JP2000219709A - Thermally responsive polymer material and its preparation - Google Patents
Thermally responsive polymer material and its preparationInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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
やペプチドなどの生体高分子物質および細胞などの生体
試料の分離方法の関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel polymer compound in which a polymer undergoes expansion and contraction and aggregation together with a change in polarity of the polymer itself due to a temperature change, a method for producing the same, a thermoresponsive polymer material containing the compound, The present invention relates to a separation method using a material containing the thermoresponsive polymer material, a method of separating a chemical substance, a biopolymer substance such as a protein or peptide, and a biological sample such as a cell using the material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】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Ｎ−イソプロピルアクリルア
ミドなどのアルキルアクリルアミド系列が挙げられる。
側鎖が酸アミド結合系の高分子では、一般的には側鎖の
炭素数が大きくなることで、曇天が徐々に低くなり、よ
り大きな側鎖を導入すると高分子が水溶液に溶解しなく
なる。そのため、酸アミド結合系の熱応答性高分子では
側鎖に炭素数の大きな側鎖を有する熱応答性高分子が合
成できなかった。また、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。2. Description of the Related Art A typical example of a thermoresponsive polymer material having an acid amide bond is an alkylacrylamide series such as N-isopropylacrylamide.
In a polymer having a side chain of an acid amide bond, cloudiness generally gradually decreases as the number of carbon atoms in the side chain increases, and when a larger side chain is introduced, the polymer does not dissolve in an aqueous solution. Therefore, it was not possible to synthesize a thermoresponsive polymer having a large number of carbon atoms in the side chain of the thermoresponsive polymer based on an acid amide bond. Also, it is difficult for alkylamide-bonded polymers to provide sufficient polarity for all protein separations.
【０００３】[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を合成するため、酸ア
ミド結合を高分子化合物の側鎖に２カ所以上入れること
で、炭素数の大きな側鎖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材
料の分離、精製へ応用することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in order to synthesize a thermoresponsive polymer having a side chain having a large number of carbon atoms, two or more acid amide bonds are inserted into the side chain of the polymer compound to thereby reduce the carbon number. An object of the present invention is to provide a thermoresponsive material having a large number of side chains and a method for producing the same. Another object of the present invention is to apply such a thermoresponsive polymer to separation and purification of biological materials such as proteins and chemical substances having various polarities, bioproducts, and cells.
【０００４】[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２カ所以上の酸アミド結合もしくはエステル
結合を導入して、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。Means for Solving the Problems In order to synthesize a thermoresponsive polymer material having a large number of carbon atoms in the side chain, the present inventors have introduced two or more acid amide bonds or ester bonds in the side chain. As a result, a material into which a side chain having a large number of carbon atoms was introduced was produced, and it was found that the material exhibited thermal responsiveness. In addition, the present inventors have found that this material can be applied to separation of bioproducts such as proteins having various polarities. The present invention has been completed based on such findings.
【０００５】すなわち、本発明は、下式That is, the present invention provides the following formula
【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。Embedded image (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). A polymer compound is provided.
【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、上記式で表される高分
子化合物の製造方法であって、（１）アミノアルキルア
クリルアミド、アミノアルキルメタクリルアミド、アミ
ノアルキルアクリルアミド塩酸塩およびアミノアルキル
メタクリルアミド塩酸塩のうちのいずれかの化合物と酸
無水物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、または（２）アル
キルジアミンと酸無水物もしくはアルキル酸クロライド
との反応により得られた生成物もしくは１つのアミノ基
とアミド結合を分子内に有する化合物とアクリロイルク
ロライドもしくはメタクリロイルクロライドとの反応物
を精製し、得られた精製物を溶媒中で重合反応に付す
る、のいずれかの方法を用いることを特徴とする当該高
分子化合物の製造方法を提供する。さらに、本発明は、
上記式でで表される高分子化合物であって、酸アミド結
合を高分子側鎖に２カ所以上有する高分子化合物を含む
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であって、酸
アミド結合を高分子側鎖に２カ所以上有する高分子化合
物を含む生体試料の分離、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、分離することを特徴とする物質の分
離方法を提供する。Further, the present invention provides a thermoresponsive polymer material containing a polymer compound represented by the above formula and exhibiting a cloud point by a temperature change in an aqueous solution. Further, the present invention provides a packing material for chromatography, comprising a polymer compound represented by the above formula, and a thermoresponsive polymer material showing a cloud point by a change in temperature in an aqueous solution. In addition, the present invention changes the hydrophilic / hydrophobic balance of the surface of the stationary phase by a temperature gradient method in which the external temperature is gradually changed after the substance is retained on the stationary phase composed of the above-mentioned packing material for chromatography. And separating the substances by passing them through the same mobile phase. In addition, the present invention relates to a method for producing a polymer compound represented by the above formula, wherein (1) aminoalkylacrylamide, aminoalkylmethacrylamide, aminoalkylacrylamide hydrochloride and aminoalkylmethacrylamide hydrochloride The product obtained by reacting any of the compounds with an acid anhydride or a lactone is purified and subjected to a polymerization reaction in a solvent, or (2) a reaction between an alkyldiamine and an acid anhydride or an alkyl acid chloride. Either purifying the obtained product or a reaction product of a compound having one amino group and an amide bond in the molecule with acryloyl chloride or methacryloyl chloride, and subjecting the obtained purified product to a polymerization reaction in a solvent. A method for producing the polymer compound characterized by using any of the above methods. To. Further, the present invention provides
A material for separating and adsorbing a biological sample containing a polymer compound represented by the above formula and having two or more acid amide bonds in a polymer side chain is provided. In addition,
The present invention provides a method for separating a biological sample comprising a polymer compound represented by the above formula, wherein the polymer compound has two or more acid amide bonds in a polymer side chain, and comprising a biosample as a stationary phase. The present invention provides a method for separating a substance, characterized in that the balance between hydrophilicity and hydrophobicity is changed by changing the external temperature after holding the sample, thereby adsorbing and separating a biological sample such as a cell.
【０００７】[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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer compound according to the present invention has the following structure.
【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。Embedded image In the formula, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms. And R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more.
【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。In the present invention, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms means a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a linear or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms. It means any one of an alkenyl group and a linear or branched alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, wherein the number of double bonds of the alkenyl group and the number of triple bonds of the alkynyl group are 1 or 2 or more, respectively. Examples of preferred alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n
-Butyl group, i-butyl group, s-butyl group and t-butyl group, preferred examples of alkenyl groups include vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl (allyl), 1-butenyl and 2 Preferred examples of the alkynyl group include -ethenyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group (propargyl group), 1-butynyl group, and 2-butynyl group.
【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、ヘ
プタメチレン基、オクタメチレン基を、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。In the present invention, a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms refers to a linear or branched divalent alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and 2 to 8 carbon atoms. A linear or branched divalent alkenyl group, or a linear or branched divalent alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms,
The number of double bonds of the alkenyl group and the number of triple bonds of the alkynyl group are one or more, respectively. Preferred examples of the linear or branched divalent alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, an ethylidene group, a trimethylene group, a propylene group (1,2-propanediyl group), an isopropylidene group, Examples of a tetramethylene group, an ethylethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, a heptamethylene group, and an octamethylene group are preferably a linear or branched divalent alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as a vinylene group; Vinylidene group, propenylene group, 1
-A butenylene group, a 2-butenylene group, a 1-pentenylene group, a 2-pentenylene group, a 1-hexenylene group, a 2-hexenylene group, and a 3-hexenylene group are preferably substituted by a straight-chain or branched divalent group having 2 to 8 carbon atoms. Examples of the alkynyl group include an ethynylene group, a propynylene group, a 1-butynylene group, and a 2-butynylene group.
【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。In the present invention, the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms means either a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or a cycloalkenyl group having 3 to 8 carbon atoms. The number of double bonds in the cycloalkenyl group is one or more. Preferred examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, and preferred examples of the cycloalkenyl group include a 1-cyclopropen-1-yl group, a 2-cyclopropen-1-yl group, 1-cyclobuten-1-yl group, 2-cyclobuten-1-yl group, 1-cyclopenten-1-yl group, 2-cyclopenten-1-yl group, 3
-Cyclopenten-1-yl group, 1-cyclohexene-
1-yl group, 2-cyclohexen-1-yl group and 3
-Cyclohexen-1-yl group.
【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。In the present invention, the divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms means a divalent cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or a divalent cycloalkenyl group having 3 to 8 carbon atoms. Means either. Preferred examples of the divalent cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms include a 1,2-cyclopropylene group, a 1,2-cyclobutylene group, a 1,3-cyclobutylene group, and a 1,2-cyclopentylene group. 1,3-cyclopentylene group, 1,2-cyclohexylene group, 1,3
-Cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group,
1,2-cyclooctylene group, 1,3-cyclooctylene group, 1,4-cyclooctylene group, 1,5-cyclooctylene group are preferably divalent cycloalkenyl groups having 3 to 8 carbon atoms. Examples of 1-cyclopropene-1,2
-Enylene group, 1-cyclobutene-1,2-enylene group, 1-cyclobutene-3,4-ylene group, 1-cyclohexene-1,2-enylene group, 3-cyclohexene-
Examples thereof include a 1,2-ylene group, a 4-cyclohexene-1,2-ylene group, and a 2,5-cyclohexadiene-1,4-ylene group.
【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。In the present invention, the aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms means an aryl group or an aralkyl group having 6 to 14 carbon atoms. Examples of preferred aromatic hydrocarbon groups include phenyl, benzyl, phenethyl, 1-
Naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-
Anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4
-Phenanthryl group, 9-phenanthryl group and the like.
【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。In the present invention, the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms means a divalent aryl group having 6 to 14 carbon atoms or a divalent aralkyl group. Preferred divalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 14 carbon atoms include o-
Phenylene group, m-phenylene group, p-phenylene group,
-O-φ-CH 2- , -m-φ-CH 2- , -p-φ-C
H 2- can be mentioned. In the above, φ
Represents a benzene ring.
【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。In the present invention, the linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms and having 1 or 2 or more hydroxyl groups refers to the linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. One or two or more carbon atoms at an arbitrary position in the hydrocarbon group means an aliphatic hydrocarbon group having a hydroxyl group. In the case of having two hydroxyl groups, 2 is added to one carbon atom.
Hydroxyl groups may be substituted. Preferred groups include a hydroxymethyl group, a 2-hydroxyethyl group,
-Hydroxyethyl group, 1-hydroxy-n-propyl group, 2-hydroxy-n-propyl group, 3-hydroxy-n-propyl group, 1-hydroxy-1-methylethyl group, 2-hydroxy-1-methylethyl Group, 1-hydroxy-n-butyl group, 2-hydroxy-n-butyl group,
3-hydroxy-n-butyl group, 4-hydroxy-n-
Butyl group, 1-hydroxy-1-methyl-n-propyl group, 2-hydroxy-1-methyl-n-propyl group, 3
-Hydroxy-1-methyl-n-propyl group, 1-hydroxy-2-methyl-n-propyl group, 2-hydroxy-2-methyl-n-propyl group, 3-hydroxy-2-
Methyl-n-propyl group, 1-hydroxymethyl-1-
Methylethyl group, 2-hydroxy-1,1-dimethylethyl group, 1-hydroxyvinyl group, 2-hydroxyvinyl group, 1-hydroxyallyl group, 2-hydroxyallyl group, 3-hydroxyallyl group, 2-hydroxy- Examples thereof include a 1-methylvinyl group and a 1-hydroxymethylvinyl group.
【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。In the present invention, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 2 to 9 carbon atoms having one or more acid amide bond and / or ester bond includes alkyl, alkenyl and alkynyl. Any one of the groups, wherein the carbon atom is replaced by a group having one or more acid amide bond and / or ester bond, wherein the total carbon number is 2 to 2 9 straight-chain or branched groups. Preferred groups are acetyloxymethyl, 2-acetyloxy-ethyl, 3-
Acetyloxy-n-propyl group, 1-acetyloxy-1,1-dimethyl-methyl group, 4-acetyloxy-
n-butyl group, 2-acetyloxy-1,1-dimethyl-ethyl group, 3-acetyloxy-1-methyl-n-propyl group, 2-acetyloxy-2,2-dimethyl-ethyl group, propionyloxymethyl Group, 2-propionyloxy-ethyl group, 3-propionyloxy-n-propyl group, 1-propionyloxy-1,1-dimethyl-methyl group, acetamidomethyl group, 2-acetamido-ethyl group, 3-acetamido-n -Propyl group, 1-
Acetamide-1,1-dimethyl-methyl group, propionylaminomethyl group, 2-propionylamino-ethyl group, 3-propionylamino-n-propyl group, 1-propionylamino-1,1-dimethyl-methyl group are mentioned. Can be.
【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。In the present invention, the compound having one or more acid amide bonds and / or ester bonds,
A linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms containing one or more hydroxyl groups is any of an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group, wherein the carbon atom is 1 or more. A group having one or more acid amide bond (s) and / or ester bond (s) and a group substituted by one or more hydroxyl group (s), and having a total carbon number of 3-9, linear or branched It is a group of. Examples of preferred groups include a (1-hydroxypropionate) methyl group, a (1-hydroxypropionate) ethyl group, and a (1-
Examples thereof include a (hydroxypropionamino) methyl group and a (1-hydroxypropionamino) ethyl group.
【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。In the present invention, n of the polymer compound represented by the above formula only needs to be 2 or more, and the size of n can be appropriately set according to the conditions of the material to be separated. n ≧
5 is desirable.
【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）アミノアルキルアクリルアミド、アミノアルキル
メタクリルアミド、アミノアルキルアクリルアミド塩酸
塩およびアミノアルキルメタクリルアミド塩酸塩のうち
のいずれかの化合物と無水酢酸、無水プロピオン酸など
のような酸無水物もしくはプロピルラクトン、ブチルラ
クトンなどのようなラクトンと反応させて得られる生成
物をカラム等で精製し、得られた精製物をメタノール、
エタノール、ジメチルスルホキシドなどの溶媒中で重合
する。この場合、上記式で表される高分子化合物のＲは
アミノ基を有するモノマーのアルキル基の大きさによ
り、Ｒ’は酸無水物もしくはラクトンによって変えるこ
とができる。 （２）アルキルジアミン（例えば、エチレンジアミン、
トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペン
タメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等）と、
無水酢酸、無水プロピオン酸などのような酸無水物もし
くは塩化アセチルや塩化プロピオニルのようなアルキル
酸クロライドもしくは二炭酸ジ−ｔ−ブチルとの反応に
より得られた生成物または１つのアミノ基とアミド結合
を分子内に有する化合物とアクリロイルクロライドもし
くはメタクリロイルクロライドとの反応物をカラム等で
精製し、得られた精製物をメタノール、エタノール、ジ
メチルスルホキシドなどの溶媒中で重合する。この場
合、上記式で表される高分子化合物のＲはアルキルジア
ミンのアルキレンの大きさにより、Ｒ’は酸無水物もし
くはアルキル酸クロライドによって変えることができ
る。The polymer compound of the present invention can be obtained by any of the following methods. (1) Any compound of aminoalkyl acrylamide, aminoalkyl methacrylamide, aminoalkyl acrylamide hydrochloride and aminoalkyl methacrylamide hydrochloride and an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride or propyl lactone, butyl A product obtained by reacting with a lactone such as lactone is purified by a column or the like, and the obtained purified product is methanol,
Polymerizes in solvents such as ethanol and dimethylsulfoxide. In this case, R of the polymer compound represented by the above formula can be changed by an acid anhydride or a lactone, depending on the size of the alkyl group of the monomer having an amino group. (2) alkyl diamine (for example, ethylene diamine,
Trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.)
An acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride or the like, or an alkyl acid chloride such as acetyl chloride or propionyl chloride or a product obtained by reaction with di-t-butyl dicarbonate or an amino group and an amide bond Is purified by a column or the like, and the obtained purified product is polymerized in a solvent such as methanol, ethanol, or dimethyl sulfoxide. In this case, R of the polymer compound represented by the above formula can be changed by the size of the alkylene of the alkyl diamine, and R 'can be changed by the acid anhydride or the alkyl acid chloride.
【００１９】酸無水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できる。The acid anhydride means carboxylic anhydride, for example, acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, valeric anhydride, isovaleric anhydride, caproic anhydride, maleic anhydride and the like. it can.
【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−バレロラクトン、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。Examples of the lactones include β-propiolactone, γ-butyl lactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-hexanolactone, δ-hexanolactone, ε-caprolactone and α containing optically active groups. -Amino-γ-butyrolactone.
【００２１】アミノアルキルアクリルアミド、アミノア
ルキルメタクリルアミド、アミノアルキルアクリルアミ
ド塩酸塩およびアミノアルキルメタクリルアミド塩酸塩
のうちのいずれかの化合物と酸無水物との反応はアルコ
ール等の溶媒中でトリエチルアミン（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。The reaction of any one of aminoalkyl acrylamide, aminoalkyl methacrylamide, aminoalkyl acrylamide hydrochloride and aminoalkyl methacrylamide hydrochloride with an acid anhydride is carried out by reacting triethylamine (TEA) in a solvent such as alcohol. The reaction is carried out by adding such a basic compound and slowly adding one of them. At this time, the reaction temperature is performed under ice cooling,
It is desirable to use a methanol solvent.
【００２２】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、カラムクロマトク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。After the reaction, the solvent is removed by an evaporator,
The precipitate was filtered and the target product was separated by column chromatography. The desired product was purified by recrystallization.
【００２３】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。The purified monomer is carried out in an aqueous solution or an organic solvent containing a polymerization initiator. After the polymerization reaction, reprecipitation is carried out in an alcohol solvent, acetone solvent, ether solvent or a mixed solvent thereof to obtain a desired polymer. Was.
【００２４】本発明は１，３−プロピルジアミン、エチ
レンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、１，
２−プロパンジアミンなどのアルキルジアミンもしくは
スペルミンやスペルミジンなどのジアミン類とこれと当
モル量の酸無水物もしくはアルキル酸クロライドの反応
物とアクリロイルクロライドもしくはメタクリロイルク
ロライドの反応物を精製し、これをモノマーとして重合
反応を行うことで同様な化合物を得ることができる。The present invention relates to 1,3-propyldiamine, ethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine,
Purification of a reaction product of an alkyldiamine such as 2-propanediamine or a diamine such as spermine or spermidine and an equimolar amount of an acid anhydride or an alkyl acid chloride and a reaction product of acryloyl chloride or methacryloyl chloride, and using this as a monomer A similar compound can be obtained by performing a polymerization reaction.
【００２５】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。
例えば、水溶液の塩濃度が高くなると曇点は下がる傾向
を示す。The cloud point of the obtained polymer can be freely controlled by the size of the number of carbon atoms in the polymer side chain, the molecular weight and the salt concentration.
For example, as the salt concentration of the aqueous solution increases, the cloud point tends to decrease.
【００２６】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−プロピルアクリルアミド、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。ｎ−ブチ
ルアクリルアミドとの共重合体では曇点は下がり、アク
リルアミドとの共重合体では曇点は上昇する。Also, other alkyl acrylamides or alkyl methacrylamides such as N-isopropylacrylamide, N-isopropylmethacrylamide,
N-propylacrylamide, N-propylmethacrylamide, or alkyl acrylate or alkyl methacrylate, for example, butyl acrylate, butyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and the like Can be used to synthesize polymer materials having various cloud points. The cloud point of the copolymer with n-butylacrylamide decreases, and the cloud point of the copolymer with acrylamide increases.
【００２７】また、アクリル酸もしくはメタクリル酸の
ようなアニオン性基を有するような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もしくはメタ
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
オン性基を有するようなモノマーとの共重合によりｐＨ
に環境の変化によっても曇点が制御できる高分子を合成
できる。The pH of the copolymer is adjusted by copolymerization with a monomer having an anionic group such as acrylic acid or methacrylic acid or a monomer having a cationic group such as acryloxyethyltriethylammonium or methacryloxyethyltriethylammonium.
It is possible to synthesize a polymer whose cloud point can be controlled by changing the environment.
【００２８】この熱応答性高分子の曇点を起こす現象と
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。It is considered that the cloud point of the thermoresponsive polymer is caused by the hydration water of the side chain or the collapse and formation of the interaction formed between the molecules of the side chain within the molecule or between the molecules.
【００２９】[0029]
【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。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the present invention.
【００３０】[0030]
【実施例１】プロピオンアミド−プロピルメタクリルア
ミド（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＮＨ−（ＣＨ2）3−ＮＨ−ＣＯ−
Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2）の合成 ３−アミノプロピルメタクリルアミド塩酸塩をメタノー
ル溶媒中に０．８ｇ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をプロピオンアミド−プ
ロピルメタクリルアミド精製した（収率９５％）。精製
物の質量分析の結果（図１）と1Ｈ一ＮＭＲの結果（図
２）を示した。Example 1 Propionamide-propyl methacrylamide (CH 3 CH 2 CONH- (CH 2 ) 3 -NH-CO-
C (CH 3) = synthetic 3-aminopropyl methacrylamide hydrochloride CH 2) was 0.8g dissolved in methanol solvent, propionic anhydride 1.
0 g and triethylamine (TEA) 0.9 g were added thereto, and the mixture was stirred for 4 hours under ice cooling. After the reaction, the solvent was removed with an evaporator, the precipitate was filtered, and the filtrate was separated.
This filtrate was put into a silica column, the target substance was separated from a portion containing an eluent, and the target substance was purified by propionamido-propylmethacrylamide by recrystallization (yield 95%). The results of mass spectrometry (FIG. 1) and 1 H-NMR of the purified product (FIG. 2) are shown.
【００３１】[0031]
【実施例２】アセチルアミド−プロピルメタクリルアミ
ド（ＣＨ3ＣＯＮＨ−（ＣＨ2）3−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ（Ｃ
Ｈ3）＝ＣＨ2）の合成 ３−アミノプロピルメタクリルアミド塩酸塩をメタノー
ル溶媒中に０．８ｇ溶解させ、酢酸無水物０．９ｇ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をアセチルアミド、Ｎ−３−プロ
ピルメタクリルアミド精製した（収率９２％）。Example 2 Acetyl amide-propyl methacrylamide (CH 3 CONH- (CH 2 ) 3 -NH-CO-C (C
Synthesis of H 3 ) = CH 2 ) 3-Aminopropylmethacrylamide hydrochloride was dissolved in 0.8 g of methanol solvent, 0.9 g of acetic anhydride and 0.9 g of triethylamine (TEA) were added thereto, and the mixture was cooled on ice. Stirring was performed for 4 hours. After the reaction, the solvent was removed with an evaporator, the precipitate was filtered, and the filtrate was separated. The filtrate was put into a silica column, the target substance was fractionated from the portion containing the eluent, and the target substance was purified by recrystallization to purify acetylamide and N-3-propylmethacrylamide (yield 92%).
【００３２】[0032]
【実施例３】ブチリルアミド−プロピルメタクリルアミ
ド（ＣＨ3（ＣＨ2）2ＣＯＮＨ−（ＣＨ2）3−ＮＨ−Ｃ
Ｏ−Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2）の合成 ３−アミノプロピルメタクリルアミド塩酸塩をメタノー
ル溶媒中に０．８ｇ溶解させ、酪酸無水物１．５ｇ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。この源液
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をブチルアミド、Ｎ−３−プロピ
ルメタクリルアミド精製した（収率９２％）。Example 3 butyrylamide - methacrylamide (CH 3 (CH 2) 2 CONH- (CH 2) 3 -NH-C
The O-C (CH 3) = To 3-aminopropyl methacrylamide hydrochloride CH 2) was 0.8g dissolved in methanol solvent, was added butyric anhydride 1.5g of triethylamine (TEA) 0.9 g to The mixture was stirred for 4 hours under ice cooling. After the reaction, the solvent was removed with an evaporator, the precipitate was filtered, and the filtrate was separated. This source solution was put into a silica column, the target substance was separated from the portion containing the eluate, and the target substance was purified by recrystallization to purify butylamide and N-3-propylmethacrylamide (yield 92%).
【００３３】[0033]
【実施例４】プロピオンアミド−プロピルアクリルアミ
ド（ＣＨ3ＣＨ2ＣＯＮＨ−（ＣＨ2）3−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ
Ｈ＝ＣＨ2）の合成 １，３−アミノプロピルジアミン５．０ｇをアセトニト
リル溶媒１５０ｍｌ中に氷冷条件下で混合させて、これ
にアクリル酸クロライド６．０ｇをアセトニトリル６０
ｍｌに溶解させた溶液を氷冷中でゆっくりと滴下を行い
ながら、５時間程撹拌を行った。撹拌後、析出物を分取
し、ＴＥＡ−メタノール溶媒に溶解させ、シリカカラム
で３−アミノプロピルアクリルアミドの精製を行った。
この物質を含む溶離液に無水プロピオン酸１０ｇ加え氷
冷中で撹拌を行った。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をプロピオンアミド−プロピルメタ
アクルアミド精製した（収率７５％）。Example 4 propionamide - acrylamide (CH 3 CH 2 CONH- (CH 2) 3 -NH-CO-C
Synthesis of H = CH 2 ) 5.0 g of 1,3-aminopropyldiamine was mixed with 150 ml of acetonitrile solvent under ice-cooling conditions, and 6.0 g of acrylic acid chloride was added thereto.
The solution dissolved in ml was stirred for about 5 hours while slowly dropping the solution under ice-cooling. After stirring, the precipitate was separated, dissolved in a TEA-methanol solvent, and purified with a silica column for 3-aminopropylacrylamide.
10 g of propionic anhydride was added to the eluate containing this substance, followed by stirring under ice cooling. After the reaction, the solvent was removed with an evaporator, the precipitate was filtered, and the filtrate was separated. The filtrate was put into a silica column, the target substance was separated from the portion containing the eluate, and the target substance was purified by propionamido-propylmethacrylamide by recrystallization (yield 75%).
【００３４】[0034]
【実施例５】ブチリルアミド−プロピルメタクリルアミ
ドの重合 ブチルアミド、Ｎ−３−プロピルメタクリルアミドのモ
ノマーを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った。乾燥後ｌｗｔ％のポリブチル
アミドとＮ−３−プロピルメタアクリルアミド水溶液と
を調製し温度変化によりこれら溶液の透過率を測定し
た。この緒累から水溶液中中で曇点を示すことが確認さ
れた。その結果を図３に示す。Example 5 Polymerization of Butyrylamide-Propyl Methacrylamide 0.3 g of butylamide and N-3-propylmethacrylamide monomer were dissolved in 5 ml of n-propanol, and 2,2-azobisisobutylnitrile (AIBN) was used.
2 mg was added and polymerization was carried out at 75 ° C. for 12 hours under a nitrogen atmosphere. After the polymerization reaction, the mixture was cooled on ice and then half of the solvent was removed with an evaporator, reprecipitated in an acetone solvent, and dried under vacuum. After drying, 1 wt% of polybutylamide and an aqueous solution of N-3-propylmethacrylamide were prepared, and the transmittance of these solutions was measured by changing the temperature. From these results, it was confirmed that a cloud point was exhibited in the aqueous solution. The result is shown in FIG.
【００３５】[0035]
【実施例６】アセチルアミド−プロピルメタクリルアミ
ドの重合 アセチルアミド、Ｎ−３−プロピルメタクリルアミドの
モノマーを０．４ｇをメタノール５ｍｌに溶解させ２，
２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩６．０
ｍｇを加え６５℃で４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
件下で乾燥を行った。乾燥後ｌｗｔ％のポリアセチルア
ミド、Ｎ一３−プロピルメタクリルアミド水溶液と１．
０，０．５および０．２５Ｍ濃度のＮａＣｌ溶液を調製
し温度変化によりこれら溶液の透過率を測定した。この
結果からＮａＣｌ溶液中で曇点を示し塩濃度の増加によ
り曇点が下がるのが確認された。その結果を図４に示
す。Example 6 Polymerization of Acetyl Amide-Propyl Methacrylamide 0.4 g of acetyl amide and N-3-propyl methacrylamide monomer were dissolved in 5 ml of methanol.
2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride 6.0
mg was added and polymerization was carried out at 65 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. After the polymerization reaction, the mixture was cooled on ice and then half of the solvent was removed with an evaporator, reprecipitated in an acetone solvent, and dried under vacuum. After drying, lwt% of polyacetylamide, an aqueous solution of N-3-propylmethacrylamide and 1.
NaCl solutions having concentrations of 0, 0.5 and 0.25 M were prepared, and the transmittance of these solutions was measured by changing the temperature. From this result, it was confirmed that the cloud point was exhibited in the NaCl solution, and the cloud point was lowered by the increase of the salt concentration. FIG. 4 shows the results.
【００３６】[0036]
【実施例７】プロピオンアミド−プロピルメタクリルア
ミドの重合 プロピオンアミド−プロピルメタクリルアミドを０．７
ｇをメタノール８ｍｌに溶解させ２，２−アゾビス（２
−アミジノプロパン）二塩酸塩６．２ｍｇを加え６５℃
で４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っ
た。乾燥後１ｗｔ％のポリアセチルアミド−プロピルメ
タアクリルアミド５００ｍＭＮａＣｌ水溶液を調製し７
０℃の恒温漕に入れたところ白く白濁した。次に、白濁
したこの溶液を氷冷中に入れることで、溶解した。この
現象がリバーシブルに起こることからこのポリマーには
曇点があることが確認された。さらに、乾燥後ｌｗｔ％
のポリアセチルアミド−プロピルメタクリルアミド水溶
液と０．５および０．２５Ｍ濃度のＮａＣｌ溶液を調製
し温度変化によりこれら溶液の透過率を測定した。この
結果からＮａＣｌ溶液中で曇点を示し塩濃度の増加によ
り曇点が下がるのが確認された。その結果を図５に示
す。Example 7 Polymerization of propionamide-propyl methacrylamide
g in 8 ml of methanol and dissolved in 2,2-azobis (2
-Amidinopropane) dihydrochloride (6.2 mg) at 65 ° C
For 4 hours under a nitrogen atmosphere. After the polymerization reaction,
After cooling on ice, the solvent was half removed by an evaporator, reprecipitated in an acetone solvent, and dried under vacuum. After drying, a 1 wt% polyacetylamide-propyl methacrylamide 500 mM NaCl aqueous solution was prepared.
When placed in a thermostat at 0 ° C., it became cloudy white. Next, the cloudy solution was put in ice cooling to dissolve it. Since this phenomenon occurred reversibly, it was confirmed that this polymer had a cloud point. In addition, lwt% after drying
Of polyacetylamido-propylmethacrylamide and 0.5 and 0.25 M NaCl solutions were prepared, and the transmittance of these solutions was measured by changing the temperature. From this result, it was confirmed that the cloud point was lowered in the NaCl solution and the cloud point was lowered by the increase of the salt concentration. The result is shown in FIG.
【００３７】[0037]
【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持つ熱応答性高分子を得ることがで
きる。 ２）側鎖にある２カ所のアルキル基の組み合わせによる
炭素数の設計により、曇点および高分子の極性の制御を
自由に行うことができる。 ３）これにより、様々な極性を有するタンパク質等のよ
うなバイオプロダクトを分離、精製することが可能にな
った。The separation method using the separation material according to the present invention has the following advantages. 1) A thermoresponsive polymer having a larger side chain than a thermoresponsive polymer represented by a conventional amide-based polymer can be obtained. 2) The cloud point and the polarity of the polymer can be freely controlled by designing the number of carbon atoms by combining two alkyl groups in the side chain. 3) Thereby, it has become possible to separate and purify bioproducts such as proteins having various polarities.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】実施例１の精製物の質量分析の結果を示すスペ
クトル図である。FIG. 1 is a spectrum diagram showing the result of mass spectrometry of a purified product of Example 1.
【図２】実施例１の精製物の1Ｈ−ＮＭＲの結果を示す
スペクトル図である。FIG. 2 is a spectrum diagram showing the result of 1 H-NMR of the purified product of Example 1.
【図３】実施例５で得られた重合体の温度と透過率の関
係を表すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature and the transmittance of the polymer obtained in Example 5.
【図４】実施例６で得られた重合体の温度と透過率の関
係を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature and the transmittance of the polymer obtained in Example 6.
【図５】実施例７で得られた重合体の温度と透過率の関
係を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature and the transmittance of the polymer obtained in Example 7.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 BB12 BB50 CB01 DA36 FB06 4H006 AA01 AA02 AB46 AC53 BV34 4J100 AM21P BA03P BA15P BA34P CA01 JA17 JA53 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Mitsuo Okano 6-12-12 Kokudaidai, Ichikawa-shi, Chiba F-term (reference) 2G045 BB12 BB50 CB01 DA36 FB06 4H006 AA01 AA02 AB46 AC53 BV34 4J100 AM21P BA03P BA15P BA34P CA01 JA17 JA53
Claims (17)
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。1. The following formula: (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). High molecular compounds.
載の高分子化合物。2. The polymer compound according to claim 1, which has a functional group at a polymer terminal.
びヒドロキシ基からなる群より選択される請求項２記載
の高分子化合物。3. The polymer compound according to claim 2, wherein the functional group is selected from the group consisting of a carboxyl group, an amino group and a hydroxy group.
有する請求項１ないし３のいずれか１項記載の記載の高
分子化合物。4. The polymer compound according to claim 1, wherein the polymer compound has two or more acid amide bonds in the side chain of the polymer.
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。5. The following formula: (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). A thermo-responsive polymer material containing a polymer compound and showing a cloud point in an aqueous solution due to a change in temperature.
鎖に２カ所以上有する請求項５記載の熱応答性高分子材
料。6. The thermoresponsive polymer material according to claim 5, wherein the polymer compound has two or more acid amide bonds in the polymer side chain.
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。7. The method according to claim 5, wherein the polarity of hydrophilicity and hydrophobicity is changed by setting the cloud point as a value, and the cloud point and the polarity can be controlled by the pH concentration, the salt concentration or the size of R and R ′. Thermo-responsive polymer material.
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。8. The following formula: (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). A packing material for chromatography, comprising a polymer compound and a thermo-responsive polymer material showing a cloud point by a temperature change in an aqueous solution.
鎖に２カ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。9. The packing material for chromatography according to claim 8, wherein the polymer compound has two or more acid amide bonds in the polymer side chain.
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。10. A balance of hydrophilicity / hydrophobicity of the surface of a stationary phase by a temperature gradient method in which an external temperature is gradually changed after a substance is retained on a stationary phase comprising the packing material for chromatography according to claim 7. And separating the substances by passing them through the same mobile phase.
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）アミノアルキ
ルアクリルアミド、アミノアルキルメタクリルアミド、
アミノアルキルアクリルアミド塩酸塩およびアミノアル
キルメタクリルアミド塩酸塩のうちのいずれかの化合物
と酸無水物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、または（２）
アルキルジアミンと酸無水物もしくはアルキル酸クロラ
イドもしくは二炭酸ジ−ｔ−ブチルとの反応により得ら
れた生成物もしくは１つのアミノ基とアミド結合を分子
内に有する化合物とアクリロイルクロライドもしくはメ
タクリロイルクロライドとの反応物を精製し、得られた
精製物を溶媒中で重合反応に付する、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。11. The following formula: (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). A method for producing a polymer compound, comprising: (1) an aminoalkylacrylamide, an aminoalkylmethacrylamide,
(2) purifying a product obtained by reacting any one of aminoalkylacrylamide hydrochloride and aminoalkylmethacrylamide hydrochloride with an acid anhydride or a lactone, and subjecting the product to a polymerization reaction in a solvent; or
Reaction of a product obtained by the reaction of an alkyl diamine with an acid anhydride or an alkyl acid chloride or di-t-butyl dicarbonate or a compound having one amino group and an amide bond in the molecule with acryloyl chloride or methacryloyl chloride Purifying the product, and subjecting the obtained purified product to a polymerization reaction in a solvent.
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
高分子化合物であって、酸アミド結合を高分子側鎖に２
カ所以上有する高分子化合物を含む生体試料の分離、吸
着材料。12. The following formula: (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). A polymer compound having an acid amide bond in the polymer side chain
Separation and adsorption materials for biological samples containing high molecular compounds having more than one site.
２記載の生体試料の分離、吸着材料。13. The polymer according to claim 1, which has a functional group at a terminal of the polymer.
2. The material for separating and adsorbing a biological sample according to 2.
よびヒドロキシ基からなる群より選択される請求項１３
記載の生体試料の分離、吸着材料。14. The functional group is selected from the group consisting of a carboxyl group, an amino group and a hydroxy group.
The material for separation and adsorption of a biological sample according to the above.
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
高分子化合物であって、酸アミド結合を高分子側鎖に２
カ所以上有する高分子化合物を含む生体試料の分離、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、分離する
ことを特徴とする物質の分離方法。15. The following formula: (Wherein, R is a linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms, or a divalent having 6 to 14 carbon atoms) R ′ represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 1 carbon atom having 1 or 2 or more hydroxyl groups.
To 8 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups, 1 to 2 linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 9 carbon atoms having an acid amide bond and / or an ester bond, or 1 One or more acid amide bonds and / or
Or a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 9 carbon atoms and having an ester bond and containing one or more hydroxyl groups, and n represents an integer of 2 or more). A polymer compound having an acid amide bond in the polymer side chain
Separation of biological samples containing high molecular compounds having more than two positions, after holding the biological samples on a stationary phase consisting of an adsorbent material, changing the balance of hydrophilicity and hydrophobicity by changing the external temperature, cells, etc. A method for separating a substance, comprising adsorbing and separating a biological sample.
５記載の物質の分離方法。16. The method according to claim 1, wherein the polymer has a functional group at its terminal.
6. The method for separating a substance according to 5.
よびヒドロキシ基からなる群より選択される請求項１６
記載の物質の分離方法。17. The method according to claim 16, wherein the functional group is selected from the group consisting of a carboxyl group, an amino group and a hydroxy group.
A method for separating the described substances.
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