JPH03115407A

JPH03115407A - 芳香族ビニル系重合体またはその成型品の製造方法

Info

Publication number: JPH03115407A
Application number: JP25206289A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Teramoto; 和雄寺本
Original assignee: BIO MATERIAL KENKYUSHO KK
Current assignee: BIO MATERIAL KENKYUSHO KK
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、水酸基を有する生理活性物質の固定化方法お
よび生理活性物質固定化物の後処理方法に関する。

（従来の技術）生理活性物質を不溶性担体に固定化したものはアフィニ
ティークロマトグラフ用吸着剤、固定化酵素、治療用血
液浄化剤、治療用イミュノモジュレーター、抗菌剤その
他分析用試薬として広く利用されており、今後さらに幅
広い展開が期待される重要な物質である。

ハロアセトアミドメチル基を持つ重合体は生理活性物質
を温和な条件で固定化できるので、非常に重要な物質で
ある。しかし、生理活性物質を固定化した場合、とりわ
け、生理活性物質が高分子である場合、大半のハロアセ
トアミドメチル基が使用されずに残る。この残存ハロア
セトアミドメチル基は固定化生成物の使用時に■他の物
質を結合したり、■固定化されている生理活性物質とさ
らに反応して、その機能を変化させたりする欠点がある
。例えば、免疫グロブリン、インターロイキン、血清ア
ルブミン等のような蛋白質、ゲンタマイシン、ポリミキ
シンなどのようなアミノ基含有抗生物質などを担体に固
定化した場合、この固定化生成物の保存中、あるいは、
使用時に残存ハロアセトアミドメチル基は生理活性物質
中のアミノ基と反応して生理活性物質を不活化したり、
固定化生成物の膨潤性を落としたりする欠点がある。

また、生理活性物質であるグルコサミン、ガラクトサミ
ン、ラクトース、ムラミルジペプチド、リピッドＡ等の
糖あるいは糖誘導体等の中には、生物学的あるいは免疫
学的に非常に重要な物質があるが、これらには固定化用
担体との結合に使えるアミノ基やカルボキシル基を持た
ないものが多い。これらの化合物を安定な化学結合で固
定化する好い方法がないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、かかる従来技術の問題点に鑑み、温和な
条件で水酸基を持つ化合物を固定化する方法およびハロ
アセトアミドメチル基を不活性な官能基に変換する方法
を見出だすべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。

（課題を解決するための手段）本発明の骨子は次の通りである。

（１）芳香核置換基として下記一般式（Ｉ）で示される
官能基を有する芳香族ビニル系重合体またはその成型品
を、膨潤剤および塩基触媒の存在下、水酸基を有する化
合物と接触させることを特徴とする下記一般式（ＩＩ）
で示される官能基を芳香核置換基として持つ芳香族ビニ
ル系重合体またはその成型品の製造方法。

（式中、Ｒ１は炭素数１以上のアルキレン基またはその
鎖の中にエーテル基またはアミド基を含むアルキレン基
を示し、ＲおよびＲ３は水素原子または低級アルキル基
を示す。また、Ｘはハロゲン原子を示す。）（式中、Ｒ１は炭素数１以上のアルキレン基またはその
鎖の中にエーテル基またはアミド基を含むアルキレン基
を示し、Ｒ２およびＲ３は水素原子または低級アルキル
基を示す。また、ＯＲはアルコキシ基を示す。）（２）成型品が、繊維、膜、中空糸、粒状物またはそれ
らの高次加工品であることを特徴とする請求項第（１）
項記載の成型品の製造方法。

（３）膨潤剤が、非プロトン性極性溶媒、エーテル類ま
たは塩素化炭化水素溶媒であることを特徴とする請求項
第（１）項゛記載の芳香族ビニル系重合体またはその成
型品の製造方法。

（４）水酸基を有する化合物が、アルコール類またはポ
リエーテルアルコール類であることを特徴とする請求項
第（１）項ないし第（３）項記載の芳香族ビニル系重合
体またはその成型品の製造方法。

（５）水酸基を有する化合物が、糖あるいは糖誘導体か
らなる生理活性物質であることを特徴とする請求項第（
１）項ないし第（３）項記載の芳香族ビニル系重合体ま
たはその成型品の製造方法。

本発明でいう芳香族ビニル系重合体またはその成型品と
はスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビ
ニルナフタレン、ジビニルベンゼン等の単独重合体もし
くはこれら主成分とする共重合体またはその成型品を意
味し、これらの重合体は架橋されていればさらに好まし
い。　本発明でいう成型品とは繊維、膜、中空糸、粒状
物およびそれらの高次加工品を意味する。

本発明でいう前記官能基一般式（Ｉ）および（ＩＩ）の
Ｒ１は炭素数１以上のアルキレン基またはその鎖の中に
エーテル基またはアミド基を含むアルキレン基であれば
よく、特に制限はない。

その具体例として、メチレン基、アセトアミドメチル基
（−ＣＨＮＨＣＯＣＨ２−基）、アセチルグリシルアミ
ノメチル基（−ＣＨ２ＮＨＣＯ−ＣＨＮＨＣＯＣＨ２−
基）あるいはペンタメチレンカルボニルアミノメチル基
（−ＣＨ２ＮＨ−ＣＯ（ＣＨ２）５−基）等を挙げるこ
とができる。

また、前記官能基一般式（Ｉ）および（ＩＩ）のＲ２は
水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基等の低
級アルキル基であれば何でも良く、特に制限はないが、
水素原子のものが反応性が高い。

本発明で用いる塩基触媒としては、水素化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化カルシウム等
で代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金属の水素化
物あるいは水酸化物、１゜４−ジアザビシクロ［２，２
，２］オクタン、１゜８−ジアザビシクロ［５，４，Ｏ
Ｆ　−７−ウンデセン等で代表される立体障害のある第
３級アミノ化合物、水酸化トリｎ−ブチルアンモニウム
、水酸化ジメチルベンジルアンモニウム等で代表される
第４級アンモニウム化合物等が好ましく用いられる。

本発明で用いる塩基触媒の量は、反応させるべき水酸基
またはハロゲン基の量に対し等モル以上用いればよい。

本発明で用いる水酸基を有する化合物としては第１級ま
たは第２級水酸基を有するもので、且つ、塩基性条件下
で安定である物なら何でも良く、特に制限はない。その
具体例としてはメタノール、エタノール、メチルセロソ
ルブ、イソプロパツール等で代表されるアルコール類、
トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポ
リエチレングリコールモノメチルエーテル等で代表され
るのポリエーテルアルコール類、グルコース、グルコサ
ミン、ガラクトサミン、ラクトース、キトビオース、１
−オチルーα−Ｄ−グルコピラノシド、ムラミルジペプ
チド、リピッドＡ等で代表される糖あるいは糖誘導体等
があげられる。アルコール類は通常ハロアセチル基の不
活化の目的で用いられ、ポリエーテルアルコール類は通
常非イオン性高分子界面活性剤の製造の目的で用いられ
、また、糖あるいは糖誘導体は通常固定化生理活性物の
製造の目的で用いられるが、これらに限定されるもので
はない。

本発明で用いる膨潤剤としては、塩基性条件下で安定で
あると共に、水酸基を有する化合物を溶解し、かつ、ハ
ロアセチル基や水酸基と反応しないものであれば何でも
良く、特に制限は無いが、重合体を良く膨潤させるもの
であれば、反応が内部まで進みやすいので特に好ましい
。具体例としてはジメチルスルホキサイド、Ｎ、Ｎ−ジ
メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドや
Ｎ−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒、テト
ラヒドロフラン等で代表されるエーテル類、塩化メチレ
ン、パークロルエチレンで代表される塩素化炭化水素溶
媒などがあげられる。水の存在は少量ならば反応の進行
に問題はないが、ハロアセチル基やアミド基の加水分解
を避りるために少ない方が好ましい。水酸基を有する化
合物が液体の場合はそれ自体が膨潤剤の役目を果たすこ
とができる。

反応温度には特に制限は無いが、低いほど副反応が少な
い反面、操作性が悪くなるので、通常、零下７０℃〜１
００℃、とりわけ、零下４０℃〜３０℃の温度が好まし
く用いられる。また、反応の溶媒、ラクトン濃度、反応
温度および反応時間などの組合せ条件は成型品の厚さ、
重合体の化学構造および用いる反応試薬の種類によって
適宜選択される。

本発明の実施は、水酸基を有する化合物と膨潤剤の混合
溶液に塩基触媒を加えたのち、芳香核置換基として下記
−放火（Ｉ）で示される官能基を有する芳香族ビニル系
重合体またはその成型品を、浸すことにより容易に達成
される。

（発明の効果）本発明の製造方法は、■水酸基を有する化合物を緩和な
条件で固定化できること、■その固定化反応で形成され
る結合が化学的に安定なエーテル結合であること、■糖
あるいは糖誘導体等の生理活性物質を緩和な条件で固定
化できること、■非イオン性高分子界面活性剤の製造が
できること、■生理活性物質固定化後の残存ハロアセト
アミド基を温和な条件で不活性な官能基に変換できるこ
と、■固定化生成物を安定に保持できること等の利点を
有する。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

なお、実施例中の評価方法は、以下に従った。

１、赤外線吸収スペクトル島津フーリエ変換赤外分光光度計ＦＴＩＲ−４３００を
用いＫＢｒ錠剤法で測定した。

実施例１ニトロベンゼン２０９ｇと硫酸２０９ｇの混合溶液に０
．４５ｇパラホルムアルデヒドを１５〜２０℃で溶解し
、さらに３１．５ｇのＮ−メチロール−α−クロルアセ
トアミドを０〜５℃で溶解した。この溶液中にポリスチ
レン（“スタイロン”６６６）の粉末（塩化メチレンに
溶解し、メタノールで再沈澱させたちの；直径１〜５０
μ）　１８．７８ｇを加え、撹拌しながら２０℃で２４
時間反応させた。反応混合物を大過剰の氷水中に投じ、
固形物をろ取し、ガラスフィルター上、水およびメタノ
ールで洗浄した。この固形物を、ニトロベンゼン臭の無
くなるまで、さらにメタノールでソックスレー抽出した
。この固形物を５０℃で真空乾燥して、α−クロルアセ
トアミドメチル化架橋ポリスチレン（重合体Ａ）３２．
４５ｇ　（重量増加率７２．８％）を得た。この重合体
４ｇを塩酸加水分解（６Ｎ−ＭＣＩ、１２０℃、５ｈｒ
）Ｌ、、てアミノメチル化ポリスチレンに導き、交換容
量を測定したところ１５゜２ミリ当量であったことから
、芳香核の置換率は６６％であることが確認された。

Ｎ−アセチルグルコサミン２．０ｇをジメチルスルホキ
サイド５０ｍ１に溶解した溶液に、水素化ナトリウム０
．６ｇ　（６０％オイルサスペンション）を加えｌｈｒ
撹拌した後、上記で得た重合体Ａ２．０６ｇを加え、室
温で２４ｈｒ撹拌した。

重合体をろ取し、水で十分洗浄した後、乾燥して、Ｎ−
アセチルグルコサミン残基を側鎖に有するアセトアミド
メチル化ポリスチレン重合体２．３２ｇ（重量増加率１
３．０％）を得た。このものは赤１１０６１ｃｍ　　　１０３１０３Ｏ’に水酸基の強い吸
収を示したことから構造を確認した。

実施例２゜１−二トロプロパン４８４ｍ１と硫酸２６２ｍ１の混合
溶液中に、バラホルムアルデヒド（ＰＦＡ）３．１２ｇ
を１０〜２０℃で溶解しタノち、混合液を０℃に冷却し
、７２．８ｇのＮ−メチロール−α−クロルアセトアミ
ドを加え、０〜１０℃で溶解した。

コノ溶液を１０℃に昇温したのち、３５個のφ３．４ｃ
ｍＸ０．９ｍｍＨのポリスチレン製培養皿（厚み１ｍｎ
＋：ファルコン１００８）に約１１ｍ１ずつ入れ、室温
で１５ｍ　ｉ　ｎ、反応させた。反応液を捨て、培養皿
を零下２０℃のメタノールに浸し、さらにメタノ−およ
び水で洗った後、真空乾燥して、内部表面だけクロルア
セトアミドメチル化された成型品（成型品Ａ）を得た。

成型品Ａの内部表面の化学構造を確認するため、１個の
成型品Ａを塩化メチレンでソックスレー抽出したところ
、９．６ｍｇの薄膜状の不溶物が得られた。この不溶物
の厚みはその表面積（１６，５ｃｄ）から約５，８ミク
ロンと考えらる。また、その赤外線吸収スペクトルには
ポリスチレンによる吸収のほかに、１６５９ｃｍ’（ア
ミド−Ｉ）および１５２９ｃｍ−１（アミド−ＩＩ）ニ
第−級アミド基の強い吸収および３２９７ｃｍ’にアミ
ドＮ−Ｈ基の中程度の吸収が認められた。　６９６ｃｍ
’（ポリスチレン）と１６５９ｃｍ−’の吸光度比から
芳香核のアミドメチル化率は５５％と見做される。

成型品Ａ３個を、ソジウムメトキシドの２８％メタノー
ル溶液２０ｍ１とジメチルスルホキシド　８０ｍ１の混
合溶液に浸し、室温で２４ｈｒ穏やかに振とうした。成
型品を取り出し、水で良く洗浄した後、真空乾燥して、
内表面をメトキシアセトアミドメチル化ポリスチレンで
修飾されたポリスチレン皿を得た。その化学構造は赤外
線吸収スペクトルにおいてアミド基の吸収のほかに１１
０９ｃｍ−１にメチルエーテル基の吸収を示したことか
ら確認した。

実施例３ポリエチレングリコールモノラウリルエーテル（ｒｉ＝
２５；東京化成株より購入）６．０ｇをジメチルスルホ
キサイド２００ｍ１に溶解した溶液に、水素化ナトリウ
ム１．９ｇ　（６０％オイルサスペンション）を加えｌ
ｈｒ撹拌した後、これに実施例２の成型品Ａ５個を浸し
、室温で２４ｈｒ穏やかに振とうした。成型品を取り出
し、エタノールおよび水で良く洗浄した後、真空乾燥し
て、内表面にラウリルオキシポリエチレングリコールを
固定化したポリスチレン皿を得た。この内部表面の化学
構造を確認するため、１個の成型品を塩化メチレンでソ
ックスレー抽出したところ、１４．５ｍｇの薄膜状の不
溶物が得られた。その化学構造は赤外線吸収スペクトル
において、１６７２ｃｍ−１にアミド基の強い吸収のほ
かに１０９６ｃｍ’にエーテル基の吸収を示したことか
ら確認した。

実施例４ポリプロピレン（三井″ノーブレン’Ｊ３ＨＧ）５０部
を島成分として、ポリスチレン（“スタイロン”６６６
）４６部、ポリプロピレン（住友“ノーブレン”ＷＦ−
７２７−Ｆ）４部の混合物を海成分とする海島型複合繊
維（品数１６、単糸繊度２．６デニール、引張強度２．
９ｇ／ｄ、伸度５０％、フィラメント数４２）５０ｇを
、Ｎ−メチロール−α−タロルアセトアミド５０ｇ１ニ
トロベンゼン４００　ｇ、硫酸４００ｇおよびノくラホ
ルムアルデヒド０．８５ｇからなる混合溶液中に浸し、
２０℃で１時間反応させた。繊維を反応液から取出し、
０℃の氷水８１中に投じて、反応停止させたのち、水で
洗浄し、次に、繊維に付着しているニトロベンゼンをメ
タノールで抽出除去した。この繊維（繊維Ａ）を５０℃
で真空乾燥して、原料成型品であるα−／％ロアセトア
ミドメチル化繊維（繊維Ａ）７１ｇを得た。

この繊維４ｇを塩酸加水分解（６Ｎ−ＨＣ１゜１２０℃
、１５ｈｒ）してアミノメチル化ポリスチレンに導き、
交換容量を測定したところ２．９０ミリ当ｆｉｋ／ｇで
あったことから、芳香核の置換率はほぼ１００％である
ことが確認された。

メタノール５ｍｌをジメチルホルムアミド４５ｍ１に溶
解した溶液に、水素化ナトリウム０．６６ｇ（６０％オ
イルサスペンション）を加えｌｈｒ撹拌した後、上記で
得た繊維Ａ２．３０ｇを加え２４ｈｒ室温で振とうした
。繊維をろ取し、水で十分洗浄した後、乾燥して、メト
キシアセトアミドメチル化ポリスチレン繊維２．３２ｇ
（重量増加率１．０％）を得た。このものは赤外線吸収
スペクトルで１１１１　ｃｍ’にメチルエーテル基の吸
収を示したことから構造を確認した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芳香核置換基として下記一般式（ I ）で示され
る官能基を有する芳香族ビニル系重合体またはその成型
品を、膨潤剤および塩基触媒の存在下、水酸基を有する
化合物と接触させることを特徴とする下記一般式（II）
で示される官能基を芳香核置換基として持つ芳香族ビニ
ル系重合体またはその成型品の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒ＿１は炭素数１以上のアルキレン基またはそ
の鎖の中にエーテル基またはアミド基を含むアルキレン
基を示し、Ｒ＿２およびＲ＿３は水素原子または低級ア
ルキル基を示す。また、Ｘはハロゲン原子を示す。） ▲数式、化学式、表等があります▼（II）（式中、Ｒ＿１は炭素数１以上のアルキレン基またはそ
の鎖の中にエーテル基またはアミド基を含むアルキレン
基を示し、Ｒ＿２およびＲ＿３は水素原子または低級ア
ルキル基を示す。また、ＯＲはアルコキシ基を示す。）
（２）成型品が、繊維、膜、中空糸、粒状物またはそれ
らの高次加工品であることを特徴とする請求項第（１）
項記載の成型品の製造方法。
（３）膨潤剤が、非プロトン性極性溶媒、エーテル類ま
たは塩素化炭化水素溶媒であることを特徴とする請求項
第（１）項記載の芳香族ビニル系重合体またはその成型
品の製造方法。
（４）水酸基を有する化合物が、アルコール類またはポ
リエーテルアルコール類であることを特徴とする請求項
第（１）項ないし第（３）項記載の芳香族ビニル系重合
体またはその成型品の製造方法。
（５）水酸基を有する化合物が、糖あるいは糖誘導体か
らなる生理活性物質であることを特徴とする請求項第（
１）項ないし第（３）項記載の芳香族ビニル系重合体ま
たはその成型品の製造方法。