JP2001278914A - Fluorescence marked polycarboxylic acid and production method thereof - Google Patents
Fluorescence marked polycarboxylic acid and production method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光標識化ポリカ
ルボン酸及びその製造方法に関するものである。[0001] The present invention relates to a fluorescently labeled polycarboxylic acid and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ポリアクリル酸やポリマレイン酸に代表
されるポリカルボン酸類は、多くの水性系において、幅
広く用いられている。例えば、スケール防止剤、スラッ
ジ分散剤、防食剤としての機能を利用して、冷却水やボ
イラー水に添加されているほか、逆浸透膜装置用、砂糖
精製用、紙製造用、地熱プロセス用、油井用の水処理添
加剤として使用されている。また、凝集剤として用水・
排水処理システムで用いられているほか、洗剤添加剤、
抗皮膜形成剤としても用いられている。これらの用途分
野において、ポリカルボン酸類は上記の機能（スケール
防止、スラッジ等の分散、防食、凝集等）を発揮させる
ために系内に添加されているが、多くの場合、その機能
を十分に発揮させるためには、ポリカルボン酸濃度に下
限値もしくは最適値が存在するため、系中のポリカルボ
ン酸の濃度を適切に管理する必要があった。しかし、大
多数の用途においては、系中のポリカルボン酸の濃度が
かなり低濃度であるため、簡便な検出方法がなく、従来
は煩雑な手動分析法である比色法や比濁法により検出を
行ってきた。これらの方法は自動化が困難なため、検出
に多くの時間とコストがかかり、適切な濃度管理に支障
をきたしていた。2. Description of the Related Art Polycarboxylic acids represented by polyacrylic acid and polymaleic acid are widely used in many aqueous systems. For example, it is added to cooling water and boiler water by using its functions as a scale inhibitor, a sludge dispersant, and an anticorrosion agent, as well as for reverse osmosis membrane devices, sugar purification, paper manufacturing, geothermal processes, Used as a water treatment additive for oil wells. In addition, water as coagulant
In addition to being used in wastewater treatment systems, detergent additives,
It is also used as an anti-film-forming agent. In these fields of application, polycarboxylic acids are added to the system to exhibit the above functions (prevention of scale, dispersion of sludge, corrosion prevention, aggregation, etc.). In order to exert the effect, it is necessary to appropriately control the concentration of the polycarboxylic acid in the system since there is a lower limit or an optimum value for the concentration of the polycarboxylic acid. However, in most applications, since the concentration of polycarboxylic acid in the system is quite low, there is no simple detection method, and detection is conventionally performed by colorimetry or turbidimetry, which is a complicated manual analysis method. I went. Since these methods are difficult to automate, detection requires a lot of time and cost, and hinders appropriate concentration control.
【０００３】そこで、これらの問題点を解決する方法の
一つとして、有機蛍光団を蛍光プローブとして導入した
ポリカルボン酸を合成し、蛍光分析法によりポリカルボ
ン酸を比較的簡便に検出する方法が提案されている（特
開平４−２３３９１８号公報）。しかし、この方法で
は、ポリカルボン酸主鎖に極めて近い位置に有機蛍光団
が導入されてしまうため、蛍光強度がポリカルボン酸主
鎖の影響を受け易く、外的要因（ｐＨ、共存イオン等）
により蛍光強度が変動し易いといった問題点を有してい
た。この欠点を改良する方法として、先に本発明者等は
ポリカルボン酸主鎖から離れた位置に有機蛍光団を導入
した蛍光標識化ポリカルボン酸及びその製造方法につい
て提案した（特願平１１−１２１０８５号）。しかし、
この方法は、反応工程数が多く、煩雑な合成操作が必要
であるといった欠点を有していた。Therefore, as one of the methods for solving these problems, a method of synthesizing a polycarboxylic acid having an organic fluorophore introduced as a fluorescent probe and detecting the polycarboxylic acid relatively easily by a fluorescence analysis method is known. It has been proposed (JP-A-4-233918). However, in this method, since the organic fluorophore is introduced at a position very close to the polycarboxylic acid main chain, the fluorescence intensity is easily affected by the polycarboxylic acid main chain, and external factors (pH, coexisting ions, etc.)
, The fluorescence intensity tends to fluctuate. As a method for remedying this drawback, the present inventors have previously proposed a fluorescent-labeled polycarboxylic acid having an organic fluorophore introduced at a position away from the polycarboxylic acid main chain, and a method for producing the same (Japanese Patent Application No. Hei 11-1999). No. 121855). But,
This method has the disadvantage that the number of reaction steps is large and complicated synthesis operations are required.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解決した、蛍光分析法により検出可能な蛍光
標識化ポリカルボン酸及びその製造方法を提供するもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a fluorescence-labeled polycarboxylic acid which can be detected by a fluorescence analysis method and a method for producing the same.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記式
（Ｉ）で示される蛍光標識化モノマ−単位をポリカルボ
ン酸を構成する全てのモノマ−単位に対して０．１〜２
０モル％含む水溶性の蛍光標識化ポリカルボン酸を提供
するものである。That is, the present invention provides a fluorescent-labeled monomer unit represented by the following formula (I) in an amount of 0.1 to 2 relative to all monomer units constituting a polycarboxylic acid.
The present invention provides a water-soluble fluorescently labeled polycarboxylic acid containing 0 mol%.
【化２】 （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基であり、Ｘは
有機蛍光団を含む有機基である。）Embedded image (In the formula, R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms, and X is an organic group containing an organic fluorophore.)
【０００６】本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸は、ポ
リカルボン酸主鎖から離れた位置に有機蛍光団を導入し
た蛍光標識化ポリカルボン酸であり、その製造方法にお
いて反応工程数が少なく、簡便に製造できることを特徴
とする。The fluorescent-labeled polycarboxylic acid of the present invention is a fluorescent-labeled polycarboxylic acid having an organic fluorophore introduced at a position away from the main chain of the polycarboxylic acid. It is characterized in that it can be manufactured.
【０００７】また、本発明は、下記３工程の反応により
ポリカルボン酸に有機蛍光団を含む有機基を導入するこ
とを特徴とする蛍光標識化ポリカルボン酸の製造方法を
提供するものである。 （１）ポリカルボン酸と下記式（II）で示される化合物
とを反応させる工程。 （ＨＲ１Ｎ−Ｒ−Ｓ−）２ （II） （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基である。） （２）ポリカルボン酸に導入されたジスルフィド基を還
元し、メルカプト基を生成する工程。 （３）メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含
む有機化合物とメルカプト基が導入されたポリカルボン
酸を反応させる工程。The present invention also provides a method for producing a fluorescently labeled polycarboxylic acid, which comprises introducing an organic group containing an organic fluorophore into a polycarboxylic acid by the following three steps. (1) A step of reacting a polycarboxylic acid with a compound represented by the following formula (II). (HR 1 N—R—S—) 2 (II) wherein R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms. (2) A step of reducing a disulfide group introduced into the polycarboxylic acid to generate a mercapto group. (3) A step of reacting an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group with a polycarboxylic acid into which the mercapto group has been introduced.
【０００８】また、本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸
は、下記２工程の反応によりポリカルボン酸に有機蛍光
団を含む有機基を導入することを特徴とする蛍光標識化
ポリカルボン酸の製造方法をも提供するものである。 （１）ポリカルボン酸と下記式 (III)で示される化合物
とを反応させる工程。 ＨＲ１Ｎ−Ｒ−ＳＨ (III) （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基である。） （２）メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含
む有機化合物とメルカプト基が導入されたポリカルボン
酸を反応させる工程。Further, the method for producing a fluorescent-labeled polycarboxylic acid according to the present invention comprises introducing an organic group containing an organic fluorophore into the polycarboxylic acid by the following two-step reaction. Is also provided. (1) A step of reacting a polycarboxylic acid with a compound represented by the following formula (III). HR 1 N—R—SH (III) (wherein R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms). A step of reacting an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group with a polycarboxylic acid into which the mercapto group has been introduced.
【０００９】式（Ｉ）、式（II）及び式(III) 中のＲ
は、炭素数１〜２４の有機基である。ここで言う有機基
とは、炭化水素基、または、酸素、窒素、硫黄、燐、ハ
ロゲン等のヘテロ原子を含有している置換基又はハロゲ
ン原子で置換された炭化水素基を指す。上記炭化水素基
の具体例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、
テトラメチレン等のアルキレン基や、シクロペンチレ
ン、シクロヘキシレン、ｐ−メンチレン、ビシクロウン
デシレン、スピロオクチレン等の脂環式炭化水素基や、
フェニレン基、ナフタレン基等の芳香族炭化水素基等が
挙げられる。これらの中で、好ましい有機基はアルキレ
ン基であり、その炭素数は２以上が好ましい。R in formulas (I), (II) and (III)
Is an organic group having 1 to 24 carbon atoms. The organic group mentioned here refers to a hydrocarbon group or a substituent containing a hetero atom such as oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus, or halogen, or a hydrocarbon group substituted with a halogen atom. Specific examples of the hydrocarbon group include methylene, ethylene, propylene,
Alkylene groups such as tetramethylene, cyclopentylene, cyclohexylene, p-menthylene, bicycloundecylene, alicyclic hydrocarbon groups such as spirooctylene,
And aromatic hydrocarbon groups such as phenylene group and naphthalene group. Among these, a preferred organic group is an alkylene group, and the number of carbon atoms is preferably 2 or more.
【００１０】上記式（Ｉ）中のＸは、有機蛍光団を含む
有機基であり、有機蛍光団としては、単核芳香環、多核
芳香環もしくはヘテロ原子を含む複素芳香環等が挙げら
れる。また、ここで言う有機基とは、炭化水素基や、酸
素、窒素、硫黄、燐、ハロゲン等のヘテロ原子を含有し
ている置換基又はハロゲン原子で置換された炭化水素基
を指す。このような有機蛍光団を含む有機基の具体例と
しては、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、トリ
チル基、ナフチル基、アントラニル基、ピレニル基、１
−（ジメチルアミノ）−５−ナフタレンスルホニル基
（この置換基を「ダンシル」とも称するので、以下「１
−（ジメチルアミノ）−５−ナフタレンスルホニル」を
「ダンシル」と略称する）、ダンシルアジリジル基、４
−ジメチルアミノアゾベンゼン−４−スルホニル基（こ
の置換基を「ダブシル」とも称する）、イソインドリル
基、ビマニル基、アミノナフタレンスルホン酸やフルオ
レセインやエオシンのヨードアセトアミド誘導体の残
基、アニリノナフタレンやクマリンやピレンのマレイミ
ド誘導体の残基等が挙げられる。これらの中で好ましい
有機基としては、ダンシルアジリジル基、イソインドリ
ル基、ビマニル基、アミノナフタレンスルホン酸やフル
オレセインやエオシンのヨードアセトアミド誘導体の残
基が挙げられる。これらは、蛍光強度が高く水中での安
定性に優れるために好ましい。X in the above formula (I) is an organic group containing an organic fluorophore, and examples of the organic fluorophore include a mononuclear aromatic ring, a polynuclear aromatic ring, and a heteroaromatic ring containing a hetero atom. Further, the organic group referred to herein means a hydrocarbon group, a substituent containing a hetero atom such as oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus, and halogen, or a hydrocarbon group substituted with a halogen atom. Specific examples of the organic group containing such an organic fluorophore include a phenyl group, a benzyl group, a phenethyl group, a trityl group, a naphthyl group, an anthranyl group, a pyrenyl group, and
-(Dimethylamino) -5-naphthalenesulfonyl group (this substituent is also called "dansyl",
-(Dimethylamino) -5-naphthalenesulfonyl "is abbreviated as" dansyl "), a dansyl aziridyl group, 4
-Dimethylaminoazobenzene-4-sulfonyl group (this substituent is also referred to as "dabcyl"), isoindolyl group, bimanyl group, residue of aminonaphthalenesulfonic acid, iodoacetamide derivative of fluorescein or eosin, anilinonaphthalene, coumarin or pyrene And the like of the maleimide derivative. Among these, preferred organic groups include dansyl aziridyl group, isoindolyl group, bimanyl group, aminonaphthalenesulfonic acid, and residues of iodoacetamide derivatives of fluorescein and eosin. These are preferred because of their high fluorescence intensity and excellent stability in water.
【００１１】本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸は、上
記式（Ｉ）で示される蛍光標識化モノマー単位をポリカ
ルボン酸を構成する全てのモノマー単位に対して０．１
〜２０モル％含むことが必要である。蛍光標識化モノマ
ー単位が０．１モル％未満であると、蛍光強度が低下
し、低濃度でのポリカルボン酸の定量が困難となるため
好ましくない。一方、蛍光標識化モノマー単位が２０モ
ル％を超えると、ポリカルボン酸が本来有していた卓越
した機能が低下したり消失してしまうために好ましくな
い。The fluorescent-labeled polycarboxylic acid of the present invention comprises the fluorescent-labeled monomer unit represented by the above formula (I) in an amount of 0.1 to all monomer units constituting the polycarboxylic acid.
-20% by mole. When the amount of the fluorescently labeled monomer unit is less than 0.1 mol%, the fluorescence intensity is reduced, and it becomes difficult to quantify the polycarboxylic acid at a low concentration. On the other hand, if the content of the fluorescently labeled monomer unit exceeds 20 mol%, the excellent functions originally possessed by the polycarboxylic acid are undesirably reduced or lost.
【００１２】本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸を構成
する蛍光標識化モノマー単位以外のモノマー単位として
は、カルボン酸基やカルボン酸無水物基及び不飽和二重
結合を有するモノマー単位が挙げられる。その若干の例
としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、ク
ロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマ
ル酸、シトラコン酸、１，２，３，６−テトラヒドロフ
タル酸及びそれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アンモニウム塩や、マレイン酸無水物、１，２，
３，６−テトラヒドロフタル酸無水物、３，６−エポキ
シ−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物、５
−ノルボルネン−２，３−ジカルボン無水物、ビシクロ
［２．２．２］−５−オクテン−２，３−ジカルボン酸
無水物、３−メチル−１，２，６−テトラヒドロフタル
酸無水物、２−メチル−１，３，６−テトラヒドロフタ
ル酸無水物等が挙げられる。The monomer units other than the fluorescently labeled monomer units constituting the fluorescently labeled polycarboxylic acid of the present invention include a monomer unit having a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group and an unsaturated double bond. Some examples are acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, mesaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid and their alkali metals. Salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, maleic anhydride,
3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 5
-Norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, bicyclo [2.2.2] -5-octene-2,3-dicarboxylic anhydride, 3-methyl-1,2,6-tetrahydrophthalic anhydride, 2 -Methyl-1,3,6-tetrahydrophthalic anhydride and the like.
【００１３】また、上記以外のモノマ−単位として、重
合体が水溶性である限り、カルボン酸基は含まないが不
飽和二重結合を有するモノマー単位を含んでもよい。こ
れらの若干の例としては、アクリル酸又はメタクリル酸
のＣ１〜Ｃ４アルキルエステル（具体例としては、メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート
等）、アクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキ
ルエステル（具体例としては、ヒドロキシエチルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシ
エチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート等）、その他のアクリル酸またはメタクリル酸のエ
ステル（具体例としては、アクリル酸２−スルホエチ
ル、アクリル酸３−スルホプロピル、アクリル酸２−ス
ルファートエチル、２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル
アクリレート、メタクリル酸２−スルホエチル、メタク
リル酸３−スルホプロピル、メタクリル酸２−スルファ
ートエチル、メタクリル酸ホスホエチル、エチレングリ
コールジアクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート等）、無置換及び置換（メタ）アクリルアミ
ド（具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、３−Ｎ，
Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、アクリル
アミドグリコール酸等）、（メタ）アクリロニトリル
（具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル）、スルホン酸基含有モノマー（具体例としては、
アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、ｐ−スチレンス
ルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンス
ルホン酸、メタリルスルホン酸、１−アリルオキシ−２
−ヒドロキシプロピルスルホン酸等）、ホスホン酸基含
有単量体（具体例としては、アリルホスホン酸、ビニル
ホスホン酸等）、その他のモノマー（具体例としては、
アリルアルコール、２−ビニルピリジン、４−ビニルピ
リジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミ
ド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイミダゾー
ル、Ｎ−ビニルイミダゾリン、２−ビニルイミダゾー
ル、２−ビニルイミダゾリン、Ｎ−アクリロイルモルホ
リン、アクロレイン、ジアリルフタレート、酢酸ビニ
ル、スチレン等）や上記モノマー単位のアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等が挙げられ
る。Further, as long as the polymer is water-soluble, the monomer unit other than the above may contain a monomer unit which does not contain a carboxylic acid group but has an unsaturated double bond. Some examples of these include C 1 -C 4 alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid (for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
Butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, etc.), hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid (specific examples include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate), and other esters of acrylic acid or methacrylic acid (Specific examples include 2-sulfoethyl acrylate, 3-sulfopropyl acrylate, 2-sulfatoethyl acrylate, 2-N, N-dimethylaminoethyl acrylate, 2-sulfoethyl methacrylate, 3-sulfopropyl methacrylate , 2-sulfatoethyl methacrylate, phosphoethyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, etc.), unsubstituted As fine-substituted (meth) acrylamide (examples are acrylamide, methacrylamide, N-t-butyl acrylamide, N- methylacrylamide, N, N- dimethylacrylamide, 3-N,
N-dimethylaminopropylacrylamide, acrylamidoglycolic acid, etc.), (meth) acrylonitrile (specific examples are acrylonitrile and methacrylonitrile), sulfonic acid group-containing monomers (specific examples are
Allylsulfonic acid, vinylsulfonic acid, p-styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, methallylsulfonic acid, 1-allyloxy-2
-Hydroxypropyl sulfonic acid and the like), a phosphonic acid group-containing monomer (specific examples include allylphosphonic acid and vinylphosphonic acid), and other monomers (specific examples include:
Allyl alcohol, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylimidazole, N-vinylimidazoline, 2-vinylimidazole, 2-vinylimidazoline, N- Acryloyl morpholine, acrolein, diallyl phthalate, vinyl acetate, styrene, etc.), and alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and ammonium salts of the above monomer units.
【００１４】本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸の分子
量は、好ましくは１００〜１０００００００、より好ま
しくは５００〜１０００００００である。１００〜１０
００００００の範囲の分子量を有する蛍光標識化ポリカ
ルボン酸は、水処理用薬剤として用いた場合、特に優れ
たスケール防止、スラッジ分散、防食、凝集等の機能を
発揮するために好ましい。The molecular weight of the fluorescent-labeled polycarboxylic acid of the present invention is preferably from 100 to 1000000, more preferably from 500 to 10000000. 100-10
Fluorescently labeled polycarboxylic acids having a molecular weight in the range of 000000 are preferred when used as water treatment chemicals because they exhibit particularly excellent functions such as scale prevention, sludge dispersion, corrosion protection and aggregation.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】次に、本発明の蛍光標識化ポリカ
ルボン酸の製造方法を説明しつつ発明の実施の形態を説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the embodiments of the present invention will be described while explaining the method for producing the fluorescent-labeled polycarboxylic acid of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
【００１６】本発明の第一の製造方法は、少なくとも下
記３工程の反応を経ることを特徴とするものである。 （１）ポリカルボン酸と下記式（II）で示される化合物
とを反応させる工程。 （ＨＲ１Ｎ−Ｒ−Ｓ−）２ （II） （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基である。） （２）ポリカルボン酸に導入されたジスルフィド基を還
元し、メルカプト基を生成する工程。 （３）メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含
む有機化合物とメルカプト基が導入されたポリカルボン
酸を反応させる工程。The first production method of the present invention is characterized by passing through at least the following three steps. (1) A step of reacting a polycarboxylic acid with a compound represented by the following formula (II). (HR 1 N—R—S—) 2 (II) wherein R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms. (2) A step of reducing a disulfide group introduced into the polycarboxylic acid to generate a mercapto group. (3) A step of reacting an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group with a polycarboxylic acid into which the mercapto group has been introduced.
【００１７】（１）の工程は、ポリカルボン酸に部分的
にジスルフィド基を導入することを目的に行うものであ
る。ポリカルボン酸と式（II）で示される化合物との反
応は、様々な条件下で実施することができるが、反応を
容易に進行させるためにはポリカルボン酸の良溶媒であ
る水中で反応させることが好ましい。水以外の良溶媒と
しては、例えば、メタノール、エタノール、（水／アル
コール）混合溶媒、（水／ジオキサン）混合溶媒、ホル
ムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等を挙げるこ
とができ、これらの溶媒中で上記反応を行うこともでき
る。The step (1) is performed for the purpose of partially introducing a disulfide group into the polycarboxylic acid. The reaction between the polycarboxylic acid and the compound represented by the formula (II) can be carried out under various conditions. To facilitate the reaction, the reaction is carried out in water, which is a good solvent for the polycarboxylic acid. Is preferred. Examples of good solvents other than water include methanol, ethanol, a mixed solvent of (water / alcohol), a mixed solvent of (water / dioxane), formamide, and N, N-dimethylformamide. The above reaction can also be performed.
【００１８】更に副反応を抑制するため、反応は比較的
低温で行うことが好ましく、そのような場合には、1−
エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジ
イミド・塩酸塩等の水溶性カルボジイミド等の縮合剤を
用いることが好ましい。縮合剤を用いる場合、縮合剤の
添加量は、式（II）で示される化合物に対して当モル用
いることが好ましい。好ましい反応条件としては、室温
近辺の温度条件と数分〜数時間程度の反応時間で十分で
ある。In order to further suppress side reactions, the reaction is preferably carried out at a relatively low temperature.
It is preferable to use a condensing agent such as a water-soluble carbodiimide such as ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride. When a condensing agent is used, the amount of the condensing agent is preferably used in an equimolar amount to the compound represented by the formula (II). As preferable reaction conditions, temperature conditions near room temperature and reaction times of several minutes to several hours are sufficient.
【００１９】式（II）で示される化合物の具体例として
は、２，２’−ジチオビス（１−アミノエタン）、３，
３’−ジチオビス（１−アミノプロパン）、４，４’−
ジチオビス（１−アミノブタン）、６，６’−ジチオビ
ス（１−アミノヘキサン）、８，８’−ジチオビス（１
−アミノオクタン）、１８，１８’−ジチオビス（１−
アミノオクタデカン）、２，２’−ジチオビス（１−メ
チルアミノエタン）、４−アミノフェニルジスルフィ
ド、２，２’−ジチオビス（１−ナフチルアミン）、
２，２’−ジチオビス（５−アミノピリジン）やこれら
の塩酸塩等が挙げられる。Specific examples of the compound represented by the formula (II) include 2,2'-dithiobis (1-aminoethane),
3′-dithiobis (1-aminopropane), 4,4′-
Dithiobis (1-aminobutane), 6,6′-dithiobis (1-aminohexane), 8,8′-dithiobis (1
-Aminooctane), 18,18'-dithiobis (1-
Aminooctadecane), 2,2′-dithiobis (1-methylaminoethane), 4-aminophenyl disulfide, 2,2′-dithiobis (1-naphthylamine),
Examples thereof include 2,2′-dithiobis (5-aminopyridine) and hydrochlorides thereof.
【００２０】また、式（II）で示される化合物の添加量
は、反応後の蛍光標識化モノマー単位導入量がポリカル
ボン酸を構成する全てのモノマー単位に対して０．１〜
２０モル％となるように添加される。The amount of the compound represented by the formula (II) is preferably 0.1 to 0.1 based on all monomer units constituting the polycarboxylic acid.
It is added so as to be 20 mol%.
【００２１】（２）の工程は、（１）の工程によって得
られた反応生成物中のジスルフィド基を還元し、メルカ
プト基を生成する工程である。The step (2) is a step of reducing a disulfide group in the reaction product obtained in the step (1) to generate a mercapto group.
【００２２】ジスルフィド基の還元方法については、特
に制限はなく、公知の方法を用いることもできる。例え
ば、亜鉛、錫などの金属と酸を用いて還元する方法や、
還元剤として水素化アルミニウムリチウム、水素化硼素
ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、トレオ−
１，４−ジメルカプト−２，３−ブタンジオールを用い
て還元する方法や、トリフェニルホスフィンやトリブチ
ルホスフィンを還元剤に用い、含水メタノ−ルや含水ジ
オキサン中で酸性で還元する方法等が挙げられる。これ
らの方法の中で、還元剤としてトレオ−１，４−ジメル
カプト−２，３−ブタンジオールを用いて還元する方法
が、温和な条件で反応が定量的に進行するため好まし
い。The method for reducing the disulfide group is not particularly limited, and any known method can be used. For example, a method of reducing using a metal such as zinc or tin and an acid,
Lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sodium sulfide, potassium sulfide, threo-
A method of reducing using 1,4-dimercapto-2,3-butanediol, a method of using triphenylphosphine or tributylphosphine as a reducing agent, and performing an acidic reduction in hydrated methanol or hydrated dioxane, and the like can be given. . Among these methods, the method of reduction using threo-1,4-dimercapto-2,3-butanediol as a reducing agent is preferable because the reaction proceeds quantitatively under mild conditions.
【００２３】ジスルフィド基の還元反応は、様々な条件
下で実施することができるが、副反応を抑制するため、
比較的低温で行うことが好ましい。好ましい反応条件と
しては、還元剤であるトレオ−１，４−ジメルカプト−
２，３−ブタンジオールをジスルフィド基に対して当モ
ル以上添加し、室温近辺で１〜数時間反応させる。な
お、反応によって生成したメルカプト基は酸化され易い
ため、反応は酸素を除いた不活性雰囲気下で行うことが
好ましい。The reduction reaction of the disulfide group can be carried out under various conditions.
It is preferable to perform at a relatively low temperature. Preferred reaction conditions include the reducing agent threo-1,4-dimercapto-
2,3-Butanediol is added in an equimolar amount or more based on the disulfide group, and the reaction is carried out at around room temperature for one to several hours. Since the mercapto group generated by the reaction is easily oxidized, the reaction is preferably performed in an inert atmosphere except for oxygen.
【００２４】（３）の工程は、（２）の工程で生成した
メルカプト基とメルカプト基との反応性を有する有機蛍
光団を含む有機化合物とを反応させる工程である。この
メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含む有機
化合物の具体例としては、ダンシルアジリジン、５−
（ヨードアセトアミドエチル）アミノナフタレン−１−
スルホン酸、５−ヨードアセトアミドフルオレセイン、
エオシン−５−ヨードアセトアミド、２−［４’−
(２”−ヨードアセトアミド)フェニル］アミノナフタレ
ン−６−スルホン酸、Ｎ−（１−アニリノナフチル−
４）マレイミド、Ｎ−（７−ジメチルアミノ−４−メチ
ルクマリニル）マレイミド、Ｎ−（３−ピレニル）マレ
イミド、４−クロロ−７−ニトロベンゾフラザン、７−
フルオロベンゾフラザン−４−スルホナート、４−フル
オロ−７−スルファモイルベンゾフラザン、モノブロモ
ビマン、ジブロモビマン、モノブロモトリメチルアンモ
ニオビマン、ｏ−フタルアルデヒド／モノエタノールア
ミン（２化合物の併用）、 ｏ−フタルアルデヒド／モ
ノエチルアミン（２化合物の併用）等が挙げられ、本明
細書では後二者の様な２化合物の併用の場合も「メルカ
プト基との反応性を有する有機蛍光団を含む有機化合
物」として扱う。これらの中で、 ｏ−フタルアルデヒ
ド／モノエタノールアミン、 ｏ−フタルアルデヒド／
モノエチルアミンを有機蛍光団を含む有機化合物として
用いた系は、反応の過程でイソインドール誘導体の残基
をポリカルボン酸中に導入することができ、低温・短時
間で反応が完結するため、特に好ましい。具体的な反応
条件としては、有機蛍光団を含む有機化合物をメルカプ
ト基に対して当モル用い、室温近辺の温度条件下で数分
〜数時間反応させることが好ましい。The step (3) is a step of reacting the mercapto group generated in the step (2) with an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with the mercapto group. Specific examples of the organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group include dansyl aziridine, 5-
(Iodoacetamidoethyl) aminonaphthalene-1-
Sulfonic acid, 5-iodoacetamidofluorescein,
Eosin-5-iodoacetamide, 2- [4'-
(2 "-iodoacetamido) phenyl] aminonaphthalene-6-sulfonic acid, N- (1-anilinonaphthyl-
4) Maleimide, N- (7-dimethylamino-4-methylcoumarinyl) maleimide, N- (3-pyrenyl) maleimide, 4-chloro-7-nitrobenzofurazan, 7-
Fluorobenzofurazan-4-sulfonate, 4-fluoro-7-sulfamoylbenzofurazan, monobromobiman, dibromobiman, monobromotrimethylammonioviman, o-phthalaldehyde / monoethanolamine (a combination of two compounds), o-phthalaldehyde / monoethylamine (combination of two compounds) and the like. In the present specification, in the case of the combination of the latter two compounds, an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group is also used. Treated as "compound". Among these, o-phthalaldehyde / monoethanolamine, o-phthalaldehyde /
In the system using monoethylamine as an organic compound containing an organic fluorophore, the residue of the isoindole derivative can be introduced into the polycarboxylic acid in the course of the reaction, and the reaction is completed at a low temperature and in a short time. preferable. As specific reaction conditions, it is preferable to use an organic compound containing an organic fluorophore in an equimolar amount to the mercapto group, and to react under a temperature condition near room temperature for several minutes to several hours.
【００２５】なお、これら工程（１）〜（３）の反応
は、中間体を単離することなく、順次反応試薬を添加し
ていくことで製造可能であるため、製造工程の大幅な簡
略化が達成できる。Since the reactions in steps (1) to (3) can be produced by sequentially adding reaction reagents without isolating the intermediate, the production steps are greatly simplified. Can be achieved.
【００２６】本発明の第二の製造方法は、少なくとも下
記２工程の反応を経ることを特徴とするものである。 （１）ポリカルボン酸と下記式 (III)で示される化合物
とを反応させる工程。 ＨＲ１Ｎ−Ｒ−ＳＨ (III) （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基である。） （２）メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含
む有機化合物とメルカプト基が導入されたポリカルボン
酸を反応させる工程。The second production method of the present invention is characterized by passing through at least the following two steps. (1) A step of reacting a polycarboxylic acid with a compound represented by the following formula (III). HR 1 N—R—SH (III) (wherein R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms). A step of reacting an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group with a polycarboxylic acid into which the mercapto group has been introduced.
【００２７】この製造方法における（１）の工程は、ポ
リカルボン酸に部分的にメルカプト基を導入することを
目的に行うもので、第一の製造方法の（１）の工程とほ
ぼ同じ条件下で実施することができるが、式(III) のメ
ルカプタンが酸化を受けやすいので、反応系内から酸素
を除去して、例えば、窒素雰囲気下で反応を行うのが好
ましい。なお、式(III) のメルカプタンの具体例として
は、上に列記した式（II）のジスルフィド類のジスルフ
ィド基が還元されてメルカプト基になった形のメルカプ
タン類を挙げることができ、これらのメルカプタン類の
中には市販されているものもある。分子内塩の形成の虞
のあるメルカプタン類は、それを避けるために塩酸塩を
用いるのが望ましい。The step (1) in this production method is performed for the purpose of partially introducing a mercapto group into the polycarboxylic acid, and is carried out under substantially the same conditions as in the step (1) in the first production method. However, since the mercaptan of the formula (III) is easily oxidized, it is preferable to remove oxygen from the reaction system and carry out the reaction, for example, in a nitrogen atmosphere. Specific examples of the mercaptan of the formula (III) include mercaptans in which the disulfide group of the disulfides of the formula (II) listed above is reduced to a mercapto group, and these mercaptans can be mentioned. Some classes are commercially available. It is desirable to use a hydrochloride salt of a mercaptan which may cause formation of an intramolecular salt in order to avoid it.
【００２８】この製造方法における（２）の工程は、第
一の製造方法における（３）の工程と同じであり、説明
を省略する。The step (2) in this manufacturing method is the same as the step (3) in the first manufacturing method, and the description is omitted.
【００２９】本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸は、有
機蛍光団がポリカルボン酸主鎖から離れた位置に導入さ
れているため、外的要因（ｐＨ、共存イオン等）による
蛍光強度の変化が少ない。そのため、かなり希薄なポリ
カルボン酸溶液においても、蛍光測定によりポリカルボ
ン酸濃度を正確に測定することが可能である。In the fluorescence-labeled polycarboxylic acid of the present invention, since the organic fluorophore is introduced at a position away from the main chain of the polycarboxylic acid, a change in the fluorescence intensity due to external factors (pH, coexisting ions, etc.) is caused. Few. Therefore, even in a very dilute polycarboxylic acid solution, it is possible to accurately measure the polycarboxylic acid concentration by fluorescence measurement.
【００３０】[0030]
【実施例】以下に実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。なお、Ｌはリットルを表し、μＬはマイクロリット
ルを表す。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Note that L represents liter and μL represents microliter.
【００３１】実施例１ ［１］ポリカルボン酸とジスルフィド基含有ジアミンと
の反応 ポリアクリル酸ホモポリマー（分子量：４５００）７．
５１５ｇを純水２３．１ｍｌに溶解させ、水溶液を調製
した。このポリアクリル酸水溶液（カルボキシル基とし
て１０４．４ミリモル）をフラスコに入れ、室温で窒素
気流下攪拌しつつ、シスタミン（ＮＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ
ＳＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２）の二塩酸塩３７６．１ｍｇ
（１．６７ミリモル）と１−エチル−３−（３−ジメチ
ルアミノプロピル）カルボジイミド・塩酸塩（以下、
「ＥＤＣ」と略す）３１９．５ｍｇ（１．６７ミリモ
ル）を添加し１０分間攪拌した後、室温にて２時間静置
した。Example 1 [1] Reaction of polycarboxylic acid with disulfide group-containing diamine Polyacrylic acid homopolymer (molecular weight: 4500)
515 g was dissolved in 23.1 ml of pure water to prepare an aqueous solution. This aqueous solution of polyacrylic acid (104.4 mmol as a carboxyl group) was placed in a flask, and stirred at room temperature under a nitrogen stream while cystamine (NH 2 CH 2 CH 2 S) was added.
SCH 2 CH 2 NH 2 ) dihydrochloride 376.1 mg
(1.67 mmol) and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide.
319.5 mg (1.67 mmol) was added, and the mixture was stirred for 10 minutes, and then allowed to stand at room temperature for 2 hours.
【００３２】反応の確認は、逆相薄層クロマトグラフィ
ー（逆相ＴＬＣ）を用いて以下の方法で行った。出発原
料であるポリアクリル酸ホモポリマーとシスタミン二塩
酸塩、縮合剤であるＥＤＣ、反応後溶液を逆相ＴＬＣに
スポットし、水／メタノール＝１／１（容量比)の混合
溶媒で展開した後、シアン化ナトリウム水溶液（濃度：
０．５モル／Ｌ）に浸漬し、次いで濃アンモニア水を噴
霧し、最後に５重量％ニトロプルシドナトリウム水溶液
に浸漬した。上記操作により、ジスルフィド基はメルカ
プト基に変換され、赤色に呈色する。逆相ＴＬＣの結果
を表１に示すが、反応後溶液は赤色に呈色していること
と、そのＲｆ値がシスタミンと異なっていることから、
ポリアクリル酸へのジスルフィド基の導入が確認でき
た。また、反応後溶液のスポット中にはシスタミンに対
応するＲｆ値の成分が存在しないことから、反応後溶液
中にはシスタミンが残存していないことも確認できた。The confirmation of the reaction was performed by the following method using reverse phase thin layer chromatography (reverse phase TLC). The starting material polyacrylic acid homopolymer and cystamine dihydrochloride, the condensing agent EDC, and the solution after the reaction were spotted on reversed-phase TLC and developed with a mixed solvent of water / methanol = 1/1 (volume ratio). , Sodium cyanide aqueous solution (concentration:
(0.5 mol / L), then sprayed with concentrated aqueous ammonia, and finally immersed in a 5% by weight aqueous solution of sodium nitroprusside. By the above operation, the disulfide group is converted into a mercapto group, and the color changes to red. The results of the reverse phase TLC are shown in Table 1. The solution after the reaction was colored red and the Rf value was different from that of cystamine.
The introduction of a disulfide group into the polyacrylic acid was confirmed. In addition, since no component having an Rf value corresponding to cystamine was present in the spot of the solution after the reaction, it was also confirmed that cystamine did not remain in the solution after the reaction.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】［２］ジスルフィド基の還元 上記［１］で得られた反応後溶液に窒素雰囲気下、トレ
オ−１，４−ジメルカプト−２，３−ブタンジオール
（以下、「ＤＴＴ」と略す）２８４ｍｇ（１．８４ミリ
モル）を添加し、室温にて１時間静置した。[2] Reduction of disulfide group 284 mg of threo-1,4-dimercapto-2,3-butanediol (hereinafter abbreviated as “DTT”) is added to the solution after the reaction obtained in the above [1] under a nitrogen atmosphere. (1.84 mmol) was added and left at room temperature for 1 hour.
【００３５】反応の確認は、逆相ＴＬＣを用いて以下の
方法で行った。反応に用いたＤＴＴと反応後溶液を逆相
ＴＬＣにスポットし、水／メタノール＝１／１の混合溶
媒で展開した後、濃アンモニア水を噴霧し、次いで５重
量％ニトロプルシドナトリウム水溶液に浸漬した。上記
操作により、メルカプト基を有する化合物は赤色に呈色
する。逆相ＴＬＣの結果を表２に示すが、この反応後溶
液は赤色に呈色していることと、そのＲｆ値がＤＴＴと
異なっていることから、ポリアクリル酸へ導入したジス
ルフィド基がメルカプト基に還元されていることを確認
した。また、反応後溶液のスポット中にはＤＴＴに対応
するＲｆ値の成分が存在しないことから、反応後溶液中
にはＤＴＴが残存していないことも確認できた。The reaction was confirmed by the following method using reverse phase TLC. The DTT used for the reaction and the solution after the reaction were spotted on reverse phase TLC, developed with a mixed solvent of water / methanol = 1/1, sprayed with concentrated aqueous ammonia, and then immersed in a 5% by weight aqueous sodium nitroprusside solution. By the above operation, the compound having a mercapto group turns red. The results of reversed-phase TLC are shown in Table 2. The disulfide group introduced into the polyacrylic acid was converted into a mercapto group because the solution after the reaction was colored red and its Rf value was different from that of DTT. Was confirmed to have been reduced. In addition, since no component having an Rf value corresponding to DTT was present in the spot of the solution after the reaction, it was confirmed that DTT did not remain in the solution after the reaction.
【００３６】[0036]
【表２】 [Table 2]
【００３７】［３］有機蛍光団の導入 上記［２］で得られた反応後溶液に窒素雰囲気下、ｏ−
フタルアルデヒド４４７ｍｇ（３．３３ミリモル）と純
水７６．９ｍｌを添加し、室温にて１０分間静置した。
次いで、モノエタノールアミン１９９．４μＬ（３．３
３ミリモル）を添加し、室温にて１０分間静置した。な
お、比較のため、 ｏ−フタルアルデヒドとモノエタノ
ールアミンとＤＴＴを反応させ、同様の条件で低分子量
のイソインドール誘導体を含む水溶液（以下、「対照溶
液」と略す）を合成した。[3] Introduction of Organic Fluorophore The post-reaction solution obtained in the above [2] is added to the solution under a nitrogen atmosphere under o-
447 mg (3.33 mmol) of phthalaldehyde and 76.9 ml of pure water were added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes.
Then, 199.4 μL of monoethanolamine (3.3
3 mmol) and left at room temperature for 10 minutes. For comparison, o-phthalaldehyde, monoethanolamine and DTT were reacted to synthesize an aqueous solution containing a low molecular weight isoindole derivative (hereinafter abbreviated as “control solution”) under the same conditions.
【００３８】反応の確認は、逆相ＴＬＣを用いて以下の
方法で行った。出発原料であるポリアクリル酸と対照溶
液と反応後溶液を逆相ＴＬＣにスポットし、水／メタノ
ール＝１／１の混合溶媒で展開した後、３６５ｎｍの紫
外線を照射し、蛍光の有無により確認した。逆相ＴＬＣ
の結果を表３に示すが、この反応後溶液が蛍光を発して
いることと、そのＲｆ値が対照溶液と異なっていること
から、ポリアクリル酸へ有機蛍光団が導入されているこ
とを確認した。また、反応後溶液のスポット中には対照
溶液に対応するＲｆ値の成分が存在しないことから、反
応後溶液中には低分子量のイソインドール誘導体（有機
蛍光団）が残存していないことも確認できた。The confirmation of the reaction was performed by the following method using reverse phase TLC. After reacting the starting material polyacrylic acid with the control solution, the solution was spotted on a reverse phase TLC, developed with a mixed solvent of water / methanol = 1/1, and then irradiated with 365 nm ultraviolet rays to confirm the presence or absence of fluorescence. . Reverse phase TLC
Table 3 shows the results. Table 3 shows that the organic fluorophore was introduced into the polyacrylic acid from the fact that the solution emitted fluorescence after the reaction and the Rf value was different from that of the control solution. did. In addition, since no Rf component corresponding to the control solution was present in the spot of the solution after the reaction, it was confirmed that the low-molecular-weight isoindole derivative (organic fluorophore) did not remain in the solution after the reaction. did it.
【００３９】[0039]
【表３】 [Table 3]
【００４０】［４］蛍光標識化ポリアクリル酸の蛍光ス
ペクトル測定 蛍光分光光度計（日立製作所製）を用い、蛍光標識化ポ
リアクリル酸の蛍光スペクトル測定を行った結果を図１
に示す。図１において、横軸は波長（Wavelength）を表
し、縦軸は相対蛍光強度（Relative fluorescence inte
nsity）を表す。本発明で得られた生成物は、３４１ｎ
ｍの励起波長（λex）で励起してやることで４５８ｎｍ
の発光波長（λem）の蛍光を発しており、ポリアクリル
酸の蛍光標識化が達成されていることを確認した。な
お、対照溶液のイソインドール誘導体の場合、励起波長
は３３４ｎｍ、発光波長は４４５ｎｍであった。[4] Measurement of Fluorescence Spectrum of Fluorescently Labeled Polyacrylic Acid FIG. 1 shows the result of measuring the fluorescence spectrum of fluorescently labeled polyacrylic acid using a fluorescence spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd.).
Shown in In FIG. 1, the horizontal axis represents wavelength (Wavelength), and the vertical axis represents relative fluorescence intensity (Relative fluorescence intensity).
nsity). The product obtained in the present invention has 341 n
m at the excitation wavelength (λex) of 458 nm
And emitted fluorescence (λem), confirming that fluorescent labeling of polyacrylic acid was achieved. In the case of the isoindole derivative in the control solution, the excitation wavelength was 334 nm and the emission wavelength was 445 nm.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、反応工程数の少ない簡便な方法でポリカルボ
ン酸の蛍光標識化が達成でき、この方法で得られた蛍光
標識化ポリカルボン酸は、極めて高感度且つ選択的に測
定できるため、ポリカルボン酸類が添加されている幅広
い用途範囲において本発明の応用が可能である。As is apparent from the above description, according to the present invention, the fluorescent labeling of polycarboxylic acid can be achieved by a simple method with a small number of reaction steps, and the fluorescent-labeled poly obtained by this method can be achieved. Carboxylic acid can be measured very sensitively and selectively, so that the present invention can be applied in a wide range of applications to which polycarboxylic acids are added.
【００４２】従って、本発明の蛍光標識化ポリカルボン
酸を冷却水処理システムやボイラー水処理システムに代
表される各種水処理システムにおいて分散剤の少なくと
も一部として応用した場合、系内の分散剤濃度の的確な
管理が可能となるため、スケール障害等のトラブルを防
止することができる。また、本発明の蛍光標識化ポリカ
ルボン酸を用水・排水処理システムに凝集剤の少なくと
も一部として応用した場合、未凝集のポリマー量が正確
に測定可能となるため、凝集剤の最適添加量の制御を簡
便に行うことが可能となる。さらに、水処理システム以
外にもポリカルボン酸類が添加されている系であれば、
本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸を応用することがで
きる。そのような用途の具体例としては、紙・パルプ製
造プロセス薬品としての歩留まり・濾水性向上剤として
用いられているポリカルボン酸の少なくとも一部として
本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸を用い、その定量分
析を行うケース、塗料、エマルジョン、ラテックス中に
増粘剤・安定剤として用いられているポリカルボン酸の
少なくとも一部として本発明の蛍光標識化ポリカルボン
酸を用い、その定量分析を行うケース、繊維壁材の作業
性向上剤、農薬展着剤、化粧品用、飼料のバインダー、
樹脂加工バインダー、洗剤用ビルダー、種子吹付け表土
安定剤等の用途で用いられているポリカルボン酸の少な
くとも一部として本発明の蛍光標識化ポリカルボン酸を
用い、その定量分析を行うケース等が挙げられる。Therefore, when the fluorescent-labeled polycarboxylic acid of the present invention is applied as at least a part of a dispersant in various water treatment systems typified by a cooling water treatment system or a boiler water treatment system, the concentration of the dispersant in the system is reduced. Therefore, troubles such as scale failure can be prevented. Further, when the fluorescent-labeled polycarboxylic acid of the present invention is applied as at least a part of a coagulant to a water / wastewater treatment system, the amount of unagglomerated polymer can be measured accurately, so that the optimal amount of the coagulant added Control can be easily performed. Furthermore, if a polycarboxylic acid is added to the system other than the water treatment system,
The fluorescently labeled polycarboxylic acid of the present invention can be applied. As a specific example of such an application, the fluorescence-labeled polycarboxylic acid of the present invention is used as at least a part of the polycarboxylic acid used as a retention / drainage improver as a paper / pulp manufacturing process chemical. Cases in which quantitative analysis is performed, and cases in which the fluorescently labeled polycarboxylic acid of the present invention is used as at least a part of the polycarboxylic acid used as a thickener / stabilizer in paints, emulsions, and latexes, and in which quantitative analysis is performed , Textile wall material workability improver, pesticide spreader, cosmetics, feed binder,
Cases in which the fluorescently labeled polycarboxylic acid of the present invention is used as at least a part of the polycarboxylic acid used in applications such as a resin processing binder, a detergent builder, and a seed spraying topsoil stabilizer, and a quantitative analysis thereof is performed. No.
【図１】図１は、本発明の実施例１で得られた蛍光標識
化ポリアクリル酸の蛍光スペクトルである。FIG. 1 is a fluorescence spectrum of the fluorescence-labeled polyacrylic acid obtained in Example 1 of the present invention.
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J100 AG04Q AJ01P AJ02P AJ02Q AJ08Q AK03Q AK32Q AR28Q BA50H BD10H CA01 CA04 CA31 HA03 HA49 HA61 HC43 HC69 HC70 JA15 JA18 Continued on the front page F-term (reference) 4J100 AG04Q AJ01P AJ02P AJ02Q AJ08Q AK03Q AK32Q AR28Q BA50H BD10H CA01 CA04 CA31 HA03 HA49 HA61 HC43 HC69 HC70 JA15 JA18
Claims (3)
マ−単位をポリカルボン酸を構成する全てのモノマ−単
位に対して０．１〜２０モル％含む水溶性の蛍光標識化
ポリカルボン酸。 【化１】 （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基であり、Ｘは
有機蛍光団を含む有機基である。）1. A water-soluble, fluorescently labeled polycarboxylic acid containing a fluorescently labeled monomeric unit represented by the following formula (I) in an amount of 0.1 to 20 mol% based on all monomeric units constituting a polycarboxylic acid. acid. Embedded image (In the formula, R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms, and X is an organic group containing an organic fluorophore.)
に有機蛍光団を含む有機基を導入することを特徴とする
蛍光標識化ポリカルボン酸の製造方法。 （１）ポリカルボン酸と下記式（II）で示される化合物
とを反応させる工程。 （ＨＲ１Ｎ−Ｒ−Ｓ−）２ （II） （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基である。） （２）ポリカルボン酸に導入されたジスルフィド基を還
元し、メルカプト基を生成する工程。 （３）メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含
む有機化合物とメルカプト基が導入されたポリカルボン
酸を反応させる工程。2. A method for producing a fluorescent-labeled polycarboxylic acid, which comprises introducing an organic group containing an organic fluorophore into a polycarboxylic acid by the following three steps. (1) A step of reacting a polycarboxylic acid with a compound represented by the following formula (II). (HR 1 N—R—S—) 2 (II) wherein R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms. (2) A step of reducing a disulfide group introduced into the polycarboxylic acid to generate a mercapto group. (3) A step of reacting an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group with a polycarboxylic acid into which the mercapto group has been introduced.
に有機蛍光団を含む有機基を導入することを特徴とする
蛍光標識化ポリカルボン酸の製造方法。 （１）ポリカルボン酸と下記式 (III)で示される化合物
とを反応させる工程。 ＨＲ１Ｎ−Ｒ−ＳＨ (III) （式中Ｒ１は水素または炭素数１〜６の非芳香族炭化水
素基であり、Ｒは炭素数１〜２４の有機基である。） （２）メルカプト基との反応性を有する有機蛍光団を含
む有機化合物とメルカプト基が導入されたポリカルボン
酸を反応させる工程。3. A method for producing a fluorescent-labeled polycarboxylic acid, comprising introducing an organic group containing an organic fluorophore into a polycarboxylic acid by the following two-step reaction. (1) A step of reacting a polycarboxylic acid with a compound represented by the following formula (III). HR 1 N—R—SH (III) (wherein R 1 is hydrogen or a non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R is an organic group having 1 to 24 carbon atoms). A step of reacting an organic compound containing an organic fluorophore having reactivity with a mercapto group with a polycarboxylic acid into which the mercapto group has been introduced.
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