JP2000219708A - 熱応答性高分子材料およびその製造法 - Google Patents

熱応答性高分子材料およびその製造法

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JP2000219708A
JP2000219708A JP11023245A JP2324599A JP2000219708A JP 2000219708 A JP2000219708 A JP 2000219708A JP 11023245 A JP11023245 A JP 11023245A JP 2324599 A JP2324599 A JP 2324599A JP 2000219708 A JP2000219708 A JP 2000219708A
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carbon atoms
linear
aliphatic hydrocarbon
hydrocarbon group
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JP11023245A
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Yoshikatsu Akiyama
義勝 秋山
Kimihiro Yoshizako
公博 吉廻
Yukio Hasegawa
幸雄 長谷川
Mitsuo Okano
光夫 岡野
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
Amersham Pharmacia Biotech KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 側鎖にエステル結合を１カ所以上および／ま
たは酸アミド結合を１カ所以上有し、側鎖の違いで制御
を自由に行うことができる熱応答性高分子材料を提供す
ること。 【解決手段】 下式 【化１】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
高分子化合物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度変化により高
分子自身の極性変化と共に高分子が伸縮、凝集を起こす
新規な高分子化合物およびその製造法、該化合物を含む
熱応答性高分子材料、該熱応答性高分子材料を含む材料
による分離方法、該材料を用いる化学物質、タンパク
質、ペプチドなどの生体高分子物質および細胞などの生
体試料の分離方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エステル結合もしくは酸アミド結合を有
する熱応答性高分子材料として、代表的なものはポリビ
ニルアルコールの部分酸化物やＮ−イソプロピルアクリ
ルアミドの系列が挙げられる。エステル結合系もしくは
アルキルアミド系の高分子では、一般的には側鎖の炭素
数が大きくなることで、曇点が徐々に低くなることが知
られている。そのため、アルキルアミド系の熱応答性高
分子では炭素数の大きな側鎖を有する熱応答性高分子が
合成できない。また、エステル結合系およびアルキルア
ミド結合系の高分子では十分な極性をすべてのタンパク
質分離に関して提供することが困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、炭素数の大
きな側鎖を有する熱応答性高分子が合成するため、酸ア
ミド結合とエステル結合を側鎖に１カ所以上ずつ導入す
ることで、炭素数の大きな側鎖を有し、様々な極性を有
する熱応答性材料とその製造法を提供することを目的と
する。また、本発明は、かかる熱応答性高分子を様々な
極性を有するタンパク質や化学物質もしくはバイオプロ
ダクトや細胞などの生体試料の分離、精製へ応用するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、側鎖に大
きな炭素数を有する熱応答性高分子材料を合成するため
に、側鎖に１カ所以上にエステル基と酸アミド基をそれ
ぞれ導入して、大きな炭素数の側鎖を導入した材料を製
造し、これが熱応答性を示すとともに様々な極性を有す
ることを見いだした。また、本発明者らは、この材料が
様々な極性を有するタンパク質およびペプチド等のバイ
オプロダクト分離へ応用することができることを見いだ
した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものであ
る。
【０００５】すなわち、本発明は、下式
【化７】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
高分子化合物を提供する。
【０００６】また、本発明は、上記式で表される高分子
化合物を含み、水溶液中で温度変化により曇点を示す熱
応答性高分子材料を提供する。さらに、本発明は、上記
式で表される高分子化合物を含み、水溶液中で温度変化
により曇点を示す熱応答性高分子材料を含むクロマトグ
ラフィー用充填剤を提供する。加えて、本発明は、上記
クロマトグラフィー用充填剤よりなる固定相に物質を保
持させた後、外部温度を段階的に変化させる温度グラデ
ィエント法により固定相表面の親水性／疎水性のバラン
スを変化させ、同一の移動相を通過させることによって
物質を分離することを特徴とする物質の分離方法を提供
する。さらに加えて、本発明は、（１）２−アミノエチ
ルメタクリレイトのような一級アミノ基を有するモノマ
ーを無水酸もしくはラクトンと反応させて得られる生成
物を精製し、溶媒中で重合反応に付する、（２）水酸基
を有するモノマーと酸クロライドと反応させて得られる
生成物を精製し、溶媒中で重合反応に付する、（３）ア
ルキルアミノアルコールを無水酸と反応させて得られる
反応生成物をアクリル酸クロライドもしくはメタクリル
酸クロライドを反応させて得られる生成物を精製し、溶
媒中で重合反応に付する、または（４）ポリ−２−アミ
ノエチルメタクリレイトのような一級アミノ基を有する
ポリマーまたはその塩酸塩を合成して、トリエチルアミ
ンを含む溶媒中で無水酸もしくはラクトンと反応させ
る、のいずれかの方法を用いることを特徴とする上記式
で表される高分子化合物の製造方法を提供する。さら
に、本発明は、上記式で表される高分子化合物が酸アミ
ド結合を高分子側鎖に２カ所以上有する生体試料の分
離、吸着材料を提供する。さらに加えて、本発明は、上
記式で表される高分子化合物が酸アミド結合を高分子側
鎖に２カ所以上有する生体試料の分離、吸着材料よりな
る、固定相に生体試料を保持させた後、外部温度を変化
させることにより親水性、疎水性のバランスを変化させ
て、細胞などの生体試料を吸着、分離させることを特徴
とする物質の分離方法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係る高分子化合物は以下
に示す構造を有する。
【化８】 式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂肪
族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素基
または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す。
【０００８】本発明において、炭素数１〜８の直鎖また
は分岐の脂肪族炭化水素基とは炭素数１〜８の直鎖また
は分岐のアルキル基、炭素数２〜８の直鎖または分岐の
アルケニル基、炭素数２〜８の直鎖または分岐のアルキ
ニル基のいずれかを意味し、アルケニル基の二重結合の
数およびアルキニル基の三重結合の数はそれぞれ１また
は２以上である。好ましいアルキル基の例としてはメチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ
−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基およびｔ−ブ
チル基を、好ましいアルケニル基の例としてはビニル
基、１−プロペニル基、２−プロペニル基（アリル
基）、１−ブテニル基、２−ブテニル基および３−ブテ
ニル基を、好ましいアルキニル基の例としてはエチニル
基、１−プロピニル基、２−プロピニル基（プロパルギ
ル基）、１−ブチニル基および２−ブチニル基を挙げる
ことができる。
【０００９】本発明において、炭素数１〜８の直鎖また
は分岐の２価の脂肪族炭化水素基とは炭素数１〜８の直
鎖または分岐の２価のアルキル基、炭素数２〜８の直鎖
または分岐の２価のアルケニル基、炭素数２〜８の直鎖
または分岐の２価のアルキニル基のいずれかを意味し、
アルケニル基の二重結合の数およびアルキニル基の三重
結合の数はそれぞれ１または２以上である。好ましい炭
素数１〜８の直鎖または分岐の２価のアルキル基の例と
しては、メチレン基、エチレン基、エチリデン基、トリ
メチレン基、プロピレン基（１，２−プロパンジイル
基）、イソプロピリデン基、テトラメチレン基、エチル
エチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を、
好ましい炭素数２〜８の直鎖または分岐の２価のアルケ
ニル基の例としては、ビニレン基、ビニリデン基、プロ
ペニレン基、１−ブテニレン基、２−ブテニレン基、１
−ペンテニレン基、２−ペンテニレン基、１−ヘキセニ
レン基、２−ヘキセニレン基、３−ヘキセニレン基を、
好ましい炭素数２〜８の直鎖または分岐の２価のアルキ
ニル基の例としては、エチニレン基、プロピニレン基、
１−ブチニレン基、２−ブチニレン基を挙げることがで
きる。
【００１０】本発明において、炭素数３〜８の脂環式炭
化水素基とは、炭素数３〜８のシクロアルキル基または
炭素数３〜８のシクロアルケニル基のいずれかを意味す
る。シクロアルケニル基の二重結合の数は１または２以
上である。好ましいシクロアルキル基の例としてはシク
ロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基およ
びシクロヘキシル基を、好ましいシクロアルケニル基の
例としては１−シクロプロペン−１−イル基、２−シク
ロプロペン−１−イル基、１−シクロブテン−１−イル
基、２−シクロブテン−１−イル基、１−シクロペンテ
ン−１−イル基、２−シクロペンテン−１−イル基、３
−シクロペンテン−１−イル基、１−シクロヘキセン−
１−イル基、２−シクロヘキセン−１−イル基および３
−シクロヘキセン−１−イル基を挙げることができる。
【００１１】本発明において、炭素数３〜８の２価の脂
環式炭化水素基とは、炭素数３〜８の２価のシクロアル
キル基または炭素数３〜８の２価のシクロアルケニル基
のいずれかを意味する。好ましい炭素数３〜８の２価の
シクロアルキル基の例としては、１，２−シクロプロピ
レン基、１，２−シクロブチレン基、１，３−シクロブ
チレン基、１，２−シクロペンチレン基、１，３−シク
ロペンチレン基、１，２−シクロヘキシレン基、１，３
−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキシレン基、
１，２−シクロオクチレン基、１，３−シクロオクチレ
ン基、１，４−シクロオクチレン基、１，５−シクロオ
クチレン基を、好ましい炭素数３〜８の２価のシクロア
ルケニル基の例としては、１−シクロプロペン−１，２
−エニレン基、１−シクロブテン−１，２−エニレン
基、１−シクロブテン−３，４−イレン基、１−シクロ
ヘキセン−１，２−エニレン基、３−シクロヘキセン−
１，２−イレン基、４−シクロヘキセン−１，２−イレ
ン基、２，５−シクロヘキサジエン−１，４−イレン基
を挙げることができる。
【００１２】本発明において、炭素数６〜１４の芳香族
炭化水素基とは、炭素数６〜１４のアリール基またはア
ラルキル基を意味する。好ましい芳香族炭化水素基例と
しては、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、１−
ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−
アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル
基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４
−フェナントリル基、９−フェナントリル基等を挙げる
ことができる。
【００１３】本発明において、炭素数６〜１４の２価の
芳香族炭化水素基とは、炭素数６〜１４の２価のアリー
ル基または２価のアラルキル基を意味する。好ましい炭
素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基としては、ｏ−
フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基、
−ｏ−φ−ＣＨ2−、−ｍ−φ−ＣＨ2−、−ｐ−φ−Ｃ
Ｈ2−を挙げることができる。なお、上記において、φ
はベンゼン環を表す。
【００１４】本発明において、１個または２個以上の水
酸基を有する炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭
化水素基とは、上記炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂
肪族炭化水素基における任意の位置の１個または２個以
上の炭素原子が水酸基を有する脂肪族炭化水素基を意味
する。２個の水酸基を有する場合、１個の炭素原子に２
個の水酸基が置換されていてもよい。好ましい基として
は、ヒドロキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、１
−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシ−ｎ−プロピル
基、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、３−ヒドロキシ
−ｎ−プロピル基、１−ヒドロキシ−１−メチルエチル
基、２−ヒドロキシ−１−メチルエチル基、１−ヒドロ
キシ−ｎ−ブチル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、
３−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、４−ヒドロキシ−ｎ−
ブチル基、１−ヒドロキシ−１−メチル−ｎ−プロピル
基、２−ヒドロキシ−１−メチル−ｎ−プロピル基、３
−ヒドロキシ−１−メチル−ｎ−プロピル基、１−ヒド
ロキシ−２−メチル−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ
−２−メチル−ｎ−プロピル基、３−ヒドロキシ−２−
メチル−ｎ−プロピル基、１−ヒドロキシメチル−１−
メチルエチル基、２−ヒドロキシ−１，１−ジメチルエ
チル基、１−ヒドロキシビニル基、２−ヒドロキシビニ
ル基、１−ヒドロキシアリル基、２−ヒドロキシアリル
基、３−ヒドロキシアリル基、２−ヒドロキシ−１−メ
チルビニル基、１−ヒドロキシメチルビニル基を挙げる
ことができる。
【００１５】本発明において、１個または２個以上の酸
アミド結合および／またはエステル結合を有する炭素数
２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基とは、アル
キル基、アルケニル基、アルキニル基のいずれかの基で
あって、その炭素原子が１個または２個以上の酸アミド
結合および／またはエステル結合を有する基によって置
換された形の基であって、合計の炭素数が２〜９の直鎖
または分岐の基である。好ましい基としては、アセチル
オキシメチル基、２−アセチルオキシ−エチル基、３−
アセチルオキシ−ｎ−プロピル基、１−アセチルオキシ
−１，１−ジメチル−メチル基、４−アセチルオキシ−
ｎ−ブチル基、２−アセチルオキシ−１，１−ジメチル
−エチル基、３−アセチルオキシ−１−メチル−ｎ−プ
ロピル基、２−アセチルオキシ−２，２−ジメチルーエ
チル基、プロピオニルオキシメチル基、２−プロピオニ
ルオキシ−エチル基、３−プロピオニルオキシ−ｎ−プ
ロピル基、１−プロピオニルオキシ−１，１−ジメチル
−メチル基、アセトアミドメチル基、２−アセトアミド
−エチル基、３−アセトアミド−ｎ−プロピル基、１−
アセトアミド−１，１−ジメチル−メチル基、プロピオ
ニルアミノメチル基、２−プロピオニルアミノ−エチル
基、３−プロピオニルアミノ−ｎ−プロピル基、１−プ
ロピオニルアミノ−１，１−ジメチル−メチル基を挙げ
ることができる。
【００１６】本発明において、１個または２個以上の酸
アミド結合および／またはエステル結合を有し、かつ１
個または２個以上の水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖ま
たは分岐の脂肪族炭化水素基とは、アルキル基、アルケ
ニル基、アルキニル基のいずれかの基であって、その炭
素原子が１個または２個以上の酸アミド結合および／ま
たはエステル結合を有する基および１個または２個以上
の水酸基によって置換された形の基であって、合計の炭
素数が３〜９の直鎖または分岐の基である。好ましい基
の例として、（１−ヒドロキシプロピオン酸）メチル
基、（１−ヒドロキシプロピオン酸）エチル基、（１−
ヒドロキシプロピオンアミノ）メチル基、（１−ヒドロ
キシプロピオンアミノ）エチル基を挙げることができ
る。
【００１７】本発明において、上記式で表される高分子
化合物のｎは２以上であれば良く、分離する材料等の条
件によりｎの大きさを適宜設定することができる。ｎ≧
５であることが望ましい。
【００１８】本発明の高分子化合物は、次のいずれかの
方法によって得ることができる。 （１）２−アミノエチルメタクリレイトまたは２−アミ
ノエチルメタクリレイト塩酸塩などのような一級アミノ
基を有するモノマーを無水酢酸、無水プロピオン酸など
のような無水酸もしくはプロピルラクトン、ブチルラク
トンのようなラクトン類との生成物をカラムで精製し、
これをメタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド
などの適当な溶媒中で重合する。この場合、上記式で表
される高分子化合物のＲはモノマーの種類で大きさを変
えることができ、Ｒ’は無水酸もしくはラクトンで大き
さを変えることができる。 （２）２−ヒドロキシエチルメタクリレイトのような水
酸基を有するモノマーと塩化アセチルや塩化プロピオニ
ルのような酸クロライドとの反応から得られる生成物を
精製したものを、メタノール、エタノール、ジメチルス
ルホキシドなどの適当な溶媒中で重合する。この場合、
上記式で表される高分子化合物のＲはモノマーの種類で
大きさを変えることが可能であり、Ｒ’は酸クロライド
で大きさを変えることができる。 （３）３−アミノプロパノールやアミノエタノールのよ
うなアルキルアミノアルコールと無水酢酸、無水プロピ
オン酸などのような無水酸との反応生成物とアクリル酸
クロライドもしくはメタクリル酸クロライドとの反応か
ら得られた生成物を精製して、これをメタノール、エタ
ノール、ジメチルスルホキシドなどの適当な溶媒中で重
合する。この場合、ＲおよびＲ’はアルキルアミノアル
コールおよび無水酸で各々の大きさを変えることが可能
である。 （４）ポリ−２−アミノエチルメタクリレイトもしくは
ポリ−２−アミノエチルメタクリレイト塩酸塩を合成し
てからトリエチルアミン（ＴＥＡ）を含む溶媒中で無水
酢酸、無水プロピオン酸などのような無水酸もしくはプ
ロピルラクトン、ブチルラクトンのようなラクトン類と
反応させても同様に得ることができる。この場合、Ｒ’
はラクトンもしくは無水酸で大きさを変えることが可能
である。
【００１９】無水酸物とは無水カルボン酸を意味し、例
えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イ
ソ酪酸、無水吉草酸、無水イソ吉草酸、無水カプロン
酸、無水マレイン酸等を例示することができる。
【００２０】ラクトン類としてはβ−プロピオラクト
ン、γ−ブチルラクトン、γ−パレロラクトン、δ−バ
レロラクトン、γ−ヘキサノラクトン、δ−ヘキサノラ
クトン、ε−カプロラクトンや光学活性基を含むα−ア
ミノ−γ−ブチロラクトンなどを挙げることができる。
【００２１】アルキル酸クロライド類としては塩化アセ
チル、塩化プロピオニル、塩化ブチリル、塩化バレロイ
ルなどが挙げられる。
【００２２】アミノアルキル（メタ）アクリレイト（塩
酸塩）（注：アミノアルキル（メタ）アクリレイト（塩
酸塩）は、アミノアルキルアクリレイト、アミノアルキ
ルアクリレイト塩酸塩、アミノアルキルメタクリレイト
またはアミノアルキルメタクリレイト塩酸塩のいずれか
を意味する）と酸無水物との反応はアルコール等の溶媒
中でＴＥＡのような塩基性の化合物を入れ、どちらか一
方をゆっくり滴下しながら反応を行う。このとき反応温
度は氷冷中で行い、メタノール溶媒を使用するのが望ま
しい。
【００２３】反応後は溶媒をエバポレーターで除去し、
析出物をろ過し、カラムクロマトグラフィーにより目的
物を分離した。目的物は再結晶により精製した。精製モ
ノマーは重合開始剤を含む、水溶液もしくは有機溶媒中
で行い、重合反応後はアルコール溶媒、アセトン溶媒、
エーテル溶媒中かもしくはこれらの混合溶媒中で再沈殿
を行い目的のポリマーを得た。
【００２４】得られた高分子は高分子側鎖の炭素数の大
きさ、分子量、塩濃度により曇点を自由に制御できる。
これらは、例えば、重合開始剤、モノマーの濃度または
３−メルカプトプロピオン酸などの連鎖移動剤の利用に
よって制御することが可能である。
【００２５】また、他のアルキルアクリルアミドまたは
アルキルメタクリルアミド、例えば、Ｎ−イソプロピル
アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、
Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルメ
タクリルアミド、あるいはアルキルアクリレイトまたは
アルキルメタクリレイト、例えば、ブチルアクリレイ
ト、ブチルメタクリレイト、ヒドロキシエチルアクリレ
イト、ヒドロキシエチルメタクリレイト、グリシジルア
クリレイト、グリシジルメタクリレイト、などとの共重
合により色々な曇点を有する高分子材料を合成できる。
【００２６】また、アクリル酸あるいはメタアクリル酸
のようなアニオン性のモノマーあるいはアクリロキシエ
チルトリエチルアンモニウムメタクリロキシエチルトリ
エチルアンモニウムのようなカチオン性のモノマーとの
共重合によりｐＨに環境の変化によっても雲点が制御で
きる高分子を合成できる。
【００２７】この熱応答性高分子の雲点を起こす現象と
しては側鎖の水和水もしくは高分子側鎖の分子内、分子
間で形成される相互作用の崩壊、形成によるものと考え
られる。
【００２８】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれによって何ら限定されるもので
はない。
【００２９】
【実施例１】ポリ−アセトアミド−プロピルメタクリレ
イトの合成 ２−Ｎ−アミノエチルメタクリレイト塩酸塩をメタノー
ル溶媒中に０．９ｇ溶解させ、プロピオン酸無水物１．
０ｇとトリエチルアミン（ＴＥＡ）０．９ｇをこれに加
え氷冷中で４時間撹拌を行った。反応後、エバポレータ
ーで溶媒を除去し、析出物をろ過し、濾液を分取した。
この濾液をシリカカラムに入れ目的物を溶離液を含む部
分を分取し再結晶により目的物の前駆体であるアセトア
ミド−プロピルメタクリレイト（ＣＨ3ＣＯＮＨ−（Ｃ
Ｈ2）3−Ｏ−ＣＯ−Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2）を精製した
（収率７５％）。この前駆体０．３ｇをｎ−プロパノー
ル５ｍｌに溶解させ２，２−アゾビスイソブチルニトリ
ル（ＡＩＢＮ）６．２ｍｇを加え７５℃で１２時間、窒
素雰囲気下で重合を行った。重合反応後、氷冷しその後
にエバポレーターで溶媒を半分除去し、アセトン溶媒中
で再沈殿を行い、真空条件下で乾燥を行い、ゲル濾過カ
ラムにより分子量（Ｍｎ）３，２００の目的物を得た。
乾燥後０．１ｗｔ％のポリ−メタクリロイル−アセチル
アミノエチル−エステル水溶液を作成し、温度変化によ
る透過率の変化を測定した（図１）。
【００３０】
【実施例２】ポリ−プロピオンアミド−プロピルアクリ
レイトの合成 ３−アミノプロピルアルコールを４ｇ、ジクロロメタン
溶媒に１００ｍｌに溶解させ、プロピオン酸無水物１０
ｇとトリエチルアミン（ＴＥＡ）０．９ｇをこれに加え
５０℃で４時間撹拌を行った。反応後、エバポレーター
で溶媒を除去し、析出物をろ過し、濾液を分取した。こ
の濾液をシリカカラムに入れ目的物を溶離液を含む部分
を分取し再結晶により目的物の前駆体であるプロピオン
アミド−プロピルアクリレイト（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＮＨ−
（ＣＨ2）3−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ2）を精製した。こ
の前駆体を１．０ｇと２，２アゾビス（２−アミノジプ
ロパン）二塩酸８ｍｇをエタノール１０ｍｌに溶解させ
７０℃で３時間重合を行った。重合反応の終了後、溶媒
をエバポレーターで適当量、除去し、アルコール、酢酸
エチル、アセトン溶媒で再沈殿させてポリ−プロピオン
アミド−アクリレイトを得た。このポリマーの１ｗｔ％
水溶液を作成し９０℃の恒温漕に入れた時、溶液は白濁
し、氷冷中に入れた時に透明になった。また、この現象
がリバーシブルに起こることからこの高分子が水溶液中
で温度応答性を示すことが確認された。
【００３１】
【発明の効果】本発明における分離材料による分離方法
は、下記の利点を有する。 １）従来のアミド系もしくはエステル系に代表されるよ
うな熱応答性高分子よりも大きな側鎖をもつ熱応答性高
分子を得ることができる。 ２）側鎖のアルキル基の組合せによる炭素数の設計と曇
点の制御を自由に行うことができる。 ３）これにより、タンパク質等のような、様々な極性を
有するタンパク質等のバイオプロダクトを分離、精製す
ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポリ−メタクリロイル−アセチルアミノエチル
−エステル水溶液の温度変化と透過率の変化の関係を表
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/68 Ｇ０１Ｎ 33/68 (72)発明者 岡野 光夫 千葉県市川市国府台６−12−12 Ｆターム(参考） 2G045 BB01 BB05 BB07 BB46 BB48 BB50 CB01 DA36 FB06 4D017 AA03 AA08 AA09 BA07 CA13 CB01 DA03 EA01 EB07 4G066 AB07B AB09B BA09 CA54 CA56 DA07 EA01 4J100 AL08P BA14H BA29P BA34P CA01 HA57 HC27 HC30 HC38 JA17

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下式 【化１】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
    肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
    基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
    し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
    水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
    〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
    ２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
    有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
    基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
    またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
    水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
    化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
    高分子化合物。
  2. 【請求項２】 高分子鎖末端に官能基を有する請求項１
    記載の高分子化合物。
  3. 【請求項３】 官能基がカルボキシル基、アミノ基およ
    びヒドロキシル基からなる群より選択される１個以上の
    基である請求項２記載の高分子化合物。
  4. 【請求項４】 酸アミド結合を高分子側鎖に２カ所以上
    有する請求項１ないし３のいずれか１項記載の高分子化
    合物。
  5. 【請求項５】 下式 【化２】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
    肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
    基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
    し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
    水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
    〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
    ２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
    有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
    基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
    またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
    水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
    化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
    高分子化合物を含み、水溶液中で温度変化により曇点を
    示す熱応答性高分子材料。
  6. 【請求項６】 酸アミド結合を１カ所以上および／また
    はエステル結合を１カ所以上高分子側鎖に有する、請求
    項５記載の熱応答性高分子材料。
  7. 【請求項７】 曇点を堺にして親水性、疎水性の極性が
    変化し、ｐＨ濃度、塩濃度もしくはＲおよびＲ’の大き
    さで曇点および極性が制御できる請求項５または６記載
    の熱応答性高分子材料。
  8. 【請求項８】 下式 【化３】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
    肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
    基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
    し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
    水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
    〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
    ２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
    有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
    基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
    またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
    水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
    化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
    高分子化合物を含み、水溶液中で温度変化により曇点を
    示す熱応答性高分子材料を含むクロマトグラフィー用充
    填剤。
  9. 【請求項９】 酸アミド結合とエステル結合を高分子側
    鎖にそれぞれ一か所以上有する、請求項８記載のクロマ
    トグラフィー用充填剤。
  10. 【請求項１０】 請求項８記載のクロマトグラフィー用
    充填剤よりなる固定相に物質を保持させた後、外部温度
    を段階的に変化させる温度グラディエント法により固定
    相表面の親水性／疎水性のバランスを変化させ、同一の
    移動相を通過させることによって物質を分離することを
    特徴とする物質の分離方法。
  11. 【請求項１１】 下式 【化４】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
    肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
    基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
    し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
    水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
    〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
    ２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
    有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
    基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
    またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
    水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
    化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
    高分子化合物の製造方法であって、（１）２−アミノエ
    チルメタクリレイトのような一級アミノ基を有するモノ
    マーを無水酸もしくはラクトンと反応させて得られる生
    成物を精製し、溶媒中で重合反応に付する、（２）水酸
    基を有するモノマーと酸クロライドと反応させて得られ
    る生成物を精製し、溶媒中で重合反応に付する、（３）
    アルキルアミノアルコールを無水酸と反応させて得られ
    る反応生成物をアクリル酸クロライドもしくはメタクリ
    ル酸クロライドを反応させて得られる生成物を精製し、
    溶媒中で重合反応に付する、または（４）ポリ−２−ア
    ミノエチルメタクリレイトのような一級アミノ基を有す
    るポリマーまたはその塩酸塩を合成して、トリエチルア
    ミンを含む溶媒中で無水酸もしくはラクトンと反応させ
    る、のいずれかの方法を用いることを特徴とする前記製
    造方法。
  12. 【請求項１２】 下式 【化５】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
    肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
    基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
    し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
    水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
    〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
    ２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
    有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
    基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
    またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
    水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
    化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
    高分子化合物が酸アミド結合を高分子側鎖に２カ所以上
    有する生体試料の分離、吸着材料。
  13. 【請求項１３】 高分子鎖末端に官能基を有する請求項
    １２記載の生体試料の分離、吸着材料。
  14. 【請求項１４】 官能基がカルボキシル基、アミノ基お
    よびヒドロキシル基からなる群より選択される１個以上
    の基である請求項１３記載の生体試料の分離、吸着材
    料。
  15. 【請求項１５】 下式 【化６】 （式中、Ｒは炭素数１〜８の直鎖または分岐の２価の脂
    肪族炭化水素基、炭素数３〜８の２価の脂環式炭化水素
    基または炭素数６〜１４の２価の芳香族炭化水素基を示
    し、Ｒ’は炭素数１〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化
    水素基、１個または２個以上の水酸基を有する炭素数１
    〜８の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、１個または
    ２個以上の酸アミド結合および／またはエステル結合を
    有する炭素数２〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素
    基、または１個または２個以上の酸アミド結合および／
    またはエステル結合を有し、かつ１個または２個以上の
    水酸基を含む炭素数３〜９の直鎖または分岐の脂肪族炭
    化水素基を示し、ｎは２以上の整数を表す）で表される
    高分子化合物が酸アミド結合を高分子側鎖に２カ所以上
    有する生体試料の分離、吸着材料よりなる、固定相に生
    体試料を保持させた後、外部温度を変化させることによ
    り親水性、疎水性のバランスを変化させて、細胞などの
    生体試料を吸着、分離させることを特徴とする物質の分
    離方法。
  16. 【請求項１６】 高分子鎖末端に官能基を有する請求項
    １５記載の物質の分離方法。
  17. 【請求項１７】 官能基がカルボキシル基、アミノ基お
    よびヒドロキシル基からなる群より選択される１個以上
    の基である請求項１６記載の物質の分離方法。
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