(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リガンド官能性基材を調製する方法であって、
ａ）基材を提供する工程と、
ｂ）前記ａ）の基材に対して、一般式：
Ａｒ−ＣＯ−Ｒ１３
［式中、Ａｒは、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基、又はフェニル基で置換されていてよい、６〜１２個の炭素原子を有する置換又は無置換のアリール基であり、Ｒ１３は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、３〜１４個の炭素原子を有するシクロアルキル基、又はＡｒである。］
のタイプＩＩ光開始剤の存在下で、式：
【化１】
0006257605.tif 000016
［式中、
Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ２は、（ヘテロ）ヒドロカルビレン基であり、
各Ｒ３はそれぞれ、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル又は−Ｎ（Ｒ３）２であり、
Ｒ５は、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｘ１は、−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、
ｏは０又は１であり、
ｎは１又は２である］
のグアニジル官能性（メタ）アクリロイルモノマーとのフリーラジカルグラフト化を行う工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ａ）の基材が、基材上に配置されるプライマー層を備え、前記プライマー層が、
１）ポリアミンポリマーと、
２）前記ポリアミンポリマー用の多官能性架橋剤と、
の反応生成物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ａ）の基材が、基材上に配置されるプライマー層を備え、前記プライマー層が、
１）ポリアミンポリマーと、
２）前記ポリアミンポリマー用の多官能性架橋剤と、
３）ペンダントアルケニル基を有する架橋されたポリアミンプライマー層を基材上に有する基材を提供する、アミン反応性官能基及び重合可能なエチレン性不飽和基を有するアミン反応性モノマーと、
の反応生成物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ａ）の基材を親水性モノマーでグラフト化する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ａ）の基材を多官能性（メタ）アクリロイルモノマーでグラフト化する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記タイプＩＩ光開始剤が、ベンゾフェノン光開始剤である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ａ）の基材をモノマー混合物に含浸させる工程を更に含み、前記モノマー混合物が、
ｄ）最大１００重量部のグアニジルモノマーと、
ｅ）０〜９０重量部の親水性モノマーと、
ｆ）０〜５重量部の多官能性（メタ）アクリロイルモノマーと、
を含み、これらモノマーの合計が１００重量部である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記モノマーが、
式：
−（ＭＬｉｇ）ｙ−（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘ−（Ｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）ｚ−のグラフト化コポリマーを形成し、式中、
（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘは「ｘ」個の重合したモノマーユニットを有する親水性モノマーユニットであり、
（ＭＬｉｇ）ｙは、「ｙ」個の重合したモノマーユニットを有するリガンド官能性モノマーユニットであり、
（Ｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）は「ｚ」個の重合したモノマーユニットを有する多官能性（メタ）アクリレートモノマーユニットである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記親水性モノマーが、ポリ（オキシアルキレン）（メタ）アクリレートモノマーを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記ａ）の基材が、基材上に配置された、重合可能なエチレン性不飽和基を有する架橋されたポリアミンポリマーを含むプライマー層を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
重合可能なエチレン性不飽和基を有する前記架橋されたポリアミンポリマーが、
１）ポリアミンポリマーと、
２）前記ポリアミンポリマー用の多官能性架橋剤と、
３）アミン反応性官能基及び重合可能なエチレン性不飽和基を有するモノマーと、
の反応生成物である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
標的生物種を、流体から分離する方法であって、前記流体を、請求項１に記載の方法によって調製された前記リガンド官能性基材と接触させることにより、前記官能性基材と前記標的生物種とを含む複合体を形成する工程と、前記複合体を分離する工程とを含み、前記標的生物種が、生体高分子及び微生物種から選択される、方法。
【請求項１３】
前記流体が、少なくとも５０ミリモル濃度の塩成分を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ａ）基材と、
ｂ）前記基材の表面に、一般式：
Ａｒ−ＣＯ−Ｒ１３
［式中、Ａｒは、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基、又はフェニル基で置換されていてよい、６〜１２個の炭素原子を有する置換又は無置換のアリール基であり、Ｒ１３は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、３〜１４個の炭素原子を有するシクロアルキル基、又はＡｒである。］
のタイプＩＩ光開始剤の存在下で、グラフト化された、
式：
【化２】
0006257605.tif 000017
［式中、
Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ２は、（ヘテロ）ヒドロカルビレン基であり、
各Ｒ３はそれぞれ、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル又は−Ｎ（Ｒ３）２であり、
Ｒ５は、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｘ１は、−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、
ｏは０又は１であり、
ｎは１又は２である］
のグアニジル官能性（メタ）アクリロイルモノマーの相互重合物を含む（コ）ポリマーと、
を含む物品。
【請求項１５】
前記コポリマーが、
式：
−（ＭＬｉｇ）ｙ−（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘ−のものであり、式中、
（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘは、「ｘ」個の重合したモノマーユニットを有する親水性モノマーユニットであり、
（ＭＬｉｇ）ｙは、「ｙ」個の重合したモノマーユニットを有するグアニジル官能性リガンドモノマーユニットである、請求項１４に記載の物品。
【請求項１６】
前記コポリマーが親水性モノマーユニットを更に含み、
前記親水性モノマーユニットが、ポリ（オキシアルキレン）（メタ）アクリレートモノマーユニットを含む、請求項１４に記載の物品。
【請求項１７】
前記コポリマーが架橋されていない、請求項１４に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、リガンド官能化基材及びその調製方法に関する。この官能化基材は、生体サンプルから得た核酸、宿主細胞タンパク質、内毒素、及びウイルスなどの生体材料に選択的に結合及び除去するのに有用である。
【背景技術】
【０００２】
ウイルス及び生体高分子（例えば、タンパク質、炭水化物、脂質及び核酸といった生体細胞の構成成分又は生成物を含む）などの標的生体物質の検出、数量化、単離及び精製は、長期間にわたって研究者の課題であり続けている。検出及び数量化は、診断にとって、例えば、様々な生理学的条件（例えば疾患）の指示薬として重要である。抗体及び酵素などの生体高分子の分離及び精製は、治療用使用及び生物医学的研究において重要である。
【０００３】
生体内の天然状態において、これらの生体高分子の構造及び対応する生物学的活性度は、一般的にｐＨ及びイオン強度のかなり狭い範囲内で維持される。したがって、あらゆる分離及び精製操作は、被処理生体高分子が効能を有するという結果のために、このような要因を考慮しなければならない。
【０００４】
細胞及び／又は細胞片の凝集、並びにタンパク質の沈殿のために、特定のイオン性ポリマー（特にカチオン性ポリマー）を使用することが知られている。同様に、デプス濾過又は膜吸収タイプの適用において、プロセスストリームからの不純物除去を強化するため、濾過媒体を改変するのに、イオン性ポリマーが使用されている。これらポリマーの効果は、典型的に、処理される媒体の導電率が上がるに従って、すなわち、塩成分が増加するに従って、減少する。当該技術分野において、高いイオン強度条件下において生物種との高い親和性を備えたポリマー材料の必要性が存在する。
【０００５】
クロマトグラフ分離及び精製操作は、気体又は流体であり得る移動相と固定相との間の溶質の交換に基づき、生体生成物混合物上で行うことができる。固定相を有する各溶質の様々な結合相互作用により、混合物溶液の様々な溶質の分離が達成され、すなわち一般的に、移動相の解離又は置換効果を受けたときに、より強い結合相互作用は、より弱く相互作用する溶質と比較してより長い滞留時間を与え、このような方法で分離及び精製が達成され得る。
【０００６】
大部分の現在の捕捉又は精製クロマトグラフィーは、従来のカラム技術によって行われる。これらの技術は、この技術を使用した処理能力が低いことから、下流精製における深刻なボトルネックを有する。これらの問題を軽減する試みとしては、クロマトグラフィーカラムの直径を増やすことが挙げられるが、これも、効果的にかつ再現性を持ってカラムを充填することが困難であるため、課題が残る。より大きいカラム直径も、解決の難しいチャネリングの発生を増加させる。また、従来のクロマトグラフカラムでは、特定の水準を超える所望の生成物のブレークスルーが検出されると、吸着操作が中断される。これは、吸着媒体の動的能力又は有効能力を、全体容量又は静的容量よりも大幅に低くさせる原因となる。有効性が低下すると経済的に困難な結果となり、クロマトグラフィー樹脂のコストは高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ポリマー樹脂は様々な目的化合物の分離及び精製に広く用いられる。例えば、ポリマー樹脂は、イオン基の存在に基づいて、目的化合物の大きさに基づいて、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用いることができる。当該技術分野では、生体材料に対して、生体サンプルからの選択的除去を可能にする強化された親和性を有するポリマー基材への必要が存在する。当該技術分野では、拡散及び結合における限界を克服し、高い処理量で及びより小さな圧力低下で操作され得るリガンド官能化膜への更なる必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、リガンド官能化ポリマー、その製造方法、及びグラフト化リガンド官能性ポリマーを有する基材を目的とする。より具体的には、この基材は、それ自体にグラフト化されたリガンド官能性ポリマー、及び所望により架橋されたポリマープライマー層を含む。このリガンド官能性ポリマーのリガンド基は、グアニジルモノマーを含み、これにはグアニジン及びビグアニド含有リガンドが含まれる。このグラフト化されたポリマーは、生体材料のｐＩ近く又はこれより下のｐＨで、例えば細胞、細胞片、細菌、胞子、ウイルス、核酸、内毒素及びタンパク質などの中性又は負に帯電した生体材料を結合するために必要な親和性を有する。
【０００９】
「アルキル」とは、例えば、メチル、エチル、１−プロピル、２−プロピル、ペンチル等の１〜約１２個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝状の、環式又は非環式の、飽和した、１価の、炭化水素を意味する。
【００１０】
「アルキレン」とは、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、２−メチルプロピレン、ペンチレン、ヘキシレン等の、１〜約１２個の炭素原子を有する直鎖状飽和二価炭化水素、又は３〜約１２個の炭素原子を有する分枝状飽和二価炭化水素を意味する。
【００１１】
「アルケニル」とは、２〜約１２個の炭素原子を有する線状不飽和一価炭化水素、又は３〜約１２個の炭素原子を有する分枝状不飽和炭化水素を意味する。
【００１２】
「アリール」とは、フェニル、ナフチル等の一価の芳香族を意味する。
【００１３】
「アリーレン」とは、フェニレン、ナフタレン等の一価の芳香族を意味する。
【００１４】
「アラルキレン」とは、アルキレンに結合したアリール基を有する上に定義した基、例えば、ベンジル、１−ナフチルエチル等を意味する。
【００１５】
「ヘテロアリーレン」は、芳香族及び複素環式である二価基を指す。すなわち、ヘテロアリーレンは、５〜６員を有する芳香環の中に少なくとも１つのヘテロ原子を含む。好適なヘテロ原子は典型的に、オキシ、チオ、又はアミノである。この基は、連結している、縮合している、又はこれらの組み合わせである１〜５個の環を有し得る。少なくとも１つの環はヘテロ芳香環であり、残りの他の基は、芳香環、非芳香環、ヘテロ環、炭素環又はこれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、ヘテロアリーレンは最大で５個、最大で４個、最大で３個、最大で２個、又は１個の環を有する。ヘテロアリーレン基としては、限定するものではないが、トリアジン−ジイル、ピリジン−ジイル、ピリミジン−ジイル、ピリダジン−ジイル及びこれらに類するものが挙げられる。
【００１６】
用語「グラフトされた」は、全体にわたって、共有化学結合が基材とリガンド官能性ポリマーとの間に形成されていることを示すのに使用される。
【００１７】
「ヒドロカルビル」は、アリール及びアルキルを含む。
【００１８】
「（ヘテロ）ヒドロカルビル」は、ヒドロカルビルアルキル及びアリール基、並びにヘテロヒドロカルビルヘテロアルキル及びヘテロアリール基を含み、後者は、エーテル基又はアミノ基などの１つ以上のカテナリー（鎖内）ヘテロ原子を含む。ヘテロヒドロカルビルは、所望により、エステル、アミド、尿素、ウレタン、及びカーボネート官能基などの１つ以上のカテナリー（鎖内）官能基を含有してもよい。別途記載のない限り、非ポリマー（ヘテロ）ヒドロカルビル基は、典型的に、１〜６０個の炭素原子を含有する。このようなヘテロヒドロカルビルのいくつかの例には、本明細書で使用するとき、上記「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」、及び「ヘテロアリール」について記載したものに加えて、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、４−ジフェニルアミノブチル、２−（２’−フェノキシエトキシ）エチル、３，６−ジオキサヘプチル、３，６−ジオキサへキシル−６−フェニルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
「（ヘテロ）アリーレン」は、アリーレン及びヘテロアリーレンを含む。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の物品及び方法において、生体材料のｐＩ近く又はこれより下のｐＨで、例えば宿主細胞タンパク質、内毒素、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ウイルス、及びその他の微生物などの生体材料に対する、強化された親和性及び／又は容量（特に高イオン性強度媒体において）を有する、リガンド官能化基材が提供される。そのような生体材料に対する親和性によって、これらのｐＨで正に帯電している材料（例えば抗体）は、リガンド官能基に結合していないため、精製され得る。このリガンド官能化基材により、リガンド基による標的生体材料の選択的捕捉又は結合が可能になる。
【００２１】
本開示の方法において、リガンド官能化基材は、ａ）基材を提供する工程と、ｂ）この基材をタイプＩＩ光開始剤の存在下で、グアニジル官能性リガンド（メタ）アクリロイルモノマーでフリーラジカルグラフト化する工程と、によって提供される。
【００２２】
いくつかの実施形態において、この基材は更に、その表面上に配置されたプライマー層を含み得、このプライマー層は、１）ポリアミンポリマー、２）そのポリアミンポリマーのための多官能基架橋剤、及び所望により３）重合可能なエチレン性不飽和基（好ましくは（メタ）アクリロイル基）とアミン反応性官能基とを有する、アミン反応性モノマー、の反応生成物を含む。グアニジル官能性リガンド（メタ）アクリロイルモノマーは、タイプＩＩ光開始剤の存在下でプライマー層にグラフト化される。
【００２３】
基材（又はプライマー層）の表面にグラフト化されたポリマーは、ポリマー化された、式１ａ又はｂ：
【００２４】
【化１】
0006257605.tif 000002
［式中、
Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ２は（ヘテロ）ヒドロカルビル基で、好ましくは１〜２０個の炭素原子を有する二価のアルキレンであり、
各Ｒ３は独立にＨ又はヒドロカルビルであり、好ましくはＣ１〜Ｃ１２アルキルであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル又は−Ｎ（Ｒ３）２であり、
Ｒ５はＨ又はヒドロカルビルであり、好ましくはＣ１〜Ｃ１２アルキル又はアリールであり、
Ｘ１は−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、
ｏは０又は１であり、
ｎは１又は２である］のリガンド官能性モノマーユニットを含む。
【００２５】
このグラフトポリマーは１０〜１００重量部のグアニジルモノマーユニットを含み、すなわち、このグラフト（コ）ポリマーはグアニジルモノマーユニットのホモポリマーを含み得る。
【００２６】
そのようなリガンドモノマーは、アルケニル又はアルケノイル化合物（典型的には（メタ）アクリロイルハロゲン化物、（メタ）アクリロイルイソシアネート、又はアルケニルアズラクトン）を、式２ａ又は２ｂの化合物と共に縮合することにより作製することができる：
【００２７】
【化２】
0006257605.tif 000003
但し、Ｘ１、Ｒ２〜Ｒ４、及びｎは前に定義されている。
【００２８】
その他のリガンドモノマーは、所望により還元剤の存在下で、カルボニル含有モノマー（例えばアクロレイン、ビニルメチルケトン、ジアセトンアクリルアミド、又はアセトアセトキシエチルメタクリレート）を、式２ａ又は２ｂの化合物と共に縮合することにより作製することができる。
【００２９】
所望により、リガンド官能性アルケニル（コ）ポリマー層は更に、少なくとも２つのフリーラジカル重合可能基を含む（メタ）アクリロイルモノマーから誘導されるユニットも含む。そのような多官能性（メタ）アクリロイルモノマー（（メタ）アクリレート及び（メタ）アクリルアミドモノマーを含む）は、重合可能モノマーの配合物に組み込んで、グラフト化リガンド官能性コポリマーの分枝化又は軽い架橋化を支援させることができる。有用な多官能性（メタ）アクリレートの例としては、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート、及びテトラ（メタ）アクリレートが挙げられ、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジ（メタ）アクリレート、ポリブタジエンジ（メタ）アクリレート、ポリウレタンジ（メタ）アクリレート、及びプロポキシル化グリセリントリ（メタ）アクリレート、メチレンビスアクリルアミド、エチレンビスアクリルアミド、ヘキサメチレンビスアクリルアミド、ジアクリロイルピペラジン、並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３０】
驚くべきことに、いくつかの実施形態において、そのような多官能性（メタ）アクリレート又は（メタ）アクリルアミドモノマーを含めることにより、生物種を捕捉するためのグラフト化物品の能力、特に動的結合能力を高めることが見出された。そのようなコモノマーは、１００部の合計モノマー重量に対して、約０．２５〜約５重量部、好ましくは約１〜約３重量部の量で使用される。多官能性コモノマーの濃度がこれより高くなると、しばしば、能力の低下がもたらされる。理論に拘束されるものではないが、このコモノマーは、グラフトされた（コ）ポリマー層内での分枝を促進し、これによりリガンド基のアクセス性又は利用性を高めることにつながると考えられている。
【００３１】
リガンド官能性アルケニル（コ）ポリマー層（所望によりプライマー層にグラフトされる）は、基材に親水性を提供するために、又は生体材料に結合する際により大きな選択性を基材に提供するために、所望により、１つ以上の親水性モノマーを含み得、これは少なくとも１つのアルケニル基（好ましくは（メタ）アクリロイル基）と、親水性基（ポリ（オキシアルキレン）及びイオン基を含む）とを含み得る。
【００３２】
親水性イオン基は中性であってもよく、正電荷、負電荷、又はこれらの組み合わせを有することができる。いくつかの好適なイオン性モノマーの場合、イオン基は、ｐＨ条件により中性であっても又は帯電されていてもよい。典型的にはこの種のモノマーを用い、多孔質ベース基材に所望の親水性を付与する。特定の用途において、選択されたｐＨで正電荷を有するグラフト化イオン性モノマーの追加を利用して、グラフト化コポリマーの電荷密度を増加させることができ、これにより、結合選択性を増加させ、あるいは負に帯電している汚染物質を結合する能力を増加させることができ、同時に、正に帯電している生体材料を忌避させることができる。
【００３３】
いくつかの好ましい実施形態において、第三モノマーは、アクリレート基又は反応性の低い他のエチレン性不飽和基と、ポリ（アルキレンオキシド）基とを有してもよく、例えば、モノアクリル化ポリアルキレンオキシド化合物であり、ここで、末端はヒドロキシ基又はアルキルエーテル基である。
【００３４】
いくつかの実施形態において、負電荷を有するイオン性モノマーには、式３の（メタ）アクリロイルスルホン酸又はその塩が挙げられる。
【００３５】
【化３】
0006257605.tif 000004
式中、Ｙは直鎖又は分枝鎖アルキレン（例えば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキレン）であり、Ｌは−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、Ｒ３は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ１２アルキルであり、Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、並びにＹはアルキレン（例えば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキレン）である。式３に従った代表的なイオン性モノマーとしては、Ｎ−アクリルアミドメタンスルホン酸、２−アクリルアミドエタンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸、及び２−メタクリルアミド−２−メチル−１−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。塩に対する対イオンは、例えば、アンモニウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン又はナトリウムイオンであってもよい。
【００３６】
（選択されたｐＨで）負電荷を有する他の好適なイオン性グラフトモノマーには、ビニルスルホン酸及び４−スチレンスルホン酸などのスルホン酸；ビニルホスホン酸、（メタ）アクリルアミドアルキルホスホン酸（例えば、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）などのホスホン酸；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）アクリレートなどのカルボキシアルキル（メタ）アクリレートが挙げられる。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には、Ｎ−アクリロイルグリシン、Ｎ−アクリロイルアルパラギン酸、Ｎ−アクリロイル−β−アラニン、及び２−アクリルアミドグリコール酸が挙げられるが、これらに限定されない。これらの酸性モノマーのうちのいずれかの塩を用いることもできる。
【００３７】
（選択されたｐＨで）正電荷を提供可能であるいくつかの例示的なイオン性グラフトモノマーは、式４のアミノ（メタ）アクリレート又はアミノ（メタ）アクリルアミド、又はそれらの四級アンモニウム塩である。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、硫酸塩、リン酸塩、硝酸塩及びこれらに類するものである。
【００３８】
【化４】
0006257605.tif 000005
式中、Ｌは−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、式中Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ１２のアルキルであり、Ｙはアルキレン（例えば、１〜１０個の炭素原子、１〜６個、又は１〜４個の炭素原子を有するアルキレン）である。各Ｒ１１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たアルキル）又はアミノアルキル（すなわち、アミノで置換されたアルキル）である。あるいは、２つのＲ１１基は、それらが結合される窒素原子と共に部分的に不飽和（すなわち、不飽和であるが芳香族でない）若しくは飽和の芳香族である複素環式基を形成することができ、ここで、複素環式基は、所望により部分的に不飽和（例えば、シクロヘキセン）若しくは飽和（例えば、シクロヘキサン）の芳香族（例えば、ベンゼン）である第二環に結合されてもよい。
【００３９】
式４のいくつかの実施形態において、Ｒ１１基は両方とも水素である。他の実施形態において、一方のＲ１１基は水素で、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。更に他の実施形態において、Ｒ１１基の少なくとも１つは、ヒドロキシ基又はアミノ基がアルキル基の炭素原子のいずれかに位置づけられた状態で１〜１０個、１〜６個又は１〜４個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル又はアミノアルキルである。更に他の実施形態において、Ｒ１１基は、それらが結合される窒素原子と結合し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。代表的な複素環式基としては、イミダゾリルが挙げられるがこれに限定されない。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。追加の環に結合される代表的な複素環式基としては、ベンゾイミダゾリルが挙げられるがこれに限定されない。
【００４０】
例示的なアミノアクリレート（すなわち、式４のＬが−Ｏ−である）には、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート（acylate）、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミノプロピルアクリレート、及びこれらに類するものなどの、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキルアクリレートが挙げられる。
【００４１】
例示的なアミノ（メタ）アクリルアミド（すなわち、式４のＬが−ＮＲ３−である）には、例えば、Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（３−アミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−（３−イミダゾリルプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（３−イミダゾリルプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（２−イミダゾリルエチル）メタクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−イミダゾリルプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−イミダゾリルプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（３−ベンゾイミダゾリルプロピル）アクリルアミド及びＮ−（３−ベンゾイミダゾリルプロピル）メタクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４２】
式４のイオン性モノマーの代表的な四級塩類としては、（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類（例えば、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及び３−ア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）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，塩類（例えば、２−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、２−メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−メタクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、３−アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド及び２−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００４３】
組み込むことが可能な中性親水性モノマーは、（メタ）アクリロイル又は非アクリロイルのエチレン性不飽和基、及び非重合可能末端を有する、ポリ（アルキレンオキシド）モノマーである。このような化合物は、式５を有し得る。
ＣＨ２＝ＣＲ１−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−（ＣＨ（Ｒ１）−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｒ１、          ５
式中、各Ｒ１は独立にＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキル、Ｘ１は−Ｏ−又は−ＮＲ３−、Ｒ３はＨ又はＣ１〜Ｃ１２アルキル、ｎは２〜１００である。
【００４４】
他には、ポリエーテルアミン（ポリエーテルアミン構造に基づくモノアミン、ジアミン及びトリアミンなど）のアルケニルアズラクトン付加物が挙げられる。これらの化合物の一例は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ（Ｔｈｅ  Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ，ＵＳＡ）からのＪｅｆｆａｍｉｎｅ（登録商標）シリーズである。他の有用な中性親水性コモノマーには、ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリジノン、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４５】
そのような所望による親水性コモノマーは、１００部の合計モノマー重量に対して、約０〜約９０重量部、１〜約９０重量部、好ましくは約５〜約５０重量部の量で使用される。しかしながら、親水性モノマーがアニオン性モノマーである場合は、１５重量部以下の量で使用され、これによって、グラフト化された基材が負に帯電した生体材料と相互作用しこれを捕捉する能力を低減しないようにする。
【００４６】
本明細書に記述される方法の結果、式１０のグラフトポリマーを備えた基材が提供される：
−（ＭＬｉｇ）ｙ−（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘ−（Ｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）ｚ−、          ６
式中、
（ＭＬｉｇ）ｙは、「ｙ」個の重合したモノマーユニットを有するグアニジルリガンド官能性モノマーユニットであり、
（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘは、「ｘ」個の重合したモノマーユニットを有する親水性モノマーユニットであり、
（Ｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）は、「ｚ」個の重合したモノマーユニットを有する多官能性（メタ）アクリレートモノマーユニットであり、
ｙは、（ＭＬｉｇ）モノマーユニットの１０〜１００重量部であり、
ｘは、（Ｍｈｙｄｒｏｐｈｉｌ）モノマーユニットの０〜９０重量部であり、
ｚは、（ＭＣｒｏｓｓｌｉｎｋ）モノマーユニットの０〜５重量部であり、合計は１００重量部となる。
【００４７】
モノマーユニットは明瞭さのため単純化されており、示されているＭｌｉｇモノマー以外のモノマーも、基材に共有結合し得ることが理解されよう。多官能性アクリレートは、グラフト化リガンド官能性ポリマーを架橋させるか、及び／又は、グラフト化過分枝ポリマーに更にリガンド官能基を提供すると考えられている。更に、少量の遊離した、グラフト化されていないポリマーが、基材の表面に存在する可能性があり、これが更に、ある程度架橋及び／又は過分枝を起こす可能性があり、これがグラフト化コポリマーと物理的に絡み合うと考えられている。
【００４８】
基材は、粒子、繊維、フィルム、又はシートなどの任意の形態であり得る。好適な粒子には、有機粒子、無機粒子、並びに多孔質及び非多孔質粒子が挙げられるがこれらに限定されない。好ましくはベース基材は、多孔質である。好適な多孔質ベース基材としては、多孔質粒子、多孔質膜、多孔質不織布ウェブ、及び多孔質繊維が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４９】
この基材は、任意の好適な熱可塑性高分子物質から形成されてもよい。好適なポリマー材料には、ポリオレフィン、ポリ（イソプレン）、ポリ（ブタジエン）、フッ素化ポリマー、塩素化ポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（スルホン）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリエステル（例えばポリ（乳酸））、ビニルアセテートのコポリマー（例えば、ポリ（エチレン）−コ−ポリ（ビニルアルコール））、ポリ（ホスファゼン）、ポリ（ビニルエステル）、ポリ（ビニルエーテル）、ポリ（ビニルアルコール）、及びポリ（カーボネート）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５０】
いくつかの実施形態において、熱可塑性ポリマーは、プラズマ放電等により処理されて、基材の表面に好適な官能基が設けられた表面であってよい。表面処理は、ヒドロキシル基などの官能基を提供し、これによりコーティング又は所望によりプライマー溶液による濡れを改善することができる。このような有用なプラズマ処理の１つが、米国特許第７，１２５，６０３号（Ｄａｖｉｄら）に記載されている。
【００５１】
適切なポリオレフィンとしては、ポリ（エチレン）、ポリ（プロピレン）、ポリ（１−ブテン）、エチレンとプロピレンのコポリマー、αオレフィンコポリマー（例えば、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、及び１−デセンとエチレン又はプロピレンのコポリマー）、ポリ（エチレン−コ−１−ブテン）、及びポリ（エチレン−コ−１−ブテン−コ−１−ヘキセン）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５２】
好適なフッ素化ポリマーには、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（フッ化ビニリデン）、フッ化ビニリデンの共重合体（ポリ（フッ化ビニリデン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）など）及びクロロトリフルオロエチレンの共重合体（ポリ（エチレン−コ−クロロトリフルオロエチレン）など）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
好適なポリアミドとしては、ポリ（イミノアジポイルイミノヘキサメチレン）、ポリ（イミノアジポイルイミノデカメチレン）、及びポリカプロラクタムが挙げられるが、これらに限定されない。好適なポリイミドには、ポリ（ピロメリトイミド）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５４】
好適なポリ（エーテルスルホン）には、ポリ（ジフェニルエーテルスルホン）及びポリ（ジフェニルスルホン−コ−ジフェニレンオキシドスルホン）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５５】
好適な酢酸ビニルの共重合体としては、ポリ（エチレン−コ−酢酸ビニル）及び酢酸基の少なくとも一部が加水分解されて様々なポリ（ビニルアルコール）を生成する共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５６】
好ましい基材は、溶媒誘起相分離（ＳＩＰＳ）膜等の、微小多孔性膜である多孔質基材である。この実施形態において、多孔質ベース基材は、米国特許第６，０５６，５２９号（Ｍｅｙｅｒｉｎｇら）、同第６，２６７，９１６号（Ｍｅｙｅｒｉｎｇら）、同第６，４１３，０７０号（Ｍｅｙｅｒｉｎｇら）、同第６，７７６，９４０号（Ｍｅｙｅｒｉｎｇら）、同第３，８７６，７３８号（Ｍａｒｉｎａｃｃｈｉｏら）、同第３，９２８，５１７号、同第４，７０７，２６５号（Ｋｎｉｇｈｔら）及び同第５，４５８，７８２号（Ｈｏｕら）に記載のものなどのナイロン微小多孔性フィルム又はシートを含む。
【００５７】
別の一実施形態において、多孔質基材は、熱誘起相分離（ＴＩＰＳ）膜であり得る。これは、多くの場合、熱可塑性材料と熱可塑性材料の融点を超える第二物質との溶液を形成することにより調製される。冷却すると熱可塑性材料は結晶化し、相が第二材料から分離する。結晶化した材料は、多くの場合、伸長される。第二物質は、適宜に延伸前又は後のいずれかで除かれる。微小多孔性膜は、米国特許第４，５２９，２５６号（Ｓｈｉｐｍａｎ）、同第４，７２６，９８９号（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ）、同第４，８６７，８８１号（Ｋｉｎｚｅｒ）、同第５，１２０，５９４号（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ）、同第５，２６０，３６０号（Ｍｒｏｚｉｎｓｋｉ）、及び同第５，９６２，５４４号（Ｗａｌｌｅｒ，Ｊｒ．）に更に開示されている。いくつかの代表的なＴＩＰＳ膜は、ポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）、ポリ（エチレン）又はポリ（プロピレン）などのポリオレフィン、エチレン−ビニルアルコールコポリマーなどのビニル含有ポリマー又はコポリマー、ブタジエン含有ポリマー又はコポリマー、及びアクリレート含有ポリマー又はコポリマーを含む。いくつかの用途では、ＰＶＤＦを含むＴＩＰＳ膜が、特に望ましい。ＰＶＤＦを含むＴＩＰＳ膜は、更に、米国特許第７，３３８，６９２号（Ｓｍｉｔｈら）に記載される。
【００５８】
基材は、フィルム又はシートなどの任意の形状であってよい。好ましくはベース基材は、多孔質である。好適な多孔質ベース基材としては、多孔質膜、多孔質織布及び不織布ウェブ、並びに多孔質繊維が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５９】
多くの実施形態において、ベース基材は、サイズ排除分離の最小化、拡散束縛の最小化、並びに表面積及び標的分子の結合に基づく分離の最大化のために、典型的には約０．２マイクロメートル超の平均孔径を有する。生体材料の結合に使用されるとき、孔径は、一般に０．１〜１０マイクロメートル、好ましくは０．５〜３マイクロメートル、最も好ましくは０．８〜２マイクロメートルの範囲にある。他の標的分子の結合効率は、異なる最適範囲を与え得る。
【００６０】
別の実施形態において、多孔質ベース基材は不織布ウェブであり、不織布ウェブの製造のための周知のプロセスのいずれかにより製造される不織布ウェブを含んでよい。本明細書で使用するとき、用語「不織布ウェブ」は、マット状の層間に、不規則に及び／又は一定方向に入れられた個々の繊維又はフィラメントの構造を有する布地を意味する。
【００６１】
例えば、繊維状不織布ウェブを、ウェットレイド、毛羽立て、エアレイド、スパンレース、スパンボンド、又はメルトブロー技術、又はこれらの組み合わせにより製造できる。スパンボンド繊維は、典型的には、押し出される繊維の直径を持つ微細で通常は円形をした複数個の紡糸口金の毛管から、溶融した熱可塑性ポリマーをフィラメントとして押し出し、急激に縮小させることにより形成された小径繊維である。メルトブロー繊維は、典型的には、溶融した熱可塑性物質を、融解した糸又はフィラメントとして、微細で通常は円形をした複数個の金型（die）毛管を通して、溶融した熱可塑性物質のフィラメントを弱めてその直径を縮小させる高速の、通常は加熱されたガス（例えば、空気）の流れの中に押し出すことによって形成されている。その後、高速ガス流によって、メルトブロー繊維は移動され収集面上に堆積し、無作為に分散されたメルトブロー繊維のウェブを形成する。任意の不織布ウェブは、熱可塑性ポリマーの種類及び／又は厚さが異なる単一の繊維又は２つ以上の繊維から製造されてよい。
【００６２】
本発明の不織布ウェブの製造方法に関する更なる詳細は、Ｗｅｎｔｅ，Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ，４８  ＩＮＤＵＳ．ＥＮＧ．ＣＨＥＭ．１３４２（１９５６）、又はＷｅｎｔｅら，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｏｆ  Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ，（Ｎａｖａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．４３６４，１９５４）に見出すことができる。
【００６３】
この基材は所望により、基材上に配置されたプライマー層を含み得、このプライマー層は、１）ポリアミンポリマー、２）そのポリアミンポリマーのための多官能性架橋剤、及び３）重合可能なエチレン性不飽和基（好ましくは（メタ）アクリロイル基）とアミン反応性官能基とを有する、アミン反応性モノマー、の反応生成物を有し、並びにｃ）プライマー層にグラフトされたリガンド官能性アルケニル（コ）ポリマー層を有する。プライマー層は、基材上にコーティングされ、その表面上に、重合可能なエチレン性不飽和基（好ましくは（メタ）アクリロイル基）を有する、強靱な架橋ポリアミンポリマー層を形成して硬化する。ポリアミンポリマーの架橋は、２）多官能性架橋剤により形成され、これは、２つ以上のアミン反応性官能基（例えばエポキシ基）を有する。架橋されたポリアミンポリマーは、プライマー構成要素３）と同時に又は順次に官能化され、架橋されたポリアミンポリマーに（共有結合を形成することにより）連結するためのアミン反応性基と、エチレン性不飽和基（例えば（メタ）アクリロイル基）とを有し、これは、ｃ）リガンド官能性アルケニル（コ）ポリマー層を架橋されたポリアミンポリマー層にフリーラジカルグラフト化するのに使用することができる。
【００６４】
プライマーベースポリマーは、ポリアミンポリマー、すなわち、ペンダント又はカテナリー（すなわちポリマー鎖内）であり得る一級又は二級アミノ基を有するポリマーを含む。このアミノポリマーは、一級又は二級アミン基を含み、対応するモノマーと共に、連鎖成長又は段階成長重合手順を行うことにより、調製することができる。これらのモノマーは更に、望ましい場合は、他のモノマーと共重合させることができる。このポリマーは更に、合成又は天然に生成される生体高分子であり得る。これらのポリマーのいずれも、由来を問わず、一級又は二級アミン基を含まない場合は、これらの官能基を適切な化学反応により追加することができる。
【００６５】
有用なアミノポリマーは、水溶性又は水分散性である。本明細書で使用される用語「水溶性」は、水に溶解し得る材料を指す。溶解度は典型的に、水１ミリリットルあたり、少なくとも約１ミリグラム、好ましくは５ミリグラム、より好ましくは１０ミリグラムである。本明細書で使用される用語「水分散性」は、水溶性ではないが、水中に乳化又は懸濁させることができる材料を指す。いくつかの実施形態において、水／アルコール溶媒混合系が有利であり得る。
【００６６】
連鎖成長重合により調製される、使用に好適なアミノポリマーの例としては、ポリビニルアミン、ポリ（Ｎ−メチルビニルアミン）、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリアリルアミン、ポリアリルメチルアミン、ポリジアリルアミン、ポリ（４−アミノメチルスチレン）、ポリ（４−アミノスチレン）、ポリ（アクリルアミド−コ−メチルアミノプロピルアクリルアミド）、及びポリ（アクリルアミド−コ−アミノエチルメタクリレート）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６７】
段階成長重合により調製される、使用に好適なアミノポリマーの例としては、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリリシン、ポリオルニチン、ポリアミノアミド、ポリジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミン、及び特定のポリアミノシロキサン（これは、例えばアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ−メチルアミン、及びビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンなどのモノマーから構築することができる）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００６８】
有用なアミノポリマーには更に、一級又は二級アミノ末端基を有するものが挙げられ、これには、ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）及びポリプロピレンイミンから形成されるもの、例えばＤＡＢ−Ａｍ及びＰＡＭＡＭデンドリマー（又はアミン官能基を含む過分枝ポリマー）が挙げられるがこれらに限定されない。ＰＡＭＡＭから形成されるデンドリマー材料は、商標名Ｓｔａｒｂｕｒｓｔ（商標）（ＰＡＭＡＭ）デンドリマーとして、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓ）から市販されている（例えば、４つの一級アミノ基を備えたジェネレーション０、８つの一級アミノ基を備えたジェネレーション１、１６個の一級アミノ基を備えたジェネレーション２、３２個の一級アミノ基を備えたジェネレーション３、６４個の一級アミノ基を備えたジェネレーション４）。ポリプロピレンイミンから形成されるデンドリマー材料は、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから商標名「ＤＡＢ−ＡＭ」として市販されている。例えば、ＤＡＢ−Ａｍ−４は、４つの一級アミノ基を備えた、ジェネレーション１のポリプロピレンイミンテトラアミンデンドリマーであり、ＤＡＢ−Ａｍ−８は、８つの一級アミノ基を備えた、ジェネレーション２のポリプロピレンイミンオクタアミンデンドリマーであり、ＤＡＢ−Ａｍ−１６は、１６個の一級アミノ基を備えた、ジェネレーション３のポリプロピレンイミンヘキサデカアミンデンドリマーであり、ＤＡＢ−Ａｍ−３２は、３２個の一級アミノ基を備えた、ジェネレーション４のポリプロピレンイミンドトリアコンタアミンデンドリマーであり、ＤＡＢ−Ａｍ−６４は、６４個の一級アミノ基を備えた、ジェネレーション５のポリプロピレンイミンテトラヘキサコンタアミンデンドリマーである。
【００６９】
生体高分子である、使用に好適なアミノポリマーの例には、キトサン、グルコサミン含有及びガラクトサミン含有多糖類、並びにデンプンが挙げられ、このデンプンは、メチルアミノエチルクロリドなどの試薬で反応処理される。
【００７０】
使用に好適なアミノポリマーのその他の例には、ポリアクリルアミドのホモポリマー又はアミノモノマー（アミノアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミドアルキルアミン、及びジアリルアミンなど）とのコポリマーが挙げられる。
【００７１】
好ましいアミノポリマーには、ポリアミドアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、及びポリジアリルアミンが挙げられる。
【００７２】
市販されている好適なアミノポリマーには、ポリアミドアミン（例えばＡＮＱＵＡＭＩＮＥ（商標）３６０、４０１、４１９、４５６、及び７０１（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐａ．））；ＬＵＰＡＳＯＬ（商標）ポリエチレンイミンポリマー（例えばＦＧ、ＰＲ  ８５１５、Ｗａｔｅｒｆｒｅｅ、Ｐ、ＰＳ（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｒｅｎｓｓｅｌａｅｒ，Ｎ．Ｙ．））；ポリエチレンイミンポリマー（例えばＣＯＲＣＡＴ（商標）Ｐ−６００（ＥＩＴ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌａｋｅ  Ｗｙｌｉｅ，Ｓ．Ｃ．））；及びポリアミド樹脂（例えば、二量体化不飽和脂肪酸とポリアルキレンポリアミンを反応させることにより形成されたＶＥＲＳＡＭＩＤシリーズ（Ｃｏｇｎｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ））が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７３】
プライマー層は、少なくとも２つのアミン反応性官能基（ケトン基、アルデヒド基、エステル基、ハロゲン化アシル基、イソシアネート基、エポキシド基、無水物基、又はアズラクトン基）を有するポリアミンポリマーの架橋剤を有する。好ましくは、アミン反応性官能基Ｚは、約５０℃未満の温度、好ましくは２５℃未満の温度で、ポリアミンポリマーのアミン基と反応するよう選択され、これにより架橋反応がコーティング及び乾燥操作中に起こる。好ましい架橋剤は更に、水溶性又は水分散性である。
【００７４】
そのような架橋剤は、一般式１を有し得る：
Ｒ８−（Ｚ）ｙ，７
式中、Ｒ８は（ヘテロ）ヒドロカルビル基、Ｚはアミン反応性基、ｙは２以上、好ましくは２〜４である。Ｒ８基は、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、ヘテロアルキレン基、アラルキレン基、又はそれらの組み合わせであり得る。
【００７５】
一実施形態において、アミン反応性Ｚ基はエポキシ基であってよく、脂肪族及び芳香族ポリエポキシドを含み得る。脂肪族ポリエポキシドの代表的な例には、３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルオキシラン、２−（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）−５，１”−スピロ−３”，４”−エポキシシクロヘキサン−１，３−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジパート、リノール酸二量体のジグリシジルエステル、１，４−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ブタン、４−（１，２−エポキシエチル）−１，２−エポキシシクロヘキサン、２，２−ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロパン、脂肪族ポリオール（グリセロール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、又はブタンジオールなど）のポリグリシジルエーテルが挙げられる。本発明の組成物に利用することのできる芳香族ポリエポキシドの代表例としては、芳香族カルボン酸のグリシジルエステル（例えば、フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル及びピロメリト酸テトラグリシジルエステル及びこれらの混合物）、Ｎ−グリシジルアミノベンゼン（例えば、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルベンゼンアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−４−アミノフェニル）メタン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノ）ベンゼン及びＮ，Ｎ−ジグリシジル−４−グリシジルオキシベンゼンアミン及びこれらの混合物）、並びに、多価フェノールのポリグリシジル誘導体（例えば、２，２−ビス−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］プロパン、多価フェノール（テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメチルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルプロパン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン及びトリス−（４−ヒドロキシフェニル）メタンなど）のポリグリシジルエーテル、ノボラックのポリグリシジルエーテル（酸触媒の存在下での、アルデヒドとの、一価又は多価フェノールの反応生成物）、及び米国特許第３，０１８，２６２号及び同第３，２９８，９９８号に記載の誘導体（これらの記述は参照により本明細書に組み込まれる）、並びにＨａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎｓ  ｂｙ  Ｌｅｅ  ａｎｄ  Ｎｅｖｉｌｌｅ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９６７）に記載の誘導体、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【００７６】
一実施形態において、アミン反応性官能基Ｚは、イソシアネート基であり得る。好適なポリイソシアネートとしては、少なくとも２つの遊離イソシアネート基を含有する有機化合物が挙げられる。式Ｒ８（ＮＣＯ）２のジイソシアネートが、好ましく用いられる（式中、Ｒ８は、４〜２０個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、６〜２０個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、６〜２０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基又は７〜２０個の炭素原子を有するアラリファチック（araliphatic）炭化水素基を示す）。
【００７７】
ジイソシアネートの例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）、４，４'−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン（ＨＭＤＩ）、４，４'−ジイソシアナト−２，２−ジシクロヘキシル−プロパン、１，４−ジイソシアナトベンゼン、２，４−ジイソシアナトトルエン（ＴＤＩ）、２，６−ジイソシアナトトルエン、４，４'−ジイソシアナトジフェニルメタン（ＭＤＩ）、ｍ−及びｐ−キシリレンジイソシアネート、α，α，α’，α’−テトラメチル−ｍ−及びｐ−キシリレンジイソシアネート及びこれらの化合物の混合物が挙げられる。好適なポリイソシアネートには、例えば１，３，５−トリイソシアナトシクロヘキサンなどのトリイソシアネートが挙げられる。
【００７８】
一実施形態において、アミン反応性官能基Ｚは、アズラクトン基であり得る。報告されているビス（アズラクトン）のリストを含んでいる、Ｊ．Ｋ．Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら著の「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」第２版，Ｖｏｌｕｍｅ  １１，１９８８，ｐｐ．５５８〜５７１の「Ｐｏｌｙａｚｌａｃｔｏｎｅｓ」と題したレビューの表１に、参照が行われ得る。他のポリアズラクトン官能基材料は、米国特許第７，５５６，８５８号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）に記述されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００７９】
一実施形態において、アミン反応性官能基Ｚは、アルデヒド又はケトン基であり得る。この例としては、例えばグリオキサール又はグルタルアルデヒドなどの、ビスアルデヒド及びポリアルデヒドが挙げられる。
【００８０】
いくつかの実施形態において、架橋剤はポリアシル化合物であってよく、Ｚはエステル基、酸基、ハロゲン化酸基、又は無水物基であり得る。エステル及び酸は、反応性が低いため、あまり好ましくない。好適なジアシル化合物の代表的な例としては、アゼライン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、１，５−ペント−２−エンジオン酸、アジピン酸、２−メチレンアジピン酸、３−メチルイタコン酸、３，３−ジメチルイタコン酸、セバシン酸、スベリン酸、ピメリン酸、コハク酸、ベンジルコハク酸、スルホコハク酸、グルタル酸、２−メチレングルタル酸、２−スルホグルタル酸、３−スルホグルタル酸、ジグリコール酸、二乳酸、３，３'−（エチレンジオキシ）ジプロピオン酸、ドデカンジオン酸、２−スルホドデカンジオン酸、デカンジオン酸、ウンデカンジカルボン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、二量体化脂肪酸（例えば、オレイン酸及びリノール酸及び同様物などの、１６〜２０個の炭素原子を含むオレフィン性の不飽和一価カルボン酸の二量体化により得られるものなど）、１，２−、１，４−、及び１，６−シクロヘキサンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、並びにその他の脂肪族、ヘテロ脂肪族、飽和脂環式、又は飽和ヘテロ脂環式のジカルボン酸、並びに同様物、並びにこれらの混合物の、対応するエステル、ハロゲン化物、酸、及び無水物が挙げられる。上述のスルホン酸の塩（例えばアルカリ金属塩）も使用することができる。
【００８１】
ポリアミンポリマーの架橋剤は、アミン反応性基Ｚの当量数が、ポリアミンポリマー中のアミン基の当量数に対して、少なくとも２％、好ましくは少なくとも５％、及び最高約２０％になるよう提供され得る。
【００８２】
プライマー層は所望により、重合可能なエチレン性不飽和基及びアミン反応性基を有するアミン反応性モノマーを含み、このいくつかの実施形態は式８で表わされるものである：
【００８３】
【化５】
0006257605.tif 000006
式中、
Ｘ１は、−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、ここで、Ｒ３は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ１２アルキルであり、
Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ７は、単結合又は（ヘテロ）ヒドロカルビル連結基であり、
Ａは、ポリアミンポリマーのアミノ基に対して反応性の官能基であり、
ｘは、０又は１である。
【００８４】
いくつかの実施形態において、式８の化合物は（メタ）アクリロイル化合物であり、他の実施形態においてはアルケニル化合物である。
【００８５】
好ましくは、Ｒ７は、重合可能なエチレン性不飽和基（例えばアルケニル若しくは（メタ）アクリル基）を反応性官能基Ａに結合させる単結合又はヒドロカルビル連結基であり、好ましくは、１〜６個の炭素原子を有するアルキレン基、５〜１０個の炭素原子を有する五員若しくは六員シクロアルキレン基、又は、６〜１６個の炭素原子を有する二価芳香族基であり、かつ、Ａは、フリーラジカル重合可能基を組み込むためにポリアミンポリマーのアミン基と反応することができる反応性官能基である。
【００８６】
有用な反応性官能基「Ａ」には、カルボキシル基、オキサゾリニル基、アズラクトン基、アセチル基、アセトニル基、アセトアセチル基、エステル基、イソシアナト基、エポキシ基、アジリジニル基、ハロゲン化アシル基、及び環状無水物基が挙げられる。好ましくは、アミン反応性官能基Ａは、約５０℃未満の温度、好ましくは２５℃未満の温度で、ポリアミンポリマーのアミン基と反応するよう選択され、これにより反応がコーティング及び乾燥操作中に起こる。好ましくはアミン反応性モノマーは更に、水溶性又は水分散性である。
【００８７】
式２の代表的なアズラクトン基置換官能化合物としては、２−エテニル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−エテニル−４−メチル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−イソプロペニル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−イソプロペニル−４−メチル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−エテニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−イソプロペニル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−エテニル−４−メチル−４−エチル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−イソプロペニル−３−オキサ−１−アザ［４．５］スピロデカ−１−エン−４−オン；２−エテニル−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン−６−オン；２−エテニル−４，５，６，７−テトラヒドロ−１，３−オキサゼピン−７−オン；２−イソプロペニル−５，６−ジヒドロ−５，５−ジ（２−メチルフェニル）−４Ｈ−１，３−オキサジン−６−オン；２−アクリロイルオキシ−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−（２−アクリロイルオキシ）エチル−４，４−ジメチル−１，３−オキサゾリン−５−オン；２−エテニル−４，５−ジヒドロ−６Ｈ−１，３−オキサジン−６−オン；及び２−エテニル−４，５−ジヒドロ−４，４−ジメチル−６Ｈ−１，３−オキサジン−６−オンが挙げられる。
【００８８】
式８の代表的なアセトアセチル基置換官能化合物としては、２−（アセトアセトキシ）エチルメタクリレートが挙げられる。
【００８９】
式８の代表的なカルボキシル基置換官能化合物としては、（メタ）アクリル酸、３−（メタ）アクリロイルオキシ−プロピオン酸、４−（メタ）アクリロイルオキシ−酪酸、２−（メタ）アクリロイルオキシ−安息香酸、３−（メタ）アクリロイルオキシ−５−メチル安息香酸、４−（メタ）アクリロイルオキシメチル−安息香酸、フタル酸モノ−［２−（メタ）アクリロイルオキシ−エチル］エステル、２−ブチン酸、及び４−ペンチン酸が挙げられる。
【００９０】
式８の代表的なイソシアナト基置換官能化合物としては、２−イソシアナトエチル（メタ）アクリレート、３−イソシアナトプロピル（メタ）アクリレート、４−イソシアナトシクロヘキシル（メタ）アクリレート、４−イソシアナトスチレン、２−メチル−２−プロペノイルイソシアナト、４−（２−（メタ）アクリロイルオキシエトキシカルボニルアミノ）フェニルイソシアナト、アリル２−イソシアナトエチルエーテル、及び３−イソシアナト−１−プロペンが挙げられる。
【００９１】
式８の代表的なエポキシ基置換官能化合物としては、グリシジル（メタ）アクリレート、チオグリシジル（メタ）アクリレート、３−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル（メタ）アクリレート、２−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］−２−（４−（メタ）アクリロイルオキシ−フェニル）プロパン、４−（２，３−エポキシプロポキシ）シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２，３−エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、及び３，４−エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００９２】
式８の代表的なハロゲン化アシル基置換官能化合物としては、（メタ）アクリロイルクロリド、α−クロロ（メタ）アクリロイルクロリド、（メタ）アクリロイルオキシアセチルクロリド、５−ヘキセノイルクロリド、２−（アクリロイルオキシ）プロピオニルクロリド、３−（アクリロイルチオキシ）プロピオノイルクロリド、及び３−（Ｎ−アクリロイル−Ｎ−メチルアミノ）プロピオノイルクロリドが挙げられる。
【００９３】
他の有用なアミン反応性モノマーとしては、無水マレイン酸、無水（メタ）アクリル酸、無水イタコン酸、無水３−（メタ）アクリロイルオキシフタル酸、及び無水２−（メタ）アクリルオキシシクロヘキサンジカルボン酸などを含む無水物基置換官能性モノマーが挙げられる。
【００９４】
本発明の方法において、リガンド官能化モノマーは、基材上にグラフト（共）重合化され、これはプライミングされていてもいなくてもよい。典型的に、基材は、リガンド官能化モノマー、任意のコモノマー、タイプＩＩ光開始剤、及び混合物のための溶媒を含む含浸溶液でコーティングされる。
【００９５】
タイプＩＩ光開始剤は、基材の表面からの水素引き抜きを促進して発端フリーラジカルを提供し、かつ、モノマーのフリーラジカル追加によりグラフト化（コ）ポリマーを生成する有効量で使用される。光開始剤は、１００部の合計モノマー重量に対し、約０．００１重量部〜約１５重量部、好ましくは約０．５〜約５重量部の量で使用することができる。
【００９６】
この方法は更に、次の一般式を有する放射線感受性水素吸収光開始剤を含む：
Ａｒ−ＣＯ−Ｒ１３      ９
式中、Ａｒは、所望によりＣ１〜Ｃ１２アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ基、又はフェニル基で置換される、６〜１２個の炭素原子を有する置換又は無置換のアリール基であり、
Ｒ１３は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、３〜１４個の炭素原子を有するシクロアルキル基、又はＡｒである。
【００９７】
式９に包含される、これらの水素吸収光開始剤の中に含まれるものとしては、ベンゾフェノン、４−（３−スルホプロピルオキシ）ベンゾフェノンナトリウム塩、ミヒラーケトン、ベンジル、アントラキノン、５，１２−ナフタセンキノン、アセアントラセンキノン、ベンズ（Ａ）アントラセン−７，１２−ジオン、１，４−クリセンキノン、６，１３−ペンタセンキノン、５，７，１２，１４−ペンタセンテトロン、９−フルオレノン、アントロン、キサントン、チオキサントン、２−（３−スルホプロピルオキシ）チオキサンテン−９−オン、アクリドン、ジベンゾスベロン、アセトフェノン、及びクロモンが挙げられる。
【００９８】
上記リガンド官能化基材は、プロセス工程の組み合わせを使用して調製されてもよい。本方法は、
１）ベース基材、好ましくは多孔質ベース基材を提供する工程と、
２）基材（好ましくは多孔質基材）を、（ａ）式Ｉａ及び／又はＩｂの、１つ以上のグアニジルリガンド官能性モノマー、（ｂ）所望により１つ以上の親水性モノマー、（ｃ）所望により１つ以上の多官能性モノマー、並びに（ｄ）タイプＩＩ光開始剤を含む溶液又は懸濁液に含浸させる工程と、
３）コーティングされた基材（又は含浸された多孔質ベース基材）を紫外線放射に曝露させることにより、水素引き抜きによってベース基材の表面にフリーラジカルを形成する工程と、モノマーの、フリーラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を、ベース基材上にグラフト重合させる工程と、を含む。
【００９９】
含浸溶液のための溶媒は、任意の極性溶媒であり得る。多くの実施形態において、この溶媒は水、又は水／水に混和性の有機溶媒である。水と有機溶媒との比は、モノマー溶解度に応じてきわめて多様であり得る。一部のモノマーでは、この比は典型的に、水対有機溶媒は１：１（ｖ／ｖ）超、好ましくは５：１超、より好ましくは７：１超である。他のモノマーでは、特に一部のアルコール類では、より高い有機溶媒比率（最高１００％）が好ましいことがある。
【０１００】
そのような任意の水混和性有機溶媒は好ましくは、重合を妨げ得るような基を有さない。いくつかの実施形態において、水混和性溶媒は、１〜４個の炭素原子を有する低級アルコール、２〜６個の炭素原子を有する低級グリコール、及び３〜６個の炭素原子と１〜２個のエーテル結合とを有する低級グリコールエーテルなどの、プロトン基含有有機流体である。いくつかの実施形態において、ポリ（エチレングリコール）などの高級グリコールを使用してもよい。具体的な例は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブチルアルコール、エチレングリコール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、及びこれらの混合物である。
【０１０１】
他の実施形態において、例えば、酢酸メトキシエチル、酢酸エトキシエチル、酢酸プロポキシエチル、酢酸ブトキシエチル、リン酸トリエチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン及びジメチルスルホキシドといった脂肪族エステル、ケトン類及びスルホキシド類などの非プロトン性水混和性有機溶媒を使用することも可能である。
【０１０２】
含浸溶液中の各構成要素の濃度は、多くの要因（含浸溶液中のグラフトするモノマー、望ましいグラフト度、グラフトするモノマーの反応性及び使用溶媒が挙げられるが、これらに限定されない）に応じて変化してよい。典型的には、含浸溶液中のモノマーの全濃度は、含浸溶液の全重量に対して、約０．１重量％〜約６０重量％、望ましくは、約１重量％〜約３５重量％、より望ましくは約５重量％〜約２５重量％の範囲である。グラフト化、洗浄、及び乾燥の後、基材の獲得重量の合計は典型的に、約５％〜約３０％の範囲、約１０％〜約２５％の範囲、又は約１２％〜約２０％の範囲である。
【０１０３】
紫外線光源は、２８０〜４００ナノメートルの波長範囲にわたって一般に１０ｍＷ／ｃｍ２以下（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに承認されている手順に沿って、例えば、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ＆  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ，ＶＡ）製のＵＶＩＭＡＰ（商標）ＵＭ  ３６５  Ｌ−Ｓラジオメーターを用いて測定される）を提供するブラックライトなどの比較的低い強度の光源、又は、１０ｍＷ／ｃｍ２を超え、好ましくは１５〜４５０ｍＷ／ｃｍ２の強度を提供する中圧水銀ランプなどの比較的高い強度の光源であり得る。組成物を全部又は一部、重合させるために紫外線が使用される場合、中位の強度及びより長い曝露時間が好ましい。例えば、約１０〜５０ｍＷ／ｃｍ２の強度及び約１〜５秒の曝露時間が効果的に使用され得る。あるいは、最長約３０分の曝露時間を使用することができる。好ましい紫外線供給源は、Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ）から販売されるＱｕａｎｔ  ４８（商標）ＵＶ  Ｃｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍである。
【０１０４】
グラフト化工程の後、グラフト化された基材に対して、所望により洗浄／リンス工程を実施することができ、官能化基材は、リンスチャンバ内で１回以上洗浄又はすすがれて、未反応のモノマー、溶媒、又はその他の反応副産物が、官能化基材から除去される。典型的には、官能化基材は、水リンス剤、生理食塩水リンス剤、及び所望によりアルコールリンス剤、水及びアルコールリンス剤の組み合わせ及び／又は溶媒リンス剤（例えば、アセトン、ＭＥＫなど）を使用して最高４回まで洗浄又はすすがれる。アルコールリンス剤を使用する時、リンス剤には、イソプロパノール、メタノール、エタノール又は使用して実用的である全ての他のアルコール及び全ての残留モノマーに有効な溶媒を挙げることができるがこれらに限定されない。それぞれのすすぎ工程では、官能化基材は、すすぎ浴を通すか、又はすすぎ液を噴霧してもよい。
【０１０５】
所望による乾燥工程において、官能化基材を乾燥し、リンス溶媒があればこれが官能化基材から除去される。典型的には、官能化基材を比較的低い温度のオーブンで所望の時間（本明細書では「オーブン滞留時間」と称する）乾燥する。オーブン温度は、典型的に約３０℃〜約１２０℃の範囲であるが、一方、オーブン滞留時間は、典型的に約１２０〜約６００秒の範囲である。任意の従来のオーブンを任意の乾燥工程で用いてよい。好適なオーブンには、対流オーブン及び空気循環オーブンが挙げられるがこれらに限定されない。
【０１０６】
上述の官能化基材の製造方法において、特定の官能化基材を形成するために、上述の多孔質ベース基材、グラフトモノマー、及び反応物質のうちのいずれを用いてもよい。多孔質ベース基材は、微小多孔性膜などの多孔質膜、不織布ウェブ、又は多孔質繊維の形態である場合が多い。いくつかの実施形態において、多孔質ベース基材は、溶媒誘起相分離（ＳＩＰＳ）法により形成された微小多孔性膜を含む。
【０１０７】
一実施形態において、本方法は、その表面上に共有結合によりグラフト化されたリガンド官能性コーティングを有する物品を提供し、このリガンド官能性コーティングは、１つ以上のリガンドモノマー、１つ以上のエチレン性不飽和架橋モノマー、及び１つ以上の親水性モノマーの紫外線重合反応生成物を含む物品を提供し、基材表面からの水素引き抜きの結果、フリーラジカル重合反応生成物が形成される。
【０１０８】
リガンド官能化基材の製造方法は、グラフト化され紫外線重合された種がリガンド基を含むので、多孔質ベース基材の従来の性質を変える。本方法は、多孔質ベース基材の多くの利点（例えば、機械的及び熱的安定性、多孔性）を有するが、核酸、宿主細胞タンパク質、内毒素、及び微生物などの生体物質に対して強化された親和性を持つリガンド官能化基材の形成を可能にし、これは所与の官能化基材を形成するために使用されるモノマー及び工程から生じる。
【０１０９】
リガンド官能化ポリマーのコーティングを有する多孔質基材は特に、生体サンプル由来のタンパク質、細胞、細胞片、微生物、核酸、及び／又はウイルスを含む、標的生物種の選択的結合及び除去のための、フィルター材として好適である。本開示は更に、本明細書に記述されるリガンドポリマー官能化基材にサンプルを接触させることにより、生体サンプル由来の標的生物種を除去するための方法を提供する。本明細書で使用される用語「標的生物種」は、汚染物質又は関心対象の種を含み得る。
【０１１０】
リガンド官能化基材は、生物学的に誘導された種（生物種）を含む生物学的又はその他の流体サンプルの精製に有用である。生物種には、細胞、細胞片、タンパク質、核酸、内毒素、及びウイルスが含まれるがこれらに限定されない。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、流体から取り出される生物種は、精製の対象物である。例えば、組換えタンパク質又は酵素は、細胞培養又は発酵により調製することができ、次にこの基材を使用して、精製プロセスの第１工程としてこのタンパク質又は酵素を捕捉することができる。他の一例において、この基材は、微生物の濃縮、計数、及び／又は同定における第１工程として、流体から微生物を捕捉するのに使用することができる。
【０１１２】
他の実施形態において、流体から取り出される生物種は、この流体の追加処理工程の前に除去する必要がある汚染物質である。
【０１１３】
重要なこととして、リガンド官能性基材の多くは、高い塩濃度又は高いイオン強度の条件下で有用であり、すなわち「耐塩性」である。用語「塩」は、溶液の導電率に寄与する全ての低分子量イオン種を含むものとする。塩の存在下においてリガンド官能性基材が有用であることが重要なのは、バイオ製薬又は酵素製造に使用される多くのプロセス溶液が、１５〜３０ｍＳ／ｃｍ（約１５０〜３００ｍＭの塩）の範囲又はこれ以上の導電率を有しているからである。耐塩性は、従来の四級アミン又はＱリガンド（例えばトリメチルアンモニウムリガンド）に比較して測定することができる。従来の四級アミン又はＱリガンドの、多くの生物種との主な静電相互作用は、１５〜３０ｍＳ／ｃｍの標的範囲の３分の１〜６分の１の導電率で、急速に低下する。例えば、従来のＱリガンドで官能化された濾過装置の使用により宿主細胞タンパク質などの正電荷タンパク質を除去しようとする場合、この処理流体は、導電率を許容範囲まで低減するために２倍以上に希釈する必要が生じる可能性がある。これは高価であり、全体の処理時間を劇的に増加させる。驚くべきことに、グアニジン基又はビグアニド基を含むリガンドを備えたリガンド官能化基材は、高いイオン強度条件化で、極めて良好に機能することが見出された。
【０１１４】
生体サンプルは、溶液が０〜約５０ｍＭの塩を含むとき、好ましくは０〜約１５０ｍＭ以上の塩を含むとき、より好ましくは０〜約３００ｍＭ以上の塩を含むとき、十分な時間、リガンド官能化基材と接触し、溶液中に配置（溶解又は懸濁）された標的生物種と相互作用して複合体を形成し、これによって、溶液中に配置された残りの標的生物種の濃度は、元の濃度の５０％未満になる。より好ましくは、溶液が０〜約５０ｍＭの塩を含むとき、好ましくは溶液が０〜約１５０ｍＭの塩を含むとき、より好ましくは０〜約３００ｍＭ以上の塩を含むとき、溶液が、十分な時間、リガンド官能化基材と接触し、溶液中に配置された標的生物種と相互作用して複合体を形成し、これによって、溶液中に配置された残りの標的生物種の濃度は、元の濃度の１０％未満になる。更により好ましくは、溶液が０〜約５０ｍＭの塩を含むとき、好ましくは溶液が０〜約１５０ｍＭの塩を含むとき、より好ましくは０〜約３００ｍＭ以上の塩を含むとき、溶液が、十分な時間、リガンド官能化基材と接触し、溶液中に配置された標的生物種と相互作用して複合体を形成し、これによって、溶液中に配置された残りの標的生物種の濃度は、元の濃度の１％未満になる。
【０１１５】
多くの実施形態において、基材は、他のタンパク質がリガンド官能化基材から排除又は忌避され、同時に、負に帯電した生物種が式Ｉａ及びＩｂのリガンド官能基に結合するように、官能化され得る。驚くべきことに、負に帯電した生物種は、式Ｉａ及びＩｂのリガンド官能基に強固に結合することが見出された。この発見は、標的生物種が汚染物質であり、リガンド官能化基材が使い捨て濾過又は精製装置の一部である場合、特に有利である。しかしながら、標的生物種が分離又は精製の対象物である場合は、捕捉した種を官能化基材から溶出可能であることが重要である。そのような場合、リガンド官能化基材との相互作用の強度は、グラフト化コポリマー中の式１ａ又は１ｂのモノマー量を低減することにより、低下させることができる。これらの場合において、前述のように、基材は、１つ以上のイオン性コモノマーと共にグラフト化され得る。特に、多孔性基材は、グラフト化コポリマーの電荷密度を増加させるため、生体サンプル溶液の選択されたｐＨで正に帯電しているグラフト化イオン基を含み得、これにより、負に帯電している種に対する結合選択性を高め、又は結合容量を増大させることができ、また一方で、耐塩性でないおかげで、ｐＨ又は塩濃度の変化により標的種の溶出を可能にする。
【０１１６】
標的生物種を捕捉するための基材は、前述の任意のものであり得るが、好ましくは微小多孔性膜である。望ましい膜孔径は、０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３μｍ、最も好ましくは０．８〜２μｍである。内側の孔構造のために大きな表面積を有する膜が所望され、これは典型的には微細孔径に相当する。しかしながら、孔径が小さ過ぎる場合、膜は、サンプル溶液中に存在する微細粒子で塞がれる傾向がある。
【０１１７】
望まれる場合、結合及び捕捉の効率は、フィルターエレメントとして複数の積層されたリガンド官能化多孔質基材を使用することにより、改善され得る。それゆえに、本開示は、１つ以上の層の多孔質リガンド官能化基材を含むフィルターエレメントを提供する。個々の層は、同一であっても又は異なっていてもよく、異なる多孔性及び上記グラフトモノマーによるグラフト度を有してもよい。フィルターエレメントは、上流プレフィルター及び下流支持層を更に含む。個々のフィルターエレメントは、所望されるように、平面的であっても又はひだ状であってもよい。
【０１１８】
好適なプレフィルター及び支持層の材料の例には、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、樹脂結合した又は結合剤を有さない繊維（例えば、ガラス繊維）及び他の合成繊維（織布又は不織布フリース構造）；ポリオレフィン、金属及びセラミックスなどの焼結材料；糸；特殊濾紙（例えば、繊維とセルロースとポリオレフィンと結合剤との混合物）；ポリマー膜：並びに他のもの、の任意の好適な多孔質膜が挙げられる。
【０１１９】
別の実施形態において、上記フィルターエレメントを含むフィルターカートリッジが提供される。更に他の実施形態において、フィルターエレメントとフィルターハウジングとを含むフィルターアセンブリが提供される。更なる実施形態において、本発明は、
ａ）本開示のリガンド官能化ベース基材の１つ以上の層を含むフィルターエレメントを提供する工程と、
ｂ）標的生物種の結合をもたらすのに十分な時間にわたって、標的生物種を含有する移動している生物学的溶液を、フィルターエレメントの上流表面上に衝突させる工程と、を含む生物種の捕捉方法に関する。
【０１２０】
本開示は上述され、更に以下の実施例によって例示されているが、これらは決して、本開示の範囲を限定することを強制すると解釈すべきではない。逆に本明細書の説明を読むことで、本発明の趣旨及び／又は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく当業者にそれ自体を示唆し得る様々な他の実施形態、改変及びその均等物が考えられることは明確に理解されるはずである。
【実施例】
【０１２１】
本発明で使用する場合、別途記載のない限り、全ての比及び百分率は、重量による。別途記載のない限り、全ての試薬はＳｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手した。
【０１２２】
試験方法
官能化基材に関するＢＳＡ静的結合能の方法
静的結合能について、基材ディスク１枚を試験検体溶液中で一晩振盪することにより、官能化基材が分析された。ディスクは、基材シートから直径２４ｍｍのディスクを打ち抜くことにより調製された。各ディスクは、ｐＨ  ８．０、２５ミリモル濃度のＴＲＩＳ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン）緩衝液中、濃度約３．０ｍｇ／ｍＬのＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）試験溶液（カタログＮｏ．Ａ−７９０６）４．５ｍＬと共に、５ｍＬ遠心管に入れた。管にキャップをして、回転ミキサー上で一晩（典型的には１４時間）転倒混和した。上澄み溶液を、ＵＶ−ＶＩＳスペクトロメーターを用いて２７９ｎｍで（３２５ｎｍで適用した背景補正を用いて）分析した。開始時ＢＳＡ溶液の吸収と比較することにより、各基材の静的結合能を測定した。結果は、３回繰り返しの平均としてｍｇ／ｍＬ単位で報告する。
【０１２３】
官能化基材に関するＢＳＡ動的結合能の方法
タンパク質の動的結合能について、基材の６層積層体を通した試験検体通過溶液によって官能化基材が分析された。この積層体は、基材シートから直径２５ｍｍのディスクを打ち抜き、ＡＫＴＡクロマトグラフィーシステム（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，ＮＹ）に取り付けられた直径２５ｍｍのホルダーにこの積層体を配置することにより、調製された。ＢＳＡは、ｐＨ  ８．０の５０ミリモル濃度ＮａＣｌを含む２５ミリモル濃度ＴＲＩＳ緩衝液中、濃度１ｍｇ／ｍＬで調製された。ＢＳＡ試験溶液は、１ｍＬ／分の流速にて基材積層体を通してポンプで送り込み、流出液の紫外線吸収度を２８０ｎｍの波長でモニターした。基材の動的結合能は、標準クロマトグラフィー技法を用いて評価され、１０％漏出で、ｇｍ／ｍＬ単位で報告された。
【０１２４】
官能化基材に関するリゾチーム静的結合能の方法
ＢＳＡ静的結合能の方法についての記述で、ＢＳＡの代わりにリゾチームの試験溶液を用いて、官能化基材が分析された。リゾチーム（カタログＮｏ．Ｌ６８７６−１０Ｇ）は、ｐＨ  ７．５の１０ミリモル濃度ＭＯＰＳ（３−（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸）緩衝液中、約３．０ｍｇ／ｍＬの濃度で調製された。
【０１２５】
官能化基材に関するＩｇＧ静的結合能の方法
ＢＳＡ静的結合能の方法についての記述で、ＢＳＡの代わりにヒト免疫グロブリン（ＩｇＧ）の試験溶液を用いて、官能化基材が分析された。ヒトＩｇＧ（カタログＮｏ．ＳＬＨ６６、Ｅｑｕｉｔｅｃｈ−Ｂｉｏ（Ｋｅｒｒｖｉｌｌｅ  ＴＸ））は、ｐＨ  ４．５の４０ミリモル濃度ＮａＣｌを加えた５０ミリモル濃度酢酸ナトリウム緩衝液中、約１．５ｍｇ／ｍＬの濃度で調製された。
【０１２６】
プライミング処理ナイロン膜基材（Ｓ１）の調製
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ−分子量７０，０００、３０重量％水溶液、カタログＮｏ．００６１８；Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ  ＰＡ））を、ＩＰＡ（イソプロパノール）で固形物濃度１．０％に希釈した。この溶液５０グラムを、十分量のブタンジオールグリシジルエーテル（ＢＵＤＧＥ、１０６マイクロリットル、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）と配合して、ポリマーのアミン基５モル％と反応させた。プライミング処理基材は、ナイロン６６膜（強化単層ナイロン、３ゾーン膜、公称孔径１．８μｍ、Ｎｏ．０８０ＺＮ、３Ｍ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｍｅｒｉｄａｎ  ＣＴ））の１０平方センチメートル片を、コーティング溶液に浸し、Ｎｏ．１４巻線コーティングロッドで余分なコーティング溶液を除去した後、基材を室温で少なくとも１５分間空気乾燥させた。
【０１２７】
プライミング処理ナイロン膜基材２（Ｓ２）の調製
プライミング溶液とプライミング処理基材は、膜基材１に関しての記述に従い、ただし十分量のグリシジルメタクリレートをポリエチレンイミン／ブタンジオールグリシジルエーテルプライミング溶液に加えて、ＰＥＩポリマーのアミン基１０モル％と反応させて、調製された。
【０１２８】
プライミング処理なしのナイロン膜基材３（Ｓ３）
プライミング処理なしの膜基材Ｓ３は、ナイロン６６膜（強化単層ナイロン、３ゾーン膜、公称孔径１．８μｍ、Ｎｏ．０８０ＺＮ、３Ｍ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｍｅｒｉｄａｎ  ＣＴ））を用いた。
【０１２９】
プライミング処理なしのナイロン不織布基材４（Ｓ４）の調製
基材Ｓ４は、米国特許公開第２０１００１５５３２３号のナイロン不織布基材Ａの調製に関する手順に従って調製された。この基材は、４．３ＥＦＤナイロンＢ２４ナイロン６ポリマー（ＢＡＳＦ）を使用して、６０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）の坪量に調製された。
【０１３０】
プライミング処理なしのポリプロピレン不織布基材（Ｓ５）の調製
基材Ｓ５は、５０ｇｓｍポリプロピレンＳＭＳ不織布ウェブ（４１４８  Ｋｉａｒａ（商標）濾過媒体−２０％  ４点矩形接着、ＰＧＩ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｉｎｃ．（Ｍｏｏｒｅｓｖｉｌｌｅ  ＮＣ））である。ＳＭＳは、２つのスパンボンド繊維層の間にラミネートされたメルトブローン繊維層を有する積層構造を意味する。
【０１３１】
ポリエチレンＴＩＰＳ膜基材（Ｓ６）の調製
膜基材Ｓ６は、米国特許第４，５３９，２５６号の記述に従い調製された、孔径１．３０マイクロメートル及び多孔性８５％を有する、厚さ４．５ｍｉｌ（１１４マイクロメートル）のポリエチレンＴＩＰＳ（熱誘起相分離）膜である。
【０１３２】
ポリプロピレンＴＩＰＳ膜基材（Ｓ７）の調製
膜Ｓ７は、米国特許第４，７２６，９８９号及び同第５，１２０，５９４号の記述に従い調製された、孔径０．８０マイクロメートル及び多孔性８５％を有する、厚さ４．５ｍｉｌ（１１４マイクロメートル）のポリプロピレンＴＩＰＳ膜である。
【０１３３】
（実施例１〜６）
ＩＥＭ−ＡＧＭ硫酸ナトリウム（４−（２−（メタクリロイルオキシ）−エチルアミノカルボニルアミノ）ブチルグアニジウム硫酸ナトリウム）を、ＰＣＴ特許出願第ＵＳ２０１２／０２４３１０号（２０１２年２月出願）の実施例９９に従い調製した。この特許出願は、米国特許出願第６１／４６８３０２号（２０１１年３月２８日）に基づいたものである。
【０１３４】
コーティング溶液（各５グラム）を、表２に記載されている量の、ＩＥＭ−ＡＧＭ硫酸ナトリウム、ＭＢＡ、及びベンゾフェノンから、メタノール中に調製した。配合の助けとするため、メタノール中ＭＢＡの５０ｍｇ／ｍＬ溶液と、メタノール中ベンゾフェノンの０．５ｇ／ｍＬ溶液が最初に調製された。これらの溶液の一部をマイクロピペットで各溶液に加え、コーティング溶液中に望ましい量のモノマー及び光開始剤を得た。表２では、溶液全体におけるｗ／ｗ％としてＩＥＭ−ＡＧＭ及びベンゾフェノンの量が記載され、またＩＥＭ−ＡＧＭの量に対するｗ／ｗ％としてＭＢＡの量が記載されている。プライミング処理基材Ｓ１は、実施例１に記述されているように、コーティングされ、グラフト化され、洗浄された。ＢＳＡ結合能を表１に示す。
【０１３５】
【表１】
0006257605.tif 000007
【０１３６】
（実施例７〜１３）
コーティング溶液は、上記実施例１の記述に従い、ＩＥＭ−ＡＧＭ、ＭＢＡ、及びベンゾフェノンから、メタノール中に調製した。実施例１３には更に、コモノマーとして４．２％  ｗ／ｗのＰＥＧ２００メタクリレートも含めた。プライミング処理なしの基材Ｓ３は、実施例１に記述されているように、コーティングされ、グラフト化され、洗浄された。ＢＳＡ結合能を表２に示す。
【０１３７】
【表２】
0006257605.tif 000008
【０１３８】
（実施例１４〜１７）
コーティング溶液は、実施例１の記述に従い、ただし、コーティング溶媒はＤＩ（脱イオン）水とし、ベンゾフェノンの代わりにＳ−ＢＰ（水溶性ベンゾフェノン、４−（３−スルホプロピルオキシ）ベンゾフェノン硫酸塩を、日本国特許第４７０４０９１３の記述に従って調製した）を用いて調製された。基材Ｓ３は、実施例１に記述されているように、コーティングされ、グラフト化され、洗浄された。ＢＳＡ結合能を表３に示す。
【０１３９】
【表３】
0006257605.tif 000009
【０１４０】
（実施例１８〜２５）
コーティング溶液は、実施例１３の記述に従い、ただし、ＩＥＭ−ＡＧＭの代わりにジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）又は２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を用いて調製された。基材Ｓ３は、実施例１に記述されているように、コーティングされ、グラフト化され、洗浄され、乾燥された。ＢＳＡ結合能を表４に示す。
【０１４１】
【表４】
0006257605.tif 000010
【０１４２】
（実施例２６〜２７）
コーティング溶液は、表５に示す組成を有するよう混合された。各溶液には、全モノマー重量に対して２％  ｗ／ｗのＭＢＡと、合計溶液重量に対して０．５％  ｗ／ｗの光開始剤とを含めた。基材は、実施例１と同様にコーティングされ、グラフト化され、乾燥されたが、ただし実施例４８及び４９は基材Ｓ６上にコーティングされ、実施例５０は基材Ｓ７上にコーティングされた。ＢＳＡ結合能を表５に示す。
【０１４３】
【表５】
0006257605.tif 000011
【０１４４】
（実施例２８〜３５）
メタノール中にＩＥＭ−ＡＧＭ（１４％  ｗ／ｗ）及びＰＥＧ４００メタクリレート（５．６％  ｗ／ｗ）を含むコーティング溶液が調製された。ＭＢＡ（ＩＥＭ−ＡＧＭに対する重量％）及びベンゾフェノン（ＢＰ）の量は、表１０に示すように変えられた。基材Ｓ２は、実施例１に記述されているように、コーティングされ、グラフト化され、洗浄され、乾燥された。ＢＳＡ結合能を表６に示す。
【０１４５】
【表６】
0006257605.tif 000012
【０１４６】
（実施例３６〜４０）
コーティング溶液は、表７に示す固形物濃度％で、ＶＤＭ−ＡＧＭ、硫酸ナトリウム塩（Ｎ２−アクリロイル−Ｎ１−（４−｛［アミノ（イミノ）メチル］アミノ｝ブチル）−２−メチルアラニンアミド）から、１：１ｗ／ｗのメタノール／ＤＩ水中に調製された。ＶＤＭ−ＡＧＭは、出願者の同時係属米国特許出願第１３／３５３４１３号、実施例５２の記述に従い調製された。各溶液には更に、ＶＤＭ−ＡＧＭの量に対して２％のＭＢＡと、０．５％のＢＰを含めた。基材Ｓ３は、実施例１に記述されているように、コーティングし、ポリエステルシート間に夾んだ。紫外線スタンド（Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．（Ｏａｋｄａｌｅ，ＭＮ）、バルブ１８個（Ｓｙｌｖａｎｉａ  ＲＧ２  ４０Ｗ  Ｆ４０／３５０ＢＬ／ＥＣＯ、基材の上に１０個、下に８個、長さ４６インチ（１１６．８ｃｍ）、中心の間隔２インチ（５．１ｃｍ））を用い、照射時間７分間で、紫外線グラフト化を実施した。グラフト化後に、サンプルを洗浄し、乾燥させ、ＢＳＡ結合能の評価を行った。結果を表７に示す。
【０１４７】
【表７】
0006257605.tif 000013
【０１４８】
本開示は、以下の実施形態を提供する。
１．リガンド官能性基材を調製する方法であって、
ａ）基材を提供する工程と、
ｂ）前記基材を、タイプＩＩ光開始剤の存在下で、式：
【０１４９】
【化６】
0006257605.tif 000014
［式中、
Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ２は、（ヘテロ）ヒドロカルビル基であり、
各Ｒ３はそれぞれ、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル又は−Ｎ（Ｒ３）２であり、
Ｒ５は、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｘ１は、−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、
ｏは０又は１であり、
ｎは１又は２である］
のグアニジル官能性（メタ）アクリロイルモノマーフリーラジカルグラフト化を行う工程と、
を含む、方法。
【０１５０】
２．前記基材が、基材上に配置されるプライマー層を備え、前記プライマー層が、
１）ポリアミンポリマーと、
２）前記ポリアミンポリマーのための多官能性架橋剤と、
の反応生成物を含む、実施形態１に記載の方法。
【０１５１】
３．前記基材が、基材上に配置されるプライマー層を備え、前記プライマー層が、
１）ポリアミンポリマーと、
２）前記ポリアミンポリマーのための多官能性架橋剤と、
３）アミン反応性官能基及び重合可能なエチレン性不飽和基を有するアミン反応性モノマーと、
の反応生成物を含み、前記基材上に架橋ポリアミンプライマー層を有する基材を提供し、前記プライマー層がペンダントアルケニル基を有する、実施形態１に記載の方法。
【０１５２】
４．前記基材を親水性モノマーでグラフト化する工程を更に含む、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【０１５３】
５．多官能性（メタ）アクリロイルモノマーでグラフト化する工程を更に含む、実施形態１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【０１５４】
６．前記タイプＩＩ光開始剤がベンゾフェノン光開始剤である、実施形態１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【０１５５】
７．前記ベンゾフェノン光開始剤が水溶性である、実施形態６に記載の方法。
【０１５６】
８．前記基材をモノマー混合物に含浸させる工程を更に含み、前記モノマー混合物が、
ａ）最高１００重量部のグアニジルモノマーと、
ｂ）０〜９０重量部の親水性モノマーユニットと、
ｃ）０〜約５重量部の多官能性（メタ）アクリロイルモノマーと、
を含み、これらモノマー合計が１００重量部となる、実施形態１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【０１５７】
９．前記含浸モノマー混合物が、有機溶媒又は水性溶媒中に約０．１重量％〜約６０重量％のモノマーを含む、実施形態８に記載の方法。
【０１５８】
１０．前記グラフト化されたモノマーが、式：
−（ＭＬｉｇ）ｙ−（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘ−（Ｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）ｚ−のグラフト化コポリマーを形成し、
式中、
（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘは「ｘ」個の重合したモノマーユニットを有する親水性モノマーユニットであり、
（ＭＬｉｇ）ｙは、「ｙ」個の重合したモノマーユニットを有するリガンド官能性モノマーユニットであり、
（Ｍｃｒｏｓｓｌｉｎｋ）は「ｚ」個の重合したモノマーユニットを有する多官能性（メタ）アクリレートモノマーユニットである、実施形態１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【０１５９】
１１．前記親水性モノマーユニットが、ポリ（オキシアルキレン）（メタ）アクリレートモノマーユニットを含む、実施形態４に記載の方法。
【０１６０】
１２．前記ポリ（オキシアルキレン）（メタ）アクリレートモノマーユニットが、式：ＣＨ２＝ＣＲ１−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−（ＣＨ（Ｒ１）−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｒ１のものであり、式中、各Ｒ１は、独立にＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｘ１は−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、Ｒ３はＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、ｎは２〜１００である、実施形態１１に記載のリガンド官能性基材。
【０１６１】
１３．前記基材が、基材上に配置された重合可能なエチレン性不飽和基を有する架橋されたポリアミンポリマーを含むプライマー層を備える、実施形態１に記載の方法。
【０１６２】
１４．重合可能なエチレン性不飽和基を有する前記架橋されたポリアミンポリマーが、
１）ポリアミンポリマーと、
２）前記ポリアミンポリマーのための多官能性架橋剤と、
３）アミン反応性官能基及び重合可能なエチレン性不飽和基を有するモノマーと、
の反応生成物である、実施形態１３に記載の方法。
【０１６３】
１５．前記ポリアミンポリマーが、ポリエチレンイミン、ポリリシン、ポリアミノアミド、ポリジメチルアミン−エピクロロヒドリン−エチレンジアミン、ポリアミノシロキサン、及びポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）とポリプロピレンイミンから形成されたデンドリマーからなる群から選択される、実施形態１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【０１６４】
１６．前記プライマー層が、前記基材の０．１〜５重量％含まれる、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【０１６５】
１７．前記（コ）ポリマーが、前記リガンド官能性基材の５〜３０重量％を構成する、実施形態１０に記載の方法。
【０１６６】
１８．標的生物種を、流体から分離する方法であって、前記流体を、実施形態１〜１７のいずれか一項に記載の方法によって調製された前記リガンド官能化基材と接触させることにより、前記官能化基材と前記標的生物種とを含む複合体を形成して、前記複合体を分離する工程を含み、こ前記標的生物種が、生体高分子及び微生物種から選択される、方法。
【０１６７】
１９．前記生体高分子が、タンパク質、酵素、核酸、及び内毒素から選択される、実施形態１８に記載の方法。
【０１６８】
２０．前記微生物種が、細菌、ウイルス、細胞、細胞片、及び胞子から選択される、実施形態１８に記載の方法。
【０１６９】
２１．前記細胞が、古細菌、細菌、及び真核生物から選択される、実施形態２０に記載の方法。
【０１７０】
２２．前記生物学的流体が、細胞培養又は発酵プロセスに由来する、実施形態１８〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【０１７１】
２３．前記生物学的流体が、前記標的種を分離した後の精製タンパク質又は酵素の溶液を含む、実施形態１８〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【０１７２】
２４．前記分離された標的種が、精製タンパク質又は酵素を含む、実施形態２３に記載の方法。
【０１７３】
２５．前記流体が、少なくとも５０ミリモル濃度の塩成分を有する、実施形態１８〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【０１７４】
２６．
ａ）基材と、
ｂ）前記基材の表面にグラフト化された、式：
【０１７５】
【化７】
0006257605.tif 000015
［式中、
Ｒ１は、Ｈ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、
Ｒ２は、（ヘテロ）ヒドロカルビル基であり、
各Ｒ３はそれぞれ、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル又は−Ｎ（Ｒ３）２であり、
Ｒ５は、Ｈ又はヒドロカルビルであり、
Ｘ１は、−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、
ｏは０又は１であり、
ｎは１又は２である］
のグアニジル官能性（メタ）アクリロイルモノマーユニットの内部重合を含む（コ）ポリマーと、
を含む物品。
【０１７６】
２７．前記グラフト化コポリマーが更に、親水性モノマーユニットを含む、実施形態２６に記載の物品。
【０１７７】
２８．前記グラフト化コポリマーが、
ａ）最高１００重量部のグアニジルモノマーと、
ｂ）０〜９０重量部の親水性モノマーユニットと、
ｃ）０重量部の多官能性（メタ）アクリロイルモノマーと、
を含み、モノマー合計が１００重量部である、実施形態２６に記載の物品。
【０１７８】
２９．前記グラフト化コポリマーが、式：
−（ＭＬｉｇ）ｙ−（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘ−
のものであり、式中、
（ＭＨｙｄｒｏｐｈｉｌ）ｘは、「ｘ」個の重合したモノマーユニットを有する親水性モノマーユニットであり、
（ＭＬｉｇ）ｙは、「ｙ」個の重合したモノマーユニットを有するグアニジル官能性リガンドモノマーユニットである、実施形態２６に記載の物品。
【０１７９】
３０．前記親水性モノマーユニットが、ポリ（オキシアルキレン）（メタ）アクリレートモノマーユニットを含む、実施形態２６〜２９のいずれか一項に記載の物品。
【０１８０】
３１．前記ポリ（オキシアルキレン）（メタ）アクリレートモノマーユニットが、式：ＣＨ２＝ＣＲ１−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−（ＣＨ（Ｒ１）−ＣＨ２−Ｏ）ｎ−Ｒ１のものであり、式中、各Ｒ１は、独立にＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｘ１は−Ｏ−又は−ＮＲ３−であり、Ｒ３はＨ又はＣ１〜Ｃ４アルキルであり、ｎは２〜１００である、実施形態３０に記載のリガンド官能性基材。
【０１８１】
３２．前記グラフト化コポリマーが架橋されていない、実施形態２６〜３１のいずれか一項に記載のリガンド官能性基材。