JP5570220B2

JP5570220B2 - ニトロキシル基を有するハイパーブランチポリマー

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Publication number: JP5570220B2
Application number: JP2009538250A
Authority: JP
Inventors: 登古賀; 悟唐澤; 寛幸林; 章博田中; 啓祐大土井
Original assignee: Kyushu University NUC; Nissan Chemical Corp
Current assignee: Kyushu University NUC; Nissan Chemical Corp
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: WO2009054455A1; US7994258B2; US20100249350A1; JPWO2009054455A1

Description

本発明は、有機ラジカル構造を分子内に有する新規水溶性ハイパーブランチポリマーとそのＭＲＩ造影剤応用に関する。

臨床に使われている磁気共鳴画像（ＭＲＩ）法は、水のプロトンの信号を画像化する方法であり、生体内に存在するプロトンの位置情報と周囲のコントラストを２次元で濃淡表示するものである。位置情報はＮＭＲ内の静磁場を故意に歪める傾斜磁場を用いることによって得られ、コントラストは水や脂質などのプロトンのＮＭＲ情報として得られるスピン密度、緩和時間、拡散速度、化学シフト、位相などによって決定される。特に、緩和時間は観測されるスピンを含む水分子と周辺分子の間の相対的な配置や運動によって変化するので、組織の状態をよく反映し、診断に用いられている。

現在用いられているＭＲＩ造影剤は生体組織中の水の緩和時間を変化させることにより、その分布量が異なる組織間にコントラストを付加する。すなわち造影剤は水プロトンの緩和時間の変化を通し間接的に検出される。ＧｄやＭｎを含有するＴ₁緩和造影剤や、酸化鉄を用いたＴ₂緩和造影剤が用いられており、これらの金属イオンと水プロトンの相互作用により縦横の緩和が促進される。

ただ、これらの金属イオンは有毒である傾向があるため、生体組織が吸収する能力を低減するために配位子によってキレート化されており、金属イオンが有している緩和能力が減少し、造影剤としての効果が低減している。そこで、金属イオンが巨大分子に結合して緩和能を増大させるＰＲＥ効果（常磁性体緩和増強効果）を利用した造影剤（特許文献１参照。）や、有機ラジカルであるニトロキシド化合物と金属イオンをハイブリッド化し高い緩和能を有する造影剤（特許文献２参照。）、また、超常磁性体の酸化鉄ナノ粒子をポリマーで複合化し平均粒子径が２６ｎｍ程度のガン細胞選択性を有する造影剤が報告されている（非特許文献１参照。）。ただし、これらは全て金属イオンを含有しており、生体内での安全性が危惧されるという課題がある。

金属イオンを全く用いず、有機ラジカルであるニトロキシル基を有するデンドリマーを用いた造影剤が報告されているが（特許文献３）、緩和能が低いことやガン細胞選択性が期待できる大きさを得るには合成上に課題があった。
米国特許第４，８２２，５９４号明細書特表２００１−５２３２１５号公報特表２００４−５２４２５９号公報Ｊ. Ａｍ. Ｃｈｅｍ. Ｓｏｃ., ＡＳＡＰＡｒｔｉｃｌｅ１０．１０２１/ｊａ０７２２１０ｉ（Ｗｅｂ公開２００７年９月２５日）

本発明は、水溶性に優れ、溶液の粘度が低く、高い緩和能を有する、金属イオンを含有しない新規なＭＲＩ用造影剤を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ハイパーブランチポリマー末端にニトロキシル基を導入するか又は結合基を介してニトロキシル基を導入することにより、水溶性に優れ、溶液の粘度が低く、高い緩和能を有する高分子系ＭＲＩ造影剤が得られることを見い出し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、第１観点として、式（１）、式（２）、又は式（３）：
で表される有機ラジカル構造（ニトロキシル基）を少なくとも一つ以上含み、ゲル浸透クロマトグラフィによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量が５００ないし５，０００，０００であるハイパーブランチポリマー、
第２観点として、式（４）：
［式中、各Ｒ₁はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、
各Ａ₁はそれぞれ独立して式(５) 、又は式（６）:
（式中Ａ₂はエーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１〜３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃及びＸ₄は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。）で表される基を表し、
各Ｅはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、式（７）、式（８）、又は式（９）：
｛式中、Ｘ^-は、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＰＦ₆ ^-、ＢＦ₄ ^-、又はパーフルオロアルカンスルホナートを表し、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₉、Ｒ₁₀、及びＲ₁₁は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１ないし５のヒドロキシルアルキル基、式（１）、式（２）、又は式（３）で表される有機ラジカル構造を表し、Ｒ₈は、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のヒドロキシルアルキル基、炭素原子数７〜１２のアリールアルキル基、式（１０）、又は式（１１）：
（式中、Ｒ₁₂は、式（１）又は式（２）で表される有機ラジカル構造を表し、Ｒ₁₃は水素原子、式（１）、又は式（２）で表される有機ラジカル構造を表し、Ｒ₁₄は、式（１）又は式（２）で表される有機ラジカル構造を表し、ｍは１ないし５を表す。）で表される基を表す。｝で表される構造を表すが、但し、少なくとも一つ以上のＥは式（１）〜（３）で表される有機ラジカル構造を有し、
ｎは繰り返し単位構造の数であって２〜１０００００の整数を表す。］で表される構造を有する、第１観点に記載のハイパーブランチポリマー。
第３観点として、前記Ａ₁が、何れも式（１２）:
で表される構造である、第２観点に記載のハイパーブランチポリマー、
第４観点として、前記Ａ₁が、何れも式（１３）：
（式中、ｌは２〜１０の整数を表す。）
で表される構造である、第２観点に記載のハイパーブランチポリマー、
第５観点として、前記各Ｅがそれぞれ独立して、水素原子、臭素原子、式（７）、又は式（８）で表される基を表し、ここで、式（７）中のＲ₂、Ｒ₃及びＲ₄は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、又は式（１）を表し、式（８）中のＲ₅、Ｒ₆、及びＲ₇は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、式（１）、又は式（２）を表し、式（８）中のＲ₈がメチル基、ベンジル基、式（１０）又は式（１１）である、第３観点に記載のハイパーブランチポリマー、
第６観点として、前記Ｅの一つ以上が、式（１４）、式（１５）、式（１６）、又は式（１７）：
で表される構造である、第５観点に記載のハイパーブランチポリマー、
第７観点として、第１観点に記載のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤、
第８観点として、第１観点に記載のハイパーブランチポリマーを含有する電極活物質、である。

本発明のハイパーブランチポリマーは分子末端にニトロキシル基を含有するため、高い緩和能を有している上、水溶性に優れ、かつハイパーブランチポリマーの特徴に一つでもある低粘度の為、非金属型の新規ＭＲＩ用造影剤として利用可能である。また、ハイパーブランチポリマーは比較的容易に分子量を制御できるため、種々のサイズのポリマーを提供でき、ガン細胞選択性や臓器選択性を有する画期的なＭＲＩ造影剤と期待される。

本発明のハイパーブランチポリマーが担持しているニトロキシル基は安定な有機ラジカルであるため、サイクル特性や充放電効率に優れた電極活物質として、ラジカル電池やリチウムイオン電池等の二次電池への応用が期待される。

以下、本発明を実施するための詳細を説明する。
本発明のハイパーブランチポリマーは、有機ラジカル構造（ニトロキシル基）を少なくとも一つ以上含み、ゲル浸透クロマトグラフィによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量が５００ないし５，０００，０００であるハイパーブランチポリマーであり、例えば上記式（４）で表すものが挙げられる。担持する有機ラジカル構造としては、式（１）、式（２）、又は式（３）で表すものが挙げられる。

式（４）において、Ｒ₁は水素原子又はメチル基を表す。また、Ａ₁は式（５）、又は式（６）で表される構造を表す。ｎは繰り返し単位構造の数であって２〜１０００００の整数を表す。

式（５）及び式（６）において、Ａ₂はエーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１ないし３０の直鎖状、枝分かれ状又は環状のアルキレン基を表し、Ｙ₁、Ｙ₂、Ｙ₃又はＹ₄は、それぞれ、水素原子、炭素原子数１ないし２０のアルキル基、炭素原子数１ないし２０のアルコキシ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。

Ａ₂のアルキレン基の具体例としては、メチレン、エチレン、ノルマルプロピレン、ノルマルブチレン、ノルマルヘキシレン等の直鎖状アルキレン、イソプロピレン、イソブチレン、２−メチルプロピレン等の枝分かれ状アルキレンが挙げられる。また環状アルキレンとしては、炭素原子数３ないし３０の単環式、多環式及び架橋環式の環状構造の脂環式脂肪族基が挙げられる。具体的には、炭素原子数４以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ、ペンタシクロ構造等を有する基を挙げることができる。例えば、下記に脂環式脂肪族基のうち、脂環式部分の構造例（ａ）ないし（ｓ）を示す。

Ｙ₁、Ｙ₂、Ｙ₃又はＹ₄の炭素原子数１ないし２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、ノルマルペンチル基等が挙げられる。炭素原子数１ないし２０のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ノルマルペンチルオキシ基等が挙げられる。Ｙ₁、Ｙ₂、Ｙ₃又はＹ₄としては、水素原子又は炭素原子数１ないし２０のアルキル基が好ましい。

また、式（４）中のＡ₁としては、式（１２）で表される構造であることが好ましい。

式（４）中のＥとしては、水素原子、ハロゲン原子、式（７）、式（８）、又は式（９）で表される構造が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくは臭素原子が挙げられる。

式（７）、式（８）、及び式（９）中、Ｘ^-は、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＰＦ₆ ^-、ＢＦ₄ ^-、又はパーフルオロアルカンスルホナートを表し、好ましくはＢｒ^-を表す。

Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₉、Ｒ₁₀、及びＲ₁₁は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のヒドロキシルアルキル基、式（１）、式（２）、又は式（３）で表される構造を表し、炭素原子数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、シクロペンチル基、ノルマルペンチル基等が挙げられる。炭素原子数１ないし５のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。好ましくは、水素原子、メチル基、式（１）、式（２）、又は式（３）で表される構造を表す。

Ｒ₈は、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のヒドロキシルアルキル基、炭素原子数７〜１２のアリールアルキル基、式（１０）、又は式（１１）で表される構造を表し、炭素原子数１〜５のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、シクロペンチル基、ノルマルペンチル基等が挙げられる。炭素原子数１ないし５のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。炭素原子数７〜１２のアリールアルキル基としては、ベンジル基及びフェネチル基等が挙げられる。

式（１０）及び式（１１）中の、Ｒ₁₂は、式（１）又は式（２）を表し、Ｒ₁₃は水素原子、式（１）、又は式（２）を表し、Ｒ₁₄は、式（１）又は式（２）を表し、ｍは１ないし５を表す。

次に、本発明の式（４）で表される構造を有するハイパーブランチポリマーの製造方法を説明する。
式（４）で表される構造を有するハイパーブランチポリマーは、例えば、以下に示すスキームに従って製造することができる。
［式中、Ａ₁、Ｒ₁、Ｘ、Ｅ、ｎ、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁は前記と同様の意味を表し、ＤＣは、ジチオカルバメート基（−ＳＣ（＝Ｓ）Ｎ（Ｒ_a）Ｒ_b（式中、Ｒ_a及びＲ_bは、それぞれ、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のヒドロキシアルキル基または炭素原子数７〜１２のアリールアルキル基を表すか、または、Ｒ_aとＲ_bは互いに結合し、窒素原子と共に環を形成していてもよい。））を表す。］
即ち、分子末端にジチオカルバメート基を有する式（１８）で表されるハイパーブランチポリマーのジチオカルバメート基をＸで置換して末端にＸを有する式（１９）で表されるハイパーブランチポリマーとした後、Ｅ´、例えば、スキーム中に記載されるＲ₂、Ｒ₃及びＲ₄を置換基として有する三級アミン、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈を置換基として有するイミダゾール、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁を置換基として有するピリジンを反応させることにより式（４）で表されるハイパーブランチポリマーを製造することができる。

上記の式（１８）で表されるハイパーブランチポリマーから式（１９）で表されるハイパーブランチポリマーを合成する反応は、ジチオカルバメート基をＸで置換するために使用される反応条件を使用することができる。
例えば、Ｘがハロゲン原子である場合の反応（ハロゲン化）の反応条件を以下に説明する。
ハロゲン化の方法は、ジチオカルバメート基をハロゲン原子に変換することができる方法であれば、特に制限はない。本反応で使用できるハロゲン化剤としては、塩素、Ｎ−クロロコハク酸イミド、塩素化イソシアヌール酸、塩化スルフリル、ターシャリーブチルハイポクロリド、三塩化リン、五塩化リン、トリフェニルホスフィンジクロリド、塩化第二銅、五塩化アンチモン等の塩素化剤、臭素、Ｎ−ブロモコハク酸イミド、Ｎ−ブロムグルタルイミド、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリブロモイソシアヌル酸、Ｎ，Ｎ’−ジブロモイソシアヌル酸ナトリウム、Ｎ，Ｎ−ブロムイソシアヌル酸カリウム、Ｎ，Ｎ’−ジブロモイソシアヌル酸、Ｎ−ブロモイソシアヌル酸ナトリウム、Ｎ，Ｎ’−ジブロムヒダントイン、Ｎ−ブロモヒダントインカリウム、Ｎ，Ｎ’−ブロモヒダントインナトリウム、Ｎ−ブロム−Ｎ’−メチルヒダントイン、１，３−ジブロモ−５，５’−ジメチルヒダントイン、３−ブロモ−５，５’−ジメチルヒダントイン、３−ブロモ−５，５’−ジメチルヒダントイン、１−ブロモ−５，５’−ジメチルヒダントインナトリウム、１−ブロモ−５，５’−ジメチルヒダントインカリウム、３−ブロモ−５，５’−ジメチルヒダントインナトリウム、３−ブロモ−５，５’−ジメチルヒダントインカリウム等の臭素化剤、ヨウ素、Ｎ−ヨードコハク酸イミド、ヨウ素酸カリウム、過ヨウ素酸カリウム、過ヨウ素酸、ヨウ素酸等のヨウ素化剤を使用することができる。ハロゲン化剤の使用量は、ハイパーブランチポリマー内のジチオカルバメート基の数に対して１ないし２０倍モル当量、好ましくは１．５ないし１５倍モル当量、より好ましくは２ないし１０倍モル当量であればよい。置換反応の条件としては、反応時間０．０１ないし１００時間、反応温度０ないし３００℃から、適宜選択される。好ましくは反応時間０．１ないし１０時間、反応温度２０ないし１５０℃である。

分子末端のジチオカルバメート基をハロゲン原子に置換する反応は、水又は有機溶剤中で行なうことが好ましい。使用する溶剤は、前記のジチオカルバメート基を有するハイパーブランチポリマーとハロゲン化剤とを溶解可能なものが好ましい。また、該溶剤がジチオカルバメート基を有するハイパーブランチポリマーを製造する際に使用する溶剤と同じものであると、反応操作も簡便になり好ましい。

ハロゲン化の方法としては、有機溶剤溶液中、臭素等のハロゲン化剤を使用して、加熱還流することによって行なう反応が好ましい。有機溶剤としては、本反応の進行を著しく阻害しないものであれば良く、酢酸等の有機酸系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系化合物、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、ノルマルヘプタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類等が使用できる。これらの溶剤は一種を用いてもよいし、二種またはそれ以上を混合して用いてもよい。また、ジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマーの質量に対して０．２ないし１，０００倍質量、好ましくは１ないし５００倍質量、より好ましくは５ないし１００倍質量、最も好ましくは１０ないし５０倍質量の有機溶剤を使用することが好ましい。また、この反応では反応開始前には反応系内の酸素を十分に除去する必要があり、窒素、アルゴン等の不活性気体で系内を置換するとよい。反応条件としては、反応時間０．０１ないし１００時間、反応温度０ないし２００℃から、適宜選択される。好ましくは反応時間０．１ないし５時間、反応温度２０ないし１５０℃である。

反応後は系内に残存するハロゲン化剤を分解処理することが望ましいが、その際、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等の還元剤の水溶液、又は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ水溶液を用いることが出来る。また、エチレン、プロピレン、ブテン、シクロヘキセン等の不飽和結合を含む化合物と反応させてもよい。使用量は用いたハロゲン化剤に対して、０．１ないし５０当量、好ましくは、０．５ないし１０当量、より好ましくは１ないし３当量であれば良い。上述のような反応によって得られた本発明の分子末端にハロゲン原子を有するハイパーブランチポリマーは、反応溶液中から溶剤留去又は固液分離により溶剤と分離することができる。また、反応溶液を貧溶剤中へ加えることにより本発明の分子末端にハロゲン原子を有するハイパーブランチポリマーを沈殿させ、粉末として回収することもできる。
なお、本発明の分子末端にハロゲン原子を含有するハイパーブランチポリマーは、分子末端の一部がジチオカルバメート基として残存していてもよい。

上記の式（１９）で表されるハイパーブランチポリマーから式（４）で表されるハイパーブランチポリマーを合成する反応は、Ｘ^-をカウンターイオンとするアミン化合物（Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄を置換基として有する三級アミン、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇及びＲ₈を置換基として有するイミダゾール、Ｒ₉、Ｒ₁₀及びＲ₁₁を置換基として有するピリジン）の四級化反応で
ある。
例えば、Ｘがハロゲン原子である場合の反応条件を以下に説明する。
反応で使用できるアミン化合物の使用量は、分子末端にハロゲン原子を有するハイパーブランチポリマー中のハロゲン原子の１モル当量に対して０．１ないし２０倍モル当量、好ましくは０．５ないし１０倍モル当量、より好ましくは１ないし５倍モル当量であればよい。反応の条件としては、反応時間は０．０１ないし１００時間、反応温度は０ないし３００℃から、適宜選択される。好ましくは反応時間が０．１ないし１０時間で、反応温度が２０ないし１５０℃である。

分子末端のハロゲン原子とアミン化合物との反応は、水又は有機溶剤溶液中で、塩基の存在下又は非存在下で行なうことができる。使用する溶剤は、前記のハロゲン原子を有するハイパーブランチポリマーとアミン化合物を溶解可能なものが好ましい。さらに、前記ハロゲン原子を有するハイパーブランチポリマーとアミン化合物を溶解可能であるが、分子末端にアミノ基又はアンモニウム基を有するハイパーブランチポリマーを溶解しない溶媒であれば、単離が容易となりさらに好適である。
有機溶剤としては、本反応の進行を著しく阻害しないものであれば良く、水及び酢酸等の有機酸系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系化合物、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、ノルマルヘプタン、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の脂肪族炭化水素類等が使用できる。これらの溶剤は一種を用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。また、使用量は、ハロゲン原子を分子末端に有するハイパーブランチポリマーの質量に対して０．２ないし１，０００倍質量、好ましくは１ないし５００倍質量、より好ましくは５ないし１００倍質量、最も好ましくは１０ないし５０倍質量の有機溶剤を使用することが好ましい。また、この反応では反応開始前には反応系内の酸素を十分に除去する必要があり、窒素、アルゴン等の不活性気体で系内を置換するとよい。反応条件としては、反応時間０．０１ないし１００時間、反応温度０ないし２００℃から、適宜選択される。好ましくは反応時間が０．１ないし５時間で、反応温度が２０ないし１５０℃である。

尚、分子末端にジチオカーバメート基を有する式（１８）で表されるハイパーブランチポリマーは、ジチオカーバメート基を有するスチレン化合物の光重合による合成方法（ＫｏｊｉＩｓｈｉｚｕ，ＡｋｉｈｉｄｅＭｏｒｉ，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．ＲａｐｉｄＣｏｍｍｕｎ．２１，６６５−６６８（２０００）、ＫｏｊｉＩｓｈｉｚｕ，Ａｋｉｈ
ｉｄｅＭｏｒｉ，ＰｏｌｙｍｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ５０，９０６−９１０（２００１）、ＫｏｊｉＩｓｈｉｚｕ，ＹｏｓｈｉｈｉｒｏＯｈｔａ，Ｓｕｓｕｍｕ
Ｋａｗａｕｃｈｉ，ＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓＶｏｌ．３５，Ｎｏ．９，３７
８１−３７８４（２００２））や、ジチオカルバメート基を有するアクリル化合物の光重合による合成方法（ＫｏｊｉＩｓｈｉｚｕ，ＴａｋｅｓｈｉＳｈｉｂｕｙａ，ＡｋｉｈｉｄｅＭｏｒｉ，ＰｏｌｙｍｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ５１，４２４−４２８（２００２）、ＫｏｊｉＩｓｈｉｚｕ，ＴａｋｅｓｈｉＳｈｉｂｕｙａ，ＳｕｓｕｍｕＫａｗａｕｃｈｉ，ＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓＶｏｌ．３６，Ｎｏ．１０，３５０５−３５１０（２００２）、ＫｏｊｉＩｓｈｉｚｕ，ＴａｋｅｓｈｉＳｈｉｂｕｙａ，ＪａｅｂｕｍＰａｒｋ，ＳａｔｏｓｈｉＵｃｈｉｄａ，ＰｏｌｙｍｅｒＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ５３，２５９−２６５（２００４））によって合成できる。

例えば、式（２１）（式中、Ｒ₁、Ｒ_a、Ｒ_b及びＡ₁は、前記と同様である。）で表されるジチオカルバメート化合物をリビングラジカル重合することによりジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマーを得ることができる。ジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマーは次のようにして生成すると考えられる。すなわち、式（２１）の化合物への光照射等によってＡ₁−Ｓ結合が開裂してラジカル種（式（２２））が発生する。次に、（２２）のラジカル種が式（２１）の化合物と反応して式（２３）の化合物を生成する。さらに、式（２３）においてＣ−Ｓ結合又はＡ₁−Ｓ結合が開裂してラジカル種を発生し、それが式（２１）の化合物と反応することによって、式（２４）又は式（２５）の化合物を与える。なお、式（２４）及び式（２５）中、ＤＣはジチオカルバメート基（−ＳＣ（＝Ｓ）Ｎ（Ｒ_a）Ｒ_b）を表す。そして、式（２４）及び式（２５）の化合物から同様の反応が繰り返されることによって、ジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマーが生成すると考えられる。

ニトロキシル基を導入する際の原料となる、ジメチルアミノＴＥＭＰＯの合成は、Syntheses of Some Stable Radicals p.213-214 (XXXI)、及びEur. J. Med. 24(1989)335-340に従って合成できる。すなわち、2,2,6,6,-テトラメチル-4-ピペリドンをタングステン酸ナトリウム存在下、トリトンBによりニトロキシル誘導体に酸化し、続いてジメチルアミンとシアノボロハイドライドにより還元的アミノ化を行うことによりジメチルアミノＴＥＭＰＯが得られる。

本発明はまた、本発明のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤に関する。
本発明のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤は、通常注射用蒸留水、生理食塩水やリンゲル液等の溶媒に懸濁、または溶解等の状態で用いられ、さらに必要に応じて、薬理学的に許容されうる担体、賦形剤等の添加剤を含めることができる。本発明のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤は、細胞などに適用しうる他、血管（静脈、動脈）内投与、経口投与、直腸内投与、膣内投与、リンパ管内投与、関節内投与等によって生体内に投与することができ、好ましくは、水剤、乳剤または懸濁液等の形態で投与する。本発明のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤に含められる添加剤としては、その投与形態、投与経路等によっても異なるが具体的には、注射剤の場合には、緩衝剤、抗菌剤、安定化剤、溶解補助剤や賦形剤等が単独または組み合わせて用いられ、経口投与剤（具体的には水剤、シロップ剤、乳剤または懸濁液等）の場合、着色剤、保存剤、安定化剤、懸濁化剤、乳化剤、粘稠剤、甘味剤、芳香剤等が単独または組み合わせて用いられる。各種添加剤は通常当分野で用いられるものが使用される。

本発明のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤は従来のＭＲＩ用造影剤に準じて投与、造影することができる。具体的な投与方法としては静脈内投与や経口投与などが挙げられる。
また、本発明のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤は、ヒト以外にも各種動物用の造影剤としても好適に用いることができ、その投与形態、投与経路、投与量等は対象となる動物の体重や状態によって適宜選択する。

本発明はまた、本発明のハイパーブランチポリマーを含有する電極活物質に関する。
本発明のハイパーブランチポリマーを含有する電極活物質は、例えば、リチウム２次電池用の電極（陽極、陰極）、湿式太陽電池、センサー、燃料電池等に使用することができる。

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
参考例１：Ｎ、Ｎ−ジエチルジチオカルバミルメチルスチレンの合成
２Ｌの反応フラスコに、クロロメチルスチレン［セイミケミカル（株）製、ＣＭＳ−１４（商品名）］１２０ｇ、Ｎ、Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム３水和物［関東化学（株）製］１８１ｇ、アセトン１４００ｇを仕込み、撹拌下、４０℃で１時間反応させた。反応後、析出した塩化ナトリウムを濾過して除き、その後エバポレーターで反応溶液からアセトンを留去し、反応粗粉末を得た。この反応粗粉末をトルエンに再溶解し、トルエン／水系で分液後、−２０℃の冷凍庫内でトルエン相から目的物を再結晶した。再結晶物を濾過、真空乾燥して、白色粉末の目的物２０６ｇ（収率９７％）を得た。液体クロマトグラフィーによる純度（面積百分率値）は１００％であった。ＤＳＣ測定での融点は５６℃であった。

参考例２
＜ジチオカルバメート基を分子末端に有するスチレン系ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ）の合成＞
３００ｍＬの反応フラスコに、参考例１で得られたＮ、Ｎ−ジエチルジチオカルバミルメチルスチレン１０８ｇ、トルエン７２ｇを仕込み、撹拌して淡黄色透明溶液を調製した後、反応系内を窒素置換した。この溶液の真ん中から１００Ｗの高圧水銀灯[セン特殊光源（株）製、ＨＬ−１００]を点灯させ、内部照射による光重合反応を、撹拌下、温度３０℃で１２時間行なった。次にこの反応液をメタノール３０００ｇに添加してポリマーを高粘度な塊状状態で再沈した後、上澄み液をデカンテーションで除いた。さらにこのポリマーをテトラヒドロフラン３００ｇに再溶解した後、この溶液をメタノール３０００ｇに添加してポリマーをスラリー状態で再沈した。このスラリーを濾過し、真空乾燥して、白色粉末の目的物４８ｇを得た。ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは１９，０００、分散度Ｍｗ／Ｍｎは３．５であった。

参考例３
＜ハロゲン原子を分子末端に有するスチレン系ハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ−Ｂｒ）の合成＞
還流塔を付した３００ｍｌの反応フラスコに、参考例２で得たジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマー１０ｇ及びクロロホルム５０ｇを仕込み、反応系内を窒素置換した。これに、臭素[純正化学社製]１６．０ｇをクロロホルム５０ｇに溶解させたものを滴下して加え、３時間還流を行った。温度３０℃まで冷却後、生成した橙色沈殿を濾別した。
飽和食塩水及び２０質量％チオ硫酸ナトリウムを加えて、有機相を洗浄した。この溶液をメタノール５００ｇに滴下して再沈を行った。得られた黄色粉末を再度クロロホルム４０ｇに溶解し、５００ｇのメタノールに滴下し、再沈を行い、得られた無色粉末を乾燥して、ジチオカルバメート基を分子末端に有するハイパーブランチポリマーのジチオカルバメート基部分が臭素原子に置換されたハイパーブランチポリマー４．６ｇを得た。ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは６，６００、分散度Ｍｗ／Ｍｎは２．２であった。元素分析は、炭素５０．２質量％、水素３．８質量％、窒素１．０質量％未満及び臭素３３．２質量％であった。¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルの測定結果において、ジチオカルバメート基のメチレン基由来の４．０ｐｐｍ及び３．７ｐｐｍのピークが消失しており、また、１．３ｐｐｍのジチオカルバメート基のメチル基由来のピークが減少したことが観測された。これより、参考例２で得られたハイパーブランチポリマーの末端のジチオカルバメート基は、ほぼ１００％ハロゲン原子（臭素原子）に置換されていることが明らかとなった。得られたハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ−Ｂｒ）は式（２０）で表される構造を有する。

実施例１：化合物（５）（ＨＢＰ−ＮＮ⁺Ｂｒ^-）の合成
＜化合物（２）の合成＞
Synth. Commun.,1990, 20, 321-331の方法に従って化合物（１）（Ｎ−メチルイミダゾール）から化合物（２）を合成した。
＜化合物（３）の合成（合成法１）＞
化合物（２）3.0 g（27.2 mmol）を水70 mLに溶液し、2,3-ビス（ヒドロキシルアミノ）-2,3-ジメチルブタン硫酸塩1水和物16.4 g(62.1 mmol)を加え、1時間撹拌した。炭酸ナトリウムで中和し、さらに1時間撹拌した。溶媒留去後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール）により精製を行い、白色固体の化合物（３）4.67 gを得た。
IR(KBr, cm^-1): 3252;
m.p. (℃) : 176-177 ℃
¹H-NMR(270MHz,CDCl₃)δ(ppm): 7.06 (s, 1H), 6.85 (s, 1H), 5.14 (s, 1H), 3.76 (s, 1H), 1.22 (s, 6H), 1.21 (s, 6H);
FABMS (m-ニトロベンジルアルコール) : 241(M⁺+1)
Anal. Cacld for C₁₁H₂₀N₄O₂: C, 54.98; H, 8.39; N, 23.32. Found: C, 54.85; H, 8.31; N, 23.21
＜化合物（４）の合成（合成法２）＞
化合物（３）1.78 g(7.41 mmol)を塩化メチレン120 mLに溶解し、二酸化鉛10.5 g(76.1mmol)を加え、室温で1時間撹拌した。吸引濾過後、ろ液を溶媒留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール）により精製を行い、青色固体の化合物（４）1.49 gを得た。
IR(KBr, cm^-1): 1372;
m.p. (℃) : 155-157 ℃
Anal. Cacld for C₁₁H₂₀N₄O₂: C, 54.98; H, 8.39; N, 23.32. Found: C, 54.85; H, 8.31; N, 23.21
＜化合物（５）（ＨＢＰ−ＮＮ⁺Ｂｒ^-）の合成（合成法３）＞
参考例３で合成したハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ−Ｂｒ）39.4 mgをクロロホルム5 mLに溶解し、化合物（４）71.8 mg(0.3 mmol)を加え加熱還流した。反応溶液を室温にもどし酢酸エチルを加え、析出した紫色固体を吸引ろ過で集めた。得られた固体を真空乾燥し、化合物（５）（ＨＢＰ−ＮＮ⁺Ｂｒ^-）を21.5 mg得た。
IR(KBr, cm^-1): 3415, 2919, 2847, 1623, 1521, 1439, 1373;

実施例２：化合物（７）（ＨＢＰ−Ｎ−ＴＥＭＰＯ）の合成
＜化合物（６）の合成＞
Eur. J. Med. 1989, 335-340の方法に従って２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリドンから化合物（６）（ジメチルアミノＴＥＭＰＯ）を合成した。
＜化合物（７）（ＨＢＰ−Ｎ−ＴＥＭＰＯ）の合成（合成法４）＞
参考例３で合成したハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ−Ｂｒ）2.5 gをDMF125 mLに溶解し、化合物（６）5.1 g(25.4 mmol)を加え、80℃で加熱した。8時間後、反応溶液を室温にもどし、アセトン1000 mL中に加え、析出した赤色固体を吸引ろ過で集めた。得られた固体を真空乾燥し、化合物（７）（ＨＢＰ−Ｎ−ＴＥＭＰＯ）4.0 gを得た。
IR(KBr, cm^-1): 3421, 2981, 2919, 2319, 1664;

実施例３：化合物（１１）（ＨＢＰ−Ｉｍ−Ｏ−ＴＥＭＰＯ）の合成
＜化合物（９）の合成（合成法５）＞
Synlet,2005, 4, 607-610の方法に従って化合物（８）から化合物（９）を合成した。
＜化合物（１０）の合成（合成法６）＞
NaH(60％活性)700 mg(17.5 mmol)をノルマルヘキサンで２回洗浄し、真空ポンプで乾燥させた。乾燥テトラヒドロフラン30 mLを加えたあと、イミダゾール660 mg(9.7 mmol)の
テトラヒドロフラン10 mL溶液を0℃中に保ちながら滴下した。30分の撹拌の後、化合物（９）2.0 g(8.1 mmol)の10 mLテトラヒドロフラン溶液を滴下し、3時間0℃下で撹拌した後、1時間室温でさらに撹拌した。反応溶液を氷浴中で冷却し、希塩酸水溶液を加え中和した後、テトラヒドロフランを留去し、塩化メチレンで抽出した。飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチルの後クロロホルム：メタノール）により精製後、赤色固体1.25 gを得た。
IR(KBr, cm^-1): 1744, 1512, 1216;
FABMS (m-ニトロベンジルアルコール) : 281(M⁺+1)
Anal. Cacld for C₁₄H₂₂N₃O₃: C, 59.98; H, 7.91; N, 14.99. Found: C, 60.08; H, 7.74; N, 14.72
＜化合物（１１）（ＨＢＰ−Ｉｍ−Ｏ−ＴＥＭＰＯ）の合成（合成法９）＞
参考例３で合成したハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ−Ｂｒ）400 mgをDMF20 mLに溶解し、化合物（１０）650 mg(2.3 mmol)を加え、80℃で加熱した。6時間反応後、反応溶
液を室温にもどし、アセトン20 mLを加えて析出した赤色固体を吸引ろ過で集めた。得られた固体を真空乾燥し、化合物（１１）（ＨＢＰ−Ｉｍ−Ｏ−ＴＥＭＰＯ）を910 mg得た。
IR(KBr, cm^-1): 3431, 2976, 2930, 1748, 1225, 1159;

実施例４：化合物（１６）（ＨＢＰ−Ｉｍ−（ＴＥＭＰＯ）₂）の合成
＜化合物（１３）の合成（合成法１０）＞
J. Chem. Soc., Perkin Trans I, 2002, 2663-2667の方法に従って化合物（１２）から化合物（１３）を合成した。
＜化合物（１4）の合成（合成法１１）＞
NaH(60％活性)333 mg(9.0 mmol)をノルマルヘキサンで２回洗浄し、真空ポンプで乾燥させた。乾燥テトラヒドロフラン15mLと化合物（１３）1.5 g(4.6 mmol)のテトラヒドロフラン5 mL溶液を0℃中に保ちながら滴下した。30分の撹拌の後、ブロモアセチルクロライド1.5 g(9.5 mmol)を滴下し、6時間室温で撹拌した。氷浴中で、希塩酸水溶液を加え中和した後、テトラヒドロフランを留去し、塩化メチレンで抽出した。飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチルの後クロロホルム：メタノール）により精製後、赤色固体210 mgを得た。
IR(KBr, cm^-1): 2973, 2931, 1651;
FABMS (m-ニトロベンジルアルコール) : 447(M⁺+1)
Anal. Cacld for C₂₀H₃₆N₃O₃Br: C, 53.81; H, 8.13; N, 9.41. Found: C, 53.65; H, 8.14; N, 9.72
＜化合物（１５）の合成（合成法１２）＞
NaH(60％活性)20 mg(0.4 mmol)をノルマルヘキサンで２回洗浄し、真空ポンプで乾燥させた。乾燥テトラヒドロフラン2mLを加え、イミダゾール28 mg(0.4 mmol)のテトラヒドロフラン2 mL溶液を0℃中に保ちながら滴下した。30分の撹拌の後、化合物（１４）150 mg(0.33 mmol)の5 mLテトラヒドロフラン溶液を滴下し、3時間撹拌した後、1時間室温でさらに撹拌した。氷浴中で希塩酸水溶液を加え中和した後、テトラヒドロフランを留去し、塩化メチレンで抽出した。飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチルの後クロロホルム：メタノール）により精製後、赤色固体60 mgを得た。クロロホルム、ジエチルエーテル混合溶媒で再結晶し、赤色ブロック晶を得た。
IR(KBr, cm^-1): 2976, 2931, 1668;
FABMS (m-ニトロベンジルアルコール) : 435(M⁺+1)
Anal. Cacld for [C₂₃H₃₉N₅O₃・Et₂O]: C, 63.87; H, 9.73; N, 13.79. Found: C, 63.57; H, 9.74; N, 13.52
＜化合物（１６）（ＨＢＰ−Ｉｍ−（ＴＥＭＰＯ）₂）の合成（合成法１３）＞
参考例３で合成したハイパーブランチポリマー（ＨＰＳ−Ｂｒ）20 mgをDMF5 mLに溶解し、化合物（１５）70 mg(0.16 mmol)を加え、80℃で加熱した。6時間反応後、室温にもどし、アセトン5 mLを加えて析出した赤色固体を吸引ろ過で集めた。得られた固体を真空乾燥し、化合物（１６）（ＨＢＰ−Ｉｍ−（ＴＥＭＰＯ）₂）を70 mg得た
IR(KBr, cm^-1): 3436, 2975, 2929, 1660;

試験例１：ＥＳＲの測定
実施例３で合成した化合物（１１）（ＨＢＰ−Ｉｍ−Ｏ−ＴＥＭＰＯ）２ｍｇを１ｍＬの脱イオン水に溶解して調製したサンプルを1φのサンプル管の下から2cmまでサンプルを入れ、ブルカーバイオスピン社製EMX (9.4 GHz)でESRの測定を室温で行った。測定結果のグラフを図１に示した。シグナルの顕著なブロードニングの確認から、ハイパーブランチ中で、有機ラジカルの高密度な集積化が示唆された。

試験例２：緩和時間の測定
＜測定法1＞
実施例１ないし４で合成したそれぞれの化合物（化合物（５）、化合物（７）、化合物（１１）、化合物（１６））1, 2, 3 mgを脱イオン水に溶解させ、0.3 mLとしたサンプルと脱イオン水のみのサンプル0.3 mLを、10φのサンプル管に入れ準備した。日本電子社製のパルスNMR装置JNM-MU25RAN（0.59 T、25 MHz、25 ℃）を用いて、それぞれのサンプル
中の水の緩和時間(τ)を反転回復法（inversion recovery法）で求め、T₁の値を得た。縦軸にτの逆数、横軸に濃度でプロットした傾きからr₁(mM^-1s^-1)を見積った。
１例として、化合物（１１）の測定結果のグラフを図２に示した。
また、各サンプルのr₁(mM^-1s^-1)の値を表１にまとめた。
＜測定法２＞
測定法１と同様にして調製した各サンプルにつき、バリアン社製ＭＲＩ４．７ＴＵＮＩＴＹＩＮＯＶＡ（4.7 T、200 MHz、17 ℃）を用いた緩和能測定も行った。
各サンプルのr₁(mM^-1s^-1)の値を表１にまとめた。
＊濃度決定法は、ラジカル化合物とカップリング前のハイパーブランチポリマー（ブロモ体）の分子量を10,000と見積り、1分子中50ユニットブロモ基が存在すると仮定し、ハイパーブランチラジカルカップリング体の分子量を見積った。それぞれの分子量(Mw)を以下に示す。
化合物（５）21,720、化合物（７）19,800、化合物（１１）23,850、化合物（１６）31,550 GdDTPA（4.0 mM^-1s^-1）と比べると、同程度か十分に大きな緩和能（r₁）を示しており、T₁の強調は十分であることが示された。

試験例３：ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察
ハイパーブランチポリマー（化合物（７）、化合物（１１））を０．０１ｗｔ％となるようにＴＨＦ（関東化学社製）に溶解させた溶液をカーボンメッシュグリッドに滴下、乾燥してＴＥＭ観察用サンプルを作製した。ＴＥＭ観察（日立製作所Ｈ−８０００）を行った結果、５ｎｍ程度の粒子状構造体が観測された。
化合物（７）のＴＥＭ写真を図３に示し、化合物（１１）のＴＥＭ写真を図４に示した。

試験例４：T₁強調画像の測定（ファントム画像）
上記と同様の方法で、化合物（１１）、化合物（１６）を用いて調製した水溶液サンプルの、T₁強調画像化を行った。バリアン社製ＭＲＩ４．７ＴＵＮＩＴＹＩＮＯＶＡ（4.7 T、200 MHz、17 ℃）で得られた水プロトンの緩和速度を、スピンエコー法、スポイルドグラディエントエコー法により、T₁強調化し画像化した。
得られた画像を図５に示した。
同濃度のGdDTPAと比べると、化合物（１１）、（１６）の輝度が強いことより、十分に臨床応用可能な程度T₁が強調されることが、画像からも示された。

試験例５：サイクリックボルタモグラムの測定（CV）
化合物（７）、（１１）0.3 mgをKCl溶液1 mLに溶解させ、ＡＬＳ製６００Ｂを用いてサイクリックボルタモグラムの測定を行った。作用電極にはグラファイトカーボン、参照電極にはAg/AgCl、対電極にはPtを用いて、0.05 V/Sの速度で行った。化合物（７）を用いた場合のサイクリックボルタモグラムの測定結果のグラフを図６に示し、化合物（１１）を用いた場合のサイクリックボルタモグラムの測定結果のグラフを図７に示した。それぞれ600〜700 mAに可逆なredoxピークを確認し、ニトロキラジカルとオキソアンモニウムイオンとの間の酸化還元反応に対応する事が示された。このことは、化合物（７）、（１１）が再利用可能な二次電池としての材料に有効である事を示す。
参考文献：Nishide et. al., Electrochimica Acta, 2004 50, 827-831

化合物（１１）のＥＳＲの測定結果を示すグラフである。化合物（１１）の緩和時間測定結果を示すグラフである。化合物（７）のＴＥＭ写真である。化合物（１１）のＴＥＭ写真である。化合物（１１）及び化合物（１６）のT₁強調画像である。化合物（７）を用いた場合のサイクリックボルタモグラムの測定結果を示すグラフである。化合物（１１）を用いた場合のサイクリックボルタモグラムの測定結果を示すグラフである。

Claims

式（４）：
［式中、各Ｒ_１はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、
各Ａ_１はそれぞれ独立して式（５）又は式（６）：
（式中Ａ_２はエーテル結合又はエステル結合を含んでいてもよい炭素原子数１〜３０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３及びＸ_４は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。）で表される基を表し、
各Ｅはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、式（７）、式（８）又は式（９）：
｛式中、Ｘ⁻は、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、又はパーフルオロアルカンスルホナートを表し、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_９、Ｒ_１０、及びＲ_１１は、それぞれ独立して、水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１ない
し５のヒドロキシルアルキル基、又は式（１）、式（２）もしくは式（３）
で表される有機ラジカル構造（ニトロキシル基）を表し、Ｒ_８は、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のヒドロキシルアルキル基、炭素原子数７〜１２のアリールアルキル基、式（１０）又は式（１１）：
（式中、Ｒ_１２は、前記式（１）又は前記式（２）で表される有機ラジカル構造を表し、
Ｒ_１３は水素原子、前記式（１）又は前記式（２）で表される有機ラジカル構造を表し、Ｒ_１４は、前記式（１）又は前記式（２）で表される有機ラジカル構造を表し、ｍは１ないし５を表す。）で表される基を表す。｝で表される構造を表すが、但し、少なくとも一つ以上のＥは式（１）、式（２）又は式（３）で表される有機ラジカル構造を有し、
ｎは繰り返し単位構造の数であって２〜１０００００の整数を表す。］で表される構造を有する、ゲル浸透クロマトグラフィによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量が５００ないし５，０００，０００である、ハイパーブランチポリマー。
前記Ａ_１が、何れも式（１２）：
で表される構造である、請求項１に記載のハイパーブランチポリマー。
前記Ａ_１が、何れも式（１３）：
（式中、ｌは２〜１０の整数を表す。）
で表される構造である、請求項１に記載のハイパーブランチポリマー。
前記各Ｅがそれぞれ独立して、水素原子、臭素原子、式（７）又は式（８）で表される基を表し、ここで、式（７）中のＲ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、又は式（１）で表される基を表し、式（８）中のＲ_５、Ｒ_６、及びＲ_７は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、式（１）又は式（２）で表される基を表し、式（８）中のＲ_８がメチル基、ベンジル基、式（１０）又は式（１１）で表される基を表す、請求項２記載のハイパーブランチポリマー。
前記Ｅの一つ以上が、式（１４）、式（１５）、式（１６）又は式（１７）：
で表される構造を表す、請求項４に記載のハイパーブランチポリマー。
請求項１記載のハイパーブランチポリマーを含有するＭＲＩ用造影剤。
請求項１記載のハイパーブランチポリマーを含有する電極活物質。