．Ｔｙｌｅｒ，Ｍｅｎｔｏｒ ＯＨ）を用いてふるいにかけた。直径が３８〜９０の間のマイクロメートルのサイズ画分を収集した。平均粒径は、８２．３マイクロメートルと判断された。
【０１５４】
水和ビーズスラリー約２０ｍＬを濾過した後０．１Ｎ塩酸（２×５０ｍＬ）、脱イオン水（２×５０ｍＬ）、アセトン（３×５０ｍＬ）及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、３×５０ｍＬ）で洗浄した。５０ｍＬポリプロピレン遠心管に湿ったビーズを設置し、ＤＭＳＯで最大２回膨潤容積に希釈した。無水酢酸（１．７ｍＬ）及びトリエチルアミン（０．１ｍＬ）を添加し、２５℃で４時間、混合物を混合した。ビーズを濾過してアセトン（３×５０ｍＬ）で洗浄し、一晩真空下で乾燥させた。次に、実施例１で記載するように乾燥させたビーズをＨＥＭＡと反応させた。
【０１５５】
（実施例４）
エチレンジアミン（１２．０グラム）をイソプロパノール（２００ｍＬ）に溶解した後、ＥＭＰＨＡＺＥ ＡＢ１ビーズの試料２０グラムを添加した。周辺温度で２時間スラリーを混合し、濾過した後、イソプロパノール（３×２００ｍＬ）、蒸留水（４×２００ｍＬ）、０．１Ｎ ＨＣｌ（３×２００ｍＬ）、及び蒸留水（５×２００ｍＬ）で洗浄した。上記の水素イオンの小イオン交換容量の手順で滴定される場合、得られたアミン官能性ビーズは、約２９マイクロモル／ｍＬのビーズのアミン官能性を有すると判断された。
【０１５６】
上記スラリーの半分を濾過し、イソプロパノール（１００ｍＬ）、０．１Ｎ ＮａＯＨ（２０ｍＬ）を含有するイソプロパノール（１００ｍＬ）及びイソプロパノール（３×１００ｍＬ）で洗浄した。続いて、湿ったケーキをイソプロパノール（容積で約５０％スラリー）中でスラリー化し、ＶＤＭ（５ｍＬ）を添加し、周辺温度で２時間混合物を混合した。その後ビーズを濾過し、アセトン（３×１００ｍＬ）で洗浄し、６０℃で２時間ロータリーエバポレーター上で乾燥させて、グラフト反応に好適な約１０グラムのアクリルアミド官能性ビーズを得た。
【０１５７】
（実施例５）
トルエン（１００ｍＬ）、ヘプタン（３００ｍＬ）、及びトリトンＸ−１００（１０００μＬ）を３首丸底フラスコに添加した。室温でオーバーヘッド攪拌器で攪拌しながら、混合物を窒素でパージした。
【０１５８】
別の１２５ｍＬ三角フラスコにＡＭＰＳ（水中の３０グラムの５０％ｗ／ｗ溶液）、過硫酸ナトリウム（０．２０グラム）、イソプロパノール（３５ｍＬ）、及び水（２０ｍＬ）を溶解した。実施例３からのＨＥＭＡ官能化ビーズ（２．０グラム）を水性混合物に添加し、１０分間浸漬した。ビーズを濾過して過剰な液体を除去した後、有機トルエン／ヘプタン混合物に移した。テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．２ｍＬ）を添加する前に、懸濁ビーズを攪拌して、３０分間窒素でパージした。混合物を１時間攪拌した。ビーズを濾過し、アセトン（３×１００ｍＬ）及び脱イオン水（３×１００ｍＬ）で洗浄し、更なる分析のために脱イオン水中でスラリーとして保存した。この材料の分析を表１に示す。
【０１５９】
（実施例６〜９）
実施例５を調製するために用いた手順を繰り返したが、ＡＭＰＳ溶液（それぞれ、１０、１５、２０、及び４０グラム）の量は変動する。脱イオン水の量は、それぞれの反応が総量３５ｍＬの水を含むように調整された。これらの材料の分析を表１に示す。
【０１６０】
（実施例１０〜１３）
それぞれ、ＡＭＰＳ溶液５、１０、２０、及び３０グラムと共に、調製用実施例１のＨＥＭＡ官能化ビーズを用いて実施例６〜９を繰り返した。これらの材料の分析を表１に示す。
【０１６１】
（実施例１４〜１８）
イソプロパノール及び水の量が変動する以外は、実施例１２を繰り返した。実施例１４〜１７には、それそれ、０／７０、２０／５０、４９／２１、及び６０／１０ｍＬの量を用いた。実施例１８には、ＡＭＰＳ溶液７．５グラム、イソプロパノール７．５ｍＬ、及び脱イオン水１８．７５ｍＬを用いた。これらの材料の分析を表１に示す。
【０１６２】
比較例１
実施例３のものと同様の手順で、９８：２ｗ／ｗ ＭＢＡ／ＡＭＡビーズを調製した。ＨＥＭＡを用いた誘導体化を伴わないこのビーズは、実施例１８のグラフト化手順に従った。得られたビーズの小イオン容量は３１μｍｏｌ／ｍＬであった。この低小イオン容量は、生じる場合、非常にわずかなグラフト化が生じたことを示唆する。
【０１６３】
【表３】
【０１６４】
（実施例１９）
ＡＰＴＡＣ（水の７５％重量溶液２０グラム）をＡＭＰＳに置き換え、実施例１のＨＥＭＡ官能化ビーズ（２．０グラム）を用いて実施例５のグラフト化手順を繰り返した。ＡＰＴＡＣモノマーが、水の５０％重量溶液ではなく水の７５％重量溶液であるという事実に基づき、添加される脱イオン水の量が適切に調整された。得られたグラフト化ビーズの特性を表２に示す。
【０１６５】
（実施例２０〜２４）
用いたＡＰＴＡＣ溶液が、それぞれ、１５、１０、７．５、５、及び２．５グラムであった以外は、実施例１９が繰り返された。添加された脱イオン水の量は、総量１７．５ｍＬの水を含むように調整された。得られたグラフト化ビーズの特性を表２に示す。
【０１６６】
（実施例２５〜２９）
実施例１のＨＥＭＡ官能性ビーズ（１グラム）を用い、（３−メタクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロライド（ＭＡＰＴＡＣ、水の５０％重量溶液）をＡＰＴＡＣに置き換えて、実施例１９が繰り返された。同じく、添加された脱イオン水の量は、総量１７．５ｍＬの水を含むように調整された。用いたＭＡＰＴＡＣ溶液は、それぞれ、２０、１５、１０、７．５、及び５グラムであった。得られたグラフト化ビーズの特性を表２に示す。
【０１６７】
【表４】
【０１６８】
（実施例３０）
３首丸底フラスコに、トルエン（５０ｍＬ）、ヘプタン（１５０ｍＬ）、及びトリトンＸ−１００（５００μＬ）を添加した。室温で、オーバーヘッド攪拌器で攪拌しながら、混合物を窒素でパージした。
【０１６９】
Ｎ−アクリロイル−２−メチルアラニン（ＡＭＡ、３０ミリグラム）、メタクリルアミド（ＭＡ、５４４ミリグラム）、過硫酸ナトリウム（０．１２グラム）、イソプロパノール（１７．５ｍＬ）、０．１Ｎ水酸化ナトリウム（１．９２ｍＬ）、及び脱イオン水（１５．５８ｍＬ）を別の１２５ｍＬ三角フラスコに溶解した。実施例３のＨＥＭＡ官能化ビーズ（１．０グラム）を水性混合物に添加し、１０分間、浸漬した。ビーズを濾過して過剰な液体を除去した後、有機トルエン／ヘプタン混合物に移した。テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．１ｍＬ）を添加する前に、懸濁ビーズを攪拌し、３０分間窒素でパージした。混合物を１時間攪拌した後、ビーズを濾過した。濾過したビーズをアセトン（３×５０ｍＬ）、脱イオン水（３×５０ｍＬ）、０．１Ｎ塩酸（２×５０ｍＬ）、脱イオン水（２×５０ｍＬ）、アセトン（３×５０ｍＬ）、次いでジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、３×５０ｍＬ）で洗浄した。湿ったビーズを５０ｍＬポリプロピレン遠心管に設置し、ＤＭＳＯで最大２倍の膨潤容積に希釈した。無水酢酸（１．７ｍＬ）及びトリエチルアミン（０．１ｍＬ）を添加し、混合物を４時間、２５℃で混合した。ビーズを濾過し、アセトン（３×５０ｍＬ）で洗浄し、高真空下で一晩乾燥させた。赤外線分析は、約１８２０ｃｍ−１での吸収バンドの存在によってアズラクトンへの良好な環化を示唆する。
【０１７０】
（実施例３１）
緩衝剤「Ａ」（０．１３５Ｍ ＭＯＰＳ、１．０１８Ｍ硫酸ナトリウム、ｐＨ７．５５）１．８７ｍＬ、脱イオン水０．４ｍＬ、及びタンパク質Ａ原液（５０ｍｇ／ｍＬ）０．５３２ｍＬを混合して、タンパク質Ａ連結溶液を調製した。この溶液と別の溶液である緩衝剤「Ｂ」（０．１００Ｍ ＭＯＰＳ、０．４Ｍトリス、１．２７Ｍ硫酸ナトリウム、ｐＨ７．５）５．０ｍＬを水浴を用いて２５℃に平衡化した。１５ｍＬポリプロピレン遠心管に実施例２６の乾燥アズラクトン官能性ビーズ２００ｍｇ、次いでタンパク質Ａ連結溶液２．８０ｍｌを添加した。得られたスラリーを１５分間旋回振とう器上で混合した。緩衝剤「Ｂ」を添加し、２５℃で更に１時間混合し続けた。ビーズスラリーを３０００ｒｃｆで５分間遠心分離して上澄をデカントし、エタノールアミンクエンチ緩衝剤（５ｍＬ、３．０Ｍエタノールアミン、ｐＨ９．０）を添加した。この混合物を周辺温度で１時間混合し、濾過して、ｐＨ７．５リン酸緩衝剤（５×２０ｍＬ）で洗浄した後、１０℃で、水の２０％エタノール溶液（ｖｏｌ／ｖｏｌ）として保管した。１０％ブレークスルーでの動的結合容量を３５ｍｇ／ｍＬと判断した一方で、ＩｇＧの静的親和性結合容量を５５ｍｇ／ｍＬとして測定した。
【０１７１】
（実施例３２）
３首丸底フラスコにトルエン（５０ｍＬ）、ヘプタン（１５０ｍＬ）、及びトリトンＸ−１００（５００μＬ）を添加した。室温で、オーバーヘッド攪拌器で攪拌しながら、混合物を窒素でパージした。
【０１７２】
Ｎ−アクリロイル−２−メチルアラニン、ナトリウム塩（ＡＭＡ−Ｎａ、水の４０％重量溶液１．０グラム）、過硫酸ナトリウム（０．１２グラム）、イソプロパノール（１７．５ｍＬ）、及び脱イオン水（１６．９ｍＬ）を別の１２５ｍＬ三角フラスコに溶解した。実施例１のＨＥＭＡ官能化ビーズ（１．０グラム）を水性混合物に添加し、２０分間浸漬した。ビーズを濾過して過剰な液体を除去した後、有機トルエン／ヘプタン混合物に移した。テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．１ｍＬ）を添加する前に、懸濁ビーズを攪拌し、６０分間窒素でパージした。混合物を２時間攪拌し、ビーズを濾過し、アセトン（３×５０ｍＬ）、脱イオン水（３×５０ｍＬ）、０．１Ｎ塩酸（２×５０ｍＬ）、脱イオン水（２×５０ｍＬ）、アセトン（３×５０ｍＬ）、次いでジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、３×５０ｍＬ）で洗浄した。湿ったビーズを５０ｍＬポリプロピレン遠心管に設置し、ＤＭＳＯで最大２倍の膨潤容積に希釈した。無水酢酸（１．７ｍＬ）及びトリエチルアミン（０．１ｍＬ）を添加し、２５℃で４時間、混合物を混合した。ビーズを濾過し、アセトン（３×５０ｍＬ）で洗浄し、高真空下で一晩乾燥させた。約１８２０ｃｍ−１での赤外吸収バンドの定量的分析は、９．５重量％のアズラクトン含有を示唆した。
【０１７３】
（実施例３３〜３４）
添加される脱イオン水をそれぞれ１６ｍＬ及び５．５ｍＬの量に調整して、ＡＭＡ−Ｎａ溶液の２．５グラム及び２０グラムをそれぞれ用いて、実施例３２を繰り返した。得られたビーズの赤外線分析は、それぞれ、１４．２重量％及び２７．２重量％のアズラクトン含有を示唆した。
【技術分野】
【０００１】
固体支持体、及び固体支持体から伸展する官能基を伴うグラフト化鎖を含む物品と、これらの物品を作製する方法と、これらの物品の様々な用途とを説明する。
【背景技術】
【０００２】
様々な固体支持体は、目的化合物の分離及び／又は精製のために使用されてきた。例えば、様々な高分子固体支持体は、イオン基の存在に基づいて、目的化合物のサイズに基づいて、疎水性相互作用に基づいて、親和性相互作用に基づいて又は共有結合の形成に基づいて、目的化合物を精製又は分離するために使用されてきた。
【０００３】
バイオテクノロジー産業においては、タンパク質、酵素、ワクチン、ＤＮＡ及びＲＮＡなどの様々な生体分子の大規模な分離及び／又は精製は、きわめて関心のあるものである。生体分子を分離し、精製するための改善された材料及び方法が、所望される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
固体支持体から伸展するグラフト化鎖を伴う固体支持体を含む物品と、これらの物品を作製する方法と、物品の様々な用途とを説明する。より具体的には、グラフト化鎖は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる官能基を有する。別の方法としては、グラフト化鎖上の官能基は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる別の基を提供するように、修飾剤と反応できる。グラフト化鎖は、開環アズラクトン基を通して固体支持体に付着する。
【０００５】
第１の態様では、物品の調製方法が提供される。物品は、固体支持体と、固体支持体から伸展するグラフト化鎖とを含む。物品の調整方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体を提供する工程を含む。
【０００６】
【化１】
【０００７】
式（Ｉ）において、ＳＳは、固体支持体を指し、変数ｐは、０又は１に等しい整数であり、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体からの式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程を更に含む。
【０００８】
式（ＩＩ）において、それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。方法は、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能性支持体を、式（ＩＩＩ）
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含有するモノマー組成物と反応させて、
式（ＩＶ）のグラフト化支持体を形成する工程をまた更に含む。
【０００９】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
基Ｕ１は、式
−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００１０】
第２の態様では、式（ＩＶ）のグラフト化支持体を含む物品を提供する。
【００１１】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
式（ＩＶ）において、ＳＳは固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。基Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００１２】
第３の態様において、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体を提供する。
【００１３】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
式（ＩＩ）において、ＳＳは固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。
【００１４】
第４の態様において、物品の調整方法を提供する。物品は、固体支持体と、固体支持体から伸展するグラフト化鎖とを含む。方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体を提供する工程を含む。
【００１５】
【化２】
【００１６】
式（Ｉ）において、ＳＳは固体支持体を指し、変数ｐは、０又は１に等しい整数であり、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。方法は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体からの式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程を更に含む。式（ＩＩ）において、それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。方法は、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能性支持体を、式（ＩＩＩ）
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含有するモノマー組成物と反応させて、
式（ＩＶ）のグラフト化支持体を形成する工程をまた更に含む。
【００１７】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
基Ｕ１は、式
−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基である。Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。方法は、グラフト化支持体の官能基Ｚ１を、式Ａ−Ｔの修飾剤と反応させて、式（Ｖ）の修飾されたグラフト化支持体を形成する工程を更に含む。
【００１８】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
式（Ｖ）において、基Ｕ３は、式
−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ４は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｌは、グラフト支持体上の基Ｚ１を、修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される付着基である。基Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。
【００１９】
第５の態様において、式（Ｖ）の修飾されたグラフト化支持体を含む物品を提供する。
【００２０】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
式（Ｖ）において、ＳＳは、固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれの基Ｑは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。基Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ４は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｌは、基Ｚ１を、式Ａ−Ｔの修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される付着基である。基Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。基Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００２１】
第６の態様では、目的化合物を精製又は分離する方法が提供される。方法は、上述の通り、式（ＩＶ）のグラフト化支持体を含む物品を提供する工程を含む。方法は、目的化合物を含有する試料と物品を接触させることにより、目的化合物が、グラフト化支持体上の少なくとも１つの官能基Ｚ１と相互作用する工程を更に含む。
【００２２】
第７の態様では、上述の通り、目的化合物の精製又は分離のための別の方法が提供される。方法は、上述の通り、式（Ｖ）の修飾されたグラフト化支持体を含む物品を提供する工程を含む。方法は、目的化合物を含有する試料と物品を接触させることにより、目的化合物が、修飾されたグラフト化支持体上の少なくとも１つの基Ｔと相互作用する、又は反応する工程を更に含む。
【００２３】
上記の本発明の概要は、本発明のそれぞれの実施形態又はすべての実現形態を説明することを意図したものではない。以下の発明を実施するための形態及び実施例は、これらの実施形態をより具体的に例証する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
固体支持体と、固体支持体から伸展するグラフト化鎖とを含有する物品と、これらの物品を作製する方法と、物品の様々な用途とを説明する。より具体的には、グラフト化鎖は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる官能基を有する。別の方法としては、グラフト化鎖上の官能基は、目的化合物と反応する、又は相互作用できる別の基を提供するように、修飾剤と反応することができる。目的化合物との反応又は相互作用は、例えば、目的化合物を精製するために、又は目的化合物を試料の他の分子から分離するために使用することができる。少なくとも一部の実施形態において、目的化合物の結合力は、固体支持体の表面上よりも、グラフト化鎖上の官能基の位置付けを通して改善することができる。
【００２５】
本明細書で使用する時、用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの（at least one）」と同じ意味で用いられ、記載された元素の１以上を意味する。
【００２６】
「アズラクトン」という用語は、式
【００２７】
【化３】
【００２８】
の一価基を指し、式中、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、変数ｐは、０又は１から選択される。多くの実施形態では、Ｒ１はメチルである。アズラクトン基は、本明細書で、「Ａｚ」と示される。
【００２９】
「アズラクトン基の前駆体」という用語は、閉環反応を起こし、アズラクトン基を形成できる基を指し、式−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−ＣＯＯＨ又はその塩であり、式中、Ｒ１及びｐは、アズラクトン基について、上で定義される。例えば、Ｎ−アクリロイルメチルアラニンは、重合されることができ、次いで、閉環反応を受けてアズラクトン基を伴う高分子材料を提供する。Ｎ−アクリロイルメチルアラニンにおいて、アズラクトン基の前駆体は、−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（ＣＨ３）２−ＣＯＯＨ又はその塩である。
【００３０】
「アルキル」という用語は、飽和される一価の炭化水素基を指し、最大１８個の炭素原子を有する。アルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、アルキル基は、直鎖又は分枝鎖であり、１〜１２個の炭素原子、３〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、又は１〜３個の炭素原子を有する。他の実施例において、アルキルは、環状（すなわち、アルキルはシクロアルキルである）であり、３〜１２個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、又は４〜６個の炭素原子を有する。
【００３１】
「アルキレン」という用語は、飽和され、最大１８個の炭素原子を有する二価の炭化水素基を指す。アルキレン基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、アルキレン基は、直鎖又は分枝鎖であり、１〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、１〜４個の炭素原子、又は１〜３個の炭素原子を有する。他の実施例において、アルキレンは、環式（すなわち、アルキルはシクロアルキルである）であり、３〜１２個の炭素原子、３〜６個の炭素原子、又は４〜６個の炭素原子を有する。
【００３２】
「ヘテロアルキル」という用語は、飽和され、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、少なくとも１つのカテナリーヘテロ原子によって分離される少なくとも２つの炭素原子を有する、一価基を指す。ヘテロアルキル基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、ヘテロアルキル基は、２〜１８個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１２個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１０個の炭素原子及び１〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子及び１〜４個のヘテロ原子、又は２〜６個の炭素原子及び１〜３個のヘテロ原子を有する。
【００３３】
「ヘテロアルキレン」という用語は、飽和され、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、少なくとも１つのカテナリーヘテロ原子によって分離される少なくとも２つの炭素原子を有する、二価の基を指す。ヘテロアルキレン基は、直鎖、分枝状、環式、又はこれらの組み合わせであることができる。いくつかの実施例において、ヘテロアルキレン基は、２〜１８個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１２個の炭素原子及び１〜６個のヘテロ原子、２〜１０個の炭素原子及び１〜５個のヘテロ原子、２〜８個の炭素原子及び１〜４個のヘテロ原子、又は２〜６個の炭素原子及び１〜３個のヘテロ原子を有する。
【００３４】
「アリール」という用語は、複素環式又は炭素環式の一価の芳香族基を指す。アリールは、１つ以上の結合又は縮合環を有することができる。いくつかの代表的なアリール基は、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される０〜３個のヘテロ原子を伴う５〜１２員環構造を有する。例えば、アリール基は、２〜１２個の炭素原子及び０〜３個のヘテロ原子、３〜１２個の炭素原子及び０〜２個のヘテロ原子、又は４〜１２個の炭素原子及び０〜１個のヘテロ原子を有することができる。
【００３５】
「アリーレン」という用語は、複素環式又は炭素環式の二価の芳香族基を指す。アリーレンは、１つ以上の結合又は縮合環を有することができる。いくつかの代表的なアリーレン基は、酸素（すなわち、オキシ）、硫黄（すなわち、チオ）、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される０〜３個のヘテロ原子を伴う５〜１２員環構造を有する。
【００３６】
［アラルキル」という用語は、アリール基と置換されるアルキル基を指す。アラルキル基は、例えば、３〜１５個の炭素原子及び０〜３個のヘテロ原子、４〜１５個の炭素原子及び０〜２個のヘテロ原子、又は５〜１５個の炭素原子及び０〜１個のヘテロ原子を有することができる。
【００３７】
「カルボニル」という用語は、炭素と酸素との間に二重結合を有する、式−（ＣＯ）−の二価の基を指す。
【００３８】
「カルボニルオキシ」という用語は、（ＣＯ）がカルボニル基を指す、式−（ＣＯ）−Ｏ−の二価の基を指す。
【００３９】
「カルボニルチオ」という用語は、（ＣＯ）がカルボニル基を指す、式−（ＣＯ）−Ｓ−の二価の基を指す。
【００４０】
「カルボニルイミノ」という用語は、式−（ＣＯ）−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである、）の二価の基を指す。
【００４１】
「グリシジル」という用語は、式
【００４２】
【化４】
【００４３】
の一価の基を指し、式中、それぞれのＲ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである。多くのグリシジル基において、それぞれのＲ４は、水素である。
【００４４】
「（メタ）アクリロイル」という用語は、Ｒｂが水素又はアルキル（例えば、メチル）である、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲｂ−（ＣＯ）−の基を指す。
【００４５】
「（メタ）アクリルアミド」という用語は、Ｒｂが、水素又はアルキル（例えば、メチル）であり、Ｒａが水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲｂ−（ＣＯ）−ＮＲａ−の基を指す。
【００４６】
「（メタ））アクリルオキシ」という用語は、Ｒｂが水素又はアルキル（例えば、メチル）である、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲｂ−（ＣＯ）−Ｏ−の基を指す。
【００４７】
「求核基」という用語は、Ｒａがアルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである、式
−ＮＨＲａのヒドロキシル基（すなわち、−ＯＨ）、チオール基（すなわち、−ＳＨ）、第一級アミノ基（すなわち、−ＮＨ２）、又は第二級アミノ基を指す。
【００４８】
用語「ポリマー」又は「ポリマーの」とは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等である材料を指す。同様に、「重合する」又は「重合」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等の製造プロセスを指す。
【００４９】
「の範囲内の数字」という句は、当該範囲の両端点及び端点の間のあらゆる数字を含む。例えば、語句「１〜１０の範囲で」とは、１、１０、及び１〜１０のすべての数を含む。更に、別段の記載のない限り、特に範囲が要求されない範囲のあらゆる詳細説明は、端点及び両端点の間のあらゆる数字を含む。
【００５０】
「及び／又は」という句は、記載されるオプションのいずれか、又は記載されるオプションの両方を意味する。例えば、「Ａ及び／又はＢ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、又はＡ及びＢの双方を意味する。
【００５１】
物品は、固体支持体の表面上に少なくとも１つのアズラクトン基を有する固体支持体である、アズラクトン官能化支持体から調製される。あらゆる既知のアズラクトン官能化支持体が使用することができる。アズラクトン官能化支持体の少なくとも１つのアズラクトン基は、反応して、（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する。（メタ）アクリロイル官能性官能化支持体の（メタ）アクリロイル基は、他のエチレン性不飽和モノマーと重合することができ、グラフト化鎖を形成する。グラフト化鎖は、開環アズラクトン基を通して共有結合で固体支持体に付着する。グラフト化鎖は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基を含む。いくつかの実施形態において、官能基は、目的化合物と反応又は相互作用することができる。いくつかの実施形態において、官能基は、修飾されて、目的化合物と反応又は相互作用できる別の基を形成する。官能基は、修飾剤と反応することによって修飾される。
【００５２】
アズラクトン官能化支持体は、式（Ｉ）のものである。
【００５３】
【化５】
【００５４】
式（Ｉ）において、ＳＳは、固体支持体を指し、変数ｐは、０又は１に等しい整数であり、それぞれのＲ１は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。式（Ｉ）は、説明を簡単にするために、固体支持体に付着する１つのアズラクトン基のみを示すが、複数のアズラクトン基が、典型的には、固体支持体に付着される。式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、本明細書で、式ＳＳ−Ａｚで示され得る。
【００５５】
その表面上に少なくとも１つのアズラクトン基を伴う固体支持体（すなわち、アズラクトン官能化支持体）は、ビーズ、膜、フォーム、フィルム、シート、基材上のコーティング等の形態であることができる。アズラクトン官能化支持体及びこのような支持体を作製するための方法は、例えば、米国特許第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）、同第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）、同第５，３４４，７０１号（Ｇａｇｎｏｎら）、同第５，９９３，９３５号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）、同第６，０６３，４８４号（Ｅｘｓｔｅｄら）、同第５，２９２，５１４号（Ｃａｐｅｃｃｈｉら）、同第６，５４８，６０７号（Ｈａｌｖｅｒｓｏｎら）、同第５，４０８，００２号（Ｃｏｌｅｍａｎら）、同第５，４７６，６６５号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）、同第５，５１０，４２１号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎら）、及び同第６，７９４，４５８号（Ｈａｄｄａｄら）に記載されている。
【００５６】
好適なアズラクトン官能化支持体は、様々な方法を使用して調製することができる。いくつかの方法において、アズラクトン官能化支持体は、重合反応が懸濁培地で懸濁される水滴内で発生する、逆相懸濁重合の技法を使用して調製することができる。懸濁培地は、水不混和性であり、モノマーは水溶性である。
【００５７】
逆相重合プロセスの１つにおいて、重合培地は、水混和性共溶媒に少なくとも１つのアルケニルアズラクトンと、少なくとも１つの架橋モノマーとを含む。架橋量は、溶媒での多孔性及び膨潤度等の高分子特性に影響する。好適なアルケニルアズラクトンモノマーとしては、ＳＮＰＥ，Ｉｎｃ．，Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪから市販されている２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−ワン、２−イソプロぺニルｌ−４，４−ジメチルｌ−２−オキサゾリン−５−ワン、及び２−ビニル−４，４−ジメチルｌ−１，３−オキサジン−６−オンが挙げられる、これに限定されない。好適な架橋剤としては、エチレン（メタ）ジアクリレート及びトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等のエチレン性不飽和（α，β−不飽和）エステル、並びにメチレンビス（メタ）アクリルアミド、及びＮ，Ｎ’−ジ（メタ）アクリロイル−１，２−ジアミノエタン等のエチレン性不飽和アミドが挙げられるが、これに限定されない。加えて、重合培地は、水溶性で、遊離基付加重合反応を使用して重合され得る他のモノマーを含むことができる。好適な任意のモノマーは、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ−ビニルピロリドンを含む。この重合プロセスは、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【００５８】
別の逆相重合プロセスにおいて、二段階重合プロセスが、アズラクトン官能化支持体を調製するために使用される。第１段階において、カルボン酸官能基を有する重合材料が調製される。カルボン酸官能基は、その後、環化剤と反応し、アズラクトン基を形成する。重合培地は、Ｎ−（メタ）アクリロイルアミノ酸の水溶性塩と、架橋モノマーと、水不混和性培地とを含む。加えて、重合培地は、水溶性で、遊離基付加重合反応を使用して重合することができる他のモノマーを含むことができる。好適な任意のモノマーは、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びＮ−ビニルピロリドンを含む。好適な環化剤は、例えば、無水酢酸、トリフルオロ酢酸無水物、及びアルキルクロロホルメートを含む。このプロセスは、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【００５９】
別の方法において、アズラクトン官能化支持体は、分散培地がモノマーを溶解するが、その形成中にポリマーを沈殿させる分散重合という技法を使用して調製することができる。様々な界面活性剤を、ポリマー粒子の凝集を防止するために添加することができる。例えば、アズラクトン官能化支持体は、重合培地が、２−アルケニルアズラクトンモノマー、架橋モノマー、及びアルコール等の有機溶媒中に少なくとも１つの界面活性剤を含む、分散重合プロセスを使用して調製することができる。このプロセスは、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【００６０】
重合アズラクトン官能化支持体は、ゲル状、又はマクロ多孔質高分子材料であることができる。本明細書で使用される通り、「ゲル状」という用語は、重合培地のモノマーの重量に基づき、２０重量％未満の架橋剤で調製される高分子材料を指す。本明細書で使用される通り、「マクロ多孔質」という用語は、重合培地のモノマーの重量に基づき、少なくとも２０重量％の架橋剤で調製される高分子材料を指す。ゲル状材料は、多孔性材料より膨潤しやすく、剛性でない傾向がある。
【００６１】
いくつかの実施形態において、基質はビーズの形態である。ビーズは、球形状、規則的な形状、又は不規則な形状を有することができる。ビーズは、逆相懸濁重合技法又は分散重合技法のいずれかを使用して調製することができる。逆相懸濁重合技法を使用して調製されるビーズは、分散重合技法を使用して調製されるビーズと比較して、より多孔質で、大きな表面積を有する傾向がある。分散重合技法を使用して調製されるビーズは、概して、逆相懸濁重合技法を使用して調製されるビーズよりサイズが小さく、あまり多孔質ではない（例えば、場合により、ビーズは、実質的に非多孔質であることができる）。
【００６２】
ビーズのサイズは、特定の用途によって変動することができる。一般的に、ビーズの平均径は０．１マイクロメートル〜５ミリメートルの範囲である。いくつかの代表的なビーズは、０．１〜１，０００マイクロメートル、０．１〜５００マイクロメートル、０．１〜１００マイクロメートル、０．５〜１００マイクロメートル、０．１〜５０マイクロメートル、０．１〜２０マイクロメートル、０．１〜３マイクロメートル、又は０．５〜３マイクロメートルの平均径を有する。
【００６３】
アズラクトン官能化支持体を作製するためのいくつかの方法において、基質は、連続する多孔質マトリックスに分散したアズラクトン含有粒子（例えば、ビーズ）を含む複合膜の形態である。このような複合膜は、米国特許第５，９９３，９３５号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）に更に記載されている。複合膜に含まれるアズラクトン含有粒子は、上記のビーズであることができる。あるいは、膜に含まれるアズラクトン含有粒子は、アズラクトン基の表面を提供するように、コーティング組成物で修飾された無機粒子であることができる。無機粒子は、例えば、金属又は金属酸化物、アルミナ、シリカ、ジルコニア又はそれらの混合物等のセラミックス材料、ガラス（例えば、ビーズ又は泡）、制御孔ガラス等を含有できる。これらの粒子は、反応性アズラクトン官能基を含有するポリマーで粒子をコーティングすることによって、又は粒子の表面上の基を反応性官能基（例えば、無機粒子の表面と反応させるためのアルコキシシランを有し、アズラクトン基も含有するカップリング剤）を含有する試薬と反応させることによって修飾されることができる。
【００６４】
複合膜における有用な連続多孔質マトリックスとしては、織布及び不織布繊維ウェブ又は多孔質繊維が挙げられるが、これに限定されない。代表的な繊維性材料は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリ塩化ビニル、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリブチレン、エチル酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート等のポリ（メタ）アクリル酸、ポリカーボネート、セルロース誘導体（例えば、酢酸セルロース）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリイミド、ポリウレタン（例えば、ポリエーテルポリウレタン）、及びそれらの組み合わせから製作されるものを含む。
【００６５】
複合膜を調製するための別の方法において、アズラクトン含有粒子は、コロイド懸濁液を形成するように、液体で分散される。熱可塑性ポリマーは、均質の溶液を形成するのに十分な温度で、コロイド懸濁液と溶融混合される。溶液は、所望の形状に形成し、次いで、高分子材料から液体の相分離を誘発するように冷却され、高分子材料を固結することができる。液体の除去後、アズラクトン含有粒子は、微小多孔性ポリマーマトリックスに分散される。この方法は、米国特許第４，９５７，９４３号（ＭｃＡｌｌｉｓｔｅｒら）に詳細に記載されている。
【００６６】
複合膜は、フィブリル化ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の多孔質フィブリル化ポリマーマトリックスから調製することができる。アズラクトン含有粒子は、パテ状塊を得るために、ＰＴＦＥ分散液と混合することができる。パテ状塊は、次いで、ＰＴＦＥのフィブリル化を生じるように、５℃から１００℃の間の温度で混合され、シートを形成するように２軸的に圧延されることができる。シートは、あらゆる溶媒を除去するために乾燥することができる。膜を作製するためのこのような方法は、米国特許第４，１５３，６６１号（Ｒｅｅら）、同第４，５６５，６６３号（Ｅｒｒｅｄｅら）、同第４，８１０，３８１号（Ｈａｇｅｎら）、及び同第４，９７１，７３６号（Ｈａｇｅｎら）に更に記載されている。
【００６７】
複合膜を作製するための更に別の方法は、米国特許第４，５３９，２５６号（Ｓｈｉｐｍａｎ）に記載されている。アズラクトン含有粒子は、加熱及び攪拌することによって、ポリオレフィンに分散されることができる。得られた溶融混合物は、加熱されたプレート上に流され、加圧された後、氷水で冷却される。
【００６８】
加えて、複合膜は、米国特許第５，４７６，６６５号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎ）に記載されているように、溶媒位相反転技法を使用しても形成することができる。アズラクトン含有粒子及び混合ポリマーは、ポリマーを溶解できる溶媒を含有する容器に導入され、溶液が所望の形状に成型され、溶媒と混和性であるが、ポリマーがアズラクトン官能化膜を形成するように沈殿する液体の凝固槽に模型形状が導入される。
【００６９】
アズラクトン官能化支持体も、米国特許第５，４０８，００２号（Ｃｏｌｅｍａｎら）及び同第６，０６３，４８４号（Ｅｘｓｔｅｄら）に記載されているように、ポリマーブレンドから形成することができる。２−アルケニルアズラクトンから調製されるアズラクトン含有ホモポリマーは、熱可塑性ポリマーと溶融混合することができる。好適な熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（例えば、ナイロン６）、ポリウレタン、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリスチレン、ポリオレフィン、エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリ（Ｎ−ビニルラクタム）（例えば、ポリビニルピロリドン）、ポリ酢酸ビニル、ポリオキシアルキレンオキシド、フルオロエラストマー、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられる。
【００７０】
アズラクトン官能化基質を調製するための別の方法は、米国特許第６，０６３，４８４号（Ｅｘｓｔｅｄら）に記載されている。ポリオレフィン樹脂は、遊離基反応開始剤（例えば、過酸化物又はアゾ化合物）と混合された後、遊離基を生成するのに十分な温度で押出成形機で加熱される。２−アルケニルアズラクトンは、押出成形機に注入されて、グラフト化アズラクトン熱可塑性組成物を形成する。この組成物は、次いで、膜に形成される。
【００７１】
別の方法として、アズラクトン官能化支持体は、米国特許第５，５１０，４２１号（Ｄｅｎｎｉｓｏｎら）に記載されているように、アズラクトン含有ポリマーの溶媒位相反転を使用して形成することができる。アズラクトン含有組成物及び混合ポリマーは、これらを溶解できる溶媒を含有する槽に設置される。溶液は、次いで、好適な形状に成型され、次いで、溶媒と混和性であるが、アズラクトン官能化膜の沈殿を生じる液体の凝固槽に導入される。
【００７２】
アズラクトン官能化支持体も、コーティング組成物を固体支持体に適用することによって調製することができる。代表的な固体支持体は、金属、金属酸化物若しくは水酸化物、高分子材料、ガラス、セラミックス材、又はそれらの混合から調製することができる。固体支持体は、あらゆる所望の形状及びサイズを有することができる。例えば、支持体は、フィルム、粒子、繊維、織布又は不織布ウェブ、膜、成形プラスチック物品等であることができる。いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、アズラクトン基（例えば、アルケニルアズラクトンモノマーのフリーラジカル重合によって形成されるポリマー）及び架橋剤を有する可溶性ポリマーを含むことができる。コーティング組成物は、押し出し被覆コーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、エアナイフコーティング、グラビアコーティング、カーテンコーティング、スプレーコーティング等の技法を使用して固体支持体に塗布することができる。このプロセスは、米国特許第６，７９４，４５８号（Ｈａｄｄａｄら）に更に記載されている。多の実施形態において、固体支持体の表面は、アズラクトン官能性モノマー及び架橋モノマーを含むコーティング組成物でコーティングされる。コーティング組成物は、重合されて、固体支持体上にアズラクトン官能性表面層を形成する。この実施形態は、米国特許第５，３４４，７０１号（Ｇａｇｎｏｎら）に更に記載されている。
【００７３】
いくつかの実施例において、アズラクトン基を有する可溶性ポリマーを含有するコーティング組成物の固体支持体の表面への十分な接着がある。他の固体支持体で、接着は、プラズマ若しくは固体支持体のコロナ処理等の様々な前処理によって、又は固体支持体とコーティング組成物との間のプライマー層を使用することによって強化することができる。
【００７４】
アズラクトン基を有するポリマービーズは、「ＥＭＰＨＡＺＥ」という商標標記で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから市販されている。
【００７５】
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、反応して、式（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する。
【００７６】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
式（ＩＩ）において、ＳＳは、固体支持体を指す。基Ｒ１及び変数ｐは、上記の通り式（Ｉ）について記載されるものと同一である。それぞれの基Ｑは、Ｒ３オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価の基である。基Ｒ２は、典型的には、水素又はアルキルである。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基である。基Ｙ１は、２つ以上のアルキレン基、ヘテロアルキレン基、アリーレン基、又はそれらの組み合わせを一緒に連結する他の任意の基を更に含有する。任意の基は、例えば、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ３−、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【００７７】
式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体は、あらゆる既知の合成方法を使用して、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体から調製することができる。代表的な方法の１つにおいて、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、（ａ）求核基及び（ｂ）（メタ）アクリロイル基の両方を有する化合物と反応する。例えば、化合物は、式（ＶＩ）であることができる。
【００７８】
ＨＱ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＶＩ）
式（ＶＩ）において、Ｙ１及びＱは、式（ＩＩ）における上述と同様である。−ＯＨ、−ＳＨ、又は−ＮＲ３Ｈに対応する基−ＱＨは、アズラクトン官能化支持体のアズラクトン基と反応できる求核基である。この反応は、アズラクトン環の開放を引き起こす。
【００７９】
基−ＱＨがヒドロキシル基である式（ＶＩ）の代表的な化合物としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート及びグリセロールジ（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート並びにヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド及びメチロール（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、これに限定されない。
【００８０】
基−ＱＨが第一級又は第二級アミノ基である式（ＶＩ）の代表的な化合物としては、アミノエチル（メタ）アクリルアミド及びアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド及びＮ−イソプロピルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のＮ−アルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノプロピル（メタ）アクリレート等のアミノアルキル（メタ）アクリレート並びにＮ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート及びＮ−メチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等のＮ−アルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これに限定されない。
【００８１】
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体の式（ＶＩ）の化合物との反応は、基「Ａｚ」がアズラクトン基を表し、基「Ａｚ１」が開環アズラクトン基を表す、反応スキームＡで示される。本明細書で使用される通り、開環アズラクトン基Ａｚ１は、式−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−の二価の基である。式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体は、式ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２を用いて表される。
【００８２】
反応スキームＡ
ＳＳ−Ａｚ＋ＨＱ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２→ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体を調製するための別の代表的な方法において、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体は、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、チオール基（−ＳＨ）、第一級アミノ基（−ＮＨ２）、又は第二級アミノ基（−ＮＨＲ３）から選択される少なくとも２つの求核基を有する求核化合物と反応する。第１の求核基は、式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体のアズラクトン基と反応できる。この反応は、アズラクトン環を開放する。第２の求核基は、別の化合物と反応することができるため、生成物は、（メタ）アクリロイル基を有する。２つの求核基を有する化合物は、式（ＶＩＩ）によって表すことができる。
【００８３】
ＨＱ−Ｙ１ａ−ＱＨ
（ＶＩＩ）
式（ＶＩＩ）において、Ｑは、前述の定義の通り式（ＩＩ）について記載されるものと同一である。基Ｙ１と同様に、基Ｙ１ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含み、任意に、オキシ、チオ、アミノ（−ＮＲ３−）、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、又はそれらの組み合わせを更に含むことができる。
【００８４】
式（ＶＩＩ）のいくつかの代表的な求核化合物は、ヒドロキシル基及び第一級若しくは第二級アミノ基の両方を有する、アルコールアミン（すなわち、ヒドロキシアミン）である。代表的なアルコールアミンとしては、２−ヒドロキシエチルアミン、３−ヒドロキシプロピルアミン、４−ヒドロキシブチルアミン、１，２−ジヒドロキシ−３−アミノプロパン、１−ヒドロキシ−６−アミノヘキサン、ビス−（２−ヒドロキシエチル）アミン、トリエタノールアミン、１−アミノ−３，５−ジヒドロキシシクロヘキサン、１−アミノ−３，５−ジヒドロキシベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−ヒドロキシエチルピペラジン、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられるが、これらに限定されない。式（ＶＩ）の他の代表的な求核化合物は、ヒドラジン、アジピンジヒドラジド、エチレンジアミン、Ｎ−メチルエチレンジアミン、ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）−ピペラジン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、ベンゼンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、１，３−シクロヘキサン−ビス−メチルアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、１，８−ジアミノ−３，６−ジオキサオクタン、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン、トリ−（２−アミノエチル）アミン、及び１，６−ヘキサンジアミン等の、少なくとも２つの第一級又は第二級アミノ基を有する。少なくとも２つのアミノ基を有する更なる求核化合物は、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥという商標標記でＨｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ）から市販されているもの等のポリエーテルアミンである。式（ＶＩ）のまた他の代表的な求核化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン、及びビスフェノールＡ等の２つ以上のヒドロキシ基を有する化合物である。少なくとも２つのヒドロキシル基を有する更なる求核化合物は、ヒドロキシル末端基を有するポリエチレンオキシドオキシド及びポリプロピレンオキシドである。
【００８５】
式（ＶＩＩ）の求核化合物を有する式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体の反応は、式（ＶＩＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ
（ＶＩＩＩ）
の中間体に示されるように、アズラクトン環の開放を引き起こし、
式（ＶＩＩＩ）は、式ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨによっても表すことができる。式（ＶＩＩＩ）のこの中間体は、次いで、第２の化合物と反応することができるため、生成物は、（メタ）アクリロイル基を有する。第２の化合物は、中間体の求核基と反応できる第１の基と、エチレン性不飽和にされる第２の基とを有することができる。例えば、中間体は、ビニルアズラクトン（例えば、ビニルジメチルアズラクトン）、（メタ）アクリロイル基を有するアシルハロゲン化物、（メタ）アクリロイル基を有する無水物、イソシアナトエチル（メタ）アクリレート等のイソシアナトアルキル（メタ）アクリレート又はグリシジル（メタ）アクリレートである、第２の化合物と反応できる。この方法は、式Ａｚ−ＣＲ２＝ＣＨ２のビニルアズラクトンである第２の化合物における反応スキームＢに例示される。
【００８６】
反応スキームＢ
ＳＳ−Ａｚ＋ＨＱ−Ｙ１ａ−ＱＨ→ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ
ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ＋Ａｚ−ＣＲ２＝ＣＨ２→ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−Ｑ−Ａｚ１−ＣＲ２＝ＣＨ２
式ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−Ｑ−Ａｚ１−ＣＲ２＝ＣＨ２は、
ＳＳ−Ａｚ１−Ｑ−Ｙ１ａ−Ｑ−（ＣＯ）−（ＣＨ２）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−ＮＨ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２と対応し、そして、式（ＩＩ）に対応し、式中、Ｙ１は、−Ｙ１ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＨ２）ｐ−Ｃ（Ｒ１）２−に等しく、Ｑ基のうちの１つは、アミノ基である。
【００８７】
式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体は、次いで、式（ＩＩＩ）の官能性モノマーを含有するモノマー組成物と反応できる。
【００８８】
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
式（ＩＩＩ）において、基Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、単結合又は二価基から選択される第２の連結基である。基Ｙ２は、２つ以上のアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを連結するように機能する他の任意の基を更に含有することができる。任意の基は、例えば、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ３−、又はそれらの組み合わせを含むことができる。Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される第１の官能基である。基Ｒ２及びＲ３は、上記の通り式（ＩＩ）について記載されるものと同一である。
【００８９】
式（ＩＩＩ）の官能性モノマーは、フリーラジカル重合反応を受けることができるエチレン性不飽和基及び官能基Ｚ１の両方を有する。式（ＩＩＩ）の官能性モノマーは、式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体を用いてフリーラジカル重合反応を受け、固体支持体から伸展するグラフト化鎖を含むグラフト化支持体の形成を起こす。多くの実施形態において、固体支持体は、複数のグラフト化鎖を有する。グラフト化鎖は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。グラフト化鎖は、多くの場合、高分子であり、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも２つ又は少なくとも３つのモノマー単位を含有する。グラフト化鎖は、式−Ｙ２−Ｚ１の少なくとも１つのペンダント基を有する。グラフト化鎖が高分子の場合、グラフト化鎖は、式−Ｙ２Ｚ１の少なくとも２つ又は少なくとも３つのペンダント基を含有する。
【００９０】
いくつかの実施形態において、式（ＩＩＩ）の官能性モノマーは、式（ＩＩＩａ）に示すように、（メタ）アクリロイル基を有する。
【００９１】
Ｚ１−Ｙ２ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩａ）
基Ｙ２ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価基であり、任意に、オキシ、チオ、アミノ、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【００９２】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの基Ｚ１は、酸性基又はその塩であることができる。官能性モノマーは、弱酸、強酸、弱酸の塩、強酸の塩、又はこれらの組み合わせであることができる。すなわち、官能性モノマーは、中性の状態であることができるが、ｐＨを調整した場合には負に帯電可能である。式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）のいくつかの代表的な官能性モノマーは、（メタ）アクリルアミドスルホン酸若しくはその塩等、スルホン酸若しくはその塩である。より具体的な（メタ）アクリルアミドスルホン酸として、Ｎ−（メタ）アクリルアミドメタンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミドエタンスルホン酸、及び２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸が挙げられるが、これらに限定されない。これらの酸性モノマーの塩も使用することができる。酸性基又はその塩を有するいくつかの他の代表的な官能性モノマーとしては、ビニルスルホン酸、３−スルホプロピル（メタ）アクリレート、スルホエチル（メタ）アクリレート、及び４−スチレンスルホン酸等の他のスルホン酸が挙げられる。
【００９３】
酸性基又はその塩を有するまた他の代表的な官能性モノマーとして、ホスホン酸若しくはその塩又はカルボン酸若しくはその塩が挙げられる、これらに限定されない。例えば、官能性モノマーは、２−（メタ）アクリルアミドエチルホスホン酸及び３−（メタ）アクリルアミドプロピルホスホン酸等の（メタ）アクリルアミドアルキルホスホン酸、アクリル酸及びメタクリル酸、並びに２−カルボキシエチル（メタ）アクリレート及び３−カルボキシプロピル（メタ）アクリレート等のカルボキシアルキル（メタ）アクリレートであることができる。更に他の適切な酸性モノマーとしては、米国特許第４，１５７，４１８号（Ｈｅｉｌｍａｎｎ）に記載されているような（メタ）アクリロイルアミノ酸が挙げられる。代表的な（メタ）アクリロイルアミノ酸として、Ｎ−（メタ）アクリロイルグリシン、Ｎ−（メタ）アクリロイルアスパラギン酸、Ｎ−（メタ）アクリロイル−β−アラニン、及びＮ−（メタ）アクリロイル−２−メチルアラニンが挙げられるが、これらに限定されない。これらの酸モノマーの任意の塩も用いることができる。官能性モノマーが弱酸の塩又は強酸の塩の形状である場合、これらの塩の対イオンは、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、又はテトラアルキルアンモニウムイオンであることができるが、これらに限定されない。
【００９４】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第２の種類は、Ｚ１についてアミノ基又はその塩を有する。アミノ基又はその塩は、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、又は第四級アンモニウム基であることができる。この種類の官能性モノマーは、弱塩基、強塩基、弱塩基の塩、強塩基の塩、又はこれらの混合物であることができる。すなわち、官能性モノマーは、中性の状態であることができるが、ｐＨを調整した場合には正に帯電可能である。官能性モノマーが塩の形状である場合、対イオンは、ハロゲン化物（例えば塩化物）、カルボキシレート（例えばアセテート又はギ酸塩）、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、メチルサルフェート、又は水酸化物であることができるが、これらに限定されない。
【００９５】
アミノ基又はその塩を有するいくつかの代表的な官能性モノマーとしては、式（ＩＩＩｂ）に示すような、アミノ（メタ）アクリレート又はアミノ（メタ）アクリルアミド（並びにその第四級アンモニウム塩）が挙げられる。
【００９６】
Ｎ（Ｒ５）ｕ−Ｙ２ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩｂ）
式（ＩＩＩｂ）において、Ｙ２ａ、Ｑ及びＲ２は、上記の通り式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）について記載されるものと同一である。それぞれのＲ５は独立して、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル（すなわち、ヒドロキシで置換されているアルキル）、アミノアルキル（すなわち、アミノで置換されているアルキル）、アリール、又はアラルキルである。変数ｕは、第一級、第二級、又は第三級アミノ基では２に等しく、第四級アミノ基では３に等しい。ｕが３に等しい場合、３つのＲ５基は、独立して、アルキル、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、アリール、又はアリールアルキルから選択される。つまり、変数ｕが３に等しい場合、Ｒ５は、典型的には、水素と等しくない。
【００９７】
変数ｕが２に等しい場合、それらが結合している窒素原子と一体となる式（ＩＩＩｂ）中のＲ５基は、部分的に不飽和（すなわち、不飽和だが芳香族ではない）である芳香族である複素環基を形成することができる。このような複素環基は、芳香族（例えばベンゼン）、部分的に不飽和（例えばシクロヘキセン）、又は飽和（例えばシクロヘキサン）である第二環と任意に融合させることができる。第四級アンモニウム塩の対イオンは、多くの場合、ハロゲン化物類、硫酸塩類、リン酸塩類及び硝酸塩等である。
【００９８】
変数ｕが２に等しい式（ＩＩＩｂ）のいくつかの実施形態では、両方のＲ５基は、水素である。変数ｕが２に等しい他の実施形態において、一方のＲ５基は水素であり、他方は、１〜１０個、１〜６個、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキルである。変数ｕが２に等しい更に他の実施形態では、少なくともＲ５基の少なくとも１個は、第１を除きアルキル基の炭素原子のいずれかに位置付けられるヒドロキシル基又はアミノ基を備える２〜１０個、２〜６個、又は２〜４個の炭素原子を有するヒドロキシルアルキル又はアミノアルキルである。変数ｕが２に等しい更に別の実施形態では、Ｒ５基の少なくとも１個は、５若しくは６個の炭素原子を有するアリールであるか、又は１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基と、５若しくは６個の炭素原子を有するアリール基とを備えるアラルキルである。更に他の実施形態では、２個のＲ５基は、それらが結合している窒素原子と結合して複素環式基を形成する。複素環式基は、少なくとも１つの窒素原子を含み、酸素又は硫黄などの他のへテロ原子を含有することができる。代表的な複素環基として、イミダゾリル、ピペラジニル、及びモルホリニルが挙げられるが、これらに限定されない。複素環式基は、ベンゼン、シクロヘキセン、又はシクロヘキサンなどの追加の環に結合されてもよい。追加の環と融合した代表的な複素環式基としては、ベンズイミダゾリルが挙げられるが、これに限定されない。
【００９９】
式（ＩＩＩｂ）のＱがオキシである代表的なアミノ（メタ）アクリル酸としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリル酸、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリル酸、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリル酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリル酸、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノプロピル（メタ）アクリル酸等が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１００】
式（ＩＩＩｂ）のＱが−ＮＨ−である代表的なアミノ（メタ）アクリルアミドとしては、Ｎ−（３−アミノプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（３−イミダゾリルプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−イミダゾリルエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−イミダゾリルプロピル）（メタ）アクリルアミド、及びＮ−（３−ベンゾイミダゾリルプロピル）（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０１】
化学式（ＩＩＩｂ）の官能性モノマーの代表的な第四級塩としては、（メタ）アクリルアミドアルキルトリメチルアンモニウム塩、例えば、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、及び（メタ）アクリルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩、例えば２−（メタ）アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、並びに２−（メタ）アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチル硫酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０２】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第３の種類は、ヒドロキシルＺ１基を有する。好適なヒドロキシ含有モノマーとして、ヒドロキシで置換されたアルキル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシで置換されたアルキル（メタ）アクリルアミド、又はビニルアルコールが挙げられる。具体的なヒドロキシ含有モノマーとして、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリルレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］アクリルアミド、ビニルベンジルアルコール、及びヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０３】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第４の種類は、アズラクトンＺ１基を有する。アズラクトン基を有する代表的な官能性モノマーとしては、ビニルアルキルアズラクトン、例えば２−ビニル−４，４−ジメチルアズラクトン（２−ビニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリン−５−オンとも呼ばれる）、２−（４−ビニルフェニル）−４，４−ジメチルアズラクトン、２−イソプロペニル−４，４−ジメチルアズラクトン、２−ビニル−４−エチル−４−メチル−２−オキサゾリン−５−オン、及び２−ビニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサジン−６−オンが挙げられるが、これらに限定されない。官能性モノマーの第４の種類の更なる実施形態は、Ｚ１基としてアズラクトン基の前駆体基を有する。前駆体基は、閉環反応を受けてアズラクトン基を形成できる。この前駆体基を提供できる代表的な官能性モノマーとしては、Ｎ−アクリロイルメチルアラニンが挙げられるが、これに限定されない。
【０１０４】
式（ＩＩＩ）又は（ＩＩＩａ）の官能性モノマーの第５の種類は、Ｚ１基としてグリシジルを有する。グリシジル基を有する代表的なモノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリル酸が挙げられるが、これに限定されない。
【０１０５】
更なる他の官能性モノマーは、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基、又は（５）グリシジル基から選択される２つ以上の官能性Ｚ１基の組み合わせを有する。複数の異なる種類の官能基を有する代表的な官能性モノマーは、３−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、及び２−（メタ）アクリルアミドグリコール酸である。
【０１０６】
式（ＩＩＩ）の官能性モノマーを含有するモノマー組成物を備える式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能化支持体の重合は、式（ＩＶ）のグラフト化支持体の形成を導く。
【０１０７】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
式（ＩＶ）において、ＳＳは、固体支持体を指す。基Ｑ、Ｙ２、Ｚ１、Ｒ１、ｐ、及びＹ１は、式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）について記載されるものと同一である。基Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む高分子単位である。基Ｕ２は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｕ１又は基Ｕ１及びＵ２の両方に含まれるＺ１基は、多くの場合、目的化合物と反応又は相互作用することができる。
【０１０８】
グラフト化鎖は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の１つ以上のモノマー単位を含むことができる。多くの実施形態において、グラフト化鎖は、少なくとも２つ又は少なくとも３つのモノマー単位を含む。つまり、グラフト化鎖は、多くの場合、高分子であり、少なくとも２つ又は少なくとも３つのペンダント基−Ｙ２−Ｚ１を含む。
【０１０９】
基Ｕ１及びＵ２は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの基を含むことができる。多くの場合、これらの基は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも２つ又は少なくとも３つのモノマー単位を含み、ポリマー鎖とみなされる。いくつかの例において、基Ｕ２又はＵ１は、重合反応に使用される連鎖移動剤の残基又は遊離基反応開始剤分子である。Ｕ１又はＵ２のいずれかが連鎖移動剤の残基である場合、多くの場合、テトラブロモメタンからのハロゲンである。
【０１１０】
グラフト化支持体は、目的化合物を分離及び／又は精製するために使用することができる。つまり、式（ＩＶ）のグラフト支持体を提供する工程と、目的化合物を含有する試料をグラフト化支持体と接触させる工程とを含む、目的化合物を分離又は精製するための方法を提供する。目的化合物は、グラフト化支持体のグラフト化鎖の官能基Ｚ１と反応する、又は相互作用する。
【０１１１】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体のいくつかの実施形態において、グラフト化鎖は、酸性基又はその塩であるＺ１基を有する。グラフト化支持体は、カチオン交換材料として機能することができる。ｐＨを適切に調整した場合には、グラフト化鎖上のＺ１基は、目的化合物（すなわち、目的化合物はカチオンである）の正の帯電基と相互作用可能である負の帯電基であることができる。目的化合物は、グラフト化支持体上に吸着されることができる。吸着された目的化合物を放出させるために、ｐＨを上げることができる（例えば、ｐＨを少なくとも６又は７以上に上げる）。あるいは、目的化合物が生体分子である場合、試料は、約３〜１０のｐＨ又は約４〜６のｐＨにおいて、低イオン強度緩衝剤（例えば、５〜１５０ミリモル（ｍＭ）の緩衝剤塩と０〜２００ミリモルの塩化ナトリウム）中でグラフト化支持体と接触させて吸着させることができる。吸着された生体分子を放出させるために、グラフト化支持体は、高イオン強度緩衝剤と接触させることができる。いくつかの実施形態において、高イオン強度緩衝剤は、目的化合物を吸着させるために使用されるものと同じ緩衝剤組成物と１又は２モル（Ｍ）の塩化ナトリウムを含む。吸着プロセス及び解法プロセスは、典型的には室温に近い温度で行われる。
【０１１２】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体は、多くの場合、いくつかの既知のイオン交換樹脂に不適切である場合があるｐＨ条件及び／又は塩条件下で使用されることができる。例えば、グラフト化支持体の動的結合容量は、多くの既知のイオン交換樹脂より０．５又は１ｐＨ単位高い又は低いｐＨで最大となることができる。高ｐＨ値での高容量は、様々なタンパク質の分離又は精製に特に有利であることができる。多くのタンパク質は、低ｐＨ条件に反応しやすく、多くの既知のイオン交換樹脂は、タンパク質に最適ではないｐＨ値で使用される傾向がある。グラフト支持体は、いくつかのタンパク質により適した高ｐＨ値で使用することができる。
【０１１３】
カチオン交換樹脂のｐＨを制御するために有用な緩衝塩としては、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、及びＴＲＩＳ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が挙げられるが、それらに限定されない。適する他の緩衝剤には、ＭＯＰＳ（３−モルホリノプロパンスルホン酸）、ＥＰＰＳ（４−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン−１−プロパンスルホン酸）、ＭＥＳ（２−モルホリノエタンスルホン酸）、及び他のような「グッド」緩衝剤が挙げられる。
【０１１４】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体の他の実施形態において、グラフト化鎖は、アミノ基又はその塩であるＺ１基を有する。第一級アミノ基又は、第二級アミノ基は求核剤として目的化合物と反応することができる。あるいは、グラフト化支持体は、アニオン交換材料として機能することができる。ｐＨを適切に調整した場合には、グラフト化支持体は、目的化合物（すなわち、目的化合物はアニオンである）の負の帯電基と相互作用可能である正の帯電基を有することができる。
【０１１５】
一般的に、負に帯電した目的化合物のアニオン交換材料への効果的な吸着を得るため、目的化合物のｐＫａ（又はタンパク質についてはｐＩ）を少なくとも約１〜２ｐＨ単位で越えるｐＨを使用することができる。アニオン交換樹脂から吸着した目的化合物を放出するため、必要に応じて、ｐＨを少なくとも１〜２ｐＨ単位又はそれ以上下げることができる。あるいは、帯電した目的化合物が生体分子である場合、適切なｐＨ（例えば、ウシ血清アルブミンの場合、約６〜８のｐＨ）の低イオン強度緩衝剤（例えば、５〜２０ミリモル緩衝塩）中で試料をアニオン交換材料と接触させることができる。吸着させた生体分子を放出させるために、多くの場合、高イオン強度緩衝剤をアニオン交換材料と接触させる。いくつかの実施形態において、高イオン強度緩衝剤は、目的化合物を吸着させるために使用されるものと同じ緩衝剤組成物と１モルの塩化ナトリウムを含む。吸着プロセス及び解法プロセスは、典型的には室温に近い温度で行われる。
【０１１６】
アニオン交換材料のｐＨを制御するために有用な緩衝塩としては、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム及びＴＲＩＳ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）が挙げられるが、これらに限定されない。適する他の緩衝剤には、ＭＯＰＳ（３−モルホリノプロパンスルホン酸）、ＥＰＰＳ（４−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン−１−プロパンスルホン酸）、ＭＥＳ（２−モルホリノエタンスルホン酸）、及び他のような「グッド」緩衝剤が挙げられる。
【０１１７】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体のまた別の実施形態において、グラフト化鎖は、ヒドロキシルＺ１基を有する。グラフト化鎖上のヒドロキシル基は、目的化合物を用いて縮合反応を起こすことができる。例えば、ヒドロキシル基は、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有する目的化合物と反応して、エステルを形成することができる。つまり、反応によって、目的化合物をグラフト化鎖に共有結合する、カルボニルオキシ連結基の形成がもたらされる。例えば、タンパク質又は他の分子は、グラフト化鎖に共有結合することができる。あるいは、ヒドロキシル基を有するグラフト化鎖は、中性、親水性、孔修飾材料を提供するように作用するため、樹脂は、寸法排除樹脂として使用されることができる。
【０１１８】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体の更に別の実施形態において、グラフト化鎖は、アズラクトンＺ１基を有する。グラフト化鎖上のアズラクトン基は、求核基を有する目的化合物と開環反応を起こすことができる。アズラクトン基と反応する好適な求核基としては、第一級アミノ基、第二級アミノ基、チオール基、及びヒドロキシル基が挙げられるが、これらに限定されない。アズラクトン基と、目的化合物の求核基との反応は、通常、目的化合物をグラフト化鎖に付着させる連結基の形成をもたらす。アズラクトン基の開環により形成される連結基は、多くの場合、基−（ＣＯ）ＮＨＣ（Ｒ１）２（ＣＨ２）ｐ（ＣＯ）−を含有する。アズラクトン官能性樹脂と、様々な求核化合物（例えば、目的化合物）との反応は、米国特許第５，２９２，８４０号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）、同第５，５６１，０９７号（Ｇｌｅａｓｏｎら）、及び同第６，３７９，９５２号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）に更に記載されている。
【０１１９】
あるいは、式（ＩＶ）のグラフト化支持体は、アズラクトン基の前駆体基を含むグラフト化鎖を有することができる。これらの前駆体基は、閉環反応にさらされ、アズラクトン基を形成することができる。形成されると、アズラクトン基は、上記に記載する通り、様々な目的化合物と反応することができる。閉環反応は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体を無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、又はアルキルクロロホルメートと処理することによって生じることができる。この方法は、米国特許第５，４０３，９０２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）及び同第５，３３６，７４２号（Ｈｅｉｌｍａｎｎら）に更に記載されている。
【０１２０】
式（ＩＶ）のグラフト化支持体の更なる実施形態において、グラフト化鎖は、グリシジルＺ１基を有する。グリシジル基は、求核基を有する目的化合物と、開環反応を起こすことができる。グリシジル基と反応する好適な求核基としては、第一級アミノ基、第二級アミノ基、ヒドロキシル基、第三級アミノ基、チオール基、及びカルボキシル基が挙げられるが、これらに限定されない。グリシジル基と、目的化合物の求核基との反応は、通常、目的化合物をグラフト化鎖に付着するように機能する連結基の形成をもたらす。グリシジル基の開環によって形成される連結基は、多くの場合、基−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２−を含有する。連結基は、例えば、グリシジル基がアミノ基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２ＮＲ３−、グリシジル基がヒドロキシル基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｏ−、グリシジル基がチオール基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｓ−、又はグリシジル基がカルボキシル基と反応する場合、−Ｃ（ＯＨ）ＨＣＨ２Ｏ（ＣＯ）−であることができる。
【０１２１】
いくつかの用途において、式（ＩＶ）のグラフト化支持体は、目的化合物と相互作用又は反応するための他の基を提供するように更に修飾されることができる。多くの実施形態において、式Ａ−Ｔの修飾剤は、グラフト化支持体と反応する。式Ａ−Ｔにおいて、基Ａは修飾基であり、Ｔは、修飾剤の残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。修飾剤Ａは、グラフト化鎖上の官能基Ｚ１と反応する。官能基Ｚ１と、修飾基Ａとの反応は、付着基Ｌの形成をもたらす。付着基Ｌは、修飾剤の残余であるＴに付着する。反応を反応スキームＣに示す。Ｇ−Ｚ１は、グラフト鎖上に官能基Ｚ１を有する式（ＩＶ）のグラフト化支持体を指すように使用される。
【０１２２】
反応スキームＣ
Ｇ−Ｚ１＋Ａ−Ｔ→Ｇ−Ｌ−Ｔ
式Ｇ−Ｚ１は、考察を容易にするため１つのＺ１基のみを含有する。多くのグラフト化支持体は、複数のグラフト化鎖を有し、グラフト化鎖の多くは、複数のＺ１基を有する。Ｚ１官能基のそれぞれの種類に対して、代表的な修飾剤を表１に示す。表１において、基Ｘは、ハロ（例えば、Ｘ−は、ハロゲン化物）であり、基Ｄは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−から選択される。それぞれの基Ｒ４は、独立して、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。基Ｒ５は、アルキレンである。基Ａｚは、アズラクトン基を指し、基Ａｚ１は、開環アズラクトン基を指す。
【０１２３】
【表１−１】
【０１２４】
【表１−２】
【０１２５】
修飾された固体支持体は、式（Ｖ）で表すことができる。
【０１２６】
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
式（Ｖ）において、ＳＳは、固体支持体であり、Ｒ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択される。基Ｒ２は、水素又はアルキルである。変数ｐは、０又は１に等しい整数である。それぞれのＱは、独立して、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、二価の基である。基Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含有する、第１の連結基である。Ｙ１は、任意に、オキシ、チオ、アミノ、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、又はそれらの組み合わせを含むことができ、１つ以上のアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを分離する。基Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む。基Ｕ４は、水素、又は式−ＣＲ２（Ｙ２−Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含む基から選択される。基Ｌは、基Ｚ１を式Ａ−Ｔの修飾剤の修飾基（Ａは修飾基である）と反応させることによって形成される付着基である。基Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、修飾基Ａを引いた修飾剤Ａ−Ｔに等しい。基Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくはアズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【０１２７】
修飾されたグラフト化支持体は、目的化合物を分離及び／又は精製するために使用することができる。すなわち、式（Ｖ）のグラフト化支持体を提供し、目的化合物を含有する試料をグラフト化支持体と接触させる工程を含む、目的化合物を分離又は精製するための方法を提供する。目的化合物は、修飾されたグラフト化支持体の残余基Ｔと反応する、又は相互作用する。修飾されたグラフト化支持体は、親和性樹脂又は材料、イオン交換樹脂又は材料、疎水性相互作用樹脂又は材料、逆相樹脂又は材料、寸法排除樹脂又は材料、キレート化樹脂又は材料、細胞選択樹脂又は材料、固定化酵素樹脂又は材料等として機能することができる。
【０１２８】
親和性樹脂又は材料は、例えば、基Ｚ１を修飾基と、親和性リガンドとを含む修飾剤と反応させることによって、調製することができる。親和性リガンドは、別の基又は化合物を結合することができる基又は化合物である。例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のアズラクトン基又はグリシジルＺ１基は、求核修飾基と、親和性リガンドとを含有する修飾剤と反応することができる。より具体的には、生体分子のアミノ基は、アズラクトン又はグリシジル基と反応して、生体分子をグラフト化支持体に共有結合的に付着することができる。結合した生体分子は相補的生体分子と相互作用することができる。代表的な修飾剤として、対応する（すなわち、相補的な）抗体と結合することができる抗原、又は対応する（すなわち、相補的な）抗原と結合することができる抗体が挙げられる。他の代表的な修飾剤としては、相補的なＤＮＡ又はＲＮＡ断片と結合することができる、ＤＮＡ又はＲＮＡ断片、及び炭水化物部分を含有する化合物又は生体分子と結合することができるレクチンが挙げられる。
【０１２９】
イオン交換樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１を修飾基と、イオン基とを有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。例えば、修飾剤は、求核修飾基と、塩基性、酸性、又はその塩である第２の基とを有することができる。求核基は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができ、イオン基（すなわち、酸性基、塩基、又はその塩）のグラフト化支持体への付着をもたらす。求核基とイオン基の両方を有する好適な修飾剤には、２−アミノエチルスルホン酸又はアミノプロピルジメチルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３０】
疎水性相互作用樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上の基Ｚ１を修飾基と、疎水基とを有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。例えば、修飾剤は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができる求核修飾基を有することができ、疎水基のグラフト化支持体への付着をもたらす。求核基と疎水基の両方を有する好適な修飾剤としては、ベンジルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、又はフェネチルアミンが挙げられるが、これらに限定されない。疎水性相互作用樹脂は、例えば、タンパク質などの相対的に大きな分子の精製又は分離に用いることができる。
【０１３１】
逆相樹脂又は材料は、例えば、疎水性相互作用樹脂を調製するために使用されるものと同様の修飾剤を使用して調製することができる。つまり、逆相樹脂は、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のアズラクトン基又はグリシジルＺ１基を求核修飾基及び疎水性である第２の基を有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。求核基は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応でき、疎水基を有する修飾剤のグラフト化支持体への付着をもたらす。求核基及び疎水基を有する好適な修飾剤としては、例えば、オクチルデシルアミンが挙げられる。逆相相互作用樹脂では、典型的には、溶離液は水系溶液ではなく、有機溶媒である。更に、逆相樹脂は、典型的には、タンパク質ではなく、相対的に小さい分子及びペプチドの分離又は精製に用いられる。
【０１３２】
寸法排除樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上の基Ｚ１を修飾基及び非相互作用的で中性である第２の基を有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。例えば、修飾剤は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができる求核修飾基を含むことができ、非相互作用又は中性基の付着をもたらす。アズラクトンＺ１基と反応することができる求核基及び非相互作用又は中性基の両方を有する好適な修飾剤としては、様々なアミン、メルカプタン、アルコール、又はアルコールアミンを含む。例えば、修飾剤は、エタノールアミン、エタノール、又はエチルアミンであることができる。グリシジルＺ１基と反応することができる求核基及び非相互作用又は中性基の両方を有する好適な修飾剤としては、様々なカルボン酸及びアルコールが挙げられる。例えば、修飾剤は、エタノール又は酢酸であることができる。
【０１３３】
キレート化樹脂又は材料は、例えば、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１を修飾基及び金属キレートである第２の基の両方を有する修飾剤と反応させることによって調製されることができる。例えば、修飾剤は、アズラクトン又はグリシジルＺ１基と反応することができる求核修飾基を有することができ、金属キレート基の付着をもたらす。好適な修飾剤としては、イミノ二酢酸、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミノ二酢酸及びＮ−（２−ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸が挙げられるが、これらに限定されない。金属キレート基は、金属イオンのキレート後に、例えばヒスチジン基などのタンパク質の特定の基と反応することができる。
【０１３４】
細胞選択樹脂は、例えば、細胞表面マーカに式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１を抗体と反応させることによって調製することができる。すなわち、抗体は、修飾剤である。抗体は、典型的には、抗体をグラフト化支持体に付着させるように、アズラクトン基又はグリシジル基と反応することができるアミノ基等の求核基を有する。同様に、抗体は、細胞上の細胞表面マーカと結合することで、グラフト化支持体への細胞の付着をもたらすことができる。細胞選別樹脂は、例えば、幹細胞、血液細胞、又はバクテリアの精製又は分離に用いることができる。
【０１３５】
固定化酵素樹脂は、高分子樹脂上のアズラクトン基又はグリシジルＺ１基を酵素の求核基と反応させ、酵素をグラフト化支持体に付着させることによって調製することができる。例えば、酵素は、ペニシリンＧ−アシラーゼ又はグルコアミラーゼであることができる。固定化酵素樹脂は様々な反応について触媒として使用することができる。
【０１３６】
混合モード樹脂は、式（ＩＶ）のグラフト化支持体上のＺ１基を修飾基と、２つ以上の相互作用モードをグラフト化支持体に付与できる追加の基とを有する修飾剤と反応させることによって調製することができる。２つ以上の相互作用型は、前述のいずれかであることができる。例えば、アズラクトン基又はグリシジル基は、アミノ基が求核基として機能する場合、フェニル基が疎水基として機能する場合、及びカルボキシル基がイオン基として機能する場合、フェニルアラニン等の修飾剤と反応させることができる。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、グラフト化支持体又は修飾されたグラフト化支持体は、クロマトグラフカラム内に設置される。クロマトグラフカラムは、分析器の一部であることができるか、又は分取システムの一部であることができる。分取システムは、実験室規模、パイロット設備規模、又は工業規模等のあらゆる適した規模であることができる。他の実施形態において、グラフト化支持体又は修飾されたグラフト化支持体は、濾過媒体の表面上に配置することができる。あらゆる濾過媒体を用いることができる。濾過媒体は、例えば、フィルターカートリッジを設けるカートリッジ内に配置されることができる。多くの用途において、グラフト化支持体又は修飾されたグラフト化支持体は、ビーズの形態である。ビーズは、あらゆる好適なサイズを有することができる。
【実施例】
【０１３８】
これらの実施例は単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した書類名特許請求の範囲に限定することを意味するものではない。別段の記載のない限り、実施例及びこれ以降の明細書に記載される部、百分率、比率等はすべて、重量によるものである。用いた溶媒及びその他の試薬は、別段の記載のない限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手した。
【０１３９】
【表２】
【０１４０】
試験方法
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の静的カチオン交換容量
高分子ビーズを脱イオン水と混合して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で２０分間遠心して充填ビーズベッドを形成し、その後脱イオン水の量を調整して総体積を充填ビーズベッドの２倍とすることによってカチオン交換高分子ビーズの５０体積パーセントのスラリーを調製した。スラリーを充分に混合して高分子ビーズを懸濁させ、その後ＶＷＲ（Ｅａｇａｎ，ＭＮ）からＣＥＮＴＲＥＸ ＭＦという商標表記で市販されている、５ｍＬの０．４５マイクロメートル酢酸セルロース遠心分離マイクロフィルターに、スラリーの試料４００マイクロリットルをピペット注入した。３０００ｒｃｆで５分間遠心して水を除去した。その後、５０ｍＭ酢酸ナトリウムと８０ｍＭ塩化ナトリウムをｐＨ４．５で含有する緩衝剤４ｍＬと高分子ビーズを混合した。３０００ｒｃｆで１０分間再び試料を遠心した。上清を捨てた。続いて、同一の酢酸緩衝剤中で約７ｍｇ／ｍＬの濃度を有しているＩｇＧの４．５ｍＬの試料を、高分子ビーズを含有する濾過材に添加した。混合物を一晩混転した後、３０００ｒｃｆで２０分間の遠心分離により、高分子ビーズから上清を除去した。
【０１４１】
上清を紫外線分光法で分析した。２８０ナノメートルでの試料の吸光度を開始時のＩｇＧ溶液のものと比較した。数値の差を用いて高分子ビーズのＩｇＧ容量を計算した。分析を３回行い、平均化した。
【０１４２】
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）のカチオン性動的結合量（ＤＢＣ）
ＯＭＮＩＦＴという商標表記でＣｈｒｏｍｅｔｅｃｈ（Ａｐｐｌｅ Ｖａｌｌｅｙ，ＭＮ）から市販されている５ｃｍ×内径０．３ｃｍのガラスカラムに、高分子ビーズの水性スラリー（高分子ビーズの総体積約３５０マイクロリットル）を充填し、ＡＫＴＡという商標表記でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から市販されている中高圧液体クロマトグラフ上に設置し、０．７ｍＬ／分で、カラム体積の１０倍量の緩衝剤Ａ（５０ｍＭ酢酸、４０ｍＭ ＮａＣｌ）により平衡化した。緩衝剤ＡのｐＨは、別段の記載のない限り、４．５であった。試料の７ｍＬが充填されるか、あるいは２８０ナノメートル（Ａ２８０）の波長で紫外線吸光度が８００ｍＡＵを超えるまで（いずれか早い方）、課題溶液（緩衝剤Ａ中の５．０ｍｇ／ｍＬヒトＩｇＧ）を０．０９ｍＬ／分（滞留時間３．９分／７６ｃｍ／時）で収容した。支持体に結合したＩｇＧの量を、当初収容時にカラムから出ていく溶液の濃度が当初ＩｇＧの課題溶液濃度の１０％であった時点で決定した（非結合タンパク質の安定期は減じた）。
【０１４３】
水素イオンの小イオン容量（Small Ion Capacity）（ＳＩＣ）
約８ｍＬの高分子ビーズスラリー（脱イオン水中約５０体積パーセント）を１５ｍＬの目盛り付き遠心管に移して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で５分間遠心分離した。得られた充填高分子ビーズの体積を最も近い０．１ｍＬに記録して、スラリーを定量的に焼結ガラス漏斗に移し、及び脱イオン水で洗浄し（３×５０ｍＬ）、０．５Ｎ ＨＣｌで洗浄し（３×５０ｍＬ）、次いで再び脱イオン水で洗浄（３×５０ｍＬ）した。続いて、洗浄した高分子ビーズを定量的に１２５ｍＬの三角フラスコに移し、２Ｍ ＮａＣｌを４．０ｍＬ添加して水素イオンを置換した。５分後、２滴のフェノールフタレイン溶液（１００ｍＬエタノール中１グラム）をスラリーに添加して、溶液がわずかにピンク色になるまで、混合物を０．１ＮのＮａＯＨ水酸化ナトリウムで滴定した（磁気攪拌プレート上で混ぜながら）。添加した０．１水酸化ナトリウムの体積を分析したビーズの体積で割って１００倍し、高分子ビーズのｍＬ当たりのマイクロモル中の小イオン容量を計算した。
【０１４４】
ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）の静的アニオン交換容量
高分子ビーズを脱イオン水と混合して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で２０分間遠心して充填ビーズベッドを形成し、その後脱イオン水の量を調整して総体積を充填ビーズベッドの２倍とすることによってアニオン交換高分子ビーズの５０体積パーセントのスラリーを調製した。スラリーを充分に組み合わせして高分子ビーズを懸濁させ、その後ＶＷＲ（Ｅａｇａｎ，ＭＮ）からＣＥＮＴＲＥＸ ＭＦという商標表記で市販されている、５ｍＬの０．４５マイクロメートル酢酸セルロース遠心分離マイクロフィルターに、スラリーの試料４００マイクロリットルをピペット注入した。３０００ｒｃｆで５分間遠心して水を除去した。その後、高分子ビーズをｐＨ７．５で１０ｍＭの３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）を含有する４ｍＬの緩衝剤と混合した。３０００ｒｃｆで１０分間再び試料を遠心した。上清を捨てた。続いて、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から得た、同一のＭＯＰＳ緩衝剤中で約９ｍｇ／ｍＬの濃度を有しているＢＳＡの４．５ｍＬの試料を、高分子ビーズを含有する濾過材に添加した。組み合わせ物を一晩混転した後、３０００ｒｃｆで２０分間の遠心分離により、高分子ビーズから上清を除去した。
【０１４５】
上清を紫外線分光法で分析した。２７９ｎｍでの試料の吸光度を開始時のＢＳＡ溶液のものと比較した。数値の差を用いて高分子ビーズのＢＳＡ容量を計算した。分析を３回行い、平均化した。
【０１４６】
ＢＳＡのアニオン動的結合容量（ＤＢＣ）
ＯＭＮＩＦＴという商標表記でＣｈｒｏｍｅｔｅｃｈ（Ａｐｐｌｅ Ｖａｌｌｅｙ，ＭＮ）から市販されている５ｃｍ×内径０．３ｃｍのガラスカラムに、高分子ビーズの水性スラリー（高分子ビーズの総体積約３５０マイクロリットル）を充填し、ＡＫＴＡという商標表記でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から市販されている中高圧液体クロマトグラフ上に設置し、０．５ｍＬ／分で、カラム体積の９倍量の緩衝剤Ａ（２５ｍＭトリ（ヒドロキシメチル）アミノメタンヒドロクロリド（トリ−ＨＣｌ）、ｐＨ８．０）により平衡化した。試料の１５ｍＬが充填されるか、あるいは２８０ナノメートル（Ａ２８０）の波長で紫外線吸光度が２５０ｍＡＵを超えるまで（いずれか早い方）、課題溶液（緩衝剤Ａ中の５．０ｍｇ／ｍＢＳＡ）を０．１ｍＬ／分（滞留時間３．５分／８５ｃｍ／時）で収容した。支持体に結合したＢＳＡの量を、当初収容時にカラムから出ていく溶液の濃度が当初ＢＳＡの課題溶液濃度の１０％であった時点で決定した。
【０１４７】
水酸化イオンの小イオン容量（Small Ion Capacity）（ＳＩＣ）
約８ｍＬの高分子ビーズスラリー（脱イオン水中約５０体積パーセント）を１５ｍＬの目盛り付き遠心管に移して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で５分間遠心分離した。得られた充填高分子ビーズの体積を最も近い０．１ｍＬに記録して、スラリーを定量的に焼結ガラス漏斗に移し、脱イオン水（３×５０ｍＬ）、０．１Ｎ ＮａＯＨで洗浄し（３×５０ｍＬ）、次いで再び脱イオン水で洗浄（３×５０ｍＬ）した。続いて、洗浄した高分子ビーズを定量的に１２５ｍＬの三角フラスコに移し、２Ｍ硫酸ナトリウムを４．０ｍＬ添加して水酸化イオンを置換した。５分後、２滴のフェノールフタレイン溶液（１００ｍＬエタノール中１グラム）をスラリーに添加して、溶液の色がピンク色から無色に変化するまで、混合物を０．１ＮのＨＣｌで滴定した（磁気攪拌プレート上で混ぜながら）。添加した０．１ＨＣｌの体積を分析したビーズの体積で割って１００倍し、高分子ビーズのｍＬ当たりのマイクロモル中の小イオン容量を計算した。
【０１４８】
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の静的親和性結合容量
高分子ビーズを脱イオン水と混合して、３０００相対遠心力（ｒｃｆ）で２０分間遠心して充填ビーズベッドを形成し、その後脱イオン水の量を調整して総体積を充填ビーズベッドの２倍とすることによってタンパク質Ａ誘導体化高分子ビーズの５０体積パーセントのスラリーを調製した。スラリーを充分に混合して高分子ビーズを懸濁させ、その後ＶＷＲ（Ｅａｇａｎ，ＭＮ）からＣＥＮＴＲＥＸ ＭＦという商標表記で市販されている、５ｍＬの０．４５マイクロメートル酢酸セルロース遠心分離マイクロフィルターに、スラリーの試料２００マイクロリットルをピペット注入した。３０００ｒｃｆで５分間遠心して水を除去した。続いて、高分子ビーズを、２．２５ｍＬのヒトＩｇＧ溶液（約１０ｍＭリン酸中約５ｍｇ／ｍＬ ｈＩｇＧ、１５０ｍＭ塩化ナトリウム、ｐＨ７．４）と混合した。混合物を一晩混転した後、３０００ｒｃｆで５分間の遠心分離により、高分子ビーズから上清を除去した。
【０１４９】
上清を紫外線分光法で分析した。２８０ｎｍでの試料の吸光度を開始時のＩｇＧ溶液のものと比較した。数値の差を用いて高分子ビーズのＩｇＧ容量を計算した。分析を３回行い、平均化した。
【０１５０】
免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）の親和性動的結合容量（ＤＢＣ）
ＯＭＮＩＦＴという商標表記でＣｈｒｏｍｅｔｅｃｈ（Ａｐｐｌｅ Ｖａｌｌｅｙ，ＭＮ）から市販されている５ｃｍ×内径０．３ｃｍのガラスカラムに、タンパク質Ａ誘導体化高分子ビーズの水性スラリー（高分子ビーズの総体積約３５０マイクロリットル）を充填し、ＡＫＴＡという商標表記でＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ（Ｕｐｐｓａｌａ，Ｓｗｅｄｅｎ）から市販されている中高圧液体クロマトグラフ上に設置し、０．７ｍＬ／分で、カラム体積の１０倍量の緩衝剤Ａ（１０ｍＭリン酸、１５０ｍＭ塩化ナトリウム、ｐＨ７．４、０．０１％ ｗ／ｖアジトナトリウムを添加）により平衡化した。試料の７ｍＬが充填されるか、あるいは２８０ナノメートル（Ａ２８０）の波長で紫外線吸光度が３００ｍＡＵを超えるまで（いずれか早い方）、課題溶液（緩衝剤Ａ中の３．０ｍｇ／ｍＬヒトＩｇＧ）を０．０９ｍＬ／分（滞留時間３．９分／７６ｃｍ／時）で収容した。０．７ｍＬ／分の流速で、カラム体積の１８倍量の緩衝剤Ａを流して未結合の試料の洗い出しを実施した。この後、カラム体積の９倍量の緩衝剤Ｂ（２％ ｖ／ｖ氷酢酸、０．１Ｍグリシン）で均一濃度溶出した。支持体に結合したＩｇＧの量を、当初収容時にカラムから出ていく溶液の濃度が当初ＩｇＧの課題溶液濃度の１０％であった時点で決定した（非結合タンパク質の安定期は減じた）。続いて、カラム体積の１５倍量の緩衝剤Ａを流し、カラムを再び平衡化した。
【０１５１】
（実施例１）
オーバーヘッド攪拌器を備えた１Ｌ丸底フラスコの酢酸エチル（２５０ｍＬ）中で１５グラムのＭＰＨＡＺＥ ＡＢ１ビーズ試料をスラリー化した。２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ、１５ｍＬ）を添加した。５分間攪拌した後、ボロントリフルオリドジエチルエーテレート（３００μＬ）を添加し、混合物を周辺温度で７２時間反応させた。その後、ビーズスラリーを濾過し、アセトン（４×２５０ｍＬ）で洗浄し、一晩、真空下で乾燥させた。
【０１５２】
（実施例２）
ＨＥＭＡの代わりに２−ヒドロキシエチルアクリレートを使用したことを除き、実施例１を繰り返した。
【０１５３】
（実施例３）
オーバーヘッド攪拌器、加熱制御、還流冷却器、及び窒素流入口を備えた２Ｌ合樹脂フラスコ（モートン型）をトルエン（１８８ｍＬ）及びポリマー安定剤（０．１３ｇ）で充填した。ポリマー安定剤は、アクリル酸イソオクチルと２−アクリルアミドイソブチルアミドとの重量で９１．８：８．２のコポリマーであった（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎらの、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．、５４／５５、５３５−５５０（１９９２）に記載されるように調製された）。安定剤がすべて溶解されるまで、溶液を４５０ｒｐｍで攪拌した。ヘプタン（３４８ｍＬ）を添加し、温度が３５℃に平衡化されるまで、遅い窒素パージ下で加熱した。２２５ｍＬ三角フラスコにＭＢＡ（１３．８６グラム）及び２−アクリルアミド−２−メチルアラニン（０．１４グラム）を量り入れた。イソプロパノール（８０ｍＬ）、脱イオン（ＤＩ）水（３８．３ｍＬ）、１Ｎ水酸化ナトリウム（１．７８ｍＬ）、及びポリエチレングリコール１０００（脱イオン水中の２０ｍＬの５０％ｗ／ｗ溶液）をフラスコに添加した。モノマーがすべて溶解されるまで、低熱で混合物を攪拌した。攪拌しながら脱イオン水（５ｍＬ）中の過硫酸ナトリウム（０．５６グラム）溶液をモノマー溶液に添加した。得られた溶液を直ちに平衡化した反応フラスコに添加した。バッチが３５℃に再び平衡化されるまで、攪拌とパージが続けられた。その後、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．５６ｍＬ）を添加して重合を開始させた。重合反応を合計２時間続けた。ビーズ懸濁液を濾過して、アセトン（２×５００ｍＬ）、メタノール（２×５００ｍＬ）で洗浄し、再びアセトン（２×５００ｍＬ）で洗浄した。湿った濾過ケーキを三角フラスコに移し、アセトン（２５０ｍＬ）で懸濁し、旋回させながら１０分間音波処理して粒塊を破断した。ビーズを濾過し、水中で再スラリー化し、ＲＯ−ＴＡＰふるい（Ｗ．Ｓ．Ｔｙｌｅｒ，Ｍｅｎｔｏｒ ＯＨ）を用いてふるいにかけた。直径が３８〜９０の間のマイクロメートルのサイズ画分を収集した。平均粒径は、８２．３マイクロメートルと判断された。
【０１５４】
水和ビーズスラリー約２０ｍＬを濾過した後０．１Ｎ塩酸（２×５０ｍＬ）、脱イオン水（２×５０ｍＬ）、アセトン（３×５０ｍＬ）及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、３×５０ｍＬ）で洗浄した。５０ｍＬポリプロピレン遠心管に湿ったビーズを設置し、ＤＭＳＯで最大２回膨潤容積に希釈した。無水酢酸（１．７ｍＬ）及びトリエチルアミン（０．１ｍＬ）を添加し、２５℃で４時間、混合物を混合した。ビーズを濾過してアセトン（３×５０ｍＬ）で洗浄し、一晩真空下で乾燥させた。次に、実施例１で記載するように乾燥させたビーズをＨＥＭＡと反応させた。
【０１５５】
（実施例４）
エチレンジアミン（１２．０グラム）をイソプロパノール（２００ｍＬ）に溶解した後、ＥＭＰＨＡＺＥ ＡＢ１ビーズの試料２０グラムを添加した。周辺温度で２時間スラリーを混合し、濾過した後、イソプロパノール（３×２００ｍＬ）、蒸留水（４×２００ｍＬ）、０．１Ｎ ＨＣｌ（３×２００ｍＬ）、及び蒸留水（５×２００ｍＬ）で洗浄した。上記の水素イオンの小イオン交換容量の手順で滴定される場合、得られたアミン官能性ビーズは、約２９マイクロモル／ｍＬのビーズのアミン官能性を有すると判断された。
【０１５６】
上記スラリーの半分を濾過し、イソプロパノール（１００ｍＬ）、０．１Ｎ ＮａＯＨ（２０ｍＬ）を含有するイソプロパノール（１００ｍＬ）及びイソプロパノール（３×１００ｍＬ）で洗浄した。続いて、湿ったケーキをイソプロパノール（容積で約５０％スラリー）中でスラリー化し、ＶＤＭ（５ｍＬ）を添加し、周辺温度で２時間混合物を混合した。その後ビーズを濾過し、アセトン（３×１００ｍＬ）で洗浄し、６０℃で２時間ロータリーエバポレーター上で乾燥させて、グラフト反応に好適な約１０グラムのアクリルアミド官能性ビーズを得た。
【０１５７】
（実施例５）
トルエン（１００ｍＬ）、ヘプタン（３００ｍＬ）、及びトリトンＸ−１００（１０００μＬ）を３首丸底フラスコに添加した。室温でオーバーヘッド攪拌器で攪拌しながら、混合物を窒素でパージした。
【０１５８】
別の１２５ｍＬ三角フラスコにＡＭＰＳ（水中の３０グラムの５０％ｗ／ｗ溶液）、過硫酸ナトリウム（０．２０グラム）、イソプロパノール（３５ｍＬ）、及び水（２０ｍＬ）を溶解した。実施例３からのＨＥＭＡ官能化ビーズ（２．０グラム）を水性混合物に添加し、１０分間浸漬した。ビーズを濾過して過剰な液体を除去した後、有機トルエン／ヘプタン混合物に移した。テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．２ｍＬ）を添加する前に、懸濁ビーズを攪拌して、３０分間窒素でパージした。混合物を１時間攪拌した。ビーズを濾過し、アセトン（３×１００ｍＬ）及び脱イオン水（３×１００ｍＬ）で洗浄し、更なる分析のために脱イオン水中でスラリーとして保存した。この材料の分析を表１に示す。
【０１５９】
（実施例６〜９）
実施例５を調製するために用いた手順を繰り返したが、ＡＭＰＳ溶液（それぞれ、１０、１５、２０、及び４０グラム）の量は変動する。脱イオン水の量は、それぞれの反応が総量３５ｍＬの水を含むように調整された。これらの材料の分析を表１に示す。
【０１６０】
（実施例１０〜１３）
それぞれ、ＡＭＰＳ溶液５、１０、２０、及び３０グラムと共に、調製用実施例１のＨＥＭＡ官能化ビーズを用いて実施例６〜９を繰り返した。これらの材料の分析を表１に示す。
【０１６１】
（実施例１４〜１８）
イソプロパノール及び水の量が変動する以外は、実施例１２を繰り返した。実施例１４〜１７には、それそれ、０／７０、２０／５０、４９／２１、及び６０／１０ｍＬの量を用いた。実施例１８には、ＡＭＰＳ溶液７．５グラム、イソプロパノール７．５ｍＬ、及び脱イオン水１８．７５ｍＬを用いた。これらの材料の分析を表１に示す。
【０１６２】
比較例１
実施例３のものと同様の手順で、９８：２ｗ／ｗ ＭＢＡ／ＡＭＡビーズを調製した。ＨＥＭＡを用いた誘導体化を伴わないこのビーズは、実施例１８のグラフト化手順に従った。得られたビーズの小イオン容量は３１μｍｏｌ／ｍＬであった。この低小イオン容量は、生じる場合、非常にわずかなグラフト化が生じたことを示唆する。
【０１６３】
【表３】
【０１６４】
（実施例１９）
ＡＰＴＡＣ（水の７５％重量溶液２０グラム）をＡＭＰＳに置き換え、実施例１のＨＥＭＡ官能化ビーズ（２．０グラム）を用いて実施例５のグラフト化手順を繰り返した。ＡＰＴＡＣモノマーが、水の５０％重量溶液ではなく水の７５％重量溶液であるという事実に基づき、添加される脱イオン水の量が適切に調整された。得られたグラフト化ビーズの特性を表２に示す。
【０１６５】
（実施例２０〜２４）
用いたＡＰＴＡＣ溶液が、それぞれ、１５、１０、７．５、５、及び２．５グラムであった以外は、実施例１９が繰り返された。添加された脱イオン水の量は、総量１７．５ｍＬの水を含むように調整された。得られたグラフト化ビーズの特性を表２に示す。
【０１６６】
（実施例２５〜２９）
実施例１のＨＥＭＡ官能性ビーズ（１グラム）を用い、（３−メタクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロライド（ＭＡＰＴＡＣ、水の５０％重量溶液）をＡＰＴＡＣに置き換えて、実施例１９が繰り返された。同じく、添加された脱イオン水の量は、総量１７．５ｍＬの水を含むように調整された。用いたＭＡＰＴＡＣ溶液は、それぞれ、２０、１５、１０、７．５、及び５グラムであった。得られたグラフト化ビーズの特性を表２に示す。
【０１６７】
【表４】
【０１６８】
（実施例３０）
３首丸底フラスコに、トルエン（５０ｍＬ）、ヘプタン（１５０ｍＬ）、及びトリトンＸ−１００（５００μＬ）を添加した。室温で、オーバーヘッド攪拌器で攪拌しながら、混合物を窒素でパージした。
【０１６９】
Ｎ−アクリロイル−２−メチルアラニン（ＡＭＡ、３０ミリグラム）、メタクリルアミド（ＭＡ、５４４ミリグラム）、過硫酸ナトリウム（０．１２グラム）、イソプロパノール（１７．５ｍＬ）、０．１Ｎ水酸化ナトリウム（１．９２ｍＬ）、及び脱イオン水（１５．５８ｍＬ）を別の１２５ｍＬ三角フラスコに溶解した。実施例３のＨＥＭＡ官能化ビーズ（１．０グラム）を水性混合物に添加し、１０分間、浸漬した。ビーズを濾過して過剰な液体を除去した後、有機トルエン／ヘプタン混合物に移した。テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．１ｍＬ）を添加する前に、懸濁ビーズを攪拌し、３０分間窒素でパージした。混合物を１時間攪拌した後、ビーズを濾過した。濾過したビーズをアセトン（３×５０ｍＬ）、脱イオン水（３×５０ｍＬ）、０．１Ｎ塩酸（２×５０ｍＬ）、脱イオン水（２×５０ｍＬ）、アセトン（３×５０ｍＬ）、次いでジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、３×５０ｍＬ）で洗浄した。湿ったビーズを５０ｍＬポリプロピレン遠心管に設置し、ＤＭＳＯで最大２倍の膨潤容積に希釈した。無水酢酸（１．７ｍＬ）及びトリエチルアミン（０．１ｍＬ）を添加し、混合物を４時間、２５℃で混合した。ビーズを濾過し、アセトン（３×５０ｍＬ）で洗浄し、高真空下で一晩乾燥させた。赤外線分析は、約１８２０ｃｍ−１での吸収バンドの存在によってアズラクトンへの良好な環化を示唆する。
【０１７０】
（実施例３１）
緩衝剤「Ａ」（０．１３５Ｍ ＭＯＰＳ、１．０１８Ｍ硫酸ナトリウム、ｐＨ７．５５）１．８７ｍＬ、脱イオン水０．４ｍＬ、及びタンパク質Ａ原液（５０ｍｇ／ｍＬ）０．５３２ｍＬを混合して、タンパク質Ａ連結溶液を調製した。この溶液と別の溶液である緩衝剤「Ｂ」（０．１００Ｍ ＭＯＰＳ、０．４Ｍトリス、１．２７Ｍ硫酸ナトリウム、ｐＨ７．５）５．０ｍＬを水浴を用いて２５℃に平衡化した。１５ｍＬポリプロピレン遠心管に実施例２６の乾燥アズラクトン官能性ビーズ２００ｍｇ、次いでタンパク質Ａ連結溶液２．８０ｍｌを添加した。得られたスラリーを１５分間旋回振とう器上で混合した。緩衝剤「Ｂ」を添加し、２５℃で更に１時間混合し続けた。ビーズスラリーを３０００ｒｃｆで５分間遠心分離して上澄をデカントし、エタノールアミンクエンチ緩衝剤（５ｍＬ、３．０Ｍエタノールアミン、ｐＨ９．０）を添加した。この混合物を周辺温度で１時間混合し、濾過して、ｐＨ７．５リン酸緩衝剤（５×２０ｍＬ）で洗浄した後、１０℃で、水の２０％エタノール溶液（ｖｏｌ／ｖｏｌ）として保管した。１０％ブレークスルーでの動的結合容量を３５ｍｇ／ｍＬと判断した一方で、ＩｇＧの静的親和性結合容量を５５ｍｇ／ｍＬとして測定した。
【０１７１】
（実施例３２）
３首丸底フラスコにトルエン（５０ｍＬ）、ヘプタン（１５０ｍＬ）、及びトリトンＸ−１００（５００μＬ）を添加した。室温で、オーバーヘッド攪拌器で攪拌しながら、混合物を窒素でパージした。
【０１７２】
Ｎ−アクリロイル−２−メチルアラニン、ナトリウム塩（ＡＭＡ−Ｎａ、水の４０％重量溶液１．０グラム）、過硫酸ナトリウム（０．１２グラム）、イソプロパノール（１７．５ｍＬ）、及び脱イオン水（１６．９ｍＬ）を別の１２５ｍＬ三角フラスコに溶解した。実施例１のＨＥＭＡ官能化ビーズ（１．０グラム）を水性混合物に添加し、２０分間浸漬した。ビーズを濾過して過剰な液体を除去した後、有機トルエン／ヘプタン混合物に移した。テトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ、０．１ｍＬ）を添加する前に、懸濁ビーズを攪拌し、６０分間窒素でパージした。混合物を２時間攪拌し、ビーズを濾過し、アセトン（３×５０ｍＬ）、脱イオン水（３×５０ｍＬ）、０．１Ｎ塩酸（２×５０ｍＬ）、脱イオン水（２×５０ｍＬ）、アセトン（３×５０ｍＬ）、次いでジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ、３×５０ｍＬ）で洗浄した。湿ったビーズを５０ｍＬポリプロピレン遠心管に設置し、ＤＭＳＯで最大２倍の膨潤容積に希釈した。無水酢酸（１．７ｍＬ）及びトリエチルアミン（０．１ｍＬ）を添加し、２５℃で４時間、混合物を混合した。ビーズを濾過し、アセトン（３×５０ｍＬ）で洗浄し、高真空下で一晩乾燥させた。約１８２０ｃｍ−１での赤外吸収バンドの定量的分析は、９．５重量％のアズラクトン含有を示唆した。
【０１７３】
（実施例３３〜３４）
添加される脱イオン水をそれぞれ１６ｍＬ及び５．５ｍＬの量に調整して、ＡＭＡ−Ｎａ溶液の２．５グラム及び２０グラムをそれぞれ用いて、実施例３２を繰り返した。得られたビーズの赤外線分析は、それぞれ、１４．２重量％及び２７．２重量％のアズラクトン含有を示唆した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を調製するための方法であって、
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体を提供する工程であって、
【化１】
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから独立して選択される、工程と、
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体から式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程であって、
式中、
それぞれの基Ｑは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む第１の連結基であり、
Ｒ２は、水素又はアルキルである、工程と、
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含むモノマー組成物を用いて式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能基を重合して、
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を形成する工程であって、
式中、
Ｕ１は、
式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基であり、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む単結合又は二価基から選択される第２の連結基である、工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
式（ＩＩ）の前記（メタ）アクリロイル能化支持体を形成する工程が、式（Ｉ）の前記アズラクトン官能化支持体の前記アズラクトン基を式（ＩＶ）
ＨＱ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＶＩ）
の化合物と反応させる工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（ＩＩ）の前記（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程が、式（ＶＩＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ
（ＶＩＩＩ）
の中間体を形成する工程であって、
式中、
Ｙ１ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
式（ＶＩＩＩ）の中間体を、求核基（−ＱＨ）と反応できる第１の基とエチレン性不飽和基を含む第２の基とを有する、第２の化合物と反応させる工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）の前記モノマーが、式（ＩＩＩａ）
Ｚ１−Ｙ２ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩａ）
のモノマーであって、
式中、
Ｙ２ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価基である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
式（ＩＶ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を含む物品であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルからそれぞれ独立して選択され、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される第２の連結基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である、
物品。
【請求項７】
前記固体支持体が、ビーズの形態である、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記固体支持体が、架橋された高分子材料を含む、請求項６又は７に記載の物品。
【請求項９】
式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を含む物品であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体であり、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから独立して選択され、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３が水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルである、
物品。
【請求項１０】
前記固体支持体が、ビーズの形態である、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記固体支持体が、架橋された高分子材料を含む、請求項９又は１０に記載の物品。
【請求項１２】
物品を調製するための方法であって、
式（Ｉ）
【化２】
のアズラクトン官能化支持体を提供する工程であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから独立して選択され、
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体から式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程であって、
式中、
それぞれの基Ｑは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
Ｒ２は、水素又はアルキルである、工程と、
式（ＩＩＩ）
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含むモノマー組成物で、式（ＩＩ）の前記（メタ）アクリロイル官能化支持体を重合して、
式（ＩＶ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を形成する工程であって、
式中、
Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される、官能基であり、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である、工程と、
グラフト化支持体の官能基Ｚ１を式Ａ−Ｔの修飾剤で反応させて、式（Ｖ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
の修飾されたグラフト化支持体を形成する工程であって、
式中、
Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ４は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｌは、基Ｚ１を前記修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される、結合基であり、
Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、前記修飾基Ａを引いた前記修飾剤Ａ−Ｔに等しい、工程と、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記修飾剤が、少なくとも１つの求核基を含む親和性リガンドである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記修飾剤が、求核である第１の基と、塩基性、酸性、又はそれらの塩である第２の基とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記修飾剤が、求核である第１の基と、疎水性である第２の基とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記修飾剤が、求核である第１の基と、金属キレートである第２の基とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記修飾剤が、生体分子である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
式（Ｖ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
の修飾されたグラフト化支持体を含む物品であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ３は、式ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基であり、
Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ４は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｌは、基Ｚ１を前記修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される、結合基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される、官能基であり、
Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、前記修飾基Ａを引いた、前記修飾剤Ａ−Ｔに等しい、
物品。
【請求項１９】
前記固体支持体が、ビーズの形態である、請求項１８に記載の物品。
【請求項２０】
前記固体支持体が、架橋された高分子材料を含む、請求項１８又は１９に記載の物品。
【請求項２１】
目的化合物を精製又は分離する方法であって、
式（ＩＶ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を含む物品を提供する工程であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である、工程と、
前記物品を前記目的化合物を含有する試料と接触させる工程であって、前記目的化合物は、前記グラフト化支持体の少なくとも１つの官能基Ｚ１と相互作用する、又は反応する、工程と、
を含む、方法。
【請求項２２】
目的化合物を精製又は分離する方法であって、
式（Ｖ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
の修飾されたグラフト化支持体を含む物品を提供する工程であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ３は、式ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基であり、
Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ４は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｌは、基Ｚ１を前記修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される、結合基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基であり、
Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、前記修飾基Ａを引いた前記修飾剤Ａ−Ｔに等しい、工程と、
前記物品を、前記目的化合物を含有する試料と接触させる工程であって、前記目的化合物は、前記グラフト化支持体の少なくとも１つの基Ｔと相互作用する、又は反応する、工程と、
を含む、方法。
【請求項１】
物品を調製するための方法であって、
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体を提供する工程であって、
【化１】
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから独立して選択される、工程と、
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体から式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程であって、
式中、
それぞれの基Ｑは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む第１の連結基であり、
Ｒ２は、水素又はアルキルである、工程と、
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含むモノマー組成物を用いて式（ＩＩ）の（メタ）アクリロイル官能基を重合して、
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を形成する工程であって、
式中、
Ｕ１は、
式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基であり、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む単結合又は二価基から選択される第２の連結基である、工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
式（ＩＩ）の前記（メタ）アクリロイル能化支持体を形成する工程が、式（Ｉ）の前記アズラクトン官能化支持体の前記アズラクトン基を式（ＩＶ）
ＨＱ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＶＩ）
の化合物と反応させる工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
式（ＩＩ）の前記（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程が、式（ＶＩＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１ａ−ＱＨ
（ＶＩＩＩ）
の中間体を形成する工程であって、
式中、
Ｙ１ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
式（ＶＩＩＩ）の中間体を、求核基（−ＱＨ）と反応できる第１の基とエチレン性不飽和基を含む第２の基とを有する、第２の化合物と反応させる工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）の前記モノマーが、式（ＩＩＩａ）
Ｚ１−Ｙ２ａ−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩａ）
のモノマーであって、
式中、
Ｙ２ａは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価基である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
式（ＩＶ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を含む物品であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルからそれぞれ独立して選択され、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される第２の連結基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である、
物品。
【請求項７】
前記固体支持体が、ビーズの形態である、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記固体支持体が、架橋された高分子材料を含む、請求項６又は７に記載の物品。
【請求項９】
式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を含む物品であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体であり、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから独立して選択され、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３が水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルである、
物品。
【請求項１０】
前記固体支持体が、ビーズの形態である、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記固体支持体が、架橋された高分子材料を含む、請求項９又は１０に記載の物品。
【請求項１２】
物品を調製するための方法であって、
式（Ｉ）
【化２】
のアズラクトン官能化支持体を提供する工程であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから独立して選択され、
式（Ｉ）のアズラクトン官能化支持体から式（ＩＩ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩ）
の（メタ）アクリロイル官能化支持体を形成する工程であって、
式中、
それぞれの基Ｑは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
Ｒ２は、水素又はアルキルである、工程と、
式（ＩＩＩ）
Ｚ１−Ｙ２−ＣＲ２＝ＣＨ２
（ＩＩＩ）
のモノマーを含むモノマー組成物で、式（ＩＩ）の前記（メタ）アクリロイル官能化支持体を重合して、
式（ＩＶ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を形成する工程であって、
式中、
Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される、官能基であり、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基である、工程と、
グラフト化支持体の官能基Ｚ１を式Ａ−Ｔの修飾剤で反応させて、式（Ｖ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
の修飾されたグラフト化支持体を形成する工程であって、
式中、
Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ４は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｌは、基Ｚ１を前記修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される、結合基であり、
Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、前記修飾基Ａを引いた前記修飾剤Ａ−Ｔに等しい、工程と、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記修飾剤が、少なくとも１つの求核基を含む親和性リガンドである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記修飾剤が、求核である第１の基と、塩基性、酸性、又はそれらの塩である第２の基とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記修飾剤が、求核である第１の基と、疎水性である第２の基とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記修飾剤が、求核である第１の基と、金属キレートである第２の基とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記修飾剤が、生体分子である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
式（Ｖ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
の修飾されたグラフト化支持体を含む物品であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ３は、式ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基であり、
Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ４は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｌは、基Ｚ１を前記修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される、結合基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される、官能基であり、
Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、前記修飾基Ａを引いた、前記修飾剤Ａ−Ｔに等しい、
物品。
【請求項１９】
前記固体支持体が、ビーズの形態である、請求項１８に記載の物品。
【請求項２０】
前記固体支持体が、架橋された高分子材料を含む、請求項１８又は１９に記載の物品。
【請求項２１】
目的化合物を精製又は分離する方法であって、
式（ＩＶ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ２−ＣＨ２−Ｕ１
（ＩＶ）
のグラフト化支持体を含む物品を提供する工程であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ１は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ２は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｚ１）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基である、工程と、
前記物品を前記目的化合物を含有する試料と接触させる工程であって、前記目的化合物は、前記グラフト化支持体の少なくとも１つの官能基Ｚ１と相互作用する、又は反応する、工程と、
を含む、方法。
【請求項２２】
目的化合物を精製又は分離する方法であって、
式（Ｖ）
ＳＳ−（ＣＯ）−ＮＨ−Ｃ（Ｒ１）２−（ＣＨ２）ｐ−（ＣＯ）−Ｑ−Ｙ１−Ｑ−（ＣＯ）−ＣＲ２Ｕ４−ＣＨ２−Ｕ３
（Ｖ）
の修飾されたグラフト化支持体を含む物品を提供する工程であって、
式中、
ＳＳは、固体支持体を含み、
ｐは、０又は１に等しい整数であり、
それぞれのＲ１は、それぞれ独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルから選択され、
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、第１の連結基であり、
それぞれのＱは、オキシ、チオ、又は−ＮＲ３−（Ｒ３は水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、又はアラルキルである）から選択される、独立した二価基であり、
それぞれのＲ２は、独立して、水素又はアルキルであり、
Ｕ３は、式ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｙ２は、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む、単結合又は二価基から選択される、第２の連結基であり、
Ｕ３は、式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｕ４は、水素であるか、又は式−ＣＲ２（Ｙ２Ｌ−Ｔ）−ＣＨ２−の少なくとも１つの二価モノマー単位を含み、
Ｌは、基Ｚ１を前記修飾剤の修飾基Ａと反応させることによって形成される、結合基であり、
Ｚ１は、（１）酸性基若しくはその塩、（２）アミノ基若しくはその塩、（３）ヒドロキシル基、（４）アズラクトン基若しくは前記アズラクトン基の前駆体、（５）グリシジル基、又は（６）それらの組み合わせから選択される官能基であり、
Ｔは、修飾剤Ａ−Ｔの残余であり、前記修飾基Ａを引いた前記修飾剤Ａ−Ｔに等しい、工程と、
前記物品を、前記目的化合物を含有する試料と接触させる工程であって、前記目的化合物は、前記グラフト化支持体の少なくとも１つの基Ｔと相互作用する、又は反応する、工程と、
を含む、方法。
【公表番号】特表２０１１−５２５９４２（Ｐ２０１１−５２５９４２Ａ）
【公表日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１６３６５（Ｐ２０１１−５１６３６５）
【出願日】平成２１年５月１１日（２００９．５．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４３４５５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５８０７１
【国際公開日】平成２１年１２月３０日（２００９．１２．３０）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１１日（２００９．５．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４３４５５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５８０７１
【国際公開日】平成２１年１２月３０日（２００９．１２．３０）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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