专利名称：作为毒素结合剂和抗菌试剂的阴离子聚合物的制作方法相关的申请这项申请要求2000年4月3日提交的美国专利申请第09/541,268号的优先权和1999年5月13日提交的临时专利申请第60/133,975号的权益，在此通过引证将其各项内容完整地并入。本发明的现有技术许多病原体产生对宿主生物体有害的、在某些情况下甚至致死的毒素。病原体产生的毒素可以被分成两个一般的类别，外毒素和内毒素。外毒素通常是蛋白质或多肽。这些由病原体分泌的毒素可以在宿主体内移动并且在宿主的某些远离感染部位的区域引起损害。与外毒素相关联的症状变化相当大，其中包括溶血、身体组织休克、破坏白细胞、呕吐、麻痹和腹泻。肠毒素是在小肠上起作用并引起往肠腔中大量分泌流体从而导致腹泻的外毒素。肠毒素是由包括引起生物体食物中毒的金黄色酿脓葡萄球菌、产气荚膜梭菌和蜡样芽胞杆菌在内的各种细菌和肠病原体(霍乱孤菌、大肠埃舍利希氏杆菌和肠炎沙门氏菌)产生的。内毒素是在革兰氏阴性细菌的细胞壁的外层中发现的脂多糖/脂蛋白。这些脂多糖被结合在细胞膜上并且在细胞溶解时被释放。与内毒素的释放相关联的症状包括发烧、腹泻和呕吐。具体地说，内毒素刺激宿主细胞，释放影响调节体温的大脑区域的蛋白质——内生热原质。除了发烧、腹泻和呕吐之外，动物宿主可能经历淋巴细胞、白血球和血小板数字的迅速减少，并且进入一般的炎性状态。虽然内毒素的毒性比外毒素小，但是大剂量的内毒素通常可能通过出血性休克和组织坏疽引起死亡。产生内毒素的细菌的例子包括埃舍利希氏杆菌属、志贺氏杆菌属和沙门氏菌属的细菌，尤其是沙门氏菌属的细菌。在一些情况下，外毒素引起的疾病可以通过给患者服用抗毒素得到治疗。抗毒素包括来自已通过注射类毒素(毒素的无毒衍生物)获得免疫力的动物(通常是马)的血清的毒素抗体。但是抗毒素的效果是有限的，因为毒素被细胞迅速吸收，变成抗毒素无法得到的。此外，患者的免疫系统可能对抗毒素中存在的外来的蛋白质作出反应，从而出现被称作血清病的状态。难辩梭菌已成为在医院和长期护理机构中最常见的医院获得的生物体之一。这种生物体通常使正常的肠内菌丛由于服用广谱抗菌素已被破坏的患者感染疾病。与感染相关联的腹泻和有炎症的大肠炎代表将导致发病率和死亡率增加和平均延长大约3星期住院时间的严重的内科/外科并发症。这对于最有可能出现感染症状的患有严重的潜在疾病的老年人和患者尤其是真实的。与难辩梭菌相关联的腹泻(CDAN)代表医疗保健体系主要的经济负担，保守的估计为每年3-6美元，超出了在美国一个人的医疗费用。目前，CDAN的治疗方法是不妥当的。这样的治疗方法包括停用引起CDAN的抗菌素，以表明和允许正常的结肠菌丛尽可能地迅速恢复。但是，在大多数情况下，这是不充分的，而且另一种抗菌素(灭滴灵或万古霉素)仍然被用于杀灭难辩梭菌生物体。用灭滴灵时症状的改善是缓慢的，通常要花费4～8天。另外，因为灭滴灵由于根除来自肠子的大部分的厌氧微生物也改变正常的菌丛，所以20％被治疗的患者通常在停止治疗的1至2星期内复发或再次发生CDAD。在CDAD严重或再次发生的情况下，可以使用万古霉素。但是，这种药有类似于灭滴灵的复发率，而且有可能引起选择抗多种药物的肠球菌和葡萄球菌的不需要的副作用。腹泻和大肠炎是难辩梭菌毒素A和B引起的肠内损伤和炎症的直接后果。难辩梭菌产生的毒素A和B损害肠粘膜并且是对有炎症的大肠炎负有责任的病原体。当前，没有一种治疗方法可以用来抑制难辩梭菌产生的对导致腹泻和大肠炎的肠损伤和炎症负有责任的细菌毒素。能够抑制毒素A和B的药物对于CDAD的治疗是最符合逻辑的途径。因此，需要一种大幅度减少或消除上述问题的用来治疗以毒素作为媒介的疾病的改进方法。
在另一个实施方案中，这项发明涉及包含阴离子聚合物的药物组合物和用来治疗哺乳动物(尤其是人群)中的CDAD和其它与抗菌素相关联的腹泻(AAD)的方法。本发明的治疗组合物优选使难辩梭菌产生的两种毒素A和B失去活性并且在作为一次性治疗被单独使用时或者作为协同治疗与抗菌素(例如，灭滴灵和万古霉素)一起使用时在防止CDAD的发展(预防性治疗)以及CDAD的再次发生和复发方面是非常有效的。
如同前面讨论的那样，在所述方法中所使用的聚合物是被酸性基团或阴离子基团取代的。适当的酸性官能团包括羧酸、磺酸、膦酸、硫酸氢盐、磷酸氢盐、氨基磺酸和硼酸的基团。这些酸性基团也可以与适当的阳离子结合以共轭碱的形式存在。
在一个实施方案中，用于给药的聚合物是以第一种单体或重复单元具有酸性官能团侧基而第二种单体或重复单元具有疏水基团侧基为特征的共聚物。在另一个实施方案中，聚合物是以单体或重复单元具有酸性官能团侧基和疏水基团侧基为特征的。用于给药的聚合物可以非必选地进一步以单体或重复单元包含诸如羟基或酰胺基团之类的中性的亲水基团为特征。
供本发明的方法使用的优选的治疗组合物包括聚苯乙烯磺酸酯及其盐类。本发明优选的方法包括给患者服用有效治疗剂量的本发明的组合物，在与没有本发明的包含聚苯乙烯的组合物存在时可能以其它方式使CDAD或AAD的发作突然发生的广谱抗菌素一起进行协同治疗时也如此。与广谱抗菌素一起进行协同治疗不仅不会影响抗菌素的效力，而且将同时防止CDAD或AAD的发作。
在另一个实施方案中，本发明的组合物可以作为疾病发作之后的一次性治疗被单独使用或者作为协同治疗与灭滴灵、万古霉素或其它用于治疗CDAD或AAD的抗菌素一起使用。在又一个实施方案中，本发明的组合物既可以单独使用，也可以作为协同治疗与其它的抗菌素一起使用，以防止疾病的再次发生或复发。
现在的方法有许多优点。例如，所使用的聚合物很容易采用标准的聚合物合成技术和廉价的原材料进行制备。本发明的方法通常不干扰治疗身体的其它感染时往往不可或缺的广谱抗菌素，因此可以与广谱抗菌素结合起来使用。此外，当本发明的预防性治疗法与给患者服用广谱抗菌素结合起来使用时，患者可以同时得到保护，使之避免这类往往导致CDAD或AAD的广谱抗菌素的不利的副作用。同样，本发明的治疗法通常不干扰灭滴灵或万古霉素的作用，因此也可以在疾病发作或后期治疗之后与这样的治疗结合起来使用，以防止疾病的再次发生或复发。此外，本发明的组合物和方法可以作为预防疾病发作(预防)、发作之后治疗疾病或预防复发的一次性治疗使用。按照本发明的一次性治疗在患者不能忍受抗菌情势时是特别有利的。


图1和图2描绘在下面予以详细介绍的两个仓鼠模型中聚苯乙烯磺酸盐(160-246)对毒素A的作用。
本发明的详细说明这项发明涉及通过给患者(例如，人)服用有效治疗剂量的包含众多酸性官能团例基的聚合物抑制患者体内的致病毒素或微生物毒素的方法。酸性官能团可以直接键合到聚合物主链上，或者通过长度从1到大约20个原子的脂肪族间隔基基团链接到聚合物主链上。
在本文中使用的术语“抑制微生物毒素”指的是抑制与特定的疾病状态或医学状态的发展相关联的毒素的活性。微生物毒素是诸如细菌、真菌、原生动物或病毒之类的微生物产生的内毒素或外毒素。毒素可以通过任何机制得到抑制，其中包括但不限于用聚合物结合毒素。在本文中使用的术语“有效治疗剂量”指的是足以局部地或全面地抑制或防止与患者身体内或身体上毒素的活动相关联的组织损害或其它症状或者足以防止或减少这种症状的进一步发展的剂量。
这项发明提供对治疗AAD(包括CDAD)和大肠炎有用的方法和治疗组合物。本文中使用的术语“治疗”包括那些易感染AAD、CDAD或有炎症的大肠炎的哺乳动物的预防性治疗；AAD、CDAD或有炎症的大肠炎刚开始发作时的治疗；正在进行的AAD、CDAD或有炎症的大肠炎的治疗；以及在易感染的哺乳动物群中复发的AAD、CDAD或有炎症的大肠炎的治疗。本文中使用的术语“易感染的”哺乳动物是由于包括使用可能破坏正常的菌丛导致CDAD的广谱抗菌素在内的任何理由能够使疾病得以发展或复发的哺乳动物。本发明的治疗组合物优选包括聚苯乙烯磺酸盐及其盐类和共聚物。
本文中使用的术语“单体”指的是聚合前包含一个或多个可聚合的官能团的分子和聚合物的重复单元两者。共聚物说的是以存在两种以上不同的单体为特征。
本文中使用的术语“聚合物主链”或“主链”指的是聚合物的那个包含聚合时形成的键的连续链部分。聚合物主链的构成可以利用形成它的单体的同一性予以描述，不管离开聚合物主链的支链或侧链的构成。因此，聚(丙烯酸)被说成具有用羧酸基团(-C(O)OH)作为侧链取代的聚(乙烯)主链。
“侧基”基团是附着在聚合物主链上形成侧链或一部分侧链的部分。例如，侧基基团可以与聚合物主链范围内的一个或多个原子直接键合，也可以借助间隔基基团接到聚合物主链上。
被赋予酸性官能作用的单体包含酸性官能团侧基，例如羧酸基团、磺酸基团、硫酸氢盐基团、膦酸基团、氨基磺酸基团、磷酸氢盐基团或硼酸基团。酸性官能团在本文中被称为酸或者质子化形式或部分质子化形式。但是，人们将会理解任何酸性官能团也可以在与药物学上可接受的阳离子结合时以共轭碱或非质子化的形式存在。打算用于给药的聚合物可以包括以质子化形式、非质子化形式或它们的组合形式存在的酸性官能团。适当的阳离子包括碱金属离子(例如，钠离子和钾离子)、碱土金属离子(例如，钙离子和镁离子)、过渡金属离子以及未被取代的和已被取代的(伯、仲、叔、季)铵离子。在一个实施方案中，阳离子是多价的金属离子，例如Ca2+、Mg2+、Zn2+、Al3+、Bi3+、Fe2+或Fe3+。
优选的是聚合物本质上没有酸酐基团。例如，不足5％，优选不足2％。更优选在聚合物范围内没有一个酸性官能团是以酸酐的形式存在的。
酸性官能团可以直接键合到聚合物主链上，或者可以借助间隔基基团附着到聚合物主链上。间隔基基团是聚合物的侧链的组成部分并且把酸性官能团接到聚合物主链上。间隔基基团可以是线性的、分支的或环形的；脂肪族的、芳香族的或者部分芳香族部分脂肪族的。适当的脂肪族的间隔基基团包括直链或支链的、饱和或部分不饱和的烃基基团，包括亚烷基基团，例如，象-(CH2)n-那样的多亚烷基基团(其中n是从1到大约20的整数)和象1，4-环己基基团那样的环烷基基团。亚烷基基团可以是被取代的或者未被取代的。适当的亚烷基的取代基包括羟基基团和卤素原子，例如，氟原子、氯原子和溴原子。亚烷基基团也可以在一个或多个点上插入氧原子、氮原子或硫原子之类的杂原子。实例包括氧杂亚烷基基团，-(CH2)2O[(CH2)2O]n(CH2)2-，其中n是在0和大约3之间变动的整数。间隔基基团还可以是局部不饱和的基团，例如，已被取代或未被取代的C2-C20亚烷基基团或在一个或多个点插入杂原子的C2-C20亚烷基基团。适当的芳香族间隔基基团包括邻-、间-和对-亚苯基基团、亚萘基基团和亚联苯基基团。
在一个实施方案中，聚合物范围内至少有一部分重复单元进一步包括疏水基团侧基。疏水基团侧基可以是已被取代或未被取代的、饱和或局部不饱和的C2-C24烃基基团，或者是已被取代或未被取代芳基或芳烷基基团。适当的烷基的取代基的实例包括象氟原子或氯原子那样的卤素原子和象苯基基团那样的芳基基团。芳基的取代基可以包括卤素原子、C1-C6烷基基团和C1-C6烷氧基基团。优选的疏水基团例基是直链或支链的C2-C24烷基基团。
在一个实施方案中，打算用于给药的聚合物是均聚物。在另一个实施方案中，打算用于给药的聚合物是以被赋予酸性官能作用的单体和疏水单体为特征的共聚物。如上所述，在本文中使用的术语“疏水单体”指的是包含疏水基团侧基的单体。适当的疏水单体包括但不限于已被取代或未被取代的N-C3-C24烷基丙烯酰胺，例如N-癸基丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺；已被取代或未被取代的C3-C24烷基丙烯酸酯，例如丙烯酸丁酯和丙烯酸癸酯；苯乙烯和已被取代的苯乙烯，例如七氟苯乙烯和4-氟苯乙烯；乙烯基亚萘基和乙烯基联苯。共聚物可以有宽广的构成范围，例如，包含从大约10摩尔％到大约50摩尔％的疏水单体和从大约90摩尔％到大约50摩尔％的被赋予酸性官能作用的单体。
在优选的实施方案中，打算用于给药的聚合物是以重复单元包含一个酸性官能团为特征的。在这个实施方案中，在聚合物范围内将没有两个酸性官能团被接在聚合物主链中相邻的原子上。在一个实施方案中，打算用于给药的聚合物是以如下通式表征的重复单元或单体为特征的 其中X是上述的间隔基基团或者直接的键，R1和R2各自独立地是氢或烷基基团(优选甲基或乙基)，而Y是酸性官能团。这种类型的适当的单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸、乙烯基乙酸和乙烯醇和烯丙醇与象硫酸、磷酸和硼酸那样的无机酸的酯(其中包括乙烯基硫酸氢盐、乙烯基磷酸二氢盐、烯丙基硫酸氢盐、烯丙基磷酸二氢盐以及它们的共轭碱)。单体还可以是用诸如十一碳烯酸、十一碳烯基硫酸氢盐和十一碳烯基磺酸之类的酸性官能团取代的聚合烯烃。其它适当的实例包括被赋予酸性官能作用的苯乙烯，例如苯乙烯磺酸酯、苯乙烯膦酸酯和乙烯基苯甲酸；被赋予酸性官能作用的乙烯基亚萘基，例如乙烯基亚萘基磺酸酯；以及被赋予酸性官能作用的乙烯基联苯，例如乙烯基联苯磺酸酯。
在另一个实施方案中，打算用于给药的聚合物是以如此通式表征的重复单元或单体为特征的 其中Z是氧或NH，而X是上述的间隔基基团或直接的键。Y是酸性官能团，而R1和R2各自独立地是氢或烷基基团(优选甲基或乙基)。这种类型的适当的单体的实例包括2-丙烯酰胺基羟基乙酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸。
在这项发明的方法中使用的适当的共聚物包括丙烯酸和C2-C20烷基丙烯酸酯的共聚物，例如丙烯酸与丙烯酸癸酯的共聚物和丙烯酸与丙烯酸丁酯的共聚物。另外，诸如丙烯酸与N-异丙基丙烯酰胺的共聚物和丙烯酸与N-癸基丙烯酰胺的共聚物之类的丙烯酸与N-C2-C20烷基丙烯酰胺的共聚物，以及丙烯酸与苯乙烯或诸如七氟苯乙烯或4-氟苯乙烯之类的已被取代的苯乙烯的共聚物也被包括在内。
在另一个实施方案中，打算用于给药的聚合物是包含被赋予酸性官能作用的单体、疏水单体和中性的亲水单体的共聚物。中性的亲水单体是包含按生理pH值既不略微呈酸性也不略微呈碱性的极性基团的单体。适当的中性的亲水单体的实例包括丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(3-羟丙基)丙烯酰胺、丙烯酸2-羟乙酯、乙烯基乙酸酯、乙烯醇和N-乙烯基吡咯烷酮。这种类型的适当的共聚物是丙烯酸/丙烯酸癸酯/丙烯酰胺的三聚物。
另外，打算用于给药的聚合物还可以以重复单元包含疏水基团侧基和酸性官能团侧基两者为特征。适当的疏水基团和酸性官能团包括前面讨论过的那些。这种类型的聚合物包括聚(2-烷基丙烯酸)，其中烷基基团包含2到大约24个碳原子。这种类型的一种适当的聚合物是聚(2-乙基丙烯酸)或它的共轭碱。另外，打算用于给药的聚合物还可以包含有疏水基团侧基和酸性官能团侧基的第一单体和类似于以前讨论过的中性亲水单体的中性亲水的第二单体。
在一个实施方案中，打算用于给药的聚合物包含其中包含酸性官能团侧基的第一种重复单元和包含诸如酰胺基或酯基之类基团的酸性衍生物侧基的第二种重复单元。这种类型的聚合物的适当的实例包括一部分磺酸酯基已转化成磺胺或磺化酯的基团的聚(苯乙烯磺酸酯)和一部分羧酸酯基已转化成酰胺或酯的基团的聚丙烯酸酯。聚合物的性质可以通过改变经由酰胺化或酯化过程引入聚合物的基团的数量和化学特征得以改变。在一个实施方案中，聚合物包含有来源于诸如薄荷醇之类的醇、诸如胆酸或石胆酸之类的胆汁酸、或诸如直链或支链的C4-C12烷醇之类的烷醇的酯基侧基的重复单元。在另一个实施方案中，聚合物包含有来源于诸如烷基胺(例如直链或支链的C4-C12烷基胺或铵烷基胺)之类的胺的酰胺基团侧基的重复单元。适当的铵烷基胺包括用化学式R1(R2)(R3)N+(CH2)nNH2表征的化合物，其中R1、R2和R3各自独立地是氢、C1-C12烷基基团或芳烷基基团，而n是从1到大约12的整数。
在另一个实施方案中，打算用于给药的聚合物是包含被赋予酸性官能作用的单体或重复单元、阳离子型重复单元和非必选的疏水的重复单元和/或中性亲水的重复单元。例如，被赋予酸性官能作用的、疏水的和中性亲水的重复单元可以包括这些类型中曾被讨论过的任何重复单元。阳离子型重复单元在生理条件下携带正电荷，并且优选包括氨基或铵基侧基。这种类型的适当的重复单元包括在通过引证被完整地并入本文的美国专利申请第08/934,495号中揭示的那些。适当的阳离子型重复单元的实例包括烯丙胺、N-取代的烯丙胺、季铵化的烯丙胺、二烯丙基胺、N-取代的二烯丙基胺，季铵化的二烯丙基胺、乙烯胺、N-取代的乙烯胺、季铵化的乙烯胺、N-甲基丙烯酰胺和N-氨烷基甲基丙烯酰胺、N-铵烷基丙烯酰胺和N-铵烷基甲基丙烯酰胺、氨烷基丙烯酸酯和氨烷基甲基丙烯酸酯、铵烷基丙烯酸酯和铵烷基甲基丙烯酸酯。阴离子型重复单元和阳离子型重复单元的比率可以大范围地变化，例如，相对聚合物中总的带电单体从大约95％的阴离子型单体和大约5％的阳离子型单体到大约5％的阴离子型单体和大约95％的阳离子型单体，优选的是75％以上的单体是阴离子型的。
本发明优选的聚合物包括但不限于聚(硫酸乙烯酯)、聚(硫酸丙烯酯)、聚(硫酸丁烯酯)、聚(硫酸戊烯酯)、聚(硫酸己烯酯)、聚(硫酸庚烯酯)、聚(硫酸辛烯酯)、聚(硫酸壬烯酯)、聚(硫酸癸烯酯)、聚(硫酸十一碳烯酯)、聚(硫酸十二碳烯酯)；聚(磺酸乙烯酯)、聚(磺酸丙烯酯)、聚(磺酸丁烯酯)、聚(磺酸戊烯酯)、聚(磺酸己烯酯)、聚(磺酸庚烯酯)、聚(磺酸辛烯酯)、聚(磺酸壬烯酯)、聚(磺酸癸烯酯)、聚(磺酸十一碳烯酯)、聚(磺酸十二碳烯酯)；聚(磷酸乙烯酯)、聚(磷酸丙烯酯)、聚(磷酸丁烯酯)、聚(磷酸戊烯酯)、聚(磷酸己烯酯)、聚(磷酸庚烯酯)、聚(磷酸辛烯酯)、聚(磷酸壬烯酯)、聚(磷酸癸烯酯)、聚(磷酸十一碳烯酯)、聚(磷酸十二碳烯酯)；聚(膦酸乙烯酯)、聚(膦酸丙烯酯)、聚(膦酸丁烯酯)、聚(膦酸戊烯酯)、聚(膦酸己烯酯)、聚(膦酸庚烯酯)、聚(膦酸辛烯酯)、聚(膦酸壬烯酯)、聚(膦酸癸烯酯)、聚(膦酸十一碳烯酯)、聚(膦酸十二碳烯酯)；角叉聚糖、肝素、硫酸乙酰肝素、葡聚糖硫酸酯、戊聚糖硫酸酯、昆布多糖硫酸酯、硫酸软骨素、硫酸皮肤素；聚(苯乙烯磺酸酯)、聚(苯乙烯硫酸酯)、聚(苯乙烯磺胺酸酯)、聚(磺苯基叔胺)、聚(酪氨酸硫酸酯)、聚(磺苯乙基丙烯酰胺)、聚(磺苯乙基甲基丙烯酰胺)、聚(萘磺酸乙烯酯)、聚(萘硫酸乙烯酯)、聚(磺酸乙烯基联苯酯)、聚(硫酸乙烯基联苯酯)、聚(茴香脑磺酸酯)、聚(乙烯基苯甲酸)；聚(磺苯基丙烯)、聚(磺苯基丁烯)、聚(磺苯基戊烯)、聚(磺苯基己烯)、聚(磺苯基庚烯)、聚(磺苯基辛烯)、聚(磺苯基壬烯)、聚(磺苯基癸烯)、聚(磺苯基十一碳烯)、聚(磺苯基十二碳烯)；聚(硫酸化苯基丙烯)、聚(硫酸化苯基丁烯)、聚(硫酸化苯基戊烯)、聚(硫酸化苯基己烯)、聚(硫酸化苯基庚烯)、聚(硫酸化苯基辛烯)、聚(硫酸化苯基壬烯)、聚(硫酸化苯基癸烯)、聚(硫酸化苯基十一碳烯)、聚(硫酸化苯基十二碳烯)；聚(膦苯基丙烯)、聚(膦苯基丁烯)、聚(膦苯基戊烯)、聚(膦苯基己烯)、聚(膦苯基庚烯)、聚(膦苯基辛烯)、聚(膦苯基壬烯)、聚(膦苯基癸烯)、聚(膦苯基十一碳烯)、聚(膦苯基十二碳烯)；聚(磷酸化苯基丙烯)、聚(磷酸化苯基丁烯)、聚(磷酸化苯基戊烯)、聚(磷酸化苯基己烯)、聚(磷酸化苯基庚烯)、聚(磷酸化苯基辛烯)、聚(磷酸化苯基壬烯)、聚(磷酸化苯基癸烯)、聚(磷酸化苯基十一碳烯)、聚(磷酸化苯基十二碳烯)；磺化的聚(乙烯基苯基酮)、磺化的聚(二苯砜)、磺化的聚(4-甲基苯乙烯)、磺化的聚(α-甲基苯乙烯)、磺化的苯乙烯-环氧乙烷-苯乙烯嵌段共聚物、磺化的环氧乙烷-苯乙烯-环氧乙烷嵌段共聚物、磺化的聚(4-甲氧基苯乙烯)、磺化的聚(二苯氧基膦嗪)、磺化的环氧乙烷-苯乙烯嵌段共聚物、磺化的苯乙烯-乙烯嵌段共聚物、磺化的聚苊、磺化的聚乙烯基咔唑、磺化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、磺化的苯乙烯-(乙烯/丁烯共聚物)-苯乙烯嵌段共聚物；苯乙烯磺酸酯/马来酸共聚物、苯乙烯磺酸酯/丙烯酸共聚物、苯乙烯磺酸酯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯磺酸酯/丙烯酰基氨甲基丙烷磺酸酯共聚物、苯乙烯磺酸酯/衣康酸共聚物、苯乙烯磺酸酯/乙烯基苯甲酸共聚物；苯乙烯磺酸酯/氯化二烯丙基甲基铵共聚物、苯乙烯磺酸酯/氯化二烯丙基二甲基铵共聚物、苯乙烯磺酸酯/氯化二烯丙基甲基辛基铵共聚物、苯乙烯磺酸酯/烯丙胺共聚物、苯乙烯磺酸酯/乙烯胺共聚物、苯乙烯磺酸酯/氯化乙烯基苄基三甲基铵共聚物；苯乙烯磺酸酯/苯乙烯共聚物、苯乙烯磺酸酯/辛基苯乙烯磺胺共聚物、苯乙烯磺酸酯/?基苯乙烯磺酸酯共聚物、苯乙烯磺酸酯/石胆酸磺酸酯共聚物。
在现在的方法中使用的聚合物可以是线性的，也可以是交联的。例如，通过在多官能团共聚单体的聚合物范围内合并，可以使聚合物交联。适当的多官能团的共聚单体包括二丙烯酸酯、三丙烯酸酯和四丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、二丙烯酰胺、二烯丙基丙烯酰胺、二(甲基丙烯酰胺)、三烯丙胺和烷基铵的离子。
特定的实例包括二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、亚甲基双(甲基丙烯酰胺)、亚甲基双(丙烯酰胺)、1，2-亚乙基双(甲基丙烯酰胺)、1，2-亚乙基双(丙烯酰胺)、1，1-亚乙基双(甲基丙烯酰胺)、1，1-亚乙基双(丙烯酰胺)、四丙烯酸季戊四醇酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯和双酚A二丙烯酸酯。其它适当的多官能团单体包括诸如二乙烯基苯之类的多乙烯基芳烃。交联剂的数量以重量比计，相对于聚合物重量通常介于大约1.0％和大约30％之间，优选按重量计从大约5％到大约25％。
另外，聚合物也可以在聚合之后交联。例如，一部分酸性官能团可以象技术上已知的那样被转化成反应的衍生物。例如，羧酸和磺酸的基团可以与亚硫酰氯反应，分别产生酰基氯和磺酰氯的基团。然后，这些反应基团可以与二胺、二醇或氨基醇(优选氨基和/或羟基基团被诸如C3-C18亚烷基链之类的亚烷基链分开的二胺、二醇或氨基醇)起反应。这种反应导致在给定的聚合物链上形成酯和/或胺的基团，这些基团被链接到在毗邻的聚合物链上的类似的基团上。交联的程度可以受到控制，例如，通过控制转化成反应基团的酸性官能团的份数。
聚合物的分子量不太重要，但是优选适合要用的给药模式，并且允许聚合物到达并且保留在身体的目标区域里面。例如，治疗肠感染的方法应该使用分子量或交联度足够高的聚合物，以便足以部分地或完全阻止从胃肠道到身体的其它部分的吸收。如果打算用于给药的聚合物是直链的，则优选分子量在大约大于1道尔顿和大约100万道尔顿或以上之间变动，例如2,000道尔顿到大约500,000道尔顿，5,000道尔顿到大约150,000道尔顿，或者大约25,000道尔顿到大约100万道尔顿。换言之，分子量可以从大约100,000道尔顿到大约100万道尔顿或介于400,000道尔顿和大约100万道尔顿之间。
现在的方法中使用的聚合物优选本质上不会生物降解的而且不能被吸收的。换句话说，聚合物本质上在生理条件下不破碎成身体组织可吸收的碎片。聚合物优选具有在身体的目标区域(例如，胃肠道)中遇到的条件下本质上呈惰性的不水解的主链。特别优选的聚合物是聚苯乙烯磺酸酯。优选的是分子量介于大约400,000到100万道尔顿(例如，600,000道尔顿)的可溶的未交联的聚苯乙烯磺酸酯。另外，适合这项发明的聚合物主链包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯和聚乙烯亚胺、聚苯乙烯的主链。这项发明的共聚合物可以包含这些主链要素中的至少两个要素的组合。打算用于给药的聚合物也可以是缩聚物，例如聚酰胺或聚酯。
给定聚合物的给药量将在个人的基础上确定，并且将至少部分地通过考虑个人的实情、已知的或怀疑的致病生物体的同一性，待治疗的症状严重性和被寻找的结果来确定。聚合物可以单独给药或者用包含聚合物和一种或多种药物学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物给药。药物组合物还可以非必选地包括诸如抗菌素、消炎剂或止痛剂之类的一种或多种附加药物。
聚合物可以通过供给管借助皮下或其它注射局部给药、静脉给药、口服给药、肠胃道给药、经皮给药或经直肠给药。优选的是聚合物或包含聚合物的药物组合物通过口服给药。聚合物的给药形式(例如，粉末、药片、胶囊、溶液或乳液)将取决于给药的路径。有效治疗剂量的药物可以按单一的剂量或者按一系列被适当的时间间隔(例如，数小时)分开的剂量给药。
就口服而言，聚合物可以按大约0.1到10g/Kg/day、优选1.0到7.0g/Kg/day、更优选2.0到6.6g/Kg/day的剂量给药。
聚合物也可以与选自技术上已知的抗菌素的一种或多种抗微生物制剂结合起来给药。打算用于给药的抗菌素通常是根据技术上已知的致病的微生物的同一性或被怀疑的同一性选定的。例如，如果致病的微生物是C.parvum，可以与聚合物结合给药的一种适当的抗菌素是巴龙霉素。聚合物和抗微生物制剂可以同时给药，例如，按分开用药的方式、或按单一用药的方式、或按用适当的时间间隔分开的顺序。
术语“抗微生物制剂”倾向于包括抗菌剂、抗真菌制剂、杀菌剂和类似的东西。适当的抗微生物制剂技术上是已知的，其中包括异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺乙醇、红霉素、万古霉素、四环素、氯霉素、磺胺、庆大霉素、羟氨苄青霉素、青霉素、链霉素、对氨基水杨酸、甲红霉素、氯苯吩嗪、二甲胺四环素、磺胺、乙硫异烟肼、环丝氨酸、卡那霉素、丁胺卡那霉素、卷曲霉素、紫霉素、对乙酰胺基亚苄基缩氨基硫脲、利福布丁、环丙氟哌酸、氟嗪酸和西洛沙星之类的喹啉衍生物。术语“抗菌剂”包括但不限于微生物为了抑制其它微生物生长而产生的天然的抗生素以及在实验室中合成或改性的具有杀菌活性或制菌活性的制剂，例如，包括诸如羧苄青霉素、氨苄青霉素、邻氯青霉素、苯甲异噁唑青霉素和pieracillin之类药物在内的β-内酰胺类抗菌剂；包括诸如头孢氯、头孢羟唑、头孢唑啉、头孢哌酮、ceftaxime，头孢西丁、头孢他定、头孢三嗪酮(ceftriazone)之类的药物在内的头胞菌素类和其它cephem类制剂；包括诸如亚胺培南和美洛哌平之类的药物在内的1-碳青霉烯类制剂；以及糖蛋白类、大环内酯类、喹诺酮类(例如，萘啶酮酸)、四环素类、氨基糖苷类(例如，庆大霉素和巴龙霉素)的制剂，并且进一步包括抗真菌制剂。一般的说，如果抗菌剂是制菌的，那么它意味着该制剂制止细菌细胞的成长(但不杀死细菌)；如果抗菌剂是杀菌剂，那么它意味着该制剂杀死细菌的细胞(并且可以在杀死细菌之前制止它生长)。
因此，本文中介绍的聚合物和组合物可以在医药中(例如在制造供本文中介绍的治疗和处理使用的药物时)使用。
在一个实施方案中，包含众多酸性官能团侧基的聚合物是与优选包含氨基和/或铵基的阳离子型聚合物结合起来给药。这种类型的适当的聚合物实例是在通过引证在此将其完整地并入的未审的专利申请第08/934,495号中揭示的。适当的阳离子型聚合物可以是线性的或交联的。包含诸如烯丙胺、二烯丙胺、二烯丙基甲基胺、乙烯胺、N-氨烷基丙烯胺、N-氨烷基甲基丙烯胺酸、氨烷基丙烯酸酯、氨烷基甲基丙烯酸酯以及它们的酸性加成盐和单烷基取代的、二烷基取代的和三烷基取代的(季化的)衍生物之类的重复单元或单体的聚合物被包括在内。适当的阳离子型聚合物包括这些重复单元的均聚物和至少包含这些重复单元之一和非必选地包含一个或多个前面讨论过的疏水单体和/或中性亲水单体的共聚物。被赋予酸性官能作用的聚合物和阳离子型聚合物可以按不同的重量比给药并且可以同时给药，例如按单一的用药方式或分开的用药方式或按间隔数分钟或数小时的顺序同时给药。适当的用药和给药方法对于技术上熟练的人可能很容易确定。在一个实施方案中，阴离子型聚合物是聚苯乙烯磺酸酯，而阳离子型聚合物是聚(二烯丙基甲基胺)或一部分重复单元已被烷基取代(例如，用诸如辛基或癸基之类的C4-C12烷基基团取代)的聚(二烯丙基甲基胺)。
这项发明的聚合物可以借助技术上已知的方法制备，例如，通过被赋予酸性官能作用的单体的直接聚合或者通过包含被赋予酸性官能作用的单体和至少一种诸如被赋予酸性官能作用的第二种单体、疏水单体、中性的亲水单体、多官能团交联单体或它们的组合之类的附加的共聚单体的单体混合物的共聚。例如，单体混合物可以采用技术上已知的自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合的方法完成聚合。由于两种或多种单体在反应速率方面的差异，共聚物产品中单体的摩尔比可能不同于在最初的反应混合物中单体的摩尔比。这种反应性差异还可能导致单体沿着聚合物链呈非随机分布。
聚合物还可以通过活化的聚合物上亲核的侧链被合成出来。这种方法将借助具有容易被所需要的侧链取代的不安定的侧链的中间聚合物继续进行。这种类型的适当的聚合物包括与伯胺反应形成N-取代的聚丙烯酰胺的聚(丙烯酰基羟丁二酰亚胺)(pNAS)。另一种具有不安定的侧链的适当的聚合物是在与伯胺反应时也形成N-取代的聚丙烯酰胺的聚(丙烯酸4-硝基苯酯)。
例如，具有包含用酸性官能团取代的酰胺氮原子和用疏水基团取代的酰胺氮原子的聚丙烯酰胺主链的共聚物可以通过用(相对N-丙烯酰基羟丁二酰亚胺单体)不足一个当量的以诸如氨基酸(例如氨基乙酸)的酸性官能团终端的伯胺处理pNAS来进行制备。然后，可以引入疏水基团，其方法是使至少一部分剩余的N-丙烯酰基羟丁二酰亚胺单体与第二种伯胺(例如C2-C20烷基胺)反应。进一步包含中性亲水单体的共聚合物可以这样制备，即使剩余的N-丙烯酰基羟丁二酰亚胺单体与诸如2-氨基乙醇或氨之类东西反应。因此，各种各样的共聚物构成都能通过用不同比率的选定的胺处理活化的聚合物被轻易地得到。
本发明的方法中使用的聚合物也可以通过用酸性官能团赋予前体聚合物酸性官能作用来合成。例如，具有包括芳基基团的侧链的聚合物可以采用已知的生产具有磺酸基团侧基的聚合物的方法磺化。诸如聚乙烯醇和聚烯丙醇之类的包括羟基基团的前体聚合物可以采用已知的方法硫酸化，以形成包含硫酸酯酯基的聚合物。具有酸性官能团和疏水基团两者的聚合物也可以采用这种通用方法来合成。例如，诸如聚苯乙烯之类的乙烯基芳环聚合物的聚合物可以通过与诸如发烟硫酸之类的东西反应形成聚苯乙烯磺酸酯完成磺化。
被赋予酸性官能作用的聚合物可以通过把至少一部分酸性基团转化成诸如亚酰胺或酯之类的酸的衍生物而得到改性。例如，聚苯乙烯磺酸酯可以与以磺酸酯基团为基础以亚化学计量的量的亚硫酰氯反应，借此把一部分磺酸酯基团转化成磺酰氯基团。由此产生的聚合物可以与过量的伯胺反应，以便把磺酰氯基团转化成N-取代的磺胺基团，或者与醇反应，以便把磺酰氯基团转化成磺酸酯酯基。由此产生的聚合物的疏水性可以通过改变N-取代基或酯的功能性和磺酸酯基团向磺胺或磺酸酯酯基转化的转化程度而得以改变。
能用这项发明的方法抑制的致病毒素包括但不限于诸如由包括肺炎链球菌和酿脓链球菌在内的链球菌；包括肠炎沙门氏菌在内的沙门氏菌；包括空肠炎弯曲杆菌在内的弯曲杆菌；包括大肠埃舍利希氏杆菌在内的埃舍利希氏杆菌；包括难辩梭菌和肉毒梭状芽胞杆菌在内的梭状芽胞杆菌；包括金色酿脓葡萄球菌在内的葡萄球菌；包括志贺氏痢疾杆菌在内的志贺氏杆菌；包括绿脓假单胞菌在内的假单胞菌；包括百日咳博德特氏菌在内的博德特氏菌；包括单核细胞增多性李司忒菌在内的李氏杆菌；霍乱孤菌；包括小肠结肠炎耶尔森氏菌在内的耶尔森氏菌；包括侵肺军团菌在内的军团菌属；包括炭疽杆菌在内的芽胞杆菌；螺杆菌；棒状杆菌；放线杆菌；气单胞菌；包括脆弱拟杆菌在内的拟杆菌；包括脑膜炎奈瑟氏菌在内的奈瑟氏菌；诸如粘膜炎摩拉克氏菌之类的摩拉克氏菌和巴斯德氏菌产生的外毒素和/或内毒素之类的毒素。诸如痢疾内变形虫和棘变形虫产生的毒素之类的原生动物毒素和寄生物毒素也被包括在内。
本发明的方法还可以用来抑制病毒的毒素，诸如由轮状病毒、人体免疫缺陷病毒、流行性感冒病毒、脊髓灰质炎病毒、疱疹性口炎病毒、牛痘病毒、腺病毒、软脑(脊)膜病毒、囊膜病毒(例如，sindbis病毒和semlikifores病毒)、副粘病毒、乳突淋瘤病毒产生的毒素。可以用本发明的方法抑制的毒素包括由这些病毒中任何一种病毒产生的病毒孔蛋白分子。可以用本发明的方法抑制的优选的毒素是轮状病毒的NSP4蛋白质。其它可以得到抑制的毒素包括流行性感冒病毒的M2蛋白质、HIV Vpu和gp41蛋白质、小核糖核酸病毒的3A蛋白质、囊膜病毒的6K蛋白质、呼吸道合胞体病毒的SH蛋白质、冠状病毒的D3蛋白质和腺病毒的E5蛋白质。
感染可以是全身感染或局部感染。优选的是感染被局限于口腔、眼睛、包括喉的胃肠道、皮肤和耳朵(例如，耳道和中耳)的一个或多个部位。
给定聚合物的给药量将在个人的基础上确定，并且将至少部分地通过考虑个人的实情、待治疗症状的严重性和被寻找的结果来确定。聚合物可以单独给药或者用包含聚合物、药物学上可接受的载体或稀释剂和非必选的一种或多种附加药物的药物组合物给药。
聚合物可以系统地或非系统地给药，例如，通过皮下或其它注射给药、静脉内给药、局部给药、口服给药、肠胃外给药、经皮给药或经直肠给药。选定的给药路径通常将取决于感染究竟是全身的还是局部的。聚合物的给药形式(例如，粉末、药片、胶囊、溶液或乳液)将取决于它的给药路径。有效治疗剂量的药物可以按一系列被适当的时间间隔(例如，数小时)分开的剂量给药。例如，优选的是聚合物经口腔或局部地通过应用于皮肤、眼睛、诸如口腔粘膜之类的口腔组织或胃肠组织非系统地给药。
在优选的实施方案中，毒素是致病菌株产生的外毒素。大肠埃舍利希氏杆菌(大肠埃舍利希氏杆菌株06H-、0157H7、0143和其它临床隔离种群)和难辩梭菌具有特殊的致病重要性。诸如0157H7之类的引起肠出血的大肠埃舍利希氏杆菌(EHEC)能够引起叫做出血性结肠炎的不发烧的特征性的带血的腹泻。EHEC产生大量的在结构和功能上类似于志滋贺毒素并且被称为类志贺毒素的两种相关的细胞毒素之一或两者(SLT I或SLT II)。人们认为这些类志贺毒素损害肠粘膜，从而导致出血性大肠炎的症状。
在优选的实施方案中，微生物产生的一种或多种毒素是由难辩梭菌生产的。难辩梭菌生产两种毒素，毒素A和毒素B。毒素A是刺激嗜中性粒细胞的渗透和炎症传递介质的释放从而导致分泌流体、改变膜的渗透性和出血性坏死的肠毒素。毒素B是细胞毒素。难辩梭菌与许多与抗菌素相关联的腹泻案例以及大多数假膜大肠炎(一种严重的、可能致命的结肠炎)的案例相关联。难辩梭菌感染的治疗通常包括万古霉素或灭滴灵的给药。在一个实施方案中，待处理的状态是难辩梭菌诱发的肠胃炎，例如与抗菌素相关联的腹泻或假膜性结肠炎。在这个实施方案中，聚合物可以非必选地与至少部分地对难辩梭菌有效的一种或多种抗菌剂(例如，万古霉素和灭滴灵)结合起来给药。
如同本文中使用的那样，与难辩梭菌相关联的腹泻(CDAD)的“治疗”包括那些对CDAD敏感的患者的预防治疗；在CDAD刚发作时的治疗；进行中的CDAD的治疗和对敏感的患者群中复发CDAD的治疗。如同本文中使用的那样，“有效治疗剂量”是足以防止、减小和根除疾病的症状的剂量。
在优选的实施方案中，治疗/预防CDAD的治疗法(该方法导致疾病的预防，发作后疾病的减轻和根除，或疾病复发的预防)包括有效治疗剂量的包含聚苯乙烯磺酸酯，优选包含可溶的未交联的聚苯乙烯磺酸酯，更优选包含分子量介于400,000和100万道尔顿之间、最优选分子量为600,000的可溶的未交联的聚苯乙烯磺酸酯的治疗组合物的给药。尽管不倾向于受任何机制的限制，但是按照本发明的组合物将结合毒素(例如，难辩梭菌产生的毒素)。毒素A是一种刺激嗜中性粒细胞的渗透和炎症传递介质的释放从而导致分泌流体、改变膜渗透性和出血性坏死的肠毒素。毒素B是细胞毒素。人们认为这些毒素对CDAD和其它AAD的症状负有责任。
本发明还设想一种预防性治疗法，该方法包括作为广谱抗菌素疗法的协同治疗方法使用包含聚苯乙烯磺酸酯的治疗组合物。如同本文中使用的那样，“协同治疗方法”意味着两种药物同时给药或间隔数分钟、数小时或数天按顺序给药但以某种方式一起发挥作用提供符合要求的治疗效果的治疗法。
现在将通过下面的实施例进一步具体地介绍这项发明。
实施例2丙烯酸/丙烯酸癸酯(96∶4)的共聚物的合成用二噁烷(200mL)制备丙烯酸(10.0g，133毫摩尔)和丙烯酸癸酯(1.0g，4.71毫摩尔)的溶液。借助快速氮气流从中通过使溶液脱气，然后添加AIBN(0.6g，相对单体总量为5mol％)。使溶液进一步脱气30分钟，然后将反应物加热到70摄氏度维持16小时。将溶液冷却并且倒入乙酸乙酯(600mL)中使之发生沉淀。将乙酸乙酯轻轻地倒出不搅动白色的纤维状产品，然后，用乙酸乙酯(300mL)洗涤该产品，再用己烷(200mL)洗涤。聚合物在真空中干燥，得到9.0g 81％的易碎的白色固体。
实施例3丙烯酸/丙烯酸癸酯(9∶1)的共聚物的合成用二噁烷(200mL)制备丙烯酸(10.0g，133毫摩尔)和丙烯酸癸酯(2.0g，14.41毫摩尔)的溶液。借助快速氮气流从中通过使溶液脱气，然后添加AIBN(0.6g，相对单体总量为5mol％)。使溶液进一步脱气30分钟，然后将反应物加热到70摄氏度维持17小时。将溶液冷却并且倒入乙酸乙酯(600mL)中使之发生沉淀。将乙酸乙酯轻轻地倒出不搅动白色的纤维状产品，然后，用乙酸乙酯(300mL)洗涤该产品，再用己烷(200mL)洗涤。聚合物在真空中干燥，得到9.0g(81％)易碎的白色固体。
丙烯酸和丙烯酸丁酯(10∶3)的共聚物是用同样的方法制成的。
实施例4丙烯酸/丙烯酸癸酯/丙烯酰胺(70∶7.5∶22.5)的三聚物的合成用二噁烷(200mL)制备丙烯酸(10.0g，133毫摩尔)、丙烯酸癸酯(3.0g，14.2毫摩尔)和丙烯酰胺(3.0g，42.2毫摩尔)的溶液。用快速氮气流使溶液脱气之后，添加AIBN(1.3g)。使溶液进一步脱气30分钟，然后将反应物加热到70摄氏度维持17小时。聚合物在反应继续进行时作为纤维状白色固体沉淀。使溶液冷却并且将二噁烷轻轻地倒出。用乙酸乙酯(600mL)洗涤残留物，然后倒掉乙酸乙酯。聚合物最后用己烷(300mL)洗涤并且在真空中干燥。
实施例5丙烯酸/丙烯酸丁酯/丙烯酰胺(60∶15∶25)的三聚物的合成用二噁烷(200mL)制备丙烯酸(10.0g，133毫摩尔)、丙烯酸丁酯(4.0g，31.4毫摩尔)和丙烯酰胺(4.0g，56.3毫摩尔)的溶液。用快速氮气流使溶液脱气之后，添加AIBN(1.3g)。使由此产生溶液进一步脱气30分钟，然后加热到70摄氏度维持17小时。在反应进行时，聚合物作为纤维状白色固体沉淀。使溶液冷却并且将二噁烷轻轻地倒出。将聚合物用乙酸乙酯(600mL)洗涤，然后用己烷(300mL)洗涤并且在真空中干燥。
实施例6丙烯酸和丙烯酸癸酯(10∶2)的共聚物的合成用二噁烷(300mL)制备丙烯酸(10.0g，133毫摩尔)和丙烯酸癸酯(5.64g，26.6毫摩尔)的溶液。用快速氮气流使溶液脱气之后，添加AIBN(0.8g)。使由此产生的溶液进一步脱气30分钟，然后将反应混合物加热到70摄氏度维持16小时。将溶液冷却后添加到乙酸乙酯(600mL)中。将乙酸乙酯轻轻地倒出不搅动由此产生的纤维状白色产品。然后，将该产品用二噁烷(150mL)再次溶解，用乙酸乙酯(500mL)使之沉淀，过滤后用冷的己烷(300mL)洗涤并且在真空中干燥。
实施例72％交联的聚(乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯)凝胶的制备聚(乙二醇丙烯酸磷酸酯)是这样制备的，即在乙醇/水(50/50)中用大约1mol％的AIBN作为引发剂使乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯(29.4毫摩尔，6.178g)与二乙烯基苯(“DVB”)(0.926毫摩尔，0.1319g)聚合。将由此产生的弹性凝胶在两个50mL的离心管中被分成两个部分，然后用总量大约为120mL的乙醇洗涤4次。凝胶在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥过夜。将干燥的凝胶碾碎、过筛，再在50mL的离心管中用水洗涤3次。凝胶再次在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥过夜。
实施例8磺化的聚苯乙烯凝胶的制备聚苯乙烯凝胶是利用大约1mol％的AIBN作为引发剂使苯乙烯与二乙烯基苯在甲苯中聚合制备的，具体作法如下
聚苯乙烯凝胶(6％DVB)将苯乙烯(282毫摩尔，3.23mL)添加到装有隔膜帽(septumcap)的40mL的小瓶中。添加甲苯(5mL)，然后将溶液脱气15分钟。制备AIBN溶液(将0.9852g AIBN溶解在10mL甲苯中)，并且将0.5mL添加到上述溶液中。使溶液进一步脱气5分钟，然后在60摄氏度下保持21小时。由此产生的无色透明的凝胶在50mL的离心管中用乙醇洗涤5次，并且在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥过夜。
具有下述交联水平的聚苯乙烯凝胶也是采用这种方法制备的4％DVB；2％DVB；1.5％DVB；1％DVB和0.5％DVB。
聚苯乙烯凝胶的磺化将干燥的聚苯乙烯凝胶转移到40mL的玻璃瓶中。添加浓硫酸(10mL)，然后将混合物在100摄氏度下加热1小时。由此产生的溶胀的棕色凝胶被冷却到室温并且用甲醇彻底地洗涤直到pH值为4-5。凝胶在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥过夜。然后，将干燥的凝胶用咖啡豆磨具碾碎，转移到50mL的离心管中，用水洗涤几次。
实施例9磺化的聚2-乙烯基萘凝胶的制备聚2-乙烯基萘凝胶是利用大约1mol％的AIBN作为引发剂使2-乙烯基萘与二乙烯基苯在甲苯中聚合制备的，具体作法如下
聚2-乙烯基萘凝胶(2％DVB)将2-乙烯基萘(29.4毫摩尔，4.534g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.46微升)添加到装有隔膜帽的40mL的小瓶中。添加甲苯(10mL)，然后将溶液加热以使单体溶解。将溶液脱气15分钟。制备AIBN溶液(将0.9852g AIBN溶解在10mL甲苯中)，并且将0.5mL添加到聚合溶液中。使溶液进一步脱气5分钟，然后在60摄氏度下保持21小时。由此产生的棕色透明的凝胶借助重力过滤用乙醇(总量2升)洗涤，并且在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥两天。
聚2-乙烯基萘凝胶的磺化将干燥的聚2-乙烯基萘凝胶转移到40mL的玻璃瓶中。添加浓硫酸(10mL)，然后将混合物在100摄氏度下加热1小时。由此产生的溶胀的棕色凝胶被冷却到室温并且借助重力过滤用甲醇彻底地洗涤直到pH值为4-5。凝胶再用水洗涤几次。凝胶在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥两天。
实施例10磺化的聚4-乙烯基联苯凝胶的制备聚4-乙烯基联苯凝胶是利用大约1mol％的AIBN作为引发剂使4-乙烯基联苯与二乙烯基苯在甲苯中聚合制备的，具体作法如下聚4-乙烯基联苯凝胶(2％DVB)将4-乙烯基联苯(29.4毫摩尔，5.299g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.46微升)添加到装有隔膜帽的40mL的小瓶中。添加甲苯(10mL)，然后将溶液加热以使单体溶解。将溶液脱气15分钟。制备AIBN溶液(将0.9852g AIBN溶解在10mL甲苯中)，并且将0.5mL添加到聚合溶液中。使溶液进一步脱气5分钟，然后在60摄氏度下保持21小时。由此产生的棕色透明的凝胶借助重力过滤用乙醇(总量2升)洗涤，并且在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥两天。
2％交联的聚4-乙烯基联苯凝胶的磺化将干燥的聚4-乙烯基联苯凝胶转移到40mL的玻璃瓶中。添加浓硫酸(10mL)，然后将混合物在100摄氏度下加热1小时。由此产生的溶胀的棕色凝胶被冷却到室温并且借助重力过滤用甲醇彻底地洗涤直到pH值为4-5。凝胶再次用水洗涤几次。然后在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥两天。实施例11苯乙烯磺酸盐与苯乙烯N-辛基磺胺的共聚物的制备将聚苯乙烯磺酸钠(114.9毫摩尔，20g)分散在N，N-二甲基甲酰胺(“DMF”，100mL，无水的)中。添加亚硫酰氯(114.9毫摩尔，9.95mL)，然后将混合物在60摄氏度下加热16小时。将混合物泼到冰上，并且用50％NaOH(水溶液)中和到pH值大约为6.5。溶液通过SpectraPor 6-8K MWCO透析管道系统用4次3加仑的去离子水透析，直到透析液的电导率达到0.00mS/cm。将样品冷冻干燥，得到白色粉末。
聚(苯乙烯磺酸盐)w/10mol％辛基磺酰胺聚苯乙烯磺酸钠(114.9毫摩尔，20g)被分散在DMF(100mL，无水的)中。添加亚硫酰氯(114.9毫摩尔，9.95mL)，然后将混合物在60摄氏度下加热16小时。添加辛基胺(11.486毫摩尔，1.8980mL)，并且将混合物在室温下搅拌5.5小时。然后将混合物泼到冰上，并且用50％NaOH(水溶液)中和到pH值为6.1。溶液通过SpectraPor 6-8K MWCO透析管道系统用4次3加仑的去离子水透析，直到透析液的电导率达到0.00mS/cm。将样品冷冻干燥，得到白色粉末。
聚(苯乙烯磺酸盐)w/20mol％辛基磺酰胺聚苯乙烯磺酸钠(114.9毫摩尔，20g)被分散在DMF(100mL，无水的)中。添加亚硫酰氯(114.9毫摩尔，9.95mL)，然后将混合物在60摄氏度下加热16小时。添加辛基胺(22.97毫摩尔，3.7967mL)，并且将混合物在室温下搅拌5.5小时。然后将混合物泼到冰上，并且用50％NaOH(水溶液)中和到pH值为6.7。溶液通过SpectraPor 6-8K MWCO透析管道系统用3加仑新鲜的去离子水透析4次，直到透析液的电导率达到0.00mS/cm。将样品冷冻干燥，得到白色粉末。
聚(苯乙烯磺酸盐)w/30mol％辛基磺酰胺聚苯乙烯磺酸钠(114.9毫摩尔，20g)被分散在DMF(100mL，无水的)中。添加亚硫酰氯(114.9毫摩尔，9.95mL)，然后将混合物在60摄氏度下加热16小时。添加辛基胺(34.457毫摩尔，5.6850mL)，并且将混合物在室温下搅拌5.5小时。然后将混合物泼到冰上，并且用50％NaOH(水溶液)中和到pH值为6.5。溶液通过SpectraPor 6-8K MWCO透析管道系统用4次3加仑的去离子水透析，直到透析液的电导率达到0.00mS/cm。将样品冷冻干燥，得到白色粉末。
聚(苯乙烯磺酸盐)w/40mol％辛基磺酰胺聚苯乙烯磺酸钠(114.9毫摩尔，20g)被分散在DMF(100mL，无水的)中。添加亚硫酰氯(114.9毫摩尔，9.95mL)，然后将混合物在60摄氏度下加热16小时。添加辛基胺(55.131毫摩尔，7.5934mL)，并且将混合物在室温下搅拌5.5小时。然后将混合物泼到冰上，并且用50％NaOH(水溶液)中和到pH值为6.7。溶液通过SpectraPor 6-8K MWCO透析管道系统用4次3加仑的去离子水透析，直到透析液的电导率达到0.00mS/cm。将样品冷冻干燥，得到白色粉末。
实施例12聚苯乙烯磺酸钙盐的合成把2g的聚4-苯乙烯磺酸钠和100mL的去离子水添加到500mL的圆底三颈瓶中。将混合物搅拌几分钟直到获得均匀的溶液。将6.46mL 0.225M的CaCl2溶液添加到这种聚合物溶液中。将反应混合物在室温下搅拌15小时。使用截止分子量为3K的过滤器通过膜渗浓集将反应混合物净化。然后，溶液在70摄氏度的鼓风烘箱中干燥24小时，得到1.4g米黄色固体。实施例13苯乙烯磺酸酯与疏水共聚单体的交联共聚物的制备聚苯乙烯磺酸酯/疏水物的凝胶是通过以二乙烯基苯(2％)或N，N′-亚甲基双丙烯酰胺(8％)作为交联剂使苯乙烯磺酸酯与丙烯酰胺。丁基丙烯酰胺、癸基丙烯酰胺或苯乙烯共聚制备的，具体作法如下聚苯乙烯磺酸酯凝胶(2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(29.4毫摩尔，5.119g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在10mL乙醇和10mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯与丙烯酰胺的共聚凝胶(75mol％∶23mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、丙烯酰胺(6.90毫摩尔，0.490g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在10mL乙醇和10mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯与丁基丙烯酰胺的共聚凝胶(75mol％∶23mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、丁基丙烯酰胺(6.90毫摩尔，0.878g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在15mL乙醇和5mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺/丁基丙烯酰胺的凝胶(75mol％∶11.5mol％∶11.5mole％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、丙烯酰胺(3.45毫摩尔，0.245g)、丁基丙烯酰胺(3.45毫摩尔，0.439g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在15mL乙醇和5mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成淡黄色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/癸基丙烯酰胺的凝胶(75mol％∶23mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、癸基丙烯酰胺(6.90毫摩尔，1.458g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在15mL乙醇和5mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成乳黄色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺/癸基丙烯酰胺的凝胶(75mol％∶11.5mol％∶11.5mole％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、丙烯酰胺(3.45毫摩尔，0.245g)、癸基丙烯酰胺(3.45毫摩尔，0.729g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在15mL乙醇和5mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成乳黄色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/苯乙烯的共聚凝胶(75mol％∶23mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、苯乙烯(6.90毫摩尔，0.7906mL)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在10mL乙醇和10mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺/苯乙烯的共聚凝胶(75mo1％∶11.5mol％∶11.5mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(22.5毫摩尔，3.918g)、丙烯酰胺(3.45毫摩尔，0.245g)、苯乙烯(3.45毫摩尔，0.3953mL)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在10mL乙醇和10mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺的共聚凝胶(50mol％∶48mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(15.0毫摩尔，2.612g)、丙烯酰胺(14.4毫摩尔，1.024g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在5mL乙醇和15mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺/丁基丙烯酰胺的共聚凝胶(50mol％∶24mol％∶24mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(15.0毫摩尔，2.612g)、丙烯酰胺(7.2毫摩尔，0.512g)、丁基丙烯酰胺(7.2毫摩尔，0.916g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在5mL乙醇和15mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺/苯乙烯的共聚凝胶(50mol％∶24mol％∶24mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(15.0毫摩尔，2.612g)、丙烯酰胺(7.2毫摩尔，0.512g)、苯乙烯(7.2毫摩尔，0.8250mL)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在10mL乙醇和10mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
聚苯乙烯磺酸酯/丙烯酰胺的共聚凝胶(25mol％∶73mol％∶2％被交联)在装有隔膜帽的40mL小瓶中将聚苯乙烯磺酸酯(7.5毫摩尔，1.306g)、丙烯酰胺(21.9毫摩尔，1.557g)和二乙烯基苯(0.6毫摩尔，85.5微升)溶解在5mL乙醇和15mL水中。借助通过溶液鼓泡的氮气使溶液脱气，并且将1mol％AIBN溶液添加进去。聚合溶液被进一步脱气，并且在60摄氏度的加热反应器中放置18小时。形成无色透明的凝胶。
所有的样品都通过在两个50mL的离心管中把凝胶分裂成两个部分进行净化。凝胶至少用乙醇洗涤3次，或者洗涤到上层清液变成无色透明的。所用的乙醇的总体积大体上在75mL和100mL之间，取决于凝胶的溶胀指数。凝胶在60摄氏度的鼓风烘箱中干燥两天。
凝胶用咖啡豆磨具碾碎，并且通过140目、230目筛网筛分。将0.5-1g的140-230目的凝胶颗粒样品放在50mL的离心管中用水洗涤3次。一些样品吸收本领高，不得不在多个离心管上分裂。一般地说，每个管里的材料都用总量为20-80mL的水洗涤。然后，样品用MeOH洗涤1次，用离心机分离，轻轻地滗掉液体，在70摄氏度下干燥两天。凝胶是用总量为20-80mL的水洗涤的。
实施例14聚磺酸4-乙烯基联苯酯的制备4-乙烯基联苯的聚合将4-乙烯基联苯(166.4毫摩尔，30g)添加到配备了回流冷凝器、J-Kem热电偶和隔膜的500mL的圆底三颈瓶中。添加甲苯(60mL)，并且让溶液脱气1小时。添加AIBN(1mol％，0.294毫摩尔，0.2733g)，并且让溶液进一步脱气15分钟。聚合混合物在60℃下加热21小时。由此产生的褐色透明溶液被倒进2L的甲醇中，并且被搅拌几小时。棕色的细粉末被过滤出来，并且用500mL新鲜的甲醇洗涤3次，然后在70℃的鼓风烘箱中干燥过夜。得到棕色的细粉末(28.02g，93.40％的得率)。
聚4-乙烯基联苯的磺化将聚2-乙烯基联苯与浓硫酸(100mL)混合，并且在100℃下加热8小时。混合物最终变成粘稠的棕色透明的溶液。聚合物溶液被倒在冰上，并且用50％NaOH水溶液中和到pH值为6.4。该溶液用5L新鲜的去离子水通过截止分子量为3.5K的透析膜透析4次。透析液的电导率小于0.1mS/cm。在旋转蒸发器上通过蒸馏将水除去，得到薄片状褐色透明的固体。
实施例15聚磺酸2-乙烯基萘酯的制备2-乙烯基萘的聚合将2-乙烯基萘(194.5毫摩尔，30g)添加到配备了回流冷凝器、J-Kem热电偶和隔膜的500mL的圆底三颈瓶中。添加甲苯(60mL)并且让溶液脱气1小时。添加AIBN(1mol％，0.294毫摩尔，0.3195g)，并且让溶液进一步脱气15分钟。聚合混合物在60℃下加热21小时。由此产生的褐色透明溶液被倒进2L的甲醇中，并且被搅拌几小时。棕色的细粉末被过滤出来，并且用500mL新鲜的甲醇洗涤3次，然后在70℃的鼓风烘箱中干燥过夜。得到棕色的细粉末(28.45g，94.83％的得率)。
聚2-乙烯基萘的磺化将聚2-乙烯基萘与浓硫酸(100mL)混合，并且在100℃下加热8小时。混合物最终变成粘稠的棕色透明的溶液。聚合物溶液被倒在冰上，并且用50％NaOH水溶液中和到pH值为6.4。该溶液用5L新鲜的去离子水通过截止分子量为3.5K的透析膜透析4次。透析液的电导率小于0.1mS/cm。在旋转蒸发器上通过蒸馏将水除去，得到薄片状褐色透明的固体。
实施例164-苯乙烯磺酸钠与(-)-孟基-4-苯乙烯磺酸酯的共聚物，5％(-)-薄荷醇在室温下边搅拌边将亚硫酰氯(17.3g，0.145摩尔)添加到用300mL无水DMF配制的聚4-苯乙烯磺酸钠(30.0g，0.145摩尔磺酸盐)的混合物中。添加是缓慢地进行的，从而保证温度不升高到50℃以上。继续搅拌过夜，然后将三分之一的反应混合物用吡啶(0.764g，00966摩尔)处理。在室温下搅拌2.5小时之后，添加(-)-孟醇(0.375g，0.00240摩尔)，由此产生的反应混合物在室温下搅拌过夜，然后在50℃下搅拌3小时。然后，将混合物慢慢地倒入包含碳酸氢钠(5g)的1立升的水中。在完成添加之后，把更多的碳酸氢钠添加进去，直到停止起泡和pH值呈中性。彻底地透析之后用空气流干燥，得到白色的固体。
实施例164-苯乙烯磺酸钠/石胆酸/4-苯乙烯磺酸酯的共聚物，5％石胆酸在室温下边搅拌边将亚硫酰氯(17.3g，0.145摩尔)添加到用300mL无水DMF配制的聚4-苯乙烯磺酸钠(30.0g，0.145摩尔磺酸盐)的混合物中。添加是缓慢地进行的，从而保证温度不升高到50℃以上。继续搅拌过夜，然后将三分之一的反应混合物用吡啶(0.764g，00966摩尔)处理。在室温下搅拌2.5小时之后，添加石胆酸(0.904g，0.00240摩尔)，由此产生的反应混合物在室温下搅拌过夜，然后在50℃下搅拌3小时。然后，将混合物慢慢地倒入包含碳酸氢钠(5g)的1立升的水中。在完成添加之后，把更多的碳酸氢钠添加进去，直到停止起泡和pH值呈中性。彻底地透析之后用空气流干燥，得到白色的固体。
如同前面介绍的那样，仓鼠的体内鉴定也被用于评估下述聚合物的功效，如表1所示。
实施例18带40％灭滴灵的聚3-苯乙烯磺酸钠在使用磁性搅拌板的3立升的塑料桶中将聚4-苯乙烯磺酸钠(160-246-001，25g)溶解到去离子水(500mL)中。在独立的尺寸适当的大口