JP2007277447A - Nucleotide chain carrier and application thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヌクレオチド鎖担持体及びその製法、ならびに微量成分、特に多環芳香族化合物及び／又は重金属系物質のような有害物質などの捕集材としての用途に関する。 The present invention relates to a nucleotide chain carrier and a method for producing the same, and a use as a collecting material for trace components, particularly harmful substances such as polycyclic aromatic compounds and / or heavy metal substances.
多環芳香族化合物や重金属系物質の中には、環境に微量に存在することによって、ヒトの健康に大きな悪影響を及ぼす物質がある。特にテトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシン（以下、ダイオキシンという）及び類似物質は、食物連鎖によって微量でも人体に取り込まれると、催奇性や発ガン性などのために、その健康への影響が大きい。したがって、このような微量の有害物質を環境から有効に分離・除去する方法は、重要な課題になっている。 Among polycyclic aromatic compounds and heavy metal substances, there are substances that have a great adverse effect on human health due to their presence in the environment in trace amounts. In particular, when tetrachlorodibenzo-p-dioxin (hereinafter referred to as dioxin) and similar substances are incorporated into the human body even in trace amounts by the food chain, their effects on health are great due to teratogenicity and carcinogenicity. Therefore, a method for effectively separating and removing such a trace amount of harmful substances from the environment is an important issue.
重金属やダイオキシン類のような有害物質の吸着・除去に、ゼオライトや活性炭を用いることは、よく知られている。重金属やダイオキシン類のような有害物質の吸着・除去に、ゼオライトや活性炭を用いることは、よく知られている。しかしながら、ゼオライトは電荷によりその選択性に大きな差があることや、その細孔がナノレベルであることから分子的に比較的大きな化合物には適さないとされている。また、活性炭は選択性を有していないために、有害物質以外の成分、例えばビタミン類のような栄養物質や有用物質も吸着してしまい、有害物質と有用物質が共存する条件での使用には適さない。 It is well known to use zeolite or activated carbon for adsorption / removal of harmful substances such as heavy metals and dioxins. It is well known to use zeolite or activated carbon for adsorption / removal of harmful substances such as heavy metals and dioxins. However, zeolite is not suitable for a compound having a relatively large molecular weight because of its large difference in selectivity due to electric charge and its pores at the nano level. In addition, since activated carbon does not have selectivity, it also adsorbs components other than harmful substances, such as nutrients and useful substances such as vitamins, so that it can be used under conditions where harmful substances and useful substances coexist. Is not suitable.
特許文献１には、連続気泡のポリウレタンフォームによって吸着層を有するダイオキシン及びその類縁化合物の除去用の保護具が開示され、具体的にはマスクとしての用途が記載されている。また、活性炭やイオン交換繊維などとの併用も記載されている。しかしながら、このような保護具は、空気中に浮遊するダイオキシンや類似物質の除去に限定され、水や土壌の浄化には適さないし、微量物質の吸着の際の選択性がない。 Patent Document 1 discloses a protective device for removing dioxin having an adsorbing layer and its related compounds by an open-cell polyurethane foam, and specifically describes its use as a mask. Moreover, combined use with activated carbon, ion exchange fiber, etc. is also described. However, such a protective device is limited to the removal of dioxins and similar substances floating in the air, and is not suitable for purification of water or soil, and has no selectivity when adsorbing trace substances.
特許文献２にはサケ白子由来のDNAをポリスルホン微小球に封入又は充填させ、これを用いて処理液中のダイオキシン類を分離・除去する方法が開示されている。この方法は、DNAの二重螺旋の内側の塩基対の積み重なりの間に、平面構造を有する化学物質が平行挿入するインターカレーション（intercalation）という現象を利用したものである。DNAのインターカレーションは平面構造を有する化学物質を選択的に分離・除去するので、例えば、ビタミン類などのような立体構造を有する化学物質は分離・除去しない。それゆえ、DNAのインターカレーションを利用すると、例えば、種々の構造の化学物質が共存している被処理液から、平面構造を有する特定種類の有害な化学物質のみを選択的に分離・除去することができるばかりか、立体構造を有するビタミン類などのような有用な物質は分離・除去せず、被処理液中に残すことさえも可能となる。
しかし、従来のDNAを封入又は充填させたポリスルホン微小球においては、DNAのポットライフが短く、DNAが水などの溶媒で流出しやすく、製造工程に時間がかかり、またDNAを高濃度に含有させることが困難である。
本発明の課題は、DNAなどのヌクレオチド鎖の物質捕捉能を生かして、柔軟で取扱いやすく、多環芳香族化合物や重金属系物質のような、環境に存在してヒトの健康に悪影響を及ぼす微量物質の捕捉・除去に適したヌクレオチド鎖担持体、及びそれを含む捕集材を提供することである。本発明のもう一つの課題は、そのようなヌクレオチド鎖担持体を製造する方法を提供することである。
However, in polysulfone microspheres in which conventional DNA is encapsulated or packed, the pot life of DNA is short, DNA tends to flow out with a solvent such as water, the manufacturing process takes time, and DNA is contained in a high concentration. Is difficult.
An object of the present invention is to make use of the ability to capture a substance such as a DNA chain such as DNA, and is flexible and easy to handle, such as a polycyclic aromatic compound and a heavy metal substance, which is present in the environment and has a negative effect on human health. It is to provide a nucleotide chain carrier suitable for capturing / removing a substance and a collecting material containing the same. Another object of the present invention is to provide a method for producing such a nucleotide chain carrier.
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、親水性ポリウレタンにヌクレオチド鎖を担持させることで、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by supporting a nucleotide chain on a hydrophilic polyurethane, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、親水性ポリウレタンにヌクレオチド鎖を担持させたヌクレオチド鎖担持体に関する。また本発明は、親水性ポリオールの分子末端がイソシアナト基含有基で閉塞されているプレポリマーを、ヌクレオチド鎖の存在下に水と反応させる、ヌクレオチド鎖担持体の製造方法に関する。 That is, the present invention relates to a nucleotide chain carrier in which a nucleotide chain is supported on hydrophilic polyurethane. The present invention also relates to a method for producing a nucleotide chain carrier, in which a prepolymer in which a molecular end of a hydrophilic polyol is blocked with an isocyanato group-containing group is reacted with water in the presence of the nucleotide chain.
さらに、本発明は、上記のヌクレオチド鎖担持体を含む、ヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質の捕集材；ヌクレオチド鎖に捕捉された物質を洗浄して除去することによる、使用済みヌクレオチド鎖担持体の再生方法；及びそのような再生によるヌクレオチド鎖担持体の製造方法に関する。 Furthermore, the present invention provides a material for collecting a substance that can be captured by a nucleotide chain, comprising the above-described nucleotide chain carrier; And a method for producing a nucleotide chain carrier by such regeneration.
本発明のヌクレオチド鎖担持体は簡便に製造することができ、そこに担持されるヌクレオチド鎖は、長いポットライフを有する。また、担持体内部に埋め込まれたヌクレオチド鎖は、水などの溶媒に対して流出しにくく、該担持体に安定に担持されている。
本発明のヌクレオチド鎖担持体において、ヌクレオチド鎖が、インターカレーションなどの結合能により、微量物質を良好に捕捉できるので、これら微量物質の捕集材として有用である。特に、従来の担持体と比べて、少量のヌクレオチド担持量でも優れた捕捉効果が発揮される。
さらに、微量物質を捕捉した使用済みの本発明の担持体を洗浄することで、この捕捉された微量物質を容易に除去することができ、この使用済みの担持体を再生することができる。
The nucleotide chain carrier of the present invention can be easily produced, and the nucleotide chain carried thereon has a long pot life. In addition, the nucleotide chain embedded in the support is unlikely to flow out with respect to a solvent such as water, and is stably supported on the support.
In the nucleotide chain carrier of the present invention, the nucleotide chain can be well captured by a binding ability such as intercalation, and thus is useful as a collecting material for these trace substances. In particular, an excellent capturing effect is exhibited even with a small amount of nucleotides supported, compared to conventional carriers.
Furthermore, by washing the used carrier of the present invention in which the trace substance is captured, the trapped trace substance can be easily removed, and the used carrier can be regenerated.
本発明のヌクレオチド鎖担持体は、ヌクレオチド鎖を高濃度に含有できる。例えば、DNAを、担持体全量に対して、山田、西らの文献（山田真路、西則雄、“サケ白子由来ＤＮＡの環境分野への応用 −ＤＮＡによる環境ホルモン・重金属の除去−”、「文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究、DNA/RNAの機能化を目指した化学的新展開、ニュースレター No.2、2001-2004、平成１４年３月、研究者代表小宮山真、［平成１８年３月１５日検索］、インターネット＜URL：http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~dnarna/＞ 更新2004年３月３１日）では０．６重量％程度しか担持できなかったが、本発明では約１．５重量％、良好には約２重量％以上担持できる。 The nucleotide chain carrier of the present invention can contain a high concentration of nucleotide chains. For example, with respect to the total amount of the carrier, Yamada, Nishi et al. (Masashi Yamada, Norio Nishi, “Application of Salmon Shirako-derived DNA to the Environmental Field-Removal of Environmental Hormones and Heavy Metals by DNA”, “ Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology Grant-in-Aid for Scientific Research, New Development of Chemicals for Functionalization of DNA / RNA, Newsletter No.2, 2001-2004, March 2002, Chief Researcher Makoto Komiyama, [Heisei Search on March 15, 2006], Internet <URL: http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~dnarna/> Update March 31, 2004), about 0.6% by weight However, in the present invention, it can be supported at about 1.5% by weight, preferably about 2% by weight or more.
本発明のヌクレオチド鎖は、一本鎖又は二本鎖のオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドを意味し、塩基組成、塩基配列の順序、塩基配列の長さなどは特に制限されず、任意のオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチドが使用できる。このようなヌクレオチド鎖として、一本鎖若しくは二本鎖DNA、一本鎖若しくは二本鎖RNA、一本鎖若しくは二本鎖ｃDNA、DNA／RNAハイブリッド、ｃDNA／DNAハイブリッド、ｃDNA／RNAハイブリッドなどが例示される。インターカレーションを利用して優れた捕捉性を発揮できる点で二重螺旋構造をとる二本鎖ヌクレオチド鎖が好ましい。
本発明では、上記ヌクレオチド鎖を１種以上使用してもよい。
上記ヌクレオチド鎖は、大腸菌又は酵母などの微生物、あるいは動植物の任意の部位・器官・組織などから慣用の方法で得ることができる。例えば、ニワトリ、ウシ、又はブタなどの動物の精巣又は胸腺などから得ることができる。特に、サケ、ニシン、マス、タラなどの魚類の白子は、核に多量のDNAなどのヌクレオチド鎖を含み、しかも従来は廃棄されていたことから、ヌクレオチド鎖を安価に大量生産するための原料として適している。白子からヌクレオチド鎖を得るには、例えば、白子の皮、筋、血管などを除去した後、油分を除き、精製すればよい。
あるいは、本発明のヌクレオチド鎖はバイオテクノロジー的手法や化学合成などにより人工的に合成することもできる。
The nucleotide chain of the present invention means a single-stranded or double-stranded oligonucleotide or polynucleotide, and the base composition, base sequence order, base sequence length, etc. are not particularly limited, and any oligonucleotide or polynucleotide Nucleotides can be used. Examples of such nucleotide chains include single-stranded or double-stranded DNA, single-stranded or double-stranded RNA, single-stranded or double-stranded cDNA, DNA / RNA hybrid, cDNA / DNA hybrid, cDNA / RNA hybrid, and the like. Illustrated. A double-stranded nucleotide chain having a double helix structure is preferable in that it can exhibit excellent capture properties by using intercalation.
In the present invention, one or more of the above nucleotide chains may be used.
The nucleotide chain can be obtained by a conventional method from a microorganism such as Escherichia coli or yeast, or from any site / organ / tissue of animals and plants. For example, it can be obtained from the testis or thymus of an animal such as chicken, cow or pig. In particular, fish larvae such as salmon, herring, trout, and cod contain a large amount of DNA and other nucleotide chains in the nucleus, and have been discarded in the past, so that they can be used as a raw material for mass production of nucleotide chains at low cost. Is suitable. In order to obtain a nucleotide chain from a baby, for example, after removing the skin, muscles, blood vessels, etc., the oil is removed and purified.
Alternatively, the nucleotide chain of the present invention can be artificially synthesized by a biotechnological method or chemical synthesis.
本発明に用いられる親水性ポリウレタンは、少なくとも２個のヒドロキシル基を有する高分子ポリオールと、少なくとも２個のイソシアナト基を有するイソシアネート化合物との反応によって得られる架橋体であり、ポリオールの種類、平均水酸基数などにより、多数の種類がある。親水性ポリウレタンを得るための高分子ポリオールないしそれをイソシアナト基含有基で閉塞して得られるプレポリマーもまた、親水性であることが求められる。したがって、ポリオールとしては、オキシエチレン単位やヒドロキシエチルアクリル酸単位のような親水性単位を含むものが用いられる。ポリウレタンは、軟質、半硬質、硬質など各種あるが、用途が広く、作業性が優れていることから、軟質が好ましい。 The hydrophilic polyurethane used in the present invention is a crosslinked product obtained by reaction of a polymer polyol having at least two hydroxyl groups and an isocyanate compound having at least two isocyanate groups. There are many types depending on the number. The polymer polyol for obtaining the hydrophilic polyurethane or the prepolymer obtained by capping it with an isocyanato group-containing group is also required to be hydrophilic. Therefore, as the polyol, those containing hydrophilic units such as oxyethylene units and hydroxyethylacrylic acid units are used. There are various types of polyurethane, such as soft, semi-rigid, and hard, but soft is preferable because of its wide use and excellent workability.
親水性で軟質のポリウレタンを形成するために、本発明に用いられるポリオールとしては、ポリエーテルポリオールが好ましく、１種でも２種以上の併用でも差し支えないが、分子中に平均２．０〜３．５の水酸基を有するものが好ましく、イソシアネート化合物は２個のイソシアナト基を有するもののみを用い、またポリオールとの反応などの際に、シアヌレート体、ビウレット体、又はアロファネート体を形成しない条件で反応が行われる場合は、ポリオール１分子あたりの水酸基の数が平均２．０を越えることが好ましい。すなわち、得られるポリウレタンに網状構造を与えるために、少なくとも一部のポリオールとして、分子中に分岐単位を有する分岐鎖状ポリオールを用いる。 In order to form a hydrophilic and soft polyurethane, the polyol used in the present invention is preferably a polyether polyol, and may be one kind or a combination of two or more kinds, but an average of 2.0 to 3. Those having a hydroxyl group of 5 are preferred, and the isocyanate compound is only one having two isocyanato groups, and the reaction is carried out under the conditions that do not form a cyanurate, biuret, or allophanate when reacting with a polyol. When carried out, it is preferred that the number of hydroxyl groups per polyol molecule exceeds 2.0 on average. That is, in order to give a network structure to the obtained polyurethane, a branched polyol having a branch unit in the molecule is used as at least a part of the polyol.
親水性のポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、及びポリオールのオキシエチレン単位が１０重量％以上の、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の共重合体が例示され、部分的に他の構成単位、例えばオキシトリメチレン単位やオキシテトラメチレン単位を含む共重合体であってもよい。オキシエチレン単位が、好ましくは２０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上で、親水性が顕著となる。共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でも差し支えない。直鎖状ポリエーテルポリオールは、出発物質としてエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールのような二価アルコールを用い、エチレンオキシド及び必要に応じてプロピレンオキシドのような環状オキシド化合物を開環重合させて、合成することができる。分岐鎖状ポリエーテルポリオールは、出発物質としてグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、グルコース、スクロースのような三価以上の多価アルコールを用い、上記と同様の環状オキシド化合物を開環重合させて合成することにより、上記の多価アルコールに由来する分岐単位を分子中に含ませることができる。また、別法として、まず二官能性のポリオールを合成し、次いで三価以上の多価アルコールと反応させて、分子中に分岐を導入することもできる。ポリエーテルポリオールの数平均分子量は、通常、８００〜４，０００、好ましくは９００〜３，５００である。 Examples of the hydrophilic polyether polyol include polyethylene glycol and a copolymer of oxyethylene unit and oxypropylene unit in which the polyol has an oxyethylene unit of 10% by weight or more. A copolymer containing a trimethylene unit or an oxytetramethylene unit may be used. When the oxyethylene unit is preferably 20% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, hydrophilicity becomes remarkable. The copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. The linear polyether polyol uses a dihydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol or dipropylene glycol as a starting material, and a cyclic oxide compound such as ethylene oxide and propylene oxide as necessary. It can be synthesized by ring-opening polymerization. The branched polyether polyol uses a trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, glucose, sucrose as a starting material, and a cyclic oxide compound similar to the above. By synthesis by ring-opening polymerization, a branch unit derived from the above polyhydric alcohol can be included in the molecule. Alternatively, branching may be introduced into the molecule by first synthesizing a bifunctional polyol and then reacting with a trihydric or higher polyhydric alcohol. The number average molecular weight of the polyether polyol is usually 800 to 4,000, preferably 900 to 3,500.
本発明で用いられるイソシアネート化合物は、分子中に少なくとも２個のイソシアナト基を含み、該イソシアナト基がポリオールの水酸基と反応してポリウレタンの網状構造を形成する成分である。イソシアネート化合物としては、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、上記二者の混合物、１，５−ナフタレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、上記二者の混合物、ｍ−キシレンジイソシアネート、テトラメチルｍ−キシレンジイソシアネートのような芳香族イソシアネート化合物；テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートのような脂肪族又は脂環式イソシアネート化合物；それらのイソシアヌレート体、アロファネート体、ビウレット体などが例示され、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。 The isocyanate compound used in the present invention is a component that contains at least two isocyanato groups in the molecule and reacts with the hydroxyl group of the polyol to form a polyurethane network structure. As isocyanate compounds, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, a mixture of the two, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, triphenyl Methane triisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, mixture of the above two, aromatic isocyanate compounds such as m-xylene diisocyanate, tetramethyl m-xylene diisocyanate; tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, isophorone diisocyanate Aliphatic or cycloaliphatic isocyanate compounds such as dicyclohexylmethane diisocyanate; Cyanurate body, allophanate body, such as biuret is illustrated, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate is preferred.
イソシアネート化合物の配合量は、プレポリマーの末端がイソシアナト基含有基で閉塞され、水との反応で、ヌクレオチド鎖の良好な担持体となるポリウレタンが形成され、その可撓性や硬度に経時変化がないことから、ポリオールの水酸基に対するイソシアナト基の数は１．５〜３．５個が好ましく、２．０〜３．０個がさらに好ましい。 The compounding amount of the isocyanate compound is such that the end of the prepolymer is blocked with an isocyanato group-containing group, and the reaction with water forms a polyurethane that becomes a good carrier of the nucleotide chain, and its flexibility and hardness change over time. In view of the absence, the number of isocyanate groups relative to the hydroxyl group of the polyol is preferably 1.5 to 3.5, and more preferably 2.0 to 3.0.
本発明においては、ヌクレオチド鎖の配合を容易にするために、ポリオールの水酸基をイソシアネート化合物で閉塞したプレポリマーとして用いることが好ましい。必要に応じて、このようなプレポリマーに、別途、ポリオールを併用してもよい。また、後述の界面活性剤として配合される水酸基含有界面活性剤が、併用されるポリオールの一部又は全部を構成してもよい。 In the present invention, in order to facilitate the incorporation of the nucleotide chain, it is preferably used as a prepolymer in which the hydroxyl group of the polyol is blocked with an isocyanate compound. If necessary, a polyol may be used in combination with such a prepolymer. Moreover, the hydroxyl-containing surfactant mix | blended as a below-mentioned surfactant may comprise a part or all of the polyol used together.
また、必要に応じて、ポリオールとのイソシアネート化合物の反応によるプレポリマーの合成、及び／又はプレポリマーからポリウレタンの形成を促進して、より低い温度及び／又はより短時間に反応を完了させるために、触媒を配合することもできる。このような触媒としては、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラメチルテトラメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、１，４−ジアザ［２．２．２］ビシクロオクタン、Ｎ−エチルモルホリンのようなアミン類；オクタン酸スズ、ナフテン酸スズ、オクタン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛のような金属有機酸塩；ジブチルスズジオクトアート、ジブチルスズジラウラートのような有機スズ化合物；アセチルアセトナト鉄のような金属キレート化合物などが例示される。また、これらの触媒のほかに、ジイソシアネート化合物の二量化、三量化を促進する触媒、例えばピリジンのような第三級アミンを配合することもできる。 Also, if necessary, to complete the reaction at a lower temperature and / or in a shorter time by promoting the synthesis of the prepolymer by reaction of the isocyanate compound with the polyol and / or the formation of polyurethane from the prepolymer. A catalyst can also be blended. Such catalysts include triethylamine, triethylenediamine, N, N, N′N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N′N′-tetramethyltetramethylenediamine, N, N, N′N′-tetra. Amines such as methylhexamethylenediamine, 1,4-diaza [2.2.2] bicyclooctane, N-ethylmorpholine; metal organics such as tin octoate, tin naphthenate, zinc octoate, zinc naphthenate Examples include acid salts; organotin compounds such as dibutyltin dioctate and dibutyltin dilaurate; and metal chelate compounds such as iron acetylacetonate. In addition to these catalysts, a catalyst that promotes dimerization and trimerization of the diisocyanate compound, for example, a tertiary amine such as pyridine may be blended.
プレポリマーと水との反応によるポリウレタンの形成をより均一に行うために、反応の際に界面活性剤を用い、乳化状態で反応を行ってもよい。界面活性剤としては、オキシエチレン・オキシプロピレンブロック共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルのようなノニオン型界面活性剤が好ましく用いられ、１種を用いても、２種以上を併用してもよい。これらのうち、より均質で良好な発泡体が得られる点で、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体；及びポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル、及び／又はポリシロキサン・ポリオキシアルキレン・グラフト共重合体のような整泡剤の存在下で発泡させることが、特に好ましい。これらの界面活性剤のうち、オキシエチレン・オキシプロピレンブロック共重合体のように、分子中に複数個の水酸基を有するものは、プレポリマーのイソシアナト基と反応して、ポリウレタンの一部を構成する。また、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのように、分子中に１個の水酸基を有するものは、プレポリマーのイソシアナト基と反応して、ポリウレタンの側鎖を構成する。 In order to more uniformly form polyurethane by the reaction of the prepolymer and water, a surfactant may be used in the reaction, and the reaction may be performed in an emulsified state. Surfactants include oxyethylene / oxypropylene block copolymers, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, and glycerin fatty acid esters. Such nonionic surfactants are preferably used, and one type may be used or two or more types may be used in combination. Of these, a polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer; and polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene cetyl ether and polyoxyethylene stearyl ether; and It is particularly preferable to foam in the presence of a foam stabilizer such as a polysiloxane / polyoxyalkylene / graft copolymer. Among these surfactants, those having a plurality of hydroxyl groups in the molecule, such as oxyethylene / oxypropylene block copolymer, react with the isocyanate group of the prepolymer to constitute a part of the polyurethane. . Moreover, what has one hydroxyl group in a molecule | numerator like polyoxyethylene alkyl ether reacts with the isocyanate group of a prepolymer, and comprises the side chain of a polyurethane.
その他、必要に応じて、着色剤、充填剤、安定剤などを配合してもよい。 In addition, you may mix | blend a coloring agent, a filler, a stabilizer, etc. as needed.
本発明のヌクレオチド鎖担持体は、限定されるものではないが、典型的には、次の方法で製造される。すなわち、撹拌機及び加熱・冷却装置を備えた反応槽を、窒素のような不活性気体の雰囲気にして、ポリオールを仕込み、例えばポリエチレングリコール（平均分子量１，０００）の場合は、温度を４５±５℃で撹拌しつつ、必要に応じてトリメチロールプロパンのような多官能性化合物を加えて昇温し、液温５０〜６０℃でイソシアネート化合物を添加する。１１０±５℃で２時間反応させた後、５０℃以下に冷却してフィルターを通すことにより、プレポリマーを合成する。反応は、無触媒でも進行するが、必要に応じて触媒を添加してもよい。 Although the nucleotide chain carrier of the present invention is not limited, it is typically produced by the following method. That is, a reactor equipped with a stirrer and a heating / cooling device is placed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, and polyol is charged. For example, in the case of polyethylene glycol (average molecular weight 1,000), the temperature is 45 ±. While stirring at 5 ° C., a polyfunctional compound such as trimethylolpropane is added as necessary to raise the temperature, and the isocyanate compound is added at a liquid temperature of 50 to 60 ° C. After reacting at 110 ± 5 ° C. for 2 hours, a prepolymer is synthesized by cooling to 50 ° C. or lower and passing through a filter. The reaction proceeds even without catalyst, but a catalyst may be added if necessary.
一方、水にヌクレオチド鎖を分散させ、必要に応じて触媒、界面活性剤及び／又は整泡剤を配合した混合物を調製する。上記プレポリマーと水又は上記混合物とを、室温で激しく混合してエマルション状態で反応させ、架橋と発泡を進行させて、ポリウレタンを得る。 On the other hand, a nucleotide chain is dispersed in water, and a mixture containing a catalyst, a surfactant and / or a foam stabilizer is prepared as necessary. The prepolymer and water or the mixture are vigorously mixed at room temperature and reacted in an emulsion state to proceed with crosslinking and foaming to obtain a polyurethane.
ヌクレオチド鎖を担持させるには、過剰の水を使用しかつ水溶性の添加剤を多量に用いて比較的低い温度で担持体を形成させるので、ヌクレオチド鎖の熱分解を防止できる点から、上記の方法が好ましい。 In order to support the nucleotide chain, excess water is used and a support is formed at a relatively low temperature using a large amount of a water-soluble additive, so that the thermal decomposition of the nucleotide chain can be prevented. The method is preferred.
得られたポリウレタンは、条件に応じて、非発泡（ソリッド）でも、独立気泡の発泡体でも、連続気泡の発泡体でもよい。処理効果からは連続気泡の発泡体が好ましいが、ポリウレタン自体に透過性があるので、用い方により、独立気泡の発泡体でも非発泡でもよい。 The obtained polyurethane may be non-foamed (solid), closed-cell foam, or open-cell foam depending on conditions. In view of the treatment effect, open-cell foam is preferred, but polyurethane itself is permeable, so it may be closed-cell foam or non-foam, depending on how it is used.
上記得られたヌクレオチド鎖担持体は、架橋後、場合により発泡後に乾燥させるのが望ましい。乾燥方法は、特に制限されず、室温で数日、例えば１〜３日間放置するだけでもよいが、ヌクレオチド鎖を崩壊させない点から真空凍結乾燥が好ましい。具体的には、凍結乾燥機を使用して、７〜１３時間、好ましくは１０時間、凍結させた後、３〜７時間、好ましくは５時間、−６０〜−８５℃で乾燥させた。真空凍結乾燥機の内圧は、特に制限されないが、通常６〜８Pa、トラップは−８０℃である。 The obtained nucleotide chain carrier is preferably dried after crosslinking, and optionally after foaming. The drying method is not particularly limited, and may be left at room temperature for a few days, for example, 1 to 3 days. However, vacuum freeze-drying is preferable because it does not disrupt the nucleotide chain. Specifically, it was frozen for 7 to 13 hours, preferably 10 hours using a freeze dryer, and then dried at −60 to −85 ° C. for 3 to 7 hours, preferably 5 hours. The internal pressure of the vacuum freeze dryer is not particularly limited, but is usually 6 to 8 Pa, and the trap is -80 ° C.
発泡体である本発明のヌクレオチド鎖担持体では、密度やセル数に特に制限はないが、量産性に富む軟質スラブ発泡体や、ＮＣＯ末端プレポリマーを水で架橋して得られる親水性ポリウレタン発泡体において、密度は２０〜１００kg/m3、特に６５〜９５kg/m3、とりわけ８０kg/m3（JIS K 7222:1999）が好ましく、また、安定して発泡体が成形できる点から、セル数は、３０〜７０個/25mm、特に４０〜６０個/25mm、とりわけ５０個/25mm（JIS K 6400-1：2004 付属書１(参考)）が好ましい。さらに、引張り強度は６０〜１１０kPa、好ましくは７０〜１００kPa、破断伸びは１３０〜２２０％、好ましくは１５０〜２００％である（JIS K 6400-5:2004）。 In the nucleotide chain carrier of the present invention, which is a foam, there is no particular limitation on the density and the number of cells. However, a soft slab foam with high mass productivity and a hydrophilic polyurethane foam obtained by crosslinking an NCO-terminated prepolymer with water. In the body, the density is preferably 20 to 100 kg / m 3 , particularly 65 to 95 kg / m 3 , and particularly preferably 80 kg / m 3 (JIS K 7222: 1999). Is preferably 30 to 70 pieces / 25 mm, particularly 40 to 60 pieces / 25 mm, particularly 50 pieces / 25 mm (JIS K 6400-1: 2004 Appendix 1 (reference)). Furthermore, the tensile strength is 60 to 110 kPa, preferably 70 to 100 kPa, and the elongation at break is 130 to 220%, preferably 150 to 200% (JIS K 6400-5: 2004).
本発明においてヌクレオチド鎖担持体中のヌクレオチド鎖の含量は、特に制限されないが、親水性ポリウレタン１００重量部に対して、良好な捕捉性能を発揮するために０．０１重量部以上、特に１重量部以上、とりわけ２重量部以上、連続気泡であり安定した良好な発泡体が成形できる点から、１０重量部以下、特に５重量部以下、とりわけ３重量部以下が好ましい。 In the present invention, the content of the nucleotide chain in the nucleotide chain carrier is not particularly limited, but is 0.01 parts by weight or more, particularly 1 part by weight in order to exhibit good capturing performance with respect to 100 parts by weight of the hydrophilic polyurethane. As mentioned above, 2 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or less, particularly 5 parts by weight or less, particularly 3 parts by weight or less, from the viewpoint that a stable and good foam can be formed.
前記製造により得られたヌクレオチド鎖担持体において、ヌクレオチド鎖は、この担持体の表面及び／又は気孔内表面に付着している状態、ならびに／あるいはこの担持体の親水性ポリウレタンの樹脂骨格内部に完全に及び／又は一部埋め込まれた状態にある。
本発明では、場合により、上記担持体を洗浄することで、上記担持体の表面又な気孔内表面に付着しているヌクレオチド鎖を流出させ、この担持体の表面及び／又は気孔内表面にヌクレオチド鎖が付着していない二本鎖ヌクレオチド担持体を得ることができる。
この洗浄は以下の点で好都合である。すなわち、発泡の際に界面活性剤を使用するなど、添加剤を使用した場合、界面活性剤などの添加剤がヌクレオチド鎖の官能基をブロックし、それにより対象物質を捕捉する能力に障害を与える可能性がある。しかし、上記のように担持体を洗浄することにより、界面活性剤などが取り除かれ、対象物質捕捉能を確保することができる。
上記洗浄方法は、担持体に適当な洗浄液を投入して振とうさせるなどして行う。使用される洗浄液は、本発明の親水性ポリウレタンやヌクレオチド鎖の性質や機能に悪影響を与えず、かつ界面活性剤などの添加剤を溶解できるものであれば特に制限されないが、通常は水、好ましくは純水が使用できる。
洗浄回数は、本発明の親水性ポリウレタンやヌクレオチド鎖の性質や機能に悪影響を与えない限り特に制限されず、通常１〜３回であるが、４回以上洗浄してもよい。好ましくは２回である。また、洗浄ごとに異なる種類の洗浄液を使用してもよい。
典型的には、洗浄されるべき担持体０．２ｇに上記洗浄液を４０ml程度投入して、室温にて、１５〜６０分、好ましくは３０分間、振とうさせて行えばよい。その後、室温で放置して乾燥させるか、場合により、５０℃で８時間乾燥を行ってもよい。
In the nucleotide chain carrier obtained by the above production, the nucleotide chain is attached to the surface of the carrier and / or the pore inner surface and / or completely inside the resin skeleton of the hydrophilic polyurethane of the carrier. And / or partially embedded.
In the present invention, in some cases, by washing the carrier, the nucleotide chain adhering to the surface of the carrier or the inner surface of the pores is allowed to flow out, and nucleotides on the surface of the carrier and / or the inner surface of the pores are discharged. A double-stranded nucleotide carrier having no strand attached thereto can be obtained.
This cleaning is advantageous in the following points. That is, when an additive is used, such as when a surfactant is used during foaming, the additive such as a surfactant blocks the functional group of the nucleotide chain, thereby impairing the ability to capture the target substance. there is a possibility. However, by washing the carrier as described above, the surfactant and the like are removed, and the target substance capturing ability can be ensured.
The cleaning method is performed by putting an appropriate cleaning liquid into the carrier and shaking it. The cleaning solution used is not particularly limited as long as it does not adversely affect the properties and functions of the hydrophilic polyurethane or nucleotide chain of the present invention and can dissolve additives such as surfactants. Can use pure water.
The number of washings is not particularly limited as long as it does not adversely affect the properties and functions of the hydrophilic polyurethane and nucleotide chain of the present invention, and is usually 1 to 3 times, but may be washed 4 times or more. Preferably twice. Different types of cleaning liquids may be used for each cleaning.
Typically, about 40 ml of the cleaning solution is put into 0.2 g of the carrier to be cleaned and shaken at room temperature for 15 to 60 minutes, preferably 30 minutes. Then, it may be left to dry at room temperature, or in some cases, it may be dried at 50 ° C. for 8 hours.
本発明のヌクレオチド鎖担持体は、ヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質の捕集材として使用することができる。また、本発明のヌクレオチド鎖担持体を、ヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質の捕集方法に使用することができる。例えば、本発明のヌクレオチド鎖担持体と、ヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質を含有する媒体とを接触させて、このヌクレオチド鎖にこの物質を補足させることで、この物質を捕集することができる。 The nucleotide chain carrier of the present invention can be used as a material for collecting a substance that can be captured by a nucleotide chain. Moreover, the nucleotide chain carrier of the present invention can be used in a method for collecting a substance that can be captured by a nucleotide chain. For example, the substance can be collected by bringing the nucleotide chain carrier of the present invention into contact with a medium containing a substance that can be captured by the nucleotide chain, and capturing the substance in the nucleotide chain.
上記のヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質は、ヌクレオチド鎖と相互作用し得るものであれば特に制限されない。例えば、二本鎖ヌクレオチドの塩基対の間にインターカレーションし得るもの、すなわちインターカレータが挙げられる。例えば、多環芳香族化合物、例えば縮合多環芳香族化合物などの平面構造を有する化合物、例えばダイオキシン類及び界面活性色素インターカレータなどが挙げられる。あるいは、上記以外にヌクレオチド鎖と相互作用し得るものとして重金属系物質も例示される。 The substance that can be captured by the nucleotide chain is not particularly limited as long as it can interact with the nucleotide chain. For example, what can be intercalated between base pairs of double-stranded nucleotides, that is, an intercalator can be mentioned. Examples thereof include compounds having a planar structure such as polycyclic aromatic compounds, for example, condensed polycyclic aromatic compounds, such as dioxins and surfactant dye intercalators. Alternatively, other than the above, heavy metal substances are also exemplified as those that can interact with the nucleotide chain.
本発明においてダイオキシン類とはダイオキシン及びその類縁物質を意味する。
上記ダイオキシンとして、塩化ジベンゾジオキシン、特に２，３，７，８−テトラクロロジベンゾ−ｐ−ジオキシンが挙げられる。
上記ダイオキシン類縁物質として、ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン、ジベンゾフラン、ビフェニル、及びベンゾ[α]ピレンなどが例示され、これらはハロゲンなどの置換基で場合により置換されていてもよい。このような置換物として、上記ダイオキシン以外に、ポリ塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）、及びポリ塩素化ビフェニル（ＰＣＢ）、特に２個のベンゼン環の回転が規制されて平面的な分子構造を有するコプラナーＰＣＢなどが例示される。
上記ダイオキシン類を構成する多くの異性体、例えばジベンゾ−ｐ−ダイオキシンからの７５種類、ジベンゾフランからの１３５種類、ビフェニルからの１３種類（コプラナーポリ塩化ビフェニルとして）の異性体も、本発明のダイオキシン類に包含される。
In the present invention, dioxins mean dioxin and its related substances.
Examples of the dioxins include dibenzodioxin chloride, particularly 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin.
Examples of the dioxin-related substance include dibenzo-p-dioxin, dibenzofuran, biphenyl, and benzo [α] pyrene, which may be optionally substituted with a substituent such as halogen. As such substitutes, in addition to the dioxins, polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofurans (PCDF), and polychlorinated biphenyls (PCB), especially the rotation of two benzene rings are restricted. A coplanar PCB having a planar molecular structure is exemplified.
Many isomers constituting the above dioxins, for example, 75 isomers from dibenzo-p-dioxin, 135 isomers from dibenzofuran, and 13 isomers from biphenyl (as coplanar polychlorinated biphenyl) are also dioxins of the present invention. Is included.
前記重金属系物質として、水銀、カドミウム、鉛などの重金属類、これらの化合物、例えば無機金属化合物及び有機金属化合物などが例示される。
上記有機金属化合物又は無機金属化合物としては、金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属酢酸塩、金属蓚酸塩、金属硝酸塩、金属硫酸塩、金属炭酸塩、金属オキシ塩化物、金属塩化物、及びこれらを部分加水分解してオリゴマー化した縮合物などがある。
Examples of the heavy metal substances include heavy metals such as mercury, cadmium and lead, and compounds thereof such as inorganic metal compounds and organometallic compounds.
Examples of the organic metal compound or the inorganic metal compound include metal alkoxide, metal acetylacetonate, metal acetate, metal oxalate, metal nitrate, metal sulfate, metal carbonate, metal oxychloride, metal chloride, and these. There are condensates obtained by partial hydrolysis and oligomerization.
上記界面活性色素インターカレータとして、アクリジンオレンジ；エオシンイエロー；エチジウム、例えば臭化エチジウム、エチジウムダイマー、例えばエチジウムホモダイマー、プロピジウムなどのフェナントリジウムモノマー若しくはダイマー誘導体；ＴＯＴＯ、ＹＯＹＯ、ＰＯＰＯ、ＢＯＢＯ、ＴＯ−ＰＲＯ、ＹＯ−ＰＲＯ、ＢＯ−ＰＲＯ、ＰＯ−ＰＲＯなどのベンザゾリウムモノマー若しくはダイマー誘導体；ピコグリーン、などが例示される。 As the surface active dye intercalator, acridine orange; eosin yellow; ethidium, eg, ethidium bromide, ethidium dimer, eg, phenanthridium monomer or dimer derivative such as ethidium homodimer, propidium; TOTO, YOYO, POPO, BOBO, TO-PRO Benzazolium monomers or dimer derivatives such as YO-PRO, BO-PRO and PO-PRO; pico green, and the like.
本発明では、プラス電荷を帯びる物質（溶液中で解離してプラス電荷を帯びる物質も含む）、例えば臭化エチジウム、アクリジンオレンジなどが、良好に捕集され得る。 In the present invention, positively charged substances (including substances that dissociate in a solution and become positively charged), such as ethidium bromide and acridine orange, can be collected well.
本発明の媒体として、牛乳、母乳、ジュース、及び飲料水などの飲食品、ならびに生活用水、工業用水、排水、廃液、用水路、河川、湖沼、及び海水などの液体、あるいは空気などの気体が例示される。 Examples of the medium of the present invention include foods and drinks such as milk, breast milk, juice, and drinking water, and liquids such as domestic water, industrial water, drainage, waste liquid, irrigation channels, rivers, lakes, and seawater, or gases such as air. Is done.
上記のとおり、本発明のヌクレオチド鎖担持体は、ヌクレオチド鎖との相互作用を有する物質を捕集できるが、このようなヌクレオチド鎖と相互作用を有する物質の多くは、上記ダイオキシン類や重金属系物質などのように生物に有害な作用を示す。例えば、DNAに結合することが知られる発癌性物質及び遺伝子毒性物質などである。
一方、ヌクレオチド鎖は、ビタミンやタンパク質などの平面構造にない栄養成分を捕捉しないため、例えば、媒体に含まれる栄養成分に影響を与えることなく、有害なダイオキシン類や重金属類などの前記物質を除去することができる。
したがって、本発明のヌクレオチド鎖担持体は遺伝子に有害な毒性を示す物質を選択的、特異的に捕集することができ、かかる有害物質の検出や除去のための捕集材として使用できる。
As described above, the nucleotide chain carrier of the present invention can collect a substance having an interaction with a nucleotide chain. Most of the substances having an interaction with a nucleotide chain are the above dioxins and heavy metal substances. It shows harmful effects on living organisms. For example, carcinogenic substances and genotoxic substances known to bind to DNA.
On the other hand, since the nucleotide chain does not capture nutrients that are not in a planar structure such as vitamins and proteins, for example, harmful substances such as dioxins and heavy metals are removed without affecting the nutrients contained in the medium. can do.
Therefore, the nucleotide chain carrier of the present invention can selectively and specifically collect a substance that exhibits toxicity harmful to a gene, and can be used as a collecting material for detecting and removing such a harmful substance.
本発明のヌクレオチド鎖担持体においては、ヌクレオチド鎖が親水性ポリウレタンの樹脂骨格中に取り込まれているものもあるため、ヌクレオチド鎖が親水性ポリウレタン樹脂骨格表面上に露出するような加工、例えば、発泡させたり、あるいは裁断、粉砕、打ち抜き、又はスリット加工などを担持体に施したりして、担持体の表面積を広けることが、捕捉性能を上げる点から好ましい。
また、本発明のヌクレオチド鎖担持体は、そのままでもあるいは他の構成との組合せでも、捕集材として使用できる。例えば、本発明の担持体を充填したフィルターやカラムなどである。具体的には、上記媒体の濾過材やタバコのフィルターなどが例示される。なお、本発明の担持体は、そのままで又は上記のような加工を施した上で、他の構成と組み合わせることができる。
In the nucleotide chain carrier of the present invention, since some nucleotide chains are incorporated into the hydrophilic polyurethane resin skeleton, processing in which the nucleotide chain is exposed on the surface of the hydrophilic polyurethane resin skeleton, for example, foaming It is preferable from the viewpoint of increasing the capture performance to increase the surface area of the support by cutting or grinding, crushing, punching, or slitting the support.
The nucleotide chain carrier of the present invention can be used as a collecting material as it is or in combination with other structures. For example, a filter or column packed with the carrier of the present invention. Specifically, the filter medium of the said medium, the filter of tobacco, etc. are illustrated. The carrier of the present invention can be combined with other structures as it is or after being subjected to the above processing.
あるいは、本発明のヌクレオチド鎖担持体を、この担持体とヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質を含有する媒体とを接触させる手段を有する捕集システムに使用することができる。
例えば、この捕集システムは、環境中から有害物質を除去するための環境浄化システムに使用することができる。環境浄化システムとしては、例えば、上記の本発明のヌクレオチド鎖担持体を充填したフィルター又はカラムに有害物質を含む空気又は水などの媒体を通してこれを浄化処理するシステムを例示できる。
Alternatively, the nucleotide chain carrier of the present invention can be used in a collection system having means for bringing the carrier into contact with a medium containing a substance that can be captured by the nucleotide chain.
For example, this collection system can be used in an environmental purification system for removing harmful substances from the environment. Examples of the environmental purification system include a system that purifies this through a medium such as air or water containing harmful substances in the filter or column packed with the nucleotide chain carrier of the present invention.
本発明のヌクレオチド担持体に捕集された物質は、この担持体と共に、再び環境に排出されない方法で分解ないし処分してもよい。
また、本発明のヌクレオチド鎖担持体は、ヌクレオチド鎖に捕捉可能な物質を捕集した後でも、この担持体を洗浄して捕捉された物質を除去することで、この担持体を再利用できる。この洗浄により本発明のヌクレオチド鎖担持体を製造することができる。
上記洗浄は、担持体に適当な洗浄液を投入して振とうするなどして、ヌクレオチド鎖の捕捉能を損なうことなく、行うことができる。ここで使用される洗浄液は、本発明の親水性ポリウレタンやヌクレオチド鎖の性質や機能に悪影響を与えず、かつ捕捉された物質を溶解できるものであれば特に制限されず、通常はｎ−ヘキサンなどの無極性溶媒若しくはアセトニトリルなどの極性溶媒、又はこれらの溶媒と水との混和物、例えばアセトニトリル水溶液若しくはｎ−ヘキサンを界面活性剤の存在下で水に乳化させたものが使用できる。
洗浄回数は、本発明の親水性ポリウレタンやヌクレオチド鎖の性質や機能に悪影響を与えない限り特に制限されず、通常１〜２回であるが、３回以上洗浄してもよい。好ましくは２回である。また、洗浄ごとに異なる洗浄液を使用してもよい。
典型的には、洗浄されるべき担持体０．２ｇを、最初アセトニトリル水溶液、好ましくはアセトニトリル５０％水溶液の約４０ml中で、室温にて、１０〜５０分間、好ましくは３０分間攪拌して洗浄する。次いで、この担持体をアセトニトリル約４０ml中に投入してシェーカーで２００rpm、１０〜５０分間、好ましくは３０分間攪拌して洗浄する。洗浄後、室温に放置して乾燥してもよいが、場合により、５０℃、８時間で乾燥してもよい。
The substance collected on the nucleotide carrier of the present invention may be decomposed or disposed of together with this carrier by a method that is not discharged again into the environment.
The nucleotide chain carrier of the present invention can be reused by washing the carrier to remove the captured substance even after the substance that can be captured by the nucleotide chain is collected. By this washing, the nucleotide chain carrier of the present invention can be produced.
The washing can be performed without impairing the ability to capture the nucleotide chain, for example, by putting an appropriate washing solution into the support and shaking. The cleaning solution used here is not particularly limited as long as it does not adversely affect the properties and functions of the hydrophilic polyurethane and nucleotide chain of the present invention and can dissolve the captured substance, and usually n-hexane or the like. Nonpolar solvents or polar solvents such as acetonitrile, or mixtures of these solvents with water, for example, aqueous acetonitrile or n-hexane emulsified in water in the presence of a surfactant can be used.
The number of washings is not particularly limited as long as it does not adversely affect the properties and functions of the hydrophilic polyurethane and nucleotide chain of the present invention, and is usually 1 to 2 times, but may be washed 3 times or more. Preferably twice. Moreover, you may use a different washing | cleaning liquid for every washing | cleaning.
Typically, 0.2 g of the support to be washed is first washed in about 40 ml of an aqueous acetonitrile solution, preferably 50% aqueous acetonitrile at room temperature for 10-50 minutes, preferably 30 minutes. . Next, this carrier is put into about 40 ml of acetonitrile and washed by stirring with a shaker at 200 rpm for 10 to 50 minutes, preferably 30 minutes. After washing, it may be left to dry at room temperature, but in some cases, it may be dried at 50 ° C. for 8 hours.
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。これらの例において、部は重量部、配合比などは重量比を示す。本発明はこれら例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. In these examples, parts indicate parts by weight, and the compounding ratios indicate weight ratios. The present invention is not limited by these examples.
参考例１
ミキサーを備えた反応槽を窒素雰囲気にして温度を４５℃に設定し、平均分子量１，０００のポリエチレングリコール１００部を仕込み、攪拌しつつ昇温して、トリメチロールプロパン４．７部を添加して融解させ、水酸化カリウム１部を加えて、脱水反応によって、三官能性単位と分子末端に水酸基を有し、オキシエチレン単位からなるポリエーテルポリオールを得た。次いで液温を５０〜６０℃に保ち、２，４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートの８０：２０の混合物５３．５部を加えて、１１０℃で２時間反応させることにより、分子末端がイソシアナト基で閉塞された、プレポリマーＰ−１を淡黄色液状物として得た。５０℃以下に冷却してろ過し、以下の実験に供した。平均分子量は約１，８００、ＮＣＯ基含量は８．５g/100g、２５℃における粘度は１９Pa・sであった。
Reference example 1
A reactor equipped with a mixer is placed in a nitrogen atmosphere, the temperature is set to 45 ° C., 100 parts of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1,000 is charged, the temperature is raised while stirring, and 4.7 parts of trimethylolpropane is added. Then, 1 part of potassium hydroxide was added, and a polyether polyol having a trifunctional unit and a hydroxyl group at the molecular end and consisting of an oxyethylene unit was obtained by dehydration reaction. Next, while maintaining the liquid temperature at 50 to 60 ° C., 53.5 parts of a 80:20 mixture of 2,4-toluene diisocyanate and 2,6-toluene diisocyanate was added and reacted at 110 ° C. for 2 hours, whereby Was blocked with an isocyanato group to obtain Prepolymer P-1 as a pale yellow liquid. It cooled to 50 degrees C or less, filtered, and used for the following experiments. The average molecular weight was about 1,800, the NCO group content was 8.5 g / 100 g, and the viscosity at 25 ° C. was 19 Pa · s.
実施例及び比較例に、上記のプレポリマーＰ−１のほかに下記の材料を用いた。
Ｐ−２：グリセリン−ポリオキシプロピレントリオール、平均分子量３，０００
Ｄ−１：サケ白子由来DNA、3重量％水溶液、(有)バイオケム製、DNA-Na-HP(ヒモ) 窒素12.4%以上、燐8%以上
Ｅ−１：両末端に水酸基を有するポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ポリオキシエチレンブロック共重合体、ポリオキシプロピレン部分の平均分子量１，７５０、オキシエチレン単位含量２０
In addition to the above prepolymer P-1, the following materials were used in Examples and Comparative Examples.
P-2: Glycerin-polyoxypropylene triol, average molecular weight 3,000
D-1: Salmon white-derived DNA, 3% by weight aqueous solution, manufactured by Biochem, DNA-Na-HP (string) 12.4% or more of nitrogen, 8% or more of phosphorus E-1: Polyoxyethylene having hydroxyl groups at both ends・ Polyoxypropylene / polyoxyethylene block copolymer, average molecular weight of polyoxypropylene part 1,750, oxyethylene unit content 20
実施例１
上記参考例１で得たＰ−１の１００部とＤ−１の１００部とを混合し、そこにＥ−１を１部添加して常温で発泡させた。この発泡物を室温で３日間放置して線収縮が乾燥前の８５％になるまで乾燥させ、ポリウレタンフォームを得た（連続気泡発泡体、密度８５kg/m3、セル数５０個／２５mm）。
なお、線収縮は、発泡後、発泡方向に対し水平にカットした面において、５０mmの標線を引き、乾燥前後の長さを測定して求めた。
Example 1
100 parts of P-1 obtained in Reference Example 1 and 100 parts of D-1 were mixed, and 1 part of E-1 was added thereto and foamed at room temperature. This foam was allowed to stand at room temperature for 3 days and dried until the linear shrinkage reached 85% before drying to obtain a polyurethane foam (open cell foam, density 85 kg / m 3 , cell number 50/25 mm).
The linear shrinkage was determined by drawing a 50 mm marked line on the surface cut horizontally with respect to the foaming direction after foaming and measuring the length before and after drying.
比較例
サケ白子由来DNAの代わりに蒸留水を使用した以外は、実施例１と同様にしてポリウレタンフォームを得た。
Comparative Example A polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 1 except that distilled water was used in place of salmon milk-derived DNA.
ブランク例
Ｄ−１ ４．３部に、N,N-ジメチル シクロヘキシルアミン0.75部と、N,N-ジメチル シクロヘキシル メチルアミン0.25部が混合された触媒、合計１部、ポリシロキサン・ポリオキシプロピレングラフト共重合体である整泡剤１．０部及びオクタン酸スズ０．２部を配合して撹拌し、発泡剤混液を調製した。Ｐ−２ １００部に、上記発泡剤混液を添加し、次いで、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの８０：２０の混合物５４部を加えて、プロペラ撹拌機を用いて２０℃で混合液を撹拌して開口容器に移し、硬化と発泡の反応により、ワンショット法によってＤＮＡを担持したウレタンフォームを得た。
Blank Example D-1 A catalyst in which 4.3 parts of N, N-dimethylcyclohexylamine and 0.25 part of N, N-dimethylcyclohexylmethylamine were mixed with 4.3 parts of the catalyst, a total of 1 part, both of polysiloxane and polyoxypropylene graft A foam stabilizer mixture was prepared by blending 1.0 part of a foam stabilizer as a polymer and 0.2 part of tin octoate and stirring. To 100 parts of P-2, add the above foaming agent mixture, then add 54 parts of a 80:20 mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate and use a propeller stirrer. The mixed liquid was stirred at 20 ° C. and transferred to an open container, and a urethane foam carrying DNA was obtained by a one-shot method by a curing and foaming reaction.
DNA溶出試験
上記実施例、比較例、ブランク例で得られた各ポリウレタンフォームを適当な形に切り出して試験片（0.2g）を作製した。各試験片を以下のようにして３回洗浄し、洗浄液中のDNAを測定した。
先ず試験片に蒸留水50mlを加え、シェーカーVR-36（タイテック社製）を使用して200rpmで30分間シェイクした。試験片を取り出し蒸留水を搾り出した。この蒸留水をアガロースゲル電気泳動にかけてバンドチェックした。ゲルの撮影はライトキャプチャーAE-6961/2FC（アトー社製）で行った。
その結果、１回目の洗浄液のみにDNAの溶出が観測され、その分子量は約700bpであった。
DNA dissolution test Each polyurethane foam obtained in the above Examples, Comparative Examples, and Blank Examples was cut into appropriate shapes to prepare test pieces (0.2 g). Each test piece was washed three times as follows, and the DNA in the washing solution was measured.
First, 50 ml of distilled water was added to the test piece and shaken at 200 rpm for 30 minutes using a shaker VR-36 (manufactured by Taitec Corporation). The test piece was taken out and distilled water was squeezed out. This distilled water was subjected to agarose gel electrophoresis and band checked. The gel was photographed with Light Capture AE-6961 / 2FC (Ato).
As a result, DNA elution was observed only in the first washing solution, and its molecular weight was about 700 bp.
以下の試験に捕集対象物質として、下記の物質を用いた。
臭化エチジウム（水溶性、プラス電荷、発ガン性）
エオシンイエロー（水溶性、マイナス電荷、発ガン性）
アクリジンオレンジ（水溶性、プラス電荷、発ガン性）
The following substances were used as collection target substances in the following tests.
Ethidium bromide (water soluble, positive charge, carcinogenic)
Eosin yellow (water soluble, negative charge, carcinogenic)
Acridine orange (water-soluble, positive charge, carcinogenic)
捕集試験
（１）臭化エチジウムの捕集
上記実施例、比較例、ブランク例で得られたポリウレタンフォームをそれぞれ適当な形に切り出して試験片（0.2g）を作製した。次いで、試験片を、洗浄しないでそのまま又は上記のDNA溶出試験と同様にして１〜３回洗浄して、「洗浄なし」「洗浄１回」「洗浄２回」「洗浄３回」の４つの試験片を用意した。この試験片に、２０μＭの臭化エチジウム水溶液50mlを加え、シェーカーVR-36（タイテック社製）を使用して200rpmでシェイクした。表１に示す時間ごとに液を採取して、480nm吸光度を分光光度計U-550ST（日本分光社製）で測定した。結果を表１に示す。
（２）エオシンイエローの捕集
上記臭化エチジウムの捕集と同様にして行った。ただし、臭化エチジウム水溶液の代わりに２０μMのエオシンイエロー水溶液を使用し、表２に示す時間ごとに液を採取して、その520nm吸光度を測定した。結果を表２に示す。
（３）アクリジンオレンジの捕集
上記臭化エチジウムの捕集と同様にして行った。ただし、臭化エチジウム水溶液の代わりに２０μMのアクリジンオレンジ水溶液を使用し、表３に示す時間ごとに液を採取して、その490nm吸光度を測定した。結果を表３に示す。
Collection test (1) Collection of ethidium bromide Each of the polyurethane foams obtained in the above Examples, Comparative Examples and Blank Examples was cut into appropriate shapes to prepare test pieces (0.2 g). Next, the test piece is washed as it is without washing or in the same manner as in the above-mentioned DNA elution test 1 to 3 times, and the four test pieces, “no washing”, “washing once”, “washing twice”, and “washing three times” A test piece was prepared. To this test piece, 50 ml of 20 μM ethidium bromide aqueous solution was added, and shaken at 200 rpm using a shaker VR-36 (manufactured by Taitec Corporation). The liquid was sampled every time shown in Table 1, and the absorbance at 480 nm was measured with a spectrophotometer U-550ST (manufactured by JASCO Corporation). The results are shown in Table 1.
(2) Collection of eosin yellow It was carried out in the same manner as the above collection of ethidium bromide. However, instead of the ethidium bromide aqueous solution, a 20 μM eosin yellow aqueous solution was used, and the liquid was sampled every time shown in Table 2, and the absorbance at 520 nm was measured. The results are shown in Table 2.
(3) Collection of acridine orange It was carried out in the same manner as the above collection of ethidium bromide. However, instead of the ethidium bromide aqueous solution, a 20 μM acridine orange aqueous solution was used, and the liquid was sampled every time shown in Table 3, and the absorbance at 490 nm was measured. The results are shown in Table 3.
５０％アセトニトリル洗浄後の捕集試験
上記試験で物質を捕捉した試験片を、洗浄しないでそのまま又以下のとおり洗浄して、それぞれ50℃、8時間で乾燥した。そして上記と同様に捕集試験を行った。結果を表４及び５に示す。
洗浄方法：試験片０．２ｇを、先ずアセトニトリル５０％水溶液(４０ml)中に投入して攪拌し、次いでアセトニトリル４０ml中に投入して攪拌した。これら攪拌はいずれもシェーカーVR-36（タイテック社製）を用いて200rpm、30分間で行った。
Collection test after washing with 50% acetonitrile The test piece which captured the substance in the above test was washed as it was without washing, and dried at 50 ° C. for 8 hours. And the collection test was done like the above. The results are shown in Tables 4 and 5.
Washing method: 0.2 g of a test piece was first put into 50% acetonitrile aqueous solution (40 ml) and stirred, and then put into 40 ml of acetonitrile and stirred. All of these stirrings were performed using a shaker VR-36 (manufactured by Taitec Corporation) at 200 rpm for 30 minutes.
本発明のヌクレオチド鎖担持体、捕集材、及び捕集システムは、容易に製造することができ、多環芳香族化合物や重金属系物質のような、環境に微量に存在することによって、発ガン性、催奇性など、ヒトの健康に大きな悪影響を及ぼす物質の捕集に、極めて有用である。捕集対象物質として、臭化エチジウムのようなプラス電荷を有するもの、エオシンイエローやダイオキシン類のようなマイナス電荷を有するものの両方に本発明は利用できるが、特に臭化エチジウムのようなプラス電荷を有するものを捕集するのに利用できる。 The nucleotide chain carrier, the trapping material, and the trapping system of the present invention can be easily manufactured, and are carcinogenic when present in a trace amount in the environment, such as polycyclic aromatic compounds and heavy metal substances. It is extremely useful for collecting substances that have a great adverse effect on human health, such as sex and teratogenicity. Although the present invention can be used for both substances having a positive charge such as ethidium bromide and substances having a negative charge such as eosin yellow and dioxins, the positive charge such as ethidium bromide is used. It can be used to collect what you have.
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