JPH07509173A - 表面処理および安定化した多孔質支持体，その製造法ならびに使用法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】

表面処理および安定化した多孔質支持体、その製造法ならびに使用法 １、　技術分野 本発明は、一般に、改良された多孔質の固体支持体、その製造法ならびに使用法 に関する。特に、表面処理した（ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ）多孔質支持体が開示さ れ、該支持体は、タンパク質、多糖またはオリゴ−もしくポリヌクレオチドのよ うな生体分子の非特異的吸着あるいは生体分子との相互作用を実質的に伴わない 可逆的な高吸着能をもつ点に特徴がある。さらに、本発明の表面処理した多孔質 支持体は、高い多孔度、物理的剛性、高い電荷密度、および種々の極限条件下で の化学的安定性のような、クロマトグラフィーに応用する際に大変望ましい他の 特性を示す。また、本発明の表面処理した多孔質支持体は、流動床、充填床、そ の他の操作様式で行われうる高流動性で、高効率の物質移動クロマトグラフィー 技術に有利に使用されうる。 ２、発明の背景技術 ２．１．一般的事柄 タンパク質のような多機能性高分子は、種々の技術により精製することができる 。これらの技術のひとつは、イオン交換クロマトグラフィーとして知られている 。イオン交換クロマトグラフィーにおいて、タンパク質はその正味電荷に基づい て分離される。 例えば、あるタンパク質がｐＨ７で正味の正電荷を有するのであれば、クロマト グラフィーカラムに充填される負に荷電したイオン交換樹脂と結合する。そのタ ンパク質は、例えば、ｐＨを下げたり、カラムとそのタンパク質の正に荷電した 基との結合に競合する陽イオンを添加することにより、溶離させることができる 。 従って、低密度の正の正味電荷を有し、そのためにカラムの負に荷電した基に対 する親和性が低いタンパク質は最初に出現し、より高い電荷密度を有するタンパ ク質がその後に続くことになる。 一般に、これらの手法に使用されるイオン交換樹脂はイオン化可能な化学基を有 する固体である。２つの型が存在する。陽イオン交換体、これは、スルフェート 、スルホネート、ホスフェートまたはカルボキシレートのような酸官能基を含む 。そして、第２の型である陰イオン交換体、これは、第三および第四アミンのよ うな官能基を含む。これらのイオン化可能な官能基は、本来樹脂に存在するもの であってもよいし、有機または無機質固体支持体の化学的修飾の結果束じたもの であってもよい。 例えば、アガロース、デキストランおよびセルロースの誘導体等の多糖誘導体か ら作製された有機イオン交換体は、実験室スケールおよび工業的スケールのイオ ン交換クロマトグラフィーの両方に使用されてきた。しかしながら、これらのイ オン交換体は多くの欠点を有している。まず第一に、多糖誘導体イオン交換体は それ程機械的に安定でなく、強酸に抵抗性でない。この不安定性により、カラム の長さが限定されるとともに、カラムを通過させる流速も限定される。 第二に、そのようなイオン交換体は、多糖に結合できるイオン性またはイオン化 可能な基の数が限られるために、吸着能が限定されてきた。 第三に、これらの多糖誘導体は、その低い密度のために、急速な流動床分離にお いて使用するにはおそまつな吸着剤である。流動床においては、粒子を同時に洗 い流すことなく液体を通すことが望ましい。従って、一般に、固体支持体粒子（ 例えば、シリカ）と流動化媒質との密度の差はできるだけ大きいことが望ましい 。 表面処理した無機物質を基材とする無機収着剤に固有の高い密度は、クロマトグ ラフィーカラムへの充填および迅速なデカンテーションを容易にする。稠密な充 填により、充填床を使用する際に、空間の形成とチャネリングを防ぐことができ る。他方、水性懸濁液中の稠密な粒子の流動化は高い流速（それは、大スケール で使用する際に非常に望ましいことである。）で可能である。高い表面流速で流 動床を操作することは、一般に、比較的低い液体流速で流動床から浄化できる低 密度の有機またはポリマー収着剤では可能ではない。 一方、合成ポリマーは無機支持体より機械的に安定であり、前者は強い酸性条件 に対してもより抵抗性である。しかしながら、それらは、能力が限定され、溶質 の拡散率が限定されており、それ放生産性が限定されているという欠点を有して いる。また、これらの合成ポリマーは、ある程度、タンパク質のような生体分子 の非特異的吸着の問題にも煩わされている。シリカのような未処理の無機質支持 体も、その非特異的吸着のために、クロマトグラフィーによりタンパク質を分離 するような多くの応用において不適切である。 非特異的吸着は、タンパク質と支持体の表面との相互作用により生しる。−一支 持体がその性質として有機的であろうが、無機的であろうが。例えば、シリカは 酸性化合物であり、固体／液体界面に存在する負に荷電したシラノール基がシリ カの表面とタンパク質との間の分離イオン交換相互作用を生じる傾向がある。ま た、例えば、タンパク質のアミノ酸残基に存在するアミノ基とシリカの表面に存 在する上記のシラノールとの間に形成される水素結合により、非特異的吸着が生 じる。そのような非特異的吸着は、クロマトグラフィーの最中に、例えば、タン パク質の回収率が低いこと、および／または、分解能が不適切であることといっ た分離の問題を起こす。クロマトグラフィー分離を設計する際の重要な目的は、 一般に、吸着の“単一モード”過程を確実にすることである。しかしながら、表 面シラノールが関与するイオン交換挙動は“混合モード”の吸着システムを作り だすことがあるので、その結果、生体分子の分離がより困難となる。イオン性シ ラノール基により生じる吸着能は低いが、シラノール基とタンパク質との相互作 用の強度は高いことがある。従って、これらの相互作用により、ある種のタンパ ク質の変性が起きる可能性がある。 最後に、多糖および多くのヒドロキシ含有合成収着剤の両方とも、工業的設定に おいて使用される洗浄溶液に対して敏感である。 この洗浄溶液は、しばしば、次亜塩素酸塩や過酢酸のような強い酸化剤を含み、 極限ｐＨにより特徴付けられうる。 従って、クロマトグラフィー過程の効率を改良するために、タンパク質含有溶液 と接触する高分子クロマトグラフィー支持体および無機クロマトグラフィー支持 体の表面を処理するための改良された表面処理方法であって、タンパク質とクロ マトグラフィー支持体との上記のような非特異的相互作用を防ぐかあるいは最小 にすることができる前記方法の開発の必要性が重視されている。 ２．２．被覆固体支持体における従来の成果これまで、何人かの研究者が、薄い 表面コーティングを無機または有機／ポリマー支持体に施すことにより、膜およ び粒状クロマトグラフィー支持体を含む種々の微孔質媒質を表面処理しようとし てきた。例えば、５ｔｅｕｃｋは、米国特許第４．６１８．５３３号に、その上 に永久コーティングを膜の全表面にグラフト化して、および／または、付着させ る熱可塑性有機ポリマーから作製した多孔質ポリマー膜支持体を開示している。 薄いコーティングが内孔の壁を含む多孔質膜の全表面に付着するように、多孔質 膜支持体の上および内部で重合可能なモノマーの重合および架橋が行われる。 重要なことに、５ｔｅｕｃｋによりクレームされた被覆された、複合膜構造の多 孔質の構成は、対応する未被覆の多孔質膜支持体のそれと本質的に同一であり、 このことは、５ｔｅｕｃｋのポリマーが、その複合膜の多孔度や流れ特性に干渉 しない薄い表面層またはコーティングとして施されることを意味している。さら に、５ｔｅｕｃｋは、以下に詳細に説明する本発明の意味するところにおける、 “表面処理層”の概念や“表面処理”モノマーとして機能できるモノマーの使用 を開示していない。 Ｖａｒａｄｙらは、米国特許第５．０３０．３５２号に、種々の薄い親水性コー ティングを疎水性ポリマー（例えば、ポリスチレン）支持体の表面に施すことに より得られるクロマトグラフィー媒質として有用な薄膜支持体材料を開示してい る。Ｖａｒａｄｙの表面コーティングは、まず最初に、散在する親水性および疎 水性ドメインにより特徴付けられる溶質の溶液に疎水性支持体の表面を暴露し； 溶質と支持体との疎水性−疎水性相互作用を促進する条件下で、表面と溶質とを 接触させる（その結果、溶質分子が最終的に適所で架橋する薄いコーティングと して支持体の表面に吸着する。）ことにより、施される。Ｖａｒａｄｙのコーテ ィング材料は、さらに、イオン交換、アフィニティー、および他の型のクロマト グラフィーおよび吸着分離に有用な種々の材料を作りだすように誘導体化するこ とができる反応基を含んでもよい。 しかしながら、重要なことに、Ｖａｒａｄｙの発明の親水性機能性コーティング は、疎水性支持体の表面上の接着性薄膜に限定される。 このコーティング層の形態は、記述されているその付着方法の直接的で避けられ ない結果である。−一すなわち、疎水性支持体の表面上に吸着された隣接する溶 質分子の架橋による。 Ｖａｒａｄｙの被覆方法は、少なくとも、タンパク質の支持体への非特異的結合 を減少させるのに幾分効果的であるが、製造されたクロマトグラフィー材料の吸 着能は限られ、本発明の方法により製造された媒質より劣るものであることを避 けられない。以下にかなりより詳細に説明するように、本発明の方法は、支持体 の孔内に広がり、支持体の孔をほぼ満たす架橋された機能性ゲルを形成させる。 その結果、Ｖａｒａｄｙの発明の薄膜材料の場合のように、クロマトグラフィー 媒質の静的および動的吸着能は、支持体の多孔質表面領域により限定されない。 表面被覆処理による無機または無機質支持体の表面処理についての従来技術の関 しては、５ｃｈｕ　ｔ　＋　ｊｓｅｒの米国特許第４．４１５．６３１号が、共 重合したビニルモノマーから構成される架橋したポリマーに結合して、アミド基 を含んでいる、無機シラン化粒子から成る樹脂を開示している。その発明では、 シリカを含む無機多孔質支持体が被覆の前にシラン化されなければならないこと を条件としている。そのシラン化処理により、無機多孔質支持体に反応性基が付 与され、その結果、共重合体がシリカ表面に共有結合できるようになる。 また、Ｎａｋａｓｈｉｍａらは、米国特許第４．３５２．８８４号に、多孔質支 持体としてのシリカの使用を開示している。このシリカは、アクリレートまたは メタクリレートモノマーおよび共重合可能な不飽和カルボン酸または共重合可能 な不飽和アミンで作製されたポリマーで被覆される。Ｎａｋａｓｈ　ｉｍａらは 、すでに形成されたポリマーを用いて支持体を被覆している。さらに、Ｎａｋａ ｓｈｉｍａらは、異なる別の工程で、続く硬化過程において架橋剤を利用してい る。 上記の発明は完全な成果を上げているとは言えない。その理由の一部は、シリカ とコーティングとの不安定な化学的結合によるものである。これらの発明の産物 は、初期の非特異的吸着を完全に抑制することができないばかりでなく、非特異 的吸着の別の様式を招くというさらなる欠点を有する。 Ｔａｙｏｔらは、米国特許第４．６７３．７３４号に、支持体の内部表面領域を 被覆すると言われているアミノ化した多糖ポリマーに含浸させた多孔質の無機質 支持体を開示している。しかしながら、多糖は通常非常に分子量が高く、その溶 液はかなり粘稠であるために、この方法はあまり効果的でない。シリカ支持体の 孔を大きな多糖分子で完全かつ均等に満たすことはできないので、シリカ支持体 の全内部表面を被覆することは問題が多い。 Ｔａｙｏｔらの方法の立体的な問題は、使用した多糖のサイズが大きく、その鎖 が支持体の孔の内部に完全に浸透することができないために生じたものである。 この不完全な浸透のために、孔の表面上に多糖の“ソフトな”層が生じ、それが クロマトグラフィー分離の最中に問題を起こすこととなる。また、デキストラン のような多糖は低いｐＨで自発的に加水分解する可能性があり、酸、アルカリ、 または酸化剤で洗浄されることとなるクロマトグラフィー媒質のカラムまたは床 を必要とするある種の洗浄操作に不適合となる。 無機クロマトグラフィー支持体の使用に関連するこれらおよび他の問題にも係わ らず、シリカのような無機質化合物をクロマトグラフィー吸着剤として使用する ことは今なお魅力的なことである。というのは、上で説明したように、クロマト グラフィー分離が、例えば、工業的操作用の非常の大きなスケールの充填カラム や流動床において、非常に速い流速で上記のような材料を用いて行うことができ るからである請求められているものは、アルカリ性および塩基性条件で改良され た化学的安定性を呈し、非特異的タンパク質吸着を引き起こす傾向が低減され、 高い静的および動的吸着能をもつ点に特徴があるクロマトグラフィー支持体であ る。 本発明の目的は、そのような支持体を提供することである。 （本頁以下余白） ３、　発明の要旨 従って、本発明は、多孔質固体マトリックスであって内部及び外部表面並びにマ トリックスを生体分子との望ましくない非特異的相互作用に感受性を有するよう にする固有の（即ち、生来存在する）基を有する前記マトリックスと、有効な量 の主要モノマー、主要モノマーとは異なる表面処理用モノマー及び架橋剤を含有 する表面処理混合物から誘導されるポリマー網状構造とを有し、前記混合物は、 混合物の重合に際してマトリックスの固有の基が不活性化され、その結果上記望 ましくない非特異的相互作用が最小にされるかまたは実質的に排除されるように 、十分な時間マトリックスの表面と密接に接触できるようにされたものである、 表面処理多孔質支持体を提供する。 本発明の表面処理された多孔質支持体はさらに、タンパク質を含む生体分子に対 する可逆的な高い吸着能を特徴とする。さらに本発明の表面処理された多孔質支 持体は、強酸性またはアルカリ性媒体及び／または強酸化性溶液、例えば産業用 製造機器の洗浄において頻繁に使用されるようなものに暴露された際に例外的な 化学的安定性を示す。 本発明の第１の目的は、多孔質固体マトリックスであって、該マトリックスを、 生体分子特にタンパク質性物質との非特異的相互作用（例えば吸着）に感受性を 有するようにする固有の望ましくない基を有する前記マトリックスを表面処理す ることに関する。 広範な種類の表面処理されていない多孔質固体マトリックスが、本発明の一般的 方法による表面処理に反応する。このような多孔質マトリックスは、限定するも のではないが、（ｉ）無機酸化物支持体、（ｉｉ）疎水性ポリマーの薄い保護コ ーティングをその表面に塗布することによって浸出に対して化学的に抵抗性を有 するようにされた「安定化」無機酸化物支持体、及び（ｉｉｉ）有機／ポリマー 物質、特に疎水性ポリマーのみを含む多孔質マトリックスを含む。例えば、シリ カ、アルミナ等のような無機酸化物支持体を、望ましくない非特異的相互作用、 そしてそれは主として無機酸化物の表面上に存在する固有のヒドロキシル基（例 えばシリカ支持体の場合はシラノール）によるものである相互作用を伴うことが ない、高い吸着能、高い密度及び良好な解像（クロマトグラフィーの）特性等の 望ましい特性を示す表面処理された支持体に変換することができる。遷移金属酸 化物、例えばジルコニウム、チタン、クロム及び鉄酸化物等は本発明において「 無機酸化物」支持体の用語内のものであるとみなされることを指摘しておく。 そのような無機酸化物支持体の場合、非特異的相互作用には静電相互作用もしく は水素結合、あるいはその両方が含まれる。従って、表面処理用モノマー（ある いは本明細書中において「中和」モノマーと記載される）は、そのような非特異 的結合相互作用を低下させ、「中和し」、あるいは「不活性化」するものである ：静電的にもしくは水素結合により、あるいはその両方により、無機酸化物物質 の固有の基と相互作用できる表面処理用上ツマ−を選択するものである。 さらに、本発明の特定の態様においては、表面処理用モノマーは主要モノマーと しても作用することができる（即ち、該表面処理用モノマーあるいは中和モノマ ーは主要モノマーと化学的に同一である）が、そのような場合は、中和上ツマ− が、少なくとも■の好ましくはイオン化可能な（例えば３級アミノ、カルボン酸 、スルホン酸等）あるいはイオン性の（例えばアンモニウム、リン酸塩等）の極 性置換基を有するアクリルアミドベースモノマーである場合に限定される。特に 、アクリレートベースモノマーは表面処理用（中和）モノマーとして、そして部 分的には主要上ツマ−として両方に働くことはできない。それは特に強酸性ある いはアルカリ性条件下ではアクリレートベースモノマーがアクリルアミドベース モノマーより不安定であるからである。 理論により限定されることを望むものではないが、表面処理用あるいは中和モノ マーを主要モノマー及び架橋剤と組み合わせて使用することにより実質的にマト リックス表面に隣接した薄い表面処理領域あるいは層を含む３次元ポリマー網状 構造が形成されることが可能となり、このポリマー網状構造は基体マトリックス の孔体項中へあるいはその全体に伸び、前記表面処理層が基体マトリックスの固 有の基との相互作用に関与する表面処理用あるいは中和モノマーの単位から主と してなるものと考えられる。この薄い表面処理領域あるいは層はさらに、表面処 理層から、結果として生じる「表面処理された」多孔質支持体の露出した外部表 面に伸びる主要モノマー単位の格子によりマトリックス表面に極めて近接して保 持されている。そして架橋剤はそれぞれのポリマー（あるいはコポリマー）鎖を 互いにつなぐように作用し、これにより安定な３次元ポリマー（即ちゲル）網状 構造を形成し、これが生体分子と表面処理されていない多孔質固体マトリックス との間の望ましくない非特異的結合相互作用を最小化しあるいは排除するのに驚 異的に有効なのである。 従って本発明は、多孔質固体マトリックスであって内部及び外部表面並びにマト リックスを生体分子との望ましくない非特異的相互作用に感受性を有するように する固有の基を有する前記マトリックスと、少なくとも１の極性のイオン性もし くはイオン化可能な置換基でさらに置換されたアクリルアミドまたはメタクリル アミドモノマーであって主要モノマー及び表面処理用もしくは中和モノマーの両 方として機能し得る有効な量のモノマー、及び架橋剤を含有する表面処理混合物 から誘導されたポリマー網状構造とを有し、前記混合物は、混合物の重合に際し てマトリックスの固有の基が不活性化され、その結果上記望ましくない非特異的 相互作用が実質的に排除されるように、十分な時間マトリックスの表面と密接に 接触できるようにさせられたものである、表面処理された多孔質支持体を提供す ることも目的とするものである。疎水性ポリマー基体を含む多孔質マトリックス （無機酸化物マトリックスとは異なる）に関する場合、本発明のもう１つの目的 は、そのような疎水性ポリマー表面がタンパク質性溶液に曝されることに関連す る非特異的結合を減じることである。特に、例えばポリスチレン、ポリスルホン 、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン（例えばポリエチレン及びポリプロピ レン）、ポリアクリレート、ポリビニルアセテート（及びその部分加水分解物） 等の材料を含む多孔質合成ポリマー固体マトリックスは、疎水性−疎水性（他の タイプ、例えば水素結合に加えて）相互作用に関連する非特異的結合を示す。表 面処理混合物の中和モノマー成分がシラノールのような極性基を不活性化するた めに選択される無機酸化物マトリックスの場合と異なり、疎水性合成ポリマーマ トリックスは、マトリックス表面に露出した固有の非極性疎水性基に結合しその 結果不活性化することができる表面処理用（中和）モノマーを導入することによ って表面処理される。本発明の表面処理用モノマーは、それらが含む長鎖飽和炭 化水素、オレフィン性炭化水素基、芳香族基により、あるいは疎水性領域であっ てマトリックス表面上の疎水性対応物にそれらの間の疎水性−疎水性相互作用に より相互作用してはっきりと結合する疎水性領域のように、表面上の疎水性基上 に吸着する（その結果それを覆う）。 本発明のさらに別の目的においては、アルカリ媒体中で例外的な安定性を示す表 面処理された多孔質支持体が提供される。これらの表面処理された樹脂は、例え ばポリスチレンあるいは非イオン性、イオン性あるいはイオン化可能な官能基に より置換されたポリスチレンのような、合成有機ポリマーの薄いフィルムでプレ コートされた多孔質固体マトリックスを含む。これらのプレコートされたマトリ ックスは、本明細書に開示された表面処理方法により処理された後に改善された 特性を示す。 より特定的には、本発明の方法は、その内部及び外部表面がコーティングポリマ ーの薄い保護層により予め被覆された多孔質無機酸化物粒子（例えばシリカ、ア ルミナ）を含むクロマトグラフィーの支持媒体の表面処理に有利に適用すること ができる。この保護ポリマーコーティングは、下層の無機酸化物物質の化学的安 定性（例えば、アルカリ性、酸性あるいは強酸化性条件下における浸出あるいは その他の化学的分解に対する）を改善する目的に使用できる。例えば、強アルカ リ性水性媒体（例えば０．５Ｍ水酸化ナトリウム溶液）はクロマトグラフィー支 持体を洗浄するのに通常使用され、従来のシリカ支持体は繰り返される洗浄サイ クル（例えば１００サイクル）の間の物質の浸出に関連したかなりの重量損失（ 約５０％）を受け得る。 そのような非保護無機物質支持体の浸出は、支持体の機械的結着性の喪失とその 結果としての該物質の粒子が充填されたカラムが示す逆圧の増加ばかりではなく 、多くの問題を生じる。浸出の問題はより低い表面積（例えば５〜ＩＯ＋ｎ２／ ｇ）を特徴とする多孔質マトリックスを使用することによりある程度対処するこ とができるが、これに対応する量だけ吸着能が低下することがよくあるという点 においてこれは一般的には望ましくない。 本発明の１つの態様において採られる基体安定化の方法は、アルカリに感受性を 有する多孔質無機酸化物基体マトリックスを、該無機酸化物マトリックスを実質 的に封入してしまう可溶性ポリマーにより被覆し、これにより無機酸化物基体と 強い分解力を有する化学的洗浄溶液（例えば苛性物質）との接触を最小限にする かあるいは防止することを含む。保護ポリマーコーティングは、孔体積を有意に 減少させたり孔の開口を閉鎖したりすることがないようにするために薄い表面層 の形態で孔壁表面に塗布される。 保護ポリマーコーティング層は、例えば、（ｉ）まず保護ポリマー（例えばポリ スチレン）を適当な有機溶媒に溶解してコーティング溶液を形成し、（ｉｉ）次 に多孔質無機酸化物マトリックスを前記溶液により含浸し、（ｉｉｉ）最後に有 機溶媒を蒸発あるいは除去することにより容易に塗布することができる。 この保護ポリマーコーティングを無機酸化物（特にシリカ）マトリックスの多孔 質表面に付着させる方法は、これらの物質の化学的浸出速度を急激に減少させる ことによりそれらの物質を有意に安定化できることが見いだされたが、この方法 は、被覆され保護されたマトリックスの多孔質表面を疎水性にし、従って吸着に よるタンパク質の過剰な非特異的結合を起こしやすくするという重大な欠点を有 する（これは全体がポリマーからなる多孔質支持体マトリックスについて上記し たのと全く同じ問題である）。しかし、この問題は、完全にポリマー性の支持体 マトリックスの非特異的結合を減少させることができるのと同じ方法、即ち志向 された重合の方法における表面処理により本発明の方法で上首尾に対処すること ができる。特に、これらの複合クロマトグラフィー支持体（即ち、薄い保護ポリ マーコーティングを塗布することによって安定化された無機酸化物基体を含む支 持体）は、マトリックス表面に露出した固有の非極性疎水性基と結合し、従って 不活性化できる表面処理用（「中和」）モノマーを導入することにより、過剰な 非特異的結合に対して表面処理することができる。この本発明の態様に有用な表 面処理用モノマーは、それらが含む長鎖飽和炭化水素、オレフィン性炭化水素基 、芳香族基により、あるいは疎水性領域であってマトリックス表面上の疎水性対 応物にそれらの間に存在する疎水性−疎水性相互作用により相互作用してはっき りと結合する疎水性領域のように、表面上の疎水性基上に吸着する（その結果そ れを覆う）。典型的には、本発明は、下記の特性を有するベースマトリックスを 使用する：約５〜約１０００ミクロンの範囲の初期平均粒子サイズ；約０．２〜 約２　ａｍ”／ｇの範囲の初期孔体槽；約１〜約ａｏｏ　ｍ２／ｇの範囲の初期 表面積；及び約５０〜約６０００オングストロームの範囲の初期孔サイズ。好ま しくは、前記ベースマトリックスは、以下の特徴を有する約１０〜約３００ミク ロンの範囲の初期平均粒子サイズを有するが、狭い粒子サイズ範囲、例えば約１ ５〜２０、約１５〜２５、約３０〜４５、約５０〜６０、約８０〜１００　、約 １００〜３００ミクロン等の粒子サイズの範囲を有する表面処理された支持体が 最も好ましい。他の特性の好ましい範囲としては、約０．８〜約１．２　ｃｍ’ ／ｇの範囲の初期孔体積；約１０〜約４００　ｍ’／ｇの初期表面積；及び約１ ０００〜約３０００オングストロームの範囲の初期孔サイズが含まれる。多孔質 固体マトリックスの密度は明らかにその化学的性質により変化するものであり、 無機酸化（例えばシリカ）基体ではより高く、ポリマー性のもの（例えばポリス チレン）ではより低くなる。 サイズ排除限界は、表面処理された多孔質支持体の種類によりいくらか異なるが 、一般的には約５００〜約２．０００．０００ダルトン、好ましくは５０．００ ０〜約５００．０００の範囲にある。吸着能もポリマー網状構造に導入される主 要モノマーの量により操作することができ、表面処理された支持体床の単位体積 （ｍｌ　）当たり溶質あるいは生体分子約１ミリグラム〜約３００　ミリグラム の範囲であり、好ましくは少なくとも約５０ｍｇ／ｍｌ　、最も好ましくは約１ ００ｍｇ／ｍ＋である。 さらにもう１つの本発明の目的は、表面処理されていない多孔質固体マトリック スを表面処理し、得られる表面処理された多孔質支持体の開口度（例えばゲル多 孔度及び孔サイズ）を最大にすることに関する。そのような開口ゲルの形態は、 例えばタンパク質のような溶質のゲル中の移動に対して過剰な抵抗を与えること なく高い吸着能を達成することを可能にするという利点を有する。従って、本発 明の特定の態様においては、表面処理混合物の重合は有効な量の孔誘導物質の存 在下で行われる。 多くの添加物が孔誘導物質として適しており、限定するものではないが、ポリエ チレングリコール、ポリオキシエチレン、多糖類等が含まれる。また、表面処理 混合物の重合は、孔誘導に有効な量の極性溶媒の存在下に行うこともできる。例 えば重合を、アルコール、環状エーテル、ケトン、３級アミド、ジアルキルスル ホキシド、あるいはこれらの混合物中で行うことができる。好ましくは、そのよ うな極性溶媒は、限定されるものではないが、メタノール、エタノール、プロパ ツール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、 アセトン、ジオキサン、あるいはこれらの混合物を含む。 本発明によれば、重合は重合開始剤、例えば過硫酸アンモニウム／３級アミン、 ニトリルあるいは遷移金属のような熱開始剤の有効量の存在下で行われる。その 他の例としては、２．２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩、過硫酸 カリウム／ジメチルアミノプロピオニトリル、２．２’−アゾビス（イソブチロ ニトリル）、４．４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、あるいはベンゾイルペ ルオキシドが含まれる。例えば、イソプロピルチオキサントン、２−（２’−ヒ ドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２゜−ジヒドロキ シ−４−メトキシベンゾフェノン、リボフラビン等のような光化学開始剤も使用 することができる。当分野で知られるように、重合は例えば攪拌、熱への暴露、 あるいは十分な量の放射エネルギーへの暴露により開始される。 ポリマー網状構造の主要モノマーが、少なくともｌの極性置換基を有するビニル モノマーを含む、さらなる表面処理された多孔質支持体を提供することも本発明 の目的である。そのような置換基はさらにイオン性、非イオン性、あるいはイオ ン化可能なものであってよく、ｌより多い極性置換基を有するビニルモノマーの 場合、置換基はそのような置換基の組み合わせであってもよい。 アフィニティクロマトグラフィーにおいては、重合における主要モノマーはポリ マー網状構造の一部として予め選択された生体分子に親和性を有していることが 好ましい。しかし、問題となる生体分子に結合することができる特定のリガンド を導入するためにポリマー網状構造をさらに改変することを排除するものではな い。 「不活性Ｊ　（即ち、表面処理されていない多孔質固体マトリックスの固有の基 の生体分子と非特異的に相互作用する能力を減じること）の原因である表面処理 用あるいは中和モノマー上の置換基は、表面処理されていない多孔質固体マトリ ックスが感受性を有する非特異的相互作用の性質に合わせて調整することが必要 なことは当業者に明らかであろう。要するに、中和モノマーは、非特異的相互作 用と同じように（例えば、無機酸化物マトリックスの場合には、静電的に、もし くは水素結合を介して、あるいはその両方により、あるいは合成ポリマーマトリ ックスの場合は疎水性−疎水性相互作用を介して）マトリックス表面上の固有の 基と相互作用できるものとして与えられるものである。従って、置換基は、特定 の意図された目的に応じて、極性、カチオン性、アニオン性、あるいは疎水性で あってよい。例えば、多孔質無機酸化物マトリックスに適した中和モノマーは、 少なくともｌの極性のイオン性またはイオン化可能な置換基を有するビニルモノ マーを含む。本発明の１態様においては、置換基が正電荷を持つ能力を有する。 特に、そのような中和モノマーは、表面処理されていないマトリックスの表面上 の極性基の不活性化（例えば、多孔質無機酸化物マトリックスの表面上のヒドロ キシル基の不活性化において）に有効な、表面近傍の表面処理領域及びポリマー 網状構造を与えるために選択される。 非限定的な例として、多孔質無機酸化物マトリックスの表面処理に有用な中和モ ノマーは、ジエチルアミノエチルメタクリルアミド、ジエチルアミノエチルアク リルアミド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムハライド、トリ エチルアミノエチルアクリルアミド、トリメチルアミノエチルメタクリレート、 ポリエチレングリコールジメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレー ト、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、あるいはポリエチレングリコー ルジアクリレートから選択することができる。これらの中で、最初の４つは同じ 組成で上記したように主要モノマーと中和モノマーの両方として機能する。 同様に、疎水性ポリマー表面の表面処理（該ポリマーが無機酸化物マトリックス 上の保護表面コーティングとして存在する場合、あるいは多孔質ポリマークロマ トグラフィー支持体マトリックスの場合で全体的な構造材料である場合のいずれ も）において使用するのに適した表面処理用モノマーは、典型的には、少なくと もｌの実質的に非極性あるいは疎水性の置換基を有するビニルモ表面処理用七ツ マ−の部分に疎水性を与える炭化水素富化官能基または部分を含む。 一般に、疎水性の性質は、表面処理用モノマーにおける飽和（例えば脂肪族）ま たは不飽和（例えば芳香族）炭化水素置換基、さらには直鎖、分岐、環状または へテロ環式として表現できる置換基の存在の結果によるものである。長鎖アルキ ル官能基は、この種類の表面処理用モノマーの置換基として特に有用であり、該 モノマーはさらに１以上のビニル、アクリル、アクリルアミド、あるいはアリル モノマーを含む。これらの表面処理用上ツマ−は、典型的には約０．１−・１． ０％の反応混合物中の濃度で使用される。 本発明において有用な架橋剤は、ビニル七ツマ−であって例えば二重結合、三重 結合、アリル基、エポキシド、アゼチジン、あるいは歪みのある炭素環のような 他の重合可能な基を少なくともｌ有するものを含む。２つの二重結合を有する好 ましい架橋剤は、限定するものではないが、Ｎ、　Ｎ’−メチレンビス（アクリ ルアミド）、Ｎ、Ｎ−メチレンビス（メタクリルアミド）、ジアリルテトラジア ミド、アリルメタクリレート、ジアリルアミン、ジアリルエーテル、ジアリルカ ーボネート、ジビニルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、ポ リエチレングリコールジビニルエーテル、及び１．３−ジアリルオキシ−２−プ ロパツールを含む。 さらに、多孔質固体マトリックスであって内部及び外部表面並びにマトリックス を生体分子との望ましくない非特異的相互作用に感受性を有するようにする固有 の基を有する前記マトリックスを表面処理する方法であって、（ａ）マトリック スの表面を、有効な量の主要モノマー、主要モノマーとは異なる中和モノマー及 び架橋剤を含む表面処理混合物と接触させ、（ｂ）混合物を重合させてマトリッ クスの孔内に３次元ポリマー網状構造を形成し、マトリックスの固有の基が不活 性化され、その結果望ましくない非特異的相互作用を実質的に排除するようにす ること、を含む前記方法を提供することも目的とする。 本発明の方法においては、中和上ツマ−の量は表面処理されていないマトリック スの表面上に存在する固有の基を中和するのに十分なように選択される。さらに 、マトリックスの表面は表面処理混合物の溶液と（例えば滴下での添加により） 接触させられる。一般に、表面処理混合物は水性溶液として調製され、上記した ようにさらに有効な量の孔誘導物質を含んでもよい。本発明の好ましい態様にお いては、それは多孔質無機酸化物マトリックスに添加されるので、表面処理混合 物溶液の容量（ｍｌ　）は表面処理されていない多孔質固体マトリックスの重量 （ｇ）にほぼ対応するように調整される。 本発明のさらに別の目的は、所望の生体分子をそれを含む試料から分離する方法 に関わり、該方法は、（ａ）予め選択された生体分子に対して親和性を有する表 面処理された多孔質支持体を充填したカラムに予め選択された生体分子を含む試 料をロードし、（ｂ）溶離液を前記のロードしたカラムを通過させて予め選択さ れた生体分子の分離を行うことを含む。試料は溶液として導入することを含めて 多くの方法によりカラムに導入することができる。流動床形態の操作においてこ れらの表面処理された支持体を使用するクロマトグラフィー分離も本発明の範囲 内のものである。 本発明の方法は、広範な生体分子の単離または分離に有効であり、そのような分 子には、ペプチド、ポリペプチド、及びタンパク質（例えばインシュリン及びヒ トまたはウシ血清アルブミン）、成長因子、免疫グロブリン（ＩｇＧ、ＩｇＭ及 び治療用抗体を含む）、炭水化物（例えばヘパリン）及びポリヌクレオチド（Ｄ ＮＡ、ＲＮＡ、あるいはオリゴヌクレオチドフラグメント等）が含まれる。 本発明における使用に適した溶離液は当業者によく知られている。例えば、イオ ン強度、ｐＨあるいは溶媒組成の変更は「段階的」な溶出プロセスに有効であり 得る。あるいは、溶離液は塩勾配、ｐＨ勾配、あるいは予め選択された生体分子 を置換するのに特に有用な任意の特定の溶媒もしくは溶媒混合物を含んでいても よい。そのような方法はタンパク質クロマトグラフィーの実務に関与する者に一 般的に知られている。さらに別の本発明の目的は、生体分子の分離のためのクロ マトグラフィ一方法に関わり、該方法は、生体分子の混合物を含む試料を本明細 書に開示された表面処理された多孔質支持体を充填したカラムを通過させること を含む。 さらに、表面処理された多孔質固体支持体を製造する方法が開示され、該方法は 、（ａ）多孔質固体マトリックスであって内部及び外部表面並びにマトリックス を生体分子との望ましくない非特異的相互作用に感受性を有するようにする固有 の基を有する前記マトリックスを、有効な量の主要モノマー、主要モノマーとは 異なる表面処理用または中和モノマー及び架橋剤を含む表面処理混合物と接触さ せ、（ｂ）混合物を重合させて前記多孔質固体マトリックスの孔内に３次元ポリ マー網状構造を形成し、マトリックスの固有の基が不活性化され、望ましくない 非特異的相互作用が実質的にない表面処理された多孔質固体支持体を与えること を含む。 本発明のこれらの目的及びその他の目的は、本明細書を読むことにより当業者に 明らかになるであろう。 ４、

【図面の簡単な説明】

図ＩＡは、（１）シトクローム、（２）ウシヘモグロビン、（３）オバルブミン 、及び（４）ベーターラクトグロビンからなるタンパク質混合物のカチオン性表 面処理された多孔質支持体上でのクロマトグラフィー分離を概略的に示すグラフ である。実験の条件は以下の通りである。 カラムサイズ　：　１．Ｏｃｎ＋　ＩＤ　Ｘ　７．８　ｃｍ初期バッファー　： ５０ｍＭ　トリス−ＨＣｌ、　ｐＨ８，６溶出勾配　：　Ｏ−Ｉ　Ｍ　ＮａＣ１ 流速　：　１２５　ｍｌ／ｈ 図ＩＢは、（１）オバルブミン、（２）ベーターラクトグロブリン、（３）シト クロームＣ１及び（４）リゾチームからなるタンパク質混合物のアニオン性表面 処理された多孔質支持体上でのクロマトグラフィー分離を概略的に示すグラフで ある。実験の条件は以下の通りである。 カラムサイズ　：　１．Ｏｃｍ　ＩＤ　Ｘ　７．５　ｃｍ初期バッファ　−：　 ５０ｍＭ酢酸塩、ｐＨ６，５溶出勾配　：　０−２　Ｍ　ＮａＣｌ 流速　：　１５０　ｍｌ／ｈ 図２は、（１）オバルブミン、（２）ベーターラクトグロブリン、（３）シトク ロームＣ１及び（４）リゾチームからなるタンパク質混合物の、アニオン性表面 処理された多孔質支持体とアニオン性表面処理されていないマトリックスとを使 用したクロマトグラフイ−分離の比較を示す。実験の条件は以下の通りである。 第１バッファー：　酢酸塩５０　ｍｌ、　ｐＨ６，５第２バッファー：　酢酸塩 ５０　ｍｌ、　ｐＨ６，５２Ｍ　ＮａＣｌ、　ｐＨ４，５ 流速　：　１４０　ｍｌ／ｈ 図３Ａは、カチオン荷電ポリマー網状構造により表面処理された本発明の多孔質 支持体（即ち、アニオン交換樹脂として有用な表面処理された多孔質支持体）を 含む種々の多孔質支持体についての、流速に対する有効相対吸着容量を示すグラ フである。 図３Ｂは、図３Ａに示した種々の多孔質支持体について、流速に対する生産性を 示すグラフである。 図４は、本発明の表面処理された多孔質支持体を含む種々の固体支持体の、流速 の関数としての絶対吸着容！（ｍｇ／ｍｌ）を示すグラフである。 図５は、本発明の表面処理混合物の重合に際して、多孔質固体マトリックス中で 個々の孔の内部表面に形成されそこから伸びる３次元ポリマー網状構造の推定上 の構造の概略図である。 （本頁以下余白） ５、発明の詳細な説明 本発明の方法は、まずモノマーを水中に又は水性／有機溶液中に溶解させること を必要とする。 本発明の表面処理混合物の基本成分は、主要モノマーである。 本発明で使用する主要モノマー（又は他の溶質）の適切な量は、モノマー溶液１ ００ｍ１当たりの主要モノマーのグラム数に等しいパーセントとして表わされる （パーセント重量／容積）。本発明の議論のために、モノマー溶液の容積は、効 果的には主要モノマー、中和モノマー及び架橋剤を含む表面処理混合物の溶液の 容積である。主要モノマーの適当な濃度は約５％から約５０％の範囲にある（即 ち、モノマー溶液１００ｍ１当たり５〜５０ｇの主要モノマー）。主要モノマー の好適濃度は約７％から約２０％である。 この出願において、主要モノマーはクロマトグラフ分離（例えば、アフィニティ ー、イオン交換など）において有用な吸着剤の製造のために使用しうる、当業者 に既知のいずれかのモノマーを含むものとして定義される。かかるモノマーは、 限定されるものではないが、非イオン柱上ツマ−、イオン性モノマー、親水性モ ノマー、疎水性モノマー及び反応性モノマーを含む。反応性モノマーは、特別の 官能基を有するモノマーであり、この官能基はモノマーと他の分子とを化学的に 反応可能となし、その後、該分子はポリマー網状構造上に不可逆的に固定される 。この方法は、アフィニティクロマトグラフィーの基礎となり、化学的に結合さ れた分子は”リガンド”と呼ばれる。本発明の主要モノマーは脂肪族、芳香族又 は複素環式のものであってもよいが、これらは重合可能な二重結合を有していな ければならない；例えば、主要モノマーはアクリル系、アリル系、ビニル系又は その他のものであってもよい。 より特定的には、アニオン性ポリマーはアニオン性の吸着剤（即ち、カチオン− 交換支持体）を形成するために使用される。 官能基（即ち、ビニルモノマー上の置換基）は好適には、カルボキシル基（例え ば、アクリル酸、Ｎ−アクリロイルアミノヘキサン酸、Ｎ−カルボキシメチルア クリルアミド）、スルホネート基（例えば、アクリルアミドメチル−プロパンス ルホン酸）、又はホスフェート基（例えば、Ｎ−ホスホエチル−アクリルアミド ）である。 カチオン性吸着剤を形成するためのカチオン性ポリマーは以下の官能基を含有し うる：置換アミノ基（例えば、ジエチルアミノエチル　メタクリルアミド、ジエ チルアミノエチル　アクリルアミド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアン モニウム　ハライド、トリエチルアミノエチル　アクリルアミド、トリメチルア ミノエチル　メタクリレート、ポリエチレングリコール　ジメタクリレート、ジ メチルアミノエチル　メタクリレート、ポリエチレングリコール　ジビニル　エ ーテル、又はポリエチレングリコール　メタクリレート）、又は複素環式アミン （例えば、２−ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、４−ビニル−ピリジン） 。非イオン性ポリマーは以下のものを含みうるニアクリルアミド、ヒドロキシ− 含有アクリルアミド誘導体（例えば、Ｎ−トリス−ヒドロキシメチル−メチル− アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、２−ヒ ドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−アクリロイル−モルホリン）、メタクリル アミド、ヒドロキシ含有メタクリルアミド誘導体、複素環式中性モノマー（例え ば、ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイル−モルホリン）、又はヒドロキシ−含 有アクリレート及びメタクリレート（例えば、ヒドロキシエチルアクリレート又 はヒドロキシチル　メタクリレート、ヒドロキシフェニル　メタクリレート、４ −ビニルフェノール、及び２−ヒドロキシプロピルアクリレート）。 疎水性クロマトグラフィーのための吸着剤を形成するために使用される疎水性モ ノマーは、オクチルアクリルアミド又は−メタクリルアミド、フェニル−アクリ ルアミド、ブチル−アクリルアミド、ベンジル−アクリルアミド、及びトリフェ ニルメチル−アクリルアミドを含む。 アフィニティクロマトグラフィーのための予め活性化された吸着剤を形成するた めに使用される活性化モノマー（即ち、これはさらに、“リガンド”により直接 に誘導体化しうる）は、グリシジル−アクリレート又は−メタクリレート、アク ロレイン、アクリルアミドブチルアルデヒド　ジメチルアセタール、アクリル酸 無水物、アクリロイルクロリド、Ｎ−アクリルオキシスクシンイミド、及びアリ ル−クロロホルメートを含む。 この表面処理混合物は、さらに、多孔質の固体支持体の表面の内在部位の非特異 的な吸着特性を中和することができる過員の表面処理用又は中和モノマーを含有 する。シリカの場合には、固有のシラノール基の酸性特性が分離の間に問題とな ることが判明し、それゆえ、これらのシラノール基を中和することが望ましい。 使用する中和モノマーの量は、好適には上記支持体の外部又は内部表面に存在す る５ｉ−ＯＨ基のほぼ等数を中和するのに十分な量である。中和モノマーの量は 、この場合もパーセント（重量／容積）として表わすと、約０．５％から約６％ （ｗ／ｖ）、好適には約１．５％から約３％（即ち、モノマー溶液１００＋ｎｌ 当たり約１゜５〜３グラムの中和モノマー）となるべきである。 本発明で使用するための適当な中和モノマーは中性のｐＨで正の電荷をもつモノ マーでありうる；例として、置換されたアミノ又はピリジン等のような、カチオ ン性アミン基を含有するモノマーが含まれる。カチオン性中和モノマーは、少な くとも１種の二重結合を有していなければならず、例えばビニル、アクリル又は アリル系のモノマーである。 シリカの酸性特性及び水素結合形成の傾向を中和するために、水素結合（二極性 相互作用）に関与しつるカチオン性モノマーは、また、本発明の特定の態様にお いて中和モノマーとして有効である。 本発明の好適な中和カチオン性モノマーは、これに限定されるものではないが、 ジエチルアミノエチル　アクリルアミド、ジエチルアミノエチル　メタクリルア ミド、ジエチルアミノエチルメタクリレート、メタクリルアミド　プロピルトリ メチルアンモニウム　ハライド、トリエチルアミノエチル　アクリルアミド、ト リエチルアミノエチル　メタクリレート及びそれらのコポリマーを含む。 ポリオキシエチレン−含有モノマーも使用しうる。この後者の基は極性基と（水 素結合を介して）相互作用しうる。水素結合を引き起こすことのできる好適な中 和モノマーは、ポリ（エチレングリコール）ｎ−ジメチルアクリレート（ここで “ｎ”は約５゜〜約１０００である）のようなポリオキシエチレンモノマーであ る。 好適な中和疎水性モノマーは、これに限定されるものではないが、アルキル基が 分枝鎖状であるＮ−アルキルアクリルアミド、アルキル基中に約２０個までの炭 素原子を有するＮ−アルキルアクリルアミドメチレン鎖、及びＮ−ベンジルアク リルアミド、Ｎ、Ｎ−（１，１−ジメチル−２−フェニル）エチル−アクリルア ミド、Ｎ−１−リフェニルメタクリルアミド、又はＮ、Ｎ−ジベンジルアクリル アミドのようなＮ−アリールアクリルアミド誘導体を含む。ポリマーの又はポリ マー被覆マトリックスを処理する際に有用な代表的な表面処理用モノマーは、限 定されるものではないが、Ｎ　−ｔｅｒｔ−オクチルアクリルアミド（ＴＯＡ） 　、Ｎ−（１−メチルウンデシル）−アクリルアミド（ＭＵＡ）　、Ｎ−（１゜ １．３．５−テトラメチル）−オクチルアクリルアミド（ＴＭＯＡ）、トリトン −Ｘ−１００−メタクリレート（ＴＷＭＡ）　、及びポリエチレングリコール− ジメタクリレート（ＰＥＧ−ＤＭＡ）を含む。ポリスチレンのような成る種の有 機（即ち、ポリマーの）多孔質のマトリックスの内部表面上に、又は、多孔質の 無機酸化物マトリックス上に沈積した保護ポリマーコーティング上に存在する疎 水性の吸着部位は、これらの芳香族及び脂肪族疎水性部分又は置換基を有する疎 水性の表面処理用モノマーを使用して中和される。 中和及び主要モノマーを含む混合物に、二官能性の架橋剤が添加される。この架 橋剤は、多孔質マトリックスの孔体項内に三次元の不溶性ポリマー網状構造を形 成させる。架橋剤が存在しない場合には、形成されたポリマーは線状となり、そ の結果溶解するだろう。架橋剤の量は、約０．１％から約ｌＯ％（Ｗ／Ｖ）とす べきである。代わりに、架橋剤の量は、使用する主要モノマー及び中和モノマー の全重量に基づいて計算しうる。好適には、架橋剤の量は主要及び中和モノマー の全重量の約３から約１０重量％である。 本発明で使用される架橋剤は、少なくとも２個の重合可能な官能基を有するアク リル、ビニル又はアリル系のモノマーである。 好適な架橋剤は少なくとも２個の二重結合を有しており、限定されるものではな いが、Ｎ、Ｎ’−メチレン−ビス−アクリルアミド、Ｎ、Ｎ’−メチレン−ビス −メタクリルアミド、ジアリルタードラジアミド、アリルメタクリレート、ジア リル　アミン、ジアリル　エーテル、ジアリル　カーボネート、ジビニル　カー ボネート、ジビニル　エーテル、１．４−ブタンジオール　ジビニル　エーテル 及びｌ、３−ジアリルオキシ−２−プロパツールを含む。 その後、上記混合物は、多孔質の固体マトリックスと混合し、これにより、マト リックスの孔に充填する。無機支持体材料に関して、本発明で使用される適当な 多孔質の無機酸化物マトリックスは、限定されるものではないが、シリカ、アル ミナ、遷移金属酸化物（限定されるものではないが、酸化チタン、酸化ジルコニ ウム、酸化クロム及び酸化鉄を含む）及び窒化ケイ素及び窒化アルミニウムを含 む他のすべての類似したセラミック材料を含む。 本発明の好適な無機物には、シリカ、酸化ジルコニウム及び酸化チタンが含まれ る。最適な無機物は約０．２から約２ｃｄ／ｇの孔体積、約５０から約６０００ 人の孔サイズ、及び約１から約８００ｒｒ？／ｇの表面積を有する、約５μｍか ら約１０００μｍの粒子サイズの多孔質シリカである。この場合、はとんどすべ ての水溶液は無機支持体により吸着され、実質的に乾いた、固体の多孔質マトリ ックスを残すだろう。 多孔質の無機酸化物マトリックス（例えば、シリカ）の孔をモノマー水溶液（好 適には、シリカマトリックスのダラムでの重量にほぼ等しいｍｌで表わされた溶 液の容量）で充填した後、混合物を非水性の分散媒質中に置く。適当な非水性の 媒質は当業者に公知の非極性有機溶媒を含む。処理したマｌ−ＩＪソックス懸濁 させるためのかかる非水性媒質は、限定されるものではないが、鉱物性及び植物 性油、芳香族溶媒、脂肪族の低分子量溶媒、又は塩素化溶媒を含む。最も好まし い非水性媒質には、トルエン、塩化メチレン、及びヘキサンが含まれる。 その後、シリカ孔内でモノマーの重合を開始させるために、非水性媒質中の混合 物に重合開始剤を添加する。開始剤の濃度（初期モノマー溶液の容積当たりの重 量パーセントとして表わす）は、約０．１％から約２％、好適には約０．８％か ら約１．２％である。 当業者にとって明らかであるように、成る種の開始剤は水性媒質中に最もよく溶 解するが、他のものは有機媒質中に溶解しうる。それゆえ、特定の開始剤又は開 始剤の組合せの溶解特性に応じて、重合開始剤は、表面処理混合物を多孔質の固 体マトリックスに添加する前に、この混合物の初期溶液に添加しつる。特に、過 硫酸アンモニウム及びテトラメチルエチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ）の開始剤の 組合せは、別個に導入できる。一方の成分（水溶性の過硫酸塩）は主要モノマー 、中和モノマー、及び架橋剤の水性混合物と組みあわせるのに対して、他の成分 （ＴＭＥＤＡ）は非水性の分散媒質と組みあわせる。 ＴＭＥＤＡは水中においてかなりの溶解度を示すので、過硫酸塩／ＴＭＥＤＡの 組合せは特に有用であることに留意すべきである。かくして、処理した支持体、 水及び非水性溶媒を含む分散体中において、ＴＭＥＤへは処理した支持体の孔に 浸透し、これにより特に熱的に重合を開始することができる。 当業者に公知の典型的な重合開始剤は、本発明において使用しつる。例えば、こ れらの開始剤はフリーラジカル発生能を有する。適当な重合開始剤は、熱及び光 開始剤を含む。適当な熱開始剤には、限定されるものではないが、過硫酸アンモ ニウム／テトラメチルエチレン　ジアミン（ＴＭＥＤＡ）、２．２’−アゾビス −（２−アミジノ　プロパン）ヒドロクロリド、過硫酸カリウム／ジメチルアミ ノプロピオニトリル、２，２″−アゾビス（イソブチロ−ニトリル）、４．４” −アゾビス−（４−シアノ吉草酸）、及びベンゾイル−パーオキサイドが含まれ る。好適な熱開始剤は過硫酸アンモニウム／テトラメチルエチレンジアミン及び ２゜２′−アゾビス（イソブチロニトリル）である。光開始剤は、限定されるも のではないが、イソプロピルチオキサントン、２−（２°−ヒドロキシ−５°− メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２．２°−ジヒドロキシ−４−メトキシ ベンゾフェノン、及びリボフラビンを含む。さらに、リボフラビンをＴＭＥＤＡ の存在下で使用することが意図される。過硫酸塩及び第三級アミンの組合せを使 用する時には、過硫酸塩は好適には非水性媒質の添加の前に添加される。という のは、過硫酸塩は非水性分散媒質よりも水に一層可溶性であるからである。 他の態様において、重合工程は孔誘導物質の存在下で行うことができる。本発明 の孔誘導物質は、実質的に固体支持体の多孔度を減少させることな（重合を起こ させる。本発明で使用される適切な孔誘導物質は、ポロゲン（ｐｏｒｏｇｅｎ　 ）とも呼ばれ、限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリオキ シエチレン、デキストランのような多糖類、及び極性溶媒を含む。極性溶媒は、 化学合成又はポリマー化学で通常使用され、当業者に公知のものを含む。適当な 極性溶媒には、アルコール、ケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミ ド、及びジメチルスルホキシドが含まれる。好適な極性溶媒はエタノール、メタ ノール、ジオキサン及びジメチルスルホキシドである。 本発明の方法により表面処理されつる多孔質のポリマーマトリックスは、これに 限定されるものではないが、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ ン、種々のセルロースエステル（例えば、セルロースアセテート、セルロースニ トレート）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポ リビニルアセテート（及びその部分的に加水分解されたもの）、ポリアクリレー ト、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリイミド、 及び種々のブレンド、混合物、及びそれらのコポリマーを含む。かかるポリマー からの多孔質粒子及び他の構造体（例えば、微孔質の膜）の製造は、当該分野で 一般的に知られている。 表面処理されるポリマーの表面が無機酸化物基体の孔壁上に存在する薄い保護コ ーティングの形態であって、このようにして該基体が浸出に対して安定化される 場合には、ポリマーは一般的には適切な有機溶媒中に溶解可能な線状の、高分子 量ポリマーから構成されるだろう。例えば、線状ポリスチレン（例えば、平均分 子量が４００キロダルトンである）のコーティング溶液は好都合には、塩化メチ レンのような塩素化炭化水素中にポリマーを溶解することにより調製される。コ ーティング溶液中のポリマーの典型的な奥度は、約２％から約２０％（ｗ／ｖ） の範囲である。理想的な濃度は、無機酸化物基体の浸出を防止し又は最少にする ことの有効性（これは比較的高いポリマー濃度を示す）と、比較的高いポリマー 濃度で発生しつる孔体積（及び吸着能力）の部分的減少及び孔の狭窄との間のバ ランスを達成することにより決定される。ポリスチレンの保護コーティングが多 孔質シリカ上に付着される場合、約１０％（Ｗ／Ｖ）のポリスチレン濃度が好適 である。コーティングは最初に多孔質の支持体を保護コーティングの溶液に含浸 させ、次に蒸発により溶媒を除去することにより塗布される。 多孔質の無機酸化物マトリックスに関して使用される表面処理方法についての成 る種の改変が示されるが、それは表面処理される多孔質マトリックスの露出表面 がポリマー性のものである場合、即ち、（ｉ）多孔質の支持体粒子が完全にポリ マーから形成される、又は（ｉｉ）無機酸化物マトリックスが安定化用ポリマー コーティングで保護されるといった場合である。これらの場合には、非水性（即 ち、“油相”）の分散媒質中の多孔質粒子（水性モノマー溶液で含浸させたもの ）の分散を伴う、上述の方法による表面処理混合物の重合は成る種の不利益を有 する。ポリスチレン−被覆シリカ及び他のポリマー被覆無機酸化物マトリックス の表面が主に疎水性であり、重合工程で使用されるであろう油相分散剤と相溶性 であるという事実から問題が生ずる。油相分散媒質は露出されたポリマー性の表 面を提供するマトリックスの孔に浸透しがちであり、そして孔内の油の存在は種 々の製造上の問題（例えば、被覆ポリマーの部分的溶解、孔から油を除去除去す る困難性等）を生ずる。 従って、ポリマー表面が表面処理される場合には、改変された重合方法が有利に 使用され、この方法は上述の油相分散媒質を含む方法とは異なるいわゆる“乾燥 重合”方法を伴うものである。 特に、水性表面処理混合物（即ち、七ツマー溶液）を含浸させた多孔質マトリッ クスは、見かけ上“乾燥した”自由流動性粉末の形状において、密閉された不活 性（例えば、窒素）雰囲気において（例えば、攪拌又は流動化により）激しく振 動させる間に、重合化反応を受ける。乾式重合反応は、典型的には、約６０から ９０℃の温度、１から２バールの圧力で、２時間ないし１晩にわたって実施され る。 適度に“乾燥”しているが、モノマー溶液を含浸させた粉末は、注意深く計量し ながら（例えば、滴下で）水性の表面処理混合物を多孔質の支持体に添加するこ とにより製造でき、その結果、過剰の液相表面処理混合物はほとんど又は全く存 在しない。モノマー混合物に有機共溶媒（例えば、エタノール、ジメチルスルホ キシド等）を添加することは、ポリマーの又はポリマー被覆無機酸化物マトリッ クスを主に水性の表面処理混合物により湿らす方法の助けになる。例えば、架橋 剤は好都合には１０％のエタノール水溶液の形態で最終モノマー混合物に添加さ れる。 本発明のこの態様では分散媒質として油相が存在しないから、この乾式重合方法 において使用される開始剤（即ち、重合触媒）は必然的に水溶性であり、一般に は熱的に活性化される。代表的な熱的に活性化される重合開始剤は、アゾ−ビス −アミジノプロパンである。 本発明の他の面において、ポリマーの及びポリマー被覆無機酸化物のマトリック スは、支持体の孔内でモノマー溶液を重合し架橋する前にポリオキシエチレン（ ＰＯＥ）及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）のような親水性ポリマーで処理し 得る。この方法による処理は、モノマー溶液中に存在する疎水的に結合する表面 処理用モノマーの配向された重合化が存在しない場合においてさえも、タンパク 質との非特異的結合の相互作用を減少させるのに効果的であり得る。理論的に限 定されることを望まないが、かがる高分子量の表面処理用のポリマーは、最初に ポリマー又はポリマー被覆無機酸化物マトリックスの表面に吸着されると考えら れる。モノマー溶液の重合時に、これらのポリマーは浸透するポリマー網状構造 の形成により実質的に固定化される。すなわち、ＰＯＥ又はＰＶＰポリマーは、 孔の壁面及び孔体槽の大部分を占める三次元のポリマー格子の間に“サンドウィ ッチ“型の構造で捕獲される。 すべての場合において、即ち、多孔質のマトリックスが無機酸化物から成るか、 又はポリマー被覆され、それゆえに安定化された無機酸化物から成るか、又はポ リマーがら成る場合に、本発明の重合方法は多孔質の固体マトリックスの孔壁面 から離れて延びる三次元格子又は架橋結合した網状構造を形成する。再び、理論 によって限定されることを望まないが、このポリマー網状構造は、実質的に孔体 槽を満たす三次元構造ポリマーと共有結合される固体支持体の非特異的吸着部位 （シリカの場合には例えばシラノール）の表面と相互作用する薄い表面処理領域 又は層を含むものと考えられる。ポリマー格子の三次元形状は、それが満たす孔 の形状と実質的に同一であり（第５図参照）、表面処理層がマトリックス表面か ら離れて延びる三次元ポリマー格子に隣接しかつ連続して配向されている（即ち 、共有的に結合している）。この配置は、一般的な使用の間に、例えば、表面処 理された多孔質支持体が、高酸性ｐＨ１高アルカリ性ｐＨ１高イオン濃度、及び 強い酸化状態といった激しい洗浄状態にさらされた時、ポリマーの網状構造の“ 中和”又は“不活性化”小片が支持体から溶出することを防止する。この架橋さ れたポリマーの網状構造は新規なりロマトグラフィーの吸着剤を形成し、次いで 、例えば巨大分子を含む種々の生体分子を分離し、かつ精製するための方法にお いて使用することができる。 実際、驚くべきことに、本発明の表面処理された多孔質支持体は幾つかの条件下 で、特に流速の関数としての動的吸着能に関して、比べるもののない程のクロマ トグラフ特性を表わすことが見い出された。特に、多孔質材料の極めて多くのも のが流速が増加するにつれて（例えば、約５０ｃｍ／時又はそれ以上の流速にお いて）有用な吸着能の著しい減少を生ずるにも拘らず、本発明の表面処理した多 孔質支持体は静止状態から２００　ｃｍ／時にほぼ等しい流速まで有用な吸着能 の減少をほとんど示さない。例えば、従来の“ゲル”型材料の挙動を本発明の支 持体と比較して、第３Ａ、３Ｂ及び４図のグラフに示す（さらに、実施例１６に 記載する）。 さらに、本発明の表面処理した多孔質支持体の絶対能力は、高流速に対して同様 の不感性を示す他の型の固体支持体（例えば、スフェロデックス（５ｐｈｅｒｏ ｄｅｘ、登録商標））で達成されるものよりもかなり大きい。こうして、第４図 に示されるとおり、種々の固体支持体について流速に対して絶対能力をプロット すると、本発明の表面処理された固体支持体は、溶液の流速に対する相対的不感 性とともに極めて高い絶対吸着容量（ｍｇ／ｍｌとして表わされる）を有するこ とが明らかである。 理論によって限定されることを希望しないが、高度に開放され、柔軟な、主要モ ノマー単位の繰り返しから成るポリマー鎖を主に含有する格子構造が多孔質の固 体支持体の孔内に形成されるものと考えられる！極めて意義あることには、生物 学的分子との所望の可逆的な相互作用のために利用しうる多孔質支持体の領域は 、上述の第２．２節で議論されたように５ｔｅｕｃｋ　（米国特許第４゜６１８ ．５３３号）及びＶａｒａｄｙら（米国特許第５，０３０，３５２号）の方法で 薄い、実質的に二次元のコーティングが多孔質表面に塗布される場合にそうであ るように、孔の表面の直近の領域に限定されない。むしろ、本発明のポリマー網 状構造は、孔壁の表面領域に厳格に限定される二次元のコーティングとは対照的 に、三次元格子の態様で孔体槽それ自体の中に外方に向けて延びているものと考 えられる。かかる構造体の模式的ダイアグラムは、存在すると考えられるので、 第５図に示してあり、ここでは（球状物体として描かれる）対象の生物学的分子 が格子と相互作用していることも示される。さらに、表面処理混合物中のポロゲ ン（孔誘導物質）の存在が、この開放的な三次元ポリマー網状構造の形成を促進 するものと考えられる。さらに、かかる延びたポリマー網状構造は静止（即ち、 非流動）状態で測定された本発明の表面処理された固体支持体の異常に高度な絶 対吸着能に貢献するのみならず、こうした高度吸着能を溶液の流速にほとんど無 関係に維持することを可能にする。恐らく、この開放された、柔軟な、三次元ポ リマー網状構造の性質が生物学的分子のポリマー格子への急速な浸透を可能とな し、それにより溶液の高流速においてさえも表面処理された多孔質支持体のポリ マー網状構造内の吸着基と生物学的分子との効果的な相互作用を可能にすると考 えられる。 この網状構造への及びこれを通しての生物学的分子の急速かつ効率的な物質移動 は、慣用のクロマトグラフィー媒体に一般的である有用な又は動的な吸着能およ び分割能の減少を回避する。これらの慣用の媒体の場合には、被覆されている支 持体及び／又は材料の孔内における拡散が乏しい物質移動速度をもたらし、クロ マトグラフィーのプロセス効率を限定する。 こうして、流速とは無関係に高度に維持された吸着能及び急速かつ効果的な物質 移動により特徴づけられたクロマトグラフィー分離を実施する方法は、本発明の 表面処理された多孔質支持体により達成され、この支持体は支持体マトリックス の孔内及び孔を通じて延びる架橋結合されたポリマー鎖の開放された、柔軟な、 三次元の網状構造又は格子を含むものである。 分離及び精製プロセスは、通常少なくとも２つの工程を含む。 第−の工程は、表面処理された多孔質の固体支持体を含有する充填カラム又は流 動床カラムに、少なくとも部分的に精製された形態で分離し、かつ回収すること を望む少なくとも一種の生体分子を含む混合物を含有する溶液を充填することで ある。第二の工程は、溶離液をこのカラムに流して、カラムから上記生体分子を 放出させ、そのことにより分離することである。 “段階的”溶出は、例えば、溶媒含量、塩含量又は溶離液のｐＨを変化させて実 施できる。当該分野で周知の勾配溶出法が使用できる。例えば、カチオン交換体 に可逆的に結合されたタンパク質は一般にはｐＨをアルカリ値に増大させること により溶出でき（タンパク質の化学的安定性に関係する限度に従う）、そして、 プロティンＡ又は同様の吸着剤に結合したイムノグロブリンは酸性値にｐＨを減 少させることにより溶出することができる。 本発明はさらに以下の実施例に言及して定義されるが、これは表面処理された多 孔質の固体支持体の製造及びこれを使用する方法を詳細に記載するものである。 当業者にとっては、材料及び方法の両方に対して多くの修飾が本発明の目的及び 範囲から逸脱することな〈実施しうることは明らかであろう。 以下の実施例において記載される方法をより良く理解するために、幾つかの用語 を以下に読者の利益のために定義する。 表面処理のレベルは、リゾチームのような強力チオン性分子の非特異的吸着が存 在しないことの判定であり、かかる分子は特徴的にシリカ表面上のシラノールと 極めて強い複合体を形成する。 多孔度係数は、タンパク質と多孔質支持体の間で何らの相互作用が存在しない物 理化学的条件（例えば、高イオン強度）で測定されたタンパク質（例えば、我々 の場合はＢＳＡ）の溶出容積（Ｖｅ）と充填床の全容積（Ｖｔ）の間の比である 。 吸着容量は、下記の特定の条件下で測定された表面処理された多孔質支持体床の 単位容積（ｍｌ）当たりの吸着されたタンパク質の量″ｍｇ”であるニ ーカチオン吸着剤に対して：５０ｍＭ）リスＨＣＩ、ｐＨ８，６、−アニオン吸 着剤に対して：５０ｍＭアセテー１−１ｐＨ６，５゜イオン交換容量は、滴定に より測定された表面処理された多孔質支持体床の単位容積（ｍｌ）当たりのイオ ン化可能な基の数μｅｑである。 ナトリウム塩２０グラム（“ｇ″）及びＮ、　Ｎ’−メチレン−ビス−アクリル アミド（ＭＢＡ）Ｉｇを蒸留水５０ｍ１に溶解する。ジエチルアミノエチル　メ タクリルアミド３ｇを添加し、次いで全溶液のｐＨを６〜８に調節し、表面処理 混合物の最終溶液の容積を１００ｍ１とする。このモノマー溶液に過硫酸アンモ ニウム５００Ｂを室温で添加する。 振動させながら、七ツマー溶液を多孔質シリカ（直径４０〜１００μｍ、孔径１ Ｏ００〜１５００人、表面積２０〜３５ｒｒｆ／ｇ及び孔体積１ａＩｒ／ｇ）に 滴下して添加する。 ３０分間振動させた後、パラフィン油２５０ｍ１を添加し、攪拌懸濁液を６０〜 ７０℃に加熱し、次いでＮ、　Ｎ、　Ｎ’、Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミ ン１ｍｌを添加する。 ２〜３分後に発熱重合反応が生ずる。次いで樹脂を塩素化溶媒により分離し、室 温で乾燥させる。最後に、この樹脂を希塩酸、希水酸化ナトリウム及びＩＭの塩 化ナトリウムで十分に洗う。 このカチオン交換樹脂は次の特性を示すニースルホン酸基の存在による酸性ｐＫ を有する滴定曲線；−シリカ表面の酸性シラノールに配向されるアニオン性基の 非存在； 一３９５μｅｑ／ｍｌの酸基の数； −７０％エタノール中のインシュリンに対する吸着能約８０ｍｇ／ｍ１； 一約３０Ｋｄの排除限界（ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ　１１ｍ１ｔ）。 実施例２：アニオン交換樹脂の製造 メタクリルアミドプロピル　トリメチル　アンモニウム　クロリド（ＭＡＰＴＡ Ｃ）２０ｇ及びＮ、　Ｎ’−メチレン−ビス−アクリルアミド（ＭＢＡ）］、ｇ を蒸留水８０ｍ１に溶解し、溶液のｐＨを７．５に調節する。別個に、過硫酸ア ンモニウム１ｇを蒸留水２０ｍ１に溶解する。次いて、２つの溶液を室温で一緒 に混合した。 振動させながら、七ツマー溶液を乾燥した多孔質シリカ１００ｇ（ビーズ直径４ ０〜１００μｍ、孔径１０００〜１５００人、表面積２０〜３５ｒｒｌ’／ｇ及 び孔体積１ｃｉ／ｇ）に滴下添加する。 約３０分間振動させた後、パラフィン油２５０ｍ１を添加し、混合物を６０〜７ ０℃に加熱する。シリカの孔内でモノマー溶液を重合させるために、Ｎ、　Ｎ、 　Ｎ’、Ｎ’−テトラメチレンジアミン２ｍｌを添加する。実施例１に記載した のと同じ回収及び洗浄工程を実施する。 得られた樹脂は以下の特性を有するニ ーイオン交換容量：樹脂１ｍｌ当たり１１４μｅｑの第４級アンモニウム基ニ ー滴定曲線上に酸性（シラノール）基が視覚的に存在しない；−等電点以下のｐ ＨでチトクロームＣの非特異的吸着が存在しない； −ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）に対する吸着能：　９１　ｍｇ／ｍｌ樹脂； −ＢＳＡに対する多孔度係数（Ｖｅ／Ｖｔ）：　０．５２゜実施例３：異なる量 の架橋剤を使用する第２のアニオン交換樹脂の製造 実施例２に従い、０．５ｇ、Ｉｇ及び２ｇの異なる量のＭＢＡを使用して、２種 のモノマー（ＭＡＰＴＡＣ及びＭＢＡ）をそれぞれ含有する３つの８０ｍ１の溶 液を調製する。 他のすべての操作は実施例２と同様である。これらのアニオン交換樹脂は以下の 性状により異なる： ＭＢＡの含量　：　０．５ｇ　Ｉｇ　２ｇ樹脂１ｍｌ当たりの＝３６μｅｑ　１ １４μｅｑ　２１８μｅｑイオン電荷 ｍｌ当たりの　：　３５ｍｇ　９１ｍｇ　７２ｎ＋ｇ吸着容量（ＢＳＡ） 実施例４：架橋剤としてＭＢＭＡを使用するアニオン交換樹脂の製造 Ｎ、Ｎ’−メチレン−ビス−メタクリルアミド（ＭＢＭＡ）１ｇをジメチルスル ホキシド（ＤＭＳＯ）５０ｍｌに溶解する。この混合物にＭＡＰＴＡＣ２０ｇを 含有する水溶液４０ｍ１を添加する。 攪拌時に、蒸留水１０ｍ１に予め溶解した過硫酸アンモニウム１ｇを添加する。 この得・られたモノマー溶液を次いでシリカの孔（ｌｅａｆ／ｇの孔体積；１２ ００〜１５００人の孔径）を充填するために使用し、パラフィン油に代わり非水 性溶媒としてトルエンを使用することを除いて前述の実施例に従って樹脂を調製 する。 得られたアニオン交換樹脂は、以下の特性を示すニーイオン交換容量：樹脂ｍ１ 当たり２０１μｅｑの第４級アミノ基−ＢＳＡに対する吸着容量：　１１２ｍｇ ／ｍｌ　；−チトクロームＣのようなカチオン性タンパク質の非特異的吸着は存 在しない； −ＢＳＡに対する多孔度係数（Ｖｅ／Ｖｌ）　：　０．５３゜実施例５：異なる 員のＭＢＭＡによるアニオン交換樹脂の製造架橋剤として異なる量のＭＢＭＡを 用いて、実施例４に従って３つの異なる樹脂を製造する。 ＤＭＳＯ＝水溶液１００ｍ１を使用するとき、ＭＢＭＡの量を次のように変える ：　０．５　ｇ、１ｇ及び２ｇ０非水性（有機）溶媒として６０℃でパラフィン 油を使用する。 得られた樹脂は、以下の特性を有する：ＭＡＰＴＡＣの量　：　２０ｇ　２０ｇ 　２０ｇＭＢＭＡの量　：０．５ｇ　Ｉｇ　２ｇ樹脂１ｍｌ当たりのイオン荷電 ：　１６８μｅｑ　２１２μｅｑ　２３１μｅｑ１ｍｌ当たりの吸着容量　：　 １１４　１０６　７６ＢＳＡに対する多孔度係数　：　０．５２　０．５２　０ ．５１（Ｖｅ／Ｖｔ） 少なくとも検討した範囲内で架橋剤の量は三次元ポリマーの多孔度を変化させな いことがわかる。主要上ツマ−の量に依存するイオン性基の量も一定である。 上述の樹脂はすべて、次亜塩素酸塩及び過酢酸のような酸化剤に対して安定であ る。 実施例６：異なる多孔度のシリカを使用する強力チオン交換体の製造 ＡＭＰＳ　７ｇ、ＭＡＰＴＡＣ３ｇ及びＭＢＡｌｇを蒸留水１００ｍ１に溶解す る。次いで過硫酸アンモニウム１ｇを添加し、溶液をそれぞれ５０ｍ１にわける 。別個に、各々の溶液を次表に記載する以下の特性を有する乾燥シリカ５０ｇに 添加する：すべての他の操作は実施例１に従う。 以下の事項は、カチオン交換体の最終特性である：この実施例は、利用しつる多 孔度がシリカの性質に依存しないことを示している。シリカの選択は、アルカリ 媒質の感受性に関係する。例えば、５％／ｇの表面積を有するシリカのアルカリ 感受性は、２５ｒｒｒ／ｇの表面積を有するサンプルを使用するときよりも５０ ％低い。 実施例７：異なる量のアニオン性モノマーを使用するカチオン交換体の製造 モノマーの水溶液（１００ｍｌ）は、以下のものから成る：ＭＡＰＴＡＣ：　３ 　ｇ　（シリカのシラノール基を中和するためのモノマー） ＡＭＰＳ　ニアｇ及び】Ｏｇ（異なる量のアニオン性モノマー）ＭＢＡ　：１ｇ （架橋剤） すべての他の操作（シリカとの混合、重合及び回収）は、実施例１に記載の操作 と同様である。 得られるカチオン交換体の最終特性は以下のとおりである：ＡＭＰＳの量　７ｇ 　１０ｇ １ｍ１当たりのイオン交換基：　９２μｅｑ　１４７μｅＱ１ｍｌ当たりの吸着 容ｆｆｉ　：　８６ｍｇ　１２０ｍｇ（チトクロームＣ） この実施例からは、初期溶液中の官能化されたモノマーの量力（増大されるとき 、イオン交換基の数は比例して高くなることが確認できる。チトクロームＣに対 する吸着容量も同様に増加する。 製造 ＭＢＭＡｏ、５ｇをＤＭＳｏ　５０ｍ１に攪拌しながら溶解させる。 この溶液に、ＡＭＰＳ　ＩＯｇを含有する水溶液３０ｍ１及びＭＡＰＴＡＣの５ ０％水溶液６ｍｌを添加する。 室温で過硫酸アンモニウム１ｇを添加する前に、最終容積を１００ｍ１に調節す る。 このモノマー溶液を乾燥多孔質シリカ１００ｇに滴下し、利用可能な孔体積（１ ２５０人の孔径に対してｌａＩ／ｇ）を完全に充填する。残りの操作は、実施例 １に記載の方法と同一である。 最終のカチオン交換樹脂は次の特性を示すニー樹脂１ｍｌ当たりのイオン交換基 ＝１２３μｓｑ−チトクロームＣに対する吸着容量：　１２８ｍｇ−リゾチーム に対する多孔度係数：　０．８２−酸化剤（Ｎａ０ＣＩ　）に対する抵抗性：濃 縮された形態においてさえもすぐれている （市販品の１／１０の希釈） 濃縮生成物 実施例９：弱カチオン交換樹脂の製造 蒸留水６０ｍ目こ、ＭＡＰＴＡＣの５０％水溶液６ｍｌ、ＭＢＡＩｇ及びアクリ ル酸１０ｍ１を溶解する。 この溶液の容積を１００ｍ１に調節し、ｐＨは約４．５に調節し、室温で過硫酸 アンモニウム１ｇを添加する。 他の実施例において記載したように、七ツマー溶液を多孔質のシリカ１００ｇに 添加し、次いで、非水性の水に非混和性の溶媒（例えば、パラフィン油、トルエ ン、又は塩化メチレン）中で重合させる。 樹脂の最終特性は以下のとおりであるニーｍ１当たりのイオン交換基（カルボキ シレート）＋３３７μｅｑ−チトクロームＣに対する吸着能　：　１１８ｍｇ− 非特異的吸着（クロマトグラフ試験）　：すぐれている。 実施例１０：生物製剤の固定のための非イオン性ヒドロキシル基含有樹脂の製造 当初溶液を含むモノマーは以下のとおりであるニートリス−ヒドロキシメチル− メチル：非イオン性モノマーメタクリルアミド（ＴＨＭＭＡ）　− ＭＡＰＴＡＣ又はＤＥＡＥ　：シラノール基を中和するメタクリルアミド　だめ のカチオン性モノマー−ＭＢＡ　：架橋剤 溶液の組成は次のとおりである： すべての他の操作（乾燥シリカとの混合、重合及び回収）は、前述の実施例に記 載のものと同一である。 樹脂の最終特性は次のとおりであるニ ーシリカ表面の良好な表面処理。ゲル濾過の通常の条件下で吸収される有意の量 のカチオン性タンパク質は存在しない。 −生アルブミンに対するＶｅ／Ｖｔはそれぞれ０．７１．０．７４及び０．６１ である。 化学的修飾の後で、この樹脂は染料（チバクロンブルーＦ３ＧＡ）又はヘパリン のいずれかを固定するために使用した。 各々のアフィニイティ吸着剤は、１回の通過でそれぞれヒトアルブミン及び抗ト ロンビン■を精製するのに極めて効果的である。 実施例１１：孔誘導物質としてのポリエチレングリコールの存在下でのカチオン 性樹脂の製造 実施例８に記載のとおりにして、２個のモノマー溶液を調製する。一方に、１０ ｇのポリエチレングリコール６０００の溶液を添加する。 最終容積をｌｏＯｍ＋に調節し、ｐＨを約７に調節し、次いで両方の溶液に過硫 酸アンモニウム１ｇを添加する。 多孔質シリカ（１２００人孔径、４０〜１００μｍ粒子径、２５ｒｒｒ／ｇ表面 積）にモノマー混合物を添加し、重合及び回収を前述の実施例に記載のようにし て行う。得られた樹脂は、以下の特この実施例は、同じ量の当初材料（イオン性 基の同様の値）にもかかわらず、多孔度はＰＥＧ−６０００の存在により影響さ れることを示している。 ＰＥＧが添加されると排除限界は実際には一層大きい。 実施例１２：イオン樹脂によるタンパク質混合物のさらなる分離タンパク質混合 物を速やかにかつ効率的に分離する能力を示すために２個の樹脂を使用する。 一カチオン性樹脂（実施例５の第４級アンモニウム樹脂）−アニオン性スルホン 化樹脂（実施例８を参照）直径が１ｃｍで、長さが８ｃ＋ｎのカラムにカチオン 性樹脂（２０１μｅｑの第４級アミノ基／ｍ１）を充填し、０．０５　Ｍのトリ ス−ＨＣ１緩衝液、ｐ　Ｈ８，５で平衡化した。１ｍｇのチトクロームＣ１ヘモ グロビン、ベータラクトグロブリン及び卵白アルブミンを含有する試料を注入し 、塩勾配下で分離する。 ４成分の分離結果を以下に示す（第１Ａ図）。分離は１２０ｍ１／時の流速で実 施する。 直径１ｃｍ及び長さ７ｃ＋ｎのカラムに、アニオン性樹脂（１３８μｅｑｓＯｚ 基／ｍ１）を充填し、０．０５Ｍの酢酸緩衝液、ｐ　Ｈ４，５で平衡にする。卵 白アルブミン、ベータラクトグロブリン、チトクロームＣ及びリゾチームを含有 する試料を注入し、塩勾配下で分離する。 ４成分の分離結果を以下に示す（第１Ｂ図）。分離は１４０ｍ１／時の流速で実 施する。 実施例１３：カチオン性交換樹脂を製造する時は、シラノール基を中和する必要 があることを示す。 カチオン性モノマーＭＡＰＴＡＣの存在により本質的に相違する、２個のモノマ ー水溶液（それぞれＬＯＯｍｌ）を実施例１に従って製造する。 モノマー溶液の最終組成は、以下のとおりである：すべての操作（シリカとの混 合、重合及び回収）は、上述の実流側に記載のものと同一である。 得られたカチオン交換体の最終特性は以下のとおりである：この結果は、分離機 序を乱す酸性シラノールを中和する必要性を示している。 実施例Ｉ４ニジリカ表面の表面処理に対するカチオン性モノマーシラノール基を 中和するのに必要はカチオン性モノマーの量を示すために（表面処理は表面積に 比例する）、異なる表面積をもつ多孔質のシリカで一連の実験を実施する。 選んだシリカは以下のとおりである： 非イオン性のアクリルモノマー（ＴＨＭＭＡ）で共重合させた異なる量のＭＡＰ ＴＡＣ（カチオン性モノマー）を使用して、実験を行う。 重合の後、表面処理の程度はリゾチームの非特異的吸着を測定することにより評 価される。 このように、リゾチーム（強力チオン性タンパク質）に対する非特異的吸着レベ ルは、ＭＡＰＴＡＣがないときに高いことが示される。大きな表面積（ＸＯ７５ ，１００％／ｇ）をもっシリカに対する非特異的吸着は、シリカＸ０１５（２５ ボ／ｇ；１５ＩＩ１ｇ／ｍｌの樹脂）に対する非特異的吸着よりも高い（５５ｍ ｇ／樹脂ｍｌ）。表面積と非特異的吸着の当初レベルの間には、一定の比例関係 が存在する。非特異的吸着のレベルをＯに下げるためのＭＡＰＴＡＣの量も、利 用しうる表面積に比例するニジリカＸＯ１５（２５Ｍ／ｇ）は１．５％のＭＡＰ ＴＡＣを必要とするのに対し、シリカＸＯ７５（１００ｒｒｆ／ｇ）を表面処理 するためには少なくとも６％のものが必要である。 実施例１５：ポリスチレンに基づくアニオン交換樹脂の製造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リドｌＯｇ、Ｎ−（１，１−ジメチル−２− フェニル）エチルアクリルアミド２ｇ及びＮ、Ｎ−メチレン−ビス−メタクリル アミド２ｇをジメチルスルホキシド３０ｍ１に溶解する。次に、この溶液に水２ ０ｍ１を加えて５０ｍ１に容積を増加させる。攪拌しながら、２゜２−アゾビス −（２−アミジノプロパン）−塩酸０．３　ｇを室温で添加する。 震盪させながら、このモノマー溶液を多孔質のポリスチレン（５０〜１５０μｍ のビーズ径、３００〜４００人の孔径）５０ｇに滴下する。過剰のモノマー溶液 は真空濾過により除去する。 含浸させたポリスチレンビーズを密閉容器に導入し、８０〜９０℃で５時間加熱 し、ポリスチレンマトリックスの孔内でモノマー溶液を重合させる。 最後に、得られた物質をエタノールで十分に洗い、過剰のモノマーを除去し、さ らに水で洗う。 得られた樹脂は、以下の特性を示したニー極めて親水性の物質（ポリスチレンの 全体的な疎水性及び非ぬれ性とは反対） 一イオン交換容量＝１００μｅｑ／樹脂ｍ１−ＢＳＡに対する吸着容量：　７０ 　ｍｇ／ｍｌ実施例１６：高流速における本発明の表面処理した多孔質の支持体 の性能 溶液の高流速下で（例えば、１００　ｃｍ／時に近い）、表面処理された多孔質 の支持体の性能を他の支持体材料の性能と比較する。 特に、ＤＥＡＥ−スフエロデックス（商標）　、ＤＥＡＥ−トリスアクリルプラ ス（商標）　、ＤＥＡＥ−トリスアクリル　（商標）、ＤＥＡＥ−アガロースを ベースとする吸着剤、及び本発明の表面処理した多孔質の支持体の相対吸着能及 び生産性は、第３Ａ及び３Ｂ図に示される。２０００ｍ／時に近い流速における 絶対吸着能が、これらの支持体に対して第４図において比較されている。 第４図のデータは、ＢＳＡの５０ｍＭのトリス緩衝液（ｐ　Ｈ８，６）（５ｍｇ ／ｍｌ）に対して作成したものである。 第３Ａ図から、トリスアクリル、トリスアクリルプラス及びアガロースをベース とする吸着剤については、約５０ｃｍ／時から約１００　ｃｍ／時の間の流速に おいては、有用な吸着能は半分以下に減少することが理解しうる。対照的に、本 発明の表面処理された多孔質の支持体（例えば、実施例２又は４の表面処理され た支持体）において流速が増大したときの有用な吸着能の保持される度合いは、 １００　ｃｍ／時に近づく流速においてさえも、ＤＥＡＥ−スフェロデックス（ 商標）にかなり匹敵する（即ち、有用な吸着能は流速の関数とすると実質的に変 化しないで保持される）。 加えて、生産性、即ち、それぞれの支持体で単位時間当たりに分離工程において 処理される物質の量の測定は、第３Ｂ図において比較されている。再度、本発明 の表面処理された多孔質の支持体の性能は、ＤＥＡＥ−スフエロデックス（商標 ）吸着剤にかなり匹敵する。しかしながら、本発明の表面処理された多孔質の支 持体は、第４図に示されるとおり、その吸着能を絶対ベースで比較すると、ＤＥ ＡＥ−スフエロデックス（商標）より明らかにすぐれている。 本頁以下余白 実施例１７：表面保護（すなわちプレコーティング）シリカ表面処理多孔質支持 体を用いるアニオン交換樹脂の調製ポリスチレンベレット（１０ｇ、平均分子量 約４００，０００ダルトン）を塩化メチレン１００ｍｌに溶解し、多孔質シリカ （直径４０−１００μｍ、孔径２０００−３０００人、表面積１０ｍ２／ｇ、孔 体積１　ｃｍ’／ｇ）　１００　ｇに滴下する。約３０分間霜月した後、混合物 を室温、空気流中で塩素化溶媒が完全に蒸発するまで（すなわち、一定重量が観 察されるまで）乾燥する。得られる乾燥粉末を１９０℃で一晩加熱し、シリカの 表面（内部および外部）上にポリスチレンの均一な薄層を形成させる。 次いで、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リド（ＭＡＰＴ ＡＣ）２０　ｇおよびＮ、　Ｎ’　−メチレンビスメタクリルアミドＩｇを蒸留 水８０ｍ１に溶解し、溶液のｐＨを７．５に調整する。別途、過硫酸アンモニウ ム１ｇを蒸留水２０ｍ１に溶解する。次いて２つの溶液を室温で混合し、上記の ポリスチレンコーティングしたシリカ１００ｇ中に滴下する。約３０分間霜月し た後、混合物にパラフィンオイル（２５０ｍｌ）を、Ｎ、Ｎ、Ｎ’　＋　Ｎ’　 −テトラメチルエチレンジアミン２ｍｌとともに加えてシリカ孔中てモノマー溶 液を重合する。得られる懸濁液を６０−７０℃に加熱して重合を誘導する。 次いで表面処理樹脂を濾過によって回収する。ノニオン性界面活性剤０．１−０ ．５％を含む水でよく洗浄してオイルを除去し、中性ｐ　Ｈで塩緩衝液中に貯蔵 する。得られる樹脂は実施例２て記載した樹脂と非常によく似たイオン交換特性 を示す。さらに、０．５Ｍ水酸化ナトリウムと一晩接触させた後の重量損失によ って測定したところ、強アルカリ媒質中での感受性がはるかに改良されていた。 本実施例の表面処理樹脂は、非保護表面領域をもつシリカから重量にして調製さ れたアニオン性樹脂の約半分を失ったのみである。 あるいは、ビニルモノマーを現場で重合させることによってマトリックスの表面 にポリスチレンをコーティングし、これによってマトリックスの最小の孔の内部 表面でさえも保護ポリマーでコーティングすることができる。ビニルモノマーの 重合条件は当業者に周知である（例えば、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ　Ｃｏｎｃｉ ｓｅ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　。 ｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、　Ｗｉｌｅｙ−１ｎｔｅｒｓｃ ｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、　ＮｅｗＹｏｒｋ、　ｐｐ、１１１５− １１１７）　。このような現場重合の後、コーティングした支持体を上記のよう に１９０℃で一晩加熱してマトリックス上に均一な薄いフィルム層を作製するこ とが好ましい。 さらに、ポリスチレンはノニオン性またはイオン化可能な置換基を、特にフェニ ル環の４−位に含むことができる。例えば、カルボン酸、カルボン酸エステルま たはアミド、スルフェート、ホスフェート、Ｎ、Ｎ−ジアルキルカルボキサミド 、低級アルキルアミン、Ｎ、Ｎ−ジアルキルアミン、４級アンモニウム基などが ポリマー上に存在しうる。実際、ポリスチレンのフェニル環のすべてまたはその 一部に４−ヨウ素置換基が存在すると、公知の方法（例えば、アリールリチウム 形成、グリニアール、または銅試薬とそれに続く二酸化炭素による急冷またはア ルキル化）により他の官能基の多数のホストを導入できる。 また、合成有機ポリマーの薄いフィルムコーティングをもつ多孔質固体マトリッ クスの表面処理は、実施例１５の方法などの本発明で開示した方法を変更するこ とにより実施できる。 実施例１８：各種表面積をもつ表面処理多孔質シリカ支持体に基づくアニオン交 換樹脂調製物のイオン交換およびタンパク質吸着容量の決定 本実施例は多孔質シリカマトリックス内の表面処理混合物の重合が、薄い実質的 に二次元の表面コーティングとは異なり、三次元のポリマー網状構造または”格 子”を形成するという証拠を提供する。本発明の方法を用いて３つのアニオン交 換吸着剤を調製するが、これらの吸着剤の差異は主として孔サイズであり、した がってシリカマトリックスの内部表面積に関係する。これらのシリカ基質の性質 を以下の表にまとめて示す：Ｘ−００５　Ｘ−０１５Ｘ−０７５ 粒子サイズ（μ）　４０−１００　４０−１００　４０−１００孔体積（ｃｍ３ ／ｇ）　１　１　１ 孔サイズ（人）　３０００　１２５０　３００表面積（ｍ２／ｇ）　１０　２５ 　１００孔サイズが減少するにつれて表面積が増加し、一方孔体積は本質的に一 定であることがわかる。 これらのシリカベースのマトリックスから調製された表面処理（”Ｑ−ＣＰＩ” ）アニオン交換支持体の性質を以下の表にまとめて示す： ンリカマトリソク：ｘ、　Ｘ−００５Ｘ−０１５Ｘ−０７５粒子サイズ（μ）４ ０−１００　４０−１００　４０−１００イオン性基（ミクロ当量／ｍ　１　） 　１１１　１３３　１８３ＢＳＡ容量（ｍｇ／ｍｌ）　１３０　１２５　８２吸 着効率　１．１？　０．９４　０．４５イオン交換容量（すなわちイオン性基の 数）およびＢＳＡ吸着容量は比較的一定であるように見える；実際、これらの値 はシリカ支持体の表面積が増加するにつれていくらか減少する。特にイオン交換 およびＢＳＡ吸着容量は、シリカの表面積が増加するにつれて（すなわち表の左 から右へ）増加しない。これは、表面処理用溶液の重合で形成されるポリマー格 子が、薄い孔壁の表面コーティングとは異なり三次元の実質的に孔充填性網状構 造を形成するという解釈を支持する。 実施例１９：表面保護（すなわちポリスチレンプレコーティング）表面処理多孔 質シリカ支持体に基づくアニオン交換樹脂の調製ポリスチレンペレット（１０ｇ 、平均分子量約４００ｋＤ）を塩化メチレン１０ｍ１に溶解し、次いで多孔質シ リカ１００ｇに滴下する。シリカは粒子直径４０−１００μｍ１孔径２０００− ３０００人、表面積１０ｍ”７ｇ、孔体積約１ｃｍ”７ｇの性質を有していた。 約３０分間霜月した後、混合物を室温、空気流中で塩素化溶媒が完全に蒸発する まで、すなわち、一定の粒子重量が観察されるまで乾燥する。乾燥粉末を１８０ ℃で一晩加熱し、シリカの内部および外部表面領域の両方でポリスチレンの均一 な薄い表面層またはコーティングを形成させる。このようにして得られたポリス チレンコーティングされたシリカは、非保護シリカマトリックスが示すアルカリ 媒質への感受性の一部のみを示す。特に、この方法での保護ポリスチレンコーテ ィングの付着は、シリカ浸出の量を少なくとも２．３倍減少することが観察され た。 次いで、純粋エタノール１００ｍ１中にＮ−１−メチルウンデシル−アクリルア ミド（ＭＵＡ）０．５ｇを溶解し、この溶液を上で得られたポリスチレンコーテ ィングシリカ１００ｇに滴下した。３０分間震霜月た後、これをエタノールが完 全に蒸発する（再度、一定の固体重量が得られる）条件下で窒素気随中においた 。 次いで、ジメチルスルホキシド２０ｍ１中にＮ、　Ｎ’　−メチレン−ビス−メ タクリルアミドＩｇを溶解した。この溶液に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リド（ＭＡＰＴＡＣ）２０ｇを加え、蒸留水を加えて溶液の 全容量を８０ｍ１に調整した。別途、アゾビスアミジノプロパン０．５ｇ（開始 剤として）を蒸留水１０ｍ１に溶解し、モノマー溶液に加えた。その後、後者の 容量を水で１００ｍ１に調整し、この溶液９０ｍ１を次いでポリスチレンブレコ ーティングシリカに滴下した。 この物質（すなわち、モノマー溶液に含浸したポリスチレンブレコーティングシ リカ）を次いで密閉容器中、窒素下に８０°Ｃで２時間以上おいた。得られた生 成物を水および水相溶性溶媒でよく洗浄し、非重合物質およびその他の反応副産 物を除去した。 このようにして調製したカチオン性（すなわちアニオン交換）樹脂は、４級アミ ノ基の１５０ミクロ当量／ｍｌの固定電荷密度（すなわちイオン交換容量）を示 した。ＢＳＡの可逆吸収容量は１２５ｍｇ／ｍｌであった。非特異的結合（非表 面処理ポリスチレンコーチインゲンリカに対しては広大で過剰であることが予期 される）は本発明の方法で製造される物質中最小であった。 実施例２０：多孔質ポリスチレンマトリックスに基づくカチオン樹脂の調製 多孔質ポリスチレンビーズ（粒子直径５０−７０ミクロン、孔径１０００人、孔 体積１．６ｃｍ”７ｇの性質を有している）をＰｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔ ｏｒｉｅｓ、Ｉｎｃ、（Ａｍｈｅ　ｒ　ｓ　ｔ、　ＭＡ）からの市販品として入 手した。この多孔質架橋ポリスチレンビーズ５ｇをエタノールでよく洗浄し、次 いで減圧下に乾燥した。 別途、メチレンビスメタクリルアミド６１ｍｇをジメチルスルホキシド３．７６ ｍ１に溶解した。これに、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク ロリド（ＭＡＰＴＡＣ）ｌ、３ｇおよびアゾビスアミジノプロパン２５ｍｇを含 む水溶液２．４４ｍ１を加えた。窒素雰囲気下に４℃で穏やかに撹拌しながら、 この溶液に純粋エタノール１．５ｍｌを加えた。次いでこの溶液を、ビーズの孔 体項中に完全に吸収されるまで、乾燥ポリスチレンビーズに滴下した。３０分間 震霜月た後、混合物を密閉容器中、窒素圧下に８５℃で少なくとも２時間撹拌し た。この後、ビーズ生成物を除去し、酸性、アルカリ性および水性アルコール溶 液でよく洗浄して反応副生物および非共重合物質を除去した。 この方法で得られたアニオン交換樹脂は極めて親水性であり、固定（ｓｅｔｔｌ ｅｄ）樹脂容量の１２４ミクロ当量／ｍｌの密度でカチオン基を含んでいた。ウ シ血清アルブミン（ＢＳＡ）取り込みで測定したタンパク質吸着容量は操作条件 により固定樹脂の３０−５０ｍｇ／ｍｌであった。 実施例２１：多孔質ポリスチレンマドソックスに基づく表面処理カチオン樹脂の 調製 実施例２１は、ポリスチレン支持体の孔中で重合した混合物中に表面処理用モノ マーＭＵＡを導入する点で前記実施例２０と異なる。前記と同様、多孔質ポリス チレンビーズ（粒子直径５０−７０ミクロン、孔径１０００人、孔体積Ｉ、６ｃ ｍ”／ｇの性質を有している）をｐｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ。 Ｉｎｃ、（Ａｍｈｅｒｓｔ、ＭＡ）からの市販品として入手した。この多孔質架 橋ポリスチレンビーズ５ｇをエタノールでよく洗浄し、減圧下に乾燥した。 別途、メチレンビスメタクリルアミド６１ｍｇをジメチルスルホキシド３．７６ ｍ１に溶解した。これに、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク ロリド（ＭＡＰＴＡＣ）１．３ｇおよびアゾビスアミジノプロパン２５ｍｇを含 む水溶液２．４４ｍ１を加えた。窒素雰囲気下に４℃で穏やかに撹拌しながら、 この溶液に、表面処理用（″中和用”）モノマーとしてＮ−１−メチルウンデシ ルアクリルアミド（ＭＵＡ）５０ｍｇを含む純粋エタノール１．５ｍｌを加えた 。次いでこの溶液を、ビーズの孔体項中に完全に吸収されるまで、乾燥ポリスチ レンビーズに滴下した。３０分間震霜月た後、混合物を密閉容器中、窒素圧下に ８５℃で２時間以上撹拌した。この後、ビーズ生成物を除去し、酸性、アルカリ 性および水性アルコール溶液でよく洗浄して反応副生物および非共重合物質を除 去した。 この方法で得られたアニオン交換樹脂生成物は、固定樹脂容量の約１１５ミクロ 当量／ｍｌの密度でカチオン基を含んでいた。 ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）取り込みで測定したタンパク質吸着容量は固定樹 脂の約８０ｍｇ／ｍｌであった。この樹脂は広範囲のｐＨ値（１から１４）で安 定であり、各種タンパク質混合物のクロマトグラフ分離に有利に用いることがで きる。 実施例２２：多孔質ポリスチレンマトリックスに基づく表面処理アニオン樹脂の 調製 実施例２２は前記実施例２１と以下の２点で異なる＝　（ｉ）多孔質ポリスチレ ン支持体の孔中で重合する表面処理用混合物中で用いるカチオンモノマー（ＭＡ ＰＴＡＣ）に代えてアニオンモノマー（アクリルアミドメチルプロパンスルホン 酸ナトリウム塩）を用いる（重量基準で１対１で）、および（ｉｉ）表面処理用 または中和用上ツマ−としてＮ−１−メチルウンデシルアクリルアミド（ＭＵＡ ）に対してＮ−（１，１，３，５−テトラメチルオクチル）−アクリルアミドを 用いる。 前記と同様、多孔質ポリスチレンビーズ（粒子直径５０−７０ミクロン、孔径１ ｏｏｏ人、孔体積１．ｓｃｍ’ンｇ）をＰｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉ ｅｓ、Ｉｎｃ、がら入手した。 この多孔質架橋ポリスチレンビーズ５ｇをエタノールでよく洗浄し、減圧下に乾 燥した。 別途、メチレンビスメタクリルアミド６１ｍｇをジメチルスルホキシド３．７６ ｍ１に溶解した。これに、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸ナトリウム 塩１．３ｇおよびアゾビスアミジノプロパン２５ｍｇを含む水溶液２．４４ｍ１ を加えた。窒素雰囲気下に４℃で穏やかに撹拌しながら、この溶液に、表面処理 用（”中和用″）モノマーとしてＮ−（１，１，３，５−テトラメチルオクチル ）−アクリルアミド５０ｍｇを含む純粋エタノール１．５ｍｌを加えた。次いで この溶液を、ビーズの孔体項中に完全に吸収されるまで、乾燥ポリスチレンビー ズに滴下した。３０分間震霜月た後、混合物を密閉容器中、窒素圧下に８５℃で ２時間以上撹拌した。この後、ビーズ生成物を除去し、酸性、アルカリ性および 水性アルコール溶液でよく洗浄して反応副生物および非共重合物質を除去した。 この方法で得られたカチオン交換樹脂生成物は、非常に親水性で固定樹脂容量の 約１００ミクロ当量／ｍｌの密度でアニオン（スルホネート）基を含んでいた。 リゾチーム取り込みで測定したタンパク質吸着容量は固定樹脂の約９５ｍｇ／ｍ ｌであった。このアニオン樹脂は広範囲のｐＨ値（ｌから１４）で安定であり、 各種タンパク質混合物のクロマトグラフ分離に有利に用いることができる。 実施例２３：表面保護（すなわちプレコーティング）およびＰＯＥ−表面処理さ れた多孔質シリカ支持体を用いるアニオン交換樹脂の調製 ポリスチレンペレット（１０ｇ、平均分子量約４００ｋＤ）を塩化メチレン１０ ｍ１に溶解し、多孔質シリカ１００ｇに滴下する。シリカは粒子直径４０−１０ ０ミクロン、孔径２０００−３０００人、表面積１ｏｍ”／ｇ、孔体積約１ｃｍ ”／ｇの性質を有していた。約３０分間霜月した後、混合物を室温、空気流中で 塩素化溶媒が完全に蒸発するまで、すなわち、一定の粒子重量が観察されるまで 乾燥する。その後、乾燥粉末を１９０−２００℃で一晩加熱した。 このポリスチレンコーティングしたシリカを、平均分子量約６００ｋＤの５％ポ リオキシエチレン（ＰＯＥ）水溶液２００ｍ１に懸濁した。混合物を８５℃で約 ５時間穏やかに撹拌し、次いで過剰の溶液を濾過によって除去した。その後、シ リカビーズを水でよく洗浄して過剰のＰＯＥを除去し、ビーズを最終的に純粋エ タノールで２回リンスして乾燥した。 別途、ジメチルスルホキシド２０ｍ１中に撹拌しなからＮ、　Ｎ“−メチレンビ スメタクリルアミド１ｇを溶解した。この溶液に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リド２０ｇを加え、蒸留水を加えて溶液の全容量を８０ ｍ１に調整した。 次いで、アゾビスアミジノプロパン０．５ｇを水１０ｍｌに溶解し、次いでモノ マー溶液に加えた。後者を水で全容量１００ｍ１に調整した。この溶液９０ｍ１ を次いでプレコーティングしたＰＯＥ−処理乾燥シリカに滴下した。モノマー溶 液で含浸したシリカを次いで密閉容器中に８０℃でおき、窒素下２時間重合を行 った。得られた生成物を水および水相溶性溶媒で酸性およびアルカリ性ｐＨ値で よく洗浄し、非重合物質および反応副産物を除去した。 このようにして得たカチオン性（すなわちアニオン交換）樹脂は、４級アンモニ ウム基の１７０ミクロ当量／ｍｌのイオン交換容量を示し、ＢＳＡの可逆吸収容 量は１１５ｍｇ／ｍｌであった。この物質を用いて行ったクロマトグラフ分離の 間において非特異的結合がないことは明らかであった。 実施例２４：表面保護（すなわちプレコーティング）およびＰＶＰ−表面処理さ れた多孔質シリカ支持体を用いるアニオン交換樹脂の調製 ポリスチレンベレット（’ｌｏｇ、平均分子量約４００ｋＤ）を塩化メチレン１ ０ｍ１に溶解し、次いで前記実施例で記載した性質の多孔質シリカ１００ｇに滴 下する。約３０分間農産した後、混合物を室温、空気流中で塩素化溶媒が完全に 蒸発するまで、すなわち、一定の粒子重量が観察されるまで乾燥する。乾燥粉末 を１９０−２００℃で一晩加熱した。 このポリスチレンコーティングしたシリカを、平均分子量約４００ｋＤの５％ポ リビニルピロリドン（ＰＶＰ）水溶液２００ｍ１に懸濁した。混合物を８５℃で 約５時間穏やかに撹拌し、次いで過剰の溶液を濾過によって除去した。その後、 シリカビーズを水でよく洗浄して過剰のＰＯＥを除去し、ビーズを最終的に純粋 エタノールで２回リンスして乾燥した。 別途、ジメチルスルホキシド２０ｍ１中に撹拌しながらＮ、　Ｎ′−メチレンビ スメタクリルアミド１ｇを溶解した。この溶液に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リド２０ｇを加え、蒸留水を加えて溶液の全容量を８０ ｍ１に調整した。 次いで、アゾビスアミジノプロパン０．５ｇを水１０ｍ１に溶解し、次いでモノ マー溶液に加えた。後者を水で全容量１００ｍ１に調整した。この溶液９０ｍ１ を次いでプレコーティングしたＰＯＥ−処理乾燥シリカに滴下した。モノマー溶 液で含浸したシリカを次いで密閉容器中に８０℃でおき、窒素下２時間重合を行 った。得られた生成物を水および水相溶性溶媒で酸性およびアルカリ性ｐＨ値で よく洗浄し、非重合物質および反応副産物を除去した。このようにして得たカチ オン性（すなわちアニオン交換）樹脂は、４級アンモニウム基の約１６０ミクロ 当量／ｍｌのイオン交換容量を示し、ＢＳＡの可逆吸収容量は約１２０ｍｇ／ｍ ｌであった。この物質を用いて行ったクロマトグラフ分離の間において非特異的 結合はほとんどまたは全く見られなかった。 実施例２５：表面保護（すなわちプレコーティング）およびＰＯＥ−表面処理さ れた多孔質シリカ支持体を用いるカチオン交換樹脂の調製 ポリスチレンベレット（１０ｇ、平均分子量約４００ｋＤ）を塩化メチレン１０ ｍ１に溶解し、次いで、以下の性質：粒子直径２５−６０ミクロン、孔径３００ ０人、表面積ｘｓｍ”／ｇ、孔体積約１ｃｍ’／ｇをもつ多孔質シリカ１００ｇ に滴下する。約３０分間農産した後、混合物を室温、空気流中で塩素化溶媒が完 全に蒸発するまで、すなわち、一定の粒子重量が観察されるまで乾燥する。その 後、乾燥粉末を１９０−２００℃で一晩加熱した。 このポリスチレンコーティングしたシリカを、５％ポリオキシエチレン水溶液２ ００　ｍ　ｌに懸濁し、８５℃で約５時間穏やかに撹拌した。過剰の溶液を濾過 によって除去した。その後、シリカビーズを水でよく洗浄して過剰のＰＯＥを除 去し、ビーズを最終的に純粋エタノールで２回リンスして乾燥した。 次いで、ジメチルスルホキシド２０　ｍ　１　、水６０ｍ１およびエタノールｌ ０ｍ１からなる溶媒混合物９０ｍ１中に、Ｎ、　Ｎ’　−メチレンビスメタクリ ルアミド１ｇ１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リドＩｇ およびアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩１８ｇを溶解した 。この溶液に、アゾビスアミジノプロパン０．５ｇを含む水１０ｍ１を加えた。 その後、得られた最終混合物を”乾燥”ポリスチレン保護シリカに滴下した。モ ノマー溶液で含浸したこのシリカを次いで密閉容器中に８０℃でおき、窒素下少 なくとも３時間重合を行った。得られたポリアニオン性生成物を実施例２４に記 載のようによく洗浄した。 このようにして得た樹脂は、スルホネート基の約１００ミクロ当量／ｍｌのイオ ン交換容量を示し、リゾチームの可逆吸収容量は約１３０ｍｇ／ｍｌであった。 なお、本明細書で特に開示しなかったその他の組成物および方法も本明細書は意 図していることが当業者には明らかである。このような他の組成物および方法は 本発明の精神の範囲内のものである。したがって、本発明は、ここに開示する特 定の態様の記載に限定されることなく、以下の請求の範囲によってのみ限定され るべきものである。 ＦＩＧ、１ａ ＦＩＧ、１ｂ 流速　（ｃｍ　） 流速　（ｃｍ　） ＦＩＧ、３ｂ 流速　（ａｍ／ｈ　） ＦＩｏ、４ フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号ＧＯＩＮ　３０／４８　 Ｋ　９４０７−２ＪＥ　９４０７−２Ｊ ３０／８８　Ｊ　９４０７−２Ｊ （３１）優先権主張番号　９５６，４０４（３２）優先臼　１９９２年１０月５ 日（３３）優先権主張国　米国（ＵＳ） ＦＩ （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。 ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＮＥ 、ＳＮ。 ＴＤ、ＴＧ）、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＢＹ、ＣＡ。 ＣＺ、ＦＩ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＲ，ＫＺ、ＬＫ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、Ｎｏ、ＮＺ、 ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＫ、ＵＡ

Claims (151)

【特許請求の範囲】
1. １．（ｉ）内部および外部表面を有し、かつ生物学的分子との望ましくない非特 異的相互作用を受けやすくする固有の基を有する多孔質の無機酸化物マトリック ス；および（ｉｉ）主要モノマー、該主要モノマーとは異なる中和モノマー、お よび架橋剤を含有する表面処理混合物から誘導されたポリマー網状構造；からな る表面処理された多孔質支持体であって、該混合物を該マトリックスの該表面と 密接に接触させておいたことにより、該混合物の重合後に、該マトリックスの固 有の基が不活性化され、その結果として望ましくない非特異的相互作用が実質的 に排除される、上記の表面処理された多孔質支持体。
2. ２．可逆的な高吸着容量によってさらに特徴づけられる、請求項１に記載の表面 処理された多孔質支持体。
3. ３．強酸性またはアルカリ性媒質に暴露した際の化学的安定性によってさらに特 徴づけられる、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
4. ４．強酸化媒質に暴露した際の化学的安定性によってさらに特徴づけられる、請 求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
5. ５．前記のマトリックスがシリカから構成される、請求項１に記載の表面処理さ れた多孔質支持体。
6. ６．前記のマトリックスがアルミナから構成される、請求項１に記載の表面処理 された多孔質支持体。
7. ７．前記のマトリックスが約５〜１０００ミクロンの初期平均粒子サイズを有す る、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
8. ８．前記のマトリックスが約１０〜１００ミクロンの初期平均粒子サイズを有す る、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
9. ９．前記のマトリックスが約０．２〜２ｃｍ３／ｇの初期孔体積を有する、請求 項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
10. １０．前記のマトリックスが約１〜８００ｍ２／ｇの初期表面積を有する、請求 項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
11. １１．前記のマトリックスが約５０〜６０００オングストロームの初期孔サイズ を有する、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
12. １２．約５００〜２，０００，０００ダルトンのサイズ排除限界をもつことによ ってさらに特徴づけられる、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
13. １３．生物学的分子に対する可逆的吸着容量が表面処理された多孔質支持体１ｍ ｌあたり約１〜３００ｍｇの範囲である、請求項２に記載の表面処理された多孔 質支持体。
14. １４．前記の表面処理混合物の重合を孔誘導物質の存在下で行う、請求項１に記 載の表面処理された多孔質支持体。
15. １５．孔誘導物質がポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンおよび多糖類 よりなる群から選ばれる、請求項１４に記載の表面処理された多孔質支持体。
16. １６．前記の表面処理混合物の重合を極性溶媒の存在下で行う、請求項１に記載 の表面処理された多孔質支持体。
17. １７．極性溶媒がアルコール、環状エーテル、ケトン、第三アミド、ジアルキル スルホキシド、およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる、請求項１６に記 載の表面処理された多孔質支持体。
18. １８．極性溶媒がメタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン 、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、ジオキサン、およ びこれらの混合物よりなる群から選ばれる、請求項１６に記載の表面処理された 多孔質支持体。
19. １９．前記の表面処理混合物の重合を重合開始剤の存在下で行う、請求項１に記 載の表面処理された多孔質支持体。
20. ２０．重合開始剤が過硫酸塩／第三アミン、ニトリル、遷移金属、および光化学 開始剤よりなる群から選ばれる、請求項１９に記載の表面処理された多孔質支持 体。
21. ２１．前記の表面処理混合物の重合を放射エネルギーによって行う、請求項１９ に記載の表面処理された多孔質支持体。
22. ２２．前記の主要モノマーが少なくとも１個の極性置換基を有するビニルモノマ ーからなる、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
23. ２３．極性置換基が非イオン性である、請求項２２に記載の表面処理された多孔 質支持体。
24. ２４．極性置換基がイオン性であるか、またはイオン化可能である、請求項２２ に記載の表面処理された多孔質支持体。
25. ２５．前記のビニルモノマーがイオン性、非イオン性、イオン化可能またはこれ らの組合せであり得る少なくとも２個の極性置換基を有する、請求項２２に記載 の表面処理された多孔質支持体。
26. ２６．前記の主要モノマーが所定の生物学的分子に対して親和性を有するポリマ ー網状構造をもたらすように選択される、請求項１に記載の表面処理された多孔 質支持体。
27. ２７．前記の中和モノマーが少なくとも１個のイオン性またはイオン化可能極性 置換基を有するビニルモノマーからなる、請求項１に記載の表面処理された多孔 質支持体。
28. ２８．前記の置換基が正に荷電している、請求項２７に記載の表面処理された多 孔質支持体。
29. ２９．前記の中和モノマーが前記マトリックスの表面上のヒドロキシル基を不活 性化するのに効果的なポリマー網状構造をもたらすように選択される、請求項１ に記載の表面処理された多孔質支持体。
30. ３０．前記の中和モノマーがジエチルアミノエチルアクリルアミド、ジエチルア ミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレート、メタクリ ルアミドプロピルトリメチルアンモニウムハライド、トリエチルアミノエチルア クリルアミド、トリメチルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレングリコー ルジメタクリレート、およびポリエチレングリコールジアクリレートよりなる群 から選ばれる、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
31. ３１．前記の架橋剤が少なくとも１個の他の重合性の基を有するビニルモノマー からなる、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
32. ３２．重合性の基が二重結合、三重結合、アリル系の基、エポキシド、アゼチジ ン、および歪のある炭素環よりなる群から選ばれる、請求項３１に記載の表面処 理された多孔質支持体。
33. ３３．前記の架橋剤がＮ，Ｎ′−メチレンビス（アクリルアミド）、Ｎ，Ｎ′− メチレンビス（メタクリルアミド）、ジアリルタートラジアミド、アリルメタク リレート、ジアリルアミン、ジアリルエーテル、ジアリルカーボネート、ジビニ ルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、ポリエチレングリコー ルジビニルエーテル、および１，３−ジアリルオキシ−２−プロパノールよりな る群から選ばれる、請求項１に記載の表面処理された多孔質支持体。
34. ３４．前記の固有の基がシラノールを含む、請求項１に記載の表面処理された多 孔質支持体。
35. ３５．前記の固有の基が水素結合または静電相互作用に関与し得る、請求項１に 記載の表面処理された多孔質支持体。
36. ３６．前記の極性置換基が正に荷電している、請求項２２に記載の表面処理され た多孔質支持体。
37. ３７．前記の極性置換基が負に荷電している、請求項２２に記載の表面処理され た多孔質支持体。
38. ３８．内部および外部表面を有し、かつ生物学的分子との望ましくない非特異的 相互作用を受けやすくする固有の基を有する多孔質の無機酸化物マトリックスを 表面処理する方法であって、（ａ）該マトリックスの該表面を、有効量の主要モ ノマー、該主要モノマーとは異なる中和モノマー、および架橋剤を含有する表面 処理混合物と接触させ；そして （ｂ）該混合物を重合させて該マトリックスの該表面上にポリマー網状構造を形 成させることにより該マトリックスの固有の基を不活性化させ、その結果として 前記の望ましくない非特異的相互作用を実質的に排除する； ことからなる方法。
39. ３９．中和モノマーの量が前記マトリックスの表面に存在する固有の基を不活性 化させるのに十分な量である、請求項３８に記載の方法。
40. ４０．前記マトリックスの表面を表面処理混合物の溶液と接触させる、請求項３ ８に記載の方法。
41. ４１．前記の表面処理混合物の溶液の容量（ｍｌ）が前記マトリックスの重量（ ｇ）にほぼ等しいものである、請求項３８に記載の方法。
42. ４２．前記の溶液が水性である、請求項４０に記載の方法。
43. ４３．前記の表面処理混合物の重合を孔誘導物質の存在下で行う、請求項３８に 記載の方法。
44. ４４．前記の表面処理混合物の重合を重合開始剤の存在下で行う、請求項３８に 記載の方法。
45. ４５．前記の表面処理混合物の重合を放射エネルギーによって行う、請求項３８ に記載の方法。
46. ４６．所定の生物学的分子を含有する試料から該分子を分離する方法であって、 （ａ）請求項２６の表面処理された多孔質支持体を充填したカラムに、混合物か ら分離すべき所定の生物学的分子を含有する試料を負荷し；そして （ｂ）負荷した該カラムに溶離液を流して該生物学的分子の分離を行う； ことからなる方法。
47. ４７．前記の生物学的分子がタンパク質である、請求項４６に記載の方法。
48. ４８．前記の生物学的分子が炭水化物である、請求項４６に記載の方法。
49. ４９．前記の生物学的分子がポリヌクレオチドである、請求項４６に記載の方法 。
50. ５０．生物学的分子の混合物を含有する試料を、請求項１の表面処理された多孔 質支持体を充填したカラムに通すことからなる、生物学的分子を分離するための クロマトグラフ法。
51. ５１．（ｉ）内部および外部表面を有し、かつ生物学的分子との望ましくない非 特異的相互作用を受けやすくするシラノール基を有する多孔質のシリカマトリッ クス：および（ｉｉ）主要モノマー、該主要モノマーとは異なる中和モノマー、 および架橋剤を含有する表面処理混合物から誘導されたポリマー網状構造；から なる表面処理された多孔質支持体であって、該混合物を該マトリックスの該表面 と十分な時間密接に接触させておいたことにより、該混合物の重合後に、該マト リックスのシラノール基が不活性化され、その結果として望ましくない非特異的 相互作用が実質的に排除される、上記の表面処理された多孔質支持体。
52. ５２．（ｉ）１種以上の生物学的分子との望ましくない非特異的相互作用を受け やすくする固有の疎水性基をもつ点に特徴がある薄い保護ポリマー表面コーティ ングによって実質的に被覆された内部および外部表面を有する多孔質の無機酸化 物マトリックス；および（ｉｉ）主要モノマー、該主要モノマーとは異なる表面 処理用モノマー、および架橋剤を含有する表面処理混合物から誘導されたポリマ ー網状構造；からなる表面処理された多孔質支持体であって、該混合物を該コー ティングの該表面と密接に接触させておいたことにより、該混合物の重合後に、 該コーティングの固有の基が不活性化され、その結果として望ましくない非特異 的相互作用が実質的に排除される、上記の表面処理された多孔質支持体。
53. ５３．可逆的な高吸着容量によってさらに特徴づけられる、請求項５２に記載の 表面処理された多孔質支持体。
54. ５４．強酸性またはアルカリ性媒質に暴露した際の化学的安定性によってさらに 特徴づけられる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
55. ５５．強酸化媒質に暴露した際の化学的安定性によってさらに特徴づけられる、 請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
56. ５６．前記のコーティングが適当な溶媒に溶解してコーティング溶液を形成する ことができる線状ポリマーからなり、該線状ポリマーがポリスチレン、ポリスル ホン、ポリエーテルスルホン、セルロースアセテート、セルロースニトレート、 ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニト リル、ポリアミド、およびポリイミドよりなる群から選ばれる、請求項５２に記 載の表面処理された多孔質支持体。
57. ５７．前記のポリマーコーティングがポリスチレンからなる、請求項５２に記載 の表面処理された多孔質支持体。
58. ５８．前記のマトリックスが約５〜１０００ミクロンの初期平均粒子サイズを有 する、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
59. ５９．前記のマトリックスが約１０〜１００ミクロンの初期平均粒子サイズを有 する、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
60. ６０．前記のマトリックスが約０．２〜２ｃｍ３／ｇの初期孔体積を有する、請 求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
61. ６１．前記のマトリックスが約１〜８００ｍ２／ｇの初期表面積を有する、請求 項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
62. ６２．前記のマトリックスが約５０〜６０００オングストロームの初期孔サイズ を有する、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
63. ６３．約５００〜２，０００，０００ダルトンのサイズ排除限界をもつことによ ってさらに特徴づけられる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
64. ６４．前記の生物学的分子の１種に対する可逆的吸着容量が表面処理された多孔 質支持体１ｍｌあたり約１〜３００ｍｇの範囲である、請求項５３に記載の表面 処理された多孔質支持体。
65. ６５．前記の表面処理混合物の重合を孔誘導物質の存在下で行う、請求項５２に 記載の表面処理された多孔質支持体。
66. ６６．孔誘導物質がポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンおよび多糖類 よりなる群から選ばれる、請求項６５に記載の表面処理された多孔質支持体。
67. ６７．前記の表面処理混合物の重合を極性有機溶媒の存在下で行う、請求項５２ に記載の表面処理された多孔質支持体。
68. ６８．極性有機溶媒がメタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフ ラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、ジオキサン、 およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる、請求項６７に記載の表面処理さ れた多孔質支持体。
69. ６９．前記の表面処理混合物の重合を重合開始剤の存在下で行う、請求項５２に 記載の表面処理された多孔質支持体。
70. ７０．重合開始剤が有機可溶性第三アミン、ニトリル、および光化学開始剤より なる群から選ばれる、請求項６９に記載の表面処理された多孔質支持体。
71. ７１．重合開始剤がアゾービス−アミジノープロパンである、請求項６９に記載 の表面処理された多孔質支持体。
72. ７２．前記の表面処理混合物の重合を熱エネルギーによって行う、請求項６９に 記載の表面処理された多孔質支持体。
73. ７３．前記の主要モノマーが少なくとも１個の極性置換基を有するビニルモノマ ーからなる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
74. ７４．極性置換基が非イオン性である、請求項７３に記載の表面処理された多孔 質支持体。
75. ７５．極性置換基がイオン性であるか、またはイオン化可能である、請求項７３ に記載の表面処理された多孔質支持体。
76. ７６．前記のビニルモノマーがイオン性、非イオン性、イオン化可能またはこれ らの組合せであり得る少なくとも２個の極性置換基を有する、請求項７３に記載 の表面処理された多孔質支持体。
77. ７７．前記の主要モノマーが所定の生物学的分子に対して親和性を有するポリマ ー網状構造をもたらすように選択される、請求項５２に記載の表面処理された多 孔質支持体。
78. ７８．前記の表面処理用モノマーが少なくとも１個の疎水性置換基を有するビニ ルモノマーからなる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
79. ７９．前記の表面処理用モノマー上の疎水性置換基が約１〜２０個の炭素原子を 含み、そして直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、芳香族基、およびアリール芳 香族基よりなる群から選ばれる、請求項７８に記載の表面処理された多孔質支持 体。
80. ８０．前記の表面処理用モノマーが前記の表面コーティング上の疎水性基を不活 性化するように選ばれる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
81. ８１．前記の表面処理用モノマーがＮ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アリール アクリルアミド、およびこれらの誘導体よりなる群から選ばれる、請求項５２に 記載の表面処理された多孔質支持体。
82. ８２．前記の表面処理用モノマーがＮ−ｔ−オクチルアクリルアミド、Ｎ−（１ −メチルウンデシル）−アクリルアミド、Ｎ−（１，１，３，５−テトラメチル ）オクチルアクリルアミド、トリトン−Ｘ−１００−メタクリレート、およびポ リエチレングリコールージメタクリレートよりなる群から選ばれる、請求項５２ に記載の表面処理された多孔質支持体。
83. ８３．前記の架橋剤が少なくとも１個の他の重合性の基を有するビニルモノマー からなる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
84. ８４．重合性の基が二重結合、三重結合、アリル系の基、エポキシド、アゼチジ ン、および歪のある炭素環よりなる群から選ばれる、請求項８３に記載の表面処 理された多孔質支持体。
85. ８５．前記の架橋剤がＮ，Ｎ′−メチレン　ビス（アクリルアミド）、Ｎ，Ｎ′ −メチレンビス（メタクリルアミド）、ジアリルタートラジアミド、アリルメタ クリレート、ジアリルアミン、ジアリルエーテル、ジアリルカーボネート、ジビ ニルエーテル、１，４−ブタンジオールージビニルエーテル、ポリエチレングリ コールジビニルエーテル、および１，３−ジアリルオキシ−２−プロパノールよ りなる群から選ばれる、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
86. ８６．前記のポリマー表面コーティング中に存在する固有の疎水性基が前記の表 面処理用モノマー中に存在する疎水性置換基との疎水性−疎水性結合相互作用に 関与し得る、請求項５２に記載の表面処理された多孔質支持体。
87. ８７．前記の極性置換基が正に荷電している、請求項７３に記載の表面処理され た多孔質支持体。
88. ８８．前記の極性置換基が負に荷電している、請求項７３に記載の表面処理され た多孔質支持体。
89. ８９．１種以上の生物学的分子との望ましくない非特異的相互作用を受けやすく する固有の疎水性基をもつ点に特徴がある薄い保護ポリマー表面コーティングに よって実質的に被覆された内部および外部表面を有する多孔質の無機酸化物マト リックスを表面処理する方法であって、 （ａ）該ポリマー被覆マトリックスの該表面を、有効量の主要モノマー、該主要 モノマーとは異なる表面処理用モノマー、および架橋剤を含有する表面処理混合 物と接触させ；そして（ｂ）該混合物を重合させて該ポリマー被覆マトリックス の孔の内部に該孔を実質的に満たすポリマー網状構造を形成させ、これにより、 該コーティングポリマーの固有の疎水性基を実質的に覆って不活性化し、その結 果として望ましくない非特異的相互作用の強度および程度を顕著に低下させる； ことからなる方法。
90. ９０．前記の表面処理用モノマーの量が前記のポリマー被覆マトリックスの表面 に存在する固有の疎水性基を覆うのに十分な量である、請求項８９に記載の方法 。
91. ９１．前記のポリマー被覆マトリックスの表面を前記の表面処理混合物の溶液と 接触させる、請求項８９に記載の方法。
92. ９２．表面処理混合物の溶液の容量が前記マトリックスの孔体積にほぼ等しいも のである、請求項８９に記載の方法。
93. ９３．前記の溶液が水性である、請求項９１に記載の方法。
94. ９４．前記の表面処理混合物の重合を孔誘導物質の存在下で行う、請求項８９に 記載の方法。
95. ９５．前記の表面処理混合物の重合を重合開始剤の存在下で行う、請求項８９に 記載の方法。
96. ９６．前記の表面処理混合物の重合を熱エネルギーによって行う、請求項８９に 記載の方法。
97. ９７．所定の生物学的分子を含有する試料から該分子を分離する方法であって、 （ａ）請求項７７の表面処理された多孔質支持体を充填したカラムに、混合物か ら分離すべき所定の生物学的分子を含有する試料を負荷し；そして （ｂ）負荷した該カラムに溶離液を流して該生物学的分子の分離を行う； ことからなる方法。
98. ９８．前記の生物学的分子がタンパク質である、請求項９７に記載の方法。
99. ９９．生物学的分子の混合物を含有する試料を、請求項５２の表面処理された多 孔質支持体を含むカラムに通すことからなる、生物学的分子を分離するためのク ロマトグラフ法。
100. １００．前記のカラムが充填カラムおよび流動床カラムよりなる群から選ばれる 、請求項９９に記載のクロマトグラフ法。
101. １０１．（ｉ）１種以上の生物学的分子との望ましくない非特異的相互作用を受 けやすくする固有の疎水性基をもつ点に特徴がある薄い保護ポリスチレン表面コ ーティングによって実質的に被覆された内部および外部表面を有する多孔質のシ リカマトリックス；および（ｉｉｉ）主要モノマー、該主要モノマーとは異なる 表面処理用モノマー、および架橋剤を含有する表面処理混合物から誘導されたポ リマー網状構造；からなる表面処理された多孔質支持体であって、該混合物を該 コーティングの該表面と十分な時間密接に接触させておいたことにより、該混合 物の重合後に、該コーティングの疎水性基が実質的に覆われて不活性化され、そ の結果として望ましくない非特異的相互作用が実質的に排除される、上記の表面 処理された多孔質支持体。
102. １０２．（ｉ）内部および外部表面を有し、かつ１種以上の生物学的分子との望 ましくない非特異的相互作用を受けやすくする固有の疎水性基を有する多孔質の ポリマーマトリックス；および（ｉｉ）主要モノマー、該主要モノマーとは異な る表面処理用モノマー、および架橋剤を含有する表面処理混合物から誘導された ポリマー網状構造；からなる表面処理された多孔質支持体であって、該混合物を 該マトリックスの該表面と密接に接触させておいたことにより、該混合物の重合 後に、該マトリックスの固有の基が不活性化され、その結果として望ましくない 非特異的相互作用が実質的に排除される、上記の表面処理された多孔質支持体。
103. １０３．可逆的な高吸着容量によってさらに特徴づけられる、請求項１０２に記 載の表面処理された多孔質支持体。
104. １０４．強酸性またはアルカリ性媒質に暴露した際の化学的安定性によってさら に特徴づけられる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
105. １０５．強酸化媒質に暴露した際の化学的安定性によってさらに特徴づけられる 、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
106. １０６．前記マトリックスがポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ ン、セルロースアセテート、セルロースニトレート、ポリエチレン、ポリプロピ レン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリ ロニトリル、ポリアミド、およびポリイミドよりなる群から選ばれる、請求項１ ０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
107. １０７．前記のポリマーマトリックスがポリスチレンから構成される、請求項１ ０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
108. １０８．前記マトリックスが約５〜１０００ミクロンの初期平均粒子サイズを有 する、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
109. １０９．前記のマトリックスが約１０〜１００ミクロンの初期平均粒子サイズを 有する、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
110. １１０．前記のマトリックスが約０．２〜４ｃｍ３／ｇの初期孔体積を有する、 請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
111. １１１．前記のマトリックスが約１〜８００ｍ２／ｇの初期表面積を有する、請 求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
112. １１２．前記のマトリックスが約５０〜６０００オングストロームの初期孔サイ ズを有する、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
113. １１３．約５００〜２，０００，０００ダルトンのサイズ排除限界をもつことに よってさらに特徴づけられる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持 体。
114. １１４．前記の生物学的分子の１種に対する可逆的吸着容量が表面処理された多 孔質支持体１ｍｌあたり約１〜３００ｍｇの範囲である、請求項１０３に記載の 表面処理された多孔質支持体。
115. １１５．前記の表面処理混合物の重合を孔誘導物質の存在下で行う、請求項１０ ２に記載の表面処理された多孔質支持体。
116. １１６．孔誘導物質がポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンおよび多糖 類よりなる群から選ばれる、請求項１１５に記載の表面処理された多孔質支持体 。
117. １１７．前記の表面処理混合物の重合を極性有機溶媒の存在下で行う、請求項１ ０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
118. １１８．極性有機溶媒がメタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロ フラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、ジオキサン 、およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる、請求項１１７に記載の表面処 理された多孔質支持体。
119. １１９．前記の表面処理混合物の重合を重合開始剤の存在下で行う、請求項１０ ２に記載の表面処理された多孔質支持体。
120. １２０．重合開始剤が有機可溶性第三アミン、ニトリル、および光化学開始剤よ りなる群から選ばれる、請求項１１９に記載の表面処理された多孔質支持体。
121. １２１．重合開始剤がアゾービス−アミジノープロパンである、請求項１１９に 記載の表面処理された多孔質支持体。
122. １２２．前記の表面処理混合物の重合を熱エネルギーによって行う、請求項１１ ９に記載の表面処理された多孔質支持体。
123. １２３．前記の主要モノマーが少なくとも１個の極性置換基を有するビニルモノ マーからなる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
124. １２４．極性置換基が非イオン性である、請求項１２３に記載の表面処理された 多孔質支持体。
125. １２５．極性置換基がイオン性であるか、またはイオン化可能である、請求項１ ２３に記載の表面処理された多孔質支持体。
126. １２６．前記のビニルモノマーがイオン性、非イオン性、イオン化可能またはこ れらの組合せであり得る少なくとも２個の極性置換基を有する、請求項１２３に 記載の表面処理された多孔質支持体。
127. １２７．前記の主要モノマーが所定の生物学的分子に対して親和性を有するポリ マー網状構造をもたらすように選択される、請求項１０２に記載の表面処理され た多孔質支持体。
128. １２８．前記の表面処理用モノマーが少なくとも１個の疎水性置換基を有するビ ニルモノマーからなる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
129. １２９．前記の表面処理用モノマー上の疎水性置換基が約１〜２０個の炭素原子 を含み、そして直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、芳香族基、およびアリール 芳香族基よりなる群から選ばれる、請求項１２８に記載の表面処理された多孔質 支持体。
130. １３０．前記の表面処理用モノマーが前記マトリックスの表面上の疎水性基を不 活性化するように選ばれる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体 。
131. １３１．前記の表面処理用モノマーがＮ−アルキルアクリルアミド、Ｎ−アリー ルアクリルアミド、およびこれらの誘導体よりなる群から選ばれる、請求項１０ ２に記載の表面処理された多孔質支持体。
132. １３２．前記の表面処理用モノマーがＮ−ｔ−オクチルアクリルアミド、Ｎ−（ １−メチルウンデシル）−アクリルアミド、Ｎ−（１，１，３，５−テトラメチ ル）オクチルアクリルアミド、トリトン−Ｘ−１００−メタクリレート、および ポリエチレングリコールージメタクリレートよりなる群から選ばれる、請求項１ ０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
133. １３３．前記の架橋剤が少なくとも１個の他の重合性の基を有するビニルモノマ ーからなる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
134. １３４．重合性の基が二重結合、三重結合、アリル系の基、エポキシド、アゼチ ジン、および歪のある炭素環よりなる群から選ばれる、請求項１３３に記載の表 面処理された多孔質支持体。
135. １３５．前記の架橋剤がＮ，Ｎ′−メチレンビス（アクリルアミド）、Ｎ，Ｎ′ −メチレンビス（メタクリルアミド）、ジアリルタートラジアミド、アリルメタ クリレート、ジアリルアミン、ジアリルエーテル、ジアリルカーボネート、ジビ ニルエーテル、１，４−ブタンジオールージビニルエーテル、ポリエチレングリ コールジビニルエーテル、および１，３−ジアリルオキシ−２−プロパノールよ りなる群から選ばれる、請求項１０２に記載の表面処理された多孔質支持体。
136. １３６．前記の固有の疎水性基が前記の表面処理用モノマー中に存在する疎水性 置換基との疎水性−疎水性結合相互作用に関与し得るものである、請求項１０２ に記載の表面処理された多孔質支持体。
137. １３７．前記の極性置換基が正に荷電している、請求項１２３に記載の表面処理 された多孔質支持体。
138. １３８．前記の極性置換基が負に荷電している、請求項１２３に記載の表面処理 された多孔質支持体。
139. １３９．内部および外部表面を有し、かつ１種以上の生物学的分子との望ましく ない非特異的相互作用を受けやすくする固有の疎水性基を有する多孔質のポリマ ーマトリックスを表面処理する方法であって、 （ａ）該マトリックスの該表面を、有効量の主要モノマー、該主要モノマーとは 異なる表面処理用モノマー、および架橋剤を含有する表面処理混合物と接触させ ；そして（ｂ）該混合物を重合させて該マトリックスの孔の内部に該孔を実質的 に満たすポリマー網状構造を形成させ、これにより、該マトリックスの固有の疏 水性基を実質的に覆って不活性化し、その結果として望ましくない非特異的相互 作用の強度および程度を顕著に低下させる； ことからなる方法。
140. １４０．前記の表面処理用モノマーの量が前記マトリックスの表面に存在する固 有の疎水性基を覆うのに十分な量である、請求項１３９に記載の方法。
141. １４１．前記マトリックスの表面を前記の表面処理混合物の溶液と接触させる、 請求項１３９に記載の方法。
142. １４２．表面処理混合物の溶液の容量が前記マトリックスの孔体積にほぼ等しい ものである、請求項１３９に記載の方法。
143. １４３．前記の溶液が水性である、請求項１４１に記載の方法。
144. １４４．前記の表面処理混合物の重合を孔誘導物質の存在下で行う、請求項１３ ９に記載の方法。
145. １４５．前記の表面処理混合物の重合を重合開始剤の存在下で行う、請求項１３ ９に記載の方法。
146. １４６．前記の表面処理混合物の重合を熱エネルギーによって行う、請求項１３ ９に記載の方法。
147. １４７．所定の生物学的分子を含有する試料から該分子を分離する方法であって 、 （ａ）請求項１２７の表面処理された多孔質支持体を充填したカラムに、混合物 から分離すべき所定の生物学的分子を含有する試料を負荷し；そして （ｂ）負荷した該カラムに溶離液を流して該生物学的分子の分離を行う； ことからなる方法。
148. １４８．前記の生物学的分子がタンパク質である、請求項１４７に記載の方法。
149. １４９．生物学的分子の混合物を含有する試料を、請求項１０２の表面処理され た多孔質支持体を含むカラムに通すことからなる、生物学的分子を分離するため のクロマトグラフ法。
150. １５０．前記のカラムが充填カラムおよび流動床カラムよりなる群から選ばれる 、請求項１４９に記載のクロマトグラフ法。
151. １５１．（ｉ）内部および外部表面を有し、かつ１種以上の生物学的分子との望 ましくない非特異的相互作用を受けやすくする疎水性基を有する多孔質のポリス チレンマトリックス；および（ｉｉ）主要モノマー、該主要モノマーとは異なる 表面処理用モノマー、および架橋剤を含有する表面処理混合物から誘導されたポ リマー網状構造；からなる表面処理された多孔質支持体であって、該混合物を該 マトリックスの該表面と十分な時間密接に接触させておいたことにより、該混合 物の重合後に、該マトリックスの疎水性基が実質的に覆われて不活性化され、そ の結果として望ましくない非特異的相互作用が実質的に排除される、上記の表面 処理された多孔質支持体。