(57)【要約】  繊維性多孔質マトリックス及び多孔質ポリマー粒子を含む多孔質物品が提供される。多孔質ポリマー粒子は、繊維性多孔質ポリマーマトリックス全体に分散されている。本多孔質物品を使用して、分離装置又は分離装置を含むシステムを調製することができる。本多孔質物品は、微生物（即ち、細胞検体）等の標的物質を試料から分離するために使用され得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）多孔質ポリマー粒子であって、
ｉ）モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量パーセントの式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２  （Ｉ）
（式中、ｐが少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１が水素又はアルキルである）
の第１のモノマーを含む、モノマー組成物と、
ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含む反応混合物の重合生成物を含み、
前記ポリ（プロピレングリコール）が前記重合生成物に取り込まれずに、前記多孔質ポリマー粒子が形成されている、多孔質ポリマー粒子と、
ｂ）繊維性多孔質マトリックスであって、前記多孔質ポリマー粒子が前記繊維性多孔質マトリックス全体に分散される、繊維性多孔質マトリックスと、を含む、多孔質物品。
【請求項２】
前記繊維性多孔質マトリックスが不織布繊維を含む、請求項１に記載の多孔質物品。
【請求項３】
前記反応混合物が、
１）第１の体積を有する第１の相であって、
ｉ）式（ＩＩ）
ＨＯ（−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２Ｏ）ｎ  （ＩＩ）
（式中、ｎが少なくとも１に等しい整数である）
の化合物と、
ｉｉ）非イオン性界面活性剤と、を含む、第１の相と、
２）第２の体積を有し、前記第１の相中に分散される第２の相であって、
前記第１の体積が前記第２の体積よりも大きく、
ｉ）前記モノマー組成物の前記総重量に基づいて少なくとも１０重量パーセントの式（Ｉ）の前記モノマーを含む前記モノマー組成物と、
ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有する前記ポリ（プロピレングリコール）と、を含む、第２の相と、を含み、
前記ポリ（プロピレングリコール）が前記重合生成物に取り込まれずに、前記多孔質ポリマー粒子が形成されている、請求項１又は２に記載の多孔質物品。
【請求項４】
前記モノマー組成物が１つの（メタ）アクリロイル基を有する第２のモノマーを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多孔質物品。
【請求項５】
前記モノマー組成物が式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｙ−Ｒ２  （ＩＩＩ）
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ３  （ＩＶ）
（式中、
Ｒ１が、水素又はメチルであり、
Ｙが、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ（オキシアルキレン）であり、
Ｒ２が、炭素環式基又は複素環式基であり、
Ｒ３が、直鎖又は分枝鎖アルキルである）
の第２のモノマーを更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多孔質物品。
【請求項６】
前記繊維性多孔質マトリックスがポリマー繊維を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多孔質物品。
【請求項７】
前記多孔質物品が、前記多孔質物品の総乾燥重量に基づいて１０〜５５重量パーセントの多孔質ポリマー粒子と、前記多孔質物品の前記総乾燥重量に基づいて４５〜９０重量パーセントの繊維性多孔質マトリックスと、を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多孔質物品。
【請求項８】
前記繊維性多孔質マトリックスが、複数のポリマー繊維、無機繊維、又はこれらの組み合わせを含む不織布繊維層である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多孔質物品。
【請求項９】
ａ）複数の多孔質ポリマー粒子を提供する工程であって、前記多孔質ポリマー粒子が、
ｉ）モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量パーセントの式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２  （Ｉ）
（式中、ｐが少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１が水素又はアルキルである）
のモノマーを含む、モノマー組成物と、
ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含む反応混合物の重合生成物を含み、
前記ポリ（プロピレングリコール）が前記重合生成物に取り込まれずに、前記多孔質ポリマー粒子が形成されている、工程と、
ｂ）前記多孔質ポリマー粒子を繊維性多孔質マトリックス全体に分散させる工程と、を含む、多孔質物品を製造する方法。
【請求項１０】
前記反応混合物が、
１）第１の体積を有する第１の相であって、
ｉ）式（ＩＩ）
ＨＯ（−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２Ｏ）ｎ  （ＩＩ）
（式中、ｎが少なくとも１に等しい整数である）
の化合物と、
ｉｉ）非イオン性界面活性剤と、を含む、第１の相と、
２）第２の体積を有し、前記第１の相中に分散される第２の相であって、
前記第１の体積が前記第２の体積よりも大きく、
ｉ）少なくとも１０重量パーセントの式（Ｉ）の前記モノマーを含むモノマー組成物と、
ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有する前記ポリ（プロピレングリコール）と、を含む、第２の相と、を含み、
前記ポリ（プロピレングリコール）が前記重合生成物に取り込まれずに、前記多孔質ポリマー粒子が形成されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記多孔質物品が、前記多孔質物品の総乾燥重量に基づいて１０〜５５重量パーセントの多孔質ポリマー粒子と、前記多孔質物品の前記総乾燥重量に基づいて４５〜９０重量パーセントの繊維性多孔質マトリックスと、を含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
ａ）容器であって、流体ストリームを前記容器に通す入口及び出口を有する容器と、
ｂ）前記容器内に配置された請求項１〜８のいずれか一項に記載の多孔質物品と、を備える、分離装置。
【請求項１３】
ａ）分離装置であって、
ｉ）入口及び出口を有する容器と、
ｉｉ）前記容器内に配置された請求項１〜８のいずれか一項に記載の多孔質物品と、を備える、分離装置と、
ｂ）前記分離装置を通る流体ストリームであって、前記容器の前記入口に入り、前記容器内に配置された前記多孔質物品と接触し、前記出口から出る、流体ストリームと、を備える、システム。
【請求項１４】
前記流体ストリームが標的物質を含み、前記多孔質物品が前記標的物質を前記流体ストリームから除去する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記標的物質が微生物を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
ａ）分離装置を提供する工程であって、前記分離装置が、
ｉ）入口及び出口を有する容器と、
ｉｉ）前記容器内に配置された請求項１〜８のいずれか一項に記載の多孔質物品と、を備える、工程と、
ｂ）標的物質を含む流体ストリームを前記分離装置に通す工程であって、前記流体ストリームが前記容器の前記入口に入り、前記容器内に配置された前記多孔質物品と接触し、前記出口から出る、工程と、
ｃ）前記標的物質を前記流体ストリームから除去する工程であって、前記標的物質が前記多孔質物品によって拘束又は捕捉される、工程と、を含む、標的物質を分離する方法。
【請求項１７】
前記標的物質が微生物を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記微生物が前記多孔質物品による拘束又は捕捉後も生存可能である、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記多孔質物品によって拘束又は捕捉された微生物の量を検出する工程を更に含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記標的物質の除去が前記流体ストリームを精製する、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年１２月１８日出願の米国特許仮出願第６１／９１７５１７号の利益を主張するものであり、その開示は参照により本明細書に援用されている。
【０００２】
（発明の分野）
多孔質物品、多孔質物品を製造する方法、多孔質物品を含有する分離装置、及び分離装置を含有するシステムが提供される。
【０００３】
微生物の汚染による感染に関する懸念が世界的に高まっている。そのため、様々な食品、臨床、環境、若しくは他の試料を分析して、存在し得る微生物を特定及び／又は定量化することが所望されるか又は必要とされている。微生物は、多くの場合、特定及び／又は定量化の前に、試料中の他の成分のうちの少なくとも幾つかから分離されるか又は濃縮されなければならない。加えて、様々な微生物を除去することによって流体試料のような様々な材料を精製することが所望されるか又は必要とされる場合もある。
【０００４】
微生物の分離又は除去に使用されている材料の多くは、無機材料である。そのような材料は、例えば、特許出願公開（国際公開第２００６／１３３５１９（Ａ１）号（Ｆｉｎｎｉｅら）、国際公開第２０１２／０７８４２６号（Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒら）、及び国際公開第２０１２／０７８３７４号（Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒら）に記載されている。
【０００５】
孔を有する様々なポリマー粒子が調製されている。これらのうちの幾つかは、例えば、イオン交換樹脂又は他のクロマトグラフィ樹脂として使用されている。他のものは、例えば、様々な活性剤を吸着及び／又は送達するために使用されている。そのような粒子は、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０１０４６４７号（Ｔｉｎｇ）、米国特許出願公開第２０１１／０１２３４５６号（Ｐａｎｄｉｔら）、米国特許第６，０４８，９０８号（Ｋｉｔａｇａｗａ）、並びに特許出願公開（国際公開第２０１３／０７７９８１号（Ｓａｈｏｕａｎｉ）、国際公開第２００７／０７５５０８号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら）及び国際公開第２００７／０７５４４２号（Ｒａｓｍｕｓｓｅｎら））に記載されている。
【０００６】
（概要）
繊維性多孔質マトリックスと、繊維性多孔質マトリックス全体に分散された多孔質ポリマー粒子と、を含む多孔質物品が提供される。多孔質物品は、分離装置又は分離装置を含むシステムにおいて使用され得る。多孔質物品は、微生物（即ち、細胞検体）のような標的材料を試料から分離するために使用され得る。より具体的には、標的材料は、多孔質物品により拘束又は捕捉され得る。
【０００７】
第１の態様では、多孔質物品が提供される。多孔質物品は、ａ）多孔質ポリマー粒子と、ｂ）繊維性多孔質マトリックスと、を含み、この多孔質ポリマー粒子が繊維性多孔質マトリックス全体に分散される。多孔質ポリマー粒子は、ｉ）モノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
の第１のモノマーを含有する。式（Ｉ）中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１は水素又はアルキルである。ポリ（プロピレングリコール）が重合生成物に取り込まれずに、多孔質ポリマー粒子が形成される。
【０００８】
第１の態様の一実施形態において、多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物は、（ａ）第１の相と（ｂ）第１の相中に分散される第２の相とを含み、第１の相の体積は第２の相の体積よりも大きい。第１の相は、（ｉ）式（ＩＩ）
ＨＯ［−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−Ｏ］ｎ−Ｈ
（ＩＩ）
（式中、変数ｎは少なくとも１に等しい整数である）の化合物と、（ｉｉ）非イオン性界面活性剤と、を含有する。第２の相は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の（ｉ）式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
の第１のモノマーを含有するモノマー組成物と、（ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する。式（Ｉ）中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、基Ｒ１は水素又はメチルである。
【０００９】
第２の態様では、多孔質物品を製造する方法が提供される。本方法は、ａ）複数の多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、ｂ）多孔質ポリマー粒子を繊維性多孔質マトリックス全体に分散させる工程と、を含む。多孔質ポリマー粒子は、ｉ）モノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
の第１のモノマーを含有する。式（Ｉ）中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１は水素又はアルキルである。ポリ（プロピレングリコール）が重合生成物に取り込まれずに、多孔質ポリマー粒子が形成される。
【００１０】
第３の態様では、分離装置が提供される。分離装置は、ａ）流体ストリームを容器に通す入口及び出口を有する容器と、ｂ）容器内に配置された多孔質物品と、を備える。多孔質物品は、上述のものと同じである。
【００１１】
第４の態様では、システムが提供される。このシステムは、ａ）入口及び出口を有する容器と、ｂ）容器内に配置された多孔質物品と、を含む分離装置を含む。多孔質物品は、上述のものと同じである。システムは分離装置に通す流体ストリームを更に含み、この流体ストリームは、容器の入口に入り、容器内に配置された多孔質物品と接触し、出口から出る。
【００１２】
第５の態様では、標的材料を分離する方法が提供される。本方法は、分離装置を提供する工程を含む。分離装置は、入口及び出口を有する容器を含む。多孔質物品は、上述のものと同じである。本方法は、標的材料を含む流体ストリームを分離装置に通す工程を更に含み、この工程において、流体ストリームは容器の入口に入り、容器内に配置された多孔質物品と接触し、出口から出る。本方法は、標的材料を流体ストリームから除去する工程をなお更に含み、この工程において、標的材料は多孔質物品により拘束又は捕捉される。第５の態様の幾つかの実施形態において、標的材料は、微生物である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】調製実施例１に記載されるように調製された多孔質ポリマー粒子の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図２】２つの異なる拡大率での実施例１に記載の多孔質物品の走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】２つの異なる拡大率での実施例１に記載の多孔質物品の走査型電子顕微鏡写真である。
【００１４】
（詳細な説明）
繊維性多孔質マトリックスと、繊維性多孔質マトリックス全体に分散された多孔質ポリマー粒子と、を含む多孔質物品が提供される。この多孔質物品を使用して、分離装置又は分離装置を含むシステムを調製することができる。多孔質物品は、微生物（即ち、細胞検体）のような標的材料を試料から分離するために使用され得る。
【００１５】
多孔質ポリマー粒子及び繊維性多孔質マトリックスは両方とも、空隙体積又は自由体積を有する。繊維性多孔質マトリックス中の空隙により、流体ストリームが多孔質物品の中又は上を流れることが可能になると共に、繊維性多孔質マトリックス全体に分散された多孔質ポリマー粒子と接触することも可能になる。多孔質ポリマー粒子は、その外側表面上に孔を有し、少なくとも幾つかの実施形態においては中空内部を有する場合もある。用語「多孔質ポリマー粒子」及び「ポリマー粒子」は同義に使用される。
【００１６】
用語「ポリマー」及び「ポリマー材料」は同義に使用され、１種以上のモノマーを反応させることによって形成された材料を指す。この用語は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、又はこれらに類するものを包含する。同様に、用語「重合する」及び「重合」は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなどであり得るポリマー材料を製造するプロセスを指す。
【００１７】
用語「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、「少なくとも１つの」と同義に使用され、記載される要素のうちの１つ以上を意味する。
【００１８】
用語「及び／又は（and/or）」は、一方又は両方を意味する。例えば、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａのみ、Ｂのみ、又はＡ及びＢの両方を意味する。
【００１９】
用語「モノマー組成物」は、モノマーを含む重合性組成物の一部分、及びモノマーのみを指す。より具体的には、モノマー組成物は、少なくとも式（Ｉ）の第１のモノマーを含む。用語「反応混合物」には、例えば、モノマー組成物、ポリ（プロピレングリコール）、後述する他の任意成分、第１の相及び第２の相に含まれるもの等が包含される。反応混合物中の成分によっては、化学反応を経ない場合もあるが、化学反応及び結果として得られるポリマー材料に影響し得るものもある。
【００２０】
第１の態様では、多孔質物品が提供される。多孔質物品は、ａ）多孔質ポリマー粒子と、ｂ）繊維性多孔質マトリックスと、を含み、この多孔質ポリマー粒子が繊維性多孔質マトリックス全体に分散される。多孔質ポリマー粒子は、ｉ）モノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
の第１のモノマーを含有する。式（Ｉ）中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１は水素又はアルキルである。
【００２１】
式（Ｉ）中の変数ｐは、３０以下、２０以下、１６以下、１２以下、又は１０以下の整数である。モノマーのエチレンオキシド部分（即ち、基−［ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ］ｐ−）の数平均分子量は、多くの場合、１２００グラム／モル以下、１０００グラム／モル以下、８００グラム／モル以下、１０００グラム／モル以下、６００グラム／モル以下、４００グラム／モル以下、２００グラム／モル以下、又は１００グラム／モル以下である。式（Ｉ）中の基Ｒ１は、水素又はメチルである。
【００２２】
好適な式（Ｉ）の第１のモノマーは、エチレングリコールジメタクリレートについてはＳＲ２０６、ジエチレングリコールジメタクリレートについてはＳＲ２３１、トリエチレングリコールジメタクリレートについてはＳＲ２０５、ポリエチレングリコールジメタクリレートについてはＳＲ２１０及びＳＲ２１０Ａ、ポリエチレングリコール（２００）ジアクリレートについてはＳＲ２５９、ポリエチレングリコール（４００）ジ（メタ）アクリレートについてはＳＲ６０３及びＳＲ３４４、ポリエチレングリコール（６００）ジ（メタ）アクリレートについてはＳＲ２５２及びＳＲ６１０、並びにポリエチレングリコール（１０００）ジメタクリレートについてはＳＲ７４０の商品名でＳａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）から市販されている。
【００２３】
多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物は、少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）も含む。ポリプロピレングリコールは、重合生成物がモノマー組成物から形成される際に、重合生成物内に部分的に同伴されるポロゲンとして機能する。ポリプロピレングリコールが重合性基を有さないため、この材料は重合生成物の形成後に除去され得る。以前に同伴されたポリプロピレングリコールが除去されたとき、孔（即ち、空隙体積又は自由体積）が作成される。同伴されたポリプロピレングリコールの除去により得られたポリマー粒子は多孔質である。少なくとも幾つかの実施形態においては、これらの多孔質ポリマー粒子は中空の中心を有し得る。孔の存在又は孔及び中空中心の両方の存在が、ポリマー粒子を、試料から標的材料を拘束又は捕捉するのに十分適したものにする。
【００２４】
任意の好適な分子量のポリ（プロピレングリコール）がポロゲンとして使用され得る。分子量は、ポリマー粒子中に形成される孔の大きさに影響し得る。即ち、孔の大きさは、ポリ（プロピレングリコール）の分子量に伴って増大する傾向がある。重量平均分子量は、多くの場合、少なくとも５００ｇ／モル、少なくとも８００ｇ／モル、又は少なくとも１０００ｇ／モルである。ポリ（プロピレングリコール）の重量平均分子量は、最大１０，０００ｇ／モル、又はそれ以上であり得る。使用を容易にするために、室温で液体であるポリ（プロピレングリコール）が選択されることが多い。最大約４０００ｇ／モル又は５０００ｇ／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）は、室温で液体である傾向がある。室温で液体でないポリ（プロピレングリコール）は、アルコール（例えば、エタノール、ｎ−プロパノール、又はイソ−プロパノール）等の好適な有機溶媒中に初めに溶解される場合に使用することができる。ポリ（プロピレングリコール）の重量平均分子量は、多くの場合、５００〜１０，０００ｇ／モルの範囲内、１０００〜１０，０００ｇ／モルの範囲内、１０００〜８０００ｇ／モルの範囲内、１０００〜５０００ｇ／モルの範囲内、１０００〜４０００ｇ／モルの範囲内である。
【００２５】
第１の態様の多くの実施形態において、多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物は、（ａ）第１の相と、（ｂ）第１の相中に分散されている第２の相と、を含み、第１の相の体積は第２の相の体積よりも大きい。第１の相は、（ｉ）式（ＩＩ）
ＨＯ［−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−Ｏ］ｎ−Ｈ
（ＩＩ）
（式中、変数ｎは少なくとも１に等しい整数である）の化合物と、（ｉｉ）非イオン性界面活性剤と、を含有する。第２の相は、（ｉ）上述の式（Ｉ）のモノマーを含むモノマー組成物と、
（ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、
を含有する。
【００２６】
反応混合物の第２の相は反応混合物の第１の相に分散されており、第１の相の体積は第２の相の体積よりも大きい。即ち、第１の相は連続相であると見なし得ると共に、第２の相は連続相中に分散した相であると見なし得る。第１の相は、反応混合物中で第２の相を液滴として懸濁させるための非共重合性媒体を提供する。第２の相の液滴は、ｉ）重合が行われ得るモノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モル重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）であるポロゲンと、を含む。第２の相中の式（Ｉ）のモノマーは、典型的には、第１の相とは混和性を持たない。
【００２７】
反応混合物の第１の相は、（ｉ）式（ＩＩ）の化合物と、（ｉｉ）非イオン性界面活性剤と、を含む。第１の相は、典型的には、第２の相を第１の相中で液滴として分散させるのに好適な粘度及び体積となるように配合される。第１の相の粘度が高すぎると、第２の相を分散させるのに必要な剪断力を付与するのが困難になる場合がある。しかし、粘度が低すぎると、第２の相を懸濁させること、及び／又は比較的均一に、かつ互いが十分に分散したポリマー粒子を形成することが困難になる場合がある。
【００２８】
好適な式（ＩＩ）の化合物は、典型的には、１〜２０の範囲、１〜１６の範囲、１〜１２の範囲、１〜１０の範囲、１〜６の範囲、又は１〜４の範囲のｎの値を有する。多くの実施形態において、式（ＩＩ）の化合物は、変数ｎが１に等しいグリセロールである。式（ＩＩ）の化合物の例としては、他にも、ジグリセロール（ｎは２に等しい）、ポリグリセロール−３（ｎは３に等しい）、ポリグリセロール−４（ｎは４に等しい）、又はポリグリセロール−６（ｎは６に等しい）がある。ポリグリセロールは、ポリグリセリンと呼ばれることがあり、多くの場合、分子量が異なる材料（即ち、ｎの値が異なる材料）の混合物である。ポリグリセロール、ジグリセロール、及びグリセロールは、例えばＳｏｌｖａｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）及びＷｉｌｓｈｉｒｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ，ＵＳＡ）から市販されている。
【００２９】
第１の相は、式（ＩＩ）の化合物に加えて、非イオン性界面活性剤も含む。非イオン性界面活性剤は、最終のポリマー粒子の表面上における多孔性を増大させる。第１の相は、典型的には、第２の相中でモノマーの重合反応に干渉する可能性があるイオン性界面活性剤を含まないか、又は実質的に含まない。本明細書で使用される場合、イオン性界面活性剤に関して用語「実質的に含まない」とは、イオン性界面活性剤を第１の相に意図的に添加するわけではないものの、第１の相中の他の成分中に微量不純物として存在する場合があることを意味する。任意の不純物は、典型的には、第１の相の総重量に基づいて０．５重量％以下、０．１重量％以下、又は０．０５重量％以下、又は０．０１重量％以下の量で存在する。
【００３０】
任意の好適な非イオン性界面活性剤を第１の相にて使用することが可能である。非イオン性界面活性剤は、多くの場合、分子の一部分に、反応混合物の他の成分と水素結合可能なヒドロキシル基又はエーテル結合（例えば、−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−）を有する。好適な非イオン性界面活性剤としては、アルキルグルコシド、アルキルグルカミド、アルキルポリグルコシド、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとのブロックコポリマー、及びポリソルベートが挙げられるが、これらに限定されない。好適なアルキルグルコシドの例としては、オクチルグルコシド（オクチル−β−Ｄ−グルコピラノシドとも呼ばれる）及びデシルグルコシド（デシル−β−Ｄ−グルコピラノシドとも呼ばれる）が挙げられるが、これらに限定されない。好適なアルキルグルカミドの例としては、オクタノイル−Ｎ−メチルグルカミド、ノナノイル−Ｎ−メチルグルカミド、及びデカノイル−Ｎ−メチルグルカミドが挙げられるが、これらに限定されない。これらの界面活性剤は例えば、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）又はＳｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ，ＮＪ，ＵＳＡ）から入手可能である。好適なアルキルポリグルコシドの例としては、ＡＰＧ（例えばＡＰＧ  ３２５）の商品名でＣｏｇｎｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｏｎｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されているもの、並びにＴＲＩＴＯＮ（例えばＴＲＩＴＯＮ  ＢＧ−１０及びＴＲＩＴＯＮ  ＣＧ−１１０）の商品名でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ，ＵＳＡ）から市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリエチレングリコールアルキルエーテルの例としては、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）からＢＲＩＪ（例えばＢＲＩＪ  ５８及びＢＲＩＪ  ９８）という商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとのブロックコポリマーの例としては、ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ，ＵＳＡ）からＰＬＵＲＯＮＩＣという商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリソルベートの例としては、ＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａｎ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）からＴＷＥＥＮという商品名で市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３１】
界面活性剤は、第１の相中に任意の好適な量で存在し得る。多くの場合、界面活性剤は、第１の相の総重量に基づいて少なくとも０．５重量％、少なくとも１重量％、又は少なくとも２重量％に等しい量で存在する。界面活性剤は、第１の相の総重量に基づいて最大１５重量％、最大１２重量％、又は最大１０重量％の量で存在し得る。例えば、界面活性剤は、多くの場合、第１の相の総重量に基づいて０．５〜１５重量％の範囲、１〜１２重量％の範囲、０．５〜１０重量％の範囲、又は１〜１０重量％の範囲の量で第１の相中に存在する。
【００３２】
任意に、式（ＩＩ）の化合物と混和性の水又は有機溶媒が第１の反応混合物中に存在し得る。好適な有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、又はイソプロパノール等のアルコールが挙げられる。任意の水又は有機溶媒のいずれかの量は、第１の相の所望の粘度を得ることができるように選択される。任意の水又は任意の有機溶媒の量は、多くの場合、第１の相の総重量に基づいて１０重量％以下、５重量％以下、又は１重量％以下である。これより多い量の水が含まれる場合、気孔率が減少することがある。幾つかの実施形態では、第１の相は任意の水又は有機溶媒を全く又は実質的に含まない。任意の水又は有機溶媒に関して本明細書で使用される場合、用語「実質的に含まない」とは、水又は有機溶媒を第１の相に意図的に添加するわけではないものの、第１の相中の他の成分中に不純物として存在する場合があることを意味する。例えば、任意の水又は有機溶媒の量は、第１の相の総重量に基づいて１％未満、０．５重量％未満、又は０．１重量％未満である。
【００３３】
反応混合物は、第１の相中に分散している第２の相を含む。第２の相は、ｉ）モノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、の両方を含む。モノマー組成物は、第２の相において重合されて、ポリマー粒子を形成する。ポリプロピレングリコールは、重合生成物がモノマー組成物から形成される際に、重合生成物内に部分的に同伴されるポロゲンとして機能する。
【００３４】
第１の相の体積は、第２の相の体積よりも大きい。第１の相の体積は、第２の相の体積と比較して十分に大きいため、第１の相中では第２の相が液滴の形態で分散することが可能である。各液滴中で、モノマー組成物が重合して重合生成物を形成する。第２の相から粒子を形成するために、第１の相と第２の相の体積比は、典型的には、少なくとも２：１とされる。体積比の増大につれて（例えば、比率が、少なくとも３：１、少なくとも４：１、又は少なくとも５：１のとき）、比較的均一な大きさ及び形状を有するビーズが形成され得る。但し、体積比が大きすぎる場合、反応効率が低下する（即ち、ポリマー粒子の生成量が減少する）。体積比は、一般に、２５：１以下、２０：１以下、１５：１以下、又は１０：１以下である。
【００３５】
幾つかの実施形態において、第２の相のモノマー組成物中のモノマーは、上述の式（Ｉ）の第１のモノマーのみである。他の実施形態において、式（Ｉ）の第１のモノマーは、少なくとも１つの第２のモノマーと組み合わせて使用してもよい。第２のモノマーは、エチレン性不飽和基のような単一のフリーラジカル重合性基を有し、このエチレン性不飽和基は、多くの場合、式Ｈ２Ｃ＝ＣＲ１−（ＣＯ）−（式中、Ｒ１は水素又はメチルである）の（メタ）アクリロイル基である。好適な第２のモノマーは、第１の相とは混和性がないが、式（Ｉ）の第１のモノマーとは混和性のある場合もあれば又は混和性のない場合もある。第２のモノマーは、多くの場合、多孔質ポリマー材料の疎水性又は親水性を変更するために添加される。但し、これらのモノマーを添加した場合、ポリマー粒子の多孔性が減少し、かつ／又はポリマー粒子の大きさが増大する可能性がある。
【００３６】
幾つかの第２のモノマーの例は、式（ＩＩＩ）のものである。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｙ−Ｒ２
（ＩＩＩ）
この式において、基Ｒ１は水素又はメチルである。多くの実施形態において、Ｒ１は水素である。基Ｙは、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ（オキシアルキレン）である。基Ｒ２は、炭素環式基又は複素環基である。これらの第２のモノマーは、第２の相中で式（Ｉ）の第１のモノマーとは混和性を持つ傾向があるが、第１の相とは混和性を持たない。
【００３７】
本明細書で使用される場合、用語「アルキレン」は、アルカンのラジカルであり、直鎖、分枝状、環状、二環状の基、又はそれらの組み合わせを含む、二価の基を指す。本明細書で使用される場合、用語「オキシアルキレン」は、アルキレン基に直接結合したオキシ基である二価の基を指す。本明細書で使用される場合、用語「ポリ（オキシアルキレン）」は、多数のオキシアルキレン基を有する二価の基を指す。好適なＹアルキレン及びオキシアルキレン基は、典型的には、１〜２０個の炭素原子、１〜１６個の炭素原子、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、又は１〜３個の炭素原子を有する。オキシアルキレンは、多くの場合、オキシエチレン又はオキシプロピレンである。好適なポリ（オキシアルキレン）基は、典型的には、２〜２０個の炭素原子、２〜１６個の炭素原子、２〜１２個の炭素原子、２〜１０個の炭素原子、２〜８個の炭素原子、２〜６個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子を有する。ポリ（オキシアルキレン）基は、多くの場合、ポリ（オキシエチレン）であり、これはポリ（エチレンオキシド）又はポリ（エチレングリコール）と呼ばれることがある。
【００３８】
炭素環式Ｒ２基は単一の環を有する場合もあれば、又は縮合環若しくは二環状環等の複数の環を有する場合もある。各環は飽和、部分的に不飽和、又は不飽和であってよい。各環の炭素原子は、アルキル基で置換されている場合もあれば又は置換されていない場合もある。炭素環状基は、多くの場合、５〜１２個の炭素原子、５〜１０個の炭素原子、又は６〜１０個の炭素原子を有する。炭素環式基の例としては、フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、イソボルニル及びこれらに類するものが挙げられるが、これらに限定されない。これらの炭素環状基のいずれかは、１〜２０個の炭素原子、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ル基で置換され得る。
【００３９】
複素環Ｒ２基は、縮合環若しくは二環状環のような、単一の環又は複数の環を有し得る。各環は飽和、部分的に不飽和、又は不飽和であってよい。複素環基は、酸素、窒素、又は硫黄から選択される少なくとも１つのヘテロ原子を含有する。複素環状基は、多くの場合、３〜１０個の炭素原子及び１〜３個のへテロ原子、３〜６個の炭素原子及び１〜２個のへテロ原子、又は３〜５個の炭素原子及び１〜２個のへテロ原子を有する。複素環状環の例としては、テトラヒドロフルフリルが挙げられるが、これに限定されない。
【００４０】
第２のモノマーとして用いられる式（ＩＩＩ）の例示的なモノマーとしては、ベンジル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート（ＳＲ３３９及びＳＲ３４０の商品名でＳａｒｔｏｍｅｒから市販されているもの）、イソボルニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート（ＳＲ２８５及びＳＲ２０３の商品名でＳａｒｔｏｍｅｒから市販されているもの）、３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート（ＣＤ４２１及びＣＤ４２１Ａの商品名でＳａｒｔｏｍｅｒから市販されているもの）、並びにエトキシル化ノニルフェノールアクリレート（ＳＲ５０４、ＣＤ６１３及びＣＤ６１２の商品名でＳａｒｔｏｍｅｒから市販されているもの）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００４１】
その他の第２のモノマーの例としては、式（ＩＶ）のアルキル（メタ）アクリレートがある。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ３
（ＩＶ）
式（ＩＶ）中、基Ｒ１は水素又はメチルである。多くの実施形態において、Ｒ１は水素である。基Ｒ３は、１〜２０個の炭素原子、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、直鎖又は分枝状アルキルである。これらの第２のモノマーは、第２の相中で式（Ｉ）の第１のモノマーとは混和性を持つ傾向があるが、第１の相とは混和性を持たない。
【００４２】
式（ＩＶ）のアルキル（メタ）アクリレートの例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、２−メチルブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、４−メチル−２−ペンチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−メチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−オクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、２−プロピルヘプチル（メタ）アクリレート、イソトリデシル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、２−オクチルデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート及びヘプタデカニル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４３】
幾つかの実施形態では、モノマー組成物中のモノマーは、式（Ｉ）の第１のモノマーと、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、又はこれらの両方の第２のモノマーのみである。任意の好適な量の第１のモノマー及び第２のモノマーが使用され得るが、但し、モノマー組成物が少なくとも１０重量％の式（Ｉ）の第１のモノマーを含有することを条件とする。式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、又はこれらの両方の第２のモノマーを添加した場合、多孔質ポリマー粒子の疎水性が増大する傾向がある。モノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて１０〜９０重量％の第１のモノマー、及び１０〜９０重量％の第２のモノマーを含有する。例えば、第２の相は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて２０〜８０重量％の第１のモノマー及び２０〜８０重量％の第２のモノマー、２５〜７５重量％の第１のモノマー及び２５〜７５重量％の第２のモノマー、３０〜７０重量％の第１のモノマー及び３０〜７０重量％の第２のモノマー、又は４０〜６０重量％の第１のモノマー及び４０〜６０重量％の第２のモノマーを含有し得る。
【００４４】
調製したポリマー粒子の最終用途に応じて、モノマー組成物中に少なくとも１種の親水性第２のモノマーを含むのが望ましい場合がある。親水性第２のモノマーを添加した場合、ポリマー粒子が、水性試料等の水性材料に曝される用途に適したものになる傾向がある。加えて、親水性の第２のモノマーを使用することによって、例えば、湿式載置プロセスを使用して多孔質物品を調製する間、多孔質ポリマー粒子を水中に分散し易くすることができる。親水性第２のモノマーは、第１の相と混和性でないように選択される。これらのモノマーは式（Ｉ）の第１のモノマーと混和性であっても混和性でなくてもよい。
【００４５】
幾つかの親水性第２のモノマーの例としては、式（Ｖ）のヒドロキシル基含有モノマーがある。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ４
（Ｖ）
式（Ｖ）中、基Ｒ１は水素又はメチルである。多くの実施形態において、Ｒ１は水素である。基Ｒ４は、１つ以上のヒドロキシル基又は式−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（式中、ｑは少なくとも１に等しい整数である）の基で置換されたアルキルである。アルキル基は、典型的には、１〜１０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。ヒドロキシル基の数は、多くの場合、１〜３の範囲である。変数ｑは、多くの場合、１〜２０の範囲、１〜１５の範囲、１〜１０の範囲、又は１〜５の範囲である。多くの実施形態において、式（ＩＶ）の第２のモノマーは単一のヒドロキシル基を有する。
【００４６】
式（Ｖ）のモノマーの例としては、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、及び４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート）、２−ヒドロキシルブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ，ＵＳＡ）からＣＤ５７０、ＣＤ５７１及びＣＤ５７２）という商品名で市販されているモノマー、及びグリコールモノ（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４７】
親水性第２のモノマーの他の例としては、式（ＩＶ）のヒドロキシル基含有モノマーがある。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ５−Ｏ−Ａｒ
（ＶＩ）
式（ＶＩ）中、基Ｒ１は水素又はメチルである。多くの実施形態において、Ｒ１は水素である。基Ｒ５は、少なくとも１つのヒドロキシル基で置換されたアルキレンである。好適なアルキレン基は、多くの場合、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。アルキレン基Ｒ５は１〜３ヒドロキシル基で置換され得るが、多くの場合、単一のヒドロキシル基で置換される。基Ａｒは、６〜１０個の炭素原子を有するアリール基である。多くの実施形態において、Ａｒ基はフェニルである。式（ＩＶＶＩ）のモノマーの一例としては、２−ヒドロキシ−２−フェノキシプロピル（メタ）アクリレートがある。
【００４８】
第２のモノマーが、ヒドロキシル基含有モノマー（即ち、式（Ｖ）又は（ＶＩ）で表されるモノマー）である場合、式（Ｉ）の第１のモノマーと組み合わせることができるこのモノマーの量は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて２重量％以下である。約２重量％を超える式（Ｖ）又は（ＶＩ）の第２のモノマーを使用すると、結果として得られるポリマー粒子の多孔性が低下する傾向がある。
【００４９】
その他の親水性モノマーは、結果として得られるポリマー粒子の多孔性を低下させることなく、式（Ｖ）又は（ＶＩ）の第２のモノマーよりも多くの量で、第２のモノマーとして使用することが可能である。例えば、式（ＶＩＩ）のスルホン酸含有モノマーが、モノマー組成物中に式（ＩＩ）の第１のモノマー又はその塩と共に含まれ得る。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ６−ＳＯ３Ｈ
（ＶＩＩ）
式（ＶＩＩ）中、基Ｒ１は水素又はメチルである。多くの実施形態において、Ｒ１は水素である。基Ｒ６は、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（ＶＩＩ）のスルホン酸含有モノマーの例としては、スルホエチル（メタ）アクリレート及びスルホプロピル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。ｐＨ条件に応じて、これらの第２のモノマーはイオン（例えば、アニオン）特性を多孔質ポリマー粒子に付与し得る。対イオンは、多くの場合、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のようなカチオン、又はテトラアルキルアンモニウムイオンのようなアルキル置換アンモニウムイオンである。
【００５０】
第２のモノマーが式（ＶＩＩ）のスルホン酸含有モノマーである場合、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて最大２０重量％のこのモノマーを含有し得る。幾つかの実施形態では、モノマー組成物中のモノマーは、式（Ｉ）の第１のモノマー、及び式（ＶＩＩ）の第２のモノマーのみである。モノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて８０〜９９重量％の式（Ｉ）の第１のモノマー、及び１〜２０重量％の式（ＶＩＩ）の第２のモノマーを含有する。例えば、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて８５〜９９重量％の第１のモノマー及び１〜１５重量％の第２のモノマー、９０〜９９重量％の第１のモノマー及び１〜１０重量％の第２のモノマー、並びに９５〜９９重量％の第１のモノマー及び１〜５重量％の第２のモノマーを含有し得る。
【００５１】
他の実施形態では、モノマー組成物に、式（Ｉ）の第１のモノマー、及び２つの第２のモノマーが包含される。２つの第２のモノマーとは、式（ＶＩＩ）のもののようなスルホン酸含有モノマー、及び式（Ｖ）又は（ＶＩ）のもののようなヒドロキシル基含有モノマーである。ヒドロキシル基含有モノマーがスルホン酸含有モノマーと合わせられている場合、結果として得られるポリマー粒子の多孔率を実質的に低下させることなく、より多量のヒドロキシル基含有モノマーをモノマー組成物に添加することが可能である。即ち、ヒドロキシル基含有モノマーの量は、モノマー組成物中のモノマーの重量に基づいて２重量％を超える可能性がある。モノマー組成物は、多くの場合、８０〜９９重量％の式（ＩＩ）の第１のモノマーと、１〜２０重量％の第２のモノマーと、を含有し、第２のモノマーは、スルホン酸含有モノマーとヒドロキシル基含有モノマーとの混合物である。最大５０重量％、最大４０重量％、最大２０重量％、又は最大１０重量％の第２のモノマーは、ヒドロキシル基含有モノマーであり得る。
【００５２】
多孔質ポリマー粒子にイオン（例えば、アニオン）特性を付与し得る他の第２のモノマーは、カルボン酸基（−ＣＯＯＨ）を有する。そのようなモノマーの例としては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、及びβ−カルボキシエチルアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。カルボン酸基を有するモノマーが添加されている場合、このモノマーは、典型的には、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、又は５重量％以下の量で存在する。例えば、モノマー組成物は、多くの場合、８０〜９９重量％の式（Ｉ）の第１のモノマーと、第２のカルボン酸基を有する１〜２０重量％のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて８５〜９９重量％の第１のモノマーと１〜１５重量％の第２のモノマー、９０〜９９重量％の第１のモノマーと１〜１０重量％の第２のモノマー、及び９５〜９９重量％の第１のモノマーと１〜５重量％の第２のモノマーを含有し得る。
更に他の親水性モノマーは、式（ＶＩＩＩ）
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ７−Ｎ（Ｒ８）３＋Ｘ−
（ＶＩＩＩ）
のものであり、第四級アンモニウム基を有する。基Ｒ７は、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。基Ｒ８は、１〜４個の炭素原子、又は１〜３個の炭素原子を有するアルキルである。アニオンＸ−は、任意のアニオンであってもよいが、多くの場合、塩化物などのハロゲン化物である。あるいは、アニオンは硫酸塩であってもよく、２つのアンモニウム含有カチオン性モノマーと会合し得る。
【００５３】
例しては、（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、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）、並びに（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−アクリロ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−アクリロ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。ｐＨ条件に応じて、これらの第３のモノマーは、多孔質ポリマー粒子にイオン（例えば、カチオン）特性を付与し得る。
【００５４】
式（ＶＩＩＩ）の第２のモノマーが添加されている場合、このモノマーは、典型的には、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて２０重量％以下、１５重量％以下、１０重量％以下、又は５重量％以下の量で存在する。例えば、モノマー組成物は、多くの場合、８０〜９９重量％の式（Ｉ）の第１のモノマーと、１〜２０重量％の式（ＶＩＩＩ）の第２のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて８５〜９９重量％の第１のモノマーと１〜１５重量％の第２のモノマー、９０〜９９重量％の第１のモノマーと１〜１０重量％の第２のモノマー、及び９５〜９９重量％の第１のモノマーと１〜５重量％の第２のモノマーを含有し得る。
【００５５】
多くの場合、カルボン酸基若しくはその塩、スルホン酸基若しくはその塩、（例えば、式（ＶＩＩ）のもの）、又はアンモニア基（例えば、式（ＶＩＩＩ）のもの）を有するものなどにイオン性モノマーが添加されている場合、このイオン性モノマーは、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて１〜１０重量％の範囲内、１〜５重量％の範囲内、又は１〜３パーセントの範囲内のような少量で存在する。特に、約１０マイクロメートル未満、約５マイクロメートル未満、約４マイクロメートル未満、又は約３マイクロメートル未満の平均径を有する多孔質ポリマー粒子を調製することが望ましい場合、イオン性モノマー組成物中のより低い濃度のモノマーが好ましくあり得る。疎水性材料又は非イオン性材料を捕捉するためには、イオン性モノマーを全く含まない又は実質的に含まないモノマー組成物を有することが好ましい場合がある。本明細書で使用される場合、イオン性モノマーの量に関して、「実質的に含まない」とは、そのようなモノマーが意図的に添加されていないか、あるいはモノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて１重量％以下、０．５重量％以下、０．２重量％以下、又は０．１重量％以下の量で添加されていることを意味する。
【００５６】
幾つかの実施形態において、モノマー組成物は、式（Ｉ）の第１のモノマーのみを含有するか、又は式（Ｉ）の第１のモノマーと多孔質ポリマー粒子の疎水性を増大させるために添加される式（ＩＩＩ）の第２のモノマーとの混合物を含有することが好ましい。例えば、幾つかのモノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて１０〜９０重量％の第１のモノマーと、１０〜９０重量％の第２のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、２０〜８０重量％の第１のモノマー及び２０〜８０重量％の第２のモノマー、２５〜７５重量％の第１のモノマー及び２５〜７５重量％の第２のモノマー、３０〜７０重量％の第１のモノマー及び３０〜７０重量％の第２のモノマー、又は４０〜６０重量％の第１のモノマー及び４０〜６０重量％の第２のモノマーを含有し得る。
【００５７】
モノマー組成物は、少なくとも２つの重合性基を有する第３のモノマーを任意に含有し得る。重合性基は、典型的には、（メタ）アクリロイル基である。多くの実施形態において、第３のモノマーは２つ又は３つの（メタ）アクリロイル基を有する。第３のモノマーは、典型的には、第１の相とは混和性でなく、式（Ｉ）の第１のモノマーと混和性であっても混和性でなくてもよい。
【００５８】
幾つかの第３のモノマーは、ヒドロキシル基を有する。このようなモノマーは、式（Ｉ）の第１のモノマーのように架橋剤として機能し得るが、親水性の性質が増大したポリマー粒子を提供し得る。ヒドロキシル基含有第３のモノマーの例は、グリセロールジ（メタ）アクリレートである。
【００５９】
幾つかの第３のモノマーは、少なくとも３つの重合性基を有するように選択される。このような第３のモノマーを添加して、結果として得られるポリマー粒子により高い剛性を付与することができる。これらの第３のモノマーの添加により、水に曝されたときに、ポリマー粒子の膨潤が最小限に抑えられる傾向にある。好適な第３のモノマーとしては、エトキシル化（１５）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒからＳＲ９０３５という商品名で市販されているもの）、及びエトキシル化（２０）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒからＳＲ４１５という商品名で市販されているもの）などのエトキシル化リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート類；プロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒからＳＲ４９２という商品名で市販されているもの）、及びプロポキシル化（６）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒからＣＤ５０１という商品名で市販されているもの）などのプロポキシル化リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート類；トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒからＳＲ３６８及びＳＲ３６８Ｄという商品名で市販されているもの）などのトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート類；並びにプロポキシル化（３）グリセロールトリアクリレート（ＳａｒｔｏｍｅｒからＳＲ９０２０及びＳＲ９０２０ＨＰという商品名で市販されているもの）などのプロポキシル化グリセリルトリ（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６０】
第３のモノマーがモノマー組成物中に存在する場合、任意の好適な量を使用することが可能である。第３のモノマーは、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて２０重量％以下の量で使用される。幾つかの実施形態では、第３のモノマーの量は、１５重量％以下、１０重量％以下、又は５重量％以下である。
【００６１】
幾つかの実施形態では、モノマー組成物は、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも３５重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも４５重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％の少なくとも８０重量％、少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％の式（Ｉ）の第１のモノマーを含有する。モノマー組成物の残りの量は、上述の第２及び第３のモノマーの任意の組み合わせを含み得る。幾つかの実施形態において、任意の残りの量は、式（ＩＩＩ）のモノマーである。
【００６２】
モノマー組成物は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの総重量に基づいて１０〜１００重量％の第１のモノマーと、０〜９０重量％の第２のモノマーと、０〜２０重量％の第３のモノマーと、を含有する。例えば、モノマー組成物は、１０〜９０重量％の第１のモノマーと、１０〜９０重量％の第２のモノマーと、０〜２０重量％の第３のモノマーと、を含有し得る。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて１０〜８９重量％の第１のモノマーと、１０〜８９重量％の第２のモノマーと、１〜２０重量％の第３のモノマーと、を含有し得る。
【００６３】
モノマー組成物に加えて、第２の相は、ポロゲンとして機能するポリ（プロピレングリコール）を含有する。ポリ（プロピレングリコール）は第２の相中のモノマー組成物中で可溶性であるが、第１の相中では分散性である。言い方を変えれば、ポリ（プロピレングリコール）は第２の相と完全に混和し、第１の相とは部分的に混和する。モノマー組成物の重合後にポリ（プロピレングリコール）を除去し、ポリマー粒子中に孔（例えば空隙体積又は自由体積）を付与する。このポリ（プロピレングリコール）は重合性基を有さず（即ち、それはモノマーではない）、一般に、第２の相中で形成するポリマー粒子に共有結合していない。ポリ（プロピレングリコール）の幾らかは重合生成物中に同伴されると考えられる。更に、重合生成物が第２の相中に形成されると、ポリ（プロピレングリコール）の幾らかが第１の相と第２の相との間の界面に配置されると考えられる。形成する重合生成物の表面にポリ（プロピレングリコール）が存在することで、表面多孔性を有するポリマー粒子が形成される。表面多孔性は、図１等のポリマー粒子の電子顕微鏡写真から確認することができる。
【００６４】
第２の相は、最大５０重量％のポリ（プロピレングリコール）を含有し得る。より多くの量のポリ（プロピレングリコール）が使用される場合、第２の相中に含まれるモノマー組成物の量は、均一に形作られるポリマー粒子を形成するには不十分な場合がある。多くの実施形態において、第２の相は、第２の相の総重量に基づいて４５重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、３０重量％以下、又は２５重量％以下のポリ（プロピレングリコール）を含有し得る。第２の相は、典型的には、少なくとも５重量％のポリ（プロピレングリコール）を含有する。より少ない量のポリ（プロピレングリコール）が使用される場合、結果として得られるポリマー粒子の多孔性は不十分な場合がある。第２の相は、典型的には、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％のポリ（プロピレングリコール）を含有し得る。幾つかの実施形態では、第２の相は、第２の相の総重量に基づいて、５〜５０重量％、１０〜５０重量％、１０〜４０重量％、１０〜３０重量％、２０〜５０重量％、２０〜４０重量％、又は２５〜３５重量％のポリ（プロピレングリコール）を含有する。
【００６５】
幾つかの実施形態では、第２の相は、第２の相の総重量に基づいて５０〜９０重量％のモノマー組成物と１０〜５０重量％のポリ（プロピレングリコール）、６０〜９０重量％のモノマー組成物と１０〜４０重量％のポリ（プロピレングリコール）、５０〜８０重量％のモノマー組成物と２０〜５０重量％のポリ（プロピレングリコール）、又は６０〜８０重量％のモノマー組成物と２０〜４０重量％のポリ（プロピレングリコール）を含有する。
【００６６】
モノマー組成物及びポリ（プロピレングリコール）に加えて、第２の相は、多くの場合、モノマー組成物のフリーラジカル重合のための反応開始剤を含有する。本分野において既知の任意の好適な反応開始剤が使用され得る。反応開始剤は、熱反応開始剤、光反応開始剤、又はこれらの両方であり得る。使用される特定の反応開始剤は、多くの場合、第２の相中での溶解度に基づいて選択される。反応開始剤は、多くの場合、モノマー組成物中のモノマーの重量に基づいて０．１〜５重量パーセント、０．１〜３重量％、０．１〜２重量％、又は０．１〜１重量％の濃度で使用される。
【００６７】
熱反応開始剤が反応混合物に添加される場合、ポリマー粒子は室温（即ち、２０〜２５℃）又は高温で形成され得る。重合に必要な温度は、多くの場合、使用される特定の熱反応開始剤に依存する。熱反応開始剤の例としては、有機過酸化物及びアゾ化合物が挙げられる。
【００６８】
光反応開始剤が反応混合物に添加されると、化学線の適用によりポリマー粒子が形成され得る。好適な化学線としては、赤外線領域、可視領域、紫外線領域の電磁放射線、又はそれらの組み合わせが挙げられる。
【００６９】
紫外線領域において好適な光反応開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル（例えば、ベンゾインメチルエーテル、及びアニソインメチルエーテルのような置換ベンゾインアルキルエーテル）、フェノン（例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンなどの置換アセトフェノン及び２−メチル２−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換α−ケトール）、ホスフィンオキシド、ポリマー光反応開始剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７０】
市販の光反応開始剤としては、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３で市販）、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシドと２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンとの混合物（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＤＡＲＯＣＵＲ４２６５で市販）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１で市販）、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドと１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとの混合物（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８００で市販）、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドの混合物（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ１７００で市販）、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７で市販）、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４で市販）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ３６９で市販）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９で市販）、エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィネート（例えば、ＢＡＳＦ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ、ＮＣ）から商品名ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ−Ｌで市販）、及び２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド（例えば、ＢＡＳＦ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から商品名ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯで市販）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７１】
反応混合物は、多くの場合、少なくとも５重量％の第２の相（分散相）と、最大９５重量％の第１の相（連続相）と、を含む。幾つかの実施形態では、反応混合物は、５〜４０重量％の第２の相と６０〜９５重量％の第１の相、５〜３０重量％の第２の相と７０〜９５重量％の第１の相、１０〜３０重量％の第２の相と７０〜９０重量％の第１の相、又は５〜２０重量％の第２の相と８０〜９５重量％の第１の相を含有する。重量％は、反応混合物の総重量に基づいている。
【００７２】
ポリマー粒子又はビーズを調製するために、液滴の第２の相を第１の相中に形成する。第２の相の成分は、多くの場合、第１の相の添加前に混合される。例えば、モノマー組成物、反応開始剤、及びポリ（プロピレングリコール）が一緒にブレンドされ、次に、第２の相であるこのブレンドされた組成物が第１の相に添加され得る。結果として得られる反応混合物は、多くの場合、高剪断下で混合されて、微小エマルジョンを形成する。分散している第２の相の液滴の大きさは、剪断力の量又は混合速度によって制御され得る。液滴の大きさは、重合前に光学顕微鏡下に混合物のサンプルを設置することによって決定され得る。任意の所望の液滴の大きさが使用され得るが、平均液滴直径は、多くの場合、２００マイクロメートル未満、１００マイクロメートル未満、５０マイクロメートル未満、２５マイクロメートル未満、１０マイクロメートル未満、又は５マイクロメートル未満である。例えば、平均液滴直径は、１〜２００マイクロメートル、１〜１００マイクロメートル、５〜１００マイクロメートル、５〜５０マイクロメートル、５〜２５マイクロメートル、又は５〜１０マイクロメートルの範囲内であり得る。
【００７３】
光開始剤が使用される場合、反応混合物は、多くの場合、所望の化学線によって貫通され得る厚さで非反応性表面上に広げられる。反応混合物は、液滴の合着を引き起こさない方法を用いて広げられる。例えば、反応混合物は押し出し方法を用いて形成され得る。多くの場合、化学線は電磁スペクトルの紫外線領域内である。紫外線が反応混合物層の上部表面からのみ適用される場合、層の厚さは最大約１０ミリメートルであり得る。反応混合物層が上部表面及び下部表面の両方から紫外線に曝される場合、その厚さは最大約２０ｍｍ等、より大きくてもよい。反応混合物は、モノマー組成物を反応させてポリマー粒子を形成するのに十分な時間、化学線に供される。反応混合物層は、化学線源の強度及びその反応混合物層の厚さに応じて、多くの場合、５分以内、１０分以内、２０分以内、３０分以内、４５分以内、又は１時間以内に重合される。
【００７４】
熱反応開始剤が使用される場合、液滴は、反応混合物を混合し続けながら重合され得る。あるいは、反応混合物は、任意の所望の厚さになるように非反応性表面上に広げられ得る。反応混合物層は、上部表面から、下部表面から、又は両方から加熱されて、ポリマー粒子を形成し得る。その厚さは、多くの場合、紫外線等の化学線の使用を伴うその使用に相当するように選択される。
【００７５】
多くの実施形態では、光反応開始剤は、より低い温度が重合に使用され得るため、熱反応開始剤よりも好ましい。即ち、紫外線等の化学線を使用して、熱反応開始剤での使用に必要とされる温度に感受性であり得る反応混合物の様々な成分の分解を最小限に抑えることができる。更に、熱反応開始剤の使用に典型的に関連する温度は、第１の相と分散している第２の相との間の反応混合物の様々な成分の溶解度を不必要に変更し得る。
【００７６】
重合反応中に、モノマー組成物は、第１の相中に懸濁された第２の相の液滴中で反応する。重合が進行すると、第２の相中に含まれるポリ（プロピレングリコール）が重合生成物中に部分的に同伴される。ポリ（プロピレングリコール）の幾らかの部分が連鎖移動反応によりポリマー生成物に共有結合することが可能であるが、ポリ（プロピレングリコール）がポリマー生成物に結合していないことが好ましい。重合生成物は粒子の形態である。幾つかの実施形態では、粒子は、比較的均一な寸法及び形状を有するポリマービーズである。
【００７７】
重合生成物（即ち、同伴されたポリ（プロピレングリコール）を含有するポリマー粒子）の形成後、重合生成物が第１の相から分離され得る。任意の好適な分離方法が使用され得る。例えば、第１の相の粘度を低下させるために、多くの場合、水が添加される。重合生成物の粒子はデカンテーション、濾過、又は遠心分離によって他の成分から分離することができる。重合生成物の粒子は、これらを水中で懸濁させ、デカンテーション、濾過、又は遠心分離により再度回収することにより更に洗浄することができる。
【００７８】
次に、重合生成物の粒子は、１つ以上の洗浄工程に供されて、ポリ（プロピレングリコール）ポロゲンを除去することができる。ポリ（プロピレングリコール）の除去に好適な溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、トルエン、及びエタノール、ｎ−プロパノール、又はイソプロパノール等のアルコール類が挙げられる。言い方を変えれば、同伴されたポリ（プロピレングリコール）は、溶媒抽出法を用いて重合生成物から除去される。ポリ（プロピレングリコール）がかつて存在していた場所に孔が作成される。
【００７９】
多くの実施形態において、結果として得られる多孔質ポリマー粒子（ポリ（プロピレングリコール）ポロゲンの除去後の重合生成物）は、２００マイクロメートル未満、１００マイクロメートル未満、５０マイクロメートル未満、２５マイクロメートル未満、１０マイクロメートル未満、又は５マイクロメートル未満の平均直径を有する。例えば、多孔質ポリマー粒子は、１〜２００マイクロメートル、１〜１００マイクロメートル、１〜５０マイクロメートル、１〜２５マイクロメートル、１〜１０マイクロメートル、又は１〜５マイクロメートルの範囲内の平均直径を有し得る。粒子は、多くの場合、ビーズの形態である。
【００８０】
ポリマー粒子は、通常、粒子表面に分布する複数の孔を有する。幾つかの実施形態では、ポリマー粒子は、粒子表面に分布する複数の孔を有することに加えて、中空である。ポリ（プロピレングリコール）ポロゲンの除去後、結果として得られるポリマー粒子は、主に水である第１の相を使用して調製されたポリマー粒子よりも多孔性である傾向がある。
【００８１】
多孔質物品は、繊維性多孔質マトリックス内に分散された多孔質ポリマー粒子を含む。繊維性多孔質マトリックスは、織布又は不織布のいずれかであり得る。多くの実施形態において、多孔質物品は、不織繊維性多孔質マトリックス内で網の目に絡んだ多孔質ポリマー粒子を含む。不織繊維性多孔質マトリックスは、多くの場合、紡織又は編み合わせではなく、織り交ぜた（interlaid）繊維の層の形態である。不織繊維性多孔質マトリックスは、例えば、エアレイド技術、メルトブロー加工又はスパンボンド加工の他、毛羽立て加工、湿式積層、及びこれらの組み合わせのようなスパンボンド積層技術などの任意の好適なプロセスにより、調製することが可能である。幾つかの用途では、スパンレイド又は湿式載置技術により繊維性不織布マトリックスを調製することが好ましい場合がある。
【００８２】
不織繊維性多孔質マトリックスの調製に用いるのに適した繊維は、通常、放射線及び／若しくは様々な溶剤に対して安定なものなどのパルプ化可能な（pulpable）又は押し出し可能な繊維である。有用な繊維としては、ポリマー繊維、無機繊維、及びこれらの組み合わせが挙げられる。多くの実施形態において、繊維はポリマー繊維を含み、多くの場合、複数の異なる種類のポリマー繊維を含む。例えば、ポリマー繊維のうちの少なくとも幾つかは、ある程度の親水性を呈するように選択され得る。
【００８３】
好適なポリマー繊維としては、（動物若しくは植物源由来の）天然ポリマー及び／又は合成ポリマー（熱可塑性及び溶媒分散性ポリマーを含む）から作製されたものが挙げられる。有用なポリマーとしては、ウール；シルク；セルロース系ポリマー類（例えば、セルロース、レーヨンのようなセルロース誘導体など）；フッ化ポリマー類（例えば、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（フッ化ビニリデン−コ−ヘキサフルオロプロピレンのようなフッ化ビニリデンのコポリマー、ポリ（エチレン−コ−クロロトリフルオロエチレン）のようなクロロトリフルオロエチレンのコポリマーなど）；塩素化ポリマー類；ポリオレフィン類（例えば、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とのコポリマー、αオレフィンのコポリマー（例えばエチレン又はプロピレンと１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン及び１−デセンとのコポリマー、例えば、ポリ（エチレン−コ−１−ブテン、ポリ（エチレン−コ−１−ブテン−コ−１−ヘキセン））など）；ポリ（イソプレン）類；ポリ（ブタジエン）類；ポリアミド類（例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，１２、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）、ポリカプロラクタムなど）；ポリイミド類（例えば、ポリ（ピロメリットイミド）など）；ポリエーテル類；ポリ（エーテルスルホン）類（例えば、ポリ（ジフェニルエーテルスルホン）、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）など）；ポリ（スルホン）類；ポリ（ビニルアセテート）のようなポリ（ビニルエステル）類；ビニルアセテートのコポリマー類（例えば、ポリ（エチレン−コ−ビニルアセテート）、アセテート基のうちの少なくとも幾つかが加水分解されてポリ（エチレン−コ−ビニルアルコール）をはじめとする様々なポリ（ビニルアルコール類）が提供されているコポリマー類、及びこれらに類するもの）；ポリ（ホスファゼン）類；ポリ（ビニルエーテル）類；ポリ（ビニルアルコール）類；ポリアラミド類（例えば、ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥが「ＫＥＶＬＡＲ」という商品名で販売しているポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）及び繊維のようなパラ−アラミド類、例えば、「ＫＥＶＬＡＲ  １Ｆ３０６」及び「ＫＥＶＬＡＲ  １Ｆ６９４」（両方とも少なくとも４ｍｍの長さのアラミド繊維を含む）のようなパルプを構成する繊維の長さに基づいて様々なグレードで市販されているパルプ類；及びこれらに類するもの）；ポリ（カーボネート）類；及びこれらに類するもの；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００８４】
幾つかの実施形態では、疎水性及び親水性ポリマー繊維の混合物が使用される。例えば、繊維性多孔質マトリックスは、ポリアミド及びポリスルホンのような親水性繊維と、ポリオレフィンのような疎水性繊維との混合物を含み得る。幾つかの具体例では、ポリマー繊維は、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスルホン、及びこれらの組み合わせを含む。更により具体的な例としては、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００８５】
好適な無機繊維としては、ガラス、セラミックス、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも１種類の無機材料を含むものが挙げられる。これらの繊維を加えることにより、多くの場合、繊維性多孔質マトリックスを強化することが可能である。例えば、無機繊維を含有する多孔質マトリックス層は、多くの場合、壊れることなく、屈曲、折り畳み、又はプリーツ状にすることが可能である。有用な無機繊維としては、例えば、繊維ガラス（例えば、Ｅガラス、Ｓガラスなど）、セラミック繊維（例えば、金属酸化物（アルミナなど）、炭化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素などで製造された繊維）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用なセラミック繊維は、少なくとも部分的に結晶性であり得る（認識可能なＸ線粉末回折図形を示す、又は結晶質相及び非晶質（ガラス）相の両方を含有する）。幾つかの用途において、無機繊維は、繊維ガラス及びこれらの組み合わせを含む。
【００８６】
不織繊維性多孔質マトリックスの形成に用いられる繊維は、特定用途（例えば、特定の種類の試料）にとって十分な構造的一体性及び十分な多孔性を有する多孔質マトリックスを提供できる長さ及び直径のものであり得る。繊維の長さは、多くの場合、少なくとも約０．５ミリメートル、少なくとも１つのミリメートル、少なくとも２ミリメートル、少なくとも３ミリメートル、少なくとも４ミリメートル、少なくとも６ミリメートル、少なくとも８ミリメートル、少なくとも１０ミリメートル、少なくとも１５ミリメートル、少なくとも２０ミリメートル、少なくとも２５ミリメートル、又は少なくとも３０ミリメートルである。繊維の直径は、例えば、少なくとも１０マイクロメートル、少なくとも２０マイクロメートル、少なくとも４０マイクロメートル、又は少なくとも６０マイクロメートルであり得る。繊維の長さ及び直径は、繊維の性質及び用途のタイプなどの要因によって異なる。
【００８７】
多孔質ポリマー粒子の捕捉を促進する目的で、及び／又は大きい表面積を確保する目的で、不織布の形成に用いる繊維、繊維性多孔質マトリックスは、多くの場合、（例えば、主繊維が多くのより小さな結合フィブリルで取り囲まれた形態の）少なくとも１つのフィブリル化繊維を含有する。主繊維は、一般に、０．５ミリメートル〜５ミリメートルの範囲内の長さ、及び１マイクロメートル〜２０マイクロメートルの範囲内の直径を有し得る。フィブリルは、典型的には、μｍ未満の直径を有し得る。多くの実施形態において、フィブリル化繊維は、ポリエチレン又はポリプロピレンのようなポリオレフィンから調製される。
【００８８】
不織繊維性多孔質マトリックスは、複数の異なる種類の繊維を含有し得る。幾つかの実施形態において、多孔質マトリックスは、２、３、４種類、又は更にはより多くの異なる種類の繊維を使用して形成され得る。例えば、強度及び一体性をもたせるためにナイロン繊維を加えることができる一方、粒子を捕捉するためにフィブリル化ポリエチレンを加えることができる。加えて、ナイロン繊維が親水性特性をもたらすのに対して、フィブリル化ポリエチレンは多孔質マトリックスに疎水性特性をもたらす。フィブリル化繊維及び非フィブリル化繊維を組み合わせて使用した場合、フィブリル化繊維と非フィブリル化繊維との重量比は、多くの場合、少なくとも１：２、少なくとも１：１、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも５：１、又は更には少なくとも８：１である。
【００８９】
不織繊維性多孔質マトリックスは、多くの場合、少なくとも１つのポリマーバインダーを更に含有する。好適なポリマーバインダーは、比較的不活性な（繊維又は多孔質ポリマー粒子のいずれかと化学的相互作用をほとんどあるいは全く示さない）天然及び合成ポリマー材料を含む。有用なポリマーバインダーとしては、ポリマー樹脂（例えば、粉末及びラテックスの形態）、ポリマーバインダー繊維、及び同類物、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００９０】
不織繊維性多孔質マトリックスに好適なポリマー樹脂としては、天然ゴム、ネオプレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、及びこれらの組み合わせが挙げることができるが、これらに限定されない。多くの実施形態において、ポリマー樹脂は、アクリレート樹脂を含む。
【００９１】
好適なポリマーバインダー繊維には、接着専用タイプの繊維、及び２成分繊維が含まれる。接着専用タイプの繊維の例としては、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ，ＵＳＡ）からＫＯＤＥＬ（例えば、ＫＯＤＥＬ  ４３ＵＤ）という商品名で市販されているものが挙げられる。２成分繊維は、例えば、並列形態、シース−コア形態などであり得る。並列２成分繊維の例には、ポリオレフィン、熱結合された２成分繊維、Ｃｈｉｓｓｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）からＣＨＩＳＳＯ（例えば、ＣＨＩＳＳＯ  ＥＳ）という商品名で市販されているものがある。シース−コア２成分繊維の例には、Ｕｎｉｔｉｋａ  Ｌｔｄ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）からＭＥＬＴＹ（例えば、ＭＥＬＴＹ  ４０８０）という商品名で市販されているもの、及びＭｉｎｉｆｉｂｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｉｔｙ，ＴＮ）から市販されている、エチルビニルアセテート（シース）及びポリプロピレン（コア）製のものがある。バインダーは、シース−コア２成分繊維のシース部分である。
【００９２】
不織繊維性多孔質マトリックスは、多くの場合、ポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、及びポリマーバインダーの混合物を含む。幾つかの特定の実施形態において、不織繊維性多孔質マトリックスは、ナイロン繊維、フィブリル化ポリエチレン繊維、ガラス繊維、及びポリマーバインダー繊維の混合物（例えば、シース−コアの２成分繊維）を含有する。幾つかの実施例では、不織繊維性多孔質マトリックスは、４０〜８０重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、１０〜３０重量％のナイロン繊維、５〜２０重量％のガラス繊維、及び５〜２０重量％のポリマーバインダー繊維を含有する。他の実施例では、不織繊維性多孔質マトリックスは、５０〜７０重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、１０〜２５重量％のナイロン繊維、５〜１５重量％のガラス繊維、及び５〜２０重量％のポリマーバインダー繊維を含有する。更に他の例では、繊維性多孔質マトリックスは、５５〜６５重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、１０〜２０重量％のナイロン繊維、５〜１５重量％のガラス繊維、及び１０〜２０重量％のポリマーバインダー繊維を含有する。
【００９３】
多くの実施形態において、繊維性多孔質マトリックスは、繊維及びバインダーのみを含有する。例えば、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９８重量％、少なくとも９９重量％、又は少なくとも９９．５重量％の乾燥繊維性多孔質マトリックスは、繊維又はバインダーのいずれかである。
【００９４】
多孔質物品は、繊維性多孔質マトリックス、及び繊維性多孔質マトリックス全体に分散された多孔質ポリマー粒子の両方を含む。多くの実施形態において、多孔質物品は、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて少なくとも１０重量％の多孔質ポリマー粒子を含有する。多孔質ポリマー粒子の量が約１０重量％未満の場合、多孔質物品が標的材料を流体ストリームから効率的に分離するのに十分な多孔質ポリマー粒子を含有していない可能性がある。幾つかの実施例では、多孔質物品は、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％の多孔質ポリマー粒子を含有する。
【００９５】
他方、多孔質物品は、通常、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて５５重量％以下の多孔質ポリマー粒子を含有する。多孔質ポリマー粒子の量が約５５重量％を超える場合、多孔質物品が十分な量の繊維性多孔質マトリックスを含有していない可能性がある。つまり、その多孔質物品が流体ストリームと接触した際に、流体ストリームを一体的に保持するための強度が十分に発揮されない可能性がある。幾つかの実施例において、多孔質物品は、多孔質物品の総重量に基づいて５０重量％以下、４５重量％以下、又は４０重量％以下の多孔質ポリマー粒子を含有する。
【００９６】
言い方を変えれば、多孔質物品は、多くの場合、１０〜５５重量％の多孔質ポリマー粒子、及び４５〜９０重量％の繊維性多孔質マトリックス、１５〜５０重量％の多孔質ポリマー粒子、及び５０〜８５重量％の繊維性多孔質マトリックス、２０〜５０重量％の多孔質ポリマー粒子、及び５０〜８０重量％の繊維性多孔質マトリックス、２０〜４５重量％の多孔質ポリマー粒子、及び５５〜８０重量％の繊維性多孔質マトリックス、２５〜４０重量％の多孔質ポリマー粒子、及び６０〜７５重量％の繊維性多孔質マトリックス、又は３０〜４０重量％の多孔質ポリマー粒子、及び６０〜７０重量％の繊維性多孔質マトリックスを含有する。この量は、多孔質物品の総乾燥重量に基づいている。
【００９７】
多くの実施形態において、多孔質物品（乾燥時）は、多孔質ポリマー粒子及び繊維性多孔質マトリックスのみを含有する。例えば、多孔質物品は、乾燥時、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９８重量％、少なくとも９９重量％、又は少なくとも９９．５重量％の結合済み多孔質ポリマー粒子、及び繊維性多孔質マトリックスを含有する。
【００９８】
繊維性多孔質マトリックスに含まれる任意のポリマーバインダーは、多孔質物品内の多孔質ポリマー粒子に実質的に付着しないことが好ましい。換言すれば、多孔質物品を走査電子顕微鏡で調べると、多孔質ポリマー粒子の合計表面積の５パーセント未満がポリマーバインダーで被覆されている。例えば、多孔質ポリマー粒子の合計表面積の４パーセント未満、３パーセント未満、２パーセント未満、又は更には１パーセント未満が、ポリマーバインダーで被覆される。
【００９９】
第２の態様では、多孔質物品を製造する方法が提供される。本方法は、ａ）複数の多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、ｂ）多孔質ポリマー粒子を繊維性多孔質マトリックス全体に分散させる工程と、を含む。多孔質ポリマー粒子は、上述のものと同じであり、上述の方法を使用して調製され得る。任意の好適な方法を使用することで、多孔質ポリマー粒子を繊維性多孔質マトリックス全体に分散させることができる。多くの実施形態において、多孔質ポリマー粒子は、繊維性多孔質マトリックス内で網の目に絡んでいる。
【０１００】
１つの特定の方法では、多孔質物品は、湿式積層又は「湿式載置」プロセスを使用して調製される。このプロセスで形成される分散液は、（ａ）複数の繊維、（ｂ）複数の多孔質ポリマー粒子、（ｃ）任意のポリマーバインダー、及び（ｄ）水、水混和性の有機溶剤、又はこれらの混合物などの分散用液を含有する。繊維、多孔質ポリマー粒子、及びポリマーバインダー成分が一緒に分散用液中に分散されてもよい。あるいは、これらの成分のうちの１つ以上が、他の成分が導入される前に分散されてもよい。幾つかの実施形態において、繊維（例えば、疎水性繊維）は、添加剤、表面処理剤、又は化学基を有し、分散用液中での繊維の分散を容易にする。例えば、ポリオレフィン系繊維は、無水マレイン酸又は無水コハク酸官能基を有してもよく、又はポリエチレン繊維を調製するために溶解プロセス中に好適な界面活性剤が添加されてもよい。
【０１０１】
湿式載置プロセスは、多くの場合、繊維の少なくとも一部分にポリマーバインダーを少なくとも部分的に堆積させる工程と、分散液から分散用液を除去する工程と、を更に含む。繊維上へのポリマーバインダーの堆積は、ポリマーバインダーの性質に応じて、分散用液の除去若しくは脱水工程の前又は後のいずれかに行うことができる。例えば、ポリマーラテックスがポリマーバインダーとして使用される場合、多孔質ポリマー粒子が添加される前又は添加された後、及び脱水工程の前に、ポリマーラテックスを繊維上に沈降させることが可能である。最初の脱水後、熱を加えて脱水を完了し、結果として得られる堆積ラテックスを固めることができる。ポリマーバインダー繊維がポリマーバインダーとして使用される場合、一般的には、最初に脱水を行った後、熱を加えて、脱水を完了させ、かつポリマーバインダー繊維を融解させる（それにより繊維上にポリマーバインダーを堆積させる）ことができる。
【０１０２】
１種類以上の補助剤又は添加剤がこの種の多孔質物品を調製する際に使用され得る。有用な補助剤としては、加工助剤（例えば、ポリマーバインダーの繊維上への沈降を助けることができる、アルミン酸ナトリウム及び硫酸アルミニウムなどの沈降剤）、並びに結果として得られる多孔質物品の全体的性能を高めることができる物質などが挙げられる。そのような補助剤（使用した場合）の存在し得る量は、例えば、多孔質物品（例えば、繊維、多孔質ポリマー粒子及びポリマーバインダー）の総乾燥重量に基づいて５重量％、最大４重量％、最大３重量％、最大１重量％、又は最大０．５重量％の量であり得る。多孔質物品中に含まれ得る多孔質ポリマー粒子の量を最大限にするように、補助剤の総量は、典型的には、可能な限り少量に抑えられるように選択される。
【０１０３】
もう１つの特定の湿式載置プロセスでは、分散用液（例えば、水、水混和性の有機溶剤、例えばアルコール、又はこれらの混合物）の存在下で繊維（例えば、短繊維）が容器内でブレンドされて、スラリーを形成することができる。スラリーが形成された後、多孔質ポリマー粒子、ポリマーバインダー、及び任意の沈降剤（例えば、ミョウバンのようなｐＨ調整剤）がスラリーに添加され得る。
【０１０４】
当該技術分野において既知のハンドシート法（hand-sheetmethod）を用いて湿式載置プロセスが実行されるときに、３つの成分（即ち、繊維、ポリマーバインダー、及び多孔質ポリマー粒子）を分散液に添加する順序が濃縮デバイスの最終的な性能に重大な影響を及ぼすことは見出されなかった。ポリマーバインダーがラテックスである場合、多孔質ポリマー粒子が添加された後にポリマーバインダーを添加することが好ましくあり得る。このような後の添加が、多孔質マトリックスの繊維に対する多孔質ポリマー粒子の接着を改善し得る。他のポリマーバインダーの場合、多孔質ポリマー粒子が添加される前に、多孔質マトリックスに添加することが好ましくあり得る。多孔質ポリマー粒子の孔がポリマーバインダーで遮断されるのを回避するために、ポリマーバインダーの選択肢及び量を慎重に選択する必要がある。
【０１０５】
形成後、分散混合物は、型に注がれてもよく、この型の底部はスクリーンで被覆されてもよい。分散用液は、（濡れたシートの形態の）混合物からスクリーンを通して排水させることができる。十分な量の液体が排水された後、一般に、濡れたシートが成形型から取り外されて、加圧、加熱、又はこれらの２つの組み合わせによって乾燥され得る。一般的に、圧力は、約３００〜約６００ｋＰａの範囲内である。湿潤シートの乾燥に用いられる温度は、９０℃〜２００℃の範囲内、１００℃〜１７５℃の範囲内、１００℃〜１５０℃の範囲内、又は９０℃〜１２０℃の範囲内であり得る。乾燥によって、多くの場合、全ての又は大部分の分散用液（例えば、分散液を形成するために加えられた分散液の量に基づいて最大８５重量％、最大９０重量％、最大９５重量％、最大９８重量％、又は最大９９重量％の分散用液）が除去される。湿式載置プロセスにおいてポリマーバインダー繊維がポリマーバインダーとして使用される場合、典型的には、沈降剤は不要であり、加えられる熱を用いてポリマーバインダー繊維を融解することができる。
【０１０６】
結果として得られる多孔質物品は、少なくとも０．１ミリメートル、少なくとも０．２ミリメートル、少なくとも０．５ミリメートル、少なくとも０．８ミリメートル、少なくとも１ミリメートル、少なくとも２ミリメートル、少なくとも４ミリメートル、又は少なくとも５ミリメートルの平均厚さを有する乾燥シートである。平均厚さは、多くの場合、最大２０ミリメートル、最大１５ミリメートル、最大１２ミリメートル、又は最大１０ミリメートルである。所望される場合、カレンダ加工を用いることにより、乾燥シートの加圧又は溶着を更に行うことが可能である。
【０１０７】
多孔質物品において、多孔質ポリマー粒子は、利用される繊維の性質に応じて、化学的相互作用（例えば、化学結合）又は物理的相互作用（例えば、吸着若しくは機械的捕捉）のいずれかにより、繊維性多孔質マトリックス内に捕捉することができる。
【０１０８】
多孔質ポリマー粒子は、多くの場合、多孔質物品内の繊維性多孔質マトリックス全体に本質的に均一に分散されることが好ましい。
【０１０９】
一般に、乾燥多孔質物品の平均孔径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定した場合、０．１〜１０マイクロメートルの範囲内であり得る。２０〜８０容量パーセントの範囲、又は４０〜６０容量パーセントの範囲内にある空隙体積は、有用であり得る。乾燥多孔質物品の多孔性を、繊維混合物中に直径又は剛性がより大きい繊維を使用することによって修正する（増加させる）ことができる。
【０１１０】
多孔質物品は可撓性であり得る（例えば、０．７５インチ（直径約２ｃｍ）のコアに巻き付けられた多孔質シートであってもよい）。この可撓性により、シートをプリーツ状にしたり、又は丸めたりすることが可能となり得る。多孔質シートは、開孔構造を有し、この細孔構造によって、試料（例えば、液体試料のような流体ストリーム）の通過に対する抵抗力が最小限に抑えられる傾向がある。抵抗力が最小限に抑えられるため、比較的高い背圧を発生させることなく、比較的高容量の液体を比較的速く通すことができる。
【０１１１】
カレンダ加工されていない多孔質シートは、所望の大きさに切断され、分離装置内で使用され得る。所望により（例えば、シート全体の有意な圧力低下が懸念事項ではない場合）、多孔質シートをカレンダ加工して、使用前にその引張り強度を増大させることができる。多孔質物品をプリーツ状にする必要のある場合、乾燥及びカレンダ加工が典型的には回避される。
【０１１２】
多孔質物品を使用して、標的材料を試料から分離することができる。例えば、多孔質物品を使用して、試料から微生物（即ち、細胞検体）を濃縮することができる。多孔質物品を試料と接触させるための任意の方法が使用され得る。例えば、多孔質物品を試料中に浸漬させてもよく、試料を多孔質物品上に注いでもよく、試料を多孔質物品を含有する管若しくはウエル中に注いでもよく、又は試料を多孔質物品上若しくは中に通してもよい。試料が多孔質物品全体に分散された多孔質ポリマー粒子と接触するような様式で、試料が多孔質物品と接触することが好ましい。
【０１１３】
第３の態様では、分離装置が提供される。分離装置は、ａ）流体ストリームを容器に通す入口及び出口を有する容器と、ｂ）容器内に配置された多孔質物品と、を備える。多孔質物品は、上述のものと同じである。任意の好適な容器を使用することが可能である。容器及び多孔質物品の両方が、所望される任意の大きさを有し得る。多くの実施形態において、多孔質物品が、容器の少なくとも２５容量パーセント、少なくとも５０容量パーセント、又は少なくとも７５容量パーセントを充填する。
【０１１４】
幾つかの実施形態において、容器は、多孔質物品を含有するカラム又はカートリッジ（例えば、フィルタカートリッジ）である。流体ストリームは、カラム又はカートリッジの第１の端部に入り、カラム又はカートリッジの第２の端部から出る。流体ストリームは、カラム又はカートリッジ内に入っている間、多孔質物品と接触する。一実施例において、分離装置は、シリンジフィルタのようなフィルタの形態である。試料がシリンジ内に設置し、その後、多孔質物品を含有するフィルタに通す。分離装置のうちのいずれにおいても、流体ストリームは、多孔質物品上、多孔質物品中、又はこれらの両方を通ることができる。フィルタは、１枚以上の多孔質物品シートを収容することができる。複数の層の多孔質シートを使用することによって、標的材料を拘束する能力を高めることができる。分離装置内に含まれる多孔質物品の量は、多くの場合、特定の試料の標的材料を分離（例えば、捕捉又は濃縮）するのに十分であるように選択される。
【０１１５】
所望される場合、分離装置は、例えば、１つ以上のプレフィルタ（例えば、試料を多孔質物品の中に通す前に試料から比較的大きい食物粒子を除去するため）、多孔質物品の支持体又はベース（例えば、フリット又はグリッドの形態）、又は分離装置全体に圧力差を加えるためのマニホールド（例えば、試料を多孔質物品の中に通すのを助けるため）などの１つ以上の他の構成要素を更に含有し得る。
【０１１６】
所望される場合、分離装置は、使用前に（例えば、制御された熱、エチレンオキシドガス、又は放射線で）滅菌されてもよく、検出エラーを引き起こし得る試料のいかなる汚染も低減又は防止することができる。これは、標的材料が微生物である場合に、特に有用である。
【０１１７】
任意の好適な試料が分離装置内に導入されてもよい。分離装置内に含まれる多孔質物品内の多孔質ポリマー粒子の組成物は、所望のタイプの標的材料を捕捉するように変更されてもよい。幾つかの実施形態では、試料から微生物を捕捉するように多孔質ポリマー粒子組成物が選択される。この実施形態において、多孔質ポリマー粒子の形成に使用されるモノマーは、典型的には、イオン基を含有していない。あるいは、モノマー組成物中の１重量％未満、０．５重量％未満、又は０．１重量％未満のモノマーは、イオン性モノマーである。
【０１１８】
標的材料が微生物である場合、その微生物は、分離装置内の多孔質物品によって捕捉される。微生物は、医療、環境、食品、飼料、臨床、及び検査室の試料、並びにこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない様々な試料中に存在し得る。医療又は獣医試料としては、例えば、臨床診断のためにアッセイされる生物源（例えばヒト又は動物）由来の細胞、組織、又は流体を挙げることができる。環境試料は、例えば、医療施設又は獣医学施設、工業施設、土壌、水源、食品調理領域（食品接触及び非接触領域）、研究室、又はバイオテロリズムに供されていた可能性のある領域から得たものであり得る。食品の加工、取扱い、及び調理領域の試料が、多くの場合、細菌病原菌による食品供給汚染に関して特に懸念されるものである。
【０１１９】
液体の形態で得られる試料、又は液体中の固体の分散液又は懸濁液の形態で得られる試料は、直接使用されてもよく、又は濃縮（例えば、遠心分離により）若しくは希釈（例えば、緩衝（ｐＨ調整された）溶液の添加により）されてもよい。固体若しくは半固体形態の試料は、直接使用されてもよく、又は例えば、所望される場合、流動体媒質（例えば緩衝溶液）で洗浄若しくはすすぎ、又は流動体媒質中に懸濁若しくは分散させることにより抽出されてもよい。試料は表面から（例えばスワビング又はすすぎにより）採取され得る。好ましくは、試料は、流体（例えば、液体であるか、又は液体中に固体を分散させたもの、又は第１の液体を第２の液体中に分散させたもの）である。
【０１２０】
試料の具体例としては、食品（例えば、新鮮な農作物、ひき肉）、飲料（例えば、ジュース又は炭酸飲料）、水（飲用水を含む）、及び生物学的流体が挙げられる。生物学的流体としては、例えば、全血又はこれらの成分（例えば、血漿、血小板が富化された血液成分、血小板濃縮物、又は濃厚赤血球）細胞調製物（例えば、分散組織、骨髄穿刺液、又は椎体骨髄）、細胞懸濁液、尿、唾液、骨髄、肺流体、脳流体、創傷滲出液、創傷生検試料、眼流体、脊髄液及び溶解済み調製物（例えば、緩衝液の溶解を用いる等の公知の手順によって形成され得る細胞溶解物）が挙げられる。
【０１２１】
微生物は、濃縮された状態で試料から分離され得る。幾つかの実施形態において、微生物は、微生物の検出を阻害し得る他の試料成分から分離され得る。最適には、更なる濃縮が望ましい場合、試料を分離装置に通す前又は通した後のいずれかで、培養物が試料から成長し得る。このような培養増菌は一般的又は一次的（大部分若しくは本質的に全ての微生物の濃度を増菌するように）であり得るか、又は特異的又は選択的（１つ以上の選択された微生物のみの濃度（複数可）を増菌するように）であり得る。
【０１２２】
試料の体積は、特定の用途によって異なり得る。例えば、試料が診断又は研究に適用される場合、試料の体積は、典型的には、マイクロリットルの範囲（例えば、１０マイクロリットル以上）であり得る。この試料が食品病原体試験アッセイ又は飲用水安全性試験に使用される場合、試料容量は、典型的には、ミリリットル〜リットルの範囲（例えば、１００ミリリットル〜３リットル）であり得る。バイオプロセシング又は製剤処方などの産業用途において、あるいは飲料水などの液体を浄化した場合、体積は数万リットルであり得る。
【０１２３】
試料は、所望される任意の時間にわたって、分離装置内の多孔質物品と接触してもよい。幾つかの実施形態において、接触時間は、試料の大きさに応じて約１０秒〜約６０分間である。混合（例えば、分離装置を振盪するか若しくは分離装置の容器内部に撹拌棒を付加すること）によって、又は分離装置全体に圧力差を印加し、その多孔質物品に試料を通過し易くすることによって）及び／又は（例えば、周囲温度での）インキュベーションによって、多孔質物品と試料との間の接触が強化され得る。
【０１２４】
第４の態様では、システムが提供される。このシステムは、ａ）入口及び出口を有する容器と、ｂ）容器内に配置された多孔質物品と、を含む分離装置を含む。多孔質物品は記載されているのと同じものである。システムは分離装置に通す流体ストリームを更に含み、この流体ストリームは、容器の入口に入り、容器内に配置された多孔質物品と接触し、出口から出る。
【０１２５】
任意の方法を用いて、流体ストリームを分離装置に供給することができる。幾つかの実施形態において、本システムは、流体ストリームを供給するポンプを含む。本質的に、任意の種類のポンプ（例えば、蠕動ポンプ）が使用され得る。他の実施形態では、他の機器を使用して、分離装置全体の圧力差を確立することができる。例えば、シリンジ又はプランジャを使用してもよい。有用な流速は、試料の性質及び特定用途などの要因によって異なる。例えば、約１００ミリリットル／分以上の分離装置を通る流体ストリームの流速が効率的であり得る。より複雑な試料の場合、より長い接触時間及びより遅い流速が有用であり得る。多くの試料では、１〜１００ミリリットル／分の範囲内、１〜５０ミリリットル／分の範囲内、又は１〜２０ミリリットル／分の範囲内の流速が利用され得る。予め濾過された、ないしは別の方法で浄化された食品試料の場合、約６ミリリットル／分（１．５ミリリットル／１５秒）の流速が有用であり得る。
【０１２６】
分離装置に含まれる多孔質物品の接触時間、流速及び量、並びにその多孔質物品に含まれる多孔質ポリマー粒子の量はいずれも、分離装置において標的材料が除去される効率に影響を及ぼし得る。標的材料が微生物である実施形態において、試料から微生物が除去される率は、少なくとも９０パーセント、少なくとも９５パーセント、少なくとも９８パーセント、又は少なくとも９９パーセントであり得る。
【０１２７】
流体ストリームを分離装置に通した後、１種以上の任意の添加剤を多孔質物品と接触させることができる。多孔質物品を任意の添加剤と接触させる任意の好適な方法が使用され得る。例えば、多孔質物品が分離装置内に配置された状態で、任意の添加剤をその多孔質物品内に通す方法が挙げられる。あるいは、多孔質物品が分離装置から除去されてもよく、又は分離装置全体が任意の添加剤内に設置されてもよい。任意の添加剤としては、例えば、溶解試薬、生物発光アッセイ試薬、核酸捕捉試薬（例えば、磁石ビーズ）、微生物用培地、緩衝液（例えば、固体試料を湿らせる）、微生物染色試薬、洗浄用緩衝液（例えば、結合していない物質を洗い流すため）、溶出剤（例えば、血清アルブミン）、界面活性剤（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸから入手可能なＴＲＩＴＯＮ  Ｘ−１００非イオン性界面活性剤）、機械的磨耗／溶出試薬（例えばガラスビーズ）、及び緩衝液が挙げられる。
【０１２８】
第５の態様では、標的材料を分離する方法が提供される。本方法は、分離装置を提供する工程を含む。分離装置は、入口及び出口を有する容器を含む。多孔質物品は、上述のものと同じである。本方法は、標的材料を含む流体ストリームを分離装置に通す工程を更に含み、この工程において、流体ストリームは容器の入口に入り、容器内に配置された多孔質物品と接触し、出口から出る。本方法は、標的材料を流体ストリームから除去する工程をなお更に含み、この工程において、標的材料は、多孔質物品により拘束（例えば、化学的に若しくは物理的に吸着）されるか又は捕捉される。
【０１２９】
標的材料が多孔質物品により拘束又は捕捉されている間、試料の流体ストリームが分離装置に通される。標的材料を分離（除去）するメカニズムは、多孔質物品内の多孔質ポリマー材料の組成、多孔質ポリマー材料内の孔径の他、標的材料の大きさ及び／又は構造によって異なり得る。
【０１３０】
幾つかの実施形態において、標的材料は、微生物である。微生物が標的材料として捕捉されるようにする目的で、多孔質ポリマー材料は、典型的には、スルホン酸基若しくはその塩、カルボン酸基若しくはその塩、及び／又は第四級アンモニウム基のようなイオン基を有さない。微生物は、多くの場合、多孔質ポリマー粒子の大きさと同程度であるか、又は多孔質ポリマー粒子よりも小さい。この意味で、本明細書に記載の多孔質物品を使用して試料から微生物を分離することができることは、驚くべきことである。理論に束縛されるものではないが、任意の微生物を典型的に伴う脂質が多孔質ポリマー粒子に吸収されるため、結果として微生物が同時に捕捉される。微生物が通常孔よりもかなり大きいため、これら自体が多孔質ポリマー粒子の孔に進入しない可能性が高いが、微生物の一部は、多孔質ポリマー粒子の孔内に拘束されることがあり得る。
【０１３１】
標的材料を流体ストリーム又は試料から除去する目的は、様々であり得る。幾つかの実施形態において、標的材料の除去は、精製を目的とする。標的材料が微生物である場合、分離装置を使用して、精製された流体ストリームを提供することができる。例えば、流体ストリームは、分離装置内の多孔質物品によって除去される微生物を含有し得る水であってもよい。他の実施形態において、標的材料の除去は、標的材料の存在を検出することを目的とする。分離装置が標的材料（例えば、微生物）を流体ストリームから除去し、分離装置内の多孔質物品上にある標的材料を濃縮する。
【０１３２】
標的材料を分離する方法は、捕捉された標的材料を多孔質物品から単離又は除去する工程を更に含み得る。標的材料が微生物である実施形態では、例えば、溶出剤を分離装置の上又は中に通すことにより、捕捉された微生物を多孔質物品から除去することができる。
【０１３３】
標的材料を分離する方法における工程はいずれも、手動で（例えば、バッチ単位による方法で）実行されてもよく、又は（例えば、連続若しくは半連続処理を可能にするように）自動化されてもよく。
【０１３４】
本明細書に記載の分離装置を使用して、様々な微生物が濃縮され得る。好適な微生物は、例えば、細菌（グラム陰性細菌及びグラム陽性細菌の両方を含む）、真菌、酵母菌、カビ、原生動物、ウイルス（非エンベロープ型及びエンベロープ型ウイルスの両方を含む）、細菌性内生胞子（例えば、バチルス（Bacillus）（炭疽菌（Bacillus anthracis）、セレウス菌（Bacillus cereus）及び枯草菌（Bacillus subtilis）を含む）、及びクロストリジウム（（Clostridium）（ボツリヌス菌（Clostridium botulinum）を含む）、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）、及びウェルシュ菌（Clostridiumperfringens）））、並びにこれらの組み合わせであり得る。微生物がその後に検出され得る。微生物の分離及び検出は、食品安全性又は医療、環境、若しくはテロ対策の理由から特に重要であり得る。
【０１３５】
分離及び除去の対象となる微生物の属としては、リステリア（Listeria）、大腸菌（Escherichia）、サルモネラ（Salmonella）、カンピロバクター（Campylobacter）、クロストリジウム（Clostridium）、ヘリコバクター（Helicobacter）、マイコバクテリウム（Mycobacterium）、ブドウ球菌（Staphylococcus）、シゲラ（Shigella）、腸球菌（Enterococcus）、バチルス（Bacillus）、ナイセリア（Neisseria）、シゲラ（Shigella）、連鎖球菌（Streptococcus）、ビブリオ（Vibrio）、エルシニア（Yersinia）、ボルデテラ（Bordetella）、ボレリア（Borrelia）、Ｐシュードモナス（Pseudomonas）、サッカロミセス（Saccharomyces）、カンジダ（Candida）及びこれらに類するもの、並びにこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。試料は複数の微生物系統を含有してもよく、いずれの株も他の株とは独立に検出され得る。分離及び検出の標的となり得る特定の微生物系統としては、大腸菌（Escherichia coli）、腸炎エルシニア（Yersiniaenterocolitica）、仮性結核菌（Yersinia pseudotuberculosis）、コレラ菌（Vibrio cholerae）、腸炎ビブリオ（Vibrioparahaemolyticus）、ビブリオバルニフィカス（Vibrio vulnificus）、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcusaureus）、サルモネラ菌（Salmonella enterica）、パン酵母（Saccharomyces cerevisiae）、カンジダ・アルビカンス（Candidaalbicans）、ブドウ球菌腸毒素（Staphylococcal enterotoxin ssp）、セレウス菌（Bacillus cereus）、炭疽菌（Bacillus anthracis）、バチルス・アトロファエウス（Bacillus atrophaeus）、枯草菌（Bacillus subtilis）、ウェルシュ菌（Clostridium perfringens）、ボツリヌス菌（Clostridiumbotulinum）、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）、エンテロバクター・サカザキ（Enterobacter sakazakii）、ヒト感染性非エンベロープ型腸内ウイルス、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）及びこれらに類するもの、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。幾つかの実施形態において、微生物系統には、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）、大腸菌（Escherichia coli）、サルモネラ菌（Salmonella enterica）、ブドウ球菌腸毒素（Staphylococcalenterotoxin ssp）、及びこれらの組み合わせがある。
【０１３６】
分離装置の多孔質物品上に捕捉又は拘束された微生物は、現在公知である又は今後開発される本質的に任意の所望の方法によって検出され得る。このような方法には、例えば、培養による方法（これは時間が許す場合は好ましくあり得る）、顕微鏡（例えば透過光型顕微鏡又はエピ蛍光顕微鏡（蛍光染料で標識した微生物を可視化するために使用することができる））及びその他の画像手法、免疫学的検出方法、並びに遺伝子学的検出方法が挙げられる。微生物の捕捉後の検出プロセスは、任意に、試料マトリックスの試料成分を除去するために洗浄する工程、分離装置の多孔質物品をスライスするか、若しくは別の方法で細かくする工程、溶出緩衝液若しくは溶解剤を染色するか、沸騰させるか、又は使用して、微生物を濃縮デバイスから放出する工程などを含み得る。検出方法は、多くの場合、微生物の生存率に依存する。多孔質物品による微生物の除去は、典型的には、微生物の生存率に悪影響を及ばさない。
【０１３７】
本明細書で使用される場合、微生物に関して用語「生存率」とは、その微生物が少なくとも微生物の検出所要時間にわたって複製能力を有することを意味する。
【０１３８】
免疫学的検出は、標的微生物に由来する抗原物質の検出であり、この物質は一般的に、細菌又はウイルス粒子の表面にあるマーカーとして作用する生物学的分子（例えばタンパク質又はプロテオグリカン）である。抗原物質の検出は、典型的には、抗体、ファージディスプレイなどの方法から選択されるポリペプチド、又はスクリーニング方法から得られたアプタマーによるものであり得る。
【０１３９】
免疫学的検出方法は周知であり、例えば、免疫沈降及び酵素結合免疫吸着検査法（ＥＬＩＳＡ）が挙げられる。抗体結合は、様々な方法で（例えば一次抗体又は二次抗体のいずれかを、蛍光染料で、量子ドットで、又は化学発光若しくは着色基質を生成し得る酵素で標識し、かつプレートリーダー又はラテラルフローデバイスのいずれかを使用することによって）検出され得る。
【０１４０】
検出は、遺伝子学的アッセイによって（例えば核酸ハイブリッド形成又はプライマーを用いた増幅によって）実行することもでき、これが好ましい方法であることが多い。捕捉又は拘束された微生物が溶解されて、それらの遺伝子学的物質をアッセイに利用可能なものにする。溶解方法は周知であり、これには例えば、超音波処理、浸透性ショック、高温処理（例えば約５０℃〜約１００℃）、及びリゾチーム、グルコラーゼ、チモラーゼ（zymolose）、リチカーゼ、プロテイナーゼＫ、プロテイナーゼＥ、及びウイルスエンドリシン（enolysins）などの酵素と共にインキュベーションすることが挙げられる。
【０１４１】
多くの一般的に使用されている遺伝子学的検出アッセイは、ＤＮＡ及び／又はＲＮＡを含む、特定の微生物の核酸を検出する。遺伝子学的検出方法に使用される条件の厳密性は、検出される核酸配列の変異レベルに相関する。塩濃度及び温度の非常に厳密な条件は、検出を標的の正確な核酸配列に限定することができる。このように、標的核酸配列において小さな変異を有する微生物株は、非常に厳密な遺伝子学的アッセイを使用して区別することができる。遺伝子学的検出は、一本鎖核酸プローブが微生物の変性核酸にハイブリッド化してプローブ鎖を含む二本鎖核酸が生成される、核酸ハイブリダイゼーションに基づいて行われる。当業者であれば、ゲル電気泳動、細管式電気泳動、又はその他の分離方法の後でハイブリッドを検出するための、放射性、蛍光、及び化学発光標識などのプローブ標識に精通している。
【０１４２】
特に有用な遺伝子学的検出方法は、プライマーを用いた核酸増幅に基づくものである。プライマーを用いた核酸増幅方法には、例えば、熱サイクル方法（例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、及びリガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ））、並びに等温方法及び鎖置換増幅（ＳＤＡ）（及びこれらの組み合わせ、好ましくはＰＣＲ又はＲＴ−ＰＣＲ）が挙げられる。増幅された生成物を検出するための方法としては、例えばゲル電気泳動分離及び臭化エチジウム染色、並びに生成物中に組み込んだ蛍光標識又は放射性標識の検出が挙げられるが、これらに限定されない。増幅生成物の検出前に分離工程を必要としない方法（例えば、リアルタイムＰＣＲ又はホモジニアス検出法）も使用することができる。
【０１４３】
生物発光検出法は周知であり、例えば、その記載内容が参照により本明細書に援用されている米国特許第７，４２２，８６８号（Ｆａｎら）に記載されているものを含む、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）検出方法が挙げられる。他の発光に基づく検出方法も利用され得る。
【０１４４】
本発明のプロセスが株特異的ではないため、これは、複数の微生物株が標的とされて同じ試料内でアッセイすることができる、一般的な捕捉システムを提供する。例えば、食品試料の汚染についてアッセイする場合、同じ試料内でリステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）、大腸菌（Escherichia coli）、及びサルモネラ（Salmonella）の全部について試験を行うことが望ましい場合がある。単一の捕捉工程が行われ、その後、例えば、これらの微生物株のそれぞれ由来の異なる核酸配列を増幅するための特異的プライマーを使用して、ＰＣＲ又はＲＴ−ＰＣＲアッセイが行われ得る。したがって、各菌株について個別の試料取扱い及び調製手順の必要性が回避され得る。
【０１４５】
多孔質物品と、多孔質物品を製造する方法と、分離装置と、システムと、標的材料を分離する方法と、を含む、様々な実施形態が提供される。
【０１４６】
実施形態１は、ａ）多孔質ポリマー粒子と、ｂ）多孔質ポリマー粒子が繊維性多孔質マトリックス全体に分散された繊維性多孔質マトリックスと、を含む多孔質物品である。多孔質ポリマー粒子は、ｉ）モノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
の第１のモノマーを含有する。式（Ｉ）中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１は水素又はアルキルである。ポリ（プロピレングリコール）が重合生成物に取り込まれずに、多孔質ポリマー粒子が形成される。
【０１４７】
実施形態２は、繊維性多孔質マトリックスが不織布繊維を含む、実施形態１に記載の多孔質物品である。
【０１４８】
実施形態３は、多孔質ポリマー粒子の形成に用いられる反応混合物が、（ａ）第１の相と、（ｂ）第１の相中に分散されている第２の相を含み、第１の相の体積が第２の相の体積よりも大きい、実施形態１又は２に記載の多孔質物品である。第１の相は、（ｉ）式（ＩＩ）
ＨＯ［−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−Ｏ］ｎ−Ｈ
（ＩＩ）
（式中、変数ｎは少なくとも１に等しい整数である）の化合物と、（ｉｉ）非イオン性界面活性剤と、を含有する。第２の相は、（ｉ）式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
（式中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１は水素又はメチルである）のモノマーを含むモノマー組成物と、（ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する。ポリ（プロピレングリコール）が重合生成物に取り込まれずに、多孔質ポリマー粒子が形成される。
【０１４９】
実施形態４は、モノマー組成物が、１つの（メタ）アクリロイル基を有する第２のモノマーを更に含む、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１５０】
実施形態５は、モノマー組成物が式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）の第２のモノマーを更に含む、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｙ−Ｒ２
（ＩＩＩ）
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ３
（ＩＶ）
基Ｒ１は水素又はメチルである。基Ｙは、単結合、アルキレン、オキシアルキレン、又はポリ（オキシアルキレン）である。基Ｒ２は、炭素環式基又は複素環基である。基Ｒ３は、直鎖又は分枝状アルキルである。
【０１５１】
実施形態６は、モノマー組成物が式（Ｖ）又は式（ＶＩ）のヒドロキシル基含有モノマーである第２のモノマーを更に含む、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ４
（Ｖ）
ＣＨ２＝ＣＲ１−（ＣＯ）−Ｏ−Ｒ５−Ｏ−Ａｒ
（ＶＩ）
基Ｒ１は水素又はメチルである。基Ｒ４は、１つ以上のヒドロキシル基又は式−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（式中、ｑは少なくとも１に等しい整数である）の基で置換されたアルキルである。基Ｒ５は、少なくとも１つのヒドロキシル基で置換されたアルキレンであり、基Ａｒは、アリール基である。
【０１５２】
実施形態７は、モノマー組成物が、イオン基を有する第２のモノマーを更に含む、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１５３】
実施形態８は、繊維性多孔質マトリックスがポリマー繊維を含む、実施形態１〜７のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１５４】
実施形態９は、ポリマー繊維がポリアミド、ポリオレフィン、ポリスルホン、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態８の多孔質物品である。
【０１５５】
実施形態１０は、繊維性多孔質マトリックスがフィブリル化ポリオレフィンポリマー繊維を含む、実施形態８又は９の多孔質物品である。
【０１５６】
実施形態１１は、繊維性多孔質マトリックスが無機繊維を更に含む、実施形態８〜１０のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１５７】
実施形態１２は、無機繊維がガラス繊維、セラミック繊維、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１１の多孔質物品である。
【０１５８】
実施形態１３は、繊維性多孔質マトリックスがポリマーバインダーを更に含む、多孔質物品の実施形態１〜１２のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１５９】
実施形態１４は、多孔質物品が多孔質物品の総乾燥重量に基づいて１０〜５５重量％の多孔質ポリマー粒子と、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて４５〜９０重量％の繊維性多孔質マトリックスと、を含む、実施形態１〜１２のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１６０】
実施形態１５は、多孔質物品が多孔質物品の総乾燥重量に基づいて２０〜５０重量％の多孔質ポリマー粒子と、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて５０〜８０重量％の繊維性多孔質マトリックスと、を含む、実施形態１〜１２のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１６１】
実施形態１６は、繊維性多孔質マトリックスが、複数のポリマー繊維、無機繊維、又はこれらの組み合わせを含む不織布繊維層である、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１６２】
実施形態１７は、繊維性多孔質マトリックスが不織繊維層であり、多孔質ポリマー粒子が不織繊維層内で網の目に絡む、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１６３】
実施形態１８は、不織布繊維層がポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、及びガラス繊維を含む、実施形態１７の多孔質物品である。
【０１６４】
実施形態１９は、多孔質ポリマー粒子がビーズの形態である、実施形態１〜１８のいずれか一項に記載の多孔質物品である。
【０１６５】
実施形態２０は、多孔質物品を製造する方法である。本方法は、ａ）複数の多孔質ポリマー粒子を提供する工程と、ｂ）多孔質ポリマー粒子を繊維性多孔質マトリックス全体に分散させる工程と、を含む。多孔質粒子は、ｉ）モノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）ポリマーと、を含有する反応混合物の重合生成物を含む。モノマー組成物は、モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の式（Ｉ）
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−（ＣＯ）−Ｏ［−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ］ｐ−（ＣＯ）−Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ２
（Ｉ）
の第１のモノマーを含有する。式（Ｉ）中、変数ｐは少なくとも１に等しい整数であり、Ｒ１は水素又はアルキルである。ポリ（プロピレングリコール）が重合生成物に取り込まれずに、多孔質ポリマー粒子が形成される。
【０１６６】
実施形態２１は、反応混合物が、１）第１の体積を有する第１の相と、２）第２の体積を有し、第１の相に分散された第２の相と、を含有し、第１の体積が第２の体積よりも大きい、実施形態２０の方法である。第１の相は、ｉ）式（ＩＩ）の化合物と、ｉｉ）非イオン界面活性剤性と、を含有する。
ＨＯ（−ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２Ｏ）ｎ
（ＩＩ）
式（ＩＩ）中、変数ｎは少なくとも１に等しい整数である。第２の相は、ｉ）モノマー組成物の総重量に基づいて少なくとも１０重量％の式（Ｉ）のモノマーを含むモノマー組成物と、ｉｉ）少なくとも５００グラム／モルの重量平均分子量を有するポリ（プロピレングリコール）と、を含有する。ポリ（プロピレングリコール）が重合生成物に取り込まれずに、多孔質ポリマー粒子が形成される。
【０１６７】
実施形態２２は、繊維性多孔質マトリックスが、複数のポリマー繊維、無機繊維又はこれらの組み合わせを含んだ不織布繊維層であり、多孔質ポリマー粒子が不織繊維層内で網の目に絡む、実施形態２０又は２１の方法である。
【０１６８】
実施形態２３は、多孔質物品が多孔質物品の総乾燥重量に基づいて１０〜５５重量％の多孔質ポリマー粒子と、多孔質物品の総乾燥重量に基づいて４５〜９０重量％の繊維性多孔質マトリックスと、を含む、実施形態２０〜２２のいずれか一項に記載の方法である。
【０１６９】
実施形態２４は、ａ）流体ストリームを容器に通す入口及び出口を有する容器と、ｂ）容器内に配置された請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多孔質物品と、を備える分離装置である。
【０１７０】
実施形態２５は、ａ）分離装置と、ｂ）分離装置に通す流体ストリームと、を備え、流体ストリームが容器の入口に入り、容器内に配置された多孔質物品と接触し、出口から出る、システムである。分離装置は、ａ）流体ストリームを容器に通す入口及び出口を有する容器と、ｂ）容器内に配置された請求項１〜１９のいずれか一項に記載の多孔質物品と、を備える。
【０１７１】
実施形態２６は、流体ストリームが標的材料を含み、多孔質物品によって流体ストリームから標的材料が除去される、実施形態２５のシステムである。
【０１７２】
実施形態２７は、実標的材料が微生物を含む、実施形態２６に記載のシステムである。
【０１７３】
実施形態２８は、流体ストリームが脂質を更に含む、実施形態２７に記載のシステムである。
【０１７４】
実施形態２９は、多孔質物品によって除去される微生物を生存し得る状態に維持し、その微生物が検出又はアッセイされるようにする、実施形態２７又は２８に記載のシステムである。
【０１７５】
実施形態３０は、微生物が細菌、真菌、酵母菌、原生動物、ウイルス、細菌性内生胞子、これらの成分、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態２７〜２９のいずれか一項に記載のシステムである。
【０１７６】
実施形態３１は、標的材料を分離するための方法である。本方法は、分離装置を提供する工程を含む。分離装置は、入口及び出口を有する容器を含む。多孔質物品は、上述のものと同じである。本方法は、標的材料を含む流体ストリームを分離装置に通す工程を更に含み、この工程において、流体ストリームは容器の入口に入り、容器内に配置された多孔質物品と接触し、出口から出る。本方法は、標的材料を流体ストリームから除去する工程をなお更に含み、この工程において、標的材料は多孔質物品により拘束又は捕捉される。第５の態様の幾つかの実施形態において、標的材料は、微生物である。
【０１７７】
実施形態３２は、標的材料が微生物を含む、実施形態３１の方法である。
【０１７８】
実施形態３３は、流体ストリームが脂質を更に含む、実施形態３２に記載の方法である。
【０１７９】
実施形態３４は、微生物が多孔質物品によって拘束又は捕捉された後も生存し得る、実施形態３１又は３２に記載の方法である。
【０１８０】
実施形態３５は、微生物が細菌、真菌、酵母菌、原生動物、ウイルス、細菌性内生胞子、これらの成分、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態３１〜３４のいずれか一項に記載の方法である。
【０１８１】
実施形態３６は、多孔質物品により拘束又は捕捉された微生物の量を検出する工程を更に含む、実施形態３１〜３５のいずれか一項に記載の方法である。
【０１８２】
実施形態３７は、標的材料の除去によって流体ストリームが精製される、実施形態３１〜３６のいずれか一項に記載の方法である。
【実施例】
【０１８３】
特に指示がない限り、実施例において使用される全ての化学物質はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐ．（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）から得ることができる。本明細書において別途記載のない限り、全ての微生物学的な補給品及び試薬は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ又はＶＷＲのいずれかから標準製品として購入されたものである。
【０１８４】
【表１】
2017503881.tif 000003
【０１８５】
調製実施例１：多孔質ポリマー粒子の調製
モノマー  ＳＲ  ３３９（５０グラム）及びＳＲ  ６０３（５０グラム）をＰＰＧ（４３グラム）及びＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９（２５０ミリグラム）と混合した。混合物を約４０℃〜５０℃の範囲で加熱しながら、２０分間激しく撹拌した。次いで、この混合物を、７．５グラムの界面活性剤ＡＰＧ  ３２５  Ｎに予め混合された７５０グラムのグリセロールに加えて、混合物を２０分間剪断混合した。その後、混合物を２シートのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから「ＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ  ５００」という商品名で入手可能）の間に薄く広げた。硬化材料の表面から約１５ｃｍのところに置かれた１００ワット、長波長のＢＬＡＣＫ  ＲＡＹ  ＵＶランプ（ＵＶＰ，ＬＬＣ，Ｕｐｌａｎｄ，ＣＡから入手されたもの）を使用して、混合物を紫外光で１５〜２０分間硬化させた。
【０１８６】
その後、硬化した混合物を過剰の水（５００ｍＬ）中に分散させ、３０分間振騰させ、ＥＰＰＥＮＤＯＲＦ  ５８１０  Ｒ遠心分離器（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手されたもの）で３０００ｒｐｍにて遠心分離させた。上清を除去した後、結果として得られた粒子を５００ｍＬの水に再懸濁させて２回目のゆすぎを行い、続いて遠心分離を行った。この後、粒子を５００ｍＬのＩＰＡ中に懸濁させ、２０分間振騰させた。このようなＩＰＡ中での振騰によってＰＰＧが抽出され、粒子中に空隙（即ち、孔又は自由体積）が残った。次いで、粒子を３００ｒｍｐで３０分間遠心分離させ、上清を捨てた。図１に見られる粒子中の空隙体積（即ち、孔体積）は、除去されたＰＰＧの体積に等しいものであると予期される。
【０１８７】
実施例１〜２及び比較例１：多孔質物品の調製
下表２に示すようなそれぞれ異なる量の繊維１及び繊維２、繊維３、及び繊維４を混合することにより、３つの繊維プレミックスを調製した。４Ｌのブレンダー（「ＷＡＲＩＮＧ  ＣＯＭＭＥＲＣＩＡＬ  ＨＥＡＶＹ  ＤＵＴＹ  ＢＬＥＮＤＥＲ，ＭＯＤＥＬ  ３７ＢＬ８４」という商品名でＶＷＲ（Ｒａｄｎｏｒ，ＰＡ，ＵＳＡから市販されているもの）で、３リットルの冷たい脱イオン水に繊維１を加えて、中速度で３０秒間ブレンドした。この混合物を塊（nit）又は凝集（clump）のない均一な繊維分散体となっているかどうかについて検査した。繊維２、３及び４を加え、混合物を低速で更に１５秒間ブレンドして、凝集塊を崩壊させた。調製実施例１からの多孔質ポリマー粒子を実施例１及び２に加え、更に１リットルの脱イオン水を加えて、低速で１５秒間混合した。比較例１は多孔質ポリマー粒子を含有しなかった。
【０１８８】
底部の細かいメッシュスクリーンとドレイン弁を備える、測定値約３０センチメートル（１２インチ）平方及び高さ１２インチ（３０センチメートル）の箱を有する、パッド作製装置（Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ（Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ，ＮＹ）から入手、商品名「ＴＡＰＰＩ」）を使用して、フェルトを調製した。寸法約３５．６センチメートル（１４インチ）×３０センチメートル（１２インチ）のポリエチレンスパンボンド（Ｆｉｂｅｒｗｅｂ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ，ＵＳＡから入手されたＰＥＴ  ＬＵＴＲＡＤＵＲ  ７２４０）片が、スクリーン上のスクリムとしてスクリーン上に載置した。この箱をスクリーンの上方約１センチメートルの高さまで水道水で満たした。繊維とナノ多孔質微粒子（多孔質ポリマー粒子）との混合物を箱に注ぎ込み、弁を直ちに開いて真空を作り、箱から水を抜いた。結果として得られた湿式載置フェルトは、およそ０．８〜１ミリメートルの厚さであった。
【０１８９】
この湿式載置フェルトを装置から、２０センチメートル平方の吸取紙シート（Ａｎｃｈｏｒ  Ｐａｐｅｒ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手された９６ポンドの白色紙）上に移した。このフェルトを２〜４層の吸取紙の間に挟み込み、余分な水を吸い取らせた。続いてプレス後のフェルトを吸取紙の新たなシート上に移し、１１０℃に設定したオーブン（ＳＰＸ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｗｈｉｔｅ  Ｄｅｅｒ，ＰＡ）から「ＢＬＵＥ  Ｍ  ＳＴＡＢＩＬ−ＴＨＥＲＭ  ＯＶＥＮ，ＭＯＤＥＬ  ＯＶ−５６０Ａ２」という商品名で入手されたもの）内に約２．５時間設置し、残りの水分を除去し、多孔質湿式載置マトリックスを形成させた。
【０１９０】
【表２】
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【０１９１】
実施例３〜５及び比較例２：飲用水からの細菌除去
Ｔｒｙｐｔｉｃ  Ｓｏｙ  Ａｇａｒプレート上でストリークされた大腸菌（E. coli）培養物を、３７℃で一晩インキュベートした。このプレートから、単離されたコロニーを除去し、標準微生物学的ループを使用して１０ｍＬトリプシンソイブロス内に摂取し、振騰インキュベータ（Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製のＩｎｎｏｖａ  ４４）内で３７℃にて２０〜２２時間インキュベートした。約２〜３×１０９ＣＦＵ／ｍＬを含有する一晩培養物を、バターフィールド緩衝液で連続希釈して、約１×１０６ＣＦＵ／ｍＬを有する接種物を得た。
【０１９２】
２００ｍＬのＤＩ水（ＭｉｌｌｉＱ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ，Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｍａ）に１０６ＣＦＵ／ｍＬの接種物の１：１００希釈物を接種し、前濾過試料を調製した結果、約１０４ＣＦＵ／ｍＬ（約４  ＬｏｇＣ  ＦＵ／ｍｌ）を含有する水試験試料を得た。
【０１９３】
実施例３
実施例１に記載の多孔質物品から直径４７ミリメートルのディスクをダイパンチして、特注生産されたポリカーボネート製ディスクホルダー内に設置した。このディスクホルダーは、３つの部分を有する円筒状のもので、測定値は直径約６０ミリメートル、高さ約４５ミリメートルであった。下部には、多孔質物品ディスク及び試料排出口（outlet port）用の支持スクリーンが収容されていた。頂部は、Ｃｏｌｅ  Ｐａｒｍｅｒ製蠕動ポンプに接続されたポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）チューブを通る試料吸込口（inlet port）を除いて、取り囲まれており、空気を抜くことができるように、上流側に通気孔を有していた。上流側及び下流側の両方での漏れを防ぐためにＯ−リング型のシールを使用した。内側のねじにより閉止圧を付与した。４７ミリメートルの多孔質物品ディスクを支持スクリーン上に設置し、Ｏ−リングをディスク上に加え、ホルダーを閉じて、分離装置を調製した。
【０１９４】
この多孔質物品を２連で試験した。１／８インチ壁厚のＰＶＣチューブ（ＶＷＲカタログ番号６０９８５−５２２）を使用したＣｏｌｅ  Ｐａｒｍｅｒ蠕動ポンプ（型番７５５３−７０）で、不織布多孔質物品ディスクが収容されている分離装置に前濾過試料を１２ｍｌ／分の流速でポンピングした。濾液は、２５０ｍＬの滅菌ガラス瓶に回収した。１回目の１００ｍＬ分の濾液を回収して棄てた。２回目の１００ｍＬ分の濾液を更なる処理のために回収した。
【０１９５】
各濾過試験の後、分離装置を分解し、滅菌済ピンセットを使用して不織布多孔質物品を除去した。不織布多孔質物品の試験毎に、ディスクホルダーを濾過済みかつ滅菌済みの５００ｍＬの脱イオン水でゆすいだ。
【０１９６】
１ｍＬ容量の第２の濾液１００ｍＬを、９ｍＬのバターフィールド緩衝液を含有する管に加えて、１：１０の希釈物を得た。管のキャップを閉めて、１０秒間振盪することにより、手動で混合した。１ｍＬ容量を除去し、９ｍＬのバターフィールド緩衝液を含有する他の管に加えて、１：１００の希釈物を得た。同様にして、この濾液を１：１０００及び１：１００００になるように、更に希釈した。希釈物毎に１ｍＬ容量を大腸菌（E. coli）プレート上に２連でプレーティングした。
【０１９７】
プレートをメーカーの指示に従って３７℃で１８〜２０時間インキュベートした。ＰＰＥＴＲＩＦＩＬＭ  ＰＬＡＴＥ  ＲＥＡＤＥＲ（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ製（Ｓａｉｎｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ））でプレートを読み取って、コロニー数を計数した。また、前濾過試料の希釈及びプレーティングも、同じ手順を使用して行った。ＣＦＵ／ｍＬでのコロニー数をＬｏｇ  ＣＦＵ／ｍＬ値に変換した。対数減少値（「ＬＲＶ」）は、プレーティングされた濾液、及びプレーティングされた前濾過試料から得た計数に基づいて、次の等式（Ａ）を用いて算出された。結果は、表３に示すとおりである。
等式（Ａ）：ＬＲＶ＝（前濾過試料中のＣＦＵ／ｍＬの対数）−（濾過試料中のＣＦＵ／ｍＬの対数）。
【０１９８】
実施例４
実施例１の４７ミリメートル径の多孔質物品ディスクを２つ使用したことを除き、実施例４を実施例３と同様に試験した。結果は、表３に示すとおりである。
【０１９９】
実施例５
実施例２の４７ミリメートル径の多孔質物品ディスクを２つ使用したことを除き、実施例５を実施例３と同様に試験した。流速は７０ｍＬ／分であり、前濾過試料は１００ｍＬであった。結果は、表３に示すとおりである。
【０２００】
比較例２
比較例１の４７ミリメートル径のディスクを２つ使用したことを除き、比較例２を実施例３と同様に試験した。流速は７０ｍＬ／分及び前濾過試料は１００ｍＬであった。結果は、表３に示すとおりである。
【０２０１】
【表３】
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【０２０２】
実施例６〜７：ひき肉試料からの大腸菌（E. coli）の除去
ひき肉（牛及び七面鳥）は現地の食品雑貨店から購入されたものである。
【０２０３】
１１グラムの牛ひき肉（脂肪分１５％）試料を殺菌したストマッカーバッグに加え、９９ｍＬのバターフィールド緩衝液とＳＴＯＭＡＣＨＥＲ  ４００  ＣＩＲＣＵＬＡＴＯＲ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ  ＢＬＥＮＤＥＲで３０秒サイクルで２３０ｒｐｍの速度でブレンドして、混合牛ひき肉試料マトリックスを作製した。
【０２０４】
トリプシンソイ寒天プレート上に一夜ストリークした培養物から大腸菌（E. coli）の単一コロニーを１０ｍＬのトリプシンソイブロスに接種し、振騰培養機（Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製のＩＮＮＯＶＡ４４）で３７℃にて１８〜２０時間インキュベートした。結果として得られた約１×１０９ＣＦＵ／ｍＬ含有の細菌原液をバターフィールド緩衝液で連続希釈し、約１×１０５ＣＦＵ／ｍＬの接種物（大腸菌（E. coli）懸濁液）が得られ、これをブレンドされた牛ひき肉試料に接種することで「添加牛肉試料」約１×１０３ＣＦＵ／ｍＬを得た。
【０２０５】
七面鳥ひき肉マトリックスが使用されたことを除き同じ手順を用い、「添加七面鳥ひき肉試料」を調製した。
【０２０６】
実施例６
実施例１に記載の多孔質物品から直径１４ミリメートルのディスクをダイパンチし、１３ミリメートル径のＳＷＩＮＮＥＸホルダー（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ，ＵＳＡ）から購入したもの）内に設置した。多孔質物品を２連で試験した。シリンジを使用して、１ｍＬ容量の添加牛ひき肉を多孔質物品ディスクに通して濾過した。
【０２０７】
濾液を１．５ｍＬの滅菌ポリプロピレンマイクロチューブに回収した。１００マイクロリットル容量を９００マイクロリットルのバターフィールド緩衝液に加えて、１：１０の希釈物を得た。１００マイクロリットル容量を混合した後、９００マイクロリットルのバターフィールド緩衝液に加えて、１：１００の希釈物を得た。牛ひき肉試料由来の濾液を無希釈にて（希釈せずに）大腸菌（E. coli）プレート上にプレーティングした。七面鳥ひき肉試料由来の濾液を１：１０及び１：１００の希釈率にて大腸菌（E. coli）プレート上にプレーティングした。プレートをメーカーの指示に従って３７℃で１８〜２０時間インキュベートした。ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ  ＰＬＡＴＥ  ＲＥＡＤＥＲ（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）でプレートを読み取って、コロニー数を計数した。また、前濾過（添加ひき肉）試料も希釈し、プレーティングして、上述の手順と同様に読み取った。前濾過牛ひき肉試料の平均コロニー数は、３９５０ＣＦＵ／ｍＬであった。
【０２０８】
プレーティングされた濾液及び前濾過試料から得られたコロニー数に基づいて、等式Ｂ及びＣを使用して、捕捉効率を計算した。結果は表４に記載されている。
等式Ｂ：対照％＝（プレーティングされた濾液のコロニー数／前濾過試料のコロニー数）×１００
等式Ｃ：捕捉効率又は捕捉％＝１００−対照％
【０２０９】
実施例７
実施例２の湿式載置物（wet-laid）から直径１４ｍｍのディスクをダイパンチし、１３ｍｍ径のＳＷＩＮＮＥＸホルダー（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ，ＵＳＡ）から購入したもの）内に設置した。湿式載置を２連で試験した。シリンジを使用して、１ｍＬ容量の添加七面鳥ひき肉を湿式載置ディスクに通して濾過した。
【０２１０】
濾液を１．５ｍＬの滅菌ポリプロピレンマイクロチューブに回収した。１００マイクロリットル容量を混合した後、９００マイクロリットルのバターフィールド緩衝液に加えて、１：１００の希釈物を得た。七面鳥ひき肉試料由来の濾液を１：１０及び１：１００の希釈率にて大腸菌（E. coli）プレート上にプレーティングした。プレートをメーカーの指示に従って３７℃で１８〜２０時間インキュベートした。ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ  ＰＬＡＴＥ  ＲＥＡＤＥＲ（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ製）でプレートを読み取って、コロニー数を計数した。また、前濾過（添加ひき肉）試料も希釈し、プレーティングして、上述の手順と同様に読み取った。前濾過七面鳥ひき肉試料の平均コロニー数は、３１００ＣＦＵ／ｍＬであった。
【０２１１】
プレーティングされた濾液及び前濾過試料から得られたコロニー数に基づいて、等式Ｂ及びＣを使用して、捕捉効率を計算した。結果は表４に記載されている。
【０２１２】
【表４】
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【０２１３】
実施例８及び比較例３：牛ひき肉からのＬ．モノサイトゲネス（L. monocytogenes）の除去
牛ひき肉は現地の食品雑貨店から購入されたものである。１１グラムの牛ひき肉（脂肪分１５％）試料を殺菌したストマッカーバッグに加え、９９ｍＬのバターフィールド緩衝液とＳＴＯＭＡＣＨＥＲ  ４００  ＣＩＲＣＵＬＡＴＯＲ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ  ＢＬＥＮＤＥＲで３０秒サイクルで２３０ｒｐｍの速度でブレンドして、ブレンドされた牛ひき肉試料マトリックスを作製した。
【０２１４】
トリプシンソイ寒天プレート上に一夜ストリークした培養物からＬ．モノサイトゲネス（L. monocytogenes）の単一コロニーを１０ｍＬのトリプシンソイブロスに接種し、振騰培養機（Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製のＩＮＮＯＶＡ４４）で３７℃にて１８〜２０時間インキュベートした。結果として得られた約１×１０９ＣＦＵ／ｍＬを含有する細菌原液を、バターフィールド緩衝液で連続希釈して約１×１０６ＣＦＵ／ｍＬの接種物（Ｌ．モノサイトゲネス（L. monocytogenes）懸濁液）が得られ、これをブレンドされた牛ひき肉試料に接種して、約１×１０５ＣＦＵ／ｍＬの「添加牛肉試料」を得た。
【０２１５】
実施例８
実施例１に記載の多孔質物から１４ミリメートル径の多孔質物品ディスクをダイパンチし、１３ｍｍのＳＷＩＮＮＥＸホルダー（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ，ＵＳＡ）から購入したもの）内に設置した。上流側での漏れを防ぐために、Ｏ−リング型のシールを使用した。多孔質物品ディスクを支持スクリーン上に設置し、多孔質物品ディスクの上にＯ−リングを加えて、ホルダーを閉じた。
【０２１６】
多孔質物品を２連で試験した。シリンジを使用して１ｍＬ容量の添加牛ひき肉を多孔質物品ディスクに通して濾過した。
【０２１７】
１ｍＬのバターフィールド緩衝液含有の１．５ｍＬ滅菌ポリプロピレンマイクロチューブに、濾液を回収した。これらの管から１００マイクロリットル容量を９００マイクロリットルのバターフィールド緩衝液に加えて、１：１０の希釈物を得た。前濾過試料（添加牛肉試料）をもう一度希釈して、１：１００に希釈された前濾過試料を得た。各希釈物から１００マイクロリットル容量をＭＯＸ寒天平板培地上にスプレッドプレーティング（spread plated）した。プレートを３７℃で１８〜２０時間をインキュベートし、コロニー数に関する分析を手動で行った。前濾過試料の平均コロニー数は、５２×１０３ＣＦＵ／ｍＬであった。
【０２１８】
ディスクが黒く変色し、捕捉されたＬ．モノサイトゲネス（L.monocytogenes）が成長したことが、示唆された。添加物なしの牛ひき肉試料をプレーティングした。背景叢レベル（background flora level）は約４ＣＦＵ／ｍｌであった。
【０２１９】
プレーティングされた濾液から得たコロニー数に基づいて捕捉効率を計算し、上述の等式Ｂ及びＣを用いて前濾過試料をプレーティングした。捕捉率の結果は、表５のとおりである。
【０２２０】
比較例３
比較例１の繊維性多孔質マトリックスから直径１４ｍｍのディスクをダイパンチし、これを使用して、シリンジを用い１ｍＬの添加牛ひき肉を濾過した。実施例８に関して記載されるように、濾液を２連で試験した。捕捉率の結果は、表５のとおりである。ディスクが黒く変色し、捕捉されたＬ．モノサイトゲネス（L. monocytogenes）が成長したことが、示唆された。
【０２２１】
【表５】
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＊標準偏差は１３％であった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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