JPH11507402A - 分子的にインプリントされた粒状ポリマー及び同ポリマーのペルフロオロカーボン液中における安定化懸濁重合 - Google Patents
分子的にインプリントされた粒状ポリマー及び同ポリマーのペルフロオロカーボン液中における安定化懸濁重合Info
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Abstract
(57)【要約】
分散相として、分子インプリントの際の認識過程に必要とされる官能性モノマーとプリント分子との間の相互作用を妨げることのない、しかも粒子サイズを約5 μm未満から約 100 μmの範囲内で調製可能な、ペルフルオロカーボン液を用いることをベースとする、分子インプリントのための懸濁重合法を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
分子的にインプリントされた粒状ポリマー及び同ポリマーの
ペルフロオロカーボン液中における安定化懸濁重合発明の分野
本発明は、分子的にインプリントされた(molecularly imprinted)ポリマー支
持体、及びこれら支持体の製法に関する。さらに詳述するならば本発明は、次式
を有する安定化コポリマー使って行う懸濁重合法を用い、プリント分子(print m
olecule)の回りに重合可能な官能性モノマーを配列させることを含む。式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1SO2
N(C2H5)C2H2-Oであり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oまたは(Z)tCH3O(CH2CH2
O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;
rは 1-20、好ましくは 1 または 2 であり;
sは 0 または 1 であり;及び
tは 0 または 1 である。
本発明のポリマー支持体は、粒状形が好ましく、これはアミノ酸、アミノ酸誘導
体、医薬化合物及び多糖の分離または分割を可能にする。発明の背景
型取り(templating)とも呼ばれる分子インプリント(molecular imprinting)は
、キラル分離に用いられており、これにはプリント分子の回りに重合可能な官能
性モノマーを配列することが含まれる。これは、プリント分子と官能性モノマー
と
の間の水素結合、イオン対相互作用等のような非共有相互作用を利用して行うか
(非共有インプリント)、またはその可逆共有相互作用によって行う(共有イン
プリント)。得られた錯体をさらに重合によって添合し、高度に架橋した多孔性
ポリマーマトリックスとする。プリント分子を抽出すると、ポリマー内には特殊
な形の部位と、原型のプリント分子に対応する官能基が残る。Mosbach,K.,Tr
ends,Biochemical Sciences,7,92-96(1994);Wulff,G.,Trends,Biote
chnology,11,85-87(1993);及びAndersson 等,Bioseparations(Ngo.T.T
.編),pp.383-394 のMolecular Interactions.
種々のラセミ化合物は、分子インプリントすることによって分割される。And
ersson 等,Bioseparations(Ngo.T.T.編),Plenum Press,pp.383-394(19
93)のMolecular Interactions における“アミノ酸誘導体”;Fischer等,J
.Am.Chem.Soc.,113,9358-9360(1991)における“薬剤”;Kempe 等,J.
Chromatogr.,664,276-279(1994);Wulff 等,J.Org.Chem.,56,395-400
(1991)における“糖類”;及びMayes 等,Anal.Biochem.,222,483-488(199
4)を参照。多くの場合、バセリン分割(Baseline resolution)が行われている。
他のキラルな固定相とは対照的に、分子的にインプリントされたポリマーの利
点は、エナンチオマーの溶出順が予測可能なことである。インプリント可能な支
持体はバルク重合法により製造されるが、ここでは多孔性ポリマーのブロックを
製造するため、ポロジェニック(porogenic)な溶媒が用いられる。しかしバルク
重合支持体は、分離カラム及び分析プロトコルに用いる際には、潰して粉砕し、
篩分けして適当な粒子サイズにしなければならない。例えば、クロマトグラフィ
ーによる測定の場合、通常 25 μm未満のポリマー粒子を用いる。しかし、バル
ク重合法でこのように小さな粒子を供給するためには粉砕法を用いることになり
、これは満足すべきものではない。粉砕法では、不揃いな形の粒子と、過剰で望
ましからざる量の“細粒”とが得られる。通常粉砕したポリマーのうち、使用可
能な粒子として回収されるのは 50 パーセント(50%)未満である。一般に、不揃
な粒子ではクロマトグラフィー用のカラム充填は効率よく行えず、スケールアッ
プの段階でしばしば困難に直面することが分かっている。しかし、形の揃った粒
子、例えば粒状ポリマーならば、ほとんどの場合に好ましいと言えよう。また粉
砕法
は、細粒を除去するための処理ステップ、すなわち沈降ステップをさらに必要と
する。これは経費もかかるし、時間も浪費する。バルク重合とそれに必要な粉砕
法とが、この従来法の労力を厳しく、浪費的で受け入れがたいものにしている。
インプリント分子を含有しうるアクリルモノマーからビーズ(beads)を製造す
るため、懸濁及び分散重合法を用いようとする試みがなされてきた。理論上、こ
れら懸濁及び分散重合法は、バルク重合に代わり得るものとされてよいはずであ
る。しかしながら、現存の懸濁及び分散法は、比較的疎水性の高いモノマーを用
いるため、連続相として水または極性の高い有機溶媒(例えば、アルコール)を
用いることから、満足すべきものとは言えない。これらの溶媒は、プリント分子
と特定な相互作用を持つことから、溶媒と官能性モノマーとの競合のため、ほと
んどの共有及び非共有インプリント混合物とは非相溶性である。懸濁重合法では
、溶媒をかなりモル過剰で用いるため、その溶媒がモノマー相を飽和させ、官能
性モノマーとプリント分子との相互作用の数及び強さを著しく減少させる。さら
に、酸性のモノマーは水に溶解性が高いため、恐らくモノマーのランダムな共重
合及び架橋は起こらない。また水溶性のプリント分子は、水相中に分配されてし
まうために失われてしまう。予想できないことではなかったが、水中で懸濁重合
することにより、分子的にインプリントされたポリマービーズを製造しようとす
る試みは、非常にお粗末な結果しか得られなかった。Damen 等,J.Am.Chem.
Soc.,102,3265-3267(1980);Braun 等,Chemiker-Zeitung,108,255-257
(1984)
官能性モノマーとプリント分子との間に安定な共有または金属キレート結合があ
る場合には、水性条件での使用が可能となるであろう。
また完成した粒状シリカの細孔網状組織(pore network)中でインプリントする
ことにより、複合ビード粒子(composite beaded particles)を製造しようとする
試みもなされてきた。Norrlow 等,J.Chromatogr.,299,29-41(1984);Wul
ff 等,Reactive Polymers,3,261-2757(1985)またはTRIM.しかしなが
らこの方法は、注意深く操作することが必要とされ、さらに単位カラムにつきイ
ンプリントされたポリマーの量は、ビーズそれ自身によって必然的に減少する。
Sellergren,B.,J.Chromatogr.,673,133-141(1994)及びSellergren,
B.,Anal.Chem.,66,1578-1582(1994)には、分子インプリントに極性溶媒混
合物中での分散重合を用いたことが報告されている。この方法では、通常のビー
ズというよりもむしろランダムな沈降物が得られる。評価し得る結果は、高度に
装填された(charged)プリント分子が得られたということのみで、これは恐らく
競合する溶媒効果があったためであろう。
従って、簡単で再現性があり、得られるインプリントの質に妥協することなく
、さらに粉砕及び篩分け装置を必要としない分子インプリントを含む、粒状ポリ
マーの製法が必要とされている。また分子インプリントされたポリマーが均一で
あることも求められている。発明の概要
本発明は、分子インプリントされたポリマー支持体、及び懸濁重合によるそれ
らの製造に関する。本発明による懸濁法は、分散相としてポリオキシエチレンエ
ステル基を含むペルフルオロカーボン液を用いることによる分子インプリント法
を提供する。ペルフルオロカーボン-ポリオキシエチレンエステルを含む類の化
合物は、分子インプリントする時の認識過程(recognition process)で必要と
される官能性モノマーとプリント分子との相互作用を妨げない。“支持体”の粒
子サイズは、安定化ポリマーの量、または撹拌の方法を変えることにより、約 2
μmから約 100 μmまでが調節が可能である。
従って本発明の目的は、インプリントされたポリマーを、粒状で、しかも使用
可能な物質のほぼ定量的な収率で簡単に製造しうる方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、懸濁重合の過程で、官能性モノマーとプリント分
子との相互作用を妨げることなく、エマルションを安定化させるフルオロカーボ
ンコポリマーを提供することにある。
さらなる目的は、官能性モノマー、架橋剤、プリント分子、開始剤及びポロジ
ェニック溶媒のエマルションを安定化させることである。
本発明のもう一つの目的は、サイズが約 2 μmから約 100 μmの分子的にイン
プリントされたポリマービーズを、高収率で提供することにある。
本発明のさらなる目的は、低い背圧、高速拡散、さらに高い流速での優れた分
離をもたらす、約 2-5 μmの小さなビーズ充填を提供することにある。
これら及び他の目的及び利点は、以下の説明及び添付の図を見ることで、より
明らかになるであろう。図の簡単な説明
図1は、20 mlのPMC中に、1.84 gのEDMA、0.16 gのMAA、4.2 gのク
ロロホルム、及び 20 mgのAIBNを乳化させて含む“標準的重合”のために加
えたPFPSの量に対して、ビーズの直径をグラフに示したものである。
図2a-2eは、本発明に従ってPMC中での懸濁重合により製造したビーズ
の走査電子顕微鏡写真である。ここではビーズをアルミニウムのペグ(pegs)上に
置き、ポーラロン(polaron)E5150コーターを用いて 15 mmの金でスパッターコ
ートした。映像はISI 100A SEMを用いて 25 kVで撮った。倍率は 500×
である。2(a)PF2;2(b)PF10;2(c)PF13;2(d)PF14;2(e)PF15.
図3は、実施例PFII の 25 cmカラムで、Boc-D,L-Pheを分離した際のH
PLCの痕跡を示したものである。条件:カラムはクロロホルム(CHCl3)+
0.1%酢酸(AA)で平衡状態にした;20 μgのBoc-D,L-Pheを注入し、同溶
媒を用い、流速 0.5 ml/分で溶出した。クロマトグラムは 254 nmで記録した。
図4a-4eは、実施例PF15(5 μmのTRIMビーズ)の 25 cmカラムで、
Boc-D,L-Pheを分離した際のHPLCの痕跡を示したものである。条件:カ
ラムはクロロホルム+0.25%酢酸で平衡状態にした;20 μlの移動相中の 1 mg
のBoc-D,L-Pheを注入し、同溶媒を用い、流速を4(a)0.5 ml/分;4(b)1 ml
/分;4(c)2 ml/分;4(d)3 ml/分;4(e)5 ml/分で溶出した。0.5 ml/分の時、
f/g=0.89、Rs=1.36 及びα=1.52 で、f/g 値は、0.5、1、2、3 及び 5 ml/
分の時、それぞれ 0.89、0.89、0.85、0.76 及び 0.61 であった。発明の詳細な説明
本発明により、ポリオキシエチレンエステル基を含む液体のペルフルオロカー
ボン中で形成される、非共有インプリント混合物のエマルションをベースとした
懸濁重合法が提供される。従来の懸濁及び分散法は、そのほとんどが、比較的疎
水性のモノマーのための移動相として水または極性の高い有機溶媒(例えばアル
コール)を用いており、この点で十分に満足すべきものではない。従って、別な
アプローチが求められている。本発明は、この“別なアプローチ”を提供するも
のである。さらに従来法の問題点、例えば、プリント分子と特定な相互作用を持
つことから、溶媒と官能性モノマーとの競合のため、ほとんどの共有及び非共有
インプリント混合物とは非相溶性の溶媒は、回避される。本発明では、プリント
分子と官能性モノマーとの間の認識に必要とされる相互作用を妨げる分散剤を使
わずに済む。本発明では、モノマー、架橋剤、プリント分子、ポロジェニック溶
媒、及びフッ素化界面活性剤を含む、適正に安定なエマルション液体粒子(dropl
ets)を造るため、ポリオキシエチレンエステル基をも含めたペルフルオロカーボ
ンポリマーを用いる。その際、表面をインプリントするためのプリント分子は一
緒の場合もあるし、そうでない場合もある。
本発明の安定/分散剤は、一般的に次式:
により定義され、式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1SO2
N(C2H5)C2H2-Oであり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oまたは(Z)tCH3O(CH2CH2
O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;
rは 1-20、好ましくは 1 または 2 であり;
sは 0 または 1 であり;及び
tは 0 または 1 である。
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-OH及び(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H2
-OHのモノマーから形成される、ブロック、トリブロック及びマルチブロック
コポリマーも本発明の範疇に含まれる。本発明の好ましい安定/分散剤は、式:
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーAと、式:
CH3O(CH2CH2O)mC2H2O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーBとを含むコポリマーで、式中nは 1 から 20 で、mは
0 から 500 である。好ましくは、nが 7.5で、mは約 43である。もっとも好ま
しい安定/分散剤は、次式:
で定義され、これは懸濁重合法により、球状のビーズを高収率で製造することが
できる。式中、
XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-Oであり;
YはZtCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oで、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;
sは 0 または 1 であり;及び
tは 0 または 1 である。
好ましくは、m=約 7.5、n=約 43、p=約 19、及びq=約 1 である。m、n、
p及びqの値は、必ずしも整数でなくてもよい。
本発明の安定剤を用いることにより、プリント分子と官能性モノマーとの間の
、水素結合、イオン対相互作用等のような非共有相互作用を利用しても(非共有
インプリント)、または可逆共有相互作用によっても(共有インプリント)、ビ
ーズの物理的性質の目的は達成される。形成された錯体をさらに重合によって添
合し、異種のアクリルモノマーの共重合から得られる高度に架橋した多孔性ポリ
マーマトリックスとする。プリント分子を抽出すると、ポリマー内部には特殊な
形の部位と、原型のプリント分子に対応する官能基が残る。
本発明で使用可能なプリント分子には以下のものが含まれるが、これらに限定
されるものではない。
1.D-及びL-Boc トリプトファン
2.D-及びL-Boc フェニルアラニン
3.D-及びL-フェニルアラニン
4.D-及びL-Boc-プロリン-N-ヒドロキシ琥珀酸イミドエステル
5.D-及びL-Cbz-トリプトファン
6.D-及びL-Cbz-アスパラギン酸
7.D-及びL-Cbz-グルタミン酸
8.D-及びL-Cbz-トリプトファンメチルエステル
9.ニトロフェニルα及びβ,D-,L-ガラクトシド
10.(S)-(-)-チモロール
11.D-フルクトース
12.D-ガラクトース
13.フェニルα-D-マンノピラノシド
14.アクリルα及びβ-グルコシド
15.(R)-フェニル琥珀酸
16.Ac-L-Trp-OEz
17.L-PheβNA
18.L-LeuAn
19.L-PheAn
20.L-PheGlyAn
21.L-MenPheAn
22.L-PyMePheAn
23.L-PLPheAn
24.N-Ac-L-Phe-L-Trp-OMe
25.ジアゼパム
26.プロプラノロール
27.エフェドリン
ただし、以下の非限定実施例中では、Boc-D-及びL-Phe、及びL-Pheを用
いた。試薬の調製
モノマー
ジメタクリル酸エチレングリコール(EDMA)及びメタクリル酸(MAA)
(Merck、ドイツ、Darnstadt)は使用前に減圧蒸留した。トリメタクリル酸ト
リメチロールプロパン(TRIM)(Aldrich Chemie、ドイツ、Steinheim)
、スチレン(Aldrich)、メタクリル酸メチル(MMA)(Aldrich)及びメタ
クリル酸ベンジル(BMA)(Polysciences、マサチューセッツ州、Warringt
on)は、そのまま使用した。2,2′-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AI
BN)は、ベルギー、Goel のJanssen Chimica から入手した。
2-(N-エチルペルフルオロアルキルスルフォンアミド)エタノール(PFA-1
)(Fluorochem、英国、Old Glossop)、PEG2000 モノメチエルエーテル
(MME)(Fluka Chemic A.G.、スイス、Buchs)及びPEG350MME(
Sigma、ミズーリ州、St.Louis)は、ジクロロメタン中、塩化アクリロイル及
びトリエチルアミンとの反応によってそれらのアクリレートとしたが、これらは
購入も可能である(それぞれFluorochem 及びPolysciences から)。ペルフル
オロ(メチルシクロヘキサン)(PMC)及びフルオラド(Fluorad)FC430 も、
Fluorochem から入手した。インプリント分子
Boc-D-Phe、Boc-L-Phe 及びBoc-D,L-Phe は、Bachem A.G.(
スイス、Bubendorf)から入手した(Boc=t-ブトキシカルボニル;Phe=フ
ェニルアラニン)。ポロジェニック溶媒
クロロホルム(CHCl3)(HPLC用)は、インプリントの際にポロジェニ
ック溶媒として用いるため、塩基性のアルミナカラムを通してエタノールを除去
し、モレキュラーシーブを入れて保存した。HPLC用にはそのまま用いた。ト
ルエンはナトリウムで、アセトンはモレキュラーシーブで使用前に乾燥した。他
の溶媒は、分析用以上の級のものをそのまま使用した。安定剤の調製
本発明によるエマルションの安定/分散ポリマー(PFPS)は、そのほとん
どが式:
で定義され、式中、
XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-Oであり;
YはZtCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oで、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;及び
tは 0 または 1 であり、
特に、nは約 7.5、mは約 43、pは約 19、及びqは約 1 である。実施例1
4 g(7.2ミリモル)のアクリロイルPFA-1
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-CO-CH=CH2
と、0.76 g(0.36ミリモル)の式:
CH3O(CH2CH2O)mC2H2-CO-CH=CH2
で定義されるアクリロイルPEG2000MMEとを 10 mlのクロロホルムに溶かし
た。上記式中、nは約 7.5、mは約 43 である。24 mg(76 μモル)のAIBN
を加え、窒素を 5 分間流すことにより溶解した酸素を除去した。さらにこの管
をシールし、震盪水浴中、60℃で 48 時間、内容物を重合させた。得られた溶液
は若干濁っていたが、これは冷やすと一層濁った。溶媒は減圧下、30℃でゆっく
りと留去し(発泡を避けるために)、さらに減圧下、60℃で留去するとほとんど
除去された。得られたポリマーは粘着性のある淡黄色のペーストで、これはそれ
以上処理することなく用いた。
他のポリマー安定剤は、モノマーと1モル%のATRNとを適当な比で用い、
同様な方法で合成した。全てはクリームから琥珀色のポリマーとして得られ、そ
れらはその組成によってガラス状から柔らかいペーストまで様々であった。懸濁重合
20 mlのPMCをちょうど飽和させるのに必要なポロジェニック溶媒の量を決
定した。50 mlの珪ホウ酸ガラス管中で、必要量のPFPSを同量のポロジェニ
ック溶媒に溶かし、そこへ 20 mlのPMCを加えて乳光エマルションとなるよう
、均一な白色になるまで震盪させた。5 mlの“インプリント混合物”(表1)を
加え、2000 rpmで 5 分間撹拌しながら乳化させた。
*本発明に従って製造したビーズは、表の第1欄にPFコード番号で記載され
ており、これは比較実施例においても同様である。
本発明の全ての重合において用いられた重合装置には、50 mlの珪ホウ酸ガラ
ス管が含まれるが、この管にはスクリューの蓋が付いており、中央にはステンレ
ス鋼の平刃撹拌機(flat blade stirrer)の回転軸を通すための穴が開けられてい
る。この平刃撹拌機は、管の長さの約 1.5 倍である。この穴を通しての蒸発を
抑えるため、ゴムのシールを用いた。蓋にはもう一つ小さな穴があり、注射針を
使って管の中に窒素気流を送り込めるようになっている。管をレトルトスタンド
(retort stand)中に垂直に立て、頭上(overhead)撹拌機で撹拌した。管から約 5
cm離れたところにUVランプを置き、反射光を最大にするため、そのランプと
管とをアルミ箔で包んだ。
上記表1でPF1−PF16 としたエマルションを調製して、窒素で 5 分間パ
ージした反応器の中に入れ、さらにそのエマルションを、室温で緩やかな窒素気
流下 500 rpmで撹拌しながら、366 nmのUVを照射して重合させた。重合は 3
時間続けた。得られたポリマー粒子(ビーズ)をガラス濾過器で濾過し、PMC
を回収した。このビーズをアセトンで十分に洗浄し、遊離した粒子の固まりを超
音波処理して粉砕した(大きな固まりはスパチュラで静かに潰して粉砕した)後
、これを乾燥及び貯蔵した。
重合の際に用いるPFPSの量を変えることによって、ビーズのサイズを調節
し、この関係を図1に示した。図1は、異なる量のPFPSを用い、本発明に従
って製造したビーズの平均値と標準偏差とのグラフである。標準物は総量 5 ml
中にモノマーを 2 g用いて製造した(表1を参照)。安定なエマルションを形成
可能なPFPSの最低量は 10 mgであるが、このサンプルには固まりも非常に多
く入っていた。PFPSを 150 mg以上用いると、1-2 μmの極小さく不揃いな粒
子のみが得られた。これらのサンプルにビーズは見当たらなかった。比較例
二種の市販のフッ素化界面活性剤(ポリフルオロアルコール(PFA-1)及びフ
ルオラド430)、アクリロイルPFA-1 のホモポリマー、アクリロイルPFA-1
とスチレンとの一連のランダムコポリマー、メタクリル酸メチルまたはメタクリ
ル酸ベンジル、及びペルフルオロエステル基とPEG基の付いたアクリレートの
主鎖を含むグラフトコポリマーも、安定剤として評価した。しかしながら、これ
らのほとんどは有効ではないことが判明した。エマルションを迅速に“クリーミ
ング”することにより、発生した高密度の分散剤により反応は妨げられ、従って
、分散した液滴は融合した。
ポリアクリロイルPFA-1 を単独で評価したところ、これは懸濁重合するの
に十分な安定性を持ったエマルションを与え、良質のビーズを与えた。残念なこ
とにその溶解性が低いため、重合後、極めて疎水性の高い表面にできたビーズの
表面からこの界面活性剤を取り除くことは非常に困難であった。
アクリロイル-PFA-1 とアクリロイル-PEG2000MMEとのコポリマー(
モル比 20:1 後者がPFPS)を用いると、最も有効なエマルションが得られ
た。分子的にインプリントされたビーズの性質 サイズ
乳化の種類は、その重合法及び得られる分子的にインプリントされたビーズに
影響を与える。好ましい方法には、約 2000 rpmsで約 5 分間撹拌することが含
まれており、この方法によれば、サイズが 2 から 25 μmのビーズが優れた均一
性及び再現性で得られた。乳化剤としてPFPS 25 mgを用い、五回の別な重合
を異なる日に行ったところ、平均のビーズサイズは 19.7 μm、標準誤差は 0.6
μmであった。
超音波浴中で 5 分間乳化させると、かなりの量の小さな粒子を含め、サイズ
の分布は非常に広範囲に渡った。もしも大きめなビーズ、すなわち 40 μmから
100 μmのビーズを望むのであれば、管の中で 3-4 回普通に震盪させると良い結
果が得られた。
重合温度も重合法及び得られるビーズに影響を与えた。開始剤としてABDV
を用い、45℃で熱による開始を試みたところ、小さくて不揃いなかけらのみが得
られた。4℃でUVにより重合を開始させると、非常に大量の固まりができてし
まった。UVランプに近接しているため、重合中にいくらか温度が上昇したが、
ほとんどの重合は周囲温度(約 20℃)、すなわち約 18℃以上で行った。非常に
暖かい気候、すなわち周囲温度が 30℃に達するような時に行った重合では、若
干小さなビーズが得られており、このことは、再現性のある結果を与える一方で
、重合温度もまたビーズのサイズに影響を及ぼしうることを示唆している。
また重合は、分子インプリントで通常用いられる範囲の溶媒、例えばクロロホ
ルム、トルエン、アセトニトリル及びアセトン中でも行った。本重合法では、こ
れら全ての溶媒が使用可能であり、よってインプリントするほとんどの場合にお
いて、本法は適切と言えよう。ただし、好ましい溶媒はクロロホルム、トルエン
及びアセトンである。得られたビーズのサイズ及び表面構造は、用いるポロジェ
ニック溶媒にも依る。“標準的”重合においては、25 mgのPFPSを用いた場
合、トルエン(26 μm±12 μm−平均値±SD)もアセトン(52 μm±15 μm)
も、クロロホルム(18 pm±8pm)よりも大きなビーズを与えた。ビーズサイズの分布
アセトン中にビーズを懸濁させたものを顕微鏡のスライド上で乾燥させ、光学
顕微鏡の基準計数線を用い、約 150個のビーズをランダムに測定した。倍率は、
粒子サイズによって 100×または 400×のいずれかを用いた。いくつかのサンプ
ルはSEMによって映像にもした。これらの映像から得た測定値は、光学的測定
から得た結果と十分に合致した。SEM
ポリマービーズをアルミニウムペグの上に置き、ポーラロンE5150 ゴールド
コーターを用いて 15 nmの金でスパッターコートした。さらに、異なる条件下で
製造されたビーズのサイズ、表面及び孔の構造を比較するため、ISI 100A
SEMを用い、25 kVで映像を得た。いくつかの粒状ポリマー製造物の走査電子
顕微鏡写真を、図2a-2eに示す。本発明の方法は、様々なポロジェニック溶
媒を用いることによって、実質的に球状のビーズ、すなわちEDMA(2a-2
d)及びTRIM(2e)をベースとするポリマーを与える。表面のくぼみまた
は小さな穴のような欠陥の発生率は、水中で水をベースとした懸濁重合をした際
に通常観察される発生率よりもいくらか高い。そのビーズの形態は、懸濁重合に
よって造られたビーズに象徴されるように、僅かではあるがより稠密でより滑ら
かな表層が、内部のより多孔性な構造を覆っている。
ポロジェニック溶媒としてアセトンを用いて製造したビーズ(図2d)は、他
のものとは異なっていた。それらは、クロロホルムまたはトルエンを用いて製造
したものより大きくて表面の形態は非常に粗く、さらにそれらの表面にはより多
くの“屑(debris)”が付いていた。ポロジェニック溶媒としてトルエンを用いて
製造したビーズは、クロロホルムで製造したそれよりも表面外殻の稠密性が低く
、内部構造はいくらか多孔性であった。図2bはポリマーPF9のビーズを示し
ているが、これは図2aのビーズ(ポリマーPF2)よりも架橋の割合が低い。
図2bのビーズははるかに不揃いで歪んでおり、これはそれらの粒子が重合の間
もずっと柔らかく、変形し易い状態にあり、そのため、剪断または衝突によって
歪み易い傾向があることを示唆している。これらビーズの内部形態が、ポリマー
PF2のビーズよりも開放的(open)で、多孔性であることも明らかである。この
ことが、後者のより高いHPLC性能の一因となっているのかもしれない。図2
(c)のビーズはPF13 のビーズを、さらに図2(e)のビーズはPF15 のビーズ
を示している。HPLC
本発明に従って製造されたポリマービーズが分子的にインプリントされており
、さらにその認識部位の性質が、少なくとも従来のバルク重合により得られたビ
ーズと同程度に優れていることを確かめるため、Boc-Pheを用いてインプリン
トした一連のポリマーをHPLCで評価した。このシステムは、Boc-Pheでイ
ンプリントとされた従来の粉砕バルクポリマーの性質に関する情報が、非常に多
く得られることから選ばれた。
ビーズを超音波処理によってクロロホルム-アセトン混合物(17:3)中に懸濁
させ、そのスラリーを 10 cm×0.46 cmまたは 25 cm×0.46 cm のステンレス鋼
のカラム中に、空気駆動液体ポンプ(air driven fluid pump)を用い、溶媒をア
セトンとして、300 バールで充填した。このカラムを 250 mlのメタノール:酢
酸(9:1)で洗浄し、さらに酢酸を 0.1%または 0.25%含むクロロホルムで平
衡状態にした。溶媒 20 μl中の 10 μgのBoc-DまたはL-Phe、または 20 μ
gのラセミ体を注入し、そのクロマトグラムを流速 0.5 ml/分、254 nmで記録し
た。またいくつかの分離は、より高い流速で、さらに充填化合物をより多量に用
いて
行った。クロマトグラフィーのパラメーターは、標準的理論を用いて計算した。
六種のポリマーのHPLC評価に関する結果を表2に要約する。
プリント分子に対するMAAの比が大きくなると、非特定な相互作用が増えるた
めに保持時間が長くなり、さらにそれによって容量のファクター(capacity fact
ors)が増大する。しかし、α値は約 1.8 でほとんど一定である。この値は、粉
砕して篩分けしたバルクBoc-Pheポリマーに関して同条件下で得られた値(1.7
7 から 2.17 の範囲)と非常に近い。分割は、MAA:Boc-Pheの比が 12:1
の時に最も良く、10 cm カラムに関しては 0.83 であることが分かった。ポリマ
ーPF11 のより長いカラム(25 cm)を用いると、バルクポリマーに関して以前
に報告されていたエナンチオマーのバセリン分割に近い結果が得られた。この分
離のクロマトグラムを図3に示す。架橋が僅か 62.5%のポリマーPF9 は、プ
リント分子:MAAの比は同じであるが、架橋が 75%のポリマーPF11 よりも
良い結果を得た。以前、この範囲内で架橋度が増すと、分離が向上することを示
してきたが、これらの実施例においては、このことは観察されなかった。これら
のパラメーターを独立して変えることは不可能であり、結合部位の数を多くした
り、架橋を少なくすることでポリマーの形態を変化させても、分離が向上するか
否かは不明であることから、用いるプリント分子の量を減らしてPF11 を製造
した(表1を参照)。このような観察結果から、分離の向上は、多くの組成及び
作業変数を慎重に最も良いものとすることによって達成され得ることが分かる。
ビーズ重合法を簡潔にし、その速度を高めれば、さらに優れたものになり得る。
三官能価架橋剤であるTRIMをベースとするポリマーは、一連のジ及びトリ
ペプチドに関して、EDMAをベースとするポリマーよりも分割能及び耐容量が
遥かに優れていることが既に報告されている。本発明による懸濁重合法をさらに
評価するため、Boc-L-PheのインプリントをTRIMをベースとするポリマー
中で製造した。100 mgのPFPS(PF15)を用いて製造したビーズは、平均直
径が 5.7 μmで、25 mgのPFPS(PF16)を用いて製造したビーズは、平均
直径が 18.8 μmであり、これは同量の安定化ポリマーを用い、EDMAをベー
スとするポリマーに関して得られると予想される値と非常に近い。このように、
ビーズサイズの予測に関しては、TRIMとEDMAとは非常に似通った性質を
示すと考えられる。PF15 のビーズのSEM映像を図2eに示す。これらのビ
ーズをHPLCで試験すると、粉砕して篩分けしたブロックポリマーに関する記
載の
ような、卓越した分割が可能であった。この充填カラムは、背圧が極めて低く、
流速をかなり高めても高度な分割が達成できた。図4a-4eは、流速が 0.5-5
ml/分、すなわち 0.5 ml/分、1 ml/分、2 ml/分、3 ml/分及び5 ml/分の時の一
連のクロマトグラムを示したものである。0.5 ml/分と 2 ml/分との間にはほと
んど差異は観察されず、このことは、これら小さなビーズの拡散速度が高いこと
を示唆している。背圧は極めて低く、分割能は卓越していた(0.5、1 及び 2 ml
/分の時、それぞれ f/g=0.89、0.89 及び 0.85 であった)。5 ml/分(背圧91.
4 kg/cm2、1300 psi)でも、理に適った分割能(f/g=0.61)が得られた。粉砕し
て篩分けされたランダムな 25 μm未満の粒子は、通常 1 ml/分を越える流速で
は十分な結果を与えなかった。サイズが 5 μmの粉砕したバルクポリマーを用い
て作業するのは困難である。HPLCカラムにおいて、高い背圧を回避するには
様々な限定が必要とされるが、10 μm未満の篩分けは不可能であることから、こ
れに代わるサイズの分別法が必要になる。この結果は、インプリントされた本粒
状ポリマーが、カラムを準備する際にも、さらにできたカラムの性能に関しても
、“従来の”粉砕して篩分けしたブロックポリマーを凌ぐ有意な利点を有してい
ることを示唆している。
また本発明の安定剤は、基本的には化学的に不活性なため、水に敏感なモノマ
ーユニット、例えば酸塩化物または酸無水物を含有する粒状ポリマーの製造に、
分散剤として用いることも可能であると考えられる。
前述の発明は、これを理解し易くするため、図及び実施例を用いて詳細に記載
してきたが、技術熟練者には、本明細書に記載され、添付の請求項において定義
されているような本発明の理念及び範囲から外れることなく、いくつかの変化及
び改良が可能なことは明らかであろう。
【手続補正書】
【提出日】1998年1月23日
【補正内容】
全文訂正明細書
分子的にインプリントされた粒状ポリマー及び同ポリマーの
ペルフロオロカーボン液中における安定化懸濁重合発明の分野
本発明は、分子的にインプリントされた(molecularly imprinted)ポリマー支
持体、及びこれら支持体の製法に関する。さらに詳述するならば本発明は、次式
を有する安定化コポリマー使って行う懸濁重合法を用い、プリント分子(print m
olecule)の回りに重合可能な官能性モノマーを配列させることを含む。式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1SO2
N(C2H5)C2H4-Oであり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oまたは(Z)tCH3O(CH2CH2
O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは1から20であり;
mは0から約500であってもよく;
pは少なくとも1であり;
qは0または正数であってもよく;
rは1−20、好ましくは1または2であり;
sは0または1であり;及び
tは0または1である。
本発明のポリマー支持体は、粒状形が好ましく、これはアミノ酸、アミノ酸誘導
体、医薬化合物及び多糖の分離または分割を可能にする。発明の背景
型取り(templating)とも呼ばれる分子インプリント(molecular imprinting)は
、キラル分離に用いられており、これにはプリント分子の回りに重合可能な官能
性モノマーを配列することが含まれる。これは、プリント分子と官能性モノマー
と
の間の水素結合、イオン対相互作用等のような非共有相互作用を利用して行うか
(非共有インプリント)、またはその可逆共有相互作用によって行う(共有イン
プリント)。得られた錯体をさらに重合によって添合し、高度に架橋した多孔性
ポリマーマトリックスとする。プリント分子を抽出すると、ポリマー内には特殊
な形の部位と、原型のプリント分子に対応する官能基が残る。Mosbach,K.,Tr
ends,Biochemical Sciences,7,92-96(1994);Wulff,G.,Trends,Biote
chnology,11,85-87(1993);及びAndersson 等,Bioseparations(Ngo.T.T
.編),pp.383-394 のMolecular Interactions.
種々のラセミ化合物は、分子インプリントすることによって分割される。And
ersson 等,Bioseparations(Ngo.T.T.編),Plenum Press,pp.383-394(19
93)のMolecular Interactions における“アミノ酸誘導体”;Fischer等,J
.Am.Chem.Soc.,113,9358-9360(1991)における“薬剤”;Kempe 等,J.C
hromatogr.,664,276-279(1994);Wulff 等,J.Org.Chem.,56,395-400(1
991)における“糖類”;及びMayes 等,Anal.Biochem.,222,483-488(1994)
を参照。多くの場合、バセリン分割(Baseline resolution)が行われている。
他のキラルな固定相とは対照的に、分子的にインプリントされたポリマーの利
点は、エナンチオマーの溶出順が予測可能なことである。インプリント可能な支
持体はバルク重合法により製造されるが、ここでは多孔性ポリマーのブロックを
製造するため、ポロジェニック(porogenic)な溶媒が用いられる。しかしバルク
重合支持体は、分離カラム及び分析プロトコルに用いる際には、潰して粉砕し、
篩分けして適当な粒子サイズにしなければならない。例えば、クロマトグラフィ
ーによる測定の場合、通常25μm未満のポリマー粒子を用いる。しかし、バル
ク重合法でこのように小さな粒子を供給するためには粉砕法を用いることになり
、これは満足すべきものではない。粉砕法では、不揃いな形の粒子と、過剰で望
ましからざる量の“細粒”とが得られる。通常粉砕したポリマーのうち、使用可
能な粒子として回収されるのは50パーセント(50%)未満である。一般に、不揃
な粒子ではクロマトグラフィー用のカラム充填は効率よく行えず、スケールアッ
プの段階でしばしば困難に直面することが分かっている。しかし、形の揃った粒
子、例えば粒状ポリマーならば、ほとんどの場合に好ましいと言えよう。また粉
砕法
は、細粒を除去するための処理ステップ、すなわち沈降ステップをさらに必要と
する。これは経費もかかるし、時間も浪費する。バルク重合とそれに必要な粉砕
法とが、この従来法の労力を厳しく、浪費的で受け入れがたいものにしている。
インプリント分子を含有しうるアクリルモノマーからビーズ(beads)を製造す
るため、懸濁及び分散重合法を用いようとする試みがなされてきた。理論上、こ
れら懸濁及び分散重合法は、バルク重合に代わり得るものとされてよいはずであ
る。しかしながら、現存の懸濁及び分散法は、比較的疎水性の高いモノマーを用
いるため、連続相として水または極性の高い有機溶媒(例えば、アルコール)を
用いることから、満足すべきものとは言えない。これらの溶媒は、プリント分子
と特定な相互作用を持つことから、溶媒と官能性モノマーとの競合のため、ほと
んどの共有及び非共有インプリント混合物とは非相溶性である。懸濁重合法では
、溶媒をかなりモル過剰で用いるため、その溶媒がモノマー相を飽和させ、官能
性モノマーとプリント分子との相互作用の数及び強さを著しく減少させる。さら
に、酸性のモノマーは水に溶解性が高いため、恐らくモノマーのランダムな共重
合及び架橋は起こらない。また水溶性のプリント分子は、水相中に分配されてし
まうために失われてしまう。予想できないことではなかったが、水中で懸濁重合
することにより、分子的にインプリントされたポリマービーズを製造しようとす
る試みは、非常にお粗末な結果しか得られなかった。Damen 等,J.Am.Chem.
Soc.,102,3265-3267(1980);Braun 等,Chemiker-Zeitung,108,255-257
(1984)
官能性モノマーとプリント分子との間に安定な共有または金属キレート結合があ
る場合には、水性条件での使用が可能となるであろう。
また完成した粒状シリカの細孔網状組織(pore network)中でインプリントする
ことにより、複合ビード粒子(composite beaded particles)を製造しようとする
試みもなされてきた。Norrlow 等,J.Chromatogr.,299,29-41(1984);Wul
ff 等,Reactive Polymers,3,261-2757(1985)またはTRIM.しかしなが
らこの方法は、注意深く操作することが必要とされ、さらに単位カラムにつきイ
ンプリントされたポリマーの量は、ビーズそれ自身によって必然的に減少する。
Sellergren,B.,J.Chromatogr.,673,133-141(1994)及びSellergren,
B.,Anal.Chem.,66,1578-1582(1994)には、分子インプリントに極性溶媒混
合物中での分散重合を用いたことが報告されている。この方法では、通常のビー
ズというよりもむしろランダムな沈降物が得られる。評価し得る結果は、高度に
装填された(charged)プリント分子が得られたということのみで、これは恐らく
競合する溶媒効果があったためであろう。
従って、簡単で再現性があり、得られるインプリントの質に妥協することなく
、さらに粉砕及び篩分け装置を必要としない分子インプリントを含む、粒状ポリ
マーの製法が必要とされている。また分子インプリントされたポリマーが均一で
あることも求められている。発明の概要
本発明は、分子インプリントされたポリマー支持体、及び懸濁重合によるそれ
らの製造に関する。本発明による懸濁法は、分散相としてポリオキシエチレンエ
ステル基を含むペルフルオロカーボン液を用いることによる分子インプリント法
を提供する。ペルフルオロカーボン-ポリオキシエチレンエステルを含む類の化
合物は、分子インプリントする時の認識過程(recognition process)で必要と
される官能性モノマーとプリント分子との相互作用を妨げない。“支持体”の粒
子サイズは、安定化ポリマーの量、または撹拌の方法を変えることにより、約2
μmから約100μmまでが調節が可能である。
従って本発明の目的は、インプリントされたポリマーを、粒状で、しかも使用
可能な物質のほぼ定量的な収率で簡単に製造しうる方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、懸濁重合の過程で、官能性モノマーとプリント分
子との相互作用を妨げることなく、エマルションを安定化させるフルオロカーボ
ンコポリマーを提供することにある。
さらなる目的は、官能性モノマー、架橋剤、プリント分子、開始剤及びポロジ
ェニック溶媒のエマルションを安定化させることである。
本発明のもう一つの目的は、サイズが約2μmから約100μmの分子的にイン
プリントされたポリマービーズを、高収率で提供することにある。
本発明のさらなる目的は、低い背圧、高速拡散、さらに高い流速での優れた分
離をもたらす、約2−5μmの小さなビーズ充填を提供することにある。
これら及び他の目的及び利点は、以下の説明及び添付の図を見ることで、より
明らかになるであろう。図の簡単な説明
図1は、20mlのPMC中に、1.84gのEDMA、0.16 gのMAA、4.2 gのクロ
ロホルム、及び20mgのAIBNを乳化させて含む“標準的重合”のために加えた
PFPSの量に対して、ビーズの直径をグラフに示したものである。
図2a-2eは、本発明に従ってPMC中での懸濁重合により製造したビーズ
の走査電子顕微鏡写真である。ここではビーズをアルミニウムのペグ(pegs)上に
置き、ポーラロン(polaron)E5150コーターを用いて 15 mmの金でスパッターコ
ートした。映像はISI 100A SEMを用いて 25 kVで撮った。倍率は 500×
である。2(a)PF2;2(b)PF10;2(c)PF13;2(d)PF14;2(e)PF15.
図3a-3eは、実施例PF15(5 μmのTRIMビーズ)の 25 cmカラムで、
Boc-D,L-Pheを分離した際のHPLCの痕跡を示したものである。条件:カ
ラムはクロロホルム+0.25%酢酸で平衡状態にした;20 μlの移動相中の 1 mg
のBoc-D,L-Pheを注入し、同溶媒を用い、流速を3(a)0.5 ml/分;3(b)1 ml
/分;3(c)2 ml/分;3(d)3 ml/分;3(e) 5 ml/分で溶出した。0.5 ml/分の時
、f/g=0.89、Rs=1.36 及びα=1.52 で、f/g 値は、0.5、1、2、3 及び 5 ml
/分の時、それぞれ0.89、0.89、0.85、0.76 及び 0.61 であった。発明の詳細な説明
本発明により、ポリオキシエチレンエステル基を含む液体のペルフルオロカー
ボン中で形成される、非共有インプリント混合物のエマルションをベースとした
懸濁重合法が提供される。従来の懸濁及び分散法は、そのほとんどが、比較的疎
水性のモノマーのための移動相として水または極性の高い有機溶媒(例えばアル
コール)を用いており、この点で十分に満足すべきものではない。従って、別な
アプローチが求められている。本発明は、この“別なアプローチ”を提供するも
のである。さらに従来法の問題点、例えば、プリント分子と特定な相互作用を持
つことから、溶媒と官能性モノマーとの競合のため、ほとんどの共有及び非共有
インプリント混合物とは非相溶性の溶媒は、回避される。本発明では、プリント
分子と官能性モノマーとの間の認識に必要とされる相互作用を妨げる分散剤を使
わずに済む。本発明では、モノマー、架橋剤、プリント分子、ポロジェニック溶
媒、及びフッ素化界面活性剤を含む、適正に安定なエマルション液体粒子(dropl
ets)を造るため、ポリオキシエチレンエステル基をも含めたペルフルオロカーボ
ンポリマーを用いる。その際、表面をインプリントするためのプリント分子は一
緒の場合もあるし、そうでない場合もある。
本発明の安定/分散剤は、一般的に次式:
により定義され、式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1SO2
N(C2H5)C2H4-Oであり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oまたは(Z)tCH3O(CH2CH2
O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;
rは 1-20、好ましくは 1 または 2 であり;
sは 0 または 1 であり;及び
tは 0 または 1 である。
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-OH及び(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H4
-OHのアクリル化モノマーから形成される、ブロック、トリブロック及びマル
チブロックコポリマーも本発明の範疇に含まれる。本発明の好ましい安定/分散
剤は、式:
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーAと、式:
CH3O(CH2CH2O)mC2H4O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーBとを含むコポリマーで、式中nは 1 から 20 で、mは
0 から 500 である。好ましくは、nが 7.5で、mは約 43である。もっとも好ま
しい安定/分散剤は、次式:
で定義され、これは懸濁重合法により、球状のビーズを高収率で製造することが
できる。式中、
XはCnF2n+ISO2N(C2H5)C2H4-Oであり;
YはZtCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oで、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;
sは 0 または 1 であり;及び
tは 0 または 1 である。
好ましくは、m=約 7.5、n=約 43、p=約 19、及びq=約 1 である。m、n、
p及びqの値は、必ずしも整数でなくてもよい。
本発明の安定剤を用いることにより、プリント分子と官能性モノマーとの間の
、水素結合、イオン対相互作用等のような非共有相互作用を利用しても(非共有
インプリント)、または可逆共有相互作用によっても(共有インプリント)、ビ
ーズの物理的性質の目的は達成される。形成された錯体をさらに重合によって添
合し、異種のアクリルモノマーの共重合から得られる高度に架橋した多孔性ポリ
マーマトリックスとする。プリント分子を抽出すると、ポリマー内部には特殊な
形の部位と、原型のプリント分子に対応する官能基が残る。
本発明で使用可能なプリント分子には以下のものが含まれるが、これらに限定
されるものではない。
1.D-及びL-Boc トリプトファン
2.D-及びL-Boc フェニルアラニン
3.D-及びL-フェニルアラニン
4.D-及びL-Boc-プロリン-N-ヒドロキシ琥珀酸イミドエステル
5.D-及びL-Cbz-トリプトファン
6.D-及びL-Cbz-アスパラギン酸
7.D-及びL-Cbz-グルタミン酸
8.D-及びL-Cbz-トリプトファンメチルエステル
9.ニトロフェニルα及びβ,D-,L-ガラクトシド
10.(S)-(-)-チモロール
11.D-フルクトース
12.D-ガラクトース
13.フェニルα-D-マンノピラノシド
14.アクリルα及びβ-グルコシド
15.(R)-フェニル琥珀酸
16.Ac-L-Trp-OEz
17.L-PheβNA
18.L-LeuAn
19.L-PheAn
20.L-PheGlyAn
21.L-MenPheAn
22.L-PyMePheAn
23.L-PLPheAn
24.N-Ac-L-Phe-L-Trp-OMe
25.ジアゼパム
26.プロプラノロール
27.エフェドリン
ただし、以下の非限定実施例中では、Boc-D-及びL-Phe、及びL-Pheを用
いた。試薬の調製
モノマー
ジメタクリル酸エチレングリコール(EDMA)及びメタクリル酸(MAA)
(Merck、ドイツ、Darnstadt)は使用前に減圧蒸留した。トリメタクリル酸ト
リメチロールプロパン(TRIM)(Aldrich Chemie、ドイツ、Steinheim)
、スチレン(Aldrich)、メタクリル酸メチル(MMA)(Aldrich)及びメタ
クリル酸ベンジル(BMA)(Polysciences、マサチューセッツ州、Warringt
on)は、そのまま使用した。2,2′-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(A
IBN)は、ベルギー、Goel のJanssen Chimica から入手した。
2-(N-エチルペルフルオロアルキルスルフォンアミド)エタノール(PFA-1
)(Fluorochem、英国、Old Glossop)、PEG2000 モノメチエルエーテル
(MME)(Fluka Chemic A.G.、スイス、Buchs)及びPEG350MME(
Sigma、ミズーリ州、St.Louis)は、ジクロロメタン中、塩化アクリロイル及
びトリエチルアミンとの反応によってそれらのアクリレートとしたが、これらは
購入も可能である(それぞれFluorochem 及びPolysciences から)。ペルフル
オロ(メチルシクロヘキサン)(PMC)及びフルオラド(Fluorad)FC430 も、
Fluorochem から入手した。インプリント分子
Boc-D-Phe、Boc-L-Phe 及びBoc-D,L-Pheは、Bachem A.G.(ス
イス、Bubendorf)から入手した(Boc=t-ブトキシカルボニル;Phe=フェ
ニルアラニン)。ポロジェニック溶媒
クロロホルム(CHCl3)(HPLC用)は、インプリントの際にポロジェニ
ック溶媒として用いるため、塩基性のアルミナカラムを通してエタノールを除去
し、モレキュラーシーブを入れて保存した。HPLC用にはそのまま用いた。ト
ルエンはナトリウムで、アセトンはモレキュラーシーブで使用前に乾燥した。他
の溶媒は、分析用以上の級のものをそのまま使用した。安定剤の調製
本発明によるエマルションの安定/分散ポリマー(PFPS)は、そのほとん
どが式:
で定義され、式中、
XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-Oであり;
YはZtCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oで、Zはプリント分子であり;
nは 1 から 20 であり;
mは 0 から約 500 であってもよく;
pは少なくとも 1 であり;
qは 0 または正数であってもよく;及び
tは 0 または 1 であり、
特に、nは約 7.5、mは約 43、pは約 19、及びqは約 1 である。実施例 1
4 g(7.2ミリモル)のアクリロイルPFA-1
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-O-CO-CH=CH2
と、0.76 g(0.36ミリモル)の式:
CH3O(CH2CH2O)mC2H4-O-CO-CH=CH2
で定義されるアクリロイルPEG2000MMEとを 10 mlのクロロホルムに溶かし
た。上記式中、nは約 7.5、mは約 43 である。24 mg(76 μモル)のAIBN
を加え、窒素を 5 分間流すことにより溶解した酸素を除去した。さらにこの管
をシールし、震盪水浴中、60℃で 48 時間、内容物を重合させた。得られた溶液
は若干濁っていたが、これは冷やすと一層濁った。溶媒は減圧下、30℃でゆっく
りと留去し(発泡を避けるために)、さらに減圧下、60℃で留去するとほとんど
除去された。得られたポリマーは粘着性のある淡黄色のペーストで、これはそれ
以上処理することなく用いた。
他のポリマー安定剤は、モノマーと1モル%のAIBNとを適当な比で用い、
同様な方法で合成した。全てはクリームから琥珀色のポリマーとして得られ、そ
れらはその組成によってガラス状から柔らかいペーストまで様々であった。懸濁重合
20 mlのPMCをちょうど飽和させるのに必要なポロジェニック溶媒の量を決
定した。50 mlの珪ホウ酸ガラス管中で、必要量のPFPSを同量のポロジェニ
ック溶媒に溶かし、そこへ 20 mlのPMCを加えて乳光エマルションとなるよう
、均一な白色になるまで震盪させた。5 mlの“インプリント混合物”(表1)を
加え、2000 rpmで 5 分間撹拌しながら乳化させた。
*本発明に従って製造したビーズは、表の第1欄にPFコード番号で記載され
ており、これは比較実施例においても同様である。
本発明の全ての重合において用いられた重合装置には、50 mlの珪ホウ酸ガラ
ス管が含まれるが、この管にはスクリューの蓋が付いており、中央にはステンレ
ス鋼の平刃撹拌機(flat blade stirrer)の回転軸を通すための穴が開けられてい
る。この平刃撹拌機は、管の長さの約 1.5 倍である。この穴を通しての蒸発を
抑えるため、ゴムのシールを用いた。蓋にはもう一つ小さな穴があり、注射針を
使って管の中に窒素気流を送り込めるようになっている。管をレトルトスタンド
(retort stand)中に垂直に立て、頭上(overhead)撹拌機で撹拌した。管から約 5
cm離れたところにUVランプを置き、反射光を最大にするため、そのランプと
管とをアルミ箔で包んだ。
上記表1でPF1−PF16 としたエマルションを調製して、窒素で 5 分間パ
ージした反応器の中に入れ、さらにそのエマルションを、室温で緩やかな窒素気
流下 500 rpmで撹拌しながら、366 nmのUVを照射して重合させた。重合は 3
時間続けた。得られたポリマー粒子(ビーズ)をガラス濾過器で濾過し、PMC
を回収した。このビーズをアセトンで十分に洗浄し、遊離した粒子の固まりを超
音波処理して粉砕した(大きな固まりはスパチュラで静かに潰して粉砕した)後
、これを乾燥及び貯蔵した。
重合の際に用いるPFPSの量を変えることによって、ビーズのサイズを調節
し、この関係を図1に示した。図1は、異なる量のPFPSを用い、本発明に従
って製造したビーズの平均値と標準偏差とのグラフである。標準物は総量 5 ml
中にモノマーを 2 g用いて製造した(表1を参照)。安定なエマルションを形成
可能なPFPSの最低量は 10 mgであるが、このサンプルには固まりも非常に多
く入っていた。PFPSを 150 mg以上用いると、1-2 μmの極小さく不揃いな粒
子のみが得られた。これらのサンプルにビーズは見当たらなかった。比較例
二種の市販のフッ素化界面活性剤(ポリフルオロアルコール(PFA-1)及びフ
ルオラド430)、アクリロイルPFA-1 のホモポリマー、アクリロイルPFA-1
とスチレンとの一連のランダムコポリマー、メタクリル酸メチルまたはメタクリ
ル酸ベンジル、及びペルフルオロエステル基とPEG基の付いたアクリレートの
主鎖を含むグラフトコポリマーも、安定剤として評価した。しかしながら、これ
らのほとんどは有効ではないことが判明した。エマルションを迅速に“クリーミ
ング”することにより、発生した高密度の分散剤により反応は妨げられ、従って
、分散した液滴は融合した。
ポリアクリロイルPFA-1 を単独で評価したところ、これは懸濁重合するの
に十分な安定性を持ったエマルションを与え、良質のビーズを与えた。残念なこ
とにその溶解性が低いため、重合後、極めて疎水性の高い表面にできたビーズの
表面からこの界面活性剤を取り除くことは非常に困難であった。
アクリロイル-PFA-1 とアクリロイル-PEG2000MMEとのコポリマー(
モル比 20:1 後者がPFPS)を用いると、最も有効なエマルションが得られ
た。分子的にインプリントされたビーズの性質 サイズ
乳化の種類は、その重合法及び得られる分子的にインプリントされたビーズに
影響を与える。好ましい方法には、約 2000 rpmsで約 5 分間撹拌することが含
まれており、この方法によれば、サイズが 2 から 25 μmのビーズが優れた均一
性及び再現性で得られた。乳化剤としてPFPS 25 mgを用い、五回の別な重合
を異なる日に行ったところ、平均のビーズサイズは 19.7 μm、標準誤差は 0.6
μmであった。
超音波浴中で 5 分間乳化させると、かなりの量の小さな粒子を含め、サイズ
の分布は非常に広範囲に渡った。もしも大きめなビーズ、すなわち 40 μmから
100 μmのビーズを望むのであれば、管の中で 3-4 回普通に震盪させると良い結
果が得られた。
重合温度も重合法及び得られるビーズに影響を与えた。開始剤としてABDV
を用い、45℃で熱による開始を試みたところ、小さくて不揃いなかけらのみが得
られた。4℃でUVにより重合を開始させると、非常に大量の固まりができてし
まった。UVランプに近接しているため、重合中にいくらか温度が上昇したが、
ほとんどの重合は周囲温度(約 20℃)、すなわち約 18℃以上で行った。非常に
暖かい気候、すなわち周囲温度が 30℃に達するような時に行った重合では、若
干小さなビーズが得られており、このことは、再現性のある結果を与える一方で
、
重合温度もまたビーズのサイズに影響を及ぼしうることを示唆している。
また重合は、分子インプリントで通常用いられる範囲の溶媒、例えばクロロホ
ルム、トルエン、アセトニトリル及びアセトン中でも行った。本重合法では、こ
れら全ての溶媒が使用可能であり、よってインプリントするほとんどの場合にお
いて、本法は適切と言えよう。ただし、好ましい溶媒はクロロホルム、トルエン
及びアセトンである。得られたビーズのサイズ及び表面構造は、用いるポロジェ
ニック溶媒にも依る。“標準的”重合においては、25 mgのPFPSを用いた場
合、トルエン(26 μm±12 μm−平均値±SD)もアセトン(52 μm±15 μm)
も、クロロホルム(18 pm±8pm)よりも大きなビーズを与えた。ビーズサイズの分布
アセトン中にビーズを懸濁させたものを顕微鏡のスライド上で乾燥させ、光学
顕微鏡の基準計数線を用い、約 150個のビーズをランダムに測定した。倍率は、
粒子サイズによって 100×または 400×のいずれかを用いた。いくつかのサンプ
ルはSEMによって映像にもした。これらの映像から得た測定値は、光学的測定
から得た結果と十分に合致した。SEM
ポリマービーズをアルミニウムペグの上に置き、ポーラロンE5150 ゴールド
コーターを用いて 15 nmの金でスパッターコートした。さらに、異なる条件下で
製造されたビーズのサイズ、表面及び孔の構造を比較するため、ISI 100A
SEMを用い、25 kVで映像を得た。いくつかの粒状ポリマー製造物の走査電子
顕微鏡写真を、図2a-2eに示す。本発明の方法は、様々なポロジェニック溶
媒を用いることによって、実質的に球状のビーズ、すなわちEDMA(2a-2
d)及びTRIM(2e)をベースとするポリマーを与える。表面のくぼみまた
は小さな穴のような欠陥の発生率は、水中で水をベースとした懸濁重合をした際
に通常観察される発生率よりもいくらか高い。そのビーズの形態は、懸濁重合に
よって造られたビーズに象徴されるように、僅かではあるがより稠密でより滑ら
かな表層が、内部のより多孔性な構造を覆っている。
ポロジェニック溶媒としてアセトンを用いて製造したビーズ(図2d)は、他
のものとは異なっていた。それらは、クロロホルムまたはトルエンを用いて製造
したものより大きくて表面の形態は非常に粗く、さらにそれらの表面にはより多
くの“屑(debris)”が付いていた。ポロジェニック溶媒としてトルエンを用いて
製造したビーズは、クロロホルムで製造したそれよりも表面外殻の稠密性が低く
、内部構造はいくらか多孔性であった。図2bはポリマーPF9 のビーズを示し
ているが、これは図2aのビーズ(ポリマーPF2)よりも架橋の割合が低い。
図2bのビーズははるかに不揃いで歪んでおり、これはそれらの粒子が重合の間
もずっと柔らかく、変形し易い状態にあり、そのため、剪断または衝突によって
歪み易い傾向があることを示唆している。これらビーズの内部形態が、ポリマー
PF2 のビーズよりも開放的(open)で、多孔性であることも明らかである。この
ことが、後者のより高いHPLC性能の一因となっているのかもしれない。図2
(c)のビーズはPF13 のビーズを、さらに図2(e)のビーズはPF15 のビーズ
を示している。HPLC
本発明に従って製造されたポリマービーズが分子的にインプリントされており
、さらにその認識部位の性質が、少なくとも従来のバルク重合により得られたビ
ーズと同程度に優れていることを確かめるため、Boc-Pheを用いてインプリン
トした一連のポリマーをHPLCで評価した。このシステムは、Boc-Pheでイ
ンプリントとされた従来の粉砕バルクポリマーの性質に関する情報が、非常に多
く得られることから選ばれた。
ビーズを超音波処理によってクロロホルム-アセトン混合物(17:3)中に懸濁
させ、そのスラリーを 10 cm×0.46 cmまたは 25 cm×0.46 cm のステンレス鋼
のカラム中に、空気駆動液体ポンプ(air driven fluid pump)を用い、溶媒をア
セトンとして、300 バールで充填した。このカラムを 250 mlのメタノール:酢
酸(9:1)で洗浄し、さらに酢酸を 0.1%または 0.25%含むクロロホルムで平
衡状態にした。溶媒 20μl中の 10 μgのBoc-DまたはL-Phe、または 20 μg
のラセミ体を注入し、そのクロマトグラムを流速 0.5 ml/分、254 nmで記録した
。またいくつかの分離は、より高い流速で、さらに充填化合物をより多量に用い
て行った。クロマトグラフィーのパラメーターは、標準的理論を用いて計算した
。
六種のポリマーのHPLC評価に関する結果を表2に要約する。
プリント分子に対するMAAの比が大きくなると、非特定な相互作用が増えるた
めに保持時間が長くなり、さらにそれによって容量のファクター(capacity fact
ors)が増大する。しかし、α値は約 1.8 でほとんど一定である。この値は、粉
砕して篩分けしたバルク Boc-Pheポリマーに関して同条件下で得られた値(1.
77 から 2.17 の範囲)と非常に近い。分割は、MAA:Boc-Pheの比が 12:1
の時に最も良く、10 cmカラムに関しては 0.83 であることが分かった。ポリマ
ーPF11 のより長いカラム(25 cm)を用いると、バルクポリマー(クロマトグ
ラムは示されていない)に関して以前に報告されていたエナンチオマーのバセリ
ン分割に近い結果が得られた。架橋が僅か 62.5%のポリマーPF9 は、プリン
ト分子:MAAの比は同じであるが、架橋が 75%のポリマーPF11 よりも良い
結果を得た。以前、この範囲内で架橋度が増すと、分離が向上することを示して
きたが、これらの実施例においては、このことは観察されなかった。これらのパ
ラメーターを独立して変えることは不可能であり、結合部位の数を多くしたり、
架橋を少なくすることでポリマーの形態を変化させても、分離が向上するか否か
は不明であることから、用いるプリント分子の量を減らしてPF11 を製造した
(表1を参照)。このような観察結果から、分離の向上は、多くの組成及び作業
変数を慎重に最も良いものとすることによって達成され得ることが分かる。ビー
ズ重合法を簡潔にし、その速度を高めれば、さらに優れたものになり得る。
三官能価架橋剤であるTRIMをベースとするポリマーは、一連のジ及びトリ
ペプチドに関して、EDMAをベースとするポリマーよりも分割能及び耐容量が
遥かに優れていることが既に報告されている。本発明による懸濁重合法をさらに
評価するため、Boc-L-PheのインプリントをTRIMをベースとするポリマー
中で製造した。100 mgのPFPS(PF15)を用いて製造したビーズは、平均直
径が 5.7 μmで、25 mgのPFPS(PF16)を用いて製造したビーズは、平均
直径が 18.8 μmであり、これは同量の安定化ポリマーを用い、EDMAをベー
スとするポリマーに関して得られると予想される値と非常に近い。このように、
ビーズサイズの予測に関しては、TRIMとEDMAとは非常に似通った性質を
示すと考えられる。PF15 のビーズのSEM映像を図2eに示す。これらのビ
ーズをHPLCで試験すると、粉砕して篩分けしたブロックポリマーに関する記
載の
ような、卓越した分割が可能であった。この充填カラムは、背圧が極めて低く、
流速をかなり高めても高度な分割が達成できた。図3a-3eは、流速が 0.5-5
ml/分、すなわち 0.5 ml/分、1 ml/分、2 ml/分、3 ml/分及び 5 ml/分の時の一
連のクロマトグラムを示したものである。0.5 ml/分と 2 ml/分との間にはほと
んど差異は観察されず、このことは、これら小さなビーズの拡散速度が高いこと
を示唆している。背圧は極めて低く、分割能は卓越していた(0.5、1 及び 2 ml
/分の時、それぞれ f/g=0.89、0.89 及び 0.85 であった)。5 ml/分(背圧 91.
4 kg/cm2、1300 psi)でも、理に適った分割能(f/g=0.61)が得られた。粉砕し
て篩分けされたランダムな 25 μm未満の粒子は、通常 1 ml/分を越える流速で
は十分な結果を与えなかった。サイズが 5 μmの粉砕したバルクポリマーを用い
て作業するのは困難である。HPLCカラムにおいて、高い背圧を回避するには
様々な限定が必要とされるが、10 μm未満の篩分けは不可能であることから、こ
れに代わるサイズの分別法が必要になる。この結果は、インプリントされた本粒
状ポリマーが、カラムを準備する際にも、さらにできたカラムの性能に関しても
、“従来の”粉砕して篩分けしたブロックポリマーを凌ぐ有意な利点を有してい
ることを示唆している。
また本発明の安定剤は、基本的には化学的に不活性なため、水に敏感なモノマ
ーユニット、例えば酸塩化物または酸無水物を含有する粒状ポリマーの製造に、
分散剤として用いることも可能であると考えられる。
前述の発明は、これを理解し易くするため、図及び実施例を用いて詳細に記載
してきたが、技術熟練者には、本明細書に記載され、添付の請求項において定義
されているような本発明の理念及び範囲から外れることなく、いくつかの変化及
び改良が可能なことは明らかであろう。
請求の範囲
1.式:
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーユニットA、及び式:
CH3O(CH2CH2O)mC2H4O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーユニットBを含有するコポリマーを含み、式中nが1から
20で、mが0から約500であり得る懸濁重合安定剤。
2.nが約7.5で、mが約43である請求項1に記載の安定剤。
3.式:
で定義され、式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1
SO2N(C2H5)C2H4-Oであり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oまたは(Z)tCH3O(CH2C
H2O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは1から20であり;
mは0から約500であってもよく;
pは少なくとも1であり;
qは 0 または正数であってもよく;
rは1−20、好ましくは1または2であり;
sは0または1であり;及び
tは0または1であるポリマー。
4.式:
で定義され、式中、
XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-Oであり;
YはCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oであり;
nは1から20であり;
mは0から約500であり;
pは少なくとも1であり;及び
qは0または正数であるポリマー。
5.ポリオキシエチレンエステル基を含有する液体ペルフルオロカーボン中に
、インプリント分子を乳化させたエマルションを含む、安定エマルション。
6.前記液体フルオロカーボンがコポリマーである請求項5に記載のエマルシ
ョン。
7.前記コポリマーが、式:
CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーA、及び式:
CH3O(CH2CH2O)mC2H4-O-CO-CH=CH2
で定義されるモノマーBの重合によって形成され、式中のnが1から20で、m
が0から約500である請求項6に記載のエマルション。
8.インプリント分子、及び式:
で定義され、式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1
SO2N(C2H5)C2H4-O-であり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H4-O-または(Z)tCH3O(CH2
CH2O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは1から20であり;
mは0から約500であってもよく;
pは少なくとも1であり;
qは0または正数であってもよく;
rは1−20、好ましくは1または2であり;
sは0または1であり;及び
tは0または1であるポリマーを含むエマルション。
9.インプリント分子、及び式:
で定義され、式中、
XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-Oであり;
YはCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oであり;
nは1から20であり;
mは0から約500であり;
pは少なくとも1であり;及び
qは0または正数であるポリマーを含むエマルション。
10.a)1)異なるアクリルモノマーの混合物;
2)少なくとも一種の架橋剤;
3)少なくとも一種の開始剤;
4)少なくとも一種の分子的インプリント分子;及び
5)少なくとも一種のポロジェニック溶媒
を含む反応混合物を形成すること;及び
b)分子的にインプリントされたポリマー粒子を形成するため、ペルフル
オロカーボン及びポリオキシエチレンエステル基を含有する安定剤の存在下、前
記反応混合物を重合することを含む懸濁重合方法。
11.前記安定剤が化学的に不活性である請求項10に記載の方法。
12.前記アクリルモノマーがメタクリル酸及びジメタクリル酸エチレングリ
コールである請求項10に記載の方法。
13.前記安定剤が、式:
で定義されるポリマーで、式中、
XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1
SO2N(C2H5)C2H4-O-であり;
Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H4-O-または(Z)tCH3O(CH2
CH2O)m-で、Zはプリント分子であり;
nは1から20であり;
mは0から約500であってもよく;
pは少なくとも1であり;
qは0または正数であってもよく;
rは1−20、好ましくは1または2であり;
sは0または1であり;及び
tは0または1である、請求項10に記載の方法。
14.前記安定剤が、式:
で定義されるポリマーで、式中、
XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H4-Oであり;
YはCH3O(CH2CH2O)mC2H4-Oであり;
nは1から20であり;
mは0から約500であり;
pは少なくとも1であり;及び
qは0または正数である請求項10に記載の方法。
15.重合前に、成分 1-5 と前記安定剤とからエマルションが形成される請
求項10に記載の方法。
16.前記エマルションを形成するため、前記反応混合物を約2000 rpms
で約5分間混合する請求項15に記載の方法。
17.約 20℃未満から約 30℃の温度で重合を行う請求項15に記載の方法。
18.前記重合が紫外線照射によって開始される請求項10に記載の方法。
19.前記ポリマー粒子がビーズである請求項10、13または14に記載の
方法。
20.前記ポリマー粒子が、再現性のある表面の提示のため、均一な表面を提
供している請求項11に記載の方法。
21.前記ビーズが球形である請求項16に記載の方法。
22.前記ビーズの直径が約2から100ミクロンである請求項19に記載の
方法。
23.前記ビーズの直径が2から50ミクロンである請求項19に記載の方法
。
24.前記ビーズの直径が約5から25ミクロンである請求項19に記載の方
法。
25.前記ポロジェニック溶媒が、アセトン、クロロホルム及びトルエンより
選択される請求項10に記載の方法。
26.前記分子的インプリント分子が、アミノ酸、アミノ酸誘導体、医薬化合
物及び多糖を分離または分割することができる、請求項10、13または14に
記載の方法。
27.前記分子的インプリント分子が、D-及びL-Bocアミノ酸、及びそれら
の誘導体から選択される、請求項10、13または14に記載の方法。
28.再現性のある表面を提示するための均一な表面を持つビーズを形成する
ため、少なくとも二種の異なるアクリルモノマーと、少なくとも一種のインプリ
ント分子とから形成した分子的にインプリントされた支持体。
29.前記ビーズが球形である請求項28に記載の粒子。
30.前記ビーズの直径が約2から100ミクロンである請求項29に記載の
粒子。
31.前記ビーズの直径が2から50ミクロンである請求項30に記載の粒子
。
32.前記ビーズの直径が約5から25ミクロンである請求項31に記載の粒
子。
33.前記アクリルモノマーがメタクリル酸及びジメタクリル酸エチレングリ
コールである請求項28に記載の粒子。
34.前記分子的インプリント分子が、アミノ酸、アミノ酸誘導体、医薬化合
物及び多糖を分離または分割することができる、請求項28に記載の粒子。
35.前記分子的インプリント分子が、D-及びL-Bocアミノ酸、及びそれら
の誘導体から選択される請求項34に記載の粒子。
36.sが0である請求項13または14に記載の方法。
37.sが1である請求項13に記載の方法。
38.tが1である請求項13に記載の方法。
39.前記プリント分子が、D-及びL-Bocトリプトファン、D-及びL-Boc
フェニルアラニン、D-及びL-フェニルアラニン、D-及びL-Boc-プロリン-N
-ヒドロキシ琥珀酸イミドエステル、D-及びL-Cbz-トリプトファン、D-及び
L-Cbz-アスパラギン酸、D-及びL-Cbz-グルタミン酸、D-及びL-Cbz-トリ
プトファンメチルエステル、ニトロフェニルα及びβ,D-,L-ガラクトシド、
(S)-(-)-チモロール、D-フルクトース、D-ガラクトース、フェニルα-D-マ
ンノピラノシド、アクリルα及びβ-グルコシド、(R)-フェニル琥珀酸、Ac-L
-Trp-OEz、L-PheβNA、L-LeuAn、L-PheAn、L-PheGlyAn、L-
MenPheAn、L-PyMePheAn、L-PLPheAn、N-Ac-L-Phe-L-Trp-O
Me、ジアゼパム、プロプラノロール及びエフェドリンから選択される請求項1
3に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図2】
【図2】
【図3】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
// C07B 57/00 310 C07B 57/00 310
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S
Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ
,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,
DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I
S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S
D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT
,UA,UG,UZ,VN
(72)発明者 モスバッシュ,クラウス
スウェーデン王国エス−244 02 フェー
ルリューンド,ラーカランガ 31
(72)発明者 メイズ,アンドリュー・ジー
イギリス国ケンブリッジシャー ピーイー
19・2ティーエイ,セント・ネオツ,アイ
ンスバリー,セント・マリーズ・ストリー
ト 22
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.式: CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2O-CO-CH=CH2 で定義されるモノマーユニットA、及び式: CH3O(CH2CH2O)mC2H2O-CO-CH=CH2 で定義されるモノマーユニットBを含有するコポリマーを含み、式中nが 1 乃 至 20 で、mが 10 乃至 70 乃至 約 500 である懸濁重合安定剤。 2.nが約 7.5 で、mが約 43 である請求項 1 に記載の安定剤。 3.式: で定義され、式中、 XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1 SO2N(C2H5)C2H2-Oであり; Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oまたは(Z)tCH3O(CH2C H2O)m-で、Zはプリント分子であり; nは 1 から 20 であり; mは 0 から約 500 であってもよく; pは少なくとも 1 であり; qは 0 または正数であってもよく; rは 1-20、好ましくは 1 または 2 であり; sは 0 または 1 であり;及び tは 0 または 1 であるポリマー。 4.式: で定義され、式中、 XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-Oであり; YはCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oであり; nは 1 から 20 であり; mは 0 から約 500 であり; pは少なくとも 1 であり;及び qは 0 または正数であるポリマー。 5.nが約 7.5 で、mが約 43 である請求項 1 に記載の安定剤。 6.ポリオキシエチレンエステル基を含有する液体ペルフルオロカーボン中に 、インプリント分子を乳化させたエマルションを含む、安定エマルション。 7.前記液体フルオロカーボンがコポリマーである請求項6に記載のエマルシ ョン。 8.前記コポリマーが、式: CnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-CO-CH=CH2 で定義されるモノマーA、及び式: CH3O(CH2CH2O)mC2H2-CO-CH=CH2 で定義されるモノマーBの重合によって形成され、式中のnが 1 から 20 で、 mが 0 から約 500 である請求項 7 に記載のエマルション。 9.インプリント分子、及び式: で定義され、式中、 XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2+1O- またはCnF2n+1S O2N(C2H5)C2H2-O-であり; Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H2-O-または(Z)tCH3O(CH2 CH2O)m-で、Zはプリント分子であり; nは 1 から 20 であり; mは 0 から約 500 であってもよく; pは少なくとも 1 であり: qは 0 または正数であってもよく; rは 1-20、好ましくは 1 または 2 であり; sは 0 または 1 であり;及び tは 0 または 1 であるポリマーを含むエマルション。 10.インプリント分子、及び式: で定義され、式中、 XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-Oであり; YはCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oであり; nは 1 から 20 であり; mは 0 から約 500 であり; pは少なくとも 1 であり;及び qは 0 または正数であるポリマーを含むエマルション。 11.a)1)異なるアクリルモノマーの混合物; 2)少なくとも一種の架橋剤; 3)少なくとも一種の開始剤; 4)少なくとも一種の分子的インプリント分子;及び 5)少なくとも一種のポロジェニック溶媒 を含む反応混合物を形成すること;及び b)分子的にインプリントされたポリマー粒子を形成するため、ペルフル オロカーボン及びポリオキシエチレンエステル基を含有する安定剤の存在下、前 記反応混合物を重合することを含む懸濁重合方法。 12.前記安定剤が化学的に不活性である請求項 11 に記載の方法。 13.前記アクリルモノマーがメタクリル酸及びジメタクリル酸エチレングリコ ールである請求項 11 に記載の方法。 14.前記安定剤が、式: で定義されるポリマーで、式中、 XはCnF2n+1、CnF2n+1(CH2)rO-、CnF2n+1O- またはCnF2n+1 SO2N(C2H5)C2H2-O-であり; Yは(Z)tCH3O(CH2CH2O)mC2H2-O-または(Z)tCH3O(CH2 CH2O)m-で、Zはプリント分子であり; nは 1 から 20 であり; mは 0 から約 500 であってもよく; pは少なくとも 1 であり; qは 0 または正数であってもよく; rは 1-20、好ましくは 1 または 2 であり; sは 0 または 1 であり;及び tは 0 または 1 である、請求項 11 に記載の方法。 15.前記安定剤が、式: で定義されるポリマーで、式中、 XはCnF2n+1SO2N(C2H5)C2H2-Oであり; YはCH3O(CH2CH2O)mC2H2-Oであり; nは 1 から 20 であり; mは 0 から約 500 であり; pは少なくとも 1 であり;及び qは 0 または正数である請求項 11 に記載の方法。 16.重合前に、成分 1-5 と前記安定剤とからエマルションが形成される請求 項 11 に記載の方法。 17.前記エマルションを形成するため、前記反応混合物を約 2000 rpmsで約 5 分間混合する請求項 16 に記載の方法。 18.約 20℃未満から約 30℃の温度で重合を行う請求項 16 に記載の方法。 19.前記重合が紫外線照射によって開始される請求項 11 に記載の方法。 20.前記ポリマー粒子がビーズである請求項 11、14 または 15 に記載の方法 。 21.前記ポリマー粒子が、再現性のある表面の提示のため、均一な表面を提供 している請求項 12 に記載の方法。 22.前記ビーズが球形である請求項 17 に記載の方法。 23.前記ビーズの直径が約 2 から 100ミクロンである請求項 20 に記載の方 法。 24.前記ビーズの直径が 2 から 50ミクロンである請求項 20 に記載の方法。 25.前記ビーズの直径が約 5 から 25ミクロンである請求項 20 に記載の方法 。 26.前記ポロジェニック溶媒が、アセトン、クロロホルム及びトルエンより選 択される請求項 11 に記載の方法。 27.前記分子的インプリント分子が、アミノ酸、アミノ酸誘導体、医薬化合物 及び多糖を分離または分割することができる、請求項 11、14 または 15 に記載 の方法。 28.前記分子的インプリント分子が、D-及びL-Bocアミノ酸、及びそれらの 誘導体から選択される、請求項 11、14 または 15 に記載の方法。 29.再現性のある表面を提示するための均一な表面を持つビーズを形成するた め、少なくとも二種の異なるアクリルモノマーと、少なくとも一種のインプリン ト分子とから形成した分子的にインプリントされた支持体。 30.前記ビーズが球形である請求項 29 に記載の粒子。 31.前記ビーズの直径が約 2 から 100ミクロンである請求項 30 に記載の粒 子。 32.前記ビーズの直径が 2 から 50ミクロンである請求項 31 に記載の粒子。 33.前記ビーズの直径が約 5 から 25ミクロンである請求項 32 に記載の粒子 。 34.前記アクリルモノマーがメタクリル酸及びジメタクリル酸エチレングリコ ールである請求項 29 に記載の粒子。 35.前記分子的インプリント分子が、アミノ酸、アミノ酸誘導体、医薬化合物 及び多糖を分離または分割することができる、請求項 29 に記載の粒子。 36.前記分子的インプリント分子が、D-及びL-Bocアミノ酸、及びそれらの 誘導体から選択される請求項 35 に記載の粒子。 37.sが 0 である請求項 14 または 15 に記載の方法。 38.sが 1 である請求項 14 に記載の方法。 39.tが 1 である請求項 14 に記載の方法。 40.前記プリント分子が、D-及びL-Bocトリプトファン、D-及びL-Bocフ ェニルアラニン、D-及びL-フェニルアラニン、D-及びL-Boc-プロリン-N- ヒドロキシ琥珀酸イミドエステル、D-及びL-Cbz-トリプトファン、D-及びL -Cbz-アスパラギン酸、D-及びL-Cbz-グルタミン酸、D-及びL-Cbz-トリプ トファンメチルエステル、ニトロフェニルα及びβ,D-,L-ガラクトシド、( S)-(-)-チモロール、D-フルクトース、D-ガラクトース、フェニルα-D-マン ノピラノシド、アクリルα及びβ-グルコシド、(R)-フェニル琥珀酸、Ac-L- Trp-OEz、L-PheβNA、L-LeuAn、L-PheAn、L-PheGlyAn、L-M enPheAn、L-PyMePheAn、L-PLPheAn、N-Ac-L-Phe-L-Trp-OM e、ジアゼパム、プロプラノロール及びエフェドリンから選択される請求項 14 に記載の方法。
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