JP2017163898A - Method of culturing neural stem cell, and method of forming neurospheroid - Google Patents

Method of culturing neural stem cell, and method of forming neurospheroid Download PDF

Info

Publication number
JP2017163898A
JP2017163898A JP2016051984A JP2016051984A JP2017163898A JP 2017163898 A JP2017163898 A JP 2017163898A JP 2016051984 A JP2016051984 A JP 2016051984A JP 2016051984 A JP2016051984 A JP 2016051984A JP 2017163898 A JP2017163898 A JP 2017163898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
culture
cells
group
neural stem
fluorine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016051984A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6912789B2 (en
Inventor
朋未 牧野
Tomomi Makino
朋未 牧野
洋 堀川
Hiroshi Horikawa
洋 堀川
輝久 藤林
Teruhisa Fujibayashi
輝久 藤林
拓馬 仲田
Takuma Nakata
拓馬 仲田
博之 井嶋
Hiroyuki Ijima
博之 井嶋
康寛 池上
Yasuhiro Ikegami
康寛 池上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu University NUC
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Kyushu University NUC
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyushu University NUC, Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Kyushu University NUC
Priority to JP2016051984A priority Critical patent/JP6912789B2/en
Publication of JP2017163898A publication Critical patent/JP2017163898A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6912789B2 publication Critical patent/JP6912789B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique which enables the formation of neurospheres without the need for suspension culture of neural stem cells.SOLUTION: A method of culturing neural stem cells comprises culturing cells comprising neural stem cells on a fluorine-containing polymer base material, and forming a neurosphere held on the base material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、神経幹細胞の培養方法、およびニューロスフェロイドの形成方法に関する。   The present invention relates to a method for culturing neural stem cells and a method for forming neurospheroids.

肝臓、膵臓、皮膚、血管等の各器官を形成する細胞は、生体内において、細胞同士が三次元的にネットワークを形成し機能を発現している。そこでこれらの器官の機能を再生する再生医療の研究において、これらの器官の細胞を培養する場合には、細胞同士が三次元的にネットワークを形成できるような培養(すなわち、三次元培養)が求められる。一般的な樹脂製の細胞培養用基材の表面で細胞を培養する場合、細胞は平面状に広がって増殖(二次元培養)し、三次元的なネットワークを形成することは困難である。   Cells that form organs such as the liver, pancreas, skin, and blood vessels are three-dimensionally forming a network and expressing their functions in vivo. Therefore, in research on regenerative medicine that regenerates the functions of these organs, when cells of these organs are cultured, a culture in which cells can form a three-dimensional network (that is, three-dimensional culture) is required. It is done. In the case of culturing cells on the surface of a general resin cell culture substrate, it is difficult to form a three-dimensional network by spreading the cells in a plane and proliferating (two-dimensional culture).

神経幹細胞は、神経細胞やグリア細胞(例えば、アストロサイト、オリゴデンドロサイトなど)への分化能を有し、且つ増殖能(自己複製能力)を保持した細胞である。神経幹細胞を浮遊培養することにより、単一で、または他の細胞と共に三次元的なネットワークを形成させ、ニューロスフィアと呼ばれる細胞凝集塊を形成することが可能である。神経幹細胞の場合、一般的な樹脂製の細胞培養用基材の表面で培養を行うと、基材との接着によって分化が誘導されて進行してしまう。このため、神経幹細胞を未分化の状態で増殖、維持させてニューロスフィアを形成するためには基材との接着を避ける必要があり、従来、ニューロスフィアの形成は、浮遊培養により行われてきた(従来の「ニューロスフィア法」)。形成されたニューロスフィアを用いて神経幹細胞の分化を誘導することにより、神経細胞やグリア細胞を含む細胞凝集塊であるニューロスフェロイドを形成することもできる。未分化且つ増殖能を保持した神経幹細胞を含むニューロスフィアや、生体に類似した三次元的ネットワークを有するニューロスフェロイドは、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症等の神経系疾患の研究やその治療法の開発において非常に有用なツールとなる。   Neural stem cells are cells that have the ability to differentiate into nerve cells or glial cells (for example, astrocytes, oligodendrocytes, etc.) and retain the proliferation ability (self-replication ability). By culturing neural stem cells in suspension, it is possible to form a three-dimensional network singly or with other cells to form cell aggregates called neurospheres. In the case of neural stem cells, when culturing is performed on the surface of a general resinous cell culture substrate, differentiation is induced by adhesion to the substrate and proceeds. For this reason, it is necessary to avoid adhesion with the base material in order to grow and maintain neural stem cells in an undifferentiated state to form neurospheres. Conventionally, formation of neurospheres has been performed by suspension culture. (Conventional “neurosphere method”). By inducing differentiation of neural stem cells using the formed neurospheres, it is also possible to form neurospheroids that are cell aggregates containing neurons and glial cells. Neurospheres containing undifferentiated and proliferating neural stem cells, and neurospheroids that have a three-dimensional network similar to living organisms are used to study and treat neurological diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and multiple sclerosis. It is a very useful tool in law development.

上記理由により、ニューロスフィアの形成に用いられる細胞培養容器の開発においては、培養容器表面に対する神経幹細胞の接着性を低下させる工夫がなされてきた。例えば、培養容器表面に対する神経幹細胞の接着性を低下させる技術として、特許文献1には、神経幹細胞凝集塊形成用容器の製造方法であって、水溶性樹脂を前記容器内面に被覆させて水溶性樹脂被覆層を形成する水溶性樹脂被覆工程と、前記工程後に、前記水溶性樹脂被覆層を硬化させて非水溶性硬化皮膜層に変性する非水溶性硬化皮膜変性工程と、を含むことを特徴とする神経幹細胞凝集塊形成用容器の製造方法に係る発明が開示されている。   For the above reasons, in the development of cell culture vessels used for the formation of neurospheres, contrivances have been made to reduce the adhesion of neural stem cells to the culture vessel surface. For example, as a technique for reducing the adhesion of neural stem cells to the surface of a culture container, Patent Document 1 discloses a method for producing a neural stem cell aggregate formation container, wherein a water-soluble resin is coated on the inner surface of the container to form a water-soluble material. A water-soluble resin coating step for forming a resin coating layer, and a water-insoluble cured film modification step for curing the water-soluble resin coating layer and modifying it to a water-insoluble cured film layer after the step. An invention relating to a method for producing a neural stem cell aggregate formation container is disclosed.

一方、分化誘導後は神経幹細胞を未分化の状態で増殖させる必要が無く、敢えて浮遊系での培養を行う必要が無い。したがって、操作性の観点から、ニューロスフェロイドの培養は基材に定着させた状態で行うことが一般的である。このため、ニューロスフェロイドの形成を行う際は、上記のような細胞接着性の低い培養容器で神経幹細胞の培養を行った後、形成されたニューロスフィアを細胞接着性の高い培養容器に移してから分化誘導を行うという手法がとられてきた。しかしながら、ニューロスフィア形成時に使用する培養容器と異なる培養容器を使用して分化誘導を行うことは、作業工程が煩雑になるばかりか、形成されたニューロスフィアが培地交換の際に崩壊したり、培地とともに一部をロスしたりすることがあった。かような問題に対し、単一の培養容器内でニューロスフィアの形成とニューロスフェロイドの形成とが可能な技術として、例えば、特許文献2には、所定の化学構造を有する基が表面近傍に存在する培養容器を用いて、増殖因子を含む培地中で神経幹細胞を浮遊培養して細胞凝集塊を形成する工程と、該培地に分化誘導因子を添加して該細胞凝集塊を該培養容器に接着させて該神経幹細胞を分化させる工程を有する、神経幹細胞から神経細胞及び/又はグリア細胞を形成する培養方法に係る発明が記載されている。   On the other hand, after differentiation induction, there is no need to proliferate neural stem cells in an undifferentiated state, and there is no need to cultivate in a floating system. Therefore, from the viewpoint of operability, the culture of neurospheroids is generally performed in a state of being fixed on a substrate. For this reason, when forming neurospheroids, after culturing neural stem cells in a culture vessel with low cell adhesion as described above, transfer the formed neurospheres to a culture vessel with high cell adhesion. A technique of inducing differentiation has been taken. However, performing differentiation induction using a culture vessel different from the culture vessel used when forming the neurosphere not only complicates the work process, but also the formed neurosphere collapses when the medium is replaced, There was also some loss with it. In order to solve such a problem, as a technique capable of forming a neurosphere and a neurospheroid in a single culture vessel, for example, in Patent Document 2, a group having a predetermined chemical structure exists in the vicinity of the surface. Using a culture container to form a cell aggregate by suspension culture of neural stem cells in a medium containing a growth factor, and adding a differentiation-inducing factor to the medium to adhere the cell aggregate to the culture container And an invention relating to a culture method for forming neural cells and / or glial cells from neural stem cells, comprising the step of differentiating said neural stem cells.

特開2008−220205号公報JP 2008-220205 A 特開2013−135640号公報JP 2013-135640 A

しかしながら、特許文献2に記載の培養方法では、単一の培養容器を用いて、神経幹細胞から分化後の神経細胞および/またはグリア細胞取得までを行うことが可能ではあるものの、ニューロスフィアの形成を浮遊培養で行う必要がある。浮遊系での培養は、ニューロスフィアの崩壊やロスといった問題が依然として存在する。また、ニューロスフィアの培養を浮遊系で行うと、培地中を漂うニューロスフィア同士の会合により過剰に大きなニューロスフィアが形成され、ニューロスフィア中央部に存在する細胞が壊死する場合があった。さらに、神経幹細胞へ分化誘導を施す際は、形成されたニューロスフィアを一旦回収してから分化誘導処理を行う必要があるため、ハンドリングも煩雑となる。   However, in the culture method described in Patent Document 2, it is possible to perform neurosphere formation from neural stem cells to differentiated neurons and / or glial cells using a single culture vessel, but the formation of neurospheres. Must be done in suspension culture. Cultures in suspension systems still have problems such as neurosphere collapse and loss. In addition, when neurospheres are cultured in a floating system, excessively large neurospheres are formed due to the association of the neurospheres floating in the medium, and the cells existing in the central part of the neurospheres may be necrotic. Furthermore, when differentiation induction is performed on neural stem cells, it is necessary to collect the formed neurospheres once and then perform differentiation induction processing, which makes handling complicated.

したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、神経幹細胞の浮遊培養を必要としなくともニューロスフィアの形成が可能な技術を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of forming neurospheres without requiring floating culture of neural stem cells.

本発明はまた、単一の細胞培養容器内でニューロスフィアの形成とニューロスフェロイドの形成とが可能な技術を提供することを別の課題とする。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of forming neurospheres and forming neuropheroids in a single cell culture vessel.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を培養することにより上記課題が解決されることを見出し、本発明の完成に至った。   The present inventors have conducted intensive research to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by culturing neural stem cells on a fluoropolymer substrate, and the present invention has been completed.

本発明によれば、神経幹細胞の浮遊培養を必要としなくともニューロスフィアの形成が可能な技術を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a technique capable of forming neurospheres without requiring suspension culture of neural stem cells.

本発明によればまた、単一の細胞培養容器内でニューロスフィアの形成とニューロスフェロイドの形成とが可能な技術を提供することができる。   According to the present invention, it is also possible to provide a technique capable of forming neurospheres and neurospheroids in a single cell culture vessel.

図1は、実施例1における含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を培養し、基材上に保持されたニューロスフィアが形成されることを確認した光学顕微鏡像である(図1(a)培養1日目、(b)培養3日目、(c)培養5日目、(d)培養8日目)。図1中、(a)〜(d)のそれぞれの上段は倍率40倍、下段は200倍であり、白棒は200μmである。FIG. 1 is an optical microscope image obtained by culturing neural stem cells on the fluoropolymer substrate in Example 1 and confirming that neurospheres retained on the substrate are formed (FIG. 1 (a) culture). 1st day, (b) 3rd culture day, (c) 5th culture day, (d) 8th culture day). In FIG. 1, the upper part of each of (a) to (d) is 40 times magnification, the lower part is 200 times, and the white bar is 200 μm. 図2は、実施例1における含フッ素ポリマー基材上で培養した神経幹細胞に対して分化誘導処理し、ニューロスフェロイドが形成されることを確認した光学顕微鏡像である(図2(a)分化培地への培地交換当日を0日目として、分化培地での培養1日目、(b)分化培地での培養3日目、(c)分化培地での培養5日目、(d)分化培地での培養9日目)。図2中、(a)〜(d)のそれぞれの上段は倍率40倍、下段は200倍であり、白棒は200μmである。FIG. 2 is an optical microscopic image obtained by performing differentiation induction treatment on neural stem cells cultured on the fluoropolymer substrate in Example 1 and confirming that neuropheroids are formed (FIG. 2 (a) differentiation medium). On the first day of the medium replacement, the first day of culture in differentiation medium, (b) the third day of culture in differentiation medium, (c) the fifth day of culture in differentiation medium, (d) in the differentiation medium Culture day 9). In FIG. 2, the upper part of each of (a) to (d) is 40 times magnification, the lower part is 200 times, and the white bar is 200 μm. 図3は、比較例1における浮遊培養にて形成したニューロスフェロイドの光学顕微鏡像である(図3(a)培養1日目、(b)培養3日目、(c)培養5日目、(d)培養8日目)。図3中、(a)〜(d)のそれぞれの上段は倍率40倍、下段は200倍であり、白棒は200μmである。FIG. 3 is an optical microscope image of the neurospheroid formed by suspension culture in Comparative Example 1 (FIG. 3 (a) culture day 1, (b) culture day 3, (c) culture day 5; d) Day 8 of culture). In FIG. 3, the upper part of each of (a) to (d) is 40 times magnification, the lower part is 200 times, and the white bar is 200 μm. 図4は、比較例1における浮遊培養にて形成したニューロスフェロイドに対して分化誘導処理した場合の、光学顕微鏡像である(図4(a)分化培地への培地交換当日を0日目として、分化培地での培養1日目、(b)分化培地での培養3日目、(c)分化培地での培養5日目、(d)分化培地での培養9日目)。図4中、(a)〜(d)のそれぞれの上段は倍率40倍、下段は200倍であり、白棒は200μmである。FIG. 4 is an optical microscopic image in the case where differentiation induction treatment is performed on the neurospheroid formed in suspension culture in Comparative Example 1 (FIG. 4 (a), the day of medium exchange to the differentiation medium is regarded as day 0, Day 1 of culture in differentiation medium, (b) Day 3 of culture in differentiation medium, (c) Day 5 of culture in differentiation medium, (d) Day 9 of culture in differentiation medium). In FIG. 4, the upper part of each of (a) to (d) is 40 times magnification, the lower part is 200 times, and the white bar is 200 μm. 図5は、実施例1と比較例1それぞれの分化誘導前後において細胞に発現している未分化マーカーおよび分化マーカーの発現量を測定した結果である。FIG. 5 shows the results of measuring the expression levels of undifferentiated markers and differentiation markers expressed in cells before and after differentiation induction in Example 1 and Comparative Example 1, respectively.

本発明の一側面は、含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を含む細胞を培養し、前記基材に保持したニューロスフィアを形成することを含む、神経幹細胞の培養方法に関する。本発明は、含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を培養することにより、神経幹細胞を未分化のまま基材に保持した状態で増殖させ、ニューロスフィアの形成が可能であるという驚くべき知見に基づくものである。本発明によれば、浮遊培養によるニューロスフィアの形成が不要となるため、形成されたニューロスフィアが培地交換の際に崩壊したり、培地とともに一部をロスしたりするリスクを大幅に低減することができる。また、本発明によれば、培地中を漂うニューロスフィア同士の会合により過剰に大きなニューロスフィアが形成されることを有効に防止し得る。従来、基材上に保持した状態での形成ができなかったニューロスフィアが、含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を培養することにより形成可能である詳細なメカニズムは不明であるが、以下のような理由が推測される。すなわち、神経幹細胞が基材に接着することにより分化誘導が進行する詳細な機構は不明な点が多いものの、細胞の基材への接触という物理的刺激が分化誘導シグナルのインプットとして関与していると考えられる。一方、含フッ素ポリマーには、疎水的で撥水性が高いという特徴がある。したがって、神経幹細胞の培養を含フッ素ポリマー基材上で行うことにより、含フッ素ポリマーの疎水的性質が基材と神経幹細胞との相互作用を適度なものとし、分化誘導シグナルが抑制されつつも基材上へのニューロスフィアの保持を可能にしているのではないかと推測される。なお、上記メカニズムは推測であり、本発明の技術的範囲を制限するものではない。   One aspect of the present invention relates to a method for culturing neural stem cells, comprising culturing cells containing neural stem cells on a fluoropolymer substrate and forming neurospheres retained on the substrate. The present invention is based on the surprising finding that by culturing neural stem cells on a fluorine-containing polymer substrate, the neural stem cells can be grown in an undifferentiated state while being retained on the substrate, and neurospheres can be formed. Is. According to the present invention, it is not necessary to form neurospheres by suspension culture, so that the risk that the formed neurospheres collapse during medium exchange or partly lose with the medium is greatly reduced. Can do. In addition, according to the present invention, it is possible to effectively prevent an excessively large neurosphere from being formed due to the association of neurospheres floating in the medium. The detailed mechanism by which neurospheres that could not be formed on the substrate in the past can be formed by culturing neural stem cells on a fluoropolymer substrate is unknown. The reason is guessed. That is, although the detailed mechanism by which differentiation induction proceeds by adhesion of neural stem cells to the substrate is unclear, physical stimulation of cell contact with the substrate is involved as an input for the differentiation induction signal. it is conceivable that. On the other hand, fluoropolymers are characterized by being hydrophobic and having high water repellency. Therefore, by culturing neural stem cells on a fluoropolymer substrate, the hydrophobic nature of the fluoropolymer makes the interaction between the substrate and neural stem cells appropriate, and the differentiation induction signal is suppressed. It is presumed that the neurospheres can be retained on the material. In addition, the said mechanism is estimation and does not restrict | limit the technical scope of this invention.

本発明の別の側面は、含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を培養し、前記基材に保持したニューロスフィアを形成すること、および前記基材に前記ニューロスフィアを保持した状態で、前記神経幹細胞の分化を誘導すること、を含むニューロスフェロイドの形成方法に関する。かような、基材上に保持した状態のニューロスフィアに対して分化誘導処理が可能な技術により、単一の細胞培養容器内でニューロスフィアの形成とニューロスフェロイドの形成とが可能となる。また、本発明者らは、詳細なメカニズムは不明であるものの、含フッ素ポリマー上に保持したニューロスフィアに対して誘導剤を用いた誘導処理を行うと、誘導剤に対して細胞が高感度に応答し、分化が強く誘導されるという利点があることも見出した。   Another aspect of the present invention is that the neural stem cells are cultured on a fluoropolymer substrate to form a neurosphere held on the substrate, and the neurosphere is held on the substrate. Inducing differentiation of a stem cell, the present invention relates to a method for forming a neurospheroid. Such a technique capable of inducing differentiation of a neurosphere held on a substrate enables formation of neurosphere and formation of neuropheroid in a single cell culture vessel. In addition, although the detailed mechanism is unknown, the present inventors performed induction treatment using an inducer on neurospheres retained on a fluoropolymer, and the cells became highly sensitive to the inducer. It has also been found that there is an advantage in responding that differentiation is strongly induced.

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。   Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment.

本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20〜25℃)/相対湿度40〜50%RHの条件で行う。   In this specification, “X to Y” indicating a range means “X or more and Y or less”. Unless otherwise specified, measurement of operation and physical properties is performed under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) / Relative humidity 40 to 50% RH.

<神経幹細胞の培養方法>
本発明では、神経幹細胞の培養を含フッ素ポリマー基材上で行うことを特徴とする。含フッ素ポリマーとしては、例えば、含フッ素ポリイミド、フッ素化ポリアリールエーテルケトン、フッ素化ポリエステルポリエーテル、フッ素化ポリエーテル等が例示できる。基材を形成する含フッ素ポリマーは、化学構造が異なる2種類以上のポリマーのブレンドであってもよい。含フッ素ポリマーとしては、得られるフィルムの強度や耐熱性の観点から芳香族フッ素化合物を構造単位として含むことが好ましい。一実施形態では、含フッ素ポリマーは、好ましくは含フッ素ポリイミドであり、より好ましくは以下の式(II)で示される構成単位を含む含フッ素ポリイミドである。
<Neural stem cell culture method>
In the present invention, neural stem cells are cultured on a fluoropolymer substrate. Examples of the fluorine-containing polymer include fluorine-containing polyimide, fluorinated polyaryletherketone, fluorinated polyester polyether, and fluorinated polyether. The fluorine-containing polymer forming the substrate may be a blend of two or more types of polymers having different chemical structures. As a fluorine-containing polymer, it is preferable to contain an aromatic fluorine compound as a structural unit from a viewpoint of the intensity | strength and heat resistance of the film obtained. In one embodiment, the fluorine-containing polymer is preferably a fluorine-containing polyimide, more preferably a fluorine-containing polyimide containing a structural unit represented by the following formula (II).

(含フッ素ポリイミド)
本発明で用いる含フッ素ポリイミドは、繰り返し単位中に1個以上のフッ素原子を有するポリイミドであり、典型的には、酸二無水物とジアミンとを各々1種以上重合させて得られるポリアミド酸をイミド化することにより得られる含フッ素ポリイミドである。本発明において細胞の足場となる表面を構成する含フッ素ポリイミドは、ポリアミド酸を化学構造の一部に含んでいてもよい。含フッ素ポリイミドの製造のためには、酸二無水物およびジアミンのうち少なくとも1種の化合物として、分子内にフッ素原子を有するものを用いる。
(Fluorine-containing polyimide)
The fluorine-containing polyimide used in the present invention is a polyimide having one or more fluorine atoms in a repeating unit. Typically, a polyamic acid obtained by polymerizing at least one acid dianhydride and one or more diamines is used. It is a fluorine-containing polyimide obtained by imidization. In the present invention, the fluorine-containing polyimide constituting the surface serving as a scaffold for cells may contain polyamic acid as part of its chemical structure. In order to produce a fluorine-containing polyimide, a compound having a fluorine atom in the molecule is used as at least one compound of acid dianhydride and diamine.

ポリイミドを製造する方法としては、二段合成法や、一段合成法が使用できる。   As a method for producing polyimide, a two-step synthesis method or a one-step synthesis method can be used.

ポリイミドの二段合成法は前駆体としてポリアミド酸を合成し、ポリアミド酸をポリイミド酸に変換する方法である。前駆体としてのポリアミド酸はポリアミド酸誘導体であってもよい。ポリアミド酸誘導体としては、例えばポリアミド酸塩、ポリアミド酸アルキルエステル、ポリアミド酸アミド、ビスメチリデンピロメリチドからのポリアミド酸誘導体、ポリアミド酸シリルエステル、ポリアミド酸イソイミドなどが挙げられる。   The two-step synthesis method of polyimide is a method of synthesizing polyamic acid as a precursor and converting the polyamic acid into polyimide acid. The polyamic acid as the precursor may be a polyamic acid derivative. Examples of the polyamic acid derivatives include polyamic acid salts, polyamic acid alkyl esters, polyamic acid amides, polyamic acid derivatives from bismethylidene pyromellitide, polyamic acid silyl esters, and polyamic acid isoimides.

ポリイミドの一段合成法としては、例えば高温溶融重合法、イソシアナート法、テトラカルボン酸ジチオ無水物法、イオン液体を用いる方法などの、溶媒を用いる一段合成法が使用できる。その他の一段合成法としては、ナイロン塩型モノマーを経由する重合法、高温固相重合法、高圧下での高温固相重合法、水中での固相重合法などが挙げられる。   As a one-step synthesis method of polyimide, for example, a one-step synthesis method using a solvent such as a high temperature melt polymerization method, an isocyanate method, a tetracarboxylic acid dithioanhydride method, or a method using an ionic liquid can be used. Other one-step synthesis methods include a polymerization method via a nylon salt monomer, a high temperature solid phase polymerization method, a high temperature solid phase polymerization method under high pressure, and a solid phase polymerization method in water.

また、本発明において、「酸二無水物残基」は上記構造を形成する4価の有機基であればよく、実際に酸二無水物が反応して形成された残基である必要はなく、同様に、「ジアミン化合物残基」は上記構造を形成する2価の有機基であればよく、実際にジアミン化合物が反応して形成された残基である必要はない。   In the present invention, the “acid dianhydride residue” may be a tetravalent organic group that forms the above structure, and need not actually be a residue formed by reaction of acid dianhydride. Similarly, the “diamine compound residue” may be a divalent organic group that forms the above structure, and does not need to be a residue actually formed by reaction of a diamine compound.

含フッ素ポリイミドとしては、主鎖中に以下の式(I)   The fluorine-containing polyimide has the following formula (I) in the main chain:

〔式(I)中、
は4価の有機基であり、Yは2価の有機基であり、
およびYに含まれるフッ素原子の合計は1個以上であり、
は、ビフェニル基を含み、該ビフェニル基の2つのベンゼン環の各々が1つのアミノ基で置換されたジアミン化合物の構造であって、前記各アミノ基が窒素原子への単結合に置換された構造を有する。〕
で示される繰り返し単位を含む。
[In formula (I),
X 0 is a tetravalent organic group, Y 0 is a divalent organic group,
The total number of fluorine atoms contained in X 0 and Y 0 is one or more,
Y 0 is a structure of a diamine compound containing a biphenyl group, wherein each of the two benzene rings of the biphenyl group is substituted with one amino group, wherein each amino group is substituted with a single bond to a nitrogen atom. Has a structure. ]
The repeating unit shown by is included.

本発明では、以下の式(II)で示される構成単位を含む含フッ素ポリイミドが、ニューロスフィア形成性の観点から好ましい。   In this invention, the fluorine-containing polyimide containing the structural unit shown by the following formula | equation (II) is preferable from a viewpoint of neurosphere formation property.

上記式(II)中、Xは酸素原子、硫黄原子、または2価の有機基の何れかを示し;Yは2価の有機基を示し;Z、Z、Z、Z、Z、およびZは互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子のいずれかを示し、X、Y、Z、Z、Z、Z、Z、およびZの少なくとも1つはフッ素原子を1個以上含み、pは0または1である。なお、含フッ素ポリイミドにおいて、式(II)で示される化学構造は、ポリマーの構成単位ごとに異なってもよく、同一であってもよい。 In the formula (II), X represents an oxygen atom, a sulfur atom, or a divalent organic group; Y represents a divalent organic group; Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 and Z 6 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and X, Y, Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 , and At least one of Z 6 contains one or more fluorine atoms, and p is 0 or 1. In the fluorine-containing polyimide, the chemical structure represented by the formula (II) may be different for each structural unit of the polymer, or may be the same.

上記式(II)中、p=0である場合にはXは存在していなくても(換言すれば、左右のベンゼン環が直接結合していても)よいが、p=1である場合には、左右のベンゼン環はXを介して結合する。   In the above formula (II), when p = 0, X may not be present (in other words, the left and right benzene rings may be directly bonded), but when p = 1 , The left and right benzene rings are bonded via X.

Xで示される2価の有機基としては、具体的には、アルキレン基、アリーレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンチオ基等が挙げられ、これらの中でも、アルキレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンチオ基が好ましく、アルキレン基、アリーレンオキシ基がより好ましく、これらはフッ素原子で置換されていてもよく、2価の有機基における全水素原子がフッ素原子で置換されていることが好ましい。上記アルキレン基の炭素数は、例えば1〜12であり、好ましくは1〜6である。   Specific examples of the divalent organic group represented by X include an alkylene group, an arylene group, an aryleneoxy group, an arylenethio group, and the like. Among these, an alkylene group, an aryleneoxy group, and an arylenethio group are exemplified. Preferably, an alkylene group and an aryleneoxy group are more preferable, and these may be substituted with a fluorine atom, and it is preferable that all the hydrogen atoms in the divalent organic group are substituted with a fluorine atom. Carbon number of the said alkylene group is 1-12, for example, Preferably it is 1-6.

Xの例であるフッ素原子で置換されたアルキレン基としては、例えば、−C(CF−、−C(CF−C(CF−等を例示することができる。Xの例である上述したアルキレン基の中では、−C(CF−が好適である。 The alkylene group substituted with a fluorine atom are examples of X, for example, -C (CF 3) 2 - , - C (CF 3) 2 -C (CF 3) 2 - and the like can be exemplified. Among the above-described alkylene groups as examples of X, —C (CF 3 ) 2 — is preferable.

Xの例であるアリーレン基としては、例えば、以下のものを例示することができる。   As an arylene group which is an example of X, the following can be illustrated, for example.

Xの例であるアリーレンオキシ基としては、例えば、以下のものを例示することができる。   As an aryleneoxy group which is an example of X, the following can be illustrated, for example.

Xの例であるアリーレンチオ基としては、例えば、以下のものを例示することができる。   As an arylenethio group which is an example of X, the following can be illustrated, for example.

Xの例である上述したアリーレン基、アリーレンオキシ基およびアリーレンチオ基は、各々独立して、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子または塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。)、メチル基およびトリフルオロメチル基よりなる群から選択される基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。アリーレン基、アリーレンオキシ基およびアリーレンチオ基に置換している好適な置換基は、フッ素原子および/またはトリフルオロメチル基であり、好適にはフッ素原子である。アリーレン基、アリーレンオキシ基およびアリーレンチオ基は、Yにフッ素原子が含まれない場合、少なくとも1つ以上のフッ素原子で置換されることが好ましい。   The above-mentioned arylene group, aryleneoxy group and arylenethio group which are examples of X are each independently a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, preferably a fluorine atom or a chlorine atom) And more preferably a fluorine atom.), And a group selected from the group consisting of a methyl group and a trifluoromethyl group. There may be a plurality of these substituents, in which case the types of the substituents may be the same or different. Suitable substituents substituted on the arylene group, aryleneoxy group and arylenethio group are a fluorine atom and / or a trifluoromethyl group, and preferably a fluorine atom. The arylene group, aryleneoxy group and arylenethio group are preferably substituted with at least one fluorine atom when Y does not contain a fluorine atom.

上記式(II)中、Yで示される2価の有機基としては、特に制限されないが、例えば、芳香環を有する2価の有機基が挙げられる。詳しくは、1個のベンゼン環からなる基もしくは、2個以上のベンゼン環が単結合、炭素数1〜4のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、イソブチレン基)、酸素原子、硫黄原子を介してまたは直接結合した構造を有する基が挙げられる。好ましくは、Yで示される2価の有機基としては、それぞれ独立に置換基を有してもよい2または3個のベンゼン環が、単結合、酸素原子、または硫黄原子を介して結合した構造を有する基である。より好ましくは、Yで示される2価の有機基としては、それぞれ独立に置換基を有してもよい2または3個のベンゼン環が、酸素原子、または硫黄原子を介して結合した構造を有する基である。ベンゼン環の置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子または塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。)、メチル基およびトリフルオロメチル基からなる群から選択される基が例示できる。   In the above formula (II), the divalent organic group represented by Y is not particularly limited, and examples thereof include a divalent organic group having an aromatic ring. Specifically, a group consisting of one benzene ring or two or more benzene rings are a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, An isobutylene group), an oxygen atom, a sulfur atom or a group having a structure bonded directly. Preferably, the divalent organic group represented by Y is a structure in which two or three benzene rings each independently having a substituent are bonded via a single bond, an oxygen atom, or a sulfur atom. It is group which has. More preferably, the divalent organic group represented by Y has a structure in which two or three benzene rings each independently having a substituent are bonded via an oxygen atom or a sulfur atom. It is a group. Examples of the substituent on the benzene ring include a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, preferably a fluorine atom or a chlorine atom, more preferably a fluorine atom), a methyl group and trifluoro. Examples include groups selected from the group consisting of methyl groups.

Yで示される2価の有機基としては、具体的には、以下の基を例示することができる。   Specific examples of the divalent organic group represented by Y include the following groups.

Yの例である上述した芳香環を有する2価の有機基は、置換可能であれば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子または塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。)、メチル基およびトリフルオロメチル基からなる群から選択される基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。芳香環を有する2価の有機基に置換している好適な置換基は、特にXにフッ素原子が含まれない場合は、フッ素原子および/またはトリフルオロメチル基であることが好ましい。   The divalent organic group having an aromatic ring described above as an example of Y is a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, preferably a fluorine atom or a chlorine atom, if it can be substituted). , More preferably a fluorine atom.), Which may be substituted with a group selected from the group consisting of a methyl group and a trifluoromethyl group. There may be a plurality of these substituents, in which case the types of the substituents may be the same or different. A preferred substituent substituted with a divalent organic group having an aromatic ring is preferably a fluorine atom and / or a trifluoromethyl group, particularly when X does not contain a fluorine atom.

Yは、下記の式(III)で表される構造であってもよい。   Y may be a structure represented by the following formula (III).

式(III)において、Bは、CFまたはCNを表す。Bは、同一若しくは異なって、H、F、Cl、BrまたはIを表す。Rは、炭素数1〜20のハロゲン置換アルキル基を表す。Xは、同一若しくは異なって、OまたはSを表す。Xは、OまたはSを表す。nは、Bで表される基の置換数を表し、0〜2の整数である。mは、Xで表される基の置換数を表し、1〜3の整数である。また、n+m=3である。 In the formula (III), B 1 represents CF 3 or CN. B 2 is the same or different and represents H, F, Cl, Br or I. R 1 represents a halogen-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. X A is the same or different and represents O or S. X B represents O or S. n represents the number of substituents of the groups represented by B 2, is an integer of 0-2. m represents the number of substituents of the group represented by X B R 1, is an integer of 1 to 3. Further, n + m = 3.

式(III)において、Rはハロゲン置換アルキル基を表すが、ハロゲン置換アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された基を意味し、構造は特に制限されず、直鎖、分岐、環状アルキル基のいずれの構造であってもよい。また、ハロゲン置換アルキル基中にエーテル結合を有するものであってもよい。上記ハロゲン原子としては、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)またはヨウ素原子(I)が好ましく、これらの2種以上の原子で置換されていてもよい。Rは炭素数1〜20のフッ素置換アルキル基であることが好ましい。Rの炭素数は、2〜18であることがより好ましく、更に好ましくは3〜15である。 In the formula (III), R 1 represents a halogen-substituted alkyl group, and the halogen-substituted alkyl group means a group in which at least a part of hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting the alkyl group is substituted with a halogen atom. The structure is not particularly limited, and may be any structure of a linear, branched, or cyclic alkyl group. Further, the halogen-substituted alkyl group may have an ether bond. The halogen atom is preferably a fluorine atom (F), a chlorine atom (Cl), a bromine atom (Br) or an iodine atom (I), and may be substituted with two or more of these atoms. R 1 is preferably a fluorine-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. R 1 preferably has 2 to 18 carbon atoms, and more preferably 3 to 15 carbon atoms.

として特に好適な基としては、例えば、下記化学式で表される群から選択される少なくとも1つの基が挙げられる。
CF−(CF−(CH
CF−(CF−(CH
CF−(CF−CH
CF−(CF−CH
CHF−(CF−CH
(CF−CF(CF−(CH
CFCH
HCFCH
F(CFCH
CHFCFCH
(CFCH−
CFCHCH
H(CFCH
Cl(CFCH
(CF)C(CH)H−
F(CFCH
F(CF(CH
CFCHFCFCH
CF(CH
F(CFC(CH)H−
CFC(CH
CHC(CF
(CFC−
(CFC(CCl)−
F(CFCH
F(CF(CH
F(CF(CH
CF(CH
(CFCFCHCH
(CFC(CH)CH
H(CFCH
Cl(CFCH
Br(CF(CH
CFCHCH(CH)CH
CFCF(OCF)CHCH
(CFCHOCHCH
F(CFC(CH)H−
F(CFCH
F(CF(CH
F(CF(CH
F(CF(CH
(CFCF(CH
(CFCCHCH
CFCF(OCF)(CH
F(CFOCF(CF)CH
H(CFCH
F(CFC(CH
CFCHFCFC(CH
F(CFCH
F(CF(CH
F(CF(CH
(CFCF(CF(CH
(CFCFCHFCF(CF)CH
CFCFCF(CF)(CH
H(CFCH
Cl(CFCH
F(CFCH
F(CF(CH
F(CF(CH
F(CF(CH
F(CF(CH
F(CFOCF(CF)(CH
(CFC(CH
H(CFCH
F(CFCH
F(CF(CH
(CFCF(CH
(CFCF(CF(CH
F(CFOCF(CF)CFOCF(CF)CH
H(CFCH
F(CF(CH
CF(CF(CH
F(CF(CH
(CFCF(CF(CH
H(CF10CH
F(CF(CH
F(CF10(CH
H(CF12CH
F(CF(CH
式(III)中、mは1〜3の整数であり、好ましくは2〜3であり、より好ましくは1である。
Examples of the group particularly suitable as R 1 include at least one group selected from the group represented by the following chemical formula.
CF 3 - (CF 2) 7 - (CH 2) 2 -
CF 3 - (CF 2) 9 - (CH 2) 2 -
CF 3 - (CF 2) 2 -CH 2 -
CF 3 — (CF 2 ) 3 —CH 2
CHF 2 - (CF 2) 7 -CH 2 -
(CF 3 ) 2 -CF (CF 2 ) 2- (CH 2 ) 2-
CF 3 CH 2
HCF 2 CH 2
F (CF 2 ) 2 CH 2
CHF 2 CF 2 CH 2-
(CF 3 ) 2 CH—
CF 3 CH 2 CH 2-
H (CF 2 ) 2 CH 2
Cl (CF 2) 2 CH 2 -
(CF 3 ) C (CH 3 ) H—
F (CF 2) 3 CH 2 -
F (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 2
CF 3 CHFCF 2 CH 2-
CF 3 (CH 2 ) 3
F (CF 2) 2 C ( CH 3) H-
CF 3 C (CH 3 ) 2
CH 3 C (CF 3) 2 -
(CF 3 ) 4 C-
(CF 3 ) 2 C (CCl 3 ) −
F (CF 2 ) 4 CH 2-
F (CF 2 ) 3 (CH 2 ) 2
F (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 3
CF 3 (CH 2 ) 4
(CF 3 ) 2 CFCH 2 CH 2-
(CF 3 ) 2 C (CH 3 ) CH 2
H (CF 2) 4 CH 2 -
Cl (CF 2) 4 CH 2 -
Br (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 3
CF 3 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 -
CF 3 CF (OCF 3) CH 2 CH 2 -
(CF 3 ) 2 CHOCH 2 CH 2
F (CF 2) 3 C ( CH 3) H-
F (CF 2 ) 5 CH 2
F (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2
F (CF 2 ) 3 (CH 2 ) 3
F (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 4
(CF 3 ) 2 CF (CH 2 ) 3
(CF 3 ) 3 CCH 2 CH 2-
CF 3 CF (OCF 3 ) (CH 2 ) 3
F (CF 2) 3 OCF ( CF 3) CH 2 -
H (CF 2 ) 5 CH 2
F (CF 2 ) 2 C (CH 3 ) 2
CF 3 CHFCF 2 C (CH 3 ) 2
F (CF 2 ) 6 CH 2
F (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2
F (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 3
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 2
(CF 3 ) 2 CFCHFCF (CF 3 ) CH 2-
CF 3 CF 2 CF (CF 3 ) (CH 2 ) 3
H (CF 2 ) 6 CH 2
Cl (CF 2) 6 CH 2 -
F (CF 2) 7 CH 2 -
F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2
F (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 3
F (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 4
F (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 6
F (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) (CH 2 ) 3
(CF 3 ) 3 C (CH 2 ) 4
H (CF 2) 7 CH 2 -
F (CF 2 ) 8 CH 2
F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 3
(CF 3 ) 2 CF (CH 2 ) 6
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2
F (CF 2) 3 OCF ( CF 3) CF 2 OCF (CF 3) CH 2 -
H (CF 2 ) 8 CH 2
F (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 6
CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2
F (CF 2 ) 8 (CH 2 ) 3
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2
H (CF 2 ) 10 CH 2
F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 6
F (CF 2 ) 10 (CH 2 ) 2
H (CF 2 ) 12 CH 2
F (CF 2 ) 8 (CH 2 ) 6
In formula (III), m is an integer of 1 to 3, preferably 2 to 3, and more preferably 1.

式(III)中、Xは2つともOであるか、2つともSであることが好ましく、2つともOであることが最も好ましい。 In formula (III), both X A are O or both are preferably S, and most preferably both are O.

式(III)において、Bは、同一若しくは異なって、H、F、Cl、BrまたはIを表すが、Bの少なくとも1つがハロゲン原子(F、Cl、BrまたはI)であることが好適である。中でも式(III)における2個のBが、いずれもハロゲン原子であることが好ましい。また、ハロゲン原子の中でも塩素原子(Cl)やフッ素原子(F)が好ましく、より好ましくはフッ素原子(F)である。特に好ましくは、式(III)における2個のBが、いずれもフッ素原子(F)であることであり、このように上記BがF(フッ素原子)である形態もまた、本発明の好適な実施形態の1つである。 In formula (III), B 2 is the same or different and represents H, F, Cl, Br or I, and it is preferable that at least one of B 2 is a halogen atom (F, Cl, Br or I). It is. Among these, it is preferable that two B 2 in the formula (III) are both halogen atoms. Of the halogen atoms, a chlorine atom (Cl) and a fluorine atom (F) are preferable, and a fluorine atom (F) is more preferable. Particularly preferably, each of the two B 2 in the formula (III) is a fluorine atom (F), and the form in which the above B 2 is F (fluorine atom) is also the present invention. This is one of the preferred embodiments.

ニューロスフィアの保持性の観点から、上記式(II)中、Yはd−1〜d−10、e−1、f−1〜f−7、g−1〜g4および式(III)からなる群から選択される構造であることが好ましく、より好ましくはd−3およびe−1からなる群から選択される構造であり、更に好ましくはe−1で表される構造である。   From the viewpoint of the retention property of the neurosphere, in the above formula (II), Y consists of d-1 to d-10, e-1, f-1 to f-7, g-1 to g4 and the formula (III). It is preferably a structure selected from the group, more preferably a structure selected from the group consisting of d-3 and e-1, and still more preferably a structure represented by e-1.

上記式(II)中、Z、Z、Z、Z、Z、およびZは、各々同じであってもよく異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子から選ばれ、XおよびYの少なくとも一方にフッ素原子が含まれない場合、Z、Z、Z、Z、Z、およびZの少なくとも1つはフッ素原子である。式(II)に含まれるフッ素原子の数は1個以上であればよいが、好ましくは4個以上である。フッ素原子数の上限は特に制限されず、分子構造によっても異なるが、例えば、式(II)で示される構造単位1つ当たり、例えば30個以下である。 In the above formula (II), Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 , and Z 6 may be the same or different, and each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom. , A chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and at least one of X 1 and Y does not contain a fluorine atom, at least one of Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 and Z 6 Is a fluorine atom. Although the number of fluorine atoms contained in Formula (II) should just be 1 or more, Preferably it is 4 or more. The upper limit of the number of fluorine atoms is not particularly limited and varies depending on the molecular structure, but is, for example, 30 or less per structural unit represented by the formula (II).

ニューロスフィアの保持性の観点から、好ましい一実施形態では、上記式(II)で示される構造単位は、以下の式(II−2)で示される構成単位である。   From a viewpoint of retention of neurospheres, in a preferred embodiment, the structural unit represented by the above formula (II) is a structural unit represented by the following formula (II-2).

上記の式(II−2)において、Xはフッ素原子で置換されていてもよいアルキレン基、アリーレンオキシ基、およびアリーレンチオ基からなる群から選択される基であり;Z、Z、Z、Z、Z、およびZは上記式(II)と同様であり;Z、Z、Z、Z10、Z11およびZ12は互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチル基およびトリフルオロメチル基のいずれかを示し;X、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z、Z10、Z11およびZ12の少なくとも1つはフッ素原子を1個以上含み;Yはそれぞれ独立に酸素原子および硫黄原子から選択され;qは1〜3の整数であり、好ましくは1または2である。式(II−2)のXの具体例については、式(II)について上述のとおりである。 In the above formula (II-2), X is a group selected from the group consisting of an alkylene group optionally substituted with a fluorine atom, an aryleneoxy group, and an arylenethio group; Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 , and Z 6 are the same as in the above formula (II); Z 7 , Z 8 , Z 9 , Z 10 , Z 11, and Z 12 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, Any one of a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a methyl group and a trifluoromethyl group; X, Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 , Z 6 , Z 7 , Z 8 , Z 9 , Z 10 , Z 11 and Z 12 each contain one or more fluorine atoms; Y 1 is independently selected from an oxygen atom and a sulfur atom; q is an integer of 1 to 3, preferably 1 Or 2. Specific examples of X in the formula (II-2) are as described above for the formula (II).

上記式(II)で示される構造単位は、より具体的には、以下の式(II−3)(6FDA/TPEQ)および(II−4)(6FDA/ODA)で示される構造単位から選択されるものであることがより好ましい。   More specifically, the structural unit represented by the formula (II) is selected from structural units represented by the following formulas (II-3) (6FDA / TPEQ) and (II-4) (6FDA / ODA). More preferably.

上記の式(II)で示される構成単位を含む含フッ素ポリイミドは、酸二無水物とジアミンとの重合により得られるポリアミド酸をイミド化する手法により得ることができる。以下に、一具体例として、6FDA/TPEQ共重合体の合成過程を示す。   The fluorine-containing polyimide containing the structural unit represented by the above formula (II) can be obtained by a method of imidizing polyamic acid obtained by polymerization of acid dianhydride and diamine. Below, the synthesis | combination process of 6FDA / TPEQ copolymer is shown as one specific example.

ポリアミド酸合成反応は有機溶媒中で行われることが好適である。ポリアミド酸合成反応に用いられる有機溶媒としては、原料である酸二無水物とジアミンとの反応が効率よく進行でき、かつこれらの原料に対して不活性であれば、特に限定されるものではない。例えば、N−メチルピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、ニトロメタン、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メタノール等の極性溶媒;トルエンやキシレン等の非極性溶媒等が挙げられる。中でも、極性溶媒を用いることが好ましい。これらの有機溶媒は、単独で使用されてもよいし、2種以上の混合物として使用されてもよい。アミド化反応後の反応混合物をそのまま熱イミド化に供してもよい。前記ポリアミド酸の溶液中の前記ポリアミド酸の濃度は特に限定されないが、得られる樹脂組成物の重合反応性と重合後の粘度、その後の製膜、焼成での取り扱いやすさから、好ましくは、5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、好ましくは50重量%以下、より好ましくは40重量%以下である。   The polyamic acid synthesis reaction is preferably performed in an organic solvent. The organic solvent used in the polyamic acid synthesis reaction is not particularly limited as long as the reaction between the raw material acid dianhydride and the diamine can proceed efficiently and is inert to these raw materials. . For example, N-methylpyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, sulfolane, methyl isobutyl ketone, acetonitrile, benzonitrile, nitrobenzene, nitromethane, acetone, methyl ethyl ketone, isobutyl ketone And polar solvents such as methanol; nonpolar solvents such as toluene and xylene. Among these, it is preferable to use a polar solvent. These organic solvents may be used alone or as a mixture of two or more. The reaction mixture after the amidation reaction may be directly subjected to thermal imidation. The concentration of the polyamic acid in the polyamic acid solution is not particularly limited, but is preferably 5 from the polymerization reactivity and viscosity after polymerization of the resulting resin composition, subsequent film formation, and ease of handling in baking. % By weight or more, more preferably 10% by weight or more, preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less.

前記ポリアミド酸を、熱イミド化または化学イミド化のいずれかによりイミド化して含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物を得る。   The polyamic acid is imidized by either thermal imidization or chemical imidization to obtain a resin composition containing a fluorine-containing polyimide.

特定の実施形態では、前記ポリアミド酸を、加熱処理によりイミド化(熱イミド化)して含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物を得る。熱イミド化で得られたポリイミドは、触媒の残存の可能性がなく、細胞培養用途ではより好ましい。なお、含フッ素ポリイミド樹脂のイミド化率は、100%でなくともよい。すなわち、含フッ素ポリイミド樹脂は、上記式(I)や式(II)で表される構造単位の環状イミド構造の一部が開環したアミド構造である構造単位を、一部に含むものであってもよい。   In a specific embodiment, the polyamic acid is imidized by heat treatment (thermal imidization) to obtain a resin composition containing a fluorine-containing polyimide. Polyimide obtained by thermal imidization has no possibility of remaining catalyst, and is more preferable for cell culture applications. The imidation ratio of the fluorine-containing polyimide resin may not be 100%. That is, the fluorine-containing polyimide resin partially includes a structural unit that is an amide structure in which a part of the cyclic imide structure of the structural unit represented by the above formula (I) or formula (II) is opened. May be.

熱イミド化によりイミド化する場合、例えば、前記ポリアミド酸を、空気中で、またはより好ましくは窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、或いは真空中で、好ましくは温度50〜400℃、より好ましくは100〜380℃、好ましくは時間0.1〜10時間、より好ましくは0.2〜5時間の条件下で焼成してイミド化反応を行うことによりポリイミドを含む樹脂組成物を得ることができる。   In the case of imidization by thermal imidization, for example, the polyamic acid is in the air, or more preferably in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, or argon, or in vacuum, preferably at a temperature of 50 to 400 ° C. More preferably, the resin composition containing polyimide is obtained by performing an imidization reaction by baking under conditions of 100 to 380 ° C., preferably 0.1 to 10 hours, more preferably 0.2 to 5 hours. be able to.

熱イミド化反応に供する前記ポリアミド酸は、適当な溶媒中に溶解された形態であることが好ましい。溶媒としては、ポリアミド酸を溶解するものであれば良く、ポリアミド酸合成反応に関して上記した溶媒を用いることもできる。   The polyamic acid subjected to the thermal imidization reaction is preferably in a form dissolved in a suitable solvent. Any solvent may be used as long as it dissolves polyamic acid, and the solvents described above for the polyamic acid synthesis reaction can also be used.

化学イミド化によりイミド化する場合では、適当な溶媒中で後述の脱水環化試薬の使用によりポリアミド酸を直接イミド化することができる。   In the case of imidization by chemical imidization, the polyamic acid can be directly imidized by using a dehydration cyclization reagent described later in a suitable solvent.

前記脱水環化試薬は、ポリアミド酸を化学的に脱水環化してポリイミドとする作用を有するものであれば、特に制限なく用いることができる。このような脱水環化試薬としては、第三級アミン化合物を単独で用いるか、または、第三級アミン化合物とカルボン酸無水物とを組合せて用いることが、イミド化を効率よく促進させうる点で好ましい。   The dehydrating cyclization reagent can be used without particular limitation as long as it has the action of chemically dehydrating and cyclizing polyamic acid to form a polyimide. As such a dehydrating cyclization reagent, the use of a tertiary amine compound alone or a combination of a tertiary amine compound and a carboxylic acid anhydride can promote imidization efficiently. Is preferable.

第三級アミン化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノメタン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,4−フェニレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン等が挙げられる。これらの中でも特に、ピリジン、DABCO、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノメタンが好ましく、DABCOがより好ましい。3級アミンは1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。   Examples of the tertiary amine compound include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, pyridine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), 1,8-diazabicyclo [5.4. 0] undec-7-ene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane, N, N, N ′, N ′ -Tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-propanediamine, N, N, N', N'-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethyl-1,6-hexanediamine, N, N, N', N'-tetraethylmethylenediamine, N, N, N ', N'-tetraethylethylenediamine And the like. Among these, pyridine, DABCO, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminomethane are particularly preferable, and DABCO is more preferable. Only one type of tertiary amine may be used, or two or more types may be used.

カルボン酸無水物としては、例えば、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらの中でも特に、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸が好ましく、無水酢酸がより好ましい。カルボン酸無水物は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。   Examples of the carboxylic acid anhydride include acetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, and the like. Among these, acetic anhydride and trifluoroacetic anhydride are particularly preferable, and acetic anhydride is more preferable. Only one type of carboxylic anhydride may be used, or two or more types may be used.

化学イミド化においてポリアミド酸を溶解する溶媒としては、溶解性に優れる極性溶媒が好適である。例えば、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらの中でも特に、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドおよびN−メチルピロリドンからなる群より選ばれる1種以上であることが均一反応をする観点から好ましい。アミド化反応の溶媒としてこれらの溶媒を用いた場合、アミド化反応後の反応混合物からポリアミド酸を分離せずそのまま化学イミド化に用いることができる
(フッ素化ポリアリールエーテルケトン)
フッ素化ポリアリールエーテルケトンとしては、以下の式(IV)で示される構成単位からなるフッ素化ポリアリールエーテルケトンが例示できる。
As the solvent for dissolving the polyamic acid in the chemical imidization, a polar solvent having excellent solubility is suitable. For example, tetrahydrofuran, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide and the like can be mentioned, among which N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and N One or more selected from the group consisting of -methylpyrrolidone is preferable from the viewpoint of homogeneous reaction. When these solvents are used as the solvent for the amidation reaction, the polyamic acid can be used as it is for the chemical imidization without separation from the reaction mixture after the amidation reaction (fluorinated polyaryletherketone)
Examples of the fluorinated polyaryl ether ketone include fluorinated polyaryl ether ketones composed of structural units represented by the following formula (IV).

〔式(IV)中、nは重合度を表し、mは0または1の整数であり、R41は下記式(IV−2) [In the formula (IV), n represents the degree of polymerization, m is an integer of 0 or 1, and R 41 represents the following formula (IV-2)

(式(IV−2)中、pは0または1の整数であり、R42は以下の構造: (In the formula (IV-2), p is an integer of 0 or 1, and R 42 has the following structure:

のいずれかである。)で表される基である。〕
で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンである。
One of them. ). ]
Is a fluorinated polyaryletherketone represented by

式(IV)において、重合度nは、具体的には2〜5000、好ましくは5〜500である。さらに、本発明において、フッ素化ポリアリールエーテルケトンは、同一の繰り返し単位からなるものであってもまたは異なる繰り返し単位からなるものであってもよく、後者の場合には、その繰り返し単位はブロック状またはランダム状のいずれでもよい。   In the formula (IV), the degree of polymerization n is specifically 2 to 5000, preferably 5 to 500. Furthermore, in the present invention, the fluorinated polyaryletherketone may be composed of the same repeating unit or may be composed of different repeating units. In the latter case, the repeating unit is in the form of a block. Or any of a random form may be sufficient.

なお、本発明において、上記式(IV)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンの製造方法については詳述するが、この記載から、式(IV)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンの末端は、フッ素原子を含むベンゼン環側がフッ素であり、R41側が水素原子であると、即ち、式(IV)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンは下記式(IV−3): In the present invention, the production method of the fluorinated polyaryletherketone represented by the above formula (IV) will be described in detail. From this description, the terminal of the fluorinated polyaryletherketone represented by the formula (IV) is When the fluorine atom-containing benzene ring side is fluorine and the R 41 side is a hydrogen atom, that is, the fluorinated polyaryletherketone represented by the formula (IV) is represented by the following formula (IV-3):

〔式中、nは重合度を表し、mは0または1の整数であり、R41は上で定義した通りである。〕
で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンであると考えられる。
[Wherein n represents the degree of polymerization, m is an integer of 0 or 1, and R 41 is as defined above]. ]
It is thought that it is the fluorinated polyaryl ether ketone shown by these.

上記式(IV)において、mが0の場合には、下記式(IV−4):   In the above formula (IV), when m is 0, the following formula (IV-4):

〔式中、nは重合度を表す。〕
で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンとなる。
[Wherein n represents the degree of polymerization. ]
The fluorinated polyaryletherketone represented by

また、上記式(IV)において、mが1でありかつpが0である場合には、下記式(IV−5):   In the above formula (IV), when m is 1 and p is 0, the following formula (IV-5):

〔式中、nは重合度を表す。〕
で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンとなる。
[Wherein n represents the degree of polymerization. ]
The fluorinated polyaryletherketone represented by

さらに、上記式(IV)において、mが1でありかつpが1である場合には、下記式(IV−6):   Furthermore, in the above formula (IV), when m is 1 and p is 1, the following formula (IV-6):

〔式中、nは重合度を表し、R42は前記のとおりである。〕
で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンとなる。なお、上記式(IV−6)では、nは、好ましくは2〜2000、より好ましくは5〜200である。
[Wherein n represents the degree of polymerization, and R 42 is as defined above. ]
The fluorinated polyaryletherketone represented by In the above formula (IV-6), n is preferably 2 to 2000, more preferably 5 to 200.

すなわち、好ましい実施形態において、式(IV)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンは、下記式(IV−7):   That is, in a preferred embodiment, the fluorinated polyaryletherketone represented by the formula (IV) is represented by the following formula (IV-7):

〔式中、R42は前記のとおりである。〕
で表される繰り返し単位を含むポリマーである。
[Wherein, R 42 is as defined above. ]
It is a polymer containing the repeating unit represented by these.

特に好ましい実施形態において、式(IV)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンは、下記式(IV−8):   In a particularly preferred embodiment, the fluorinated polyaryletherketone of formula (IV) has the following formula (IV-8):

で表される繰り返し単位を含むポリマーである。 It is a polymer containing the repeating unit represented by these.

これらのうち、式(IV−2)および(IV−4)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンは、塩基性化合物の存在下で、有機溶媒中で、下記式(IV−9):   Among these, the fluorinated polyaryl ether ketones represented by the formulas (IV-2) and (IV-4) are represented by the following formula (IV-9) in an organic solvent in the presence of a basic compound:

〔式中、qは0または1の整数である。〕
で示される2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゾイル化合物を加熱することにより得られる。
[Wherein q is an integer of 0 or 1; ]
It is obtained by heating a 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl compound represented by

上記反応において、反応温度は、30〜250℃、好ましくは50〜200℃である。   In the above reaction, the reaction temperature is 30 to 250 ° C, preferably 50 to 200 ° C.

また、上記(IV−6)で示されるフッ素化ポリアリールエーテルケトンは、塩基性化合物の存在下で、有機溶媒中で、下記式(IV−10):   In addition, the fluorinated polyaryletherketone represented by the above (IV-6) is represented by the following formula (IV-10) in an organic solvent in the presence of a basic compound:

で示される4,4’−ビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゾイル)ジフェニルエーテルおよび下記式(IV−11): 4,4'-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether represented by formula (IV-11):

〔式中、R42は以下の構造: [Wherein R 42 has the following structure:

のいずれかである。〕
で示される2価のフェノール化合物を加熱することよって、得られる。
One of them. ]
It can be obtained by heating a divalent phenol compound represented by the formula:

上記反応において、反応温度は、20〜150℃、好ましくは50〜120℃である。この際、このように低温度で反応することで副反応を抑制し、重合体のゲル化を防止することができる。また、重合時間は、他の反応条件や使用する原料などにより異なるが、好ましくは、1〜48時間、より好ましくは2〜24時間である。さらに、重合反応は、常圧下または減圧下いずれで行ってもよいが、設備面から、常圧下で行うことが望ましい。   In the above reaction, the reaction temperature is 20 to 150 ° C, preferably 50 to 120 ° C. At this time, by reacting at such a low temperature, side reactions can be suppressed and gelation of the polymer can be prevented. Moreover, although superposition | polymerization time changes with other reaction conditions, the raw material to be used, etc., Preferably it is 1-48 hours, More preferably, it is 2-24 hours. Furthermore, the polymerization reaction may be performed under normal pressure or under reduced pressure, but it is preferable to perform under normal pressure from the viewpoint of equipment.

上記重合反応で使用される有機溶媒としては、例えば、N−メチルピロリジノン、N−メチル−2−ピロリジノン、N,N−ジメチルアセトアミドおよびメタノール等の極性溶媒やトルエンなどが挙げられる。これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。   Examples of the organic solvent used in the polymerization reaction include polar solvents such as N-methylpyrrolidinone, N-methyl-2-pyrrolidinone, N, N-dimethylacetamide and methanol, and toluene. These organic solvents may be used alone or in the form of a mixture of two or more.

また、有機溶媒におけるペンタフルオロベンゾイルジフェニルエーテル化合物の濃度は、5〜50重量%、好ましくは10〜30重量%である。   The concentration of the pentafluorobenzoyl diphenyl ether compound in the organic solvent is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight.

トルエンや他の同様の溶媒を反応の初期段階に使用する際には、フェノキシド生成の際に副生する水を、重合溶媒に関係なく、トルエンの共沸物として除去できる。   When toluene or other similar solvent is used in the initial stage of the reaction, water produced as a by-product during phenoxide formation can be removed as an azeotrope of toluene regardless of the polymerization solvent.

本発明において使用される塩基性化合物は、重縮合反応によって生成するフッ化水素を捕集することにより重縮合反応を促進するよう作用し、さらに2価のフェノール化合物による重縮合反応の場合には、フェノール化合物をより反応性の高いアニオンに変える作用がある。   The basic compound used in the present invention acts to accelerate the polycondensation reaction by collecting hydrogen fluoride produced by the polycondensation reaction, and in the case of a polycondensation reaction with a divalent phenol compound. , Has the effect of changing the phenol compound to a more reactive anion.

このような塩基性化合物としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸リチウムおよび水酸化カリウムが挙げられる。   Examples of such basic compounds include potassium carbonate, lithium carbonate, and potassium hydroxide.

また、本発明において、塩基性化合物の使用量は、式(IV−2)および(IV−4)の重合体の場合では、使用されるペンタフルオロベンゾイルジフェニルエーテル化合物1モルに対して、0.5〜10モル、好ましくは0.5〜5モルであり、または、式(IV−5)の重合体の場合では、使用されるペンタフルオロベンゾイルジフェニルエーテル化合物1モルに対して、1〜20モル、好ましくは1〜10モルである。   In the present invention, the amount of the basic compound used is 0.5 in the case of the polymers of the formulas (IV-2) and (IV-4) with respect to 1 mol of the pentafluorobenzoyldiphenyl ether compound used. -10 mol, preferably 0.5-5 mol, or in the case of the polymer of formula (IV-5), preferably 1-20 mol, preferably 1-20 mol, relative to 1 mol of the pentafluorobenzoyldiphenyl ether compound used. Is 1 to 10 moles.

本発明において使用される2価のフェノール化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−ビドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−へキサフルオロプロパン(以下、「6FBA」という)、ビスフェノールA(以下、「BA」という)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(以下、「HF」という)、ビスフェノールF(以下、「BF」という)、ハイドロキノン(以下、「HQ」という)およびレゾルシノール(以下、「RS」という)が挙げられる。2価のフェノール化合物の使用量は、4,4’−ビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゾイル)ジフェニルエーテル1モルに対して、0.8〜1.2モル、好ましくは0.9〜1.1モルである。   Examples of the divalent phenol compound used in the present invention include 2,2-bis (4-bidoxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (hereinafter referred to as “6FBA”). ), Bisphenol A (hereinafter referred to as “BA”), 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (hereinafter referred to as “HF”), bisphenol F (hereinafter referred to as “BF”), hydroquinone (hereinafter referred to as “BF”). , “HQ”) and resorcinol (hereinafter referred to as “RS”). The amount of the divalent phenol compound used is 0.8 to 1.2 mol, preferably 0 with respect to 1 mol of 4,4′-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether. .9 to 1.1 moles.

例えば、塩基性化合物の存在下で、有機溶媒中で、4,4’−ビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゾイル)ジフェニルエーテルと、2価のフェノール化合物として6FBAとを反応させることにより、上記式(IV−8)で表される繰り返し単位を含むフッ素化ポリアリールエーテルケトンを生成することができる。   For example, 4,4′-bis (2,3,4,5,6-pentafluorobenzoyl) diphenyl ether is reacted with 6FBA as a divalent phenol compound in an organic solvent in the presence of a basic compound. As a result, a fluorinated polyaryletherketone containing a repeating unit represented by the above formula (IV-8) can be produced.

重合反応終了後は、反応溶液より蒸発等により溶媒の除去を行ない、必要により留出物を洗浄することによって、所望の重合体が得られる。または、反応溶液を重合体の溶解度が低い溶媒中に加えることにより、重合体を固体として沈殿させ、沈殿物を濾過により分離することによって、重合体を得てもよい。   After completion of the polymerization reaction, the solvent is removed from the reaction solution by evaporation or the like, and the distillate is washed as necessary to obtain a desired polymer. Alternatively, the polymer may be obtained by adding the reaction solution to a solvent having low polymer solubility to precipitate the polymer as a solid and separating the precipitate by filtration.

(フッ素化ポリエステルポリエーテル)
フッ素化ポリエステルポリエーテルとしては、以下の式(V)で示される構成単位からなるフッ素化ポリエステルポリエーテルが例示できる。
(Fluorinated polyester polyether)
As a fluorinated polyester polyether, the fluorinated polyester polyether which consists of a structural unit shown by the following formula | equation (V) can be illustrated.

〔式(V)中、m’およびn’は、同一または異なって、ベンゼン環に付加しているフッ素原子の数を表し、1〜4の整数である。R51およびR52は、同一または異なって、炭素数1〜150の2価の有機基を表す。pは、重合度を表す。〕
で表される繰り返し単位を必須とするフッ素化ポリエステルポリエーテルである。
[In Formula (V), m ′ and n ′ are the same or different and represent the number of fluorine atoms added to the benzene ring, and are integers of 1 to 4. R 51 and R 52 are the same or different and represent a divalent organic group having 1 to 150 carbon atoms. p represents the degree of polymerization. ]
Is a fluorinated polyester polyether essentially comprising a repeating unit represented by

本発明において使用するフッ素化ポリエステルポリエーテルは、上記式(V)で表される繰り返し単位を必須とするものである限り、その他の繰り返し単位を含んでいてもよいが、上記式(V)で表される繰り返し単位がフッ素化ポリエステルポリエーテルを構成する繰り返し単位の主成分であることが好ましい。なお、フッ素化ポリエステルポリエーテルにおいては、上記式(V)で表される繰り返し単位の構造は、同一であっても異なっていてもよく、異なる繰り返し単位により構成される場合には、ブロック状、ランダム状等のいずれの形態であってもよい。   The fluorinated polyester polyether used in the present invention may contain other repeating units as long as the repeating unit represented by the above formula (V) is essential, but in the above formula (V), The repeating unit represented is preferably the main component of the repeating unit constituting the fluorinated polyester polyether. In the fluorinated polyester polyether, the structure of the repeating unit represented by the above formula (V) may be the same or different. Any form such as a random shape may be used.

上記式(V)で表される繰り返し単位において、(−O−R52−O−)の部分は、ベンゼン環のエステル結合している炭素に対して、オルト位、メタ位、パラ位のいずれの炭素に結合していてもよいが、オルト位またはパラ位に結合しているものが好ましい。本発明において使用するフッ素化ポリエステルポリエーテルにおいては、フッ素原子を有するベンゼン環は、4つの水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された形態となっており、また、ベンゼン環の水素原子がフッ素原子以外のハロゲン原子や、アルキル鎖を有する置換基等のその他の置換基により置換された形態となっていてもよい。したがって、1つのベンゼン環において水素原子とフッ素原子、および、フッ素原子以外のハロゲン原子や、その他の置換基との合計は4である。 In the repeating unit represented by the above formula (V), the (—O—R 52 —O—) moiety may be any of the ortho, meta, and para positions with respect to the carbon bonded to the ester of the benzene ring. It may be bonded to carbon, but is preferably bonded to the ortho or para position. In the fluorinated polyester polyether used in the present invention, the benzene ring having a fluorine atom has a form in which some or all of the four hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and the hydrogen atoms of the benzene ring May be substituted with other substituents such as a halogen atom other than a fluorine atom or a substituent having an alkyl chain. Therefore, the sum of hydrogen atoms, fluorine atoms, halogen atoms other than fluorine atoms, and other substituents in one benzene ring is 4.

51、R52は、同一または異なって、炭素数1〜150の2価の有機基を表すが、2価の有機基としては、炭素数1〜50の有機基であることが好ましい。より好ましくは、下記式(8−1)〜(8−19)で表される基のいずれかである。 R 51 and R 52 are the same or different and represent a divalent organic group having 1 to 150 carbon atoms, and the divalent organic group is preferably an organic group having 1 to 50 carbon atoms. More preferably, it is any one of groups represented by the following formulas (8-1) to (8-19).

上記式(8−1)〜(8−19)中、Y、Y’、Y、Y’、YおよびYは、同一若しくは異なって、置換基を表し、1つのベンゼン環は、0〜4個のY、Y、YおよびY、0〜3個のY’およびY’を置換基として有する。Y、Y’、Y、Y’、YおよびYで表される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアミノ基、アリールチオ基等が挙げられる。 In the above formulas (8-1) to (8-19), Y 1 , Y 1 ′, Y 2 , Y 2 ′, Y 3 and Y 4 are the same or different and represent a substituent, and represent one benzene ring Has 0-4 Y 1 , Y 2 , Y 3 and Y 4 , 0-3 Y 1 ′ and Y 2 ′ as substituents. Examples of the substituent represented by Y 1 , Y 1 ′, Y 2 , Y 2 ′, Y 3, and Y 4 include a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an alkoxy group, and an alkylamino group. Group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylamino group, arylthio group and the like.

本発明において使用するフッ素化ポリエステルポリエーテルにおいては、上記式(8−1)〜(8−19)で表される基のベンゼン環が置換基を1つ以上有し、その置換基が炭素数1〜30であって、置換基を有していてもよいアルキル基、アルコキシ基等であること、または、ベンゼン環が置換基を有しないことが好ましい。より好ましくは、ベンゼン環は置換基を有しない。すなわち、下記式(9−1)〜(9−19)で表される基であることが好ましい。   In the fluorinated polyester polyether used in the present invention, the benzene ring of the groups represented by the above formulas (8-1) to (8-19) has one or more substituents, and the substituents have carbon atoms. It is 1-30, It is preferable that it is an alkyl group, an alkoxy group, etc. which may have a substituent, or it is preferable that a benzene ring does not have a substituent. More preferably, the benzene ring has no substituent. That is, a group represented by the following formulas (9-1) to (9-19) is preferable.

本発明において使用するフッ素化ポリエステルポリエーテルにおいては、上記式(V)中、R51の構造が上記(9−6)または(9−18)のいずれかであって、かつベンゼン環が置換基を有さないものであることが好ましい。すなわち、フッ素化ポリエステルポリエーテルは、下記式(V−2): In the fluorinated polyester polyether used in the present invention, in the above formula (V), the structure of R 51 is any one of the above (9-6) or (9-18), and the benzene ring is a substituent. It is preferable that it does not have. That is, the fluorinated polyester polyether has the following formula (V-2):

〔式中、m’およびn’は、同一または異なって、ベンゼン環に付加しているフッ素原子の数を表し、1〜4の整数である。R52は、同一または異なって、炭素数1〜150の2価の有機基を表す。pは、重合度を表す。〕
で表される繰り返し単位および/または下記式(V−3):
[Wherein, m ′ and n ′ are the same or different and represent the number of fluorine atoms added to the benzene ring, and are integers of 1 to 4. R 52 is the same or different and represents a divalent organic group having 1 to 150 carbon atoms. p represents the degree of polymerization. ]
And / or the following formula (V-3):

〔式中、m’およびn’は、同一または異なって、ベンゼン環に付加しているフッ素原子の数を表し、1〜4の整数である。R52は、同一または異なって、炭素数1〜150の2価の有機基を表す。pは、重合度を表す。〕
で表される繰り返し単位を必須とするものであることが好ましい。
[Wherein, m ′ and n ′ are the same or different and represent the number of fluorine atoms added to the benzene ring, and are integers of 1 to 4. R 52 is the same or different and represents a divalent organic group having 1 to 150 carbon atoms. p represents the degree of polymerization. ]
It is preferable that the repeating unit represented by is essential.

上記式(V)で表されるフッ素化ポリエステルポリエーテルの製造方法は、特に制限されないが、含フッ素エステル化合物とジヒドロキシ化合物とを重合する工程を含む製造方法が好ましい。また、反応効率の点から、この工程は、塩基性触媒存在下で行われることが好ましい。   Although the manufacturing method in particular of the fluorinated polyester polyether represented by the said Formula (V) is not restrict | limited, The manufacturing method including the process of superposing | polymerizing a fluorine-containing ester compound and a dihydroxy compound is preferable. From the viewpoint of reaction efficiency, this step is preferably performed in the presence of a basic catalyst.

すなわち、上記式(V)で表されるフッ素化ポリエステルポリエーテルは、下記式(V−4):   That is, the fluorinated polyester polyether represented by the above formula (V) is represented by the following formula (V-4):

〔式中、mおよびnは、同一または異なって、ベンゼン環に付加しているフッ素原子の数を表し、1〜5の整数である。R51は、炭素数1〜150の2価の有機基を表す。〕
で表される含フッ素エステル化合物と下記式(V−5):
[Wherein, m and n are the same or different and represent the number of fluorine atoms added to the benzene ring, and are integers of 1 to 5. R 51 represents a divalent organic group having 1 to 150 carbon atoms. ]
And a fluorine-containing ester compound represented by the following formula (V-5):

式中、R52は、炭素数1〜150の2価の有機基を表す。〕
で表されるジヒドロキシ化合物とを塩基性触媒存在下で重合する工程を含む製造方法により製造されることが好ましい。
In the formula, R 52 represents a divalent organic group having 1 to 150 carbon atoms. ]
It is preferable to manufacture by the manufacturing method including the process of superposing | polymerizing in the presence of a basic catalyst with the dihydroxy compound represented by these.

上記式(V−4)で表される含フッ素エステル化合物は、反応性が高いことから、上記製造方法のように、この含フッ素エステル化合物を原料として重合体を製造する場合には、均一系での重合、界面重合等、重合方法を選ばず様々な重合方法を用いることができ、また、従来の含フッ素化合物を用いた重合反応に比べて低温である150℃以下の条件下でも重合することが可能である。   Since the fluorine-containing ester compound represented by the above formula (V-4) has high reactivity, when a polymer is produced using this fluorine-containing ester compound as a raw material as in the above production method, a homogeneous system is used. Various polymerization methods can be used regardless of the polymerization method, such as polymerization in a polymer, interfacial polymerization, etc., and it is also polymerized under conditions of 150 ° C. or lower, which is a lower temperature than conventional polymerization reactions using fluorine-containing compounds. It is possible.

上記製造方法においては、ジヒドロキシ化合物由来の構造(−O−R52−O−)の部分がベンゼン環のエステル基が結合している炭素に対して、オルト位、メタ位、パラ位のいずれの炭素に結合していてもよいが、オルト位またはパラ位に結合したものが好ましい。また、1つのベンゼン環にジヒドロキシ化合物由来の部分が2つ以上結合すると、架橋構造を形成することになる場合があるが、架橋構造を有すると生成する重合体がゲル化することから、架橋構造が少ないものが好ましい。上記製造方法においては、反応温度と反応時間、用いる溶媒や塩基性触媒の種類と濃度、原料の仕込み順序や反応系中の水分量等によって架橋構造の生成しやすさが異なるため、それぞれを最適化することにより、架橋構造の生成を抑制することが可能となる。 In the above production method, the structure of the structure derived from the dihydroxy compound (—O—R 52 —O—) is in any of the ortho, meta, and para positions with respect to the carbon to which the ester group of the benzene ring is bonded. Although it may be bonded to carbon, it is preferably bonded to the ortho or para position. In addition, if two or more parts derived from a dihydroxy compound are bonded to one benzene ring, a crosslinked structure may be formed. If the crosslinked structure has a crosslinked structure, the resulting polymer will gel, Those with less are preferred. In the above production method, the ease of formation of a cross-linked structure differs depending on the reaction temperature and reaction time, the type and concentration of the solvent and basic catalyst used, the raw material charging order, the amount of water in the reaction system, etc. It becomes possible to suppress the formation of a crosslinked structure.

上記製造方法における重縮合反応においては、反応原料の有効利用および生成物の収率の向上の点から、原料として使用されるジヒドロキシ化合物と含フッ素エステル化合物との比率を適宜設定することが好ましく、含フッ素エステル化合物1モルに対して、ジヒドロキシ化合物を0.8〜1.2モル使用することが好ましい。より好ましくは、ジヒドロキシ化合物を0.9〜1.1モル使用することである。   In the polycondensation reaction in the above production method, it is preferable to appropriately set the ratio of the dihydroxy compound used as the raw material and the fluorine-containing ester compound from the viewpoint of effective utilization of the reaction raw material and improvement in the yield of the product, It is preferable to use 0.8 to 1.2 mol of the dihydroxy compound with respect to 1 mol of the fluorinated ester compound. More preferably, 0.9 to 1.1 mol of dihydroxy compound is used.

上記製造方法における重縮合反応の反応温度としては、0〜100℃とすることが好ましく、より好ましくは10〜80℃である。また、反応時間は、1〜40時間とすることが好ましく、より好ましくは1〜30時間である。更に、上記反応は、減圧下、常圧下または加圧下のいずれで行われてもよいが、設備面等を考慮すると、常圧下で反応を行うことが好ましい。   The reaction temperature of the polycondensation reaction in the above production method is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 10 to 80 ° C. The reaction time is preferably 1 to 40 hours, more preferably 1 to 30 hours. Furthermore, the above reaction may be performed under reduced pressure, normal pressure, or increased pressure, but it is preferable to perform the reaction under normal pressure in consideration of equipment and the like.

上記製造方法における重縮合反応においては、含フッ素エステル化合物が溶媒への溶解性に優れていることに起因して様々な溶媒を用いることができ、アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;ニトロベンゼン、ニトロメタン等のニトロ類;アセトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン等のケトン類;クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の炭化水素類;ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジフェニルエーテル、ベンジルエーテル、tert−ブチルエーテル等のエーテル類;蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル等のエステル類;N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルアセトアミド(DMAc)等を用いることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アセトン、アセトニトリル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルエチルケトン(MEK)、N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルアセトアミド(DMAc)が好ましい。溶媒の量としては、上記反応を効率良く進行できる量であればよいが、含フッ素エステル化合物が溶媒中に1〜50質量%となるような量とすることが好ましく、より好ましくは1〜30質量%存在するような量である。   In the polycondensation reaction in the above production method, various solvents can be used because the fluorine-containing ester compound is excellent in solubility in a solvent, and nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; nitrobenzene and nitromethane Nitros such as acetone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, etc .; halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, chloroethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene; hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane; diethyl ether, isopropyl ether, tetrahydrofuran (THF), dioxane, diphenyl ether Ethers such as tellurium, benzyl ether, tert-butyl ether; esters such as methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate; N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), dimethylformamide (DMF) ), Dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylacetamide (DMAc), and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, acetone, acetonitrile, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl ethyl ketone (MEK), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), and dimethylacetamide (DMAc) are preferable. . The amount of the solvent may be an amount that allows the above reaction to proceed efficiently, but is preferably an amount such that the fluorine-containing ester compound is 1 to 50% by mass in the solvent, more preferably 1 to 30%. The amount is such that the mass% is present.

上記製造方法における重縮合反応において用いられる塩基性化合物としては、重縮合反応によって生成するフッ化水素を捕集することにより重縮合反応を促進するよう作用し、更に上述したようなジヒドロキシ化合物をより反応性の高いアニオンに変える作用があるものが好適であり、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、フッ化カリウム、トリブチルアミン、ピリジン、炭酸カリウム、炭酸リチウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン等の1種または2種以上が好適である。このような塩基性化合物の使用量としては、使用される含フッ素エステル化合物1モルに対して、0.5〜20モルが好ましい。より好ましくは0.8〜10モルである。   As the basic compound used in the polycondensation reaction in the above production method, it acts to promote the polycondensation reaction by collecting hydrogen fluoride produced by the polycondensation reaction. Those having an action of changing to a highly reactive anion are suitable, for example, calcium carbonate, calcium hydroxide, potassium fluoride, tributylamine, pyridine, potassium carbonate, lithium carbonate, potassium hydroxide, triethylamine and the like or Two or more are preferred. As the usage-amount of such a basic compound, 0.5-20 mol is preferable with respect to 1 mol of fluorine-containing ester compounds to be used. More preferably, it is 0.8-10 mol.

上記重縮合反応終了後は、蒸発等により反応溶液中の溶媒の除去を行い、必要により留出物を洗浄することによって、上記式(V)で表される繰り返し単位を有するフッ素化ポリエステルポリエーテルが得られることになる。また、反応溶液を重合体の溶解度が低い溶媒中に加えることにより、フッ素化ポリエステルポリエーテルを固体として沈殿させ、沈殿物を濾過により分離することによって得ることもできる。
(フッ素化ポリエーテル)
フッ素化ポリエーテルとしては、以下の式(VI)で示される構成単位からなるフッ素化ポリエーテルが例示できる。
After completion of the polycondensation reaction, the solvent in the reaction solution is removed by evaporation or the like, and the distillate is washed if necessary, whereby a fluorinated polyester polyether having a repeating unit represented by the above formula (V) is obtained. Will be obtained. Alternatively, the fluorinated polyester polyether can be precipitated as a solid by adding the reaction solution in a solvent having a low polymer solubility, and the precipitate can be separated by filtration.
(Fluorinated polyether)
Examples of the fluorinated polyether include fluorinated polyethers composed of structural units represented by the following formula (VI).

〔式(VI)中、R31は、置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルキルアミノ基、置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルキルチオ基、置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリール基、置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリールアミノ基または置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリールチオ基を表し;R61は、2価の有機基を表し;並びにnは重合度を表す。〕
で示されるフッ素化ポリエーテルである。
[In Formula (VI), R 31 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and a substituent. An optionally substituted alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, an optionally substituted alkylthio group having 1 to 12 carbon atoms, and an optionally substituted aryl having 6 to 20 carbon atoms Group, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an arylamino group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a carbon atom which may have a substituent Represents an arylthio group of 6 to 20; R 61 represents a divalent organic group; and n represents a degree of polymerization. ]
It is a fluorinated polyether shown by.

前記式(VI)において、R31は、置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルおよび2−エチルヘキシル、好ましくはメチル、エチル、プロピルおよびブチル;置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、フルフリルオキシおよびアリルオキシ、好ましくはメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシおよびブトキシ;置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルキルアミノ基、例えば、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、プロピルアミノ、n−ブチルアミノ、sec−ブチルアミノおよびtert−ブチルアミノ、好ましくはメチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノおよびジエチルアミノ;置換基を有してもよい炭素原子数1〜12のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオおよびn−ブチルチオ、sec−ブチルチオ、tert−ブチルチオおよびiso−プロピルチオ、好ましくは、メチルチオ、エチルチオおよびプロピルチオ;置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリール基、例えば、フェニル、ベンジル、フェネチル、o−,m−若しくはp−トリル、2,3−若しくは2,4−キシリル、メシチル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、ビフェニリル、ベンズヒドリル、トリチルおよびピレニル、好ましくはフェニル並びにo−,m−およびp−トリル;置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、ベンジルオキシ、ヒドロキシ安息香酸およびそのエステル類(例えば、メチルエステル、エチルエステル、メトキシエチルエステル、エトキシエチルエステル、フルフリルエステルおよびフェニルエステルなど;以下、同様)由来の基、ナフトキシ、o−,m−若しくはp−メチルフェノキシ、o−,m−若しくはp−フェニルフェノキシ、フェニルエチニルフェノキシ、並びにクレソチン酸およびそのエステル類由来の基、好ましくはフェノキシおよびナフトキシ;置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリールアミノ基、例えば、アニリノ、o−,m−若しくはp−トルイジノ、1,2−若しくは1,3−キシリジノ、o−,m−若しくはp−メトキシアニリノ並びにアントラニル酸およびそのエステル類由来の基、好ましくはアニリノおよびo−,m−若しくはp−トルイジノ;または置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリールチオ基、例えば、フェニルチオ、フェニルメタンチオ、o−,m−若しくはp−トリルチオ並びにチオサリチル酸およびそのエステル類由来の基、好ましくはフェニルチオを表す。これらのうち、置換基を有してもよいアリールオキシ基、アリールチオ基およびアリールアミノ基が好ましく、さらに、フェノキシ、フェニルチオおよびアニリノがR31として最も好ましい。 In the formula (VI), R 31 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl. , Pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and 2-ethylhexyl, preferably methyl, ethyl, propyl and butyl; optionally having 1 to 12 carbon atoms Alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, 2-ethylhexyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy, furfuryloxy and allyloxy, preferably Is methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy and butoxy; optionally substituted alkylamino groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methylamino, ethylamino, dimethylamino, diethylamino, propylamino, n-butyl Amino, sec-butylamino and tert-butylamino, preferably methylamino, ethylamino, dimethylamino and diethylamino; optionally substituted alkylthio groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methylthio, ethylthio, propylthio And n-butylthio, sec-butylthio, tert-butylthio and iso-propylthio, preferably methylthio, ethylthio and propylthio; optionally substituted aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl, Phenethyl, o-, m- or p-tolyl, 2,3- or 2,4-xylyl, mesityl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, biphenylyl, benzhydryl, trityl and pyrenyl, preferably phenyl and o-, m- And p-tolyl; an optionally substituted aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, such as phenoxy, benzyloxy, hydroxybenzoic acid and esters thereof (for example, methyl ester, ethyl ester, methoxyethyl ester) , Ethoxyethyl ester, furfuryl ester and phenyl ester; the same shall apply hereinafter), naphthoxy, o-, m- or p-methylphenoxy, o-, m- or p-phenylphenoxy, phenylethynylphenoxy, and Cresotic acid And groups derived from esters thereof, preferably phenoxy and naphthoxy; optionally substituted arylamino groups having 6 to 20 carbon atoms, such as anilino, o-, m- or p-toluidino, 1,2 -Or 1,3-xylidino, o-, m- or p-methoxyanilino and groups derived from anthranilic acid and its esters, preferably anilino and o-, m- or p-toluidino; or having substituents An arylthio group having 6 to 20 carbon atoms which may be represented, for example, phenylthio, phenylmethanethio, o-, m- or p-tolylthio, and a group derived from thiosalicylic acid and its esters, preferably phenylthio. Among these, an aryloxy group, an arylthio group and an arylamino group which may have a substituent are preferable, and phenoxy, phenylthio and anilino are most preferable as R 31 .

また、上記式(VI)において、R31が置換基を有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアミノ基またはアリールチオ基を表す際に使用できる置換基としては、目的物の所望の特性に応じて適宜選択でき、特に制限されるものではないが、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシルおよびドデシル;ハロゲン原子、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素;シアノ基、ニトロ基並びにカルボキシエステル基などが挙げられる。これらのうち、好ましくはメチルおよびカルボキシエステル基である。 In the formula (VI), a substituent that can be used when R 31 represents a substituted alkyl group, alkoxy group, alkylamino group, alkylthio group, aryl group, aryloxy group, arylamino group or arylthio group. Can be appropriately selected according to the desired properties of the target product, and is not particularly limited. For example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl. , Sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl and dodecyl; halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine; cyano group, nitro group and carboxy ester Group and the like. Of these, methyl and carboxyester groups are preferred.

さらに、上記式(VI)において、R61は、2価の有機基を表し、例えば、下記式で示される基が挙げられる。 Further, in the above formula (VI), R 61 represents a divalent organic group, and examples thereof include a group represented by the following formula.

これらのうち、下記式:   Of these, the following formula:

で示される2価の有機基がR61として好ましく、特に下記式: A divalent organic group represented by is preferable as R 61 , and in particular, the following formula:

で示される2価の有機基がR61として好ましい。 Is preferably R 61 .

さらに、上記式(VI)において、nは重合度を表し、具体的には、5〜1000、好ましくは10〜500である。なお、本発明において使用するフッ素化ポリエーテルは、上記式(VI)の構成単位の同一の繰り返し単位からなるものであってもまたは異なる繰り返し単位からなるものであってもよく、後者の場合には、その繰り返し単位はブロック状またはランダム状のいずれでもよい。   Furthermore, in said formula (VI), n represents a polymerization degree, and is specifically 5-1000, Preferably it is 10-500. In addition, the fluorinated polyether used in the present invention may be composed of the same repeating unit of the structural unit of the above formula (VI) or may be composed of different repeating units. The repeating unit may be either a block shape or a random shape.

また、フッ素化ポリエーテルの製造方法については以下に詳述するが、この記載から、式(VI)で示されるフッ素化ポリエーテルの末端は、フッ素原子を含むベンゼン環側がフッ素であり、酸素原子(R61)側が水素原子であると、即ち、式(VI)で示されるフッ素化ポリエーテルは下記式(VI−4): Further, the production method of the fluorinated polyether will be described in detail below. From this description, the terminal of the fluorinated polyether represented by the formula (VI) is fluorine on the benzene ring side containing the fluorine atom, and the oxygen atom. When the (R 61 ) side is a hydrogen atom, that is, the fluorinated polyether represented by the formula (VI) is represented by the following formula (VI-4):

で示されるポリマーであると考えられる。 It is thought that it is a polymer shown by.

フッ素化ポリエーテルは、下記式(VI−2):   The fluorinated polyether has the following formula (VI-2):

で示されるテトラフルオロベンゾニトリル誘導体を、下記式(VI−3): A tetrafluorobenzonitrile derivative represented by the following formula (VI-3):

で示されるジヒドロキシ化合物と塩基性触媒の存在下で重合することによって、製造される。この際、上記式(VI−2)におけるR31および上記式(VI−3)におけるR61の定義は、上記式(VI)におけるR31およびR61の定義と同様である。 It is manufactured by polymerizing in the presence of a basic catalyst and a dihydroxy compound represented by At this time, the definition of R 31 in the above formula (VI-2) and R 61 in the above formula (VI-3) is the same as the definition of R 31 and R 61 in the above formula (VI).

本発明において、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体は、公知の方法によって製造できるが、例えば、式:R31H[式中、R31は上記式(VI)における定義と同様である]で示される化合物を有機溶媒中で塩基性化合物の存在下で2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゾニトリル(本明細書中、「PFBN」とも称する)と反応させることによって得られる。 In the present invention, the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) can be produced by a known method. For example, the formula: R 31 H [wherein R 31 is the same as defined in the above formula (VI). Obtained by reacting with a 2,3,4,5,6-pentafluorobenzonitrile (also referred to herein as “PFBN”) in the presence of a basic compound in an organic solvent. It is done.

上記反応において、式:R31Hで示される化合物およびPFBNは、それぞれ、単一の化合物として使用されてもあるいは2種以上の式:R31Hで示される化合物および/またはPFBNの混合物の形態で使用されてもよいが、精製工程やポリマーの物性などを考慮すると、単一の化合物として使用されることが好ましい。なお、後者の場合には、使用される複数または単一のPFBNのモル数の合計が、複数または単一の式:R31Hで示される化合物のモル数の合計に等しいまたはほぼ等しいことが好ましいが、具体的には、式:R31Hで示される化合物の使用量が、PFBN 1モルに対して、好ましくは0.1〜5モル、より好ましくは0.5〜2モルである。 In the above reaction, the compound represented by the formula: R 31 H and PFBN may be used as a single compound, respectively, or a mixture of two or more compounds represented by the formula: R 31 H and / or PFBN However, in consideration of the purification process and the physical properties of the polymer, it is preferably used as a single compound. In the latter case, the total number of moles of plural or single PFBN used is equal to or substantially equal to the sum of the number of moles of the compound represented by the plural or single formula: R 31 H. Specifically, the amount of the compound represented by the formula: R 31 H is preferably 0.1 to 5 mol, more preferably 0.5 to 2 mol, relative to 1 mol of PFBN.

上記反応において使用できる有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、ニトロメタンおよびメタノール等の極性溶媒;並びにこれらの極性溶媒とトルエンやキシレン等の非極性溶媒との混合溶媒などが挙げられる。これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。また、有機溶媒におけるPFBNの濃度は、1〜40質量%、好ましくは、5〜30質量%である。この際、トルエンや他の同様の溶媒を反応の初期段階に使用する際には、反応中に副生する水を、重合溶媒に関係なく、トルエンの共沸物として除去できる。   Examples of the organic solvent that can be used in the above reaction include polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidinone, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, benzonitrile, nitrobenzene, nitromethane, and methanol; and these polar solvents and toluene, Examples thereof include a mixed solvent with a nonpolar solvent such as xylene. These organic solvents may be used alone or in the form of a mixture of two or more. Moreover, the density | concentration of PFBN in an organic solvent is 1-40 mass%, Preferably, it is 5-30 mass%. In this case, when toluene or other similar solvent is used in the initial stage of the reaction, water produced as a by-product during the reaction can be removed as an azeotrope of toluene regardless of the polymerization solvent.

また、上記反応において使用される塩基性化合物は、反応を促進させるために生成するフッ化水素を捕集するよう作用するものであることが望ましい。このような塩基性化合物としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、フッ化カリウム、トリエチルアミン、トリブチルアミンおよびピリジンなどが挙げられる。この際、塩基性化合物の使用量は、使用されるPFBN 1モルに対して、0.1〜5モル、好ましくは0.5〜2モルである。   Moreover, it is desirable that the basic compound used in the above reaction acts to collect hydrogen fluoride generated to promote the reaction. Examples of such basic compounds include potassium carbonate, calcium carbonate, potassium hydroxide, calcium hydroxide, potassium fluoride, triethylamine, tributylamine, and pyridine. Under the present circumstances, the usage-amount of a basic compound is 0.1-5 mol with respect to 1 mol of PFBN used, Preferably it is 0.5-2 mol.

さらに、上記反応における反応条件は、R1Hで示される化合物とPFBNとの反応が効率よく進行するものであれば特に制限されるものではないが、例えば、反応は、好ましくは反応系を撹拌状態に保ちながら、通常、20〜180℃、好ましくは40〜160℃の温度で行なわれる。また、反応時間は、他の反応条件や使用する原料などにより異なるが、通常、1〜48時間、好ましくは2〜24時間である。さらに、反応は、常圧下または減圧下いずれで行ってもよいが、設備面から、常圧下で行うことが望ましい。このような反応によって得られる生成物は、反応混合物に蒸留水を注加し、ジクロロメタン、ジクロロエタンまたは四塩化炭素等の抽出剤で抽出した後、有機層を抽出物から分離し、抽出剤を留去することにより得られる。さらに、この生成物を、必要であれば、メタノールまたはエタノール等で再結晶化することによって、結晶として得てもよい。   Furthermore, the reaction conditions in the above reaction are not particularly limited as long as the reaction between the compound represented by R1H and PFBN proceeds efficiently. For example, the reaction is preferably performed while the reaction system is in a stirred state. While maintaining, it is usually carried out at a temperature of 20 to 180 ° C, preferably 40 to 160 ° C. Moreover, although reaction time changes with other reaction conditions, the raw material to be used, etc., it is 1-48 hours normally, Preferably it is 2-24 hours. Furthermore, the reaction may be carried out under normal pressure or under reduced pressure, but it is desirable to carry out under normal pressure from the viewpoint of equipment. The product obtained by such a reaction is obtained by adding distilled water to the reaction mixture and extracting with an extractant such as dichloromethane, dichloroethane, or carbon tetrachloride, and then separating the organic layer from the extract and distilling the extractant. It is obtained by leaving. Furthermore, if necessary, this product may be obtained as crystals by recrystallization from methanol or ethanol.

このようにして合成された式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体は、上述したように、さらに式(VI−3)のジヒドロキシ化合物と塩基性触媒の存在下で重合に供されることによって、目的の式(VI)のフッ素化ポリエーテルが製造される。この際、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体は、上記したような抽出、再結晶化、クロマトグラフィーおよび蒸留等の精製工程を経た後使用されてもまたは精製工程を行なわずにそのまま使用してもよいが、次工程の収率などを考慮すると精製された後使用することが好ましい。   The tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) synthesized in this way is further subjected to polymerization in the presence of a dihydroxy compound of the formula (VI-3) and a basic catalyst as described above. To produce the desired fluorinated polyether of formula (VI). At this time, the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) may be used after being subjected to a purification step such as extraction, recrystallization, chromatography and distillation as described above or without performing the purification step. Although it may be used, it is preferably used after purification in consideration of the yield of the next step.

上記反応において使用される式(VI−3)のジヒドロキシ化合物は、目的産物である式(VI)のフッ素化ポリエーテルの構造に従って選択される。好ましく使用される式(VI−3)のジヒドロキシ化合物としては、以下に示されるように、2,2−ビス(4−ビドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−へキサフルオロプロパン(以下、「6FBA」という)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル(以下、「DPE」という)、ハイドロキノン(以下、「HQ」という)、ビスフェノールA(以下、「BA」という)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(以下、「HF」という)、フェノールフタレイン(以下、「PP」という)、9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(以下、「MHF」という)、1,4−ビス(ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(以下、「CHB」という)、および4,4’−ジヒドロキシビフェニル(以下、「BP」という)が挙げられる。   The dihydroxy compound of formula (VI-3) used in the above reaction is selected according to the structure of the fluorinated polyether of formula (VI) which is the target product. As the dihydroxy compound of the formula (VI-3) preferably used, 2,2-bis (4-bidoxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexahexane is used as shown below. Fluoropropane (hereinafter referred to as “6FBA”), 4,4′-dihydroxydiphenyl ether (hereinafter referred to as “DPE”), hydroquinone (hereinafter referred to as “HQ”), bisphenol A (hereinafter referred to as “BA”), 9, 9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (hereinafter referred to as “HF”), phenolphthalein (hereinafter referred to as “PP”), 9,9-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) fluorene (hereinafter referred to as “PP”). "MHF"), 1,4-bis (hydroxyphenyl) cyclohexane (hereinafter referred to as "CHB"), and 4,4'-dihydroxybifu Nil (hereinafter referred to as "BP"), and the like.

上記反応において、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体および式(VI−3)のジヒドロキシ化合物は、それぞれ、単一の化合物として使用されてもあるいは2種以上の式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体および/または式(VI−3)のジヒドロキシ化合物の混合物の形態で使用されてもよいが、精製工程やポリマーの物性などを考慮すると、単一の化合物として使用されることが好ましい。なお、後者の場合には、使用される複数または単一の式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体のモル数の合計が、複数または単一の式(VI−3)のジヒドロキシ化合物のモル数の合計に等しいまたはほぼ等しいことが好ましいが、具体的には、式(VI−3)のジヒドロキシ化合物の使用量は、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体1モルに対して、0.1〜5モル、好ましくは1〜2モルである。   In the above reaction, the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) and the dihydroxy compound of the formula (VI-3) may each be used as a single compound or two or more of the formulas (VI-2) May be used in the form of a mixture of the tetrafluorobenzonitrile derivative and / or the dihydroxy compound of formula (VI-3), but in consideration of the purification process and the physical properties of the polymer, etc. Is preferred. In the latter case, the total number of moles of the plural or single tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) used is that of the dihydroxy compound of the plural or single formula (VI-3). Although it is preferable to be equal to or approximately equal to the total number of moles, specifically, the amount of the dihydroxy compound of the formula (VI-3) used is 1 mol of the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2). 0.1 to 5 mol, preferably 1 to 2 mol.

上記反応は、有機溶剤中で行なわれてまたは無溶剤下で行なわれてもよいが、有機溶剤中に行われることが好ましい。前者の場合、使用できる有機溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、ニトロメタンおよびメタノール等の極性溶媒;並びにこれらの極性溶媒とトルエンやキシレン等の非極性溶媒との混合溶媒などが挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でまたは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。また、有機溶剤における式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体の濃度は、1〜50質量%、好ましくは5〜20質量%である。この際、トルエンや他の同様の溶剤を反応の初期段階に使用する際には、反応中に副生する水を、重合溶剤に関係なく、トルエンの共沸物として除去できる。   The reaction may be performed in an organic solvent or in the absence of a solvent, but is preferably performed in an organic solvent. In the former case, usable organic solvents include, for example, polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidinone, N, N-dimethylacetamide, acetonitrile, benzonitrile, nitrobenzene, nitromethane and methanol; and these polar solvents and toluene And a mixed solvent with a nonpolar solvent such as xylene. These organic solvents may be used alone or in the form of a mixture of two or more. The concentration of the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) in the organic solvent is 1 to 50% by mass, preferably 5 to 20% by mass. In this case, when toluene or other similar solvent is used in the initial stage of the reaction, water produced as a by-product during the reaction can be removed as an azeotrope of toluene regardless of the polymerization solvent.

また、本発明において、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体および式(VI−3)のジヒドロキシ化合物の反応は、塩基性触媒の存在下で行なうことを必須とする。塩基性触媒は、式(VI−3)のジヒドロキシ化合物による重縮合反応を促進するよう、式(VI−3)のジヒドロキシ化合物をより反応性の高いアニオンに変える作用を有するものが好ましく、具体的には、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムまたはフッ化カリウムなどが挙げられる。また、塩基性触媒の使用量は、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体と式(VI−3)のジヒドロキシ化合物との反応が良好に進行できる量であれば特に制限されるものではないが、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体1モルに対して、通常、0.1〜5モル、好ましくは0.5〜2モルである。   In the present invention, the reaction of the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) and the dihydroxy compound of the formula (VI-3) must be carried out in the presence of a basic catalyst. The basic catalyst is preferably one having an action of converting the dihydroxy compound of the formula (VI-3) into a more reactive anion so as to promote the polycondensation reaction with the dihydroxy compound of the formula (VI-3). Examples include potassium carbonate, calcium carbonate, potassium hydroxide, calcium hydroxide, or potassium fluoride. The amount of the basic catalyst used is not particularly limited as long as the reaction between the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) and the dihydroxy compound of the formula (VI-3) can proceed satisfactorily. However, it is usually 0.1 to 5 mol, preferably 0.5 to 2 mol, per 1 mol of the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2).

さらに、上記重合反応における反応条件は、式(VI−2)のテトラフルオロベンゾニトリル誘導体と式(VI−3)のジヒドロキシ化合物との反応が効率よく進行するものであれば特に制限されるものではないが、例えば、重合温度は、好ましくは200℃以下、より好ましくは20〜150℃、最も好ましくは40〜100℃である。このように低温度で反応することで、特別の設備を必要とすることなく、副反応を抑制し、ポリマーのゲル化を防止することができる。また、重合時間は、他の反応条件や使用する原料などにより異なるが、好ましくは、1〜48時間、より好ましくは2〜24時間である。さらに、重合反応は、常圧下または減圧下いずれで行ってもよいが、設備面から、常圧下で行うことが望ましい。   Furthermore, the reaction conditions in the polymerization reaction are not particularly limited as long as the reaction between the tetrafluorobenzonitrile derivative of the formula (VI-2) and the dihydroxy compound of the formula (VI-3) proceeds efficiently. However, for example, the polymerization temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 20 to 150 ° C., and most preferably 40 to 100 ° C. By reacting at such a low temperature, side reactions can be suppressed and gelation of the polymer can be prevented without requiring special equipment. Moreover, although superposition | polymerization time changes with other reaction conditions, the raw material to be used, etc., Preferably it is 1-48 hours, More preferably, it is 2-24 hours. Furthermore, the polymerization reaction may be performed under normal pressure or under reduced pressure, but it is preferable to perform under normal pressure from the viewpoint of equipment.

上記重合反応終了後は、反応溶液より蒸発等により溶媒の除去を行ない、必要により留出物を洗浄することによって、所望のポリマーが得られる。または、反応溶液をポリマーの溶解度が低い溶媒中に加えることにより、ポリマーを固体として沈殿させ、沈殿物を濾過により分離することによって、ポリマーを得てもよい。   After completion of the polymerization reaction, the solvent is removed from the reaction solution by evaporation or the like, and the distillate is washed as necessary to obtain a desired polymer. Alternatively, the polymer may be obtained by adding the reaction solution in a solvent having low polymer solubility to precipitate the polymer as a solid, and separating the precipitate by filtration.

(含フッ素ポリマーの性状)
本発明で用いられる含フッ素ポリマーのフッ素含有量は、例えば1〜60質量%、好ましくは5〜60質量%、より好ましくは10〜60質量%、さらに好ましくは15〜30質量%、特に好ましくは17〜19質量%以下である。なお、上記のフッ素含有量は、実施例に記載の方法により測定できる。
(Properties of fluorine-containing polymer)
The fluorine content of the fluoropolymer used in the present invention is, for example, 1 to 60% by mass, preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, still more preferably 15 to 30% by mass, and particularly preferably. It is 17-19 mass% or less. In addition, said fluorine content can be measured by the method as described in an Example.

基材の細胞培養面は、静的水接触角が75°以上であることが好ましく、より好ましくは80°超、更に好ましくは83°超であり、静的水接触角の上限は、例えば150°未満、好ましくは120°未満である。なお、上記の静的水接触角は、実施例に記載の方法で測定される値である。   The cell culture surface of the substrate preferably has a static water contact angle of 75 ° or more, more preferably more than 80 °, still more preferably more than 83 °, and the upper limit of the static water contact angle is, for example, 150 It is less than °, preferably less than 120 °. In addition, said static water contact angle is a value measured by the method as described in an Example.

本発明で用いられる含フッ素ポリマーとしては、引張弾性率が2GPaを超えるものが好ましい。引張弾性率が1GPa以上の含フッ素ポリマーを用いることにより、ニューロスフィアの保持性が一層向上する。含フッ素ポリマーの引張弾性率は、より好ましくは2GPa超であり、さらに好ましくは2.3GPa以上である。引張弾性率の上限は特に制限されないが、現実的には、例えば6GPa以下であり、好ましくは4GPa以下であり、より好ましくは3.4GPa未満であり、更に好ましくは3GPa以下である。好ましい一実施形態では、引張弾性率が2GPa超3.4GPa未満の含フッ素ポリマーが用いられる。含フッ素ポリマーの引張弾性率は、任意の手段により制御することができる。例えば、ポリマー主鎖にエーテル結合が多く存在すると、柔軟な構造になり得る。したがって、材料の選択や重合度を低くするなどの手法により、ポリマー1分子当たりの、エーテル結合等の分子に柔軟性を与える基の数を少なくすることで、引張弾性率を高くすることができる。あるいは、例えば含フッ素ポリイミドであれば、イミド化反応の条件(例えば、焼成温度を高くすることにより、引張弾性率を高くすることができる。)を適宜設定することにより引張弾性率を制御することができる。なお、上記の引張弾性率は、実施例に記載の方法で測定される値である。   As the fluorine-containing polymer used in the present invention, those having a tensile elastic modulus exceeding 2 GPa are preferable. By using a fluorine-containing polymer having a tensile elastic modulus of 1 GPa or more, the retention of neurospheres is further improved. The tensile modulus of the fluorinated polymer is more preferably more than 2 GPa, still more preferably 2.3 GPa or more. The upper limit of the tensile elastic modulus is not particularly limited, but actually, for example, it is 6 GPa or less, preferably 4 GPa or less, more preferably less than 3.4 GPa, and further preferably 3 GPa or less. In a preferred embodiment, a fluoropolymer having a tensile modulus of more than 2 GPa and less than 3.4 GPa is used. The tensile elastic modulus of the fluoropolymer can be controlled by any means. For example, when there are many ether bonds in the polymer main chain, a flexible structure can be obtained. Therefore, the tensile elastic modulus can be increased by reducing the number of groups that give flexibility to molecules such as ether bonds per molecule of the polymer by a method such as selecting a material or lowering the degree of polymerization. . Alternatively, for example, in the case of fluorine-containing polyimide, the tensile elastic modulus is controlled by appropriately setting the conditions for the imidization reaction (for example, the tensile elastic modulus can be increased by increasing the firing temperature). Can do. In addition, said tensile elasticity modulus is a value measured by the method as described in an Example.

含フッ素ポリマーの重量平均分子量は、例えば、5,000〜2,000,000、好ましくは8,000〜1,000,000であり、より好ましくは10,000〜500,000であり、更に好ましくは100,000以上300,000未満である。なお、本明細書において、ポリマーの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定された値である。   The weight average molecular weight of the fluorine-containing polymer is, for example, 5,000 to 2,000,000, preferably 8,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 500,000, and still more preferably. Is 100,000 or more and less than 300,000. In addition, in this specification, the weight average molecular weight of a polymer is the value measured by the method as described in an Example.

培養に用いる培養容器は、細胞接着面が含フッ素ポリマー基材により構成されるものであれば特に制限されない。細胞培養用容器は、含フッ素ポリマー基材と他の部材とが組み合わされて構成されていてもよいし、含フッ素ポリマー基材と他の部材とが一体化されて構成されていてもよいし、含フッ素ポリマー基材のみにより構成されていてもよい。含フッ素ポリマー基材がフィルム状等の柔軟な基材である場合は、剛性を有する適当な支持部材と組みあわせて形成してもよい。支持部材を構成する材料としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、硼硅酸ガラスなどの無機ガラス;カーボン;シリコン等の金属;ポリエチレン、ポリプロピレン、環状オレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂;ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂;エポキシ樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ポリカーボネート樹脂、ビニルエーテル、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリアリールエーテル、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアリールエーテルケトン、フェノール樹脂、ポリエーテルニトリル(PEN)、石英等が例示できる。細胞培養用容器は、細胞接着面が含フッ素ポリマー基材を備えていればよく、全体としてどのような形状であってもよい。例えば、シングル若しくはマルチウェルプレートなどの培養用のプレート、シャーレ、ディッシュ、フラスコ、またはバッグ等の各種容器の形状であることができる。細胞培養用容器はまた、大量培養装置や潅流培養装置などの培養装置における細胞培養用容器の形態であってもよい。   The culture vessel used for culture is not particularly limited as long as the cell adhesion surface is composed of a fluoropolymer substrate. The cell culture vessel may be configured by combining a fluoropolymer base material and another member, or may be configured by integrating the fluoropolymer base material and another member. Further, it may be composed of only a fluoropolymer substrate. When the fluorine-containing polymer substrate is a flexible substrate such as a film, it may be formed in combination with an appropriate support member having rigidity. Examples of the material constituting the supporting member include inorganic glass such as soda glass, alkali-free glass, and borosilicate glass; carbon; metal such as silicon; polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, and cyclic olefin; polyethylene terephthalate (PET) Polyester resins such as polymethyl methacrylate; epoxy resins; polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene resins, polyvinyl acetate, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resins, polycarbonate resins, vinyl ethers, polyacetals, Polyphenylene ether (PPE), polyaryl ether, polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), polyaryl ether ketone, phenol resin Polyether nitrile (PEN), silica and the like. The cell culture container may have any shape as a whole as long as the cell adhesion surface includes a fluoropolymer substrate. For example, it can be in the form of various plates such as plates for culture such as single or multiwell plates, petri dishes, dishes, flasks, or bags. The cell culture container may also be in the form of a cell culture container in a culture apparatus such as a mass culture apparatus or a perfusion culture apparatus.

(神経幹細胞)
本明細書において、神経幹細胞とは、神経細胞およびグリア細胞(例えば、アストロサイト、オリゴデンドロサイトなど)への分化能を有し、増殖能(自己複製能力)を有する細胞である。神経幹細胞が由来する生物種は特に制限されず、ヒトおよび非ヒト動物由来の各種細胞を用いることができる。細胞が由来する生物種としては、例えば、ヒト、アカゲザル、ミドリザル、カニクイザル、チンパンジー、タマリンおよびマーモセット等の霊長類、マウス、ラット、ハムスターおよびモルモット等の齧歯類、イヌ、ネコ、ウサギ、ブタ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、ウマ、ニワトリ、ウズラ、ミンク、ツパイ、アフリカツメガエル、ならびにゼブラフィッシュ等が例示できる。神経幹細胞はまた、生体から採取したものであってもよく、あるいは全能性細胞、または人工多能性幹細胞(Induced pluripotent stem cells:iPS細胞)もしくは胚性幹細胞(Embryonic stem cells:ES細胞)等の多能性細胞を国際公開第2011/108766号等に記載の手法により神経幹細胞に分化誘導したものであってもよい。全能性細胞や多能性細胞の神経幹細胞への分化誘導を、本発明に係る含フッ素ポリマー基材上で行ってもよい。
(Neural stem cells)
In this specification, a neural stem cell is a cell that has the ability to differentiate into nerve cells and glial cells (for example, astrocytes, oligodendrocytes, etc.) and proliferate (self-replicating ability). The biological species from which the neural stem cells are derived is not particularly limited, and various cells derived from humans and non-human animals can be used. Examples of the biological species from which the cells are derived include, for example, primates such as humans, rhesus monkeys, green monkeys, cynomolgus monkeys, chimpanzees, tamarins and marmosets, rodents such as mice, rats, hamsters and guinea pigs, dogs, cats, rabbits, pigs, Examples include cows, goats, sheep, horses, chickens, quails, minks, pineapples, Xenopus laevis, and zebrafish. Neural stem cells may also be collected from living organisms, or totipotent cells, or induced pluripotent stem cells (iPS cells) or embryonic stem cells (ES cells), etc. Pluripotent cells may be induced to differentiate into neural stem cells by the method described in International Publication No. 2011/108766. Differentiation induction of totipotent cells or pluripotent cells into neural stem cells may be performed on the fluoropolymer substrate according to the present invention.

神経幹細胞を生体組織から回収して用いる場合、その由来する組織も特に限定されず、中枢神経系組織および抹消神経系組織のいずれであってもよいが、例えば脳由来の神経幹細胞が好適に用いられうる。   When neural stem cells are collected from a living tissue and used, the tissue from which the stem cells are derived is not particularly limited and may be either a central nervous system tissue or a peripheral nervous system tissue. For example, neural stem cells derived from the brain are preferably used. Can be.

本明細書において、ニューロスフィアとは、神経幹細胞を含む細胞凝集塊である。形成されるニューロスフィアの大きさ(分化誘導前のニューロスフィアの大きさ)は、例えば直径が10〜1000μm、好ましくは50〜500μm、より好ましくは100〜200μmである。なお、上記のニューロスフィアの大きさは、光学顕微鏡にて観察した10個以上のニューロスフィアについての平均値である。   In this specification, a neurosphere is a cell aggregate containing neural stem cells. The size of the neurosphere formed (the size of the neurosphere before differentiation induction) is, for example, 10 to 1000 μm in diameter, preferably 50 to 500 μm, and more preferably 100 to 200 μm. In addition, said magnitude | size of neurosphere is an average value about ten or more neurospheres observed with the optical microscope.

従来の浮遊培養にてニューロスフィアを形成した場合、培地中を漂うニューロスフィア同士の会合により、過剰に大きなニューロスフィアが形成される場合があった。この場合、ニューロスフィア中央部に存在する細胞が壊死するおそれがある。このため、過剰に大きなニューロスフィアが形成されることを防止するためには、従来は直径400μm程度の微小なウェル内で浮遊培養を行うなどの対応がとられてきた。一方、本発明によれば、ニューロスフィアが基材に保持されているため、浮遊によるニューロスフィア同士の会合が効果的に抑制され得る。これにより、微小なウェル内での培養のような操作性に劣る手段を必要とせずとも、ニューロスフィアが過剰に大きくなることを有効に防止し得る。   When neurospheres are formed by conventional suspension culture, excessively large neurospheres may be formed due to the association of the neurospheres floating in the medium. In this case, there exists a possibility that the cell which exists in the neurosphere center part may be necrotized. For this reason, in order to prevent the formation of excessively large neurospheres, conventionally, measures such as suspension culture in a minute well having a diameter of about 400 μm have been taken. On the other hand, according to the present invention, since the neurospheres are held on the base material, the association of the neurospheres due to floating can be effectively suppressed. Thereby, it is possible to effectively prevent the neurosphere from becoming excessively large without requiring a means having poor operability such as culturing in a minute well.

なお、本発明においては、少なくとも神経幹細胞を含む細胞を含フッ素ポリマー基材上で培養すればよい。すなわち、本発明の目的効果が阻害されない程度において、ニューロスフィアにおける神経幹細胞以外の他の細胞(例えば、神経前駆細胞やグリア芽細胞等)の存在は許容される。本発明においては、神経幹細胞を、神経幹細胞以外の細胞(例えば、iPS細胞やES細胞のような多能性細胞;間葉系幹細胞、造血幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞等の多分化能を有する細胞;各種前駆細胞および幹細胞を含む、脂肪細胞、肝細胞、腎細胞、膵臓細胞、乳腺細胞、内皮細胞、上皮細胞、平滑筋細胞、筋芽細胞、心筋細胞、樹状細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞、線維芽細胞、各種血液系細胞、網膜細胞、角膜由来細胞、生殖腺由来細胞、各種線細胞;各種癌細胞など)の存在下でニューロスフィアの形成を行ってもよい。神経幹細胞以外の他の細胞は、神経幹細胞と同一の組織に由来するものであってもよく、他の組織に由来するものであってもよい。   In the present invention, cells containing at least neural stem cells may be cultured on a fluoropolymer substrate. That is, the presence of cells other than neural stem cells (for example, neural progenitor cells, glioblasts, etc.) in the neurosphere is allowed to the extent that the objective effect of the present invention is not inhibited. In the present invention, neural stem cells are cells other than neural stem cells (for example, pluripotent cells such as iPS cells and ES cells; mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells, hepatic stem cells, pancreatic stem cells, etc.) Cells: Adipocytes, hepatocytes, kidney cells, pancreas cells, mammary cells, endothelial cells, epithelial cells, smooth muscle cells, myoblasts, cardiomyocytes, dendritic cells, chondrocytes, bone, including various progenitor cells and stem cells Neurosphere formation in the presence of blast cells, osteoclasts, bone cells, fibroblasts, various blood cells, retinal cells, corneal cells, gonad cells, various line cells, various cancer cells, etc.) Also good. The cells other than the neural stem cells may be derived from the same tissue as the neural stem cells or may be derived from other tissues.

神経幹細胞の培養に用いる基礎培地としては、神経幹細胞の培養に通常用いられる従来公知のものが採用でき、特に制限されるものではない。例えば、基礎培地としては、イーグル最小必須培地(E−MEM)、ダルベッコ改変イーグル培地(D−MEM)、α−MEM、グラスゴーMEM(G−MEM)、IMDM、RPMI1640、HAM’sF−10培地(F−10)、HAM’sF−12培地(F−12)、MCDB培地、ウィリアムス培地E、Neurobasal培地、Neural Progenitor Basal培地、NS−A培地等が挙げられる。基礎培地として、例えばD−MEM/F−12のような、上記培地を任意の割合で混合した混合培地を用いてもよい。さらに、必要に応じて、成長因子、抗生物質、脂質、ホルモン(例えば、インスリン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、β−エストラジオール、プロゲステロン等)、鉄源(例えば、トランスフェリン等)、有機酸(例えば、ピルビン酸等)、アミノ酸(例えば、L−グルタミン酸、非必須アミノ酸等)、糖(例えば、グルコース、ヘパリン等)、ビタミン(例えば、アスコルビン酸、ビオチン等)、塩類(例えば、亜セレン酸ナトリウム等)、還元剤(例えば、2−メルカプトエタノール等)、エタノールアミン、血清蛋白質(例えば、アルブミン等)、緩衝剤(例えば、HEPES等)、細胞培養用各種サプリメント(例えば、N2−サプリメント、ITS−サプリメント、GlutaMAX−Iサプリメント等)、BMP阻害剤(例えば、Noggin等)などの添加剤を添加した培地を使用してもよい。   As a basal medium used for culturing neural stem cells, a conventionally known medium usually used for culturing neural stem cells can be adopted, and is not particularly limited. For example, as a basal medium, Eagle minimum essential medium (E-MEM), Dulbecco's modified Eagle medium (D-MEM), α-MEM, Glasgow MEM (G-MEM), IMDM, RPMI 1640, HAM'sF-10 medium ( F-10), HAM'sF-12 medium (F-12), MCDB medium, Williams medium E, Neurobasal medium, Neural Progenitor Basal medium, NS-A medium and the like. As the basal medium, a mixed medium in which the above medium is mixed at an arbitrary ratio, such as D-MEM / F-12, may be used. Furthermore, as necessary, growth factors, antibiotics, lipids, hormones (eg, insulin, dexamethasone, hydrocortisone, β-estradiol, progesterone, etc.), iron sources (eg, transferrin, etc.), organic acids (eg, pyruvate, etc.) ), Amino acids (eg, L-glutamic acid, non-essential amino acids, etc.), sugars (eg, glucose, heparin, etc.), vitamins (eg, ascorbic acid, biotin, etc.), salts (eg, sodium selenite, etc.), reducing agents (For example, 2-mercaptoethanol), ethanolamine, serum protein (for example, albumin), buffer (for example, HEPES), various supplements for cell culture (for example, N2-supplement, ITS-supplement, GlutaMAX-I) Supplements), BMP inhibitors ( In example it may be used medium supplemented with additives such as Noggin, etc.).

培地に添加する成長因子としては、神経幹細胞の増殖を促進し、分化を誘導しない濃度での使用が可能なものであれば特に限定されない。細胞増殖性の観点から、神経幹細胞の培養を、EGF(上皮成長因子)、bFGF(塩基性線維芽細胞増殖因子)、HGF(肝細胞増殖因子)、およびLIF(白血病阻止因子)からなる群から選択される成長因子の1つ以上の存在下で行うことが好ましい。これらの成長因子の添加量は細胞密度等により適宜調整すればよいが、例えば、培地中、各成長因子の濃度が1〜100ng/mlであり、好ましくは10〜40ng/mlである。   The growth factor added to the medium is not particularly limited as long as it can be used at a concentration that promotes proliferation of neural stem cells and does not induce differentiation. From the viewpoint of cell proliferation, neural stem cells are cultured from the group consisting of EGF (epidermal growth factor), bFGF (basic fibroblast growth factor), HGF (hepatocyte growth factor), and LIF (leukemia inhibitory factor). It is preferably performed in the presence of one or more selected growth factors. The addition amount of these growth factors may be appropriately adjusted depending on the cell density or the like. For example, the concentration of each growth factor in the medium is 1 to 100 ng / ml, preferably 10 to 40 ng / ml.

本発明では、分化誘導が効果的に抑制されるという観点から、神経幹細胞の培養を、無血清培地で行うことが好ましい。本明細書において無血清培地とは、無調整または未精製の血清を含まない基礎培地を意味し、精製された血液由来成分や動物組織由来成分(例えば、成長因子)が混入している培地は無血清培地に該当するものとする。特に、増殖性の観点から、神経幹細胞の培養に用いる培地は、N2−サプリメント(Bottenstein, J. et al.: Methods Enzymol., 58,94(1979))を含む無血清培地であることが好ましい。   In the present invention, from the viewpoint that differentiation induction is effectively suppressed, neural stem cells are preferably cultured in a serum-free medium. In this specification, the serum-free medium means a basal medium that does not contain unconditioned or unpurified serum, and a medium that contains purified blood-derived components or animal tissue-derived components (for example, growth factors) Corresponds to serum-free medium. In particular, from the viewpoint of proliferation, the medium used for the culture of neural stem cells is preferably a serum-free medium containing N2-supplement (Bottensin, J. et al .: Methods Enzymol., 58, 94 (1979)). .

以下、一具体例として、神経幹細胞の培養に用いる好適な培地の組成を示す:
D−MEM/F−12混合培地
10〜40ng/ml EGF
10〜40ng/ml bFGF
1〜50μg/ml ヘパリン
0.5〜4%(v/v) N−2サプリメント。
Hereinafter, as one specific example, the composition of a suitable medium used for culturing neural stem cells is shown:
D-MEM / F-12 mixed medium 10-40 ng / ml EGF
10-40 ng / ml bFGF
1-50 μg / ml heparin 0.5-4% (v / v) N-2 supplement.

含フッ素ポリマー基材上での神経幹細胞の培養開始時の細胞密度(神経幹細胞およびその他の細胞を含む細胞全体の密度)は、例えば1×10〜1×10細胞/cmであり、好ましくは1×10〜5×10細胞/cmである。 The cell density at the start of culture of neural stem cells on the fluoropolymer substrate (density of whole cells including neural stem cells and other cells) is, for example, 1 × 10 2 to 1 × 10 6 cells / cm 2 , It is preferably 1 × 10 3 to 5 × 10 5 cells / cm 2 .

培養条件も特に制限されず、本技術分野において通常用いられる条件にて行う。例えば、培養条件は、1〜10%(v/v)、好ましくは約5%(v/v)のCO雰囲気下、25〜40℃程度、好ましくは32〜38℃で、所望のサイズのニューロスフィアが形成されるまで(例えば、3〜15日程度)行う。培地は、2〜5日一度のペースで交換することが好ましい。培地交換は全量交換でもよいし、部分的な交換(例えば、半量交換)でもよい。 The culture conditions are not particularly limited, and the conditions are those usually used in this technical field. For example, the culture conditions are 1 to 10% (v / v), preferably about 5% (v / v) in a CO 2 atmosphere at about 25 to 40 ° C., preferably 32 to 38 ° C. This is performed until neurospheres are formed (for example, about 3 to 15 days). It is preferable to change the medium at a pace of 2 to 5 days. The medium exchange may be a full exchange or a partial exchange (for example, a half exchange).

形成された細胞凝集塊中に未分化の神経幹細胞が存在することは、神経幹細胞の遺伝子やタンパク質の分子マーカーの発現によって確認することができる。かような神経幹細胞の分子マーカーとしては、従来公知のものを使用することができ、例えば、ネスチン等の中間径フィラメントなどの分子マーカーを、必要に応じて複数組み合わせて測定すればよい。分子マーカーの測定は、遺伝子であればPCR(例えば、定量PCR)やノーザンブロッティング等、タンパク質であればELISA法や免疫染色法等、従来公知の手段で行えばよい。   Presence of undifferentiated neural stem cells in the formed cell aggregate can be confirmed by expression of a neural stem cell gene or protein molecular marker. As such a neural stem cell molecular marker, a conventionally known one can be used. For example, a plurality of molecular markers such as an intermediate filament such as nestin may be measured in combination as necessary. The molecular marker may be measured by a conventionally known means such as PCR (for example, quantitative PCR) or Northern blotting if it is a gene, or ELISA or immunostaining if it is a protein.

<ニューロスフェロイドの形成方法>
本発明の一側面では、上記の神経幹細胞の培養方法によりニューロスフィアを形成すること、および前記基材に前記ニューロスフィアを保持した状態で、前記神経幹細胞の分化を誘導すること、を含むニューロスフェロイドの形成方法が提供される。ニューロスフィアの形成を介してニューロスフェロイドを形成することにより、任意の大きさ、形状で三次元的なネットワークが形成されたニューロスフェロイドとすることができる。特に、含フッ素ポリマー上に保持したニューロスフィアに対して誘導剤を用いた誘導処理を行うと、誘導剤に対して細胞が高感度に応答し、分化が強く誘導されうる。
<Method of forming neurospheroid>
In one aspect of the present invention, the neurospheroid includes: forming neurospheres by the neural stem cell culture method described above; and inducing differentiation of the neural stem cells in a state where the neurospheres are retained on the base material. A forming method is provided. By forming a neurospheroid through the formation of neurospheres, a neurospheroid in which a three-dimensional network is formed in an arbitrary size and shape can be obtained. In particular, when an induction treatment using an inducer is performed on neurospheres retained on a fluoropolymer, cells respond to the inducer with high sensitivity and differentiation can be strongly induced.

なお、ニューロスフェロイドとは、神経細胞、グリア細胞(例えば、アストロサイト、オリゴデンドロサイトなど)および/またはこれらの前駆細胞を含む、複数の細胞によって形成される凝集塊である。ニューロスフェロイドは神経幹細胞のような未分化細胞や、神経系以外の組織の細胞(例えば、iPS細胞やES細胞のような多能性細胞;間葉系幹細胞、造血幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞等の多分化能を有する細胞;各種前駆細胞および幹細胞を含む、脂肪細胞、肝細胞、腎細胞、膵臓細胞、乳腺細胞、内皮細胞、上皮細胞、平滑筋細胞、筋芽細胞、心筋細胞、樹状細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞、線維芽細胞、各種血液系細胞、網膜細胞、角膜由来細胞、生殖腺由来細胞、各種線細胞;各種癌細胞等の細胞等)を含んでいてもよい。ニューロスフェロイドは神経細胞およびグリア細胞のいずれを含んでいてもよく、両者を含んでいてもよい。一実施形態では神経細胞を含むニューロスフェロイドが提供され、別の実施形態ではグリア細胞を含むニューロスフェロイドが提供される。ニューロスフェロイドの形状や大きさは特に制限されず、用途や使用目的等に応じて適宜設定できるが、例えば直径(神経突起を含まない)が10〜1000μm、好ましくは50〜500μm、より好ましくは100〜200μmである。なお、上記のニューロスフェロイドの大きさは、光学顕微鏡にて観察した10個以上のニューロスフェロイドについての平均値である。   The neuropheroid is an aggregate formed by a plurality of cells including nerve cells, glial cells (for example, astrocytes, oligodendrocytes, etc.) and / or their precursor cells. Neurospheroids are undifferentiated cells such as neural stem cells, cells of tissues other than the nervous system (for example, pluripotent cells such as iPS cells and ES cells; mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells, hepatic stem cells, pancreatic stem cells, etc. Multipotent cells: including various progenitor cells and stem cells, adipocytes, hepatocytes, kidney cells, pancreatic cells, mammary cells, endothelial cells, epithelial cells, smooth muscle cells, myoblasts, cardiomyocytes, dendrites Cells, chondrocytes, osteoblasts, osteoclasts, bone cells, fibroblasts, various blood cells, retinal cells, cornea-derived cells, gonad-derived cells, various line cells; various cancer cells, etc.) You may go out. The neuropheroid may contain any of nerve cells and glial cells, and may contain both. In one embodiment, neurospheroids comprising neural cells are provided, and in another embodiment, neurospheroids comprising glial cells are provided. The shape and size of the neuropheroid are not particularly limited, and can be appropriately set according to the use and purpose of use. For example, the diameter (excluding neurites) is 10 to 1000 μm, preferably 50 to 500 μm, more preferably 100. ~ 200 μm. In addition, the magnitude | size of said neuro spheroid is an average value about ten or more neuro spheroids observed with the optical microscope.

神経幹細胞の分化誘導は、通常、誘導剤(分化誘導剤)を含む培地での培養によって行う。誘導剤を適宜選択することにより、所望の細胞を高い選択性で得ることが可能である。神経幹細胞の分化誘導に用いる基礎培地は、特に制限されるものではないが、例えばイーグル細小必須培地(E−MEM)、ダルベッコ改変イーグル培地(D−MEM)、α−MEM、グラスゴーMEM(G−MEM)、IMDM、RPMI1640、HAM’sF−10培地(F−10)、HAM’sF−12培地(F−12)、MCDB培地、ウィリアムス培地E、Neurobasal培地、Neural Progenitor Basal培地、NS−A培地等が挙げられる。基礎培地として、例えばD−MEM/F−12のような、上記培地を任意の割合で混合した混合培地を用いてもよい。さらに、必要に応じて、成長因子(例えば、EGF、FGF(例えば、bFGF)、IGF、HGF、TGF−β等)、抗生物質、脂質、ホルモン(例えば、インスリン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、β−エストラジオール、プロゲステロン等)、鉄源(例えば、トランスフェリン等)、有機酸(例えば、ピルビン酸等)、アミノ酸(例えば、L−グルタミン酸、非必須アミノ酸等)、糖(例えば、グルコース、ヘパリン等)、ビタミン(例えば、アスコルビン酸、ビオチン等)、塩類(例えば、亜セレン酸ナトリウム等)、還元剤(例えば、2−メルカプトエタノール等)、エタノールアミン、血清蛋白質(例えば、アルブミン等)、緩衝剤(例えば、HEPES等)、細胞培養用各種サプリメント(例えば、N2−サプリメント、ITS−サプリメント、GlutaMAX−Iサプリメント等)などの添加剤を添加した培地を使用してもよい。   Differentiation induction of neural stem cells is usually performed by culturing in a medium containing an inducer (differentiation inducer). By appropriately selecting the inducer, it is possible to obtain desired cells with high selectivity. The basal medium used for inducing differentiation of neural stem cells is not particularly limited. For example, Eagle small essential medium (E-MEM), Dulbecco's modified Eagle medium (D-MEM), α-MEM, Glasgow MEM (G- MEM), IMDM, RPMI 1640, HAM'sF-10 medium (F-10), HAM'sF-12 medium (F-12), MCDB medium, Williams medium E, Neurobasal medium, Neural Progenitor Basal medium, NS-A medium Etc. As the basal medium, a mixed medium in which the above medium is mixed at an arbitrary ratio, such as D-MEM / F-12, may be used. Further, as necessary, growth factors (eg, EGF, FGF (eg, bFGF), IGF, HGF, TGF-β, etc.), antibiotics, lipids, hormones (eg, insulin, dexamethasone, hydrocortisone, β-estradiol, Progesterone etc.), iron sources (eg transferrin etc.), organic acids (eg pyruvic acid etc.), amino acids (eg L-glutamic acid, non-essential amino acids etc.), sugars (eg glucose, heparin etc.), vitamins (eg , Ascorbic acid, biotin, etc.), salts (eg, sodium selenite, etc.), reducing agents (eg, 2-mercaptoethanol, etc.), ethanolamine, serum proteins (eg, albumin, etc.), buffers (eg, HEPES, etc.) ), Various cell culture supplements (eg, N2-supplements, Media supplemented with additives such as ITS-supplements, GlutaMAX-I supplements, etc.) may be used.

誘導剤(分化誘導剤)としては、従来公知のものを適宜選択して用いることができる。より具体的には、神経幹細胞の分化誘導を、例えば、血清(例えば、ウシ胎児血清、仔ウシ血清、ウマ血清、ブタ血清、ヤギ血清、ヒツジ血清、ウサギ血清、イヌ血清のような動物血清)、B27−サプリメント、SM−Neuronalサプリメント、レチノイン酸およびその誘導体(例えば、レチノイン酸、レチノール、レチナール、3−デヒドロレチノイン酸、3−デヒドロレチノール、3−デヒドロレチナール、AM580(4−[[(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチル−2−ナフタレニル)カルボニル]アミノ]−安息香酸)、TTNPB(4−[(1E)−2−(5,6,7,8−テトラヒドロ−5,5,8,8−テトラメチル−2−ナフタレニル)−1−プロペン−1−イル]−安息香酸)、パルミチン酸レチノール等)、NGF(神経成長因子)、LIF(白血病阻止因子)、GDNF(グリア細胞由来神経栄養因子)、CNTF(毛様体神経栄養因子)、BDNF(脳由来神経栄養因子)、NT−3(ニューロトロフィン−3)、BMP2(骨形成タンパク質−2)、BMP4(骨形成タンパク質−4)、ならびにSHH(ソニック・ヘッジホッグ)からなる群から選択される1種以上を含む培地での培養によって行う。誘導剤(分化誘導剤)は1種を単独でまたは2種以上を混合して用いてもよく、分化の進行程度に応じて組成を適宜変更してもよい。神経細胞への分化誘導方法としては、神経幹細胞の分化誘導をB27−サプリメント(Brewer, G.J. et al.: J. Neurosci. Res., 35,567(1993))を含む培地での培養によって行うことがより好ましく、B27−サプリメントを含むNeurobasal培地培地での培養によって行うことが更に好ましい。詳細なメカニズムは不明であるものの、含フッ素ポリマーを基材として用いた場合、浮遊培養の場合と比べて誘導剤による分化シグナルの応答性が向上し、特にB27−サプリメントを用いることで、分化シグナルの応答性が特に顕著に向上する。B27−サプリメントの添加量は、培地中、例えば1〜4%(v/v)である。   As the inducer (differentiation inducer), conventionally known ones can be appropriately selected and used. More specifically, neural stem cell differentiation is induced by, for example, serum (eg, animal serum such as fetal bovine serum, calf serum, horse serum, pig serum, goat serum, sheep serum, rabbit serum, dog serum). , B27-supplement, SM-Neuronal supplement, retinoic acid and its derivatives (eg, retinoic acid, retinol, retinal, 3-dehydroretinoic acid, 3-dehydroretinol, 3-dehydroretinal, AM580 (4-[[((5 6,7,8-tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl) carbonyl] amino] -benzoic acid), TTNPB (4-[(1E) -2- (5,6,7, 8-tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl) -1-propen-1-yl] -benzoic acid), Retinol mycinate, etc.), NGF (nerve growth factor), LIF (leukemia inhibitory factor), GDNF (glial cell-derived neurotrophic factor), CNTF (ciliary neurotrophic factor), BDNF (brain-derived neurotrophic factor), NT -3 (neurotrophin-3), BMP2 (bone morphogenetic protein-2), BMP4 (bone morphogenetic protein-4), and a medium containing one or more selected from the group consisting of SHH (sonic hedgehog) By culturing. One inducer (differentiation inducer) may be used alone, or two or more inducers may be used in combination, and the composition may be appropriately changed according to the degree of differentiation. As a method for inducing differentiation into nerve cells, differentiation induction of neural stem cells is carried out in a medium containing B27-supplement (Brewer, GJ et al .: J. Neurosci. Res., 35, 567 (1993)). More preferably, it is more preferably carried out by culturing in a Neurobasal medium containing B27-supplement. Although the detailed mechanism is unknown, when a fluorine-containing polymer is used as a base material, the responsiveness of the differentiation signal by the inducing agent is improved as compared with the suspension culture. In particular, by using the B27 supplement, the differentiation signal In particular, the responsiveness is significantly improved. The addition amount of B27-supplement is, for example, 1 to 4% (v / v) in the medium.

培養条件も特に制限されず、本技術分野において通常用いられる条件にて行う。例えば、培養条件は、1〜10%(v/v)、好ましくは約5%(v/v)のCO雰囲気下、25〜40℃程度、好ましくは32〜38℃で、所望のサイズのニューロスフィアが形成されるまで(例えば、1〜20日程度)行う。培地は、1〜5日一度のペースで交換することが好ましい。培地交換は全量交換でもよいし、部分的な交換(例えば、半量交換)でもよい。 The culture conditions are not particularly limited, and the conditions are those usually used in this technical field. For example, the culture conditions are 1 to 10% (v / v), preferably about 5% (v / v) in a CO 2 atmosphere at about 25 to 40 ° C., preferably 32 to 38 ° C. Until the neurosphere is formed (for example, about 1 to 20 days). It is preferable to change the medium at a pace of 1 to 5 days. The medium exchange may be a full exchange or a partial exchange (for example, a half exchange).

神経幹細胞の分化もまた、遺伝子、タンパク質、糖等の分子マーカーの発現によって確認することができる。かような分化マーカーとしては従来公知のものを適宜選択して使用することができ、例えば、PSA−NCAM(ポリシアル酸神経接着分子)、βチューブリン−3、NeuN、GFAP(グリア細胞線維性酸性タンパク質)、PLP(プロテオリピッドタンパク質)、MBP(ミエリン塩基性タンパク質)等の分子マーカーを、必要に応じて適宜組み合わせて測定すればよい。分子マーカーの測定もまた、遺伝子であればPCR(例えば、定量PCR)やノーザンブロッティング等、タンパク質であればELISA法や免疫染色法等、従来公知の手段が採用されうる。   Neural stem cell differentiation can also be confirmed by the expression of molecular markers such as genes, proteins, and sugars. As such differentiation markers, conventionally known markers can be appropriately selected and used. For example, PSA-NCAM (polysialic acid neural adhesion molecule), β tubulin-3, NeuN, GFAP (glial cell fibrillary acidity) The molecular markers such as protein), PLP (proteolipid protein), MBP (myelin basic protein) and the like may be appropriately combined as necessary. For the measurement of molecular markers, conventionally known means such as PCR (for example, quantitative PCR) and Northern blotting can be used for genes, and ELISA methods and immunostaining methods can be used for proteins.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。   The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

<実施例1>
(フッ素含有量の測定方法)
元素分析装置(ジェイサイエンス製:マイクロコーダー JM−10)により、含フッ素ポリマーフィルム中のフッ素含有量の定量を行った。
<Example 1>
(Measurement method of fluorine content)
The fluorine content in the fluorine-containing polymer film was quantified with an elemental analyzer (manufactured by J Science: Microcoder JM-10).

(重量平均分子量の測定)
装置:東ソー株式会社製HCL−8220GPC
カラム:TSKgel Super AWM−H
溶離液(LiBr・H0、リン酸入りNMP) :0.01モル/L
測定方法:0.5重量%の溶液を溶離液で作製し、ポリスチレンで作製した検量線をもとに分子量を算出した。
(Measurement of weight average molecular weight)
Device: HCL-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: TSKgel Super AWM-H
Eluent (LiBr · H 2 O, NMP with phosphoric acid): 0.01 mol / L
Measurement method: A 0.5 wt% solution was prepared with an eluent, and the molecular weight was calculated based on a calibration curve prepared with polystyrene.

(静的水接触角の測定)
装置:自動接触角計(協和界面科学製:DM−500)
測定方法:フィルム上に2μlの水を滴下した直後の液滴の付着角度を測定した(測定温度:25℃)。
(Measurement of static water contact angle)
Apparatus: Automatic contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science: DM-500)
Measurement method: The adhesion angle of the droplet immediately after dropping 2 μl of water on the film was measured (measurement temperature: 25 ° C.).

(動的粘弾性測定方法)
装置:動的粘弾性(ティー・エイ・インスツルメント社製:RSA G2)
測定方法:厚さ40μmのフィルムを5mm×40mmの短冊状に切り出し、25℃での伸びと応力を測定し、引張弾性率を算出した。
(Dynamic viscoelasticity measurement method)
Apparatus: Dynamic viscoelasticity (manufactured by TA Instruments Inc .: RSA G2)
Measurement method: A film having a thickness of 40 μm was cut into a strip of 5 mm × 40 mm, the elongation and stress at 25 ° C. were measured, and the tensile modulus was calculated.

(含フッ素ポリマー基材の製造)
100ml容量の三口フラスコに1,4−ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン(TPEQ)2.976g(10.2ミリモル)、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物(6FDA)4.524g(10.2ミリモル)、N,N−ジメチルアセトアミド42.5gを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で5日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物(固形分濃度15.0質量%)を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は18万であった。なお、ポリアミド酸の重量平均分子量と、焼成後の含フッ素ポリイミドの重量平均分子量は実質的に同一である。
(Manufacture of fluoropolymer substrate)
In a 100 ml three-necked flask, 2.976 g (10.2 mmol) of 1,4-bis (aminophenoxy) benzene (TPEQ), 4.524 g of 4,4′-hexafluoroisopropylidenediphthalic anhydride (6FDA) ( 10.2 mmol) and 42.5 g of N, N-dimethylacetamide were charged. By stirring at room temperature for 5 days under a nitrogen atmosphere, a fluorine-containing polyamic acid resin composition (solid content concentration: 15.0% by mass) was obtained. The weight average molecular weight of the polyamic acid was 180,000. The weight average molecular weight of the polyamic acid and the weight average molecular weight of the fluorinated polyimide after firing are substantially the same.

上記で得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、焼成後の含フッ素ポリイミドフィルムの厚みが40μmとなるように、ダイコーターを用いて硝子基体上に塗膜を形成した。次いで、300℃で1時間、窒素雰囲気下で塗膜の焼成を行った。その後、焼成物を硝子基体から剥離し、含フッ素ポリイミドフィルム1を得た。   A coating film was formed on the glass substrate using a die coater so that the thickness of the fluorine-containing polyimide film after baking the fluorine-containing polyamic acid resin composition obtained above was 40 μm. Next, the coating film was baked at 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the fired product was peeled from the glass substrate to obtain a fluorine-containing polyimide film 1.

得られた含フッ素ポリイミドフィルム1のフッ素含有量は17質量%であり、静的水接触角は87°であり、引張弾性率は2.8GPaであった。   The obtained fluorine-containing polyimide film 1 had a fluorine content of 17% by mass, a static water contact angle of 87 °, and a tensile elastic modulus of 2.8 GPa.

(神経幹細胞の培養)
上記で得られた含フッ素ポリイミドフィルム1を基材として細胞培養面に配置した24穴プレートを作製し、以下の手法により、神経幹細胞の培養に供した。なお、含フッ素ポリイミドフィルムは滅菌して細胞培養に用いた。
(Neural stem cell culture)
Using the fluorine-containing polyimide film 1 obtained above as a base material, a 24-well plate arranged on the cell culture surface was prepared and subjected to neural stem cell culture by the following method. The fluorine-containing polyimide film was sterilized and used for cell culture.

Wistarラットから胎齢14日の胎仔を摘出し、摘出した胎仔から脳を回収した。回収した胎仔脳を、2mlの細胞分離/分散溶液(Accumax、イノベーティブセルテクノロジーズ社製)にて室温で10〜15分間処理し、細胞分散液を得た。次いで、得られた細胞分散液に4mlのD−MEM/F−12(1:1(v:v))培地(Sigma−Aldrich社)を添加し、ポアサイズ30μmのフィルターで細胞を濾過し、ろ液を900rpmで5分間遠心分離した。遠心分離後、上清を除去し、維持培地(1%(v/v)N2−サプリメント(Life technologies社)、20ng/mlヒトbFGF、20ng/mlヒトEGF、および10μg/mlヘパリンを含むD−MEM/F−12(1:1(v:v))培地(Sigma−Aldrich社))で、2.5×10細胞/mlの濃度となるように沈殿を再度懸濁させた。含フッ素ポリマー基材を細胞培養面に配置した24穴プレートに、上記で調製した細胞懸濁液を播種(5×10細胞/cm)した(培養0日目)。その後、37℃の5%(v/v)COインキュベーター内で培養を行い、培養3日目に半量交換で培地交換し、8日目まで培養した。培養の経過に伴い、基材に保持されたニューロスフィアが出現することを光学顕微鏡で確認した。光学顕微鏡による観察像を、図1(図1(a)培養1日目、(b)培養3日目、(c)培養5日目、(d)培養8日目)に示す。培養8日目のニューロスフィアの大きさは、直径171±66μm(41個のニューロスフィアの平均値±標準偏差μm)であった。 A 14-day-old fetus was removed from the Wistar rat, and the brain was collected from the removed fetus. The collected fetal brain was treated with 2 ml of a cell separation / dispersion solution (Accumax, manufactured by Innovative Cell Technologies) for 10 to 15 minutes at room temperature to obtain a cell dispersion. Next, 4 ml of D-MEM / F-12 (1: 1 (v: v)) medium (Sigma-Aldrich) was added to the obtained cell dispersion, and the cells were filtered with a filter having a pore size of 30 μm. The solution was centrifuged at 900 rpm for 5 minutes. After centrifugation, the supernatant was removed and D- containing maintenance medium (1% (v / v) N2-supplement (Life technologies), 20 ng / ml human bFGF, 20 ng / ml human EGF, and 10 μg / ml heparin. The precipitate was resuspended in MEM / F-12 (1: 1 (v: v)) medium (Sigma-Aldrich)) to a concentration of 2.5 × 10 5 cells / ml. The cell suspension prepared above was seeded (5 × 10 4 cells / cm 2 ) in a 24-well plate in which the fluoropolymer substrate was placed on the cell culture surface (culture day 0). Thereafter, the cells were cultured in a 5% (v / v) CO 2 incubator at 37 ° C., and the medium was changed by changing the half amount on the third day of culture, and cultured until the eighth day. It was confirmed with an optical microscope that the neurospheres retained on the base material appeared with the progress of the culture. The observation image by an optical microscope is shown in FIG. 1 (FIG. 1 (a) culture 1st day, (b) culture 3 days, (c) culture 5 days, (d) culture 8 days). The size of the neurosphere on the 8th day of culture was 171 ± 66 μm in diameter (average value of 41 neurospheres ± standard deviation μm).

(未分化であることの確認)
神経幹細胞の培養を行った培養プレートから、細胞分離/分散溶液(Accumax、イノベーティブセルテクノロジーズ社製)を用いて細胞を回収した。B−27サプリメント含有Neurobasal培地を用いて、回収した細胞を洗浄した。1mlのB−27サプリメント含有Neurobasal培地中に、回収した細胞を懸濁し、細胞数を計測した。得られた細胞から、illustra RNAspin Mini RNA Isolation Kit(GEヘルスケア社)を用いてRNAを回収した。
(Confirmation of undifferentiation)
Cells were collected from the culture plate on which neural stem cells were cultured using a cell separation / dispersion solution (Accummax, manufactured by Innovative Cell Technologies). The recovered cells were washed with Neurobasal medium containing B-27 supplement. The collected cells were suspended in 1 ml of Neurobasal medium containing B-27 supplement, and the number of cells was counted. RNA was recovered from the obtained cells using illustra RNAspin Mini RNA Isolation Kit (GE Healthcare).

回収したRNAを試料として、定量PCR法にてネスチン(未分化マーカー)およびβチューブリン−3(分化マーカー)の遺伝子発現量を測定した。なお、定量PCR用のキットとしてTaqMan Universal PCR Master MixおよびTaqMan Gene Expression Assays(Applied Biosystems社製)を用い、測定機器名:7300/7500 Realtime PCR System(Applied Biosystems社製)により分析した。ネスチンおよびβチューブリン−3の遺伝子発現量は、GAPDH(グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素)の発現量に対するそれぞれの相対量として校正し、比較例1における各標的遺伝子の相対的発現量を1として算出した。結果を図5に示す。   Using the recovered RNA as a sample, gene expression levels of nestin (undifferentiation marker) and β-tubulin-3 (differentiation marker) were measured by quantitative PCR. In addition, TaqMan Universal PCR Master Mix and TaqMan Gene Expression Assays (Applied Biosystems) were used as kits for quantitative PCR, and the measuring instrument name was 7300/7500 Realtime PCR Systems (April). The gene expression levels of nestin and β-tubulin-3 are calibrated as relative amounts with respect to the expression levels of GAPDH (glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase), and the relative expression levels of each target gene in Comparative Example 1 are Calculated as 1. The results are shown in FIG.

(ニューロスフェロイドの形成)
培養8日目、ニューロスフィアの形成を確認した後、培地を分化培地(2%(v/v)B27−サプリメント(Life technologies社)を含むNeurobasal培地(Life technologies社))に交換した。培地を毎日半量ずつ交換しつつ、培養を継続し、ニューロスフェロイドが形成されることを光学顕微鏡で確認した。
(Neurospheroid formation)
On day 8 of culture, after confirming the formation of neurospheres, the medium was replaced with a differentiation medium (Neurobasal medium (Life technologies) containing 2% (v / v) B27-supplement (Life technologies)). The culture was continued while the medium was changed by half each day, and it was confirmed with a light microscope that neuropheroids were formed.

ニューロスフェロイドの光学顕微鏡による観察像を図2(図2(a)分化培地への培地交換当日を0日目として、分化培地での培養1日目、(b)分化培地での培養3日目、(c)分化培地での培養5日目、(d)分化培地での培養9日目)に示す。図2に示すように、含フッ素ポリマー基材を用いた場合、分化培地での培養5日目以降に、ニューロスフェロイド同士が連結した三次元的なネットワーク構造を確認した。   Fig. 2 (Fig. 2 (a) Day 1 of culture medium replacement on differentiation medium, day 0 of culture on differentiation medium, and (b) Day 3 of culture in differentiation medium) (C) Day 5 of culture in differentiation medium, (d) Day 9 of culture in differentiation medium). As shown in FIG. 2, when a fluoropolymer substrate was used, a three-dimensional network structure in which neurospheroids were linked was confirmed after the fifth day of culture in a differentiation medium.

分化培地に交換してから11日目(神経幹細胞播種から19日目)に細胞分離/分散溶液(Accumax、イノベーティブセルテクノロジーズ社製)を用いて上記と同様の手法により細胞を回収し、RNAを回収した。   On the 11th day (19 days after seeding of neural stem cells) after replacement with the differentiation medium, cells were collected by the same method as described above using a cell separation / dispersion solution (Accummax, manufactured by Innovative Cell Technologies), and RNA was recovered. It was collected.

回収したRNAを試料として、上記と同様の手法により、定量PCR法にてネスチンおよびβチューブリン−3の遺伝子発現量を測定した。マーカー分子発現量の測定結果を図5に示す。   Using the recovered RNA as a sample, the gene expression levels of nestin and β-tubulin-3 were measured by the quantitative PCR method in the same manner as described above. The measurement results of the marker molecule expression level are shown in FIG.

<比較例1>
細胞培養基材表面を表面処理することで基材への細胞の接着性を低下させた浮遊培養系プレートを用いた以外は実施例1と同様の手法により、神経幹細胞の培養を行った。浮遊培養系プレートを用いて培養した神経幹細胞の、光学顕微鏡による観察像を、図3(図3(a)培養1日目、(b)培養3日目、(c)培養5日目、(d)培養8日目)に示す。浮遊培養系培養プレートでは、ニューロスフィアは基材に保持されず、培地中に浮遊していた。また、含フッ素ポリマー基材上で培養した場合と比較して、ニューロスフィアのサイズが巨大化していた。
<Comparative Example 1>
Neural stem cells were cultured in the same manner as in Example 1 except that a floating culture plate in which the cell adhesion to the substrate was reduced by surface treatment of the cell culture substrate surface was used. The observation images of neural stem cells cultured using the suspension culture plate with an optical microscope are shown in FIG. 3 (FIG. 3 (a) culture day 1, (b) culture day 3, (c) culture day 5, ( d) 8th day of culture). In the suspension culture system culture plate, the neurospheres were not retained on the base material but suspended in the medium. In addition, the size of the neurosphere was enlarging compared to the case of culturing on a fluoropolymer substrate.

神経幹細胞の培養を行った浮遊培養系プレートから細胞分離/分散溶液(Accumax、イノベーティブセルテクノロジーズ社製)を用いてニューロスフィアを回収し、実施例1と同様の手法によりRNAを回収した。   Neurospheres were collected from the suspension culture plate in which neural stem cells were cultured using a cell separation / dispersion solution (Accumax, manufactured by Innovative Cell Technologies), and RNA was collected in the same manner as in Example 1.

培養8日目、含フッ素ポリマー基材を用いたプレートに代えて、浮遊培養系プレートを用いた以外は実施例1と同様の手法により、分化培地での培養を開始した。   On the 8th day of culture, culture in differentiation medium was started in the same manner as in Example 1 except that a floating culture plate was used instead of the plate using the fluoropolymer substrate.

浮遊培養系プレートを用いて分化培地中で培養した神経幹細胞の、光学顕微鏡による観察像を図4(図4(a)分化培地への培地交換当日を0日目として、分化培地での培養1日目、(b)分化培地での培養3日目、(c)分化培地での培養5日目、(d)分化培地での培養9日目)に示す。図4に示すように、浮遊培養で培養した場合、ニューロスフェロイド同士が連結した三次元的なネットワーク構造を確認することはできなかった。   FIG. 4 shows an image of neural stem cells cultured in a differentiation medium using a suspension culture plate, as observed with an optical microscope (FIG. 4 (a). (B) culture day 3 in differentiation medium, (c) culture day 5 in differentiation medium, (d) culture day 9 in differentiation medium). As shown in FIG. 4, when cultured in suspension culture, it was not possible to confirm a three-dimensional network structure in which neurospheroids were linked.

分化培地に交換してから11日目(神経幹細胞播種から19日目)に細胞分離/分散溶液(Accumax、イノベーティブセルテクノロジーズ社製)を用いて上記と同様の手法により細胞を回収し、RNAを回収した。   On the 11th day (19 days after seeding of neural stem cells) after replacement with the differentiation medium, cells were collected by the same method as described above using a cell separation / dispersion solution (Accummax, manufactured by Innovative Cell Technologies), and RNA was recovered. It was collected.

回収したRNAを試料として、上記と同様の手法により、定量PCR法にてネスチンおよびβチューブリン−3の遺伝子発現量を測定した。マーカー分子発現量の測定結果を図5に示す。   Using the recovered RNA as a sample, the gene expression levels of nestin and β-tubulin-3 were measured by the quantitative PCR method in the same manner as described above. The measurement results of the marker molecule expression level are shown in FIG.

図5に示すように、比較例1では、分化培地へ培地交換した後であっても、分化マーカーの発現量の上昇程度は大きくなかった。   As shown in FIG. 5, in Comparative Example 1, the increase in the expression level of the differentiation marker was not large even after the medium was changed to the differentiation medium.

図5に示すように、実施例1では、分化誘導前における未分化マーカーの高い発現量と、分化マーカーの低い発現量とを確認した。これは、基材に保持されたニューロスフィア内において神経幹細胞が多く存在しており、分化誘導が効果的に抑制されていることを示す。さらに、実施例1では、分化誘導後において分化マーカーの発現量が顕著に上昇していた。この結果から、含フッ素ポリマー基材上に保持したニューロスフィアに分化誘導処理を行うことで、分化誘導のシグナルに対して細胞が高感度に応答していることを示す。   As shown in FIG. 5, in Example 1, the high expression level of the undifferentiation marker before differentiation induction and the low expression level of the differentiation marker were confirmed. This indicates that there are many neural stem cells in the neurosphere held on the base material, and differentiation induction is effectively suppressed. Furthermore, in Example 1, the expression level of the differentiation marker was significantly increased after differentiation induction. From this result, it is shown that the cells respond to the differentiation induction signal with high sensitivity by performing differentiation induction treatment on the neurospheres retained on the fluoropolymer substrate.

<実施例2、3>
(含フッ素ポリマー基材の製造)
100ml容量の三口フラスコに4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)2.330g(11.64ミリモル)、N,N−ジメチルアセトアミド42.5gを仕込み溶解させた。そこへ、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物(6FDA)5.170g(11.64ミリモル)を加え、窒素雰囲気下、室温で5日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物(固形分濃度15.0質量%)を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は12万であった。なお、ポリアミド酸の重量平均分子量と、焼成後の含フッ素ポリイミドの重量平均分子量は実質的に同一である。
<Examples 2 and 3>
(Manufacture of fluoropolymer substrate)
In a 100 ml three-necked flask, 2.330 g (11.64 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) and 42.5 g of N, N-dimethylacetamide were charged and dissolved. Thereto was added 4.170 g (11.64 mmol) of 4,4′-hexafluoroisopropylidenediphthalic anhydride (6FDA), and the mixture was stirred at room temperature for 5 days in a nitrogen atmosphere, whereby a fluorine-containing polyamic acid resin was obtained. A composition (solid content concentration 15.0 mass%) was obtained. The weight average molecular weight of the polyamic acid was 120,000. The weight average molecular weight of the polyamic acid and the weight average molecular weight of the fluorinated polyimide after firing are substantially the same.

上記で得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルム2を得た。   Using the fluorine-containing polyamic acid resin composition obtained above, a fluorine-containing polyimide film 2 was obtained in the same manner as in Example 1.

得られた含フッ素ポリイミドフィルム2のフッ素含有量は19質量%であり、静的水接触角は86°であり、引張弾性率は2.9GPaであった。   The obtained fluorine-containing polyimide film 2 had a fluorine content of 19% by mass, a static water contact angle of 86 °, and a tensile elastic modulus of 2.9 GPa.

100ml容量の三口フラスコに2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)3.141g(9.81ミリモル)、N,N−ジメチルアセトアミド42.5gを仕込み溶解させた。そこへ、4,4’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物(6FDA)4.359g(9.81ミリモル)を加え、窒素雰囲気下、室温で5日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物(固形分濃度15質量%)を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は30万であった。なお、ポリアミド酸の重量平均分子量と、焼成後の含フッ素ポリイミドの重量平均分子量は実質的に同一である。   In a 100 ml three-necked flask, 3.141 g (9.81 mmol) of 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (TFMB) and 42.5 g of N, N-dimethylacetamide were charged and dissolved. Thereto, 4.359 g (9.81 mmol) of 4,4′-hexafluoroisopropylidenediphthalic anhydride (6FDA) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 days in a nitrogen atmosphere. A composition (solid content concentration of 15% by mass) was obtained. The weight average molecular weight of the polyamic acid was 300,000. The weight average molecular weight of the polyamic acid and the weight average molecular weight of the fluorinated polyimide after firing are substantially the same.

上記で得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルム3を得た。   Using the fluorine-containing polyamic acid resin composition obtained above, a fluorine-containing polyimide film 3 was obtained in the same manner as in Example 1.

得られた含フッ素ポリイミドフィルム3のフッ素含有量は31質量%であり、静的水接触角は88°であり、引張弾性率は3.4GPaであった。   The resulting fluorine-containing polyimide film 3 had a fluorine content of 31% by mass, a static water contact angle of 88 °, and a tensile elastic modulus of 3.4 GPa.

(神経幹細胞の培養)
上記で得られた含フッ素ポリイミドフィルム2および含フッ素ポリイミドフィルム3を基材として細胞培養面に配置した24穴プレートをそれぞれ作製し、実施例1と同様の手法により神経幹細胞の培養を行った。培養過程におけるニューロスフィアを光学顕微鏡で観察し、以下の基準に従って評価した。評価結果を下記表1に示す。
○:細胞は、三次元に凝集塊を形成した
△:細胞は、三次元に凝集塊を形成した部分と基材上に伸展した状態が混在した
×:細胞の三次元な凝集塊は認められなかった
(Neural stem cell culture)
24-well plates were prepared by placing the fluorine-containing polyimide film 2 and the fluorine-containing polyimide film 3 obtained above on the cell culture surface, respectively, and neural stem cells were cultured by the same method as in Example 1. Neurospheres in the culture process were observed with an optical microscope and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1 below.
○: The cells formed aggregates in three dimensions. Δ: The cells had a mixture of aggregates formed in three dimensions and the state of extending on the substrate. ×: Three-dimensional aggregates of cells were observed. Didn't exist

Claims (7)

含フッ素ポリマー基材上で神経幹細胞を含む細胞を培養し、前記基材に保持したニューロスフィアを形成することを含む、神経幹細胞の培養方法。   A method for culturing neural stem cells, comprising culturing cells containing neural stem cells on a fluoropolymer base material to form neurospheres retained on the base material. 前記含フッ素ポリマーが、芳香族フッ素化合物を構造単位として含む、請求項1に記載の培養方法。   The culture method according to claim 1, wherein the fluoropolymer contains an aromatic fluorine compound as a structural unit. 前記培養を、EGF、bFGF、HGF、およびLIFからなる群から選択される成長因子の1つ以上の存在下で行う、請求項1または2に記載の培養方法。   The culture method according to claim 1 or 2, wherein the culture is performed in the presence of one or more growth factors selected from the group consisting of EGF, bFGF, HGF, and LIF. 前記培養を、無血清培地で行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の培養方法。   The culture method according to any one of claims 1 to 3, wherein the culture is performed in a serum-free medium. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の培養方法によりニューロスフィアを形成すること、および
前記基材に前記ニューロスフィアを保持した状態で、前記神経幹細胞の分化を誘導すること、を含むニューロスフェロイドの形成方法。
A neuron comprising: forming a neurosphere by the culture method according to any one of claims 1 to 4; and inducing differentiation of the neural stem cell in a state where the neurosphere is held on the base material. Spheroid formation method.
前記神経幹細胞の分化誘導を、血清、B27−サプリメント、SM−Neuronalサプリメント、レチノイン酸およびその誘導体、NGF、LIF、GDNF、CNTF、BDNF、NT−3、BMP2、BMP4、ならびにSHHからなる群から選択される1種以上を含む培地での培養によって行う、請求項5に記載の形成方法。   The neural stem cell differentiation induction is selected from the group consisting of serum, B27-supplement, SM-Neuronal supplement, retinoic acid and derivatives thereof, NGF, LIF, GDNF, CNTF, BDNF, NT-3, BMP2, BMP4, and SHH The formation method of Claim 5 performed by culture | cultivation with the culture medium containing 1 or more types. 前記ニューロスフェロイドが神経細胞を含む、請求項5または6に記載の形成方法。   The formation method according to claim 5 or 6, wherein the neurospheroid includes nerve cells.
JP2016051984A 2016-03-16 2016-03-16 Neural stem cell culture method and neurospheroid formation method Active JP6912789B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016051984A JP6912789B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Neural stem cell culture method and neurospheroid formation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016051984A JP6912789B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Neural stem cell culture method and neurospheroid formation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017163898A true JP2017163898A (en) 2017-09-21
JP6912789B2 JP6912789B2 (en) 2021-08-04

Family

ID=59908977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016051984A Active JP6912789B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Neural stem cell culture method and neurospheroid formation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6912789B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019092939A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 株式会社リジェネシスサイエンス Method for producing cultured cell, and method for producing therapeutic agent for spinal cord injury disease
WO2019131981A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-04 積水化学工業株式会社 Scaffolding material for stem cell cultures and stem cell culture method using same
WO2020175410A1 (en) * 2019-02-25 2020-09-03 株式会社日本触媒 Cellular spheroid production method
JPWO2020013345A1 (en) * 2018-07-11 2021-10-07 学校法人松本歯科大学 Method for producing spheroids using the difference in hydrophilicity
JP2022080316A (en) * 2019-08-14 2022-05-27 エスケイシー・カンパニー・リミテッド Polyimide composite film and display device containing the same
CN115109752A (en) * 2022-07-08 2022-09-27 清华大学 Neural stem cell culture medium, freezing medium and preparation method of neural stem cells

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10509592A (en) * 1994-11-14 1998-09-22 ニューロスフィアーズ ホウルディングス リミテッド Neural stem cell proliferation regulation
JP2008306977A (en) * 2007-06-14 2008-12-25 Nitto Denko Corp Cell culture substrate
JP2009542230A (en) * 2006-07-07 2009-12-03 ユニバーシティ オブ マイアミ Oxygen-enhanced cell culture platform
JP2014030405A (en) * 2012-08-06 2014-02-20 Jsr Corp Formation method of cell aggregate, manufacture method of substrate for cell aggregate formation, and substrate for cell aggregate formation
JP2014210404A (en) * 2013-04-19 2014-11-13 株式会社日本触媒 Fluorine-containing polyimide structure, and production method thereof
JP2015511487A (en) * 2012-03-13 2015-04-20 インスティテュート オブ ジェネティックス アンド ディベロップメンタル バイオロジー,チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシズ Reprogramming of cells by 3D culture
JP2015091254A (en) * 2009-03-20 2015-05-14 エスエヌユー アールアンドディービー ファウンデーション Isolating method for umbilical cord blood-derived pluripotent stem cells expressing znf281
WO2015163043A1 (en) * 2014-04-22 2015-10-29 株式会社日本触媒 Cell culture substrate containing fluorine-containing polymer on surface
WO2016024566A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 三井化学株式会社 Medical device, method for culturing cells, fluorine-containing cyclic olefin polymer, fluorine-containing cyclic olefin polymer composition, and cultured cells

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10509592A (en) * 1994-11-14 1998-09-22 ニューロスフィアーズ ホウルディングス リミテッド Neural stem cell proliferation regulation
JP2009542230A (en) * 2006-07-07 2009-12-03 ユニバーシティ オブ マイアミ Oxygen-enhanced cell culture platform
JP2008306977A (en) * 2007-06-14 2008-12-25 Nitto Denko Corp Cell culture substrate
JP2015091254A (en) * 2009-03-20 2015-05-14 エスエヌユー アールアンドディービー ファウンデーション Isolating method for umbilical cord blood-derived pluripotent stem cells expressing znf281
JP2015511487A (en) * 2012-03-13 2015-04-20 インスティテュート オブ ジェネティックス アンド ディベロップメンタル バイオロジー,チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシズ Reprogramming of cells by 3D culture
JP2014030405A (en) * 2012-08-06 2014-02-20 Jsr Corp Formation method of cell aggregate, manufacture method of substrate for cell aggregate formation, and substrate for cell aggregate formation
JP2014210404A (en) * 2013-04-19 2014-11-13 株式会社日本触媒 Fluorine-containing polyimide structure, and production method thereof
WO2015163043A1 (en) * 2014-04-22 2015-10-29 株式会社日本触媒 Cell culture substrate containing fluorine-containing polymer on surface
WO2016024566A1 (en) * 2014-08-13 2016-02-18 三井化学株式会社 Medical device, method for culturing cells, fluorine-containing cyclic olefin polymer, fluorine-containing cyclic olefin polymer composition, and cultured cells

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. VET. MED. SCI. 2013, VOL.75, NO.7, P.879-886, JPN6019051743, ISSN: 0004296721 *
SCIENCE, 1992, VOL.255, ISSUE 5052, P.1707-1710, JPN6019051745, ISSN: 0004296722 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7207742B2 (en) 2017-11-10 2023-01-18 株式会社リジェネシスサイエンス Manufacturing method of cultured cells, manufacturing method of therapeutic agent for spinal cord injury disease
JPWO2019092939A1 (en) * 2017-11-10 2021-01-21 株式会社リジェネシスサイエンス Manufacturing method of cultured cells, manufacturing method of therapeutic agent for spinal cord injury disease
WO2019092939A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 株式会社リジェネシスサイエンス Method for producing cultured cell, and method for producing therapeutic agent for spinal cord injury disease
TWI744587B (en) * 2017-12-27 2021-11-01 日商積水化學工業股份有限公司 Scaffold material for stem cell culture and method for stem cell culture using the same
WO2019131981A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-04 積水化学工業株式会社 Scaffolding material for stem cell cultures and stem cell culture method using same
JPWO2019131981A1 (en) * 2017-12-27 2020-04-02 積水化学工業株式会社 Cell culture scaffolding material, cell culture container, cell culture carrier, cell culture fiber and cell culture method
CN111511896A (en) * 2017-12-27 2020-08-07 积水化学工业株式会社 Scaffold material for stem cell culture and method for stem cell culture using same
JPWO2020013345A1 (en) * 2018-07-11 2021-10-07 学校法人松本歯科大学 Method for producing spheroids using the difference in hydrophilicity
JP7398114B2 (en) 2018-07-11 2023-12-14 学校法人松本歯科大学 Method for producing spheroids using differences in hydrophilicity
JPWO2020175410A1 (en) * 2019-02-25 2021-11-18 株式会社日本触媒 Method for producing cell spheroids
WO2020175410A1 (en) * 2019-02-25 2020-09-03 株式会社日本触媒 Cellular spheroid production method
JP2022080316A (en) * 2019-08-14 2022-05-27 エスケイシー・カンパニー・リミテッド Polyimide composite film and display device containing the same
US11805616B2 (en) 2019-08-14 2023-10-31 Sk Microworks Co., Ltd. Polyimide-based composite film and display device comprising same
JP7437427B2 (en) 2019-08-14 2024-02-22 エスケーマイクロワークス 株式会社 Polyimide composite film and display device containing the same
CN115109752A (en) * 2022-07-08 2022-09-27 清华大学 Neural stem cell culture medium, freezing medium and preparation method of neural stem cells

Also Published As

Publication number Publication date
JP6912789B2 (en) 2021-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6912789B2 (en) Neural stem cell culture method and neurospheroid formation method
WO2015163043A1 (en) Cell culture substrate containing fluorine-containing polymer on surface
Sridhar et al. Robust differentiation of mRNA-reprogrammed human induced pluripotent stem cells toward a retinal lineage
JP7321217B2 (en) cell preparation
JP6150071B2 (en) Organosilicon compound and silane coupling agent containing the same
JP2023181426A (en) Substrate for cell culture
JP6488163B2 (en) Cell culture substrate
JP6681664B2 (en) Oxygen gas permeable cell culture substrate containing fluorinated polyimide, cell culture container provided with the substrate, and cell culture method using the substrate
JP6901253B2 (en) Adhesive cell culture substrate, cell culture container and cell culture method using this
JP7105887B2 (en) Cell culture sheet
JP6681663B2 (en) Cell culture substrate containing on its surface a polyimide containing an ether bond and / or a thioether bond and a fluorine atom
JP7421909B2 (en) How to transport cells
WO2013051479A1 (en) Adhesion inhibitor for biomaterial and cells
JP2021024860A (en) Agent for preventing or treating bone tissue-related disease
JP2015213498A (en) Cell culture substrate whose surface contains fluorine-containing polyimide which is imidized by heat treatment
JP6901252B2 (en) Adhesive cell culture substrate, cell culture container and cell culture method using this
JP2021159082A (en) Method for producing cell sheet
WO2018043303A1 (en) Method for producing serotonin neuron
JP2009278960A (en) Method for producing spheroid and spheroid array
JP2023071879A (en) Method for producing cell spheroids
JP2015120878A (en) Method for producing polyamino acid

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160525

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200707

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200902

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210419

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210419

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210427

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210615

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210701

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6912789

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250