專利名稱：：制備大孔陰離子交換樹脂的方法
技術領域：
：本文描述了制備和使用大孔陰離子交換樹脂的方法。
背景技術：
：離子交換樹脂在生物
技術領域：
內廣泛用于大規模分離和/或純化諸如蛋白質、酶、疫苗、DNA、RNA等多種生物分子。絕大多數的陰離子交換樹脂基于苯乙烯/二乙烯基苯共聚物或交聯的瓊脂糖。苯乙烯/二乙烯基苯共聚物的疏水骨架可能傾向于與許多材料發生非特異性相互作用，從而導致產品的不純。雖然交聯的瓊脂糖樹脂通常較不易發生非特異性相互作用，但這些材料往往是相當軟的凝膠，并且通常不適合用于在采用高流速的色譜柱內進行的純化操作。一些已知的陰離子交換樹脂基于(甲基)丙烯酸型聚合物材料。然而，這些陰離子交換樹脂中有許多都是凝膠，或者具有相對較低的容量或較低的孔隙率。
發明內容本文描述了制備大孔陰離子交換樹脂的方法、使用所述大孔陰離子交換樹脂純化帶負電荷的材料的方法、制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的色譜柱的方法、制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的過濾器元件的方法和制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的多孔復合材料的方法。在一個方面，本文描述了形成大孔陰離子交換樹脂的方法。所述的方法包括制備水相組合物，其包含(a)單體混合物；(b)化學式I所示的水溶性致孔劑，R1-(R2-0)n-R3(I)頁其中R1為羥基、垸氧基、羧基、酰氧基或鹵基；每個R2獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基；R3為氫、烷基、羧烷基、酰基或卣代烷基；并且n為1至1,000的整數；和(c)水相溶劑混合物，其包含水和具有1至4個碳原子的一元醇。基于水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少20重量％。所述單體混合物包含(l)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和(2)帶正電荷的離子型單體。該單體混合物中所有單體的親脂性指數都小于或等于20。形成大孔陰離子交換樹脂的方法還包括使所述水相組合物懸浮在非極性有機溶劑中、使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒以及除去顆粒中的致孔劑。在第二個方面，描述了分離或純化帶負電荷的材料的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂、使該大孔陰離子交換樹脂與帶負電荷的材料接觸以及將至少一部分的帶負電荷的材料吸附到該大孔陰離子交換樹脂上。在第三個方面，描述了制備色譜柱的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂并將該大孔陰離子交換樹脂置于柱中。在第四個方面，描述了制備過濾元件的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂并將該大孔陰離子交換樹脂布置到過濾介質的表面上。在第五個方面，描述了制備多孔復合材料的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂并將該大孔陰離子交換樹脂摻入連續的多孔基質中。本發明的上述概述并非意圖描述本發明的每個公開的實施例或每種實施方式。以下的附圖具體實施方式和實例將更具體地說明這些實施例。結合附圖，根據以下對本發明的多個實施例進行的詳細描述可以更徹底地理解本發明，其中圖1示出了一種示例性的大孔陰離子交換樹脂的掃描電子顯微照片，其放大率為15，000X。該大孔陰離子交換樹脂是用平均分子量為600克/摩爾(g/mol)的聚乙二醇致孔劑制備的。圖2示出了一種示例性的大孔陰離子交換樹脂的掃描電子顯微照片，其放大率為15，000X。該大孔陰離子交換樹脂是用平均分子量為2,000g/mo1的聚乙二醇致孔劑制備的。雖然本發明可以具有各種修改和替代的形式，但是其具體的方式已通過附圖中的實例示出并將會詳細地描述。然而，應當理解，其目的不是將本發明限于所描述的具體實施例。相反，其目的是要涵蓋屬于本發明的精神和范圍內的所有修改形式、等同方式及可供選擇的方式。具體實施例方式本發明描述了制備大孔陰離子交換樹脂的方法。所述大孔陰離子交換樹脂是顆粒(如珠粒)形式，所述顆粒包含親水性的交聯的(甲基)丙烯酸型聚合物材料。另外，本發明描述了用所述大孔陰離子交換樹脂純化帶負電荷的材料的方法、制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的色譜柱的方法、制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的過濾器元件的方法以及制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的多孔復合材料的方法。術語"一種"、"該"、"所述"以及未指明數量的情況與"至少一個"可互換使用，其是指一個或多個被描述的要素。術語"烷基"是指烷烴(其是飽和烴)自由基一價基團。烷基可以是直鏈的、支鏈的、環狀的或它們的組合，并且其通常具有1至20個碳原子。在一些實施例中，所述烷基包含1至10個碳原子、1至8個碳原子、1至6個碳原子或1至4個碳原子。烷基的實例包括(但不限于)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環己基、正庚基、正辛基和乙基己基。術語"亞烷基"是指烷烴自由基二價基團。亞烷基可以是直鏈的、支鏈的、環狀的或它們的組合。亞垸基通常具有1至20個碳原子。在一些實施例中，所述亞烷基包含1至10個、1至8個、1至6個或1至4個碳原子。亞烷基的自由基中心可以在同一個碳原子上(即，次垸基)或在不同的碳原子上。術語"酰氧基"是指由式-0-(C0)-R表示的一價基團，其中R為烷基，(CO)表示碳以雙鍵與氧連接。示例性的酰氧基為乙酰氧基，其中R為甲基。術語"酰基"是指由式-(C0)-R表示的一價基團，其中R為垸基，(C0)表示碳以雙鍵與氧連接。示例性的酰基為乙酰基，其中R為甲基。術語"羧基"是指由式-(C0)0H表示的一價基團，其中(C0)表示碳以雙鍵與氧連接。術語"羧垸基"是指被羧基取代的垸基。術語"鹵基"是指氟基、氯基、溴基或碘基。術語"鹵代烷基"是指被鹵基取代的垸基。術語"(甲基)丙烯酸型"是指作為單體組合物(其包含丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物或它們的組合)的反應產物的聚合物材料。如本文所用，術語"(甲基)丙烯酸"是指這樣的單體，該單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物或它們的組合。合適的衍生物包括可以未被取代或被取代的酯、鹽、酰胺、腈等。這些衍生物當中的一些可以包括離子基團。術語"(甲基)丙烯酰基"是指由式H2OCRb-(C0)-表示的一價基團，其中Rb為氫或甲基，并且(CO)表示碳以雙鍵與氧連接。術語"一元醇"是指具有單個羥基的醇。該醇的通式通常為R-0H,其中R為烷基。術語"聚合物"或"聚合物材料"是指作為均聚物、共聚物、三元共聚物等的材料。同樣，術語"使…聚合"或"聚合"是指制備均聚物、共聚物等的方法。術語"帶電荷的材料"是指具有離子基團作為其化學結構的一部分的材料。帶負電荷的物質是陰離子，帶正電荷的物質是陽離子。帶相反電荷的平衡離子通常與離子基團有關。調節PH值可以改變一些離子基團的帶電性。短語"在…范圍內"包括端值以及端值之間的所有數字。例如，在1至10的范圍內這一短語包括1、10和1到10之間的所有數字。使用的關于致孔劑的術語"水溶性"表示致孔劑與水相組合物可混溶，并且不會以顯著的程度從水溶液中分配到非極性有機溶劑中。例如，少于5重量％、少于4重量％、少于3重量％、少于2重量％或少于1重量。/。的致孔劑可以從水溶液中被萃取到非極性有機溶劑(例如甲苯和庚垸)中。如本文所用，術語"室溫"指的是在20°C至25°C范圍內的溫度。除非另外指明，否則在所有的情況下，在本說明書和權利要求書中所用來表示特征大小、量和物理性質的所有數字都應該被理解為可以用詞語"大約"來修飾。因此，除非有相反的說明，否則所給出的數字都是近似值，其可以利用本文所公開的教導內容隨所需的特性而變化。所述的陰離子交換樹脂是大孔顆粒形式。本文中的術語"大孔"是指即使在干燥狀態下也具有永久性孔結構的顆粒。盡管該樹脂在與溶劑接觸時能夠溶脹，但其不必溶脹就可允許物質通過多孔結構進入顆粒的內部。與之形成對比的是，凝膠型樹脂在干燥狀態下不具有永久性孔結構，必須通過合適的溶劑溶脹才可允許物質進入顆粒的內部。大孔顆粒進一步描述于文獻Sherrington,Chem.Commun.，2275-2286(1998)和Macintyre等，Mac誦olecules，37，7628-7636(2004)中。制備大孔陰離子交換樹脂的方法包括使用致孔劑來改變或控制平均孔徑、表面積、陰離子交換容量或它們的組合。平均孔徑、表面積和陰離子交換容量是可以改變陰離子交換樹脂對目標分子的分離和/或純化效力的變量。由平均孔直徑表征的平均孔徑、以及表面積都是通過在低溫條件下進行氮吸附來測量的。陰離子交換容量是指可以吸附到陰離子交換樹脂上的帶負電荷的材料(即，目標分子)的量。示例性的目標分子包括(但不限于)生物分子，例如蛋白質、酶、核酸等。陰離子交換容量可以由(例如)以下的方式表示每單位體積的在溶劑中溶脹的樹脂、或每單位重量的干樹脂能夠吸附的諸如蛋白質(例如，牛血清白蛋白(BSA))之類的生物分子的量。13當孔大到足以容納所關注的分子(即，目標分子)時，陰離子交換容量往往增大。往往可以這樣獲得對生物分子的最大陰離子交換容量，艮口，使大小足以容許目標分子通過擴散進入其中的孔占陰離子交換樹脂總表面積的大部分。對于許多生物目標分子的分離來說，當陰離子交換樹脂具有一定的孔徑分布時通常可以獲得最大的陰離子交換容量。孔的直徑范圍通常為約5納米至約500納米。對于許多生物目標分子的分離和/或純化來說，往往希望陰離子交換樹脂的至少一些孔的直徑小于或等于200納米。本文所述的制備大孔陰離子交換樹脂的方法提供了這樣的顆粒，其中至少一些孔的直徑小于或等于200納米(例如，2至200納米的范圍)、小于或等于150納米(例如，2至150納米的范圍)或者小于或等于100納米(例如，2至100納米的范圍)。制備所述大孔陰離子交換樹脂的方法包括形成水相組合物，所述組合物包含(a)含有交聯單體和帶正電荷的離子型單體的單體混合物；(b)水溶性致孔劑；和(c)含有水和一元醇的水相溶劑混合物。制備大孔陰離子交換樹脂的方法還包括使所述水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中、使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒和除去該陰離子交換樹脂中的所述致孔劑。所述陰離子交換樹脂為包含交聯單體和帶正電荷的離子型單體的單體混合物的反應產物。交聯單體包括N，N'-亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合。帶正電荷的單體具有能夠發生自由基聚合反應的烯屬不飽和基團以及能夠與帶負電荷的材料相互作用的帶正電荷的基團。在所述單體混合物中，所有或基本上所有的單體都具有小于或等于20的親脂性指數。本文中的術語"親脂性指數"或"LI"是指用于表征單體的疏水性或親水性的指數。通過單體在等體積(1:1)的非極性溶劑(例如，己烷)和極性溶劑(例如，75:25乙腈-水的溶液)中的分配來確定親脂性指數。親脂性指數等于分配之后保留在非極性相中的單體的重量百分比。較為疏水的單體往往具有較高的親脂性指數；類似地，較為親水的單體往往具有較低的親脂性指數。親脂性指數的測量進一步描述于文獻Drtina等，Macromolecules，29，4486-4489(1996)中。本文在涉及單體混合物的親脂性指數小于或等于20時所用的術語"基本上所有"表示親脂性指數大于20的任何單體都是作為雜質存在的。基于單體混合物中單體的總重量而言，親脂性指數大于20的任何雜質的含量都少于2重量％、少于1重量％、少于0.5重量％、少于0.2重量％或少于0.1重量％。在一些陰離子交換樹脂中，單體混合物中所有或基本上所有的單體的親脂性指數不大于15、不大于10、不大于5、不大于3或不大于1。合適的交聯單體包括N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合。這些交聯單體具有至少兩個(甲基)丙烯酰基，其能夠發生反應使一個聚合鏈與另一聚合鏈交聯或能夠發生反應使聚合鏈的一部分與同一聚合鏈的另一部分交聯。交聯單體能溶于水相組合物中，并且具有小于或等于20的親脂性指數。合適的N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺交聯單體包括(但不限于)具有帶1至10、1至8、1至6或1至4個碳原子的亞烷基的那些，例如N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、N，N'-亞甲基雙甲基丙烯酰胺、N，N'-亞乙基雙丙烯酰胺、N，N'-亞乙基雙甲基丙烯酰胺、N，N'-亞丙基雙丙烯酰胺、N，N，-亞丙基雙甲基丙烯酰胺、N，N'-六亞甲基雙丙烯酰胺和N，N'-六亞甲基雙甲基丙烯酰胺。合適的N，N'-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺交聯單體包括(但不限于)N，N'-胱胺雙丙烯酰胺、N，N'-哌嗪雙丙烯酰胺和N，N'-哌嗪雙甲基丙烯酰胺。這些交聯單體可商購自多個供應商，例如Sigma-Aldrich公司(Milwaukee，WI)禾口Polysciences,公司(Warrington,PA)。或者，可以由本領域中的文獻(例如)Rasmussen等，ReactivePolymers,16，199-212(1991/1992)中描述的方法合成這些交聯單體。基于單體混合物中單體的總重量而言，單體混合物包含超過10重量％的交聯單體。當使用較低量的交聯單體時，陰離子交換樹脂往往是凝膠形式，而不是大孔顆粒形式。材料的剛度或機械強度(其通過測量材料能夠經受的壓差而得到)往往隨著包含在單體混合物中的交聯單體的量的增加而提高。一些單體混合物包含超過10重量。/。、至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％或至少30重量％的交聯單體。基于單體的總重量而言，單體混合物往往包含最多95重量°/。的交聯單體。當交聯單體的量超過95重量％時，陰離子交換樹脂的陰離子交換容量往往減少，因為帶正電荷的離子型單體在單體混合物中的含量相應減少。一些單體混合物包含最多90重量％、最多85重量％、最多80重量%、最多70重量％、最多65重量％、最多60重量％、最多55重量％、最多50重量％、最多45重量％或最多40重量％的交聯單體。基于單體的總重量而言，一些單體混合物包含大于10至95重量％、大于10至90重量％、20至90重量％、20至80重量％、25至80重量％、25至75重量％、25至70重量％、25至60重量％或25至50重量％的交聯單體。單體混合物還包含帶正電荷的離子型單體。帶正電荷的離子型單體具有至少一個能夠發生自由基聚合的烯屬不飽和基團。在一些實施例中，烯屬不飽和基團為(甲基)丙烯酰基或乙烯基。帶正電荷的離子型單體可以為弱堿、強堿、弱堿鹽、強堿鹽或它們的組合。也就是說，帶正電荷的離子型單體可以為中性狀態，但如果調節pH值，其也能夠帶電荷。當適當地調節PH值時，所得到的陰離子交換樹脂具有能與帶負電荷的物質(即，陰離子)相互作用的帶正電荷的基團。如果用于制備陰離子交換樹脂的離子型單體包含弱堿鹽或強堿鹽，那么這些鹽的平衡離子可以是(但不限于)鹵離子(如，氯離子)、羧酸根(如，乙酸根或甲酸根)、硝酸根、磷酸根、硫酸根、硫酸氫根、甲基硫酸根或氫氧根。一些示例性的離子型單體為化學式II所示的氨基(甲基)丙烯酸酯或氨基(甲基)丙烯酰胺或它們的季銨鹽。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>II在化學式II中，R4為氫或甲基；L為氧基或-NH-;且Y為亞烷基(如，含有1至10個碳原子、1至6個碳原子、或1至4個碳原子的亞烷基)。每個R5獨立地為氫、垸基、羥垸基(即用羥基取代的烷基)或氨基烷基(即用氨基取代的烷基)。作為另外一種選擇，兩個R5基團與它們所連接的氮原子一起可以形成芳族的、部分不飽和的(即不飽和但不是芳族的)或飽和的雜環基團，其中雜環基團可以任選地與芳族的(如苯)、部分不飽和的(如環己烯)或飽和的(如環己垸)第二個環稠合。季銨鹽的平衡離子常為鹵離子、硫酸根、磷酸根、硝酸根等等。在化學式II的一些實施例中，兩個R5基團均為氫。在其它實施例中，一個R5基團為氫而另一個為含有1個至10個、1個至6個或1個至4個碳原子的烷基。在又一其它實施例中，至少一個R5基團為含有1個至10個、1個至6個、或1個至4個碳原子的羥基烷基或氨基烷基，其中羥基或氨基位于垸基的任何碳原子上。在又一實施例中，R5基團與它們所連接的氮原子一起形成雜環基團。雜環基團包含至少一個氮原子并且可以包含其它雜原子，例如氧或硫。示例性的雜環基團包括(但不限于)咪唑基。雜環基團可以與另外的環(例如苯、環己烯或環己烷)稠合。與另外的環稠合的示例性雜環基團包括(但不限于)苯并咪唑基。示例性的氨基(甲基)丙烯酸酯(即化學式II中的L為氧基)包括(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基垸基酯，例如甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸N-叔丁基氨基丙酯、丙烯酸N-叔丁基氨基丙酯等等。示例性的氨基(甲基)丙烯酰胺(即化學式II中的L為-NH-)包括(例如)N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(3-氨基丙基)丙烯酰胺、N-[3-(二甲基氨基)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。化學式II所示的離子型單體的示例性季鹽包括(但不限于)(甲基)丙烯酰胺基垸基三甲基銨鹽(如3-甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨和3-丙烯酰胺基丙基三甲基氯化銨)和(甲基)丙烯酰氧基烷基三甲基銨鹽(如2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨、3-甲基丙烯酰氧基-2-羥基丙基三甲基氯化銨、3-丙烯酰氧基-2-羥基丙基三甲基氯化銨和2-丙烯酰氧基乙基三甲基甲基硫酸銨)。可以向離子交換樹脂提供帶正電荷的基團的其它單體包括鏈烯基吖內酯的二垸基氨基烷基胺加合物(如乙烯基二甲基吖內酯的2-(二乙基氨基)乙胺加合物、(2-氨基乙基)三甲基氯化銨加合物和3-(二甲基氨基)丙胺加合物)和二烯丙基胺單體(如二烯丙基氯化銨和二烯丙基二甲基氯化銨)。基于單體混合物中單體的總重量而言，單體混合物包含至少5重量％的帶正電荷的單體。當使用較低含量的帶正電荷的單體時，陰離子交換樹脂的陰離子交換容量往往減少。一些單體混合物包含至少10重量％、至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少30重量％或至少35重量％的帶正電荷的單體。基于單體的總重量而言，單體混合物往往包含少于90重量％的帶正電荷的離子型單體。當使用較高含量的帶正電荷的離子型單體時，陰離子交換樹脂往往成為凝膠而非大孔顆粒。也就是說，較高含量的帶正電荷的離子型單體往往伴隨著交聯單體的量相應減少。陰離子交換樹脂的剛度和機械強度往往與交聯單體的量有關。一些單體混合物包含少于90重量％、不大于85重量％、不大于80重量％、不大于75重量％、不大于70重量%、不大于65重量％、不大于60重量％、不大于55重量％、不大于50重量％、不大于45重量％或不大于40重量％的帶正電荷的單體。基于單體的總重量而言，一些單體混合物包含5至少于90重量％、10至少于90重量％、20至少于90重量％、30至少于90重量％、30至80重量％、40至少于90重量％、40至80重量％、50至80重量％或60至80重量％的帶正電荷的單體。可以將帶正電荷的單體和交聯單體的量進行平衡，以提供具有陰離子交換容量和機械強度的所需組合的陰離子交換樹脂。對于諸如包括在柱內使用大孔離子交換樹脂之類的那些應用來說，包含25至75重量％的離子型單體和25至75重量％的交聯單體的單體混合物往往提供陰離子交換容量與機械強度的最佳平衡。一些示例性的單體混合物包含35至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至65重量％的交聯單體、40至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至60重量％的交聯單體、50至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至50重量％的交聯單體或者60至70%的帶正電荷的離子型單體和30至40重量％的交聯單體。在一些具體的單體混合物中，交聯單體為N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺，并且帶正電荷的離子型單體如式II所示。單體混合物包含25至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至75重量°/。的交聯單體、35至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至65重量％的交聯單體、40至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至60重量％的交聯單體、50至75重量％的帶正電荷的離子型單體和25至50重量％的交聯單體或者60至70重量％的帶正電荷的離子型單體和30至40重量％的交聯單體。例如，單體混合物可以包含35重量％的交聯單體和65重量％的帶正電荷的離子型單體。盡管一些單體混合物中不含除交聯單體和帶正電荷的離子型單體以外的其它單體，但其它的單體混合物包含具有單個烯屬不飽和基團的親水性的、但非離子型的單體。可以添加親水性的非離子型單體，例如，其目的是調節陰離子交換容量同時保持交聯單體的量恒定。也就是說，可以調節陰離子交換容量而不顯著改變交聯量或陰離子交換樹脂的剛度。另外，可以通過用這些非離子型單體來調節陰離子交換樹脂的親水特性。基于單體混合物中單體的總重量而言，合適的親水性非離子型單體的含量通常不大于50重量％。在一些陰離子交換樹脂中，基于單體的總重量而言，單體混合物包含不大于40重量％、不大于20重量％、不大于10重量％、不大于5重量％、不大于2重量％或不大于1重量％的親水性非離子型單體。具有足夠低的親脂性指數的非離子型單體的實例包括(但不限于)(甲基)丙烯酸羥垸基酯，如丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-3-羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯(如，LI為1)和甲基丙烯酸-3-羥丙酯(如，L工為2);丙烯酰胺(如，LI為小于1)和甲基丙烯酰胺(LI為小于1);甘油單甲基丙烯酸酯和甘油單丙烯酸酯；N-烷基(甲基)丙烯酰胺，如N-甲基丙烯酰胺(如，L工為小于1)，N，N-二甲基丙烯酰胺(如，LI為小于1)，N-甲基異丁烯酰胺和N，N-二甲基甲基丙烯酰胺；N-乙烯基酰胺，例如N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮；(甲基)丙烯酸乙酰氧基垸基酯，如丙烯酸2-乙酰氧基乙酯和甲基丙烯酸2-乙酰氧基乙酯(如，LI為9);(甲基)丙烯酸縮水甘油酯，如丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯(如，LI為11);和乙烯基垸基吖內酯，如乙烯基二甲基吖內酯(如，LI為15)。所述單體混合物通常基本上不含疏水性單體。更具體地說，所述單體混合物基本上不含親脂性指數大于20的單體。基本上不含疏水性單體的陰離子交換樹脂對雜質傾向于具有低的非特異性吸附性，所述雜質例如為非目標材料，如非目標的蛋白質、脂質等。親脂性指數大于20且通常不包含在單體混合物中的單體包括(例如)二甲基丙烯酸乙二醇酯(LI為25)、甲基丙烯酸苯氧乙酯(LI為32)、三羥甲基丙垸三甲基丙烯酸酯(LI為37)、甲基丙烯酸甲酯(LI為39)、甲基丙烯酸乙酯(LI為53)、甲基丙烯酸丁酯(LI為73)、甲基丙烯酸環己酯(LI為90)、甲基丙烯酸月桂酯(LI為97)等。基于水相組合物(例如，單體混合物、致孔劑和水相溶劑混合物)的總重量而言，水相組合物通常包含至少4重量％的單體混合物。在一些實施例中，水相組合物可以包含至少10重量％或至少15重量％的單體混合物。基于水相組合物的總重量而言，水相組合物通常包含最多50重量％的單體混合物。在一些實施例中，水相組合物可以包含最多40重量％、最多30重量％、最多25重量％或最多20重量％的單體混合物。例如，基于水相組合物的總重量而言，水相組合物可以包含5至30重量％、5至25重量％、5至20重量％或10至20重量％的單體混合物。除了單體混合物以外，水相組合物還包含水溶性致孔劑。致孔劑有利于形成可用于純化和/或分離生物分子的大孔陰離子交換樹脂。致孔劑不是能夠與交聯單體或帶正電荷的離子型單體發生自由基聚合反應的單體，并且不含諸如烯屬不飽和基團之類能夠與交聯單體或帶正電荷的離子型單體發生自由基聚合反應的基團。一般來講，致孔劑不與聚合物材料共價連接，并且在聚合反應完成后通常要將其除去。然而，在聚合反應期間，致孔劑可以通過鏈轉移反應與陰離子交換樹脂的聚合物材料共價鍵合。優選的是，致孔劑不與陰離子交換樹脂的聚合物材料鍵合。致孔劑為式I所示的氧化烯烴或聚氧化烯烴.-R1-(R2-0)n-R3(I)其中R'為羥基、垸氧基、羧基、酰氧基或鹵基；每個R2獨立地為含有1至4個碳原子的亞垸基；R3為氫、烷基、羧垸基、酰基或鹵代烷棊；且n為1至1，000的整數。在一些示例性的致孔劑中，端基(即，基團-R'和基團-OR3)都為羥基(即，R1為羥基，R3為氫)。在其它示例性的致孔劑中，R1為羥基，R3為垸基(例如，具有1至20、1至10、1至6或1至4個碳原子的烷基)、鹵代垸基(例如，氯垸基，如氯甲基)、酰基(例如，乙酰基)或羧垸基(例如，羧甲基)。也就是說，一個端基是羥基，而另一端基是烷氧基、鹵代烷氧基、酰氧基或羧基(例如，羧烷氧基，其是用羧基取代的垸氧基)。在其它示例性的致孔劑中，！^為垸氧基(例如，具有1至10、1至6或1至4個碳原子的烷氧基)，R3為垸基(例如，具有1至10、1至6或1至4個碳原子的烷基)或酰基(例如，乙酰基)。也就是說，一個端基為烷氧基，而另一端基為垸氧基或酰氧基。在其它示例性的致孔劑中，R1為羧基，R3為羧垸基(例如，羧甲基)。也就是說，兩個端基均為羧基(-0R3為羧烷氧基)。式I中的R2基團為亞烷基，例如亞甲基、亞乙基或亞丙基。帶有亞乙基R2基團的合適致孔劑包括乙二醇和基于乙二醇的材料，例如二乙二醇、三乙二醇及更高級的同系物。乙二醇的更高級同系物通常被稱為聚乙二醇(g卩，PEG)或聚氧化乙烯(即，PE0)。帶有亞丙基R2基團的其它合適的致孔劑包括丙二醇和基于丙二醇的材料，例如二丙二醇、三丙二醇及更高級的同系物。丙二醇的更高級同系物通常被稱為聚丙二醇(即，PPG)或聚氧化丙烯(即，PP0)。致孔劑可以為聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的無規或嵌段共聚物。式I中的下標n可以為大于1、大于2、大于5、大于10、大于20、大于50、大于100、大于200或大于500的整數。例如，n可以為1至l，OOO范圍、1至800范圍、1至600范圍、1至500范圍、1至200范圍或1至100范圍內的整數。一些致孔劑為分子量至少200g/mol、至少400g/raol、至少800g/mol、至少1，000g/mol、至少2，000g/mol、4，000g/mol、至少8,000g/mo1或至少10，000g/mo1的聚氧化烯烴。聚氧化烯烴致孔劑通常具有最多20，000g/mol、最多16,000g/mol、最多12，000g/mol、最多10，000g/mol、最多8,000g/mol、最多6,000g/mol、最多4，000g/mol、最多2，000g/mol或最多l，000g/mol的平均分子量。例如，聚氧化烯烴致孔劑通常具有200至20，000g/mol范圍、200至16，OOOg/mol范圍、200至8，000g/mol范圍、200至4，OOOg/mol范圍、200至2，OOOg/mol范圍或200至1，OOOg/mol范圍內的平均分子量。在一些形成陰離子交換樹脂的方法中，可以使用致孔劑的混合物。例如，致孔劑可以為第一致孔劑與第二致孔劑的混合物，所述第一致孔劑為亞烷基二醇(即，在式I中n等于1)，所述第二致孔劑是聚氧化烯烴(即，在式I中n大于1)。在更具體的實例中，所述致孔劑可以為乙二醇與帶羥基端基的聚氧化乙烯的混合物。具有如下端基(即，R1和-01^3基團)的聚氧化烯烴是市售可得的，所述端基選自于羥基、甲氧基、羥基和甲氧基的組合、羥基和氯基的組合、垸氧基和乙酰氧基的組合或至少一個羧基。這些材料可以從(例如)Sigma-Aldrich公司(Milwaukee,WI)、Nektar公司(Huntsville,AL)禾口DowChemical公司(Midland,MI)獲得。陰離子交換樹脂的制備方法是反相懸浮聚合法。使包含(a)單體混合物、(b)致孔劑和(c)水相溶劑混合物的水相組合物作為液滴分散或懸浮于非極性有機溶劑中，并且非極性有機溶劑的體積通常大于水相組合物的體積。致孔劑通常為液體，其能夠起到作為水相組合物內的單體混合物的常規溶劑的作用。適用的致孔劑通常不會以任何顯著的程度在水相組合物與非極性有機溶劑之間分配(即，致孔劑不會以任何顯著的量從水相組合物中被萃取至非極性溶劑中)。例如，少于5重量％、少于4重量％、少于3重量％、少于2重量％或少于1重量％的致孔劑可以從水相組合物中被萃取到非極性有機溶劑(例如甲苯、庚烷等)中。隨著自由基聚合反應的進行，在每個水相液滴內形成許多聚合物分子。聚合物分子隨反應的進行而不斷生長和交聯。當分子量變得足夠大時，聚合物相從液滴之內的水相組合物中分離出來。雖然不想受到理論的束縛，但據信，孔的形成至少部分是由于分子量增大時含水溶劑從聚合物材料中被排出而導致的。發生相分離的時刻可以影響平均孔徑和孔徑分布。相分離發生較晚往往有利于形成具有較小的孔及較大表面積的陰離子交換樹脂顆粒。反之，相分離發生較早往往有利于形成具有較大的孔及較小表面積的陰離子交換樹脂顆粒。致孔劑與形成的聚合物材料的相容性以及致孔劑的量可以影響發生相分離的時刻。此外，單體混合物中交聯單體的含量可以影響發生相分離的時刻，較多量的交聯單體通常有利于較早地發生相分離，因為聚合物材料的分子量增大得更快。同那些與形成的聚合物材料相容性較差的致孔劑(作為形成的聚合物材料的不良溶劑的致孔劑)相比，可與形成的聚合物材料相容的致孔劑(即，作為形成的聚合物材料的良溶劑的致孔劑)往往使相分離發生較晚。與那些對形成的聚合物材料具有較低溶解度的致孔劑相比，對形成的聚合物材料具有較高溶解度的致孔劑通常形成具有較小的孔及較大表面積的陰離子交換樹脂顆粒。反之，與那些對形成的聚合物材料具有較大溶解度的致孔劑相比，對形成的聚合物材料具有較低溶解度的致孔劑通常形成具有較大的孔及較小表面積的陰離子交換樹脂顆粒。可以針對所關注的目標分子設計陰離子交換樹脂。也就是說，可以設計陰離子交換樹脂，以優化對具體目標分子的陰離子交換容量。較大孔徑的陰離子交換樹脂往往更適合較大的目標分子。致孔劑的分子量、致孔劑的端基(即，式I中的-R1和-OR3基團)、致孔劑的量以及單體混合物的組成可以影響平均孔徑、表面積及孔體積。加入致孔劑傾向于使表面積、孔徑和陰離子交換容量(即，對目標分子的容量)增加，直至對于具體選擇的致孔劑及單體組合物而言達到最大的結合容量。進一步加入致孔劑要么會導致陰離子交換容量不變，要么會導致導致陰離子交換容量減少。陰離子交換容量的減少通常伴隨著表面積的減小和平均孔徑的增大。如本文所用，術語"最大結合容量"是指針對具體的目標分子以及致孔劑和單體組合物的具體組合而言的最大陰離子交換容量。在使用含有羥基端基、并且平均分子量最多為約1，000g/摩爾的致孔劑的情況下，可使用(例如)基于所述單體混合物中單體的重量而言，最多為100重量％或更多的致孔劑來制備大孔陰離子交換樹脂。可以使用基于單體混合物中單體的重量而言，最多為80重量％、最多為60重量％、最多為40重量％、最多為20重量％或最多為10重量％的致孔劑來制備示例性的陰離子交換樹脂。如果將帶羥基端基、且平均分子量最多約1，000g/摩爾的聚氧化乙烯用作致孔劑，則基于水相組合物的重量(例如，單體混合物、致孔劑和含水溶劑混合物的總重量)而言，致孔劑的濃度通常在0.1至20重量％的范圍內。例如，基于水相組合物的總重量而言，致孔劑的量的范圍可以是0.2至20重量％、0.3至20重量％、0.3至15重量％、0.5至15重量%、i至15重量％或2至15重量％。平均分子量大于約1，000g/摩爾的致孔劑通常比具有較低平均分子量的致孔劑的用量低。對于這些較高分子量的致孔劑而言，在超過最大結合容量所需的量以上增加致孔劑在水相組合物中的量通常傾向于使平均孔徑增加、表面積減小和陰離子容量降低。也就是說，加入更多量的所述致孔劑通常不能保持平均孔徑、表面積和陰離子交換容量。帶有烷氧基端基的致孔劑的用量通常比帶有羥基端基的致孔劑的用量低。與帶有羥基端基的致孔劑相比，帶有烷氧基端基的致孔劑往往在水相組合物中的溶解性較差，且與形成的聚合物材料相容性較差。對于這些帶有烷氧基端基的致孔劑而言，在超過最大結合容量所需的量以上增加致孔劑在水相組合物中的量通常傾向于使平均孔徑增加、表面積減小和陰離子交換容量降低。也就是說，加入更多量的所述致孔劑不能保持平均孔徑、表面積和陰離子交換容量。水相組合物包含含水溶劑混合物，所述含水溶劑混合物包含水以及具有1至4個碳原子的一元醇。合適的一元醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、叔丁醇或它們的組合。大孔陰離子交換樹脂的總孔隙率中的至少一部分是由一元醇所致的。也就是說，加入一元醇往往使離子交換樹脂的孔隙率更高(即，一元醇可以起到溶劑和共致孔劑的作用)。至少20重量％的水相溶劑混合物可以為一元醇。在一些實施例中，至少30重量％、至少40重量％或至少50重量％的水相溶劑混合物可以為一元醇。最多80重量％、最多70重量％或最多60重量％的水相溶劑混合物可以為一元醇。例如，一元醇的量的范圍可以是水相溶劑混合物的20至80重量％、30至80重量％、40至80重量％或50至80重量%。水相溶劑混合物也可以包含能與水和一元醇混溶的另外的共溶劑。合適的水相共溶劑包括(但不限于)二甲亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈等。共溶劑可以(例如)提高某些單體(例如水相組合物中的交聯單體)的溶解度。共溶劑能影響形成的聚合物的相分離行為，并影響所得到的陰離子交換樹脂的孔隙率特性。將水相組合物分散或懸浮于非極性有機溶劑中。非極性有機溶劑與水相組合物的體積比范圍通常是2:1至6:1。通常將包含單體混合物和致孔劑的水相組合物在非極性有機溶劑中分散為相對較小的液滴。除了起分散水相組合物用的惰性介質的作用之外，懸浮介質(即，非極性有機溶劑)的主要目的是為了消散聚合反應期間產生的熱量。在一些實施例中，可以選擇懸浮介質的密度使之與水相組合物的密度近似相等。近似地使這些密度匹配傾向于形成更多的球形顆粒以及大小更加均勻的顆粒。合適的非極性有機溶劑通常為烷烴，例如己垸、庚烷、正辛烷、異辛烷、異十二烷和環己烷；鹵化烴，例如四氯化碳、氯仿和二氯甲烷；芳族化合物，例如苯和甲苯；低粘度有機硅油；或它們的組合。例如，非極性有機溶劑可以為庚烷與二氯甲垸的混合物或庚烷與甲苯的混合物。常用懸浮劑(即，聚合物穩定劑)來促進水相組合物液滴懸浮在非極性有機溶劑中。與親水性的致孔劑不同，懸浮劑通常同時具有疏水性部分和親水性部分。懸浮劑的作用是調節水相組合物與非極性有機溶劑之間的界面張力。此外，懸浮劑對水相組合物液滴提供空間穩定作用。這種空間穩定作用傾向于在聚合過程中最大程度減少或防止形成凝聚的顆粒。合適的懸浮劑包括倍半油酸山梨坦、聚氧乙烯(20)脫水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯(20)脫水山梨醇單油酸酯、三油酸山梨坦、琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸鈉、丙烯酸異辛酯和丙烯酸的共聚物、丙烯酸己酯和丙烯酸鈉的共聚物、丙烯酸異辛酯和2-丙烯酰胺基異丁酰胺的共聚物等。懸浮劑的量能影響陰離子交換樹脂的大小(即，使用較多量的懸浮劑往往使得形成較小的陰離子交換樹脂顆粒)。基于單體混合物中的單體總重量而言，懸浮劑的量一般為0.1至10重量％。例如，基于單體的總重量而言，單體混合物可以包含0.1至8重量％或0.5至5重量％的懸浮劑。陰離子交換樹脂的大小在很大程度上由水相組合物的液滴大小來確定。液滴的大小可以受諸如攪拌速度、溫度、懸浮劑量、懸浮劑的選擇、非極性有機溶劑的選擇以及任何水相共溶劑的選擇之類的變量影響。通常可以改變攪拌速率、懸浮劑的類型以及懸浮劑的量來控制所得到的顆粒的聚集或凝聚。不發生聚集通常是優選的。可以向水相組合物中添加引發劑來起動自由基聚合反應。自由基引發劑通常能溶于水相溶劑混合物。一旦形成懸浮液，自由基引發劑可以通過熱活化、通過光化學方式活化或通過氧化還原反應活化。基于單體混合物中的單體總重量而言，自由基引發劑的用量通常為0.02至10重量％。在一些實例中，基于單體的總重量而言，自由基引發劑的含量為2至6重量％。合適的水溶性熱引發劑包括(例如)偶氮化合物、過氧化物或氫過氧化物、過硫酸鹽等。示例性的偶氮化合物包括2，2'-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二氫氯化物、2，2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二氫氯化物和4，4'-偶氮二-(4-氰基戊酸)。市售的偶氮化合物熱引發劑的實例包括按商品名稱"VAZO"購自DuPontSpecialtyChemical公司(Wilmington,DE)的材料，例如VAZ044、VAZ056和VAZ068。合適的過氧化物和氫過氧化物包括過氧化乙酰、叔丁基過氧化氫、異丙苯基過氧化氫和過氧乙酸。合適的過硫酸鹽包括(例如)過硫酸鈉和過硫酸銨。在另一個實例中，自由基引發劑為氧化還原對，例如過硫酸銨和N，N，N，，N，-四甲基乙二胺(TMEDA)、或過硫酸鈉和N,N，N'，N，-四甲基乙二胺；過硫酸銨和硫酸亞鐵銨、或過硫酸鈉和硫酸亞鐵銨；過氧化氫和硫酸亞鐵銨；異丙苯基過氧化氫和N，N-二甲基苯胺等等。聚合溫度通常取決于所選擇的具體的自由基引發劑和非極性有機溶劑的沸點。熱引發聚合的聚合溫度通常為約50°C至約150°C。在一些方法中，其溫度為約55。C至約IO(TC。對于氧化還原或光化學引發的聚合反應來說，如果需要，其溫度可以接近室溫或在室溫以下。聚合反應時間可以為約30分鐘至約24小時或更長的時間。通常，2至4小時的聚合時間是足夠的。一旦引發自由基聚合反應，則形成的聚合物材料傾向于在水相組合物內析出。一些水相成分(例如致孔劑)可以截留于聚合物材料的孔中。可以經(例如)過濾或傾析來分離聚合物材料顆粒。然后可以使聚合物材料顆粒經歷一系列的洗滌步驟，以除去致孔劑。用于除去致孔劑的合適溶劑包括極性溶劑，例如水、丙酮、醇類(如甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇)、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈等。如果需要，可以采用任何適用的方法干燥所得到的陰離子交換樹脂。在一些方法中，可以采用諸如篩分、沉淀及風選之類的技術對所得到的陰離子交換樹脂進行分級。大孔陰離子交換樹脂顆粒可以具有不規則的形狀，或者可以為球形或大致為球形。在一些實例中，大孔陰離子交換樹脂顆粒為小珠。可以采用諸如光散射或帶圖像分析的電子顯微鏡之類的技術來確定顆粒的平均粒度。顆粒通常具有至少10微米的平均粒度。例如，顆粒可以具有至少20微米、至少30微米、至少40微米、至少50微米或至少60微米的平均粒度。顆粒通常具有不大于2,000微米、不大于1,000微米、不大于500微米或不大于200微米的平均粒度。在某些應用中，大孔陰離子交換樹脂具有10至2,000微米、20至2,000微米、20至500微米、50至500微米、20至200微米、50至200微米、50至100微米、50至75微米、50至70微米或60至70微米的平均粒度。如果大孔陰離子交換樹脂顆粒的平均粒度小于約10微米或小于約20微米，則由所述顆粒填充的色譜柱中的反壓可能會變得無法接受得大，對于能用于純化或分離大的生物分子的大柱(例如，直徑大于約5cm的柱)而言尤其是如此。雖然其平均粒度可以大至2,000微米，但在某些應用(例如，其中將大孔陰離子交換樹脂置入大柱中的應用)中的平均粒度往往不超過200微米。如果平均粒度較大，色譜方法的效率則可能較低，對于純化或分離大的生物分子(例如通常以較低的擴散速率進入大孔陰離子交換樹脂的孔中的蛋白質)而言尤其是如此。例如，為了用較大的陰離子交換樹脂獲得與使用20至200微米的陰離子交換樹脂能得到的相同的分離程度或純化程度，可能需要更多量的樹脂、更長的色譜柱、更慢的流速或它們的組合。可以通過在低溫條件下以不同的相對壓力將氮吸附到顆粒表面上(即，使管內的陰離子交換樹脂樣品處于真空中并將該管置于液氮中冷卻)來表征陰離子交換樹脂顆粒的孔隙率和表面積。氮在多個相對壓力(例如，從約0.0至約1.0)下被吸附到樣品的表面上，然后在多個相對壓力下解吸附。BJH理論可用于將多種相對壓力下的氮的吸附量或解吸附量與孔徑范圍在約2至約200納米的孔關聯，所述的理論進一步描述于文獻E.P.Barrett、L.S.Joyner禾卩P.P.Halenda，J.Am.Chem.Soc.，73，373(1951)中。可以計算出孔體積、表面積和平均孔徑。如本文所用，術語"孔體積"是指利用BJH理論、由氮在約O.Q至約1.0的多個相對壓力下的吸附情況計算出的累積孔體積。如本文所用，術語"表面積"是指采用BJH理論、由氮在約0.0至約1.0的多個相對壓力下的吸附情況計算出的累積表面積。如本文所用，術語"平均孔徑"為使用BJH理論、由氮在約0.0至約1.0的多個相對壓力下的吸附情況測量的平均孔徑。大孔陰離子交換樹脂具有一定的孔徑分布。孔徑可高達500納米或更大。陰離子交換樹脂的孔具有能夠由氮吸附技術測量的大小范圍。也就是說，至少一些孔的直徑小于200納米、小于150納米或小于100納米。通過氮吸附技術測量的平均孔徑通常為至少2納米、至少5納米、至少10納米、至少20納米或至少30納米。平均孔徑可以最多為200納米、最多為100納米或最多為80納米。例如，平均孔徑的范圍可以是10至200納米、10至100納米、10至80納米、20至100納米或20至80納米。孔體積通常為至少O.10立方厘米/克。例如，孔體積可以為至少O.15立方厘米/克、至少0.20立方厘米/克或至少0.25立方厘米/克。孔體積的范圍可以是O.10至2立方厘米/克、0.15至2立方厘米/克或0.2至2立方厘米/克，這種孔體積由直徑不大于200納米的孔產生。這些孔足夠大，以至于可以容納生物材料，但也足夠小，以至于可以提供足夠的表面積和陰離子交換容量。表面積通常為至少20m7g、至少30m7g或至少40m7g。表面積的范圍通常是20至200m7g、30至200m7g、20至100m7g、30至100m7g或40至200m7g。陰離子交換樹脂的陰離子交換容量可以以可被吸附的蛋白質(例如牛血清白蛋白(BSA))的量表示。更具體地講，一些陰離子交換樹脂具有的牛血清白蛋白陰離子交換容量為至少5mg/mL(即，每毫升的陰離子交換樹脂吸附5毫克的牛血清白蛋白)。例如，一些陰離子交換樹脂具有的牛血清白蛋白陰離子交換容量為至少15mg/mL，至少20mg/mL，至少25mg/mL，至少30mg/mL，或至少40mg/mL。更具體地講，一些陰離子交換樹脂具有的牛血清白蛋白陰離子交換容量為5至100mg/inL，5至70mg/mL，20至70mg/mL，20至60mg/mL，30至60mg/mL，或30至50fflg/mLo采用本文所述的方法制備的陰離子交換樹脂是親水性的，并且通常具有較低的非特異性吸附作用(即，由低LI單體制備的陰離子交換樹脂傾向于具有低的非特異性吸附作用)。陰離子交換樹脂通常通過帶負電荷的材料與陰離子交換樹脂上帶正電荷的基團的相互作用來吸附各種帶負電荷的材料，而在陰離子交換樹脂的非離子部分上通常吸附很少(如果有的話)的材料。這種低的非特異性吸附作用能有利于更好地把帶負電荷的目標材料與樣品中的其它材料分離開或將其純化。在一些實例中，帶電荷的目標材料為需要從蛋白質溶液(如抗體或IgG溶液)中移除的諸如陰離子型蛋白質、核酸、內毒素、類脂、磷脂之類的雜質。在第二個方面，描述了分離或純化帶負電荷的材料的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂、使該大孔陰離子交換樹脂與帶負電荷的材料接觸并將至少一部分的帶負電荷的材料吸附到該大孔陰離子交換樹脂上。通過制備以下的水相組合物來形成所述的大孔陰離子交換樹脂，所述的組合物包含(a)單體混合物；(b)化學式I所示的水溶性氧化烯烴或聚氧化烯烴致孔劑；和(c)包含水和含有1至4個碳原子的一元醇的水相溶劑混合物。基于水相溶劑混合物的體積而言，一元醇的含量為至少20體積％。所述單體混合物包含(1)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和(2)帶正電荷的離子型單體。單體混合物中基本上所有的單體都具有小于或等于20的親脂性指數。形成大孔陰離子交換樹脂還包括使水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中、使單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒以及除去顆粒中的致孔劑。可以在使所述陰離子交換樹脂的基團帶正電荷的PH(如，在pH1至10)下將包含帶負電荷的材料的樣品與陰離子交換樹脂接觸。一般來講，為了使帶負電荷的材料有效地吸附在所述陰離子交換樹脂上，可使用超過所述材料的PK(或蛋白質的pl)至少約1至2個pH單位的pH。如果需要從所述陰離子交換樹脂中釋放所吸附的材料，可使PH降低至少1至2個pH單位或更多。作為另外一種選擇，當所述帶電物質為生物分子時，可使樣品在具有適當的pH(如對于BSA而言，pH為約6至8)的低離子強度緩沖液(如5至20毫摩爾緩沖鹽)中與所述陰離子交換樹脂接觸。為了釋放所吸附的生物分子，將高離子強度的緩沖液與陰離子交換樹脂接觸。在一些實施例中，高離子強度的緩沖液包含用于吸附該材料的同一緩沖組合物以及1摩爾氯化鈉。吸附和釋放過程通常在接近室溫的溫度下進行。適用于控制pH值的緩沖鹽包括(但不限于)磷酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硼酸鈉、醋酸鈉和TRIS(三(羥甲基)氨基甲垸)。其它合適的緩沖液包括"Good's"緩沖液，例如MOPS(3-嗎啉代丙烷磺酸)、EPPS(4-(2-羥乙基)哌嗪-1-丙垸磺酸)、MES(2-嗎啉代乙烷磺酸)以及其它。一些樣品包含可以從其它樣品組分中分離出來或能被純化的生物分子。合適的生物分子包括(例如)蛋白質、酶、疫苗、DNA和RNA。調節樣品的pH值可以改變一些生物分子的帶電情況。在第三方面，描述了制備色譜柱的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂并將大孔陰離子交換樹脂置于柱中。通過制備水相組合物來形成所述的大孔陰離子交換樹脂，所述的組合物包含(a)單體混合物；(b)化學式I所示的水溶性氧化烯烴或聚氧化烯烴致孔劑；和(c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和含有1至4個碳原子的一元醇。基于水相溶劑混合物的體積而言，一元醇的含量為至少20體積％。所述單體混合物包含(1)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和(2)帶正電荷的離子型單體。單體混合物中基本上所有的單體都具有小于或等于20的親脂性指數。形成大孔陰離子交換樹脂還包括使水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中，使單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒以及除去顆粒中的致孔劑。由本文所述的方法制備的陰離子交換樹脂顆粒往往是相當剛性的，并且具有在處于任何合適的流速及壓力條件下的色譜柱(其具有任何合適的尺寸)中使用所需的機械強度。所述顆粒能夠用于(例如)使用高流速的色譜柱中。陰離子交換樹脂適合在色譜柱中經常遇到的壓差的條件下使用。如本文所用，術語"壓差"是指整個色譜柱中的壓降。例如，用于對治療性蛋白質進行下游純化或分離的色譜柱可以使用諸如至少150cm/hr、至少250cm/hr、至少500cm/hr或至少700cm/hr等表觀速度(例如，流速)，以提高產率。更快的流速通常得到更高的產率。在小型色譜柱(例如，柱直徑小于約5cm的色譜柱)中，陰離子交換樹脂的填充床受到柱壁良好地支承。在這種柱中，具有相對較寬范圍的剛性的陰離子交換樹脂能夠經受住超過200psi(1,380kPa)的壓差。然而，在大型色譜柱(例如，柱直徑大于約5cm的色譜柱)中，陰離子交換樹脂的填充床受柱壁的支承較少(例如，較小部分的樹脂與柱壁的表面接觸)。在這種柱中，具有較高剛性的陰離子交換樹脂往往能夠經受住至少25psi(173kPa)的壓差。一些陰離子交換樹脂能夠經受住50psi(345kPa)至200psi(1,380kPa)的壓差。合適的柱子是本領域中已知的，并且可以用諸如玻璃、聚合物材料、不銹鋼、鈦及其合金或鎳及其合金之類的材料進行構造。用以在柱中有效裝填陰離子交換樹脂的柱的填充方法是本領域中已知的。色譜柱可以為分析儀器(例如液相色譜儀)的組成部分。當用陰離子交換樹脂裝填色譜柱時，色譜柱可以用于從非離子材料中分離出離子材料，或者使一種離子材料與另一種具有不同電荷密度的離子材料分離。可以確定離子材料在樣品中的量。色譜柱可以為用以分離或純化離子材料的制備液相色譜系統的一部分。制備液相色譜系統可以是實驗室規模的系統、試驗廠規模的系統或工業規模的系統。在第四個方面，描述了過濾元件的制備方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂并將大孔陰離子交換樹脂布置到過濾介質的表面上。通過制備以下的水相組合物形成所述的大孔陰離子交換樹脂，所述的組合物包含(a)單體混合物；(b)化學式I所示的水溶性氧化烯烴或聚氧化烯烴致孔劑；和(c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和含有1至4個碳原子的一元醇。基于水相溶劑混合物的體積而言，一元醇的含量為至少20體積％。所述單體混合物包含(1)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N,N'-雜亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和(2)帶正電荷的離子型單體。單體混合物中基本上所有的單體都具有小于或等于20的親脂性指數。形成大孔陰離子交換樹脂還包括使水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中，使單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒以及除去顆粒中的致孔劑。可以將過濾器元件布置在殼體內來提供濾筒。合適的過濾介質及包括濾筒的系統進一步描述于(例如)美國專利5,468,847(Heilmann等人)中，所述的專利文獻以引用的方式并入本文。這種濾筒可以用來純化或分離生物分子。在這方面，由于濾筒系統中的固有壓降較低，因此可以使用比色譜柱形式中的顆粒剛性低的顆粒或者使用比色譜柱形式中的顆粒小的大孔顆粒。過濾介質可以具有單一一個過濾層或多個過濾層，并且可以用玻璃或聚合物纖維(例如，諸如聚丙烯纖維之類的聚烯烴纖維)制備。在一些實施例中，過濾介質包括粗預過濾層以及一層或多層較為精細的過濾層。例如，過濾介質可以包括粗預過濾層，然后是一系列平均孔徑逐步減小的另外的過濾層。可以將陰離子交換樹脂布置于具有最小平均孔徑的過濾介質的層上。過濾介質孔徑的選擇取決于陰離子交換樹脂的大小。通常選擇過濾介質的孔徑小于陰離子交換樹脂的平均直徑。然而，一部分陰離子交換樹脂可能滲透到過濾介質中。過濾介質可以是垂直褶裥過濾器形式，例如在美國專利No.3,058,594(Hultgren)中描述的那些。在其它實施例中，過濾介質是水平、徑向復合褶裥過濾器的形式，例如在美國專利No.4，842，739(Tang等人)中描述的那些，這些專利以引用的方式并入本文。在以垂直方向使用包含過濾介質的濾筒的應用中，水平褶裥的布置方式可能是有利的。這樣的布置方式能夠減少在使用和儲存期間陰離子交換樹脂從過濾器元件中脫落。在第五方面，描述了制備多孔復合材料的方法。該方法包括形成大孔陰離子交換樹脂并把大孔陰離子交換樹脂摻入到連續的多孔基質中。通過制備水相組合物來形成所述的大孔陰離子交換樹脂，所述的組合物包含(a)單體混合物；(b)化學式I所示的水溶性氧化烯烴或聚氧化烯烴致孔劑；和(c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和含有1至4個碳原子的一元醇。基于水相溶劑混合物的體積而言，一元醇的含量為至少20體積％。所述單體混合物包含(1)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和(2)帶正電荷的離子型單體。單體混合物中基本上所有的單體都具有小于或等于20的親脂性指數。形成大孔陰離子交換樹脂還包括使水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中，使單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒以及除去顆粒中的致孔劑。連續的多孔基質通常為織造或非織造的纖維質基料、多孔纖維、多孔膜、多孔薄膜、中空纖維或管。合適的連續多孔基質進一步描述于美國專利No.5,993,935(Rasmussen等人)中，該專利以引用的方式并入本文。作為纖維質基料的連續多孔基質可以提供諸如表面積大、易于制造、材料成本低以及具有各種纖維結構和密度之類的優點。雖然合適的纖維直徑范圍是寬泛的，但纖維通常具有0.05微米至50微米的平均直徑。可以對基料的厚度進行改變(例如，約0.2微米至約100cm),以適應最終用途的應用。復合材料可以(例如)采用熔噴法制備。例如，可以將熔融的聚合物材料擠出，以產生熔噴纖維流。可以將陰離子交換樹脂引入到纖維流中并與纖維混在一起。可以在篩網上收集纖維和陰離子交換樹脂的混合物，使得其形成基料。陰離子交換樹脂可以分散于纖維質基料內。在一些實施例中，可以將陰離子交換樹脂均勻地分散在整個纖維質基料內。也可以用原纖化聚合物基質(例如原纖化聚四氟乙烯(PTFE))制備復合材料。適用的方法更全面地描述于美國專利No.4，153，661(Ree等人)、No.4，565,663(Errede等人)、No.4,810,381(Hagen等人)和No.4，971，736(Hagen等人)中，這些專利均以引用方式并入本文。一般來說，這些方法包括將陰離子交換樹脂與聚四氟乙烯分散體共混以得到膏糊狀物質，在5'C至IO(TC下對該膏糊狀物質進行劇烈攪拌以使PTFE發生原纖化，將該膏糊狀物質進行雙軸壓延，并干燥所得到的薄片。在另一種制備復合材料的方法中，可以將陰離子交換樹脂分散于液體當中，然后在足以形成均勻混合物的溫度下將所得物與熱塑性聚合物共混。可以將該均勻的混合物置于具有所需形狀的模具中。混合物冷卻后，液體可以發生相分離，從而留下包含分散的陰離子交換樹脂顆粒的熱塑性聚合物基質。這種方法進一步描述于美國專利No.4,957，943(McAllister等人)中，該專利以引用的方式并入本文。基于所得到的復合材料的體積而言，慘入到連續多孔基質中的陰離子交換樹脂的量為至少1體積％、至少5體積％、至少10體積％、至少20體積％、至少30體積％、至少40體積％或至少50體積％。基于所得到的復合材料的體積而言，摻入到連續多孔基質中的陰離子交換樹脂的量可以為最多99體積％、最多95體積％、最多90體積％、最多85體積％或最多80體積％。陰離子交換樹脂含量較高的復合材料往往具有較大的陰離子交換容量。前述內容按照發明者在現有記述的情況下可以預見的實施例描述了本發明，然而目前尚未預見的對本發明的非實質性修改形式仍可以代表本發明的等同形式。實例這些實例僅僅是用于示例性目的，并且無意于對所附的權利要求的范圍進行限定。除非另有說明，否則實例中的所有份數、百分比、比例等均是按重量計。除非另有說明，否則所用的溶劑和其它試劑均來自Sigma-AldrichChemical公司(Milwaukee,WI)。測試方法陰離子交換容量通過以下方法制備50體積％的陰離子交換珠粒在DI(去離子)水中的漿料，所述方法為:將珠粒與水混合，以3,000的相對離心力(rcf)對該混合物離心20分鐘，然后調節水量使得其總體積為所填裝的珠粒床的兩倍。使漿料充分混合以懸浮珠粒，然后將400微升的該漿料的樣品吸移到具有0.45微米孔徑的5毫升醋酸纖維素CENTREXMF離心微過濾器中。微過濾器通過VWR公司(Eagan，MN)購自Schleicher&Schuell公司。通過在3,000rcf下離心5分鐘除去微過濾器上的漿料中的水。將4mLpH7.5的10mMMOPS的溶液與所述的珠粒在微過濾器上混合。通過再次在3,000rcf下離心10分鐘除去液體。棄去濾液。將4.5mLBSA(約9mg/mL)(可從Sigma-Aldrich公司(St.Louis，M0)商購獲得)在相同MOPS緩沖液中的樣品加入到包含珠粒的微過濾器中。使混合物翻滾過夜，然后通過在3,000rcf下離心15分鐘而從珠粒中分離出上清液。通過UV光譜法分析所述濾液，將濾液在280nm的吸光率與初始BSA溶液的吸光率進行比較；所述差值用來計算珠粒的BSA陰離子交換容量。進行三次測定，并且取平均值。表面積和孔隙率的測定將約0.1至l.Og的各樣品轉移至購自Micromeritics公司(Norcross，GA)的1.3厘米(0.5英寸)直徑的樣品管中，并且用以商品名VACPREP061商購自Micromeritics公司的系統在100。C下真空(低于10mTorr或0.015mbar)脫氣24小時。脫氣后，使樣品在真空條件下于常溫(即，2CTC至25°C)冷卻10分鐘，然后裝到以商品名TRISTAR3000商購自Micromeritics公司的表面積和孔隙率分析儀上。建立45點吸附/40點解吸附的等溫線，相對壓力(P/P。)從約O.O開始，直至約1.0，并且0.95與1.0之間的點的分布較密集(參見目標壓力和點的表)。沒有設定第一"壓力固定劑量"。最大體積增量被設定為在STP下的10.00cc/g，"絕對壓力公差"被設定為5mmHg，并且"相對壓力公差"被設定為2.0%。不使用"快速抽真空"和"泄漏檢測"選項。在液氮杜瓦瓶降低的條件下(即，樣品不在液氮中)，在自由空間測量期間采用0.5小時的抽真空時間。將杜瓦瓶提升以進行分析(即，將包含樣品的管置入液氮中)。在77.350K(液氮溫度)的條件下，在分析期間以120分鐘的間隔測量P。。使用氮氣的標準Pstat與溫度關系表，按以下值設定氣體吸附性質非理想因子，0.0000620;密度換算因子，0.0015468;分子橫截面積，0.162nm2。基于在45個吸附點和40個解吸附點測試期間的每個相對壓力下所吸附N2的量，計算直徑為17A至2,000A的孔(對應于2至200納米之間的孔)的BJH吸附/解吸附累積孔體積和累積表面積。下表給出用于分析的吸附和解吸附點。下文示出了多個實例中的累積表面積和累積孔體積。目標壓力和點的表占"、、相對壓力BJH(P/Po)吸附10.060X20.080X30.120X40.140X50.160X60.200X70.250X80.300X90.350X100.400X110.450X120.500X130.550X140.600X150.650X160.700XBJH解吸附170.740X180.770X190.800X200.820X210.840X220.卿X230.875X240.890X250.905X260.915X270.925X280.933X290.940X300.947X310.953X320.959X330.964X340.968X350.971X360.974X370.977X380.980X390.982X400.984X410.986X420.988X430.989X440.990X451.000460.990X470.989X480.988X490.986X500.984X510.982X520.980X530.977X540.974X550.971X560.968X570.964X<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>縮寫表<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage39</formula>實例1在所述水相中使用聚乙二醇致孔劑(PEG400)，通過反相懸浮聚合法制備按重量計50:50的MAPTAC/MBA共聚物。將聚合物穩定劑(0.28克)、甲苯(132mL)和庚烷(243mL)加入到燒瓶中，所述燒瓶裝備有機械攪拌器(攪拌速度為450rpm)、氮氣入口、溫度計、帶溫度控制器的加熱套和冷凝器。聚合物穩定劑為按重量計91.8:8.2的丙烯酸異辛酯與2-丙烯酰胺基異丁酰胺的共聚物(按照在文獻Rasmussen等，i/aitr。7zo丄C力e瓜，船cr咖o丄5>邁/.，■54/55，535-550(1992)中所描述的方法制備)。在攪拌下將燒瓶中的非水溶液加熱到35°C，并且用氮氣鼓泡15分鐘。制備包含MBA(7.0克)，MAPTAC(14.0克，50重量％的水溶液)、甲醇(35mL)、PEG400(15mL)和去離子水(38mL)的水溶液。將該第二溶液攪拌并在3(TC至35。C下加熱，以使MBA溶解。在再次攪拌的條件下，向該第二溶液加入過硫酸鈉(1.12克，溶解于5mL的去離子水中)。將水溶液加入到包含非水溶液的反應燒瓶中。攪拌得到的混合物，并用氮氣鼓泡5分鐘。加入TMEDA(1.12mL)引發聚合反應。將反應溫度快速升到42.6°C,然后緩慢下降。從加入TMEDA的時刻起，總共攪拌反應混合物2.3個小時，用燒結的玻璃漏斗過濾，然后分別用丙酮(2X250mL)、甲醇(2X250mL)和丙酮(1X250mL)洗滌，并在室溫下真空干燥，從而得到15.8克的無色顆粒。根據掃描電子顯微照片，所得樹脂為球形顆粒形式，直徑在約20至200微米的范圍內。使用BSA作為蛋白質，根據在測試方法中描述的方法測量蛋白質陰離子交換容量。將數據示于表1中。在進行孔隙率測量之前，對所述樹脂進行另外的洗滌以除去任何殘余的致孔劑。將大約5mL的樹脂顆粒與40mL的由乙腈和水(以體積計為1:1)構成的溶液混合。將所述混合物翻滾3天。將所述樣品過濾，用丙酮(3X100mL)洗滌，然后在真空下干燥。按測試方法中所述的方法測量表面積和孔隙率。將數據示于表1中。比較例Cl按實例1中所述的方法制備陰離子交換珠粒，不同的是所述水溶液中的PEG400(致孔劑)用甲醇替換。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量示于下表1中。實例2對于實例2，采用實例1所用的相同方法，不同的是將每種單體(MBA和MAPTAC)的量加倍。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果示于下表1中。實例3對于實例3，采用實例1所用的相同方法，不同的是將每種單體(MBA和MAPTAC)的量加倍，在非水相中僅有的溶劑是庚烷(536niL)，用IPA(80mL)代替甲醇，并且水相的總體積是150mL。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果示于下表l中。實例4對于實例4，采用實例1所用的相同方法，不同的是將單體的總量加倍，并且所述單體是MBA、MAPTAC和DMA。在單體混合物中每種單體的量為35重量％的MBA、30重量％的MAPTAC禾G35重量％的DMA。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果示于下表1中。實例5對于實例5，采用實例4所用的相同方法，不同的是在非水相中僅有的溶劑為庚烷(536mL)并且用IPA代替甲醇。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果示于下表1中。實例6對于實例6，采用實例1所用的相同方法，不同的是將單體的總量加倍。在單體混合物中每種單體的量為70重量％的MBA和30重量％的MAPTAC。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果示于下表1中。實例7對于實例7，采用實例6所用的相同方法，不同的是在非水相中僅有的溶劑是庚垸(536mL)，使用IPA(40mL)代替甲醇，并且水相的總體積為110mL。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果示于下表1中。表1<table>complextableseeoriginaldocumentpage41</column></row><table>實例8至12對于實例8-12，采用實例2所用的相同方法，不同的是將所述PEG的分子量按表2中所示的那樣改變，并且在加入所述TMEDA后，將總聚合反應時間減少至1小時。將所得樣品對蛋白質BSA的陰離子交換容量以及孔隙率的測量結果列于下表2中。將實例9的表面的掃描電子顯微照片示于圖1，該照片的放大率為15，000X。圖2示出實例11的表面的掃描電子顯微照片，其放大率為15，OOOX。表2200680047850.0說明書第34/34頁<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>實例13對于實例13，采用實例6中所用的相同方法，不同的是用APTAC代替MAPTAC，在非水相中僅有的溶劑是庚烷(536mL)，使用IPA(95mL)代替甲醇，并且水相的總體積為160mL。所得樣品對BSA的陰離子交換容量為46mg/mLo實例14通過實例1中的通用方法、使用PEG400作為水相中的致孔劑來制備按重量計65:35的DMAPMA/MBA共聚物。在非水相中僅有的溶劑為庚烷(536mL)。所述水相由MBA(9,8g)、DMAPMA(18.2g)、冰醋酸(6.15mL)、PEG400(15mL)、IPA(95mL)、DI水(43.85mL)和過硫酸鈉(0.55g)組成。所得樣品對BSA的陰離子交換容量為40mg/mL。比較例C2對于比較例C2，重復實例16的步驟，不同的是用IPA(15mL)替換PEG400。所得樣品對BSA的陰離子交換容量為3mg/mL。權利要求1.一種制備大孔陰離子交換樹脂的方法，所述方法包括形成水相組合物，該水相組合物包含a)單體混合物，該單體混合物包含i)交聯單體，該交聯單體包含N，N’-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N’-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和ii)帶正電荷的離子型單體，其中所述單體混合物中基本上所有的所述單體都具有小于或等于20的親脂性指數；和b)式I所示的水溶性致孔劑，R1-(R2-O)n-R3(I)其中R1為羥基、烷氧基、羧基、酰氧基或鹵基；每個R2獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基；R3為氫、烷基、羧烷基、酰基或鹵代烷基；n為1至1,000的整數；和c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和具有1至4個碳原子的一元醇，其中基于所述水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少20重量％；使所述水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中；使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒；以及除去所述顆粒中的所述致孔劑，從而形成大孔陰離子交換樹脂。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述大孔陰離子交換樹脂的至少一些孔具有小于或等于200納米的直徑。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述大孔陰離子交換樹脂具有至少O.10立方厘米/克的孔體積和至少20m7g的表面積。4.根據權利要求1所述的方法，其中基于所述單體混合物中的所述單體的總重量而言，所述交聯單體的含量大于10重量％。5.根據權利要求1所述的方法，其中基于所述單體混合物中的所述單體的總重量而言，所述交聯單體的含量為25至75重量°/。，基于所述單體混合物中的所述單體的總重量而言，所述帶正電荷的離子型單體的含量為25至75重量％。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述帶正電荷的離子型單體為化學式II所示的化合物或其季銨鹽，所述化學式II為<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中R4為氫或甲基；L為氧基或-NH-;Y為亞烷基；且每個R5獨立地為氫、烷基、羥烷基、氨基烷基，或兩個R5基團與它們所連接的氮原子一起形成為芳族的、部分不飽和的、或飽和的雜環基團，其中所述雜環基團可以任選地與芳族的、部分不飽和的、或飽和的第二個環稠合。7.根據權利要求1所述的方法，其中R2為亞乙基或亞丙基。8.根據權利要求1所述的方法，其中R1為羥基并且R3為氫，或者R1為羥基并且R3為烷基。9.根據權利要求1所述的方法，其中所述致孔劑包括分子量不大于l，000g/mol的聚氧化乙烯。10.根據權利要求9所述的方法，其中所述聚氧化乙烯具有羥基端基。11.根據權利要求1所述的方法，其中所述致孔劑包含由第一致孔劑與第二致孔劑構成的混合物，所述第一致孔劑包括亞烷基二醇，并且所述第二致孔劑包括聚氧化烯烴。12.根據權利要求11所述的方法，其中所述第一致孔劑包括乙二醇，并且所述第二致孔劑包括帶羥基端基的聚氧化乙烯。13.根據權利要求1所述的方法，其中基于所述水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少50%。14.一種分離或純化帶負電荷的材料的方法，所述方法包括制備大孔陰離子交換樹脂，所述制備步驟包括形成水相組合物，該水相組合物包含a)單體混合物，該單體混合物包含i)交聯單體，該交聯單體包含N,N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和ii)帶正電荷的離子型單體，其中所述單體混合物中基本上所有的所述單體都具有小于或等于20的親脂性指數；和b)式I所示的水溶性致孔劑，R1-(R2-0)n-R3(I)其中R1為羥基、烷氧基、羧基、酰氧基或鹵基；每個R2獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基；R3為氫、烷基、羧烷基、酰基或鹵代烷基；n為1至l，OOO的整數；禾口c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和具有1至4個碳原子的一元醇，其中基于所述水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少20重量％;使所述水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中；使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒；并且除去所述顆粒中的所述致孔劑以形成所述大孔陰離子交換樹脂，'使所述大孔陰離子交換樹脂與帶負電荷的材料接觸；以及將至少一部分所述帶負電荷的材料吸附到所述大孔陰離子交換樹脂上。15.根據權利要求14所述的方法，其中所述帶正電荷的離子型單體是化學式II所示的化合物或其季銨鹽，所述化學式II為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中R4為氫或甲基；L為氧基或-NH-；Y為亞烷基；且每個R5獨立地為氫、烷基、羥垸基、氨基垸基，或兩個R5基團與它們所連接的氮原子一起形成芳族的、部分不飽和的、或飽和的雜環基團，其中所述雜環基團可以任選地與芳族的、部分不飽和的、或飽和的第二個環稠合。16.根據權利要求14所述的方法，其中所述帶負電荷的材料為生物分子。17.根據權利要求16所述的方法，其中所述生物分子是蛋白質。18.—種制備色譜柱的方法，所述方法包括制備大孔陰離子交換樹脂，所述制備步驟包括形成水相組合物，該水相組合物包含a)單體混合物，該單體混合物包含i)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；禾口ii)帶正電荷的離子型單體，其中所述單體混合物中基本上所有的所述單體都具有小于或等于20的親脂性指數；和b)式I所示的水溶性致孔劑，R'-(R2-0)n-R3(I)射R1為羥基、烷氧基、羧基、酰氧基或卣基；每個R2獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基；R3為氫、烷基、羧垸基、酰基或鹵代烷基；n為1至1，000的整數；和c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和具有1至4個碳原子的一元醇，其中基于所述水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少20重量％;使所述水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中；使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒；除去所述顆粒中的所述致孔劑以形成所述大孔陰離子交換樹脂；以及將所述大孔陰離子交換樹脂放置到柱中。19.一種制備過濾元件的方法，所述方法包括制備大孔陰離子交換樹脂，所述制備步驟包括形成水相組合物，該水相組合物包含a)單體混合物，該單體混合物包含i)交聯單體，該交聯單體包含N，N'-亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和ii)帶正電荷的離子型單體，其中所述單體混合物中基本上所有的所述單體都具有小于或等于20的親脂性指數；和b)式I所示的水溶性致孔劑，R1-(R2-0)n-R3(I)其中R1為羥基、烷氧基、羧基、酰氧基或鹵基；每個R2獨立地為具有1至4個碳原子的亞垸基；R3為氫、垸基、羧烷基、酰基或鹵代烷基；n為1至l，OOO的整數；和c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和具有1至4個碳原子的一元醇，其中基于所述水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少20重量％;使所述水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中；使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒；除去所述顆粒中的所述致孔劑以形成所述大孔陰離子交換樹脂；以及將所述大孔陰離子交換樹脂布置于過濾介質的表面上。20.—種制備多孔復合材料的方法，所述方法包括制備大孔陰離子交換樹脂，所述制備步驟包括形成水相組合物，該水相組合物包含-a)單體混合物，該單體混合物包含i)交聯單體，該交聯單體包含N,N'-亞垸基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N'-雜亞烷基雙(甲基)丙烯酰胺或它們的組合；和ii)帶正電荷的離子型單體，其中所述單體混合物中基本上所有的所述單體都具有小于或等于20的親脂性指數；和b)式I所示的水溶性致孔劑，R1-(R2-0)n-R3(I)其中R1為羥基、烷氧基、羧基、酰氧基或鹵基；每個R2獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基；R3為氫、烷基、羧垸基、酰基或鹵代烷基；n為1至1,000的整數；禾口c)水相溶劑混合物，該水相溶劑混合物包含水和具有1至4個碳原子的一元醇，其中基于所述水相溶劑混合物的總重量而言，所述一元醇的含量為至少20重量％;使所述水相組合物懸浮于非極性有機溶劑中；使所述單體混合物聚合形成聚合物材料顆粒；除去所述顆粒中的所述致孔劑以形成所述大孔陰離子交換樹脂；以及將所述大孔陰離子交換樹脂摻入到連續的多孔基質中。全文摘要本發明描述了制備大孔陰離子交換樹脂的方法。所述大孔陰離子交換樹脂是顆粒(如珠粒)形式，所述的顆粒包含親水性的交聯的(甲基)丙烯酸型聚合物材料。另外，本發明描述了使用所述大孔陰離子交換樹脂純化帶負電荷的材料的方法、制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的色譜柱的方法、制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的過濾器元件的方法、以及制備包含所述大孔陰離子交換樹脂的多孔復合材料的方法。文檔編號C08F20/56GK101341195SQ200680047850公開日2009年1月7日申請日期2006年12月15日優先權日2005年12月21日發明者卡納安·塞莎德里,彼得·D·維克特,杰拉爾德·K·拉斯穆森,羅伯特·T·小菲茨西蒙斯,西蒙·K·香農,詹姆斯·I·亨布里申請人:3M創新有限公司