[0003] 本发明涉及配体官能化基底以及用于制备该基底的方法。该官能化基底可用于从生物样品中选择性结合和除去生物材料，例如病毒。

[0004] 靶生物材料，例如病毒和生物大分子（包括活细胞的组分或产物，例如蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸）的检测、定量、分离和纯化一直是研究人员的靶。从诊断上来讲，检测和量化是重要的，例如，作为各种生理状况诸如疾病的指示。对于治疗用途和在生物医学研究中，生物大分子的分离和纯化是重要的。生物大分子例如酶（其为特殊的一类能催化化学反应的蛋白质）在工业上也是有用的；已对酶进行了分离、纯化，然后用于制备甜味剂、抗生素和多种有机化合物（诸如乙醇、乙酸、赖氨酸、天冬氨酸和生物有用的产品，例如抗体和类固醇）。

[0005] 在活的有机体内的天然状态下，这些生物大分子的结构和相应的生物活性一般来讲保持在相当窄的pH和离子强度范围内。因此，任何分离和纯化操作必须考虑这些因素以得到具有效力的处理后生物大分子。

[0006] 某些离子聚合物，特别是阳离子聚合物对于细胞和/或细胞碎片的絮凝以及对于蛋白质沉淀的使用是已知的。相似地，离子聚合物已经用来改性过滤介质以在深度过滤或膜吸附体类型应用中增强从工艺液流中移除杂质。随着正在处理的介质的电导率增加（即，随着含盐量增加），这些聚合物的效能通常降低。在本领域中，需要在高离子强度条件下对生物种类具有增加的亲和力的聚合物材料。

[0007] 根据溶质在流动相（其可以是气体或液体）和固定相之间的交换，可对生物产物混合物进行色谱分离和纯化操作。溶液混合物中各种溶质实现分离，是由于改变了各溶质与固定相的结合相互作用；当受到流动相的解离和置换作用时，与相互作用不太强的溶质相比，较强的结合相互作用一般导致保留时间较长，以该方式，可以实现分离和纯化。

[0008] 大部分当前的捕集或纯化色谱法是通过常规柱色谱技术实现的。这些技术在下游纯化中具有严重的瓶颈问题，因为使用这种技术的通过量低。缓解这些问题的尝试包括增加色谱柱的直径，但这转而因难以有效和可重复地装柱而产生难题。较大的色谱柱直径还增加造成麻烦的沟流的发生率。同样，在常规色谱柱中，当检测到所需要产物的穿透高于特定水平时，关闭吸附操作。这引起吸附介质的动态或有效容量显著小于总容量或静态容量。鉴于一些色谱树脂的成本高昂，有效性的这种降低具有严重经济后果。

[0009] 聚合物树脂广泛用于各种靶化合物的分离和纯化。例如，可根据离子基团的存在、根据靶标化合物的大小、根据疏水相互作用、根据亲和相互作用或根据共价键的形成而将聚合物树脂用于纯化或分离靶标化合物。在本领域中，需要对病毒和其他生物种类具有增强亲和力的聚合物基底，以使得能从生物样品中将它们选择性除去。在本领域中还需要配体官能化膜，该膜可克服扩散和结合的限制，并且可以在高通过量和较低压降下操作。

[0021] 在本发明的制品和方法中，提供了配体官能化基底，其中在接近或低于生物材料的pI的pH处，所述基底对该生物材料具有增强的亲和力和/或容量，特别在高离子强度介质下，所述生物材料例如为宿主细胞蛋白、DNA、RNA、病毒和其他微生物。对此类生物材料的亲和力允许纯化在那些pH处带正电的材料，例如抗体，因为它们不结合于配体官能团。该配体官能化的基底允许通过配体基团选择性捕集或结合靶生物材料，而对配体基团缺少亲和力的其他材料通过。

[0022] 配体官能化基底包括a）基底；b）设置在基底上的底漆层，该底漆层包含下列各项的反应产物：1）聚胺聚合物，2）聚胺聚合物的多官能交联剂，和3）具有可聚合的烯键式不饱和基团的胺反应性单体，所述基团优选地为(甲基)丙烯酰基和胺反应性官能团；以及c）接枝到底漆层的配体官能化烯基(共)聚合物。将底漆层涂布在基底上并且固化以在其表面上形成耐用的交联聚胺聚合物层，所述聚合物层具有可聚合的烯键式不饱和基团，优选为(甲基)丙烯酰基。聚胺聚合物的交联通过2）多官能交联剂来实现，所述交联剂具有两个或更多个胺反应性官能团，例如环氧基团。交联的聚胺聚合物用底漆组分3）同时或按顺序官能化，所述底漆组分3）具有用于连接（通过形成共价键）至交联聚胺聚合物的胺反应性基团，和可以用来将c）配体官能化烯基(共)聚合物层以自由基反应方式与交联聚胺聚合物层接枝的烯键式不饱和基团例如(甲基)丙烯酰基。

[0023] 聚胺聚合物

[0024] 底漆基体聚合物包含聚胺聚合物；即具有伯或仲氨基的聚合物，所述氨基可以是侧基或在链中的（即在聚合物链中）。氨基聚合物包含伯或仲胺基并可以使用对应单体通过链增长或逐步增长聚合反应程序来制备。如果需要，这些单体还可以与其他单体共聚合。所述聚合物还可以是合成的或天然存在的生物聚合物。不考虑来源，如果这些聚合物中任一种不含伯或仲胺基，那么可以通过适当的化学过程来增加这些官能团。

[0025] 可用的氨基聚合物是水溶性或水分散性的。如本文所用，术语“水溶性”意指可以在水中溶解的材料。溶解度通常为每毫升水至少约1毫克，优选5毫克，更优选10毫克。如本文所用，术语“水分散性”意指非水溶性但可以在水中乳化或悬浮的材料。在一些实施例中，混合的水性/醇类溶剂体系可能是有利的。

[0026] 通过链增长聚合反应制备的适用的氨基聚合物的例子包括但不限于：聚乙烯胺、聚(N-甲基乙烯基胺)、聚乙烯亚胺、聚丙烯亚胺、聚烯丙基胺、聚烯丙基甲基胺、聚二烯丙基胺、聚(4-氨基甲基苯乙烯)、聚(4-氨基苯乙烯)、(丙烯酰胺-共-甲基氨基丙基丙烯酰胺)共聚物和(丙烯酰胺-共-甲基丙烯酸氨乙基酯)共聚物。

[0027] 通过逐步增长聚合反应制备的适用的氨基聚合物的例子包括但不限于：聚氮丙啶、聚丙烯亚胺、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、聚氨基酰胺、聚二甲基胺-环氧氯丙烷-乙二胺和可以从多种单体制备的某些聚氨基硅氧烷，所述单体例如氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-三甲氧基甲硅烷基丙基-N-甲胺和双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。

[0028] 可用的氨基聚合物还可以包括具有伯或仲氨基端基的那些，并且包括但不限于由聚酰氨基胺(PAMAM)和聚丙烯亚胺所形成的那些：如DAB-Am和PAMAM树枝状体（或包含胺TM官能团的高支化聚合物）。从PAMAM形成的树枝状体材料是以商品名Starburst (PAMAM)树枝状体（例如，具有4个伯氨基的0代，具有8个伯氨基的1代，具有16个伯氨基的2代，具有32个伯氨基的3代和具有64个伯氨基的4代）从美国威斯康辛州密尔沃基的奥德里奇化学公司（Aldrich Chemical（Milwaukee,Wis））商购的。从聚丙烯亚胺形成的树枝状体材料是以商品名“DAB-AM”从奥德里奇化学公司（Aldrich Chemical）商购的。例如，DAB-Am-4是具有4个伯氨基的1代聚丙烯亚胺四胺树枝状体，DAB-Am-8是具有8个伯氨基的2代聚丙烯亚胺八胺树枝状体，DAB-Am-16是具有16个伯氨基的3代聚丙烯亚胺十六胺树枝状体，DAB-Am-32是具有32个伯氨基的4代聚丙烯亚胺三十二胺树枝状体，而DAB-Am-64是具有
64个伯氨基的5代聚丙烯亚胺六十四胺树枝状体。

[0029] 作为生物聚合物的适用氨基聚合物的例子包括脱乙酰壳多糖、含葡糖胺和半乳糖胺的多糖以及淀粉，其中后者与试剂（例如甲氨基乙基氯化物）反应。

[0030] 适用的其他类别的氨基聚合物包括氨基单体的聚丙烯酰胺均聚物或共聚物，所述单体包括氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺烷基胺和二烯丙基胺。

[0031] 优选的氨基聚合物包括聚酰氨基胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚烯丙基胺和聚二烯丙基胺。

[0032] 合适的市售的氨基聚合物包括但不限于聚酰氨基胺，诸如ANQUAMINETM360、401、419、456和701（美国宾夕法尼亚州艾伦镇的空气化工产品公司（Air Products and TM
Chemicals,Allentown,Pa.））；LUPASOL 聚氮丙啶聚合物，例如FG、PR8515、Waterfree、P、PS（美国纽约州伦斯勒的巴斯夫公司（BASF Corporation,Rensselaer,N.Y.））；
TM
聚氮丙啶聚合物，例如CORCAT P-600（美国南卡罗来纳州维利湖的EIT公司（EIT Company,Lake Wylie,S.C.））；和聚酰胺树脂，例如通过二聚化不饱和脂肪酸与聚亚烷基聚胺反应所形成的VERSAMID系列树脂（美国俄亥俄州辛辛那提的科宁公司（Cognis Corporation,Cincinnati,Ohio））。

[0033] 底漆层具有用于聚胺聚合物的交联剂，其具有至少两个胺反应性官能团，包括酮、醛、酯、酰卤、异氰酸酯、环氧基、酸酐或吖内酯基团。优选地，选择胺反应性官能团Z以便在低于约50℃、优选低于25℃的温度与聚胺聚合物的胺基反应，从而交联反应在涂布和干燥操作期间发生。优选的交联剂还是水溶或水分散的。

[0034] 此类交联剂可以具有通式1：

[0035] R8-(Z)y，1

[0036] 其中R8为(杂)烃基，Z为胺反应性基团并且y≥2，优选为2-4。R8基团可以是亚烷基、亚芳基、杂亚芳基、杂亚烷基、亚芳烷基或其组合。

[0037] 在一个实施例中，胺反应性Z基团可以是环氧基团并且包括脂肪族和芳香族聚环氧化合物两者。脂肪族聚环氧化合物的代表性例子包括3',4'-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯、3,4-环氧环己基环氧乙烷、2-(3',4'-环氧环己基)-5,1"-螺-3",4"-环氧环己烷-1,3-二噁烷、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、亚麻油酸二聚体的二缩水甘油酯、1,4-双(2,3-环氧丙氧基)丁烷、4-(1,2-环氧乙基)-1,2-环氧环己烷、2,2-双(3,4-环氧环己基)丙烷、脂肪族多元醇（例如甘油、乙二醇、聚乙二醇或丁二醇）的聚缩水甘油醚。可以用于本发明组合物中的芳香族聚环氧化合物的代表性例子包括芳香族羧酸的缩水甘油酯，如邻苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯和均苯四甲酸四缩水甘油酯以及它们的混合物；N-缩水甘油基氨基苯，例如N,N-二缩水甘油基苯胺、双(N,N-二缩水甘油基-4-氨基苯基)甲烷、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基)苯、N,N-二缩水甘油基-4-缩水甘油基氧苯胺以及它们的混合物；以及多元酚的聚缩水甘油基衍生物，如2,2-双-[4-(2,3-环氧丙烷氧基)苯基]丙烷；多元酚的聚缩水甘油醚，例如四(4-羟基苯基)乙烷、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、4,4'-二羟基二苯基甲烷、4,4'-二羟基二苯基二甲基甲烷、4,4'-二羟基-3,3'-二甲基二苯基甲烷、4,4'-二羟基二苯基甲基甲烷、4,4'-二羟基二苯基环己烷、4,4'-二羟基-3,3'-二甲基二苯基丙烷、4,4'-二羟基二苯基砜以及三-(4-羟基苯基)甲烷；酚醛的聚缩水甘油醚（在酸催化剂存在的情况下一元或多元酚与醛类的反应产物）；以及美国专利No.3,018,262和No.3,298,998中所述的衍生物，所述美国专利的描述以引用的方式并入本文；以及在Handbook of Epoxy Resins by Lee and Neville,McGraw-Hill Book Co.,New York（1967）（Lee和Neville，《环氧树脂手册》，麦格劳-希尔图书公司，纽约，1967年）中所述的衍生物，以及它们的混合物。

[0038] 在一个实施例中，胺反应性官能团Z可以为异氰酸酯基。合适的多异氰酸酯包括8
含有至少两个自由异氰酸酯基的有机化合物。优选地使用式R(NCO)2的二异氰酸酯，其中
8
R 表示具有4至20个碳原子的脂肪族烃基、具有6至20个碳原子的脂环族烃基、具有6至
20个碳原子的芳香族烃基或具有7至20个碳原子的芳脂族烃基。

[0039] 二异氰酸酯的例子包括四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、十二亚甲基二异氰酸酯、1,4-二异氰酸根合环己烷、1-异氰酸根-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(IPDI)、4,4'-二异氰酸根-二环己基甲烷(HMDI)、4,4'-二异氰酸根-2,2-二环己基-丙烷、1,4-二异氰酸根合苯、2,4-二异氰酸根合甲苯(TDI)、2,6-二异氰酸根合甲苯、4,4'-二异氰酸根合二苯甲烷(MDI)、间-和对-苯二甲基二异氰酸酯、α,α,α’,α’-四甲基-间-和对-苯二甲基二异氰酸酯以及这些化合物的混合物。合适的多异氰酸酯也包括三异氰酸酯，例如1,3,5-三异氰酸根合环己烷-s-三酮、异氰脲酸酯以及HDI和MDI的缩二脲衍生物。

[0040] 在一个实施例中，胺反应性官能团Z可以为吖内酯基团。可以参见标题为“Polyazlactones”（聚吖内酯）的以下综述的表1：J.K.Rasmussen,et al.,Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Second Edition,Volume11,1988,pp.558-571（J.K.Rasmussen等人，《聚合物科学与工程百科全书》，第二版，第11卷，1988年，第558-571页），该表包含一系列所报告的双(吖内酯)。其他聚吖内酯官能化材料在U.S.7,556,858（Rasmussen等人）中描述，该专利以引用的方式并入本文。

[0041] 在一个实施例中，胺反应性官能团Z可以为醛或酮基团。例子包括双醛和聚醛，例如乙二醛或戊二醛。

[0042] 在一些实施例中，交联剂可以为多酰基化合物，其中Z为酯、酸、酸性卤化物或酸酐基团。由于反应性降低，因此酯和酸是次优选的。合适的二酰基化合物的代表性例子是下列物质的对应的酯、卤化物、酸和酸酐：壬二酸；马来酸；富马酸；衣康酸；1,5-戊-2-烯二酸(1,5-pent-2-enedioic)己二酸；2-亚甲基己二酸；3-甲基衣康酸；3,3-二甲基衣康酸；癸二酸；辛二酸；庚二酸；琥珀酸；苄基琥珀酸；磺基琥珀酸；戊二酸；2-亚甲基戊二酸；2-磺基戊二酸；3-磺基戊二酸；二甘醇酸；二乳酸；3,3'-(亚乙二氧基)二丙酸；十二烷二酸；2-磺基十二烷二酸；癸二酸；十一烷二羧酸；十六烷二羧酸；二聚化脂肪酸（例如通过包含16至20个碳原子的烯烃化不饱和一元羧酸（例如油酸和亚油酸等等）的二聚化所获得的那些）；1,2-、1,4-和1,6-环己烷二羧酸；降冰片烯二羧酸；双环辛烷二羧酸；和其他脂肪族、杂脂族、饱和的脂环族或饱和的杂脂环族二羧酸；等等；以及它们的混合物。也可以使用上述磺酸的盐（例如，碱金属盐）。

[0043] 聚胺聚合物的交联剂可以按这样的量提供，其中胺反应性基团Z的等同物的数目相对于聚胺聚合物中的胺基的等同物的数目为至少2%、优选至少5%且最多至约20%。

[0044] 底漆层还包含胺反应性单体，其具有可聚合的烯键式不饱和基团和胺反应性官能团，它的一些实施例具有式2：

[0045]

[0046] 其中

[0047] X1为–O-或–NR1-，其中R1为H或C1-C4烷基，

[0048] R1为H或C1-C4烷基；

[0049] R7为单键或(杂)烃基连接基团，

[0050] A是与聚胺聚合物的氨基反应的官能团，并且

[0051] x为0或1。

[0052] 在一些实施例中，式2的化合物为(甲基)丙烯酰化合物，并且在其他实施例中为烯基化合物。

[0053] 优选地，R7为单键或烃基连接基团，其将烯键式不饱和可聚合基团（如，烯基或(甲基)丙烯酰基）与反应性官能团A连接并且优选地为具有1至6个碳原子的亚烷基、具有5至10个碳原子的5或6元亚环烷基或具有6至16个碳原子的二价芳香族基团；并且A为能够与聚胺聚合物的胺基反应以便结合可自由基聚合基团的反应性官能团。

[0054] 可用的反应性官能团“A”包括羧基、噁唑啉基、吖内酯、乙酰基、丙酮基、乙酰乙酰基、酯、异氰酸根、环氧基、氮丙啶基、酰卤和环酐基团。优选地，选择胺反应性官能团A以便在低于约50℃、优选低于25℃的温度与聚胺聚合物的胺基反应，从而该反应在涂布和干燥操作期间进行。优选的胺反应性单体还是水溶或水分散的。

[0055] 式2的代表性吖内酯基团取代的官能化合物包括：2-乙烯基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-乙烯基-4-甲基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-异丙烯基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-异丙烯基-4-甲基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-乙烯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-异
丙烯基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-乙烯基-4-甲基-4-乙基-1,3-噁唑
啉-5-酮；2-异丙烯基-3-氧杂-1-氮杂[4.5]螺癸-1-烯-4-酮；2-乙烯基-5,6-二氢-4H-1,3-噁嗪-6-酮；2-乙烯基-4,5,6,7-四氢-1,3-氧氮杂卓-7-酮；2-异丙烯基-5,6-二氢-5,5-二(2-甲基苯基)-4H-1,3-噁嗪-6-酮；2-丙烯酰氧基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-(2-丙烯酰氧基)乙基-4,4-二甲基-1,3-噁唑啉-5-酮；2-乙烯基-4,5-二氢-6H-1,3-噁嗪-6-酮；和2-乙烯基-4,5-二氢-4,4-二甲基-6H-1,3-噁嗪-6-酮。

[0056] 式2的代表性乙酰乙酰基取代的官能化合物包括2-(乙酰乙酸基)甲基丙烯酸乙酯。

[0057] 式2的代表性羧基取代的官能化合物包括(甲基)丙烯酸、3-(甲基)丙烯酰氧基-丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基-丁酸、2-(甲基)丙烯酰氧基-苯甲酸、3-(甲基)丙烯酰氧基-5-甲基苯甲酸、4-(甲基)丙烯酰氧基甲基-苯甲酸、邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基-乙基]酯、2-丁炔酸和4-戊炔酸。

[0058] 式2的代表性异氰酸酯基团取代的官能化合物包括2-异氰酸根合乙基(甲基)丙烯酸酯、3-异氰酸根合丙基(甲基)丙烯酸酯、4-异氰酸根合环己基(甲基)丙烯酸酯、4-异氰酸根合苯乙烯、2-甲基-2-丙烯酰基异氰酸酯、4-(2-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基羰基氨基)苯基异氰酸酯、烯丙基2-异氰酸根合乙醚和3-异氰酸根-1-丙烯。

[0059] 式2的代表性环氧基团取代的官能化合物包括缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、硫代缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、3-(2,3-环氧丙氧基)苯基(甲基)丙烯酸酯、2-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-2-(4-(甲基)丙烯酰氧基-苯基)丙烷、4-(2,3-环氧丙氧基)环己基(甲基)丙烯酸酯、2,3-环氧环己基(甲基)丙烯酸酯和3,4-环氧环己基(甲基)丙烯酸酯。

[0060] 式2的代表性酰卤基取代的官能化合物包括(甲基)丙烯酰氯、α-氯代(甲基)丙烯酰氯、(甲基)丙烯酰氧基乙酰氯、5-己烯酰氯、2-(丙烯酰氧基)丙酰氯、3-(丙烯酰硫)丙酰氯和3-(N-丙烯酰基-N-甲基氨基)丙酰氯。

[0061] 其他可用的胺反应性单体包括酸酐基团取代的官能单体，包括马来酸酐、(甲基)丙烯酸酐、衣康酸酐、3-(甲基)丙烯酰氧基邻苯二甲酸酐和2-(甲基)丙烯酰氧基环己烷二羧酸酐。

[0062] 配体单体

[0063] 接枝到底漆层的是配体官能化烯基、优选为(甲基)丙烯酰基(共)聚合物层。更具体地讲，配体官能化(甲基)丙烯酰基(共)聚合物层接枝到衍生自胺反应性单体（例如式2的那些）的烯键式不饱和可聚合侧基，后者转而通过聚胺的胺基与胺反应性官能团“A”之间的反应共价地连接到聚胺聚合物。

[0064] 配体官能化(甲基)丙烯酰基(共)聚合物包含式3的聚合单体单元：

[0065]

[0066] 其中1

[0067] R 为H或C1-C4烷基；2

[0068] R 为(杂)烃基，优选地为具有1至20个碳原子的二价亚烷基；1 3 3

[0069] X 为–O-或–NR-，其中R 独立地为H或烃基，优选为C1-C4烷基；lig

[0070] R 为包含配体的基团，

[0071] p为0或1；并且

[0072] m为0或1。lig

[0073] R 基团可以包含将选择性结合所关注生物大分子的任何官能团，并且可以选自传统配体，例如包含伯胺、仲胺、叔胺或季胺的配体；多官能配体，例如包含酪氨醇、色氨醇、章鱼胺、2-氨基苯并咪唑、1,3-二氨基-2-羟基丙烷、三(2-氨基乙基)胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺或胍丁胺的配体；以及包含胍和双胍基团的配体。

[0074] 在一些实施例中，配体官能化烯基(共)聚合物包含式4a或4b的聚合配体官能化单体单元：

[0075]

[0076] 其中

[0077] R1为H或C1-C4烷基；

[0078] R2为(杂)烃基，优选地为具有1至20个碳原子的二价亚烷基；

[0079] 每个R3独立地为H或烃基，优选地为C1-C4烷基；

[0080] R4为H、C1-C4烷基或–N(R3)2；

[0081] R5为H或烃基，优选地为C1-C4烷基或芳基；

[0082] X1为–O-或–NR3-，

[0083] o为0或1，并且

[0084] n为1或2。

[0085] 此类配体单体可通过使烯基或烯酰基化合物（通常为(甲基)丙烯酰卤、(甲基)丙烯酰基异氰酸酯或烯基吖内酯）与下式5a或5b的化合物缩合而制备：

[0086]1 2 4

[0087] 其中X，以及R 至R 和n如此前所定义。

[0088] 其他配体单体可以通过使包含羰基的单体（例如丙烯醛、丁烯酮、双丙酮丙烯酰胺或乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯）与式5a或5b的化合物缩合而制备。

[0089] 优选地，配体官能化烯基(共)聚合物层还包含衍生自包含至少两个可自由基聚合基团的(甲基)丙烯酰单体的单元。此类多官能(甲基)丙烯酰单体（包括(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺单体）可以掺入到可聚合单体的共混物中以有助于接枝配体官能化共聚物的支化或轻度交联。可用的多官能(甲基)丙烯酸酯的例子包括但不限于二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯和四(甲基)丙烯酸酯，例如乙烯乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯和丙氧基化的甘油三(甲基)丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺、亚乙基双丙烯酰胺、六亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酰基哌嗪以及它们的混合物。

[0090] 出人意料的是，已经发现添加此类多官能(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体通常增加接枝制品捕集生物种类的能力，特别是动态结合能力。此类单体以相对于单体总重量约0.25重量%至约5重量%，优选地约1重量%至约3重量%的量使用。较高浓度的多官能共聚单体通常导致能力下降。尽管不想受理论约束，但据信该共聚单体促进了接枝(共)聚合物层中的支化，从而导致配体基团的可及性或可获取性增加。

[0091] 已经观察到，掺入多官能(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体能够在不使用底漆层的情况下制备配体官能化制品。然而，底漆层可实现更广泛的配制窗口（formulation window），在该窗口内可以保持所得制品的高官能化能力（静态和动态结合能力）。

[0092] 配体官能化烯基(共)聚合物层（其接枝到底漆层）可以任选地包含一种或多种亲水单体，所述亲水单体包含至少一个烯基（优选为(甲基)丙烯酰基）和亲水基团（包括聚(氧化烯)和离子基团)，用于向基底提供亲水性，或用于在结合生物材料时向基底提供更大的选择性。

[0093] 这些亲水性离子基团可以是中性的、具有正电荷、负电荷或者它们的组合。在一些合适离子单体的情况下，离子基团可以为中性的或取决于pH状况而带电荷。除了该c）单体之外，这类单体通常用于赋予多孔基础基底所需的亲水性。在病毒捕集的应用中，添加在所选pH下带正电的接枝离子单体可以允许选择性结合病毒而排斥带正电的生物材料（如抗体）。

[0094] 在一些优选的实施例中，第三单体可以具有丙烯酸酯基团，或反应性低的其他烯键式不饱和基团以及聚(烯化氧)基团；如，单丙烯酸化的聚(烯化氧)化合物，其中末端是羟基或烷基醚基团。

[0095] 在一些实施例中，具有负电荷的离子单体包括式6的(甲基)丙烯酰磺酸或其盐。

[0096]

[0097] 其中，Y为直链或支链亚烷基（如具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个3 3
碳原子的亚烷基）并且L为–O-或–NR-，其中R 为H或C1-C4烷基；根据式6的示例性离子单体包括但不限于N-丙烯酰胺甲磺酸、2-丙烯酰胺乙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸以及2-甲基丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸。也可以使用这些酸性单体的盐。用于这些盐的抗衡离子可以为例如铵离子、钾离子、锂离子或钠离子。

[0098] 带有负电荷（在所选pH下）的其他合适离子接枝单体包括磺酸，例如乙烯基磺酸和4-苯乙烯磺酸；(甲基)丙烯酰胺膦酸，例如(甲基)丙烯酰胺烷基膦酸（如，2-(甲基)丙烯酰胺乙基膦酸和3-(甲基)丙烯酰胺丙基膦酸）；丙烯酸和甲基丙烯酸；以及(甲基)丙烯酸羧烷酯，例如(甲基)丙烯酸2-羧乙酯和(甲基)丙烯酸3-羧丙酯。其他合适的酸性单体包括(甲基)丙烯酰氨基酸，诸如描述于美国专利No.4,157,418（Heilmann）中的那些。示例性的(甲基)丙烯酰氨基酸包括但不限于N-丙烯酰甘氨酸、N-丙烯酰天冬氨酸、N-丙烯酰-β-丙氨酸和2-丙烯酰胺乙醇酸。也可使用任何这些酸性单体的盐。

[0099] 能够（在所选pH下）提供正电荷的一些示例性离子接枝单体是式7的氨基(甲基)丙烯酸酯或氨基(甲基)丙烯酰胺或者它们的季铵盐。季铵盐的抗衡离子通常为卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐等等。

[0100]

[0101] 其中L为–O-或–NR3-，其中R3为H或C1-C4烷基-；Y为亚烷基（例如具有1-1011
个碳原子、1-6个碳原子或1-4个碳原子的亚烷基）。每个R 独立地为氢、烷基、羟烷基（即
11
羟基取代的烷基）或氨基烷基（即氨基取代的烷基）。或者，两个R 基团与它们所连接的氮原子合在一起可形成芳族的、部分不饱和（即不饱和但不是芳族的）或饱和的杂环基团，其中杂环基团可任选稠合至芳族的另一个环（如苯）、部分不饱和的另一个环（如环己烯）或饱和的另一个环（如环己烷）。

[0102] 在式7的一些实施例中，两个R11基团均为氢。在其他实施例中，一个R11基团为氢而另一个为具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子的烷基。在又一其他实施例中，至少11
一个R 基团为具有1至10个、1至6个或1至4个碳原子的羟基烷基或氨基烷基，其中羟
11
基或氨基位于烷基的任何碳原子上。在又一实施例中，R 基团与它们所连接的氮原子相结合以形成杂环基团。杂环基团包含至少一个氮原子，并且可含有其他杂原子，例如氧或硫。
示例性的杂环基团包括但不限于咪唑基。杂环基团可稠合至另外的环，例如苯、环己烯或环己烷。稠合至另外环的示例性杂环基团包括但不限于苯并咪唑基。

[0103] 示例性的氨基丙烯酸酯（即式7中的L为–O-）包括丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯，例如丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸-N,N-二乙氨基乙酯、丙烯酸-N,N-二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸-N-叔丁基氨基丙酯、丙烯酸-N-叔丁基氨基丙酯等。

[0104] 示例性的氨基(甲基)丙烯酰胺（即式7中的L为–NR3-）包括例如N-(3-氨丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-氨丙基)丙烯酰胺、N-[3-(二甲氨基)丙基]甲基丙烯酰胺、N-(3-咪唑基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-咪唑基丙基)丙烯酰胺、N-(2-咪唑基乙基)甲基丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-3-咪唑基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-3-咪唑基丙基)丙烯酰胺、N-(3-苯并咪唑基丙基)丙烯酰胺和N-(3-苯并咪唑基丙基)甲基丙烯酰胺。

[0105] 式7的离子单体的示例性季盐包括但不限于(甲基)丙烯酰胺基烷基三甲基铵盐（如3-甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵和3-丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵）和(甲基)丙烯酰氧基烷基三甲基铵盐（如2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵、3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵和2-丙烯酰氧基乙基三甲基硫酸甲酯铵盐）。

[0106] 可以向该基础基底提供带正电基团（在所选pH下）的其他单体包括链烯吖内酯的二烷基氨基烷基胺加合物（如乙烯基二甲基吖内酯的2-(二乙基氨基)乙胺、(2-氨基乙基)三甲基氯化铵和3-(二甲基氨基)丙胺加合物）和二烯丙基胺单体（如二烯丙基氯化铵和二烯丙基二甲基氯化铵）。其他例子包括

[0107] 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的季盐。可以掺入的中性亲水单体为具有(甲基)丙烯酰基或非丙烯酰基烯键式不饱和基团和不可聚合末端的聚(烯化氧)单体。此类单体可以具有式8：

[0108] CH2=CR1-C(O)-X1-(CH(R1)-CH2-O)n-R1，8

[0109] 其中每个R1独立地为H或C1-C4烷基，X1为–O-或–NR3-，其中R3为H或C1-C4烷基并且n为2至100。

[0110] 其他包括聚醚胺的链烯吖内酯加合物（例如基于聚醚胺结构的单胺、二胺和三胺）。这些化合物的一个例子是得自美国田纳西州伍德兰兹亨斯迈公司（Huntsman（The Woodlands,TX,USA））的 系列。

[0111] 此类任选的亲水共聚单体以相对于单体总重量为约1重量%至约70重量%、优选约5重量%至约50重量%的量使用。

[0112] 配体官能化基底可以如下文方案1中所述进行制备。此处，聚氨基聚合物(I)由8
式1的多官能交联剂R(Z)y交联以形成交联的聚合物(II)。聚氨基聚合物的未反应氨基的一部分随后用具有式2的胺反应性官能团的(甲基)丙烯酰化合物官能化，以制得具有烯键式不饱和侧基(III)的交联聚氨基聚合物。在自由基催化剂存在的情况下，聚合反应在式3的配体官能化(甲基)丙烯酰单体存在下引发，以制得具有包含“z”个聚合基团的接枝配体基团(IV)的氨基聚合物。注意，相对于以下方案，接枝聚合物可以具有如上文所述的额外的亲水单体。

[0113] 应当理解，相对于方案1，为了清楚起见，聚氨基聚合物与多官能交联剂的反应以及与胺反应性单体的反应依次示出，但所述反应可以基本上同时进行（即，在涂布和干燥过程期间）。另外应当理解，为了清楚起见从该方案中省略亲水单体和多官能丙烯酸酯，并且为了清楚起见，将式3的配体官能单体简化。

[0114] 方案1

[0115]

[0116] 在方案1的反应中，配体基团与配体官能化单体直接接枝。或者，通过用具有烯基和能够与配体化合物反应的官能团的单体对中间体III接枝，可以将交联聚氨基聚合物用配体基团间接官能化。此类官能化单体具有式9：

[0117]

[0118] 其中1 1 1

[0119] X 为–O-或–NR-，其中R 为H或C1-C4烷基，1

[0120] R 为H或C1-C4烷基；7

[0121] R 为单键或(杂)烃基连接基团，

[0122] B为与配体化合物反应的亲核或亲电官能团，例如式5a-b的那些，并且[0123] x为0或1。7

[0124] 在一些实施例中，前提条件是当x为0时，R 为(杂)烃基连接基团。一般来讲，7
当x为0时，R 为共价键。

[0125] 应当理解，式9的官能化单体可以包括式2的那些。一般来讲，“B”基团将不与底漆层的氨基轻易反应。B官能团还可以包含亲核或亲电基团，包括卤素、羟基、氨基（特别是仲氨基）、酮（例如乙酰基）、羧基、氮丙啶基、乙烯氧基和噁唑啉基，所述基团对配体化合物具有反应性，并且将与配体化合物形成共价键，从而将配体基团掺入制品内。在方案2中，B*部分为从B官能团和配体化合物形成的基团。例如，如果B为乙酰基并且配体化合物具有胺基，则B*将为亚胺基。

[0126] 在一些实施例中，方案2的中间体III与羰基官能化单体反应，以提供具有侧挂羰基的接枝共聚物，即式9的B基团包含羰基。接枝聚合物包含具有羰基、优选地具有酮或醛基的烯键式不饱和单体的聚合单体单元。

[0127] 一般来讲，羰基官能化(共)聚合物包含选自以下单体的聚合单体单元：丙烯醛、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、乙烯基异丁基酮、异丙烯基甲基酮、乙烯基苯基酮、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸丙酮酯和二丙酮(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物。在B为羰基并且配体化合物与氨基连接的情况下，B*将为亚胺基。

[0128] 随后侧挂羰基可以用亲核基团（通常为胺基）官能化，以提供必需的配体基团。例如，具有接枝羰基的方案2的聚合物随后可以用式5的胍基化合物官能化。该反应通常需要加入酸催化剂。

[0129] 与方案1一样，为了清楚起见，将反应依次示出，但所述反应可以基本上同时进行（即，在涂布和干燥过程期间）。另外应当理解，为了清楚起见，从方案中省略亲水单体和多官能丙烯酸酯。

[0130] 方案2

[0131]

[0132] 根据任一反应方案，涂底漆的基底具有式10的接枝聚合物：

[0133] -(MLig)y-(MHydrophil)x-(Mcrosslink)z-，10

[0134] 其中

[0135] (MHydrophil)x为具有“x”个聚合的单体单元的亲水单体单元，

[0136] (MLig)y为具有“y”个聚合的单体单元的配体官能化单体单元，

[0137] (Mcrosslink)为具有“y”个聚合的单体单元的多官能(甲基)丙烯酸酯单体单元，[0138] y为10至100重量%的所述单体单元；

[0139] x为0至90重量%的所述单体单元；

[0140] z为0至5重量%的所述单体单元。

[0141] 应当理解，为了清楚起见，简化所述单体单元。据信，多官能丙烯酸酯将使接枝配体官能化聚合物交联，和/或将进一步提供具有配体官能团的接枝高支化聚合物。另外据信，自由的未接枝聚合物可以在基底的表面上存在，该聚合物可进一步交联和/或高度支化到与接枝共聚物物理缠绕的程度。

[0142] 基底可以为任何形式，例如粒子、纤维、膜或片材。合适的粒子包括但不限于有机粒子、无机粒子以及多孔和无孔的粒子。优选地，基础基底为多孔的。合适的多孔基础基底包括但不限于多孔粒子、多孔膜、多孔非织造幅材和多孔纤维。

[0143] 基底可以从任何合适的热塑性聚合物材料形成。合适的聚合物材料包括但不限于聚烯烃、聚(异戊二烯)、聚(丁二烯)、氟化聚合物、氯化聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、聚(醚砜)、聚(砜)、聚(乙酸乙烯酯)、聚酯例如聚(乳酸)、乙酸乙烯酯的共聚物，例如聚(乙烯)-共-聚(乙烯醇)、聚(磷腈)、聚(乙烯基酯)、聚(乙烯基醚)、聚(乙烯醇)以及聚(碳酸酯)。

[0144] 在一些实施例中，热塑性聚合物可以进行表面处理（例如通过等离子体放电）以向基底表面提供合适的官能团。表面处理提供可以通过底漆溶液改善润湿的官能团，例如羟基。一种这样的可用等离子体处理在U.S.7,125,603（David等人）中描述。

[0145] 合适的聚烯烃包括但不限于聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(1-丁烯)、乙烯和丙烯的共聚物、α-烯烃共聚物（例如乙烯或丙烯与1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物）、聚(乙烯-共-1-丁烯)以及聚(乙烯-共-1-丁烯-共-1-己烯）。

[0146] 合适的氟化聚合物包括但不限于：聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯的共聚物（例如聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯)）和三氟氯乙烯的共聚物（例如聚(乙烯-共-三氟氯乙烯)）。

[0147] 合适的聚酰胺包括但不限于聚(亚氨基己二酰亚氨基六亚甲基)、聚(亚氨基己二酰亚氨基十亚甲基)以及聚己内酰胺。合适的聚酰亚胺包括但不限于聚(均苯四甲酸二酰亚胺)。

[0148] 合适的聚(醚砜)包括但不限于：聚(二苯醚砜)和聚(二苯砜-共-氧化二苯砜)。

[0149] 合适的乙酸乙烯酯的共聚物包括但不限于：聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)以及其中乙酸酯基团中的至少一些已被水解而提供多种聚(乙烯醇)的那些共聚物。

[0150] 优选的基底为多孔基底，其为微孔膜，例如热致相分离(TIPS)膜。常通过形成热塑性材料和具有超出该热塑性材料的熔点的第二材料的溶液来制备TIPS膜。在冷却时，所述热塑性材料结晶并且与第二材料实现相分离。结晶材料通常为拉伸的。第二材料可选地在拉伸之前或之后被移除。微孔膜进一步在U.S.4,529,256（Shipman）、U.S.4,726,989（Mrozinski）、U.S.4,867,881（Kinzer）、U.S.5,120,594（Mrozinski）、U.S.5,260,360（Mrozinski）和U.S.5,962,544（Waller,Jr.）中公开。一些示例性的TIPS膜包含聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、聚烯烃如聚(乙烯)或聚(丙烯)、含乙烯基的聚合物或共聚物如乙烯-乙烯醇共聚物，以及含丁二烯的聚合物或共聚物，和含丙烯酸酯的聚合物或共聚物。对于一些应用，包含PVDF的TIPS膜尤其可取。包含PVDF的TIPS膜进一步在U.S.7,338,692（Smith等人）中描述。

[0151] 基底可以为任何形式，例如膜或片。优选地，基础基底为多孔的。合适的多孔基础基底包括但不限于多孔膜、多孔非织造网和多孔纤维。

[0152] 在许多实施例中，基础基底具有通常大于约0.2微米的平均孔径以使体积排阻分离最小化、使扩散限制最小化以及使基于靶标分子结合的表面积和分离最大化。一般来讲，当用于结合病毒时，孔径在0.1至10微米的范围内，优选0.5至3微米，最优选0.8至2微米。结合其他靶标分子的效率可导致不同的最佳范围。

[0153] 在另一个示例性实施例中，多孔基础基底包括尼龙微孔膜或薄片，例如美国专利No.6,056,529（Meyering等人）、No.6,267,916（Meyering等人）、No.6,413,070（Meyering等人）、No.6,776,940（Meyering等人）、No.3,876,738（Marinacchio等人）、No.3,928,517、No.4,707,265（Knight等人）和No.5,458,782（Hou等人）中描述的那些。

[0154] 在其他实施例中，多孔基础基底是非织造网，其可包括由任何通常已知的制造非织造网的工艺制造的非织造网。如本文所用，术语“非织造网”意指这样的织物，该织物具有毡状方式的随机和/或单向插入的单纤维或细丝的结构。

[0155] 例如，可通过湿法成网技术、梳理成网技术、气纺技术、射流喷网技术、纺粘技术或熔喷技术或其组合制备该纤维非织造幅材。纺粘纤维通常为小直径纤维，它们是通过喷丝头的多个细小的、通常为圆形的毛细管将熔融的热塑性聚合物以细丝形式挤出而形成的，其中挤出的纤维的直径迅速减小。熔喷纤维通常通过多个细小的通常圆形的模塑毛细管将熔融的热塑性材料以熔融的线或丝挤出到高速的通常被加热的气体（例如空气）气流中而形成的，该气流使熔融的热塑性材料的丝细化以减小它们的直径。此后，熔喷纤维由高速气流运送并沉积在收集面上，以形成随机分散的熔喷纤维幅材。非织造幅材中的任何一者均可由单一类型的纤维或在热塑性聚合物的类型和/或厚度方面不同的两种或更多种纤维制成。

[0156] 关于本发明的非织造幅材的制备方法的更多细节可见于Wente,Superfine Thermoplastic Fibers,48INDUS.ENG.CHEM.1342（1956）（Wente，“超细热塑性纤维”，《工业与工程化学》第48卷，第1342页，1956年）或Wente et al.,Manufacture Of Superfine Organic Fibers,（Naval Research Laboratories Report No.4364,1954）（Wente等人，“超细有机纤维的制造”，美国海军研究实验室第4364号报告，1954年）中。

[0157] 在形成本发明制品的过程中，首先用底漆溶液涂布基础基底。为了易于制造和降低制造成本，希望聚胺底漆的涂布、交联和官能化全部在一项操作中完成。这种一步操作还具有可以轻易控制交联和官能化的化学计量的优点。可用的涂布技术包括将底漆组分的水溶液或分散体施加到基础基底上，然后使溶剂蒸发以形成底漆涂层。涂布方法包括通常已知为浸涂、喷涂、刮涂、刮棒涂布、槽式涂布、坡流涂布、模具涂布、辊涂或凹版涂布的技术。

[0158] 涂布质量一般取决于混合物的均匀度、沉积液体层的质量和用于使液体层干燥或固化的方法。底漆层的涂布质量特别重要，因为基底和底漆之间通常存在极少的化学键或不存在化学键，并且底漆层有利于配体官能化聚合物层的后续接枝。有时可以通过包括醇类助溶剂而改善涂布质量,特别在疏水性基础基底的情况下，因为这样可用底漆溶液改善基底的润湿并因此确保涂布更为连续。改善的交联（导致底漆涂层耐用性提高）和改善的烯基共价连接（导致接枝更为有效）有时可以通过提高干燥温度而实现。

[0159] 尽管底漆溶液中反应物（聚胺聚合物、交联剂和胺反应性单体2）的总浓度可以大幅度变化，但通常希望将该浓度保持在相当低的水平，以便使底漆层的厚度最小化。通常，基于底漆溶液的总重量计，反应物的总浓度为约0.1重量%至约5重量%、约0.25重量%至约2重量%、或约0.5重量%至约1.5重量%。这些浓度将通常导致在涂底漆时基底中约0.5%至约3%的重量增加。

[0160] 在该过程的第二步骤中，将配体官能化单体接枝(共)聚合到烯基改性的底漆层上。通常，涂底漆的基底用吸收溶液进行涂布，该溶液包含配体官能化单体、任何共聚单体、引发剂和用于该混合物的溶剂。

[0161] 聚合反应可用用热引发剂或光引发剂（优选光引发剂）引发。任何常规的自由基引发剂都可以用于生成初始的自由基。合适的热引发剂的例子包括过氧化物，例如，过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化环己烷、过氧化甲基乙基酮、氢过氧化物（如，叔丁基氢过氧化物和枯烯氢过氧化物）、二环己基过氧化二碳酸酯、2,2,-偶氮-双(异丁腈)和过苯甲酸叔丁酯。可商购获得的热引发剂的例子包括以商品名VAZO（包括TM TMVAZO 67（2,2'-偶氮-双(2-甲基丁腈)）、VAZO 64（2,2'-偶氮-双(异丁腈)）和TM
VAZO 52（2,2'-偶氮-双(2,2-二甲基戊腈)）可得自美国特拉华州威尔明顿杜邦精细化工公司（DuPont Specialty Chemical（Wilmington,Del.））的引发剂，以及可得自美国宾夕法尼亚州费城北美埃尔夫阿托化学公司（Elf Atochem North America,Philadelphia,Pa.）TM
的Lucidol 70。

[0162] 可用的光引发剂包括：苯偶姻醚，例如苯偶姻甲醚和苯偶姻异丙醚；取代的苯TM乙酮，例如2,2-二甲氧基苯乙酮（可以商品名Irgacure 651光引发剂获得（汽巴特殊化学品公司（Ciba Specialty Chemicals）））、2,2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮（以商品TM
名Esacure KB-1光引发剂可获得（美国宾夕法尼亚州西彻斯特沙多玛公司（Sartomer Co.;West Chester,PA）））、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮TM
（可以商品名Irgacure 2959获得（汽巴专用化学品公司（Ciba Specialty Chemicals）））和二甲氧基羟基苯乙酮；取代的α-酮醇，例如2-甲基-2-羟基苯丙酮；芳族磺酰氯，例如
2-萘磺酰氯；和光敏肟，例如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基-羰基)肟。这些当中特别优选的是取代的苯乙酮，特别是1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮，原因在于其水溶解度。特别可用的可聚合光引发剂为2-乙烯基-4,4-二甲基吖TM
内酯与Irgacure 2959的1:1加合物，其如美国专利5,506,279（Babu等人）的实例1中所公开的那样制备，该专利以引用的方式并入本文。

[0163] 引发剂以有效促进一种或多种单体自由基加成到交联聚胺聚合物（衍生自胺反应性单体，组分b）3））上的烯键式不饱和侧基的量使用，并且该量将根据（如）引发剂的类型、聚合物的分子量以及所需的官能化程度变动。引发剂可以基于100份单体总量计以约0.001重量份至约5重量份的量使用。

[0164] 溶剂可以为任何极性溶剂。在多个实施例中，溶剂为水或水/水可混溶性有机溶剂的混合物。根据单体的溶解度，水对有机溶剂的比率可以大幅度变化。在一些单体的情况下，水对有机溶剂通常大于1:1（v/v），优选地大于5:1，并且更优选地大于7:1。在其他单体的情况下，更高比例的有机溶剂，甚至最高至100%，尤其在一些醇类的情况下,可能是优选的。

[0165] 任何此类水可混溶性有机溶剂优选地不具有将延迟聚合反应的基团。在一些实施例中，水可混溶性溶剂是含有质子基团的有机液体，例如具有1至4个碳原子的低级醇、具有2至6个碳原子的低级二醇以及具有3至6个碳原子和1至2个醚键的低级二醇醚。在一些实施例中，可以使用高级二醇，例如聚(乙二醇)。具体例子是甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇以及它们的混合物。

[0166] 在其他实施例中，也可以使用非质子的水可混溶性有机溶剂，例如脂肪族酯和酮和亚砜，如乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸丙氧基乙酯、乙酸丁氧基乙酯、磷酸三乙酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮和二甲基亚砜。

[0167] 在其中聚合物在水性或其他质子溶剂中官能化的实施例中，应当将“A”胺反应性基团选择为在反应条件下足够稳定，从而“A”基团主要与聚胺的胺基反应。

[0168] 每一种组分在吸收溶液中的浓度可以随多种因素变动，所述多种因素包括但不限于吸收溶液中的一种或多种接枝单体、所需接枝程度、接枝单体的反应性和所用溶剂。通常，基于吸收溶液的总重量计，吸收溶液中的单体总浓度的范围是从约0.1重量%至约60重量%、有利地从约1重量%至约35重量%、更有利地从约5重量%至约25重量%。在接枝、洗涤和干燥后，基底的典型总重量增加在约5%至约30%的范围内，在约10%至约25%的范围内，或在约12%至约20%的范围内。

[0169] 由于基底携带配体官能化聚合物的接枝涂层，因此将配体官能化聚合物接枝到基底表面上的方法改变了基础基底的初始性质。本发明使得形成下述的配体官能化聚合物基底成为可能，所述聚合物基底具有基础基底的许多优点，例如机械和热稳定性、多孔性，但对生物种类（例如病毒）具有增强的亲和力，这因用于形成给定的官能化基底的单体和步骤引起。尽管不想受到理论的束缚，但据信当前涂层的接枝的触手状性质至少部分地是针对生物种类的结合能力较之现有技术中的材料有所改善的原因。

[0170] 具有配体官能化的聚合物涂层的多孔基底特别适合作为过滤介质用于选择性结合和移除靶生物种类，包括来源于生物样品的蛋白质、细胞、细胞碎片、微生物、核酸和/或病毒。如本文所述，本发明还提供了通过将样品与配体聚合物官能化的基底接触而从生物样品中移除靶生物种类的方法。如本文所用，“靶生物种类”可以包括所关注的污染物或物质。

[0171] 配体官能化基底可用于纯化包含生物学衍生种类（生物种类）的生物样品或其他流体样品。生物种类包括但不限于细胞、细胞碎片、蛋白、核酸、内毒素和病毒。细胞和细胞碎片包括衍生于古细菌、细菌和真核生物的那些。细菌包括但不限于革兰氏阴性菌，例如假单胞菌属（Pseudomonas）物种、大肠杆菌（Escherichia coli）、幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）和粘质沙雷氏菌（Serratia marcesens）；革兰氏阳性菌，例如葡萄球菌属（Staphylococcus）物种、肠球菌属（Enterococcus）物种、梭状芽孢杆菌属（Clostridium）物种、芽孢杆菌属（Bacillus）物种和乳酸杆菌属（Lactobacillus）物种；传统上不被革兰氏方法染色的细菌，例如分枝杆菌属（Mycobacterium）物种和细菌的非营养体形式，如孢子。真核生物包括但不限于动物细胞、藻类、杂交瘤细胞、干细胞、癌细胞、植物细胞、真菌菌丝、真菌孢子、酵母细胞、寄生生物、寄生卵囊、昆虫细胞和蠕虫。蛋白质包括但不限于天然蛋白、重组蛋白、酶和宿主细胞蛋白。病毒包括但不限于有包膜病毒种类，例如疱疹病毒、痘病毒、腺病毒、乳多泡病毒、冠状病毒、逆转录病毒（例如HIV）和芽生噬菌体科；和无包膜病毒种类，例如杯状病科、覆盖噬菌体科、肌尾噬菌体科和小核糖核酸病毒科。

[0172] 在一些实施例中，从流体中移除的生物种类是纯化的目的。例如，重组蛋白或酶可以在细胞培养物中或通过发酵制备，并且作为纯化过程中的第一步骤，基底可以用来捕集该蛋白质或酶。又如，作为浓缩、清点和/或鉴定微生物的过程中的第一步骤，基底可以用来从流体捕集微生物。

[0173] 在其他实施例中，从流体移除的生物种类是必须在流体其他处理步骤之前移除的污染物。

[0174] 显著地，许多配体官能化基底可用于高盐浓度或高离子强度条件下，即它们是“耐盐的”。术语“盐”意在包括有助于溶液电导率的所有低分子量离子。在盐存在的情况下配体官能化基底的实用性的重要性在于，在生物制药或酶制造中所用的许多处理溶液的电导率为15-30mS/cm（大约150-300mM的盐）或更大。耐盐性可以与常规季铵或Q配体（如三甲基-铵阳离子配体）的耐盐性比较来测量，所述季铵或Q配体与许多生物种类的主要静电相互作用在比目标范围15-30mS/cm小三倍至六倍的电导率下迅速劣化。例如，在从0升至50mM NaCl（大约5-6mS/cm的电导率）时，用常规Q配体衍生化的膜在 病毒清除中表现出从6对数下降值(LRV)至一（1）LRV的降低。具有接近于7的pI（在pH7下为中性或接近中性）的病毒如φX174极难从工艺流移除。当尝试从工艺流体中移除其他生物种类时，观察到类似的问题。例如，当尝试通过使用用常规Q配体官能化的过滤装置移除带正电的蛋白质（例如宿主细胞蛋白）时，工艺流体可能必须稀释2倍或以上以降低电导率至可接受的范围。这是昂贵的并且显著增加整体加工时间。出人意料的是，已经发现其中配体包含胍或双胍基团的配体官能化基底在高离子强度条件下表现极好。

[0175] 当溶液包含0至约50mM的盐，优选地当溶液包含0至约150mM的盐，更优选地当溶液包含0至约300mM的盐或更高浓度的盐，从而保持设置在溶液中的靶生物种类的浓度小于其初始浓度的50%时，将生物样品与配体官能化基底接触一段时间,所述时间足以与设置（溶解或悬浮）在溶液中的靶生物种类相互作用并形成复合物。更优选地，当溶液包含0至约50mM的盐，优选地当溶液包含0至约150mM的盐，更优选地当溶液包含0至约300mM的盐或更高浓度的盐，从而保持设置在溶液中的靶生物种类的浓度小于其初始浓度的10%时，将生物样品与配体官能化基底接触一段时间,所述时间足以与设置在溶液中的靶生物种类相互作用并形成复合物。仍更优选地，当溶液包含0至约50mM的盐，优选地当溶液包含0至约150mM的盐，更优选地当溶液包含0至约300mM的盐或更高浓度的盐，从而保持设置在溶液中的靶生物种类的浓度小于其初始浓度的1%时，将生物样品与配体官能化基底接触一段时间,所述时间足以与设置（溶解或悬浮）在溶液中的靶生物种类相互作用并形成复合物。

[0176] 实例

[0177] 测试方法

[0178] 膜的静态BSA容量测试

[0179] 从膜中冲压出测量直径为24mm的圆盘，并将该圆盘置于5mL的离心管中。将牛血清白蛋白溶液（BSA；目录号A-7906；美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich;St.Louis MO））制备成在25mM TRIS（三(羟甲基)氨基甲烷；美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich;St.Louis MO））缓冲液（pH8.0）中约3.0mg/ml的浓度，随后将4.5ml的BSA溶液移取到每支离心管内。将管加盖，并振荡过夜（通常14小时）。使用UV-VIS光度计在279nm分析上清溶液（采用在325nm应用的背景校正）。通过与起始BSA溶液的吸收比较而确定样品的静态结合容量，并将其以mg/mL为单位作为三次重复测量的平均值报告。

[0180] 膜的动态BSA容量测试：

[0181] 通过以下方式分析该膜的蛋白质结合作用：将测试分析物的溶液通过膜的6层堆垛，其中将所述膜冲压成25mm直径的圆盘并置于与AKTA色谱系统（纽约的通用电气医疗集团（GE Healthcare,NY））连接的25mm直径的夹持器上。在25mM TRIS缓冲液（pH8）中以1mg/mL的浓度制备牛血清白蛋白(BSA)。将BSA进料溶液以1mL/min的流速泵送通过膜堆垛，随后在280nm的波长处监控流出物的紫外吸光度。使用标准色谱技术评估薄膜的动态结合容量，并且以mg/mL为单位在10%穿透处报告。

[0182] 涂底漆的尼龙膜的制备

[0183] 用IPA（异丙醇）将聚氮丙啶（PEI–分子量70,000，30重量%水溶液，目录号00618；美国宾夕法尼亚州沃灵顿的波利塞斯有限公司（Polysciences,Inc.;Warrington PA））稀释成1.0%的固形物。将该溶液的50克部分与足够的丁二醇二缩水甘油醚（BUDGE，西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich））配制，以与聚合物的5%胺基团反应，与足够的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA，西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich））配制，以与10%的胺基团反应。涂底漆的膜通过以下方式制备：将10平方厘米的一片尼龙66膜（单增强层尼龙三区膜，标称孔径1.8μm，#080ZN，来自美国康涅狄克州梅里登的3M净化有限公司（3M Purification,Inc.;Meriden CT））浸入涂布溶液中，用14号绕线涂布棒移除多余的涂布溶液，然后使膜在环境温度风干至少15分钟。

[0184] 实例1-5，比较例C1–C2

[0185] 通过以下方式制备涂布溶液（100克总重量）：将DAAm（双丙酮丙烯酰胺；美国马萨诸塞州沃德希尔的阿法埃莎公司（Alfa Aesar;Ward Hill MA））按表1中所列的量、0.05克MBA（亚甲基双丙烯酰胺；西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich））和0.5克光引发剂（ 2959；瑞士巴塞尔的汽巴公司（Ciba;Basel,Switzerland）））溶解在去离子水中。将涂底漆的尼龙膜片材用实例1-5的涂布溶液浸涂，然后将其置于两片聚酯膜之间。使用14号绕线涂布棒移除多余的涂布溶液，并且使用紫外黑光灯源照射片材15分钟。将片材翻面，并且还使得相对面暴露于紫外光源15分钟。移除聚酯片材，并且将接枝膜置于
500mL聚乙烯瓶中。通过将6.15克AG（氨基胍硫酸盐；阿法埃莎公司（Alfa Aesar））溶解在100mL去离子水中并加入0.2mL浓盐酸而制备0.5M氨基胍溶液，并且将其添加到每个瓶中。使膜与氨基胍溶液过夜反应，然后倒去多余溶液。用去离子水填充瓶，并且摇动30分钟以洗掉残余单体或未接枝的聚合物。用50mM醋酸钠（pH4.5）替换水并且洗涤30分钟，用去离子水再洗涤30分钟，并且后使其干燥。对样品进行静态和动态BSA容量分析（表1）。

[0186] 比较例C1为涂底漆的膜。

[0187] 比较例C2为与实例3类似制备但未与氨基胍反应的膜。测试比较例的静态BSA容量。

[0188] 表1：

[0189]

[0190] NM=未测定

[0191] 实例6-9

[0192] 根据上文针对实例3所述的工序以5%总固形物制备涂布溶液，不同在于共聚单体DMA（二甲基丙烯酰胺，西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich））替换一部分的DAAm，如表2中所示。同样对涂底漆的膜进行涂布、紫外线接枝、使其与氨基胍反应并洗涤，随后进行静态BSA容量测试（表2）。

[0193] 表2：

[0194]

[0195]

[0196] 实例10-11

[0197] 根据实例3中所述的工序以5%固形物制备涂布溶液。如实例3中一样将实例10涂布并接枝在涂底漆膜上，而将实例11涂布并接枝在未涂底漆的膜（来自3M净化有限公司（3M Purification,Inc）的#080ZN）上。如实例3中一样，使接枝的膜与氨基胍反应，不同在于氨基胍硫酸盐溶液按2.0M浓度制备。针对实例10和11，测得静态BSA容量分别为97和88mg/mL。

[0198] 实例12–17

[0199] 4-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙氨基羰基氨基)丁基胍盐三乙基硫酸铵（IEM-AGM三乙基硫酸铵）的制备

[0200] 溶液：将溶解于20mL去离子水中的胍丁胺硫酸盐（12.0g,53mmol）溶液用三乙胺（7.31mL,53mmol）和10mL甲醇处理。然后将该溶液置于冷水浴（大约15℃）中并且逐滴加入甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯（7.50mL,53mmol）。允许将溶液搅拌90分钟，此后NMR显示完全转化成4-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙氨基羰基氨基)丁基胍盐三乙基硫酸铵。将混合1
物通过加入甲醇（46.5克）稀释成100克总量。HNMR（500MHz,D2O）δ6.02（s,1H）,5.61（s,1H）,4.11（m,2H）,3.33（m,2H）,3.06（m,2H）,3.04-2.98（m,8H）,1.81（s,3H）,1.55-1.37（m,4H）,1.14（t,J=7.3Hz,9H）。

[0201] 固体：通过以下方式制备溶液：将50g胍丁胺硫酸盐（50g）溶解在反应烧瓶中的500mL去离子水内，然后搅动加入200mL丙酮和40mL三乙胺（287mmol）。将烧瓶置于室温的水浴中，同时在5分钟内逐滴缓慢加入40mL的IEM（甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯（283mmol））。将溶液激烈搅动4小时，在此期间白色沉淀物形成。将沉淀物滤除，并且在旋转蒸发仪中从过滤的溶液中移除丙酮。将剩下的溶液用乙酸乙酯洗涤三次，并用二氯甲烷洗涤一次。两种溶剂均导致相分离，并且倾析出溶剂相。将剩下的液体冷冻干燥，形成361
克白色结晶IEM-AGM。合成多批次的IEM-AGM。H NMR（500MHz,CD3OD）表明，基于批次的纯度水平不同：批次A的纯度为79%，批次B的纯度为87%，并且批次C的纯度为90%。对于批次A和C而言，起始胍丁胺硫酸盐具有77重量%的纯度。将具有约80%纯度的重结晶胍丁胺硫酸盐用于批次B。

[0202] 通过将1.11克批次C的IEM-AGM（通过NMR测定，标称纯度为90%）和0.01克MBA（N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich））溶解在去离子水中而制备六种涂布溶液，其各自的总重量为5g。通过将5.0克光引发剂（IRGACURE2959；美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司（BASF;Florham Park NJ））在乙醇中溶解成25mL的总体积而制备光引发剂溶液。借助微量移液管将不同量的光引发剂溶液（表3）移取至六种涂布溶液中的每一种，并且混合直至均匀。将涂底漆的膜置于一片聚酯膜上，通过将大约4.5mL每种溶液移取到膜的顶部表面进行涂布，随后允许浸泡约2分钟，然后将第二片聚酯置于膜的顶部。使用14号绕线涂布棒移除多余的涂布溶液，并且如实例1中一样使用紫外黑光灯源将夹层结构的每个侧面照射15分钟。根据实例1中所述的工序对接枝的膜进行洗涤、干燥并进行BSA结合容量评估（表3）。

[0203] 表3：

[0204]

[0205]

[0206] NM=未测定

[0207] 实例18

[0208] 如实例15中一样制备涂布溶液，不同在所用的IEM-AGM为批次B（标称纯度87%），并且溶剂为33/67（按体积计）的去离子水/异丙醇。根据实例1中所述的工序对涂底漆的尼龙膜进行涂布、接枝、洗涤和干燥。确定静态BSA容量为98mg/mL。

[0209] 实例19-28

[0210] 通过以下方式制备总重量为5克的涂布溶液：将IEM-AGM（批次25A）和共聚单体以表4中列出的量以及基于IEM-AGM的量计1重量%的MBA溶解在50/50（按体积计）的去离子水/异丙醇中，并且加入62.5μL如实例14中所述制备的光引发剂溶液。共聚单体为HEMA（甲基丙烯酸羟乙酯；西格玛奥德里奇公司（Sigma Aldrich））、MAPTAC（甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵单体–在水溶液中为50重量%；美国俄勒冈州波特兰的梯希爱美国公司（TCI America;Portland OR））、AMPS-Na（2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸的钠盐，50重量%溶液–AMPS2405；美国俄亥俄州威克利夫市的路博润公司（Lubrizol Corp.;Wickliffe OH））和DMA。如实例1中所述对涂底漆的膜进行涂布、接枝、洗涤和干燥。结果示于表4中。

[0211] 表4：

[0212]

[0213]

[0214] NM=未测定

[0215] 实例29-39

[0216] 通过以下方式制备总重量为5克的涂布溶液：将IEM-AGM批次C（标称纯度90%）和PEG400MA（聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯共聚单体；波利塞斯有限公司（Polysciences,Inc.））以表5中列出的量以及基于IEM-AGM的量计1重量%的MBA溶解在50/50（按体积计）的去离子水/异丙醇中，并加入62.5μL的实例14的光引发剂溶液。如实例1中所述对涂底漆的尼龙膜进行涂布、接枝、洗涤、干燥和测试。结果示于表5中。

[0217] 表5：

[0218]

[0219]

[0220] 实例40-51

[0221] 通过以下方式制备总重量为5克的涂布溶液：将0.71克IEM-AGM（批次C）和表6中列出的量的共聚单体以及0.0071克MBA溶解在50/50（按体积计）的去离子水/异丙醇中，并且加入62.5μL实例14中的光引发剂溶液。共聚单体为PEG200MA（聚乙二醇200单甲基丙烯酸酯；波利塞斯有限公司（Polysciences,Inc.））和SR550（聚乙二醇单甲基醚单甲基丙烯酸酯；沙多玛公司（Sartomer））。如实例1中一样对涂底漆的膜进行涂布、接枝、洗涤、干燥和测试。结果列于表6中。

[0222] 表6：

[0223]

[0224]

[0225] 实例52-60

[0226] 4-(2-(丙烯酰氨基)-2-甲基丙酰胺基)丁基胍盐三乙基硫酸铵（VDM-AGM三乙基硫酸铵）的制备

[0227] 固体：将溶解在100mL去离子水中的胍丁胺硫酸盐（21.4g,94mmol）溶液添加到三乙胺（13.9mL,100mmol）在乙醇中的搅动溶液。浑浊溶液用额外的水（10mL）处理并且变得均匀。将反应混合物置于水浴中，并在五分钟之内逐滴加入4,4-二甲基-2-乙烯基-1,3-噁唑-5(4H)-酮（14.0g,101mol）。搅动过夜后，使反应混合物在环境温度于真空下浓缩，直至体积为大约50mL。随后将混合物冻干，形成36克VDM-AGM白色粉末。

[0228] 溶液：将溶解于65mL去离子水中的胍丁胺硫酸盐（16.95g,74.3mmol）溶液用三乙胺（7.50g,74.3mmol）处理。g将反应混合物置于水浴中，并在10分钟内逐滴加入4,4-二甲基-2-乙烯基-1,3-噁唑-5(4H)-酮（10.56g,75.9mmol）。允许将溶液搅拌90分钟，此后NMR显示完全转化成4-(2-(丙烯酰氨基)-2-甲基丙酰胺基)丁基胍盐三乙基硫酸铵。1H NMR（500MHz,D2O）δ6.20（m,1H）,6.06（m,1H）,5.67（d,1H）,3.12-3.05（m,10H）,1.48-1.42（m,4H）,1.37（s,6H）,1.18（t,J=7.3Hz,9H）。

[0229] 通过以下方式制备总重量为5克的涂布溶液：将固体VDM-AGM、共聚单体和MBA以表7中列出的量溶解于去离子水中，并加入31.2μL实例14的光引发剂溶液。如实例1中所述对涂底漆的膜进行涂布、接枝、洗涤、干燥和测试。结果在表7中列出。“Am”为丙烯酰胺。

[0230] 表7

[0231]

[0232] 以下实例示出了用于制备适于作为接枝基底的尼龙膜的涂底漆条件。

[0233] 实例61

[0234] 通过以下方式制备涂底漆溶液：将6.67克PEI（聚氮丙啶；波利塞斯有限公司（Polysciences,Inc.））与6.67克IPA混合以形成15重量%溶液。加入乙烯基二甲基吖内酯（VDM，0.64克，足以与PEI的胺基团的10%反应）并且在摇床上混合。在15分钟内，混合物发生胶凝，可能表明通过胺基团迈克尔加成至衍生自VDM的丙烯酰胺的双键而发生交联。

[0235] 实例62

[0236] 根据实例61的工序制备尼龙膜的涂底漆溶液，不同在于PEI溶液在加入VDM之前用异丙醇（5%固形物）将稀释成40克总量。5小时之后反应混合物仍为流体，但在过夜反应之后发生胶凝。

[0237] 实例63

[0238] 根据实例62的工序制备尼龙膜的涂底漆溶液，不同在于使用0.66克GMA（甲基丙烯酸缩水甘油酯）代替VDM。在18小时反应时间后，反应混合物仍为流体。

[0239] 实例64-67

[0240] 对于实例64，通过将1.67g PEI（在水溶液中为30重量%固形物）与IPA混合成50克总量而制备1重量%固形物的溶液。通过将足以与IPA溶液中的2.5%PEI胺基团反应的14.7mg丁二醇二缩水甘油醚(BUDGE)溶解于IPA溶液中而制备第二个50克溶液。将两种溶液短暂搅拌，形成0.5%固形物的涂底漆溶液。用涂底漆溶液浸涂尼龙66膜（#080ZN；
3M净化有限公司（3M Purification,Inc.））的方片（10cm），并使用14号绕线涂布棒移除多余的溶液。使涂布过的膜在环境温度风干至少15分钟。将这些膜中的一些进行第二次浸涂并使之风干。在干燥后，将每个涂布的样品称重以确定涂层重量，随后将样品置于填充有去离子水的250mL聚乙烯瓶中。将瓶密封，并且搅拌过夜以提取任何未结合的材料。在干燥之后，将膜称重以确定所移除的涂层的量。对洗涤的和未经洗涤的膜进行BSA容量测试，以确定交联的有效性（表8）。

[0241] 实例65、66和67以相同的方式制备，不同在于涂底漆溶液分别具有5%、10%和20%的BUDGE（表8）。

[0242] 表8

[0243]

[0244] 实例68-71

[0245] 用表9中所示量的交联剂按1%固形物的最终浓度制备PEI涂底漆溶液，并且如实例64中所述对膜进行涂布。将一些样品如实例4中那样风干，并且将其他样品在45-50℃的烘箱中干燥2小时。如实例64中那样用去离子水洗涤所有样品，并且测量静态BSA容量（表9）。

[0246] 表9

[0247]

[0248] 实例72-75

[0249] 根据“涂底漆的尼龙膜的制备”所述的工序制备实例72的涂底漆的尼龙膜。实例73-75以相同方式制备，不同在于：实例73不具有GMA；用VDM代替GMA作为接枝位点单体制备实例74；用去离子水作为底漆溶液的溶剂制备实例75。对于每个实例而言，将另外的涂底漆膜用乙酸酯缓冲液（50mM醋酸钠，40mM氯化钠，pH4.5）洗涤1小时，然后用去离子水洗涤1小时，随后使其风干。根据如实例32中所述将所有膜接枝，不同在于涂布溶剂为甲醇，并且测试静态和动态BSA容量（表10）。

[0250] 表10

[0251]

[0252]

[0253] 实例76-79

[0254] 在实例76-79中，根据实例72中所述的工序制备尼龙膜并进行接枝，不同在于涂布溶液中MBA的重量百分比（基于IEM-AGM单体的重量计）有变化（表11）。

[0255] 实例80-84以相同的方式制备，不同在于对未涂底漆的尼龙膜（#080ZN；3M净化有限公司（3M Purification,Inc.））进行接枝和测试（表11）。

[0256] 表11

[0257]

[0258] 实例85-87

[0259] 将涂布溶液从溶解在2克甲醇中的17.0克IEM-AGM（通过NMR分析纯度为58.8%，10.0克实际配体单体）和0.5克VAZPIA（如U.S.5,506,279的实例1中所公开进行制备）制备并用去离子水稀释成50克总量。通过针对实例85、85和87分别添加基于配体单体的重量计0、1或2%的MBA，将该溶液的部分配制用于接枝。根据实例1中所述的工序对尼龙膜进行紫外线接枝（每侧面采用45分钟照射时间）、洗涤、干燥并进行BSA容量分析（表12）。

[0260] 表12

[0261]

[0262] 实例88-93

[0263] 如上面实例72中所述用涂底漆溶液制备尼龙膜，不同在于基于PEI中胺基团的量计，将5%GMA用于实例88，10%GMA用于实例89，以及15%GMA用于实例90。相似地，针对实例91–93，使用5%、10%和15%VDM对膜涂底漆以分别提供接枝位点。根据实例3中所述的工序用双丙酮丙烯酰胺将膜全部接枝和官能化，并评估静态BSA容量（表13）。

[0264] 表13

[0265]

[0266]

[0267] 实例94-98

[0268] 通过以下方式制备各自的总重量为5克的涂布溶液：将IEM-AGM（通过NMR测定，标称纯度为96%）和PEG400MA以表14中列出的量以及基于IEM-AGM的量计1重量%的MBA溶解于甲醇中，并且加入31.2μL实例14的光引发剂溶液。如实例1中所述对涂底漆的膜进行涂布、接枝、洗涤和干燥。如“测试方法”部分中所述测量动态结合容量后，通过用1M氯化钠溶液洗涤而洗脱任何结合的蛋白质，并用包含50mM氯化钠（pH8）的25mM TRIS缓冲液进行重新平衡。随后使用1mg/mL BSA溶液在相同的TRIS/盐缓冲液中重复动态容量测试。动态容量结果以“动态（盐）”列于表中。这些实例示出，这些高度带电的膜有时在较高电导率的介质中表现更佳。

[0269] 表14

[0270]

[0271] 实例99-101

[0272] 4-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙氨基羰基氨基)丁基胍盐硫酸钠（IEM-AGM硫酸钠）的合成。将胍丁胺硫酸盐（100g,397mmol）溶解在400mL的1.00N氢氧化钠水溶液中。随后加入丙酮（200mL），并将搅拌过的混合物在冷水浴中冷却至约10℃。另外加入80mL的H2O，以使胍丁胺硫酸盐保持在溶液中。随后将甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯（58.0mL,411mmol）通过加料漏斗在30分钟内加入反应混合物中。在另外搅动45分钟后，将反应混合物置于环境温度的旋转蒸发仪上。移除大部分丙酮之后，将反应混合物转移至分液漏斗，并用乙酸乙酯（2×250mL）和二氯甲烷（2×200mL）洗涤。通过加入少量稀硫酸而将剩下的水溶液调节至pH7，随后将其置于环境温度的旋转蒸发仪上以除去任何剩余的挥发物。冻干，得到白1
色粉末状的标题化合物（162g）。H NMR（500MHz,D2O）δ6.14（s,1H）,5.73（s,1H）,4.23（t,J=5.2Hz,2H）,3.45（t,J=5.4Hz,2H）,3.18（t,J=7.0Hz,2H）,3.12（t,J=6.4Hz,2H）,1.22（s,3H）,1.61-1.48（m,4H）。

[0273] 4-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙氨基羰基氨基)丁基胍盐半硫酸盐（IEM-AGM半硫酸盐）的合成。将胍丁胺半硫酸盐（2.00g,11.2mmol）在20mL乙醇中的溶液用甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯（1.50mL,10.6mmol）处理，历时数分钟。将溶液搅动30分钟，此后在环境温度浓缩反应混合物。将所得的浆料用甲苯浓缩两次，以得到白色泡沫状的标题化1
合 物。H NMR（500MHz,D2O）δ6.13（s,1H）,5.73（s,1H）,4.23（t,J=4.8Hz,2H）,3.44（t,J=4.8Hz,2H）,3.18（t,J=7.0Hz,2H）,3.11（t,J=6.7Hz,2H）,1.92（s,3H）,1.65-1.49（m,4H）。

[0274] 通过以下方式制备各自的总重量为5克的涂布溶液：将IEM-AGM（表15中提到的抗衡离子）和PEG400MA以表15中列出的量以及基于IEM-AGM的量计1重量%的MBA溶解于甲醇中，并且加入31.2μL实例14的光引发剂溶液。如实例1中所述对涂底漆的膜进行涂布、接枝、洗涤和干燥。使用溶解在如实例94中所述的TRIS/氯化钠缓冲液中的BSA测量动态容量。

[0275] 表15：

[0276]

[0277] 实例102：

[0278] 6-(2-(丙烯酰氨基)-2-甲基丙酰胺基)己基胍盐硫酸钠的合成。将氨基己基胍硫酸盐（32.4g,127mmol）溶解在120mL的1.00N氢氧化钠水溶液中。随后加入丙酮（60mL），并将搅拌过的混合物在冷水浴中冷却至约10℃。另外加入60mL的H2O，以使氨基己基胍硫酸盐保持在溶液中。随后将4,4-二甲基-2-乙烯基-1,3-噁唑-5(4H)-酮（17.6g,137mmol）通过进料漏斗在10分钟内加入反应混合物中。在另外搅动60分钟之后，将反应混合物置于环境温度的旋转蒸发仪上。移除大部分丙酮之后，将反应混合物转移至分液漏斗，并用乙酸乙酯（2×75mL）和二氯甲烷（2×25mL）进行洗涤。通过加入稀硫酸将剩下的水溶液调节成pH7，随后将其置于环境温度的旋转蒸发仪上以除去任何剩余的挥发物。冻干，得到白1
色粉末状的标题化合物（49g）。HNMR（500MHz,D2O）δ6.37（m,1H）,6.25（m,1H）,5.84（m,1H）,3.26-3.24（m,4H）,1.68-1.38（m,14H）。将该单体（0.71克）、MBA（0.07克）、PEG400MA（0.28克）和光引发剂（31.2μL的实例14的光引发剂溶液）溶解在足量的甲醇中，以得到5克涂布溶液。如实例1中所述对涂底漆的膜进行涂布、接枝、洗涤和干燥。接枝膜的静态和动态容量分别为110和71mg/mL。

[0279] 实例103

[0280] HCP和DNA移除–耐盐性：

[0281] 通过以下方式对根据实例96的配方制备的膜分析结合HCP（宿主细胞蛋白）和DNA的能力：将渗滤的CHO细胞培养溶液穿过膜的6层堆垛，其中将所述膜冲压成25mm直径的圆盘并置于与AKTA色谱系统（纽约的通用电气医疗集团（GE Healthcare,NY））连接的25mm直径的夹持器上。通过以下方式制备测试用溶液：首先用0.2微米过滤器过滤CHO细胞培养物，然后将溶液浓缩并且渗滤到25mM TRIS缓冲液（pH8）中。使用8体积的TRIS，在具有Pellicon Biomax50盒的Millipore Labscale TFF体系上进行渗滤。所得的渗滤材料具有225000ng/mL的HCP浓度、75000ng/mL的DNA浓度和1.5mS/cm的电导率。为了展示耐盐性，通过加入5.0M NaCl以达到5、10、20、25、30和40mS/cm的电导率水平而制备具有较高盐浓度的该材料的溶液。将所得的测试用溶液以3mL/min的流速泵送通过膜叠堆，并且用级分收集器Frac-950（纽约的通用电气医疗集团（GE Healthcare,NY））收集FT汇集物。在标准工序后，用中国仓鼠卵巢宿主细胞蛋白–第3代ELISA试剂盒（赛纳斯科技有限公司（Cygnus Technologies,Inc））测量每个汇集物的HCP浓度。用Quant-iT PicoGreen dsDNA分析试剂盒（英杰公司（Invitrogen））测量DNA浓度。结果作为相对于起始溶液的对数下降值(LRV)列于表16中。

[0282] 表16

[0283]电导率 DNA HCP
(mS/cm) (LRV) (LRV)
1.5 2.2 1.7
5 2 2
10 2.5 1.7
20 3.1 1.7
25 2.9 1.2
30 2 0.9
40 1.9 0.8