CN107108762A - 准聚轮烷水性分散体的制造方法 - Google Patents

准聚轮烷水性分散体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种准聚轮烷水性分散体的制造方法，该制造方法能够利用工业上有利的方法制造准聚轮烷水性分散体，所述准聚轮烷水性分散体能够得到环糊精的包接量不会随着时间的推移而增加、具有充分的伸缩性和破坏强度的交联聚轮烷。本发明为准聚轮烷水性分散体的制造方法，其为制造准聚轮烷水性分散体的方法，所述准聚轮烷水性分散体含有聚乙二醇以穿串状被包接在环糊精分子的开口部分而得到的准聚轮烷颗粒，该方法具有将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合并使所述聚乙二醇被包接在环糊精分子的开口部分的包接工序，在所述包接工序中添加碱性化合物。

Description

准聚轮烷水性分散体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种准聚轮烷水性分散体的制造方法。
背景技术
交联聚轮烷是通过将两个以上在准聚轮烷的两末端导入封端基团而成的聚轮烷交联而得到的。例如准聚轮烷由具有聚乙二醇(以下也称为“PEG”)链的化合物(以下也称为“PEG化合物”)和包接该PEG化合物的环糊精构成的情况下，对于所得到的交联聚轮烷而言，被PEG化合物的直链分子以穿串状贯通的环糊精能够沿着该直链分子移动(滑轮效应)，因此，即使对其施加弹力，也由于滑轮效应而使该弹力均匀地分散。因此，交联聚轮烷具有不易产生裂纹、伤痕等现有的交联聚合物所没有的优异特性。
用于制造交联聚轮烷的准聚轮烷通常通过将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合而生成，因此能够以水性分散体的形态得到。
在专利文献1中公开了下述方法：将PEG链的两末端经羧基化的羧基化聚乙二醇(以下也称为“PEG-BC”)和α-环糊精溶解于70℃的温水中后，将两者混合、冷却，由此制成准聚轮烷水性分散体，使通过对该水性分散体进行冷冻干燥而得到的准聚轮烷在二甲基甲酰胺中在作为缩合剂的BOP试剂(苯并三唑-1-基-氧基-三(二甲氨基)磷鎓·己基氟磷酸酯)、作为催化剂的二异丙基乙胺的存在下，与金刚烷胺反应。
在专利文献2中公开了下述内容：将聚乙二醇和环糊精在水溶性介质中一边搅拌一边加热至75℃使其溶解，然后一边搅拌混合液一边冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌10小时，由此得到准聚轮烷水性分散体。
另一方面，为了提高交联聚轮烷的性能，使准聚轮烷的环糊精的包接量适度很重要。
例如在专利文献3中记载了环糊精的包接量过少时，所得到的交联聚轮烷的交联密度变低，因此无法得到充分的力学特性。此外记载了：环糊精的包接量过多、即环糊精过于致密地填充至直链状分子中时，环糊精无法充分发挥使直链状分子相对移动且使彼此的距离保持恒定的滑模功能，所得到的交联聚轮烷的伸缩性和破坏强度等力学特性变得不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-099978号公报
专利文献2：国际公开第2012/081431号
专利文献3：国际公开第2005/080469号
发明内容
发明所要解决的课题
以往作为使环糊精相对于直链状分子的包接量适度的方法，对所包接的直链状分子的分子量、准聚轮烷制造时的环糊精的添加量、反应温度、溶解浓度等进行调整。
但是，直链状分子的分子量小的情况下，存在下述问题，在准聚轮烷水性分散体的状态下，环糊精的包接随着时间的推移而进行，从而形成以所期望的包接量以上包接有环糊精的准聚轮烷水性分散体。
对于这样的问题，通过使准聚轮烷水性分散体在规定时间以内干燥而抑制环糊精进行包接。
但是，以工业化规模进行制造的情况下，利用至干燥为止的时间来管理环糊精的包接量并不现实，要求在准聚轮烷水性分散体的状态下抑制环糊精进行包接。
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其目的在于提供一种准聚轮烷水性分散体的制造方法，该方法能够在准聚轮烷水性分散体的状态下使环糊精的包接停止，能够维持所期望的包接量。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明人进行了深入研究，结果发现通过在包接工序中添加碱性化合物，能够使包接停止，所述包接工序将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合，使上述聚乙二醇被包接在环糊精分子的开口部分，进一步反复进行研究从而完成了本发明。
即本发明涉及下述内容：
项1.一种准聚轮烷水性分散体的制造方法，其为制造准聚轮烷水性分散体的方法，所述准聚轮烷水分散体含有聚乙二醇以穿串状被包接在环糊精分子的开口部分而得到的准聚轮烷颗粒，该准聚轮烷水性分散体的制造方法的特征在于，其具有将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合并使上述聚乙二醇被包接在环糊精分子的开口部分的包接工序，在上述包接工序中添加碱性化合物。
项2.如项1所述的准聚轮烷水性分散体的制造方法，其中，相对于聚乙二醇的两末端的反应性基团的摩尔数，碱性化合物的添加量为0.1～10倍摩尔。
项3.如项1或2所述的准聚轮烷水性分散体的制造方法，其中，聚乙二醇的质均分子量为1000～100000。
项4.如项1、2或3所述的准聚轮烷水性分散体的制造方法，其中，聚乙二醇与环糊精的质量比为1：2～1：5。
项5.一种聚轮烷的制造方法，其为具有环糊精、以穿串状贯通并被包接在该环糊精的开口部分的聚乙二醇和在上述聚乙二醇的两末端的封端基团的聚轮烷的制造方法，该方法包括：利用项1、2、3或4所述的制造方法制造准聚轮烷水性分散体的工序；和在该工序之后，在构成上述准聚轮烷水性分散体的水性介质中进行上述封端基团的导入的工序。
发明效果
根据本发明，能够利用工业上有利的方法制造准聚轮烷水性分散体，该准聚轮烷水性分散体能够抑制环糊精的包接量随着时间的推移而增加。
具体实施方式
本发明的准聚轮烷水性分散体的制造方法为制造准聚轮烷水性分散体的方法，所述准聚轮烷水性分散体含有聚乙二醇以穿串状被包接在环糊精分子的开口部分而得到的准聚轮烷颗粒，该准聚轮烷水性分散体的制造方法的特征在于，其具有将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合并使上述聚乙二醇被包接在环糊精分子的开口部分的包接工序，在上述包接工序中添加碱性化合物。
上述包接工序优选具有：混合工序，将聚乙二醇和环糊精溶解于水性介质中而制备混合溶液；和冷却工序，将上述混合溶液冷却而析出准聚轮烷颗粒。
上述聚乙二醇的质均分子量优选为1000～100000，更优选为2000～50000，进一步优选为4000～35000。上述聚乙二醇的质均分子量小于1000时，有时所得到的交联聚轮烷的力学特性低。上述聚乙二醇的质均分子量超过100000时，有时包接本身变得难以进行。
需要说明的是，在本说明书中，上述质均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定，由聚乙二醇换算而求出的值。作为利用GPC测定基于聚乙二醇换算的质均分子量时的色谱柱，可以举出例如TSKgel SuperAWM-H(东曹公司制造)等。
上述聚乙二醇优选在两末端具有反应性基团。上述反应性基团可以利用现有公知的方法导入至聚乙二醇的两末端。
上述聚乙二醇的两末端具有的反应性基团可以根据所采用的封端基团的种类而适当变更，对其没有特别限定，可以举出羟基、氨基、羧基、硫醇基等，特别优选羧基。作为在上述聚乙二醇的两末端导入羧基的方法，可以举出例如使用TEMPO(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基)和次氯酸钠使聚乙二醇的两末端氧化的方法等。
羧基在PEG的两末端的导入量通过使用0.01mol/L的NaOH水溶液对所得到的PEG-BC的羧基进行滴定而求出。
在本发明的优选方式中，推定PEG的两末端的羧基通过例如氢氧化钠等碱性化合物形成羧酸盐而阻碍环糊精的包接。
在本发明的准聚轮烷水性分散体的制造方法中，在水性介质中混合的聚乙二醇和环糊精的质量比优选为1：2～1：5，更优选为1：2～1：4，进一步优选为1：2～1：3。环糊精的质量小于聚乙二醇的质量的2倍时，有时聚轮烷的获得量降低。即使环糊精的质量超过聚乙二醇的质量的5倍，包接量也不会增加，是不经济的。并且，由于过剩的环糊精存在而在准聚轮烷水性分散体的保存时包接有可能过度地进行。
作为上述环糊精，可以举出例如α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精以及它们的衍生物等。从包接性的观点出发，特别优选α-环糊精。这些环糊精可以单独使用一种，也可以组合两种以上使用。
作为上述水性介质，可以举出例如水、水与二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等水性有机溶剂的水性混合物等，特别优选使用水。
在本发明的准聚轮烷水性分散体的制造方法中，将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合时，通常加热至50～100℃、优选60～90℃、更优选70～80℃，并且进行溶解，由此能够得到几乎透明的混合溶液。
本发明的准聚轮烷水性分散体的制造方法具有上述冷却工序的情况下，上述冷却工序优选在使上述混合溶液流动下连续地或间歇地进行冷却。在使上述混合溶液流动下连续地或间歇地进行冷却而析出准聚轮烷颗粒，由此能够得到流动性好、流动性不随着时间的推移而降低的准聚轮烷水性分散体。
上述冷却工序中的目标温度优选为0～30℃，更优选为5～20℃，进一步优选为5～15℃。将上述混合溶液冷却至低于0℃的情况下，有时会由于冷冻等导致所得到的准聚轮烷水性分散体的流动性降低。上述目标温度超过30℃的情况下，有时准聚轮烷颗粒没有充分地析出。
上述冷却工序中的冷却速度优选为0.01～30℃/分钟，更优选为0.05～20℃/分钟，进一步优选为0.05～10℃/分钟。上述冷却速度小于0.01℃/分钟时，析出的准聚轮烷颗粒变得过于微细，因此有时所得到的准聚轮烷水性分散体的流动性降低。上述冷却速度超过30℃/分钟时，准聚轮烷颗粒变大，因此分散稳定性降低，有时发生沉降分离。
此外，如上所述，为了使准聚轮烷颗粒更加完全地析出，也可以间歇地进行冷却，也可以在冷却过程中改变冷却速度、上述混合溶液的流动状态。
上述冷却工序在使上述混合溶液流动的同时进行的情况下，作为使上述混合溶液流动的方法，可以使用基于搅拌桨的搅拌、超声波照射等。
对于使上述混合溶液流动的程度没有特别限定，从通过缓慢的搅拌使得混合溶液稍微流动的程度到利用均质器等进行强搅拌而形成的剧烈的流动状态可以任意地进行选择，但是在过小的流动状态下析出的准聚轮烷颗粒变大，因此分散稳定性降低，有时发生沉降分离，在过大的流动状态下析出的准聚轮烷颗粒变得过于微细，因此有时所得到的准聚轮烷水性分散体的流动性降低。
在本发明的准聚轮烷水性分散体的制造方法中，在上述包接工序中添加碱性化合物。
由此，能够在准聚轮烷水性分散体中抑制环糊精的包接量随着时间的推移而增加。可以推测该现象是由于包接停止而形成的。
作为上述碱性化合物，可以举出例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铯等氢氧化物、甲胺等伯胺、二甲胺等仲胺、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺等叔胺、吡啶、吗啉、二氮杂双环十一碳烯等环状胺等胺化合物。这些碱性化合物可以单独使用一种，也可以组合两种以上使用。
相对于聚乙二醇100质量份，上述碱性化合物的质量基准的添加量优选为0.0062～305质量份，更优选为0.018～61质量份，进一步优选为0.031～55质量份，特别优选为0.037～50质量份。此外，相对于聚乙二醇的摩尔数，上述碱性化合物的摩尔基准的添加量优选为0.2～20倍摩尔，更优选为0.6～4倍摩尔，进一步优选为1.0～3.6倍摩尔，特别优选为1.2～3.2倍摩尔。上述碱性化合物的添加量小于0.0062质量份(或小于0.2倍摩尔)时，有时使环糊精的包接停止的效果变低。即使超过305质量份(或即使超过20倍摩尔)，使环糊精的包接停止的效果不会增大，是不经济的。
相对于聚乙二醇的两末端的反应性基团的摩尔数，上述碱性化合物的添加量优选为0.1～10倍摩尔，更优选为0.3～2倍摩尔，进一步优选为0.5～1.8倍摩尔，特别优选为0.6～1.6倍摩尔。上述碱性化合物的添加量小于0.1倍摩尔时，有时使环糊精的包接停止的效果变低。即使超过10倍摩尔，使环糊精的包接停止的效果也不会增大，是不经济的。
上述碱性化合物的添加次数可以为一次，也可以为两次以上。特别是从能够使PEG的两末端的反应性基团与碱性化合物同时反应的观点出发，优选一次添加。
需要说明的是，在本说明书中，上述碱性化合物的添加量是指在包接工序中所添加的上述碱性化合物的总添加量。即，上述碱性化合物分两次以上进行添加的情况下，是指所添加的上述碱性化合物的总量。
添加上述碱性化合物时的温度优选为0～60℃，更优选为5～40℃。添加上述碱性化合物时的温度小于0℃时，有时由于冷冻等会导致准聚轮烷水性分散体的流动性降低。超过60℃时，包接反应的进行变得不充分，有时包接率降低、或者准聚轮烷的获得量降低。
添加上述碱性化合物后，优选对添加有上述碱性化合物的溶液进行搅拌。
添加上述碱性化合物后的搅拌时间优选为1～60分钟。上述搅拌时间小于1分钟时，上述碱性化合物在准聚轮烷水性分散体中为不均匀的状态，有时使包接停止的效果变得不充分。即使超过60分钟，使包接停止的效果也不会提高，是不经济的。
作为添加上述碱性化合物的方法，可以使用直接添加上述碱性化合物的方法、添加使上述碱性化合物溶解而得到的溶液的方法等。特别优选添加使上述碱性化合物溶解而得到的溶液的方法。使用添加使上述碱性化合物溶解而得到的溶液的方法的情况下，作为使上述碱性化合物溶解的溶剂，优选水。
使用添加使上述碱性化合物溶解而得到的溶液的方法的情况下，对于上述溶液中的上述碱性化合物的浓度没有特别限定，可以根据所添加的碱性化合物的种类适当调整，优选为0.1～60质量％，更优选为1～40质量％。上述碱性化合物的浓度小于0.1质量％时，上述碱化合物溶液的添加量增加，固体成分降低，因此在下一工序的干燥工序中进行除去的水的量增加，因此是不经济的。超过60质量％时，有时上述碱性化合物不会充分地溶解。
上述包接工序具有上述混合工序和上述冷却工序的情况下，上述碱性化合物可以添加至在上述混合工序中制备的混合溶液中，也可以添加至在上述冷却工序中冷却的上述混合溶液中，还可以添加至通过上述冷却工序析出了准聚轮烷颗粒的准聚轮烷水性分散体中。为了维持准聚轮烷水性分散体的流动性好的状态，优选在上述冷却工序结束后添加上述碱性化合物。
准聚轮烷在上述准聚轮烷水性分散体中所占的浓度(以下也称为固体成分浓度)优选为5～25质量％，更优选为5～20质量％，进一步优选为10～20质量％。上述准聚轮烷水性分散体的固体成分浓度小于5质量％时，是不经济的。上述准聚轮烷水性分散体的固体成分浓度超过25质量％时，有时准聚轮烷水性分散体的流动性降低。
通过在上述准聚轮烷水性分散体中的准聚轮烷的聚乙二醇的两末端导入封端基团，能够得到按照环糊精不从聚乙二醇链游离的方式进行封端的聚轮烷(具有环糊精、以穿串状贯通并被包接在该环糊精的开口部分的聚乙二醇、在上述聚乙二醇的两末端的封端基团的聚轮烷)。作为在准聚轮烷中的聚乙二醇的两末端导入封端基团的方法，可以使用现有公知的方法(日本特开2005-154675号公报记载的方法等)。
更详细而言，封端基团向准聚轮烷中的聚乙二醇的两末端的导入例如还可以使上述准聚轮烷水性分散体暂时干燥后，在溶解准聚轮烷溶解的介质(例如二甲基甲酰胺等)中实施，也可以在未溶解准聚轮烷的介质中实施。此外，上述封端基团的导入例如还可以在构成上述准聚轮烷水性分散体的水性介质中实施。在该水性介质中的封端基团的导入可以通过例如国际公开第2014/045921号所记载的方法实施。
其中，不需要准聚轮烷水性分散体的干燥工序，因此上述封端基团的导入优选在构成上述准聚轮烷水性分散体的水性介质中进行。
作为上述水性介质，可以举出例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、甲基乙基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、甘油、四氢呋喃等水性有机溶剂、这些水性有机溶剂与水的混合溶剂、水等。
此外，作为上述封端基团，可以举出例如二硝基苯基、金刚烷基、蒽基、三苯甲基、环糊精类、荧光素类、芘类以及它们的衍生物基等。
以下列举实施例，对本发明进行更加详细的说明，但本发明不仅限于这些实施例。以下，对于使聚乙二醇(PEG)氧化而制造在PEG链的两末端具有羧基的PEG的方法，参考国际公开第2006/115255号所记载的方法进行。
(制造例1)
在容量为500mL的烧瓶内，将PEG(质均分子量11000)48g、TEMPO(2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基)0.048g、溴化钠4.5g溶解于水138mL中。接着，添加次氯酸钠水溶液(有效氯浓度5％)30mL，在室温搅拌30分钟。为了使多余的次氯酸钠分解，添加30mL乙醇使反应结束。
使用分液漏斗，反复进行三次使用了80mL二氯甲烷的萃取来分离有机层，之后用蒸发器蒸馏除去二氯甲烷，溶解于400mL的温热乙醇中，而后在冰箱(-4℃)中静置一晚，得到在两末端具有羧基的PEG48g。利用使用了0.01mol/L的NaOH的滴定确认到导入PEG的末端羧基为0.00024mol/g。
(实施例1)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水840mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精144g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加30质量％的NaOH水溶液1.5mL(NaOH 10.0mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体1033g(固体成分浓度18.6质量％)。
(实施例2)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水735mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精120g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加30质量％的NaOH水溶液1.5mL(NaOH 10.0mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体904g(固体成分浓度18.6质量％)。
(实施例3)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水628mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精96g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加30质量％的NaOH水溶液1.5mL(NaOH 10.0mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体772g(固体成分浓度18.6质量％)。
(实施例4)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水840mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精144g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加30质量％的NaOH水溶液1.8mL(NaOH 10.0mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体1033g(固体成分浓度18.6质量％)。
(实施例5)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水840mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精144g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加5质量％的KOH水溶液16.0mL(KOH 0.89mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体1048g(固体成分浓度18.3质量％)。
(实施例6)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水840mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精144g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加5质量％的Ca(OH)2水溶液10.5mL(Ca(OH)2 0.67mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体1042g(固体成分浓度18.4质量％)。
(实施例7)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水840mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精144g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加98质量％的N,N-二异丙基乙胺(DIEA)溶液2.7mL(DIEA5.6mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体1033g(固体成分浓度18.6质量％)。
(实施例8)
在带搅拌机的容量为2L的烧瓶内，加入水840mL，加入制造例1中制备的两末端具有羧基的PEG48g和α-环糊精144g，使用搅拌桨一边搅拌一边加热至80℃，使其溶解于水性介质中而得到混合溶液。然后，将该混合溶液以0.4℃/分钟的冷却速度冷却至5℃，进一步在同一温度下持续搅拌1小时，由此得到流动性好的乳液态的准聚轮烷水性分散体。进一步在该准聚轮烷水性分散体中添加97质量％的二氮杂双环十一碳烯(DBU)溶液2.3mL(DBU6.5mol/L)，搅拌15分钟，得到准聚轮烷水性分散体1034g(固体成分浓度18.6质量％)。
(比较例1)
在实施例1中，不添加30质量％的NaOH水溶液1.5mL，除此以外，与实施例1同样地进行，得到准聚轮烷水性分散体。
(比较例2)
在实施例2中，不添加30质量％的NaOH水溶液1.5mL，除此以外，与实施例2同样地进行，得到准聚轮烷水性分散体。
(比较例3)
在实施例3中，不添加30质量％的NaOH水溶液1.5mL，除此以外，与实施例3同样地进行，得到准聚轮烷水性分散体。
(评价)
(包接率的测定)
对于实施例1～8和比较例1～3中得到的准聚轮烷水性分散体，利用下述方法测定包接率。将结果示于表1。
(1)准聚轮烷水性分散体的干燥
在实施例1～8和比较例1～3中得到的准聚轮烷水性分散体中加入与各自添加的碱性化合物等摩尔的盐酸(对于实施例6，为碱性化合物的2倍摩尔)并进行冷冻干燥，由此得到准聚轮烷。
此外，将实施例1～8和比较例1～3中得到的准聚轮烷水性分散体在冰箱(5～10℃)中保存规定时间(在实施例1、4～8和比较例1中为48小时、480小时，在实施例2、3和比较例2、3中为48小时、600小时)，然后加入与各自添加的碱性化合物等摩尔的盐酸(对于实施例6，为碱性化合物的2倍摩尔)，然后通过冷冻干燥，得到准聚轮烷水性分散体的保存时间不同的准聚轮烷。
(2-1)准聚轮烷的封端
在室温将金刚烷胺盐酸盐3.4g溶解于二甲基甲酰胺(DMF)180mL，添加在“(1)准聚轮烷水性分散体的干燥”中所得到的粉末状的准聚轮烷64g，然后迅速进行充分摇动。接着，添加至将BOP试剂(苯并三唑-1-基-氧基-三(二甲氨基)磷鎓六氟磷酸酯)2.9g溶解于DMF30mL而得到的溶液中，充分摇动而得到混合物。使所得到的混合物在60℃反应1小时。然后，将混合物过滤，获得将准聚轮烷中的聚乙二醇的两末端用金刚烷胺封端而得到的聚轮烷的湿滤饼。将该湿滤饼利用80℃的温水反复清洗4次，得到精制聚轮烷。
(2-2)准聚轮烷的封端
在实施例1、比较例1中得到的准聚轮烷水性分散体344g中，使用搅拌桨在以700rpm的转速进行搅拌下，首先加入与添加的碱性化合物等摩尔的盐酸，接着添加作为封端剂的金刚烷胺盐酸盐3.3g、2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪3.1g、N-甲基吗啉2.2g，升温至60℃，在同一温度下保持该温度4小时。然后，对所得到的混合物进行离心分离，除去上层清液，获得将准聚轮烷中的聚乙二醇的两末端用金刚烷胺封端而得到的聚轮烷的湿滤饼。在该湿滤饼中加入水192g，在搅拌下升温至70℃，在同一温度下搅拌60分钟，再次进行离心分离，除去上层清液。进而重复该清洗操作两次，得到精制聚轮烷。
(2-3)准聚轮烷的封端
在实施例1、比较例1中得到的准聚轮烷水性分散体344g中，使用搅拌桨在以700rpm的转速进行搅拌下，首先加入氯化钠111g，接着，加入与所添加的碱性化合物等摩尔的盐酸，然后添加作为封端剂的金刚烷胺盐酸盐3.3g、2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪3.1g、N-甲基吗啉2.2g，升温至60℃，在同一温度下保持该温度4小时。然后，对所得到的混合物进行离心分离，除去上层清液，获得将准聚轮烷中的聚乙二醇的两末端用金刚烷胺封端而得到的聚轮烷的湿滤饼。在该湿滤饼中加入水192g，在搅拌下升温至70℃，在同一温度下搅拌60分钟，再次进行离心分离，除去上层清液。进而重复该清洗操作两次，得到精制聚轮烷。
(3)包接率的测定
利用1H-NMR对所得到的精制聚轮烷的包接率进行鉴定。所得到的包接率可以视为准聚轮烷的包接率。
需要说明的是，在本说明书中，包接率是指，包接有PEG的环糊精的包接量相对于环糊精对PEG的最大包接量的比例。具体而言，对于包接率，将所得到的精制聚轮烷溶解于DMSO-d6中，利用NMR测定装置(Varian·Technologies·Japan公司制造，“VARIANMercury-400BB”)进行测定，由源自4～6ppm的环糊精的积分值和3～4ppm的环糊精以及PEG的积分值的比较计算出包接率。
工业实用性
根据本发明，能够提供一种准聚轮烷水性分散体的制造方法，该制造方法能够利用工业上有利的方法制造准聚轮烷水性分散体，所述准聚轮烷水性分散体能够得到环糊精的包接量不会随着时间的推移而增加、具有充分的伸缩性和破坏强度的交联聚轮烷。

Claims (5)

1.一种准聚轮烷水性分散体的制造方法，其为制造准聚轮烷水性分散体的方法，所述准聚轮烷水性分散体含有聚乙二醇以穿串状被包接在环糊精分子的开口部分而得到的准聚轮烷颗粒，该准聚轮烷水性分散体的制造方法的特征在于，
其具有将聚乙二醇和环糊精在水性介质中混合并使所述聚乙二醇被包接在环糊精分子的开口部分的包接工序，
在所述包接工序中添加碱性化合物。
2.如权利要求1所述的准聚轮烷水性分散体的制造方法，其中，相对于聚乙二醇的两末端的反应性基团的摩尔数，碱性化合物的添加量为0.1倍摩尔～10倍摩尔。
3.如权利要求1或2所述的准聚轮烷水性分散体的制造方法，其中，聚乙二醇的质均分子量为1000～100000。
4.如权利要求1、2或3所述的准聚轮烷水性分散体的制造方法，其中，聚乙二醇与环糊精的质量比为1：2～1：5。
5.一种聚轮烷的制造方法，其为具有环糊精、以穿串状贯通并被包接在该环糊精的开口部分的聚乙二醇和在所述聚乙二醇的两末端的封端基团的聚轮烷的制造方法，该方法包括：
利用权利要求1、2、3或4所述的制造方法制造准聚轮烷水性分散体的工序；和
在该工序之后，在构成所述准聚轮烷水性分散体的水性介质中进行所述封端基团的导入的工序。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107474162A (zh) * 2017-10-09 2017-12-15 重庆科技学院 一种通用型凝胶类聚轮烷交联剂及其制备方法
CN112469767A (zh) * 2018-07-11 2021-03-09 国立大学法人东京大学 分离型纳米片及其制造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6510946B2 (ja) * 2015-10-01 2019-05-08 豊田合成株式会社 ポリロタキサンを含む組成物及びその利用物
US11084888B2 (en) 2017-10-24 2021-08-10 ASM, Inc. Production method for low inclusion rate polyrotaxane
JP2021130814A (ja) * 2020-02-20 2021-09-09 国立大学法人 東京大学 ポリマー−環状分子構造体及びその製造方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070205395A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 The University Of Tokyo Liquid crystalline polyrotaxane
CN101253212A (zh) * 2005-08-31 2008-08-27 日产自动车株式会社 疏水性线性聚轮烷分子和交联的聚轮烷
JP2010155880A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Lintec Corp 刺激応答性高分子架橋体およびその製造方法
TW201031699A (en) * 2009-01-07 2010-09-01 Lintec Corp Thermoresponsive polymer gel and thermoresponsive polymer gel film
TW201035186A (en) * 2009-01-07 2010-10-01 Lintec Corp Heat-responsive polymer gel film
JP2012188523A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Lintec Corp 高分子架橋前駆体、刺激応答性高分子架橋体およびそれらの製造方法
CN103102492A (zh) * 2013-03-07 2013-05-15 天津工业大学 一种基于环糊精的聚轮烷制造方法
CN103221431A (zh) * 2010-12-16 2013-07-24 住友精化株式会社 准聚轮烷的制造方法
CN103221430A (zh) * 2010-12-16 2013-07-24 住友精化株式会社 准聚轮烷水性分散体的制造方法
CN103249743A (zh) * 2010-12-16 2013-08-14 住友精化株式会社 准聚轮烷的制造方法
CN103483506A (zh) * 2013-10-08 2014-01-01 天津工业大学 一种基于环糊精衍生物的新型交联剂制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4461252B2 (ja) * 2003-11-28 2010-05-12 国立大学法人 東京大学 ポリロタキサン及びその製造方法
KR101157287B1 (ko) 2004-01-08 2012-06-15 도꾜 다이가꾸 가교 폴리로탁산을 갖는 화합물 및 그의 제조 방법
JP4376847B2 (ja) 2005-10-06 2009-12-02 日産自動車株式会社 常温乾燥型水系ソフトフィール塗料
CN103261234B (zh) 2010-12-16 2016-12-14 住友精化株式会社 纯化聚轮烷的制造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101253212A (zh) * 2005-08-31 2008-08-27 日产自动车株式会社 疏水性线性聚轮烷分子和交联的聚轮烷
US20070205395A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 The University Of Tokyo Liquid crystalline polyrotaxane
JP2010155880A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Lintec Corp 刺激応答性高分子架橋体およびその製造方法
TW201031699A (en) * 2009-01-07 2010-09-01 Lintec Corp Thermoresponsive polymer gel and thermoresponsive polymer gel film
TW201035186A (en) * 2009-01-07 2010-10-01 Lintec Corp Heat-responsive polymer gel film
CN103221431A (zh) * 2010-12-16 2013-07-24 住友精化株式会社 准聚轮烷的制造方法
CN103221430A (zh) * 2010-12-16 2013-07-24 住友精化株式会社 准聚轮烷水性分散体的制造方法
CN103249743A (zh) * 2010-12-16 2013-08-14 住友精化株式会社 准聚轮烷的制造方法
JP2012188523A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Lintec Corp 高分子架橋前駆体、刺激応答性高分子架橋体およびそれらの製造方法
CN103102492A (zh) * 2013-03-07 2013-05-15 天津工业大学 一种基于环糊精的聚轮烷制造方法
CN103483506A (zh) * 2013-10-08 2014-01-01 天津工业大学 一种基于环糊精衍生物的新型交联剂制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107474162A (zh) * 2017-10-09 2017-12-15 重庆科技学院 一种通用型凝胶类聚轮烷交联剂及其制备方法
CN107474162B (zh) * 2017-10-09 2019-07-19 重庆科技学院 一种通用型凝胶类聚轮烷交联剂及其制备方法
CN112469767A (zh) * 2018-07-11 2021-03-09 国立大学法人东京大学 分离型纳米片及其制造方法

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