[发明专利]色谱介质的超临界干燥

说明书

公开了用于临界点干燥复合材料的方法。在将复合材料暴露于超临界流体之后，随着超临界流体减压蒸发，复合材料干燥。所述复合材料可用作色谱分离介质。

相关申请

本申请要求2019年9月16日提交的美国临时专利申请号62/900,798；和2019年9月13日提交的美国临时专利申请号62/900,155的优先权权益。

背景技术

超临界流体(SCF)技术在许多领域中已经发现了许多用途，尤其是在药物应用中，例如颗粒和晶体工程，其中高度希望对所生产的颗粒的物理化学性质进行大的控制并且控制晶体形成。其它应用(例如复合颗粒形成、提取、包衣和脂质体的制备)已经在SCF技术中找到了深入的兴趣。

临界点干燥(CPD)的使用也在需要在干燥期间保持结构的若干领域产生了兴趣，例如用于扫描电子显微镜方法的干燥生物试样。通常，与常规干燥相比，发现CPD (尤其是来自CO₂的CPD)保持多孔材料(例如二氧化硅气凝胶)的高表面积。

此外，该技术的最新进展探索了多孔材料的合成，其通过开发在超临界CO₂流体中的反应性方法用于合成空孔三维金属-有机框架(MOF)，以及加工无序多孔材料，例如聚合物、气凝胶和混凝土。

超临界流体技术也成功地用于蛋白质微粉化、在颗粒中包封、制备生物聚合物微孔泡沫(使用超临界发泡)和超临界浸渍以开发生物医学和药物制剂或装置。为了使用聚合物干燥蛋白质，SCF可以以多种方式用于生产生物聚合物。该方法的选择高度依赖于：超临界流体(例如CO₂)与活性成分(例如蛋白质)、溶剂和感兴趣的包衣材料或聚合物的相互作用，其中聚合物与超临界流体(例如CO₂)的相互作用起重要作用。

其它干燥方法仅能在干燥状态下将膜的性质保持有限的储存时间。需要生产干燥的复合材料的方法，其在干燥状态下在CPD后的储存中显示一致的性质。

发明内容

公开了用于临界点干燥复合材料的方法，所述复合材料可以用于多种应用，包括生物分子分离和纯化。具体地，CPD技术用于保持或几乎保持在干燥状态的膜的湿孔结构、表面积和渗透性。在将所述复合材料暴露于超临界流体之后，随着超临界流体减压蒸发，复合材料干燥。

在一个方面，本公开涉及临界点干燥复合材料的方法，包括以下步骤：

a. 提供复合材料，其包含：

i. 支撑构件，其包含延伸通过所述支撑构件的多个孔；和

ii. 大孔交联的凝胶，其中所述大孔交联的凝胶包含由一种或多种可聚合单体与一种或多种交联剂的反应形成的聚合物；所述大孔交联的凝胶位于所述支撑构件的所述孔中；和所述大孔交联的凝胶的所述大孔小于所述支撑构件的所述孔；

b. 在高于所述超临界流体的所述临界点的温度和压力下使所述复合材料与超临界流体接触，其中气相和液相是不可区分的；和

c. 降低所述压力；

从而临界点干燥所述复合材料。

在另一方面，本公开涉及临界点干燥复合材料的方法，包括以下步骤：

a. 提供复合材料，其包含：

i. 支撑构件，其包含延伸通过所述支撑构件的多个孔；和

ii. 大孔交联的凝胶，其中所述大孔交联的凝胶包含由一种或多种可聚合单体与一种或多种交联剂的反应形成的聚合物；所述大孔交联的凝胶位于所述支撑构件的所述孔中；和所述大孔交联的凝胶的所述大孔小于所述支撑构件的所述孔；

其中所述复合材料用水性溶液润湿；

b. 使所述水性溶液与极性有机溶剂交换，使得所述复合材料用所述极性有机溶剂润湿；

c. 在高于所述超临界流体的所述临界点的温度和压力下使所述复合材料与超临界流体接触，其中气相和液相是不可区分的；和所述极性有机溶剂与所述超临界流体可混溶；和

d. 降低所述压力；