JP2001181295A - 成型体の製造方法 - Google Patents

成型体の製造方法

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JP2001181295A
JP2001181295A JP36746299A JP36746299A JP2001181295A JP 2001181295 A JP2001181295 A JP 2001181295A JP 36746299 A JP36746299 A JP 36746299A JP 36746299 A JP36746299 A JP 36746299A JP 2001181295 A JP2001181295 A JP 2001181295A
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Japan
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dna
aromatic compound
deoxyribonucleic acid
polar solvent
film
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Kiyoshi Takesute
清 武捨
Takashi Sueyoshi
孝 末吉
Tetsuya Ikejima
哲也 池島
Hideo Kawasaki
秀夫 川崎
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Adeka Corp
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Asahi Denka Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い導入率で、しかも効率的に、DNA中に
芳香族化合物が導入されたデオキシリボ核酸(DNA)
成型体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 (1)デオキシリボ核酸と芳香族化合物
とを極性溶媒中で沈殿を生成させることなく混合する工
程と、(2)前記極性溶媒を除去して固形分を得る工程
と、(3)前記固形分を所望の形状に成型する工程と、
を有することを特徴とする、芳香族化合物が導入された
デオキシリボ核酸成型体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デオキシリボ核酸
(以下DNAと略記)成型体の製造方法に関するもので
あり、更に詳しくはDNA中に芳香族化合物が導入され
たDNA成型体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】DNAは、地球上の全ての生物が持って
いる有機化合物であり、2本のポリヌクレオチド鎖が螺
旋状に巻いた分子構造を有する。ヌクレオチド鎖の構成
分子である核酸塩基には、アデニン、チミン、グアニ
ン、シトシンの4種がある。これらの核酸塩基は、中心
に対して垂直な平面内で互いに内側に突出した形で存在
して、いわゆるワトソン−クリック型塩基対を形成す
る。このように、DNAは特徴的な化学構造を有してお
り、さまざまな物質と極めて特異性、選択性の高い相互
作用をする機能性高分子素材といえる。そこで、DNA
を天然の高分子素材として機能材料へ応用しようとする
試みがなされている。その例として、DNA中に有機色
素等の芳香族化合物を導入し、機能材料として利用する
ことが試みられ、既に、DNA中に有機色素等の芳香族
化合物が導入されることは知られている。
【0003】特開昭61−6885号公報には、DNA
水溶液を乳鉢に入れ、これに固体、且つ水不溶性の色素
を加えて磨砕して水溶液を着色し、この着色液を分離す
ることにより、コンプレックスが得られると記載されて
いる。この方法では、いわゆる固液反応であるため、D
NAへの芳香族化合物の導入速度が遅く、また導入率が
低く、更に工業的に実施するには装置が限定される。
【0004】また、J.Am.Chem.Soc.,
18(44),1067(1996)および特開平11
−119270号公報には、DNA−Na塩水溶液と長
鎖アルキル基を有する四級アンモニウム塩の水溶液とを
混合し、生成した沈殿を遠心分離後凍結乾燥し、得られ
たDNA−四級アンモニウム塩コンプレックスを非水系
有機溶媒に溶解してキャストしてDNAフィルムを作製
し、このDNAフィルムを色素の水溶液またはメタノー
ル溶液に24時間侵漬することにより、DNAに色素を
導入したDNAフィルムを得る方法が記載されている。
この方法では、DNAに色素を導入する際に使用できる
溶媒がDNAフィルムを溶解しないもの、即ち水または
メタノールに限定され、従ってDNAに導入可能な芳香
族化合物も限定される。また、DNAフィルムを芳香族
化合物溶液に浸漬する時に、DNAフィルムが劣化した
り、崩壊してしまうこともある。処理工程が長く、各工
程の処理時間も長く、工業的には採用されにくいという
問題もある。
【0005】さらに、Polymer Preprin
ts,Japan,48(3),368(1999)お
よび特開平11−119270号公報には、DNA−N
a塩水溶液と長鎖アルキル基を有する四級アンモニウム
塩の水溶液とを混合し、生成した沈殿を濾別乾燥し、得
られたDNA−四級アンモニウム塩コンプレックスを非
水系溶媒に溶解し、色素を加えて一晩放置後、キャスト
法により、DNAに色素を導入したDNAフィルムを得
る方法が記載されている。この方法においてもDNAに
導入可能な芳香族化合物が限定され、処理工程が長く、
各工程の処理時間も長いという問題がある。
【0006】以上のように、従来は、ある限定された色
素等の芳香族化合物についての導入様式の検討や、限定
された機能発現の検討が目的であり、効率的、或いは工
業的な、芳香族化合物導入DNAフィルム製造法という
観点では、極めて不十分であった。また、芳香族化合物
が導入されたDNA繊維の作製に関しては、報告例がみ
られない。
【0007】DNA中への芳香族化合物の導入様式に
は、DNAの構造から、DNAのリン酸残基と芳香族化
合物のカチオン基とのコンプレックス形成によるもの、
DNAの核酸塩基対間へ芳香族化合物の挿入(インター
カレーションと称されている)が考えられる。上述の
J.Am.Chem.Soc.,118(44),10
67(1996)、特開平11−119270号公報、
およびPolymer Preprints,Japa
n,48(3),368(1999)の各方法では、D
NAおよび四級アンモニウム塩を混合することにより、
水溶解、有機溶媒不溶の性質を、水不溶、有機溶媒可溶
に変えている。即ち、DNAのリン酸残基は、四級アン
モニウム塩とのコンプレックス形成に使用されてしまう
ので、芳香族化合物をDNAのリン酸残基とのコンプレ
ックス形成により導入することは、原理的に不可能とな
り、導入様式の一つを放棄していることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高い導入率で、しかも効率的に、DNA中に芳香
族化合物が導入されたDNA成型体の製造方法を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、上記のような従来の課題を解決すること
ができた。
【0010】すなわち本発明は、(1)デオキシリボ核
酸と芳香族化合物とを極性溶媒中で沈殿を生成させるこ
となく混合する工程と、(2)前記極性溶媒を除去して
固形分を得る工程と、(3)前記固形分を所望の形状に
成型する工程と、を有することを特徴とする、芳香族化
合物が導入されたデオキシリボ核酸成型体の製造方法を
提供するものである。
【0011】また本発明は、(1)工程中において、極
性溶媒として有機溶媒、または水と水溶性有機溶媒との
混合溶媒を用いるとともに、有機系カチオン性物質を添
加することを特徴とする前記のデオキシリボ核酸成型体
の製造方法を提供するものである。
【0012】また本発明は、極性溶媒が、10mmHg
の減圧下において沸点が100℃以下の化合物であるこ
とを特徴とする前記のデオキシリボ核酸成型体の製造方
法を提供するものである。。
【0013】また本発明は、固形分が、フィルム状また
は繊維状に成型されることを特徴とする前記のデオキシ
リボ核酸成型体の製造方法を提供するものである。
【0014】また本発明は、(1)デオキシリボ核酸と
芳香族化合物とを極性溶媒中で沈殿を生成させることな
く混合する工程と、(2)前記極性溶媒を除去して固形
分を得る工程とを有することを特徴とする、芳香族化合
物が導入されたデオキシリボ核酸の製造方法を提供する
ものである。
【0015】
【発明の実施の形態】デオキシリボ核酸(DNA) 本発明において使用されるデオキシリボ核酸(DNA)
は、特に限定されないが、原料として例えばサケ、マ
ス、ニシン、サバ、タラ等の魚類の白子(精子)、牛の
乳腺等が挙げられる。分子量および純度は、用途や目標
物性に応じて適宜、選択すればよい。
【0016】芳香族化合物 本発明において用いられる芳香族化合物は、特に限定さ
れないが、構造から分類すると、例えば単環芳香族化合
物、縮合多環芳香族化合物、複素環化合物および縮合複
素環化合物などが挙げられ、各種官能基が結合していて
もよい。また、その機能から分類すると、非線形光学物
質、フォトクロミック物質、液晶物質、光制御物質、導
電性物質、抗菌物質、紫外線吸収物質、赤外線吸収物
質、機能性色素材料などが挙げられる。
【0017】これらの化合物の具体的例示としては、例
えばニトロベンゼン、4―ニトロアニリン、3―ニトロ
アニリン、2―ニトロアニリン、2,4−ジニトロアニ
リン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、2−ブロモ−
4−ニトロアニリン、2−メチル−4−ニトロアニリ
ン、N,N−ジメチル−4−ニトロアニリン、4−シア
ノアニリン、4−シアノ−N,N−ジメチルアニリン、
4−アミノアセトフェノン、フルオロベンゼン、クロロ
ベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベンゼン、1,2−
ジヨードベンゼン、トルエン、4−ニトロトルエン、4
−シアノトルエン、4−ニトロアニソール、4−シアノ
アニソール、2−フルオロニトロベンゼン、3−フルオ
ロニトロベンゼン、4−フルオロニトロアニリン、4−
ニトロ−トランス−スチルベン、4−アミノ−トランス
−スチルベン、4−ジメチルアミノ−トランス−スチル
ベン、4−クロロ−トランス−スチルベン、4−クロロ
−4’−ニトロ−トランス−スチルベン、4−クロロ−
4’−ジメチルアミノ−トランス−スチルベン、4−シ
アノ−4’−ジメチルアミノ−トランス−スチルベン、
4−シアノ−4’−メトキシ−トランス−スチルベン、
4−メチル−4’−ニトロ−トランス−スチルベン、4
−アミノ−4’−ニトロ−トランス−スチルベン、4−
ジメチルアミノ−4’−ニトロ−トランス−スチルベ
ン、4−[(1−メチル−4−(1H)−ピリジニリデ
ン)エチリデン]2,5−シアノヘキサジエン−1−オ
ン、4−ジメチルアミノ−β−ニトロスチレン、メチル
−N−(2,4−ジニトロフェニル)アラニネート、ト
ランス−4−アザスチルベン、1−(4−シアノフェニ
ル)−4−(4−ジメチルアミノフェニル)−ブタ−
1、3−ジエン、1−(4−ジメチルアミノフェニル)
−4−ニトロブタ−1,3−ジエン、2−(4−チアノ
メチレンシクロヘキサ−2,5−ジエニリデン)−イミ
ダゾリデン、3−エチル−2−[2−(4−オキソ−
2,5−シクロヘキサジエニリデン)エチリデン]−
2,3−ジヒドロベンゾチアゾール、2−[6−(4−
カルボキシフェニリアミノ)ヘキサ−2,4−ジエニリ
デン]−3−エチル−2,3−ジヒドロキシベンゾチア
ゾール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、
【0018】アゾベンゼン、スピロピラン、フルギド、
ジアリールエテン、フェノキシナフタセンキノン、チオ
インジゴ、マラキトグリーン、スピロオキサジン系化合
物、シクロファン系化合物、フェニレンビニレン系化合
物、スチルベンゼン系化合物、ニトロベンゼン系化合
物、スチレン系化合物、ピリドン系化合物、アゾベンゼ
ン系化合物、フタロシアニン系化合物、フェキシナフタ
セン系化合物、
【0019】シー・アイ・ダイレクト・イエロー12、
シー・アイ・ダイレクト・イエロー28、シー・アイ・
ダイレクト・イエロー44、シー・アイ・ダイレクト・
イエロー142、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ
6、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ26、シー・ア
イ・ダイレクト・オレンジ39、シー・アイ・ダイレク
ト・オレンジ107、シー・アイ・ダイレクト・レッド
2、シー・アイ・ダイレクト・レッド31、シー・アイ
・ダイレクト・レッド79、シー・アイ・ダイレクト・
レッド81、シー・アイ・ダイレクト・レッド247、
シー・アイ・ダイレクト・グリーン59、シー・アイ・
ダイレクト・グリーン85、
【0020】2,6―ジ―tert.―ブチルフェノー
ル(以下、tert.―ブチルをt−ブチルと略記す
る。)、2,6―ジ―t−ブチル−p―クレゾール、
2,6―ジ―t―ブチル―4―メチルフェノール、2,
6―ジ―t―ブチル―4―エチルフェノール、2,4―
ジメチル―6―t−ブチルフェノール、4,4’―メチ
レンビス(2,6―ジ―t−ブチルフェノール)、4,
4’―ビス(2,6―ジ―t―ブチルフェノール)、
4,4’―ビス(2―メチル―6―t−ブチルフェノー
ル)、2,2’―メチレンビス(4―メチル―6―t−
ブチルフェノール)、2,2’―メチレンビス(4―エ
チル―6―t−ブチルフェノール)、4,4’―ブチリ
デンビス(3―メチル―6―t―ブチルフェノール)、
4,4’―イソプロピリデンビス(2,6―ジ―t―ブ
チルフェノール)、2,2’―メチレンビス(4―メチ
ル―6―シクロヘキシルフェノール)、2,2’―メチ
レンビス(4―メチル―6―ノニルフェノール)、2,
2’―イソブチリデンビス(4,6―ジメチルフェノー
ル)、2,6―ビス(2’―ヒドロキシ―3’―t―ブ
チル―5’―メチルベンジル)―4―メチルフェノー
ル、3―t−ブチル−4―ヒドロキシアニソール、2―
t―ブチル―4―ヒドロキシアニソール、3−(4−ヒ
ドロキシ−3,5−ジ―t―ブチルフェニル)プロピオ
ン酸ステアリル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ―
t−ブチルフェニル)プロピオン酸オレイル、3−(4
−ヒドロキシ−3,5−ジ―t−ブチルフェニル)プロ
ピオン酸ドデシル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ
―t−ブチルフェニル)プロピオン酸デシル、3−(4
−ヒドロキシ−3,5−ジ―t−ブチルフェニル)プロ
ピオン酸オクチル、テトラキス{3−(4−ヒドロキシ
−3,5−ジ―t−ブチルフェニル)プロピオニルオキ
シメチル}メタン、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ
―t−ブチルフェニル)プロピオン酸グリセリンモノエ
ステル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ―t−ブチ
ルフェニル)プロピオン酸とグリセリンモノオレイルエ
ーテルとのエステル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−
ジ―t−ブチルフェニル)プロピオン酸ブチレングリコ
ールエステル、3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ―t
−ブチルフェニル)プロピオン酸チオジグリコールエス
テル、4,4’―チオビス(3―メチル―6―t―ブチ
ルフェノール)、4,4’―チオビス(2―メチル―6
―t−ブチルフェノール)、2,2’―チオビス(4―
メチル―6―t−ブチルフェノール)、2,6―ジ―t
―ブチル―α―ジメチルアミノ―p―クレゾール、2,
6―ジ―t―ブチル―4―(N,N’―ジメチルアミノ
メチルフェノール)、ビス(3,5―ジ―t―ブチル―
4―ヒドロキシベンジル)サルファイド、トリス
{(3,5―ジ―t−ブチル―4―ヒドロキシフェニ
ル)プロピオニル―オキシエチル}イソシアヌレート、
トリス(3,5―ジ―t―ブチル―4―ヒドロキシフェ
ニル)イソシアヌレート、1,3,5―トリス(3,5
―ジ―t−ブチル―4―ヒドロキシベンジル)イソシア
ヌレート、ビス{2―メチル―4―(3―n―アルキル
チオプロピオニルオキシ)―5―t―ブチルフェニル}
サルファイド、1,3,5―トリス(4―t−ブチル−
3―ヒドロキシ―2,6―ジメチルベンジル)イソシア
ヌレート、テトラフタロイル―ジ(2,6―ジメチル―
4―t−ブチル−3―ヒドロキシベンジルサルファイ
ド)、6―(4―ヒドロキシ―3,5―ジ―t−ブチル
アニリノ)―2,4―ビス(オクチルチオ)―1,3,
5―トリアジン、2,2―チオ―{ジエチル―ビス―3
―(3,5―ジ―t―ブチル―4―ヒドロキシフェニ
ル)}プロピオネート、N,N’―ヘキサメチレンビス
(3,5―ジ―t−ブチル−4―ヒドロキシ―ヒドロシ
ナミド)、3,5―ジ―t―ブチル―4―ヒドロキシ―
ベンジル―リン酸ジエステル、ビス(3―メチル―4―
ヒドロキシ―5―t−ブチルベンジル)サルファイド、
3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{β−(3−t
−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロ
ピオニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、1,1,3−トリ
ス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t―ブチルフェ
ニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−
トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベン
ジル)ベンゼン、ビス{3,3’−ビス−(4’−ヒド
ロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッ
ド}グリコールエステル、
【0021】1―ナフチルアミン、フェニル―1―ナフ
チルアミン、p―オクチルフェニル―1―ナフチルアミ
ン、p―ノニルフェニル―1―ナフチルアミン、p―ド
デシルフェニル―1―ナフチルアミン、フェニル―2―
ナフチルアミン、N,N’―ジイソプロピル―p―フェ
ニレンジアミン、N,N’―ジイソブチル―p―フェニ
レンジアミン、N,N’―ジフェニル―p―フェニレン
ジアミン、N,N’―ジ―β―ナフチル―p―フェニレ
ンジアミン、N―フェニル―N’―イソプロピル―p―
フェニレンジアミン、N―シクロヘキシル―N’―フェ
ニル―p―フェニレンジアミン、N―1,3―ジメチル
ブチル―N’―フェニル―p―フェニレンジアミン、ジ
オクチル―p―フェニレンジアミン、フェニルヘキシル
―p―フェニレンジアミン、フェニルオクチル―p―フ
ェニレンジアミン、ジピリジルアミン、ジフェニルアミ
ン、p,p’―ジ―n―ブチルジフェニルアミン、p,
p’―ジ―t―ブチルジフェニルアミン、p,p’―ジ
―t―ペンチルジフェニルアミン、p,p’―ジノニル
ジフェニルアミン、p,p’―ジデシルジフェニルアミ
ン、p,p’―ジドデシルジフェニルアミン、p,p’
―ジスチリルジフェニルアミン、p,p’―ジメトキシ
ジフェニルアミン、4,4’―ビス(4―α,α―ジメ
チルベンゾイル)ジフェニルアミン、p―イソプロポキ
シジフェニルアミン、ジピリジルアミン、
【0022】フルオラン系色素、シアニン色素ホウ酸
塩、ポリメチン系色素、アズレニウム系色素、ピリドン
系モノアゾ色素、キノフタロン系色素、トリシアノスチ
リル系色素、アントラキノン系モノアゾ色素、複素環系
モノアゾ色素、その他アゾ系色素、インドアニリン系色
素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、
インドナフトール系金属錯体、ポルフィン、キニザリ
ン、8−オキシキノリンアルミニウム錯体、キナクリド
ン系色素、ジシアノメチレン系色素、対称型ビスアゾメ
チン系色素、キノン系色素、臭化エチジウムなどの含窒
素複素芳香族系色素、クリスタルバイオレットなどのト
リフェニルメタン染料等が挙げられる。
【0023】極性溶媒 本発明において用いられる極性溶媒は、10mmHgの
減圧下において沸点が100℃以下のものであるのが好
ましく、導入しようとする芳香族化合物等によって適宜
に選択できるが、例えば水、メタノール、エタノール、
1−プロパノール、イソプロパノールおよびアセトン等
が挙げられ、これらの1種を用いることも、2種以上を
混合して用いることもできる。
【0024】本発明において、極性溶媒に対するDNA
および芳香族化合物の濃度およびそれらの使用割合は特
に限定されないが、濃度はDNAおよび芳香族化合物の
合計量が極性溶媒中に0.1〜10重量%となるのが好
ましく、使用割合は芳香族化合物のDNA中への導入可
能量および目標導入率によって異なるが、DNA中のリ
ン原子2個に対して芳香族化合物を最大で3モルとする
のが好ましい。
【0025】有機系カチオン性物質 本発明において、水不溶性および難溶性の芳香族化合物
をDNAに導入しようとする場合、DNAと芳香族化合
物との混合時に、有機系カチオン性物質を添加すると水
不溶性および難溶性の芳香族化合物の導入率が向上する
という効果がある。有機系カチオン性物質を添加した場
合、極性溶媒として水のみを用いると、水不溶のDNA
−有機系カチオン性物質によるDNAコンプレックスの
沈殿が生成される。これを避けるために、系に有機系カ
チオン性物質を添加する場合は、極性溶媒として有機溶
媒、または水と水溶性有機溶媒との混合溶媒を用いる。
この場合有機溶媒として好ましいのは、例えばメタノー
ル、エタノール、プロパノールなどの低級アルコール類
などが挙げられ、水と水溶性有機溶媒との混合比として
は、容量比として1:9〜9:1が好ましい。
【0026】本発明において有機系カチオン性物質を用
いる目的は、水不溶、有機溶媒可溶なDNAコンプレッ
クスを得るためではなく、従来技術の方法とは基本的に
異なる。従来技術のJ.Am.Chem.Soc.,
18(44),1067(1996)の方法では得られ
た固形分は、DNA−四級アンモニウム塩コンプレック
スが形成されていて水不溶、エタノール可溶となるが、
本発明の方法で得られた固形分は、エタノール不溶でコ
ンプレックスは形成されていない。
【0027】本発明において用いられる有機系カチオン
性物質は、特に限定されないが、四級アンモニウム塩類
が望ましく、芳香族化合物の導入率向上効果、芳香族化
合物の導入様式、作製したDNAフィルムやDNA繊維
などの成型体の物性等を考慮して選択される。具体的に
は、トリメチルベンジルアンモニウム塩、トリエチルベ
ンジルアンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベン
ゼトニウム等のベンジルアンモニウム塩;ラウリルピリ
ジニウム塩、ラウリルピコリニウム塩等のアルキルピリ
ジニウム塩;イミダゾリニウム塩;テトラメチルアンモ
ニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラブチル
アンモニウム塩、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、
ミリスチルトリメチルアンモニウム塩、オレイルトリメ
チルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウ
ム塩、ジラウリルジメチルアンモニウム塩等の脂肪族四
級アンモニウム塩;トリメチルフェニルアンモニウム
塩;トリメチル(テトラオキサドコシル)アンモニウム
塩、ポリオキシプロピレンメチルジエチルアンモニウム
塩等のポリオキシアルキレンアンモニウム塩;カルボキ
シベタイン、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベ
タイン、アルキルアミンオキシド等の両性界面活性剤;
ポリジメチルジアリルアンモニウム塩、ジメチルジアリ
ルアンモニウム塩とアクリルアミドの共重合体等の高分
子カチオン化合物、等が挙げられる。本発明において有
機系カチオン性物質を添加する場合の添加量は、特に限
定されるものではないが、DNA中のリン原子1個に対
して有機系カチオン性物質0.1〜1.5モルとするのが
好ましい。
【0028】本発明において、DNAおよび芳香族化合
物を混合時に、加熱し、攪拌するとDNA中への芳香族
化合物の導入速度と導入率が向上するので好ましい。混
合時の温度は0〜100℃が好ましく、より好ましくは
40〜80℃である。100℃より温度が高いとDNA
が変性する恐れがある。
【0029】本発明でのDNA中への芳香族化合物の導
入様式は、DNAのリン酸残基とのコンプレックス化、
DNAの核酸塩基対へのインターカレーション等が考え
られる。リン酸残基への優先的導入にはカチオン性化合
物が適している。
【0030】DNAと芳香族化合物とを極性溶媒中で混
合した後は、芳香族化合物は、DNAのリン酸残基との
コンプレックス化、DNAの核酸塩基対間へのインター
カレーションに加えて、単に混合付着しているものが考
えられるため、芳香族化合物を導入したDNAを溶解せ
ずに、かつ単に混合付着している芳香族化合物が溶解す
るような溶媒(例えばアセトン)を用い、極性溶媒を除
去した後の固形分を洗浄するのが望ましい。洗浄後は、
例えば固形分のフィルム化または繊維化を行い成型体と
することができる。
【0031】フィルム化は、例えば得られた固形分を溶
媒(例えば水、エタノール)に溶解してキャスト法によ
り行う。この時、減圧、および/または加熱して溶媒を
除去すると効率的に成膜化でき、また、透明なフィルム
が得やすくなる。なお、加熱温度は、フィルムの変性を
防ぐため100℃以下が望ましい。繊維化の場合は、通
常の合成繊維と同様に得られた固形分を溶融紡糸すれば
よい。溶融温度は、導入した芳香族化合物および用いた
有機系カチオン物質の種類および量等によって異なる
が、60〜150℃が好ましい。
【0032】本発明で得られたDNA成型体(例えばD
NAフィルムやDNA繊維)は、DNA自身、あるいは
導入した芳香族化合物を配向、または規則的に並べるた
め、延伸処理、電場配向(ポーリング)処理等行うこと
ができる。
【0033】本発明で得られたDNA成型体(例えばD
NAフィルムやDNA繊維)の用途は限定されないが、
DNA中に芳香族化合物が分子分散、あるいは配向して
いる特長を利用した用途が有利であり、そのような用途
として非線形光学材料、フォトクロミック材料、偏光材
料、導電材料等の電子・光関連材料、難燃材料、光学異
性体分離膜、抗菌材料、紫外線吸収材料等が挙げられ
る。
【0034】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれら実施例によって限定されるものでは
ない。尚、特に記述がない限り、実施例中の「%」は重
量によるものである。
【0035】実施例1 鮭白子由来DNA(P含有率7.7%、以下の実施例お
よび比較例においても同じものを使用)79mgを蒸留
水10mlに溶解した。別に芳香族化合物0.2mmo
l(各種化合物および添加量は表1中に記述)を水10
mlに溶解または分散させ、DNA水溶液と混合した。
55℃、500rpmにて30分間攪拌した後(攪拌中
には固形分は生成していない)、水分を減圧留去して固
形分を得た。得られた固形分中に単に混合付着している
芳香族化合物を除去するためアセトン80mlにて浸漬
洗浄した。固形分を濾別減圧乾燥後、水−エタノール
(1:1vol比)混合溶媒に溶解した。溶液はフッ素
樹脂シャーレに移し、下部を加熱(温度90℃)して減
圧乾固し、芳香族化合物を導入したDNAフィルムを得
た。
【0036】実施例2 DNA79mgを蒸留水10mlに溶解した。別に芳香
族化合物0.2mmol(各種芳香族化合物および添加
量は表1中に記述)をエタノール10mlに溶解または
分散させ、DNA水溶液と混合した。55℃、500r
pmにて30分間攪拌した後(攪拌中には固形分は生成
していない)、水分を減圧留去して固形分を得た。得ら
れた固形分中に単に混合付着している芳香族化合物を除
去するためアセトン80mlにて浸漬洗浄した。固形分
を濾別減圧乾燥後、水−エタノール(1:1vol比)
混合溶媒に溶解した。溶液はフッ素樹脂シャーレに移
し、下部を加熱(温度90℃)して減圧乾固し、芳香族
化合物を導入したDNAフィルムを得た。
【0037】実施例3A DNA79mgを蒸留水10mlに溶解した。別に芳香
族化合物0.2mmol(各種芳香族化合物および添加
量は表1中に記述)をエタノール10mlに溶解または
分散させた。DNA水溶液に塩化モノラウリルトリメチ
ルアンモニウム53mg(0.2mmol)、芳香族化
合物のエタノール溶液を加え、55℃、500rpmに
て30分間攪拌した後(攪拌中には固形分は生成してい
ない)、溶媒を減圧留去して固形分を得た。得られた固
形分中に単に混合付着している芳香族化合物を除去する
ためアセトン80mlにて浸漬洗浄した。固形分を濾別
減圧乾燥後、水−エタノール(1:1vol比)混合溶
媒に溶解した。溶液はフッ素樹脂シャーレに移し、下部
を加熱(温度90℃)して減圧乾固し、芳香族化合物を
導入したDNAフィルムを得た。
【0038】実施例3B DNA79mgを蒸留水10mlに溶解した。別に芳香
族化合物0.2mmol(各種芳香族化合物および添加
量は表1中に記述)をエタノール10mlに溶解または
分散させた。DNA水溶液に塩化モノラウリルトリメチ
ルアンモニウム53mg(0.2mmol)、芳香族化
合物のエタノール溶液を加え、室温(25℃)、500
rpmにて30分間攪拌した後(攪拌中には固形分は生
成していない)、溶媒を減圧留去して固形分を得た。得
られた固形分中に単に混合付着している芳香族化合物を
除去するためアセトン80mlにて浸漬洗浄した。固形
分を濾別減圧乾燥後、水−エタノール(1:1vol
比)混合溶媒に溶解した。溶液はフッ素樹脂シャーレに
移し、下部を加熱(温度90℃)して減圧乾固し、芳香
族化合物を導入したDNAフィルムを得た。
【0039】比較例1 乳鉢にDNA79mgを取り蒸留水10mlで溶解し
た。このDNA水溶液に芳香族化合物0.2mmol
(各種芳香族化合物および添加量は表1中に記述)を加
え、約1時間磨砕した。これを500Gで10分間遠心
分離して上澄み液を得た。この上澄み液10mlを10
%ポリビニルアルコール水溶液10mlと混合した後、
フッ素樹脂製シャーレに移し、減圧下40℃で24時間
静置してDNAフィルムを得た。
【0040】比較例2 DNA3gを蒸留水100mlに溶解した。これに塩化
モノラウリルトリメチルアンモニウム2.2g(8.4
mmol)を加え、生成した固形分を濾別後、凍結乾燥
してDNA−脂質コンプレックスを得た。このDNA−
脂質コンプレックス132mgをエタノール−クロロホ
ルム(1:4vol比)混合溶媒10mlに溶解後、フ
ッ素樹脂製シャーレに移し、室温にて1日放置してDN
Aフィルムを得た。次に、芳香族化合物0.2mmol
(各種芳香族化合物および添加量は表1中に記述)を蒸
留水10mlに溶解または分散させた溶液中へ、このD
NAフィルムを室温で1日間浸漬静置し、芳香族化合物
を導入したDNAフィルムを得た。
【0041】比較例3 比較例2で得られたDNA−脂質コンプレックス132
mgと芳香族化合物0.2mmol(各種芳香族化合物
および添加量は表1中に記述)とをエタノール−クロロ
ホルム(1:1vol比)混合溶媒10mlに溶解後、
フッ素樹脂製シャーレに移し、室温で1日間放置して芳
香族化合物を導入したDNAフィルムを得た。ただし、
このときベンゾパープリン4Bの場合は、DNAフィル
ムを得ることができなかった。得られたDNAフィルム
の半分を取り、DNA中の単に混合付着している芳香族
化合物を除くため、DNAフィルムをアセトン40ml
にて浸漬洗浄後、DNAフィルムを濾別減圧乾燥し、芳
香族化合物を導入したDNAフィルムを得た。
【0042】DNAへの芳香族化合物の導入率測定 実施例および比較例で得た芳香族化合物を導入したDN
Aフィルムを、水−エタノール(1:1vol比)混合
溶媒に溶解後、適宜希釈して溶液中の芳香族化合物量を
紫外−可視分光光度計(島津製作所製UV−2200
型)により測定し、DNAフィルムに導入された芳香族
化合物量を求めた。なお、DNAフィルムに導入された
芳香族化合物量は、DNA中のリン原子2個に対して1
モルの芳香族化合物が導入された場合を100とし、そ
れに対する相対値(モル%)で表し、表1に示した。
【0043】
【表1】
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、高い導入率で、しかも
効率的に、DNA中に芳香族化合物が導入されたデオキ
シリボ核酸(DNA)成型体の製造方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池島 哲也 東京都荒川区東尾久7丁目2番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 川崎 秀夫 東京都荒川区東尾久7丁目2番35号 旭電 化工業株式会社内 Fターム(参考) 4C057 AA30 BB02 BB05 DD01 MM04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)デオキシリボ核酸と芳香族化合物
    とを極性溶媒中で沈殿を生成させることなく混合する工
    程と、(2)前記極性溶媒を除去して固形分を得る工程
    と、(3)前記固形分を所望の形状に成型する工程と、
    を有することを特徴とする、芳香族化合物が導入された
    デオキシリボ核酸成型体の製造方法。
  2. 【請求項2】 (1)工程中において、極性溶媒として
    有機溶媒、または水と水溶性有機溶媒との混合溶媒を用
    いるとともに、有機系カチオン性物質を添加することを
    特徴とする請求項1に記載のデオキシリボ核酸成型体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 極性溶媒が、10mmHgの減圧下にお
    いて沸点が100℃以下の化合物であることを特徴とす
    る請求項1または2に記載のデオキシリボ核酸成型体の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 固形分が、フィルム状または繊維状に成
    型されることを特徴とする請求項1ないし3に記載のデ
    オキシリボ核酸成型体の製造方法。
  5. 【請求項5】 (1)デオキシリボ核酸と芳香族化合物
    とを極性溶媒中で沈殿を生成させることなく混合する工
    程と、(2)前記極性溶媒を除去して固形分を得る工程
    とを有することを特徴とする、芳香族化合物が導入され
    たデオキシリボ核酸の製造方法。
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