JP2018522973A - ポリロタキサンを調製する方法及びポリロタキサン - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリロタキサンを調製する方法及びこのような方法を使用することによって調製することができるポリロタキサンに関する。さらに、本発明は、架橋されたポリロタキサンを調製する方法及びこのような方法を使用して調製することができる架橋されたポリロタキサンに関する。本発明はまた、ポリロタキサン若しくは架橋されたポリロタキサンを含有する生成物、又はポリロタキサン若しくは架橋されたポリロタキサンから調製することができる生成物に関する。本発明は、さらに、種々の用途におけるポリロタキサン又は架橋されたポリロタキサンの使用に関する。
ポリロタキサンは、例えば、塗料及び接着剤用の材料として、産業用途向けの関心の高い材料となった。
この要求は、特許請求の範囲に定義される通り、本明細書に記載される通り、並びに、実施例及び図面に説明される通り、本発明によって取り組まれる。
少なくとも(a)1つのストッパー基を有する1つの第一の重合性モノマー、及び、少なくとも(b)1つの第二の重合性モノマーのラジカル共重合を実施する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程を含み;
前記共重合の間、前記環状分子を貫通するコポリマーが形成され、前記共重合の間、ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、前記コポリマーの鎖の両端部間に少なくとも部分的に組み込まれ、かつ、前記ストッパー基が、前記環状分子がコポリマーから分解するのを防止し;そして
ストッパー基を有する前記第一のモノマーの量が、重合性モノマーの総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量である、方法に関する。
(a)環状分子とストッパー基を有する第一の重合性モノマーとを含む組成物を提供する工程;
(b)第二の重合性モノマーを工程(a)の組成物と合わせる工程及び前記環状分子と前記第二のモノマーとの錯体を形成する工程;並びに
(c)工程(b)の組成物に対してラジカル共重合を実施して、ポリロタキサンを形成する工程を含み;
前記共重合の間、前記環状分子を貫通するランダムコポリマーが形成され、前記共重合の間、ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、前記コポリマーの鎖に沿ってランダムに組み込まれる。
(a)環状分子と第二の重合性モノマーとを含む組成物を提供する工程;
(b)二官能性ラジカル開始剤を使用して工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、前記第二のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子と錯体化される、工程;
(c)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーをブロックBと合わせる工程;並びに
(d)第一の重合性モノマーをブロックBの両端部にラジカル共重合して、前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBの両端部にブロックAを形成する工程を含み、
前記共重合の間、ABAブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが前記両ブロックA間に配置される。
(a)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーを含む組成物を提供する工程;
(b)二官能性連鎖移動剤の存在下で工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAを形成する工程;
(c)第二の重合性モノマーをブロックAと合わせる工程;並びに
(d)第二の重合性モノマーをブロックAとラジカル共重合して、ブロックAに挿入されかつ前記第二のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程を含み;
前記共重合の間、ABAブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが両ブロックA間に配置される。
(a)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーを含む組成物を提供する工程;
(b)工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、ストッパー基を有する前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAを形成する工程;
(c)第二の重合性モノマーを前記ブロックAにラジカル共重合して、前記ブロックAに付着された前記第二の重合性モノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程;並びに
(d)ストッパー基を有する第三の重合性モノマーを前記ブロックBにラジカル共重合して、ブロックCを形成する工程であって、前記第三のモノマーが前記第一のモノマーと同じ又は異なる、工程を含み;
前記共重合の間、ABCブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが前記ブロックAと前記ブロックCとの間に配置され;そして
ストッパー基を有する前記第一のモノマー及び前記第三のモノマーの組み合わせ量が、重合性モノマーの総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量である。
本発明のある目的は、容易に実施することができかつ広く適用可能なポリロタキサンを調製するさらなる方法を提供することであった。
少なくとも(a)1つのストッパー基を有する1つの第一の重合性モノマー、及び、少なくとも(b)1つの第二の重合性モノマーのラジカル共重合を実施する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程を含み;
前記共重合の間、前記環状分子を貫通するコポリマーが形成され、前記共重合の間、ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、前記コポリマーの鎖の両端部間に少なくとも部分的に組み込まれ、かつ、前記ストッパー基が、前記環状分子がコポリマーから分解するのを防止し;そして
ストッパー基を有する前記第一のモノマーの量が、重合性モノマーの総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量である、方法に関する。
(a)環状分子とストッパー基を有する第一の重合性モノマーとを含む組成物を提供する工程;
(b)第二の重合性モノマーを工程(a)の組成物と合わせる工程及び前記環状分子と前記第二のモノマーとの錯体を形成する工程;並びに
(c)工程(b)の組成物に対してラジカル共重合を実施して、ポリロタキサンを形成する工程を含み;
前記共重合の間、前記環状分子を貫通するランダムコポリマーが形成され、前記共重合の間、ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、前記コポリマーの鎖に沿ってランダムに組み込まれる。
(a)環状分子と前記第二の重合性モノマーとを含む組成物を提供する工程;
(b)二官能性ラジカル開始剤を使用して工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、前記第二のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子と錯体化される、工程;
(c)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーをブロックBと合わせる工程;並びに
(d)第一の重合性モノマーをブロックBの両端部にラジカル共重合して、前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBの両端部にブロックAを形成する工程を含んでよく、
前記共重合の間、ABAブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが、前記第一のブロックAと前記ブロックAとの間に配置される。
(a)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーを含む組成物を提供する工程;
(b)二官能性連鎖移動剤の存在下で工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAを形成する工程;
(c)第二の重合性モノマーをブロックAと合わせる工程;並びに
(d)第二の重合性モノマーをブロックAとラジカル共重合して、ブロックAに挿入されかつ前記第二のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程を含み;
前記共重合の間、ABAブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが両ブロックA間に配置される。
(a)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーを含む組成物を提供する工程;
(b)工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、ストッパー基を有する前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAを形成する工程;
(c)第二の重合性モノマーを前記ブロックAにラジカル共重合して、前記ブロックAに付着された前記第二の重合性モノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程;並びに
(d)ストッパー基を有する第三の重合性モノマーを前記ブロックBにラジカル共重合して、ブロックCを形成する工程であって、前記第三のモノマーが前記第一のモノマーと同じ又は異なる、工程を含み;
前記共重合の間、ABCブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが前記ブロックAと前記ブロックCとの間に配置され;そして
ストッパー基を有する前記第一のモノマー及び前記第三のモノマーの組み合わせ量が、重合性モノマーの総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量である。
[式中、ラジカルR及びR’は、アルキル、アリールなどから独立して選択してよい]
を有し、かつ、本明細書に開示される方法の共重合がRAFT重合として実施される場合に特に有用である。一例として、S,S’−ビス(α,α’−ジメチル−α’’−酢酸)−トリチオカルボナートを、本明細書に記載される方法において連鎖移動剤として使用することができる。当業者に公知である通り、共重合が水性媒体中で実施される場合、連鎖移動剤は、好ましくは水溶性であるべきである。シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が環状分子として使用される場合、良好な結果はまた、連鎖移動剤がシクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体によって可溶化される場合に達成することができる。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、連鎖移動剤の可溶化は、連鎖移動剤とシクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体との錯体を形成することによって達成してよい。本明細書に記載される方法において使用することができる連鎖移動剤は、前述の具体例に限定されない。他の連鎖移動剤、例えばC. Barner-Kowollik, Handbook of RAFT Polymerization, Wiley-VCH, 2008, pp. 1-543 に記載されているものを使用してよい。
フリーラジカル重合を介して調製されたポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−PEGメチルエーテルメタクリラート)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
過硫酸アンモニウム(ラジカル開始剤)6.50mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB、環状分子)5.90g(4.50mmol)及びポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリラート(ストッパー基を有する第一のモノマー)0.22g(0.45mmol)を脱イオン水10mLに溶解し、そして、その系に撹拌下で窒素ガスを30分間バブリングした。新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー、疎水性)0.45mL(0.31g、4.50mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶液を与えた(すなわち、RAMEB/イソプレン錯体形成)。触媒量(<0.1mL)のN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)の添加によって反応を開始し、室温で数時間撹拌した。反応後、清澄な水溶液を限外濾過(10000分子量カットオフのポリエーテルスルホンメンブレン)によって精製した。凍結乾燥後に、生成物(500mg)を白色の粉末として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離RAMEBの痕跡なし
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 ppm(メチル基)(ポリイソプレンについて), 5.00 (s, 1H, H−1), 3.65 (s, 3H, H−7), 3.40 (s, 3H, H−8), 3.95 − 3.25 (m, 5H, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて)
旋光度測定:c=3.40mg/mL α=0.036deg
ITC:遊離RAMEB 7.5wt%
フリーラジカル重合を介して調製されたポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−スチレン)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
過硫酸アンモニウム(ラジカル開始剤)6.50mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB、環状分子)5.90g(4.50mmol)及びスチレン(ストッパー基を有する第一のモノマー)0.046mL(0.45mmol)を脱イオン水10mLに溶解し、そして、その系に撹拌下で窒素ガスを30分間バブリングした。新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー、疎水性)0.45mL(0.31g、4.50mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶液を与えた(すなわち、RAMEB/イソプレン錯体形成)。触媒量(<0.1mL)のN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)の添加によって反応を開始し、室温で数時間撹拌した。反応後、生成物を濾別し、一晩凍結乾燥させた。生成物(300mg)を白色の泡状物として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離RAMEBの痕跡なし
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 ppm(メチル基)(ポリイソプレンについて), 5.00 (s, 1H, H−1), 3.65 (s, 3H, H−7), 3.40 (s, 3H, H−8), 3.95 − 3.25 (m, 5H, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて) 並びに 7.10−7.50 ppm(スチレンの芳香族プロトンについて)
旋光度測定:c=0.98mg/mL α=0.007deg
ITC:遊離RAMEB 6.4wt%
可逆的付加開裂連鎖移動ラジカル共重合(RAFT)を介して調製された統計コポリマーポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−ミルセン)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.の開始剤VA−044)0.92mg(0.003mmol)、S,S’−ビス(α,α’−ジメチル−α’’−酢酸)−トリチオカルボナート(連鎖移動剤)8.06mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB、環状分子)5.90g(4.50mmol)及びミルセン(ストッパー基を有する第一のモノマー)0.08mL(61mg、0.45mmol)を脱イオン水10mLに溶解し、そして、その系に撹拌下で窒素ガスを30分間バブリングした。新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー、疎水性)0.45mL(0.31g、4.50mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶液を与えた(すなわち、RAMEB/イソプレン錯体形成)。反応を開始するために反応物を35℃の油浴中に入れ、3日間撹拌した。特に、反応を開始するために反応容器を35℃に加熱し、撹拌を3日間実施した。反応後、生成物を濾別し、真空下にて45℃で一晩乾燥させた。生成物(250mg)を帯黄色/透明な油のような膜として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離RAMEBの痕跡なし
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 ppm (メチル基)(ポリイソプレンについて), 5.00 (s, 1H, H−1), 3.65 (s, 3H, H−7), 3.40 (s, 3H, H−8), 3.95 − 3.25 (m, 5H, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて)
旋光度測定:c=10.75mg/mL α=0.024deg
ITC:遊離RAMEB 2.2wt%
可逆的付加開裂連鎖移動ラジカル共重合(RAFT)を介して調製されたブロックコポリマーポリロタキサン:ポリ(ミルセン−b−イソプレン−b−ミルセン)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.の開始剤VA−044)0.92mg(0.003mmol)、S,S’−ビス(α,α’−ジメチル−α’’−酢酸)−トリチオカルボナート(二官能性連鎖移動剤)8.06mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB、環状分子)0.59g(0.45mmol)及びミルセン(ストッパー基を有する第一のモノマー)0.08mL(61mg、0.45mmol)を脱イオン水1mLに溶解し、そして、その系に撹拌下で窒素ガスを30分間バブリングした。反応を開始するために反応物を35℃の油浴中に入れた。特に、反応を開始するために反応容器を35℃に加熱し、反応混合物を撹拌した。1日の反応時間後、水10mL中のRAMEB5.90g(4.50mmol)によって錯体化された新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー、疎水性)0.45mL(0.31g、4.50mmol)を混合物に加え、さらに3日間反応させた。反応後、濁った水性分散液を80℃超に加熱した。この温度で沈殿した生成物を濾別し、温水で数回洗浄した。真空下にて45℃で一晩乾燥させた後、生成物(350mg)を帯黄色/透明な油のような膜として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離RAMEBの痕跡なし
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 ppm (メチル基)(ポリイソプレンについて), 5.00 (s, 1H, H−1), 3.65 (s, 3H, H−7), 3.40 (s, 3H, H−8), 3.95 − 3.25 (m, 5H, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて)
旋光度測定:c=2.00mg/mL α=0.006deg
ITC:遊離RAMEB<1wt%
原子移動ラジカル重合(ATRP)を介して調製された統計コポリマーポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−PEGMA)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB、環状分子)5.89g(4.45mmol)、イソプレン(第二のモノマー、疎水性)406μl(4.06mmol)、ポリ(エチレングリコール)モノメタクリラート(PEGMA、ストッパー基を有する第一のモノマー)208μl(0.45mmol)及び2−ヒドロキシエチル2−ブロモイソブチラート(HEBIB、ATRP用の開始剤)8.24μl(0.06mmol)を脱イオン水8mlに溶解した。ヘモグロビン(酸化還元酵素、ATRP用の触媒)35mg(2.19μmol)を脱イオン水3mlに溶解し、そして、アスコルビン酸(触媒の再生用の還元剤)15mg(85.17μmol)を脱イオン水2mlに溶解した。この3つの系に撹拌下で窒素ガスを3時間バブリングした。アスコルビン酸溶液2ml及び天然ヘモグロビン溶液3mlをモノマーのフラスコに移すことによって重合を開始し、室温で2日間撹拌した。反応後、溶液を10kDaのセルロース−メンブレンで限外濾過し、凍結乾燥させた。帯褐色の粉末(285mg)を得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0.06
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 ppm (メチル基)(ポリイソプレンについて), 5.00 (s, 1H, H−1), 3.65 (s, 3H, H−7), 3.40 (s, 3H, H−8), 3.95 − 3.25 (m, 5H, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて)
旋光度測定:c=10.30mg/mL α=0.090deg
ITC:遊離RAMEB 2.2wt%
に従って、RAMEB、モノマー単位1及び2のそれぞれの分子量、M0、M1及びM2を使用して計算する。
フリーラジカル重合を介して調製された統計コポリマーポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−PEGメチルエーテルメタクリラート)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン及び(2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリンクロリドポリロタキサン
過硫酸アンモニウム(ラジカル開始剤)6.50mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB、環状分子)5.37g(4.09mmol)、(2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリンクロリド(陽イオン性環状分子)0.63g(0.41mmol)及びポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリラート(ストッパー基を有する第一のモノマー)0.22g(0.45mmol)を脱イオン水10mLに溶解し、そして、その系に撹拌下で窒素ガスを30分間バブリングした。新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー、疎水性)1.80mL(1.23g、18mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶液を与えた(すなわち、RAMEB/イソプレン錯体形成)。触媒量(<0.1mL)のN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)の添加によって反応を開始し、室温で数時間撹拌した。反応後、清澄な水溶液を限外濾過(10000分子量カットオフのセルロースメンブレン)によって精製した。凍結乾燥後に、生成物(300mg)を白色の粉末として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離RAMEBの痕跡なし
1H−NMR(DMSO d6, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 (メチル基)(ポリイソプレンについて); 5.77 (s, 0.1H 陽イオン性基), 5.00 (s, 1H, H−1), 4.80 (s, 1H, H−7), 4.50 (s, 1H−陽イオン性基), 4.09 (s, 1H, 陽イオン性基), 3.50 (s, PEG), 3.40 (s, 3H, H−8), 3.95 − 3.25 (m, 5H, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6), 3.00 (0.4H, 陽イオン性基) ppm(RAMEBについて) 並びに (2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリンクロリド
旋光度測定:c=4.90mg/mL α=0.052deg(DMSO中)
ITC:遊離RAMEB 2.9wt%
実施例1〜5で得られたポリロタキサンのシクロデキストリン含量
実施例1〜6で得られたポリロタキサンのシクロデキストリン含量w0及びRAMEB単位に対するイソプレン繰り返し単位のモル比x2/x0を、実施例5における図6の記述に示される手順に従って計算し、以下の表1に列挙した。
ミセル形成試験(ナイルレッド蛍光試験)
ミセル形成及びカプセル化について実施例1〜6で調製されたポリロタキサンの適合性を評価するために、ナイルレッド染料をポリロタキサンでカプセル化する実験を実施した。
薬物の可溶化
実施例6からのポリロタキサン10mgを、HEPES緩衝生理食塩水(pH=7.2、NaCl濃度0.9wt.%)10mLに溶解した。ドセタキセル(商標名:Taxotere)24.4mgをTHF5mlに溶解した。種々の量(20〜200μl)のドセタキセル溶液をポリロタキサン溶液1mlに加え、16時間撹拌した。THFを蒸発させた。残留混合物を0.45μmのTeflonフィルターに通して、清澄な濾液を得た。濾液の229nmにおけるUV吸光から、エタノール中で測定されたドセタキセルの吸光効率16240Lmol-1cm-1を考慮して溶解したドセタキセルの濃度を決定した。取り込まれた可溶化ドセタキセルの濃度を図9にグラフで示す。
環動ゲルの形成
実施例2で調製されたポリスチレン−ポリイソプレンランダムコポリマーポリロタキサン10mg及びヘキサメチレンジイソシアナート架橋剤1.5μL(0.009mmol)をジクロロメタン0.1mLに溶解し、ガラスバイアルに移した。そのバイアルを室温で10分間振盪し、金属の鋳型に移して、密閉し、そして80℃に加熱した。形成された環動ゲルをジクロロメタンで2日洗浄し、次いで、水でさらに1日洗浄して、未反応のポリロタキサン及び架橋剤を取り除いた。抽出後、ゲルを乾燥させ、そして、架橋された白色の網状物の質量を測定した。
収率:85%
フリーラジカル重合を介して調製されたポリロタキサン:ポリ(メチルアクリラート−co−スチレン)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩(ラジカル開始剤VA−044)9.20mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB)4.50g(3.50mmol)及びスチレン(第一のモノマー)0.046mL(0.45mmol)を脱イオン水5mLに溶解し、そして、窒素ガス流を30分間撹拌下でバブリングした。新しく蒸留したメチルアクリラート(第二のモノマー)0.41mL(0.39g、4.50mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶解を可能にした。反応を開始するために反応容器を35℃に加熱し、3日間撹拌した。その後、生成物を濾別し、真空下にて45℃で一晩乾燥させた。貫通されたRAMEBが5.9wt.%で遊離RAMEBが4.7wt.%の生成物(310mg)を白色の沈殿物として得た。
1H−NMR(CDCl3, 400 MHz) δ/ppm = 3.50 (メトキシ), 2.40 − 1.85 (メチル) 及び 1.80 − 1.10 ppm (メチン)(ポリ(メチルアクリラート)について), 5.00 (H−1), 3.65 (H−7), 3.40 (H−8), 3.95 − 3.25 (H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて)
旋光度測定(DMSO):c=11.70mg/mL、d=0.1dm、α=+0.016deg
ITC:遊離RAMEB 約4.7wt%
フリーラジカル重合を介して調製されたポリロタキサン:ポリ(ジメチルブタジエン−co−PEGメチルエーテルメタクリラート)−ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリンポリロタキサン
2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩(ラジカル開始剤VA−044)9.20mg(0.03mmol)、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB)5.90g(4.50mmol)及びポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリラート(第一のモノマー)0.21g(0.45mmol)を脱イオン水10mLに溶解し、そして、窒素ガス流を30分間撹拌下でバブリングした。新しく蒸留したジメチルブタジエン(第二のモノマー)0.51mL(0.37g、4.50mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶解を可能にした。反応を開始するために反応容器を35℃に加熱し、3日間撹拌した。その後、生成物を80℃で濾別し、水で洗浄し、真空下にて45℃で一晩乾燥させた。貫通されたRAMEBが50wt.%で遊離RAMEBなしの生成物(570mg)を白色の沈殿物として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離RAMEBの痕跡なし
1H−NMR(DMSO−d6 , 400 MHz) δ/ppm = 2.10 − 1.35 (メチレン) 及び 1.20 − 0.80 ppm (メチル)(ポリ(ジメチルブタジエン)について), 5.00 (H−1), 3.65 (H−7), 3.40 (H−8), 3.95 − 3.25 (H−2, H−3, H−4, H−5, H−6) ppm(RAMEBについて)
旋光度測定(DMSO):c=10.05mg/mL、d=0.1dm α=+0.066deg
ITC:遊離RAMEB<1wt%
フリーラジカル重合を介して調製されたポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−ヒドロキシエチルメタクリラート)−β−シクロデキストリンポリロタキサン
2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩(ラジカル開始剤VA−044)9.20mg(0.03mmol)、β−シクロデキストリン5.1g(4.5mmol)、ヒドロキシエチル−メタクリラート(第一のモノマー)0.055mL(0.45mmol)を8M 尿素水溶液に溶解して(総容量25mLに達する)、そして、窒素ガス流を30分間撹拌下でバブリングした。新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー)0.45mL(0.31g、4.50mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶解を可能にした。容器を35℃に加熱し、3日間撹拌した。その後、反応混合物を90℃に30分間加熱し、80℃で濾過した。残留物を、温水及び100mLの水/2−プロパノール 3:1(v/v)で洗浄し、真空下で乾燥させた。白色の固体をDMSO 40mLに溶解し、0.1M NaCl水溶液中に再沈殿させ、濾別し、そして、水で洗浄して真空下で乾燥させた。貫通されたシクロデキストリンが51.5wt.%のポリロタキサン(820mg)を白色の固体として得た。遊離β−シクロデキストリンの決定のために、ポリロタキサン7.53mgをDMSO1.0mLに溶解し、0.1M NaCl水溶液9.0mL中に再沈殿させ、そして濾過した。清澄な濾液の旋光度α=+0.008deg(d=1.0dm)から、β−シクロデキストリンの比旋光度を[α]D=157deg mL g-1 dm-1と仮定して遊離β−シクロデキストリンの含量7wt.%が計算された。
1H−NMR(DMSO−d6, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 (メチル基)(ポリイソプレンについて); 5.64 − 5.85 (m, 14H, OH−2, OH−3), 4.77 − 4.84 (H−1), 4.37 − 4.53 (OH−6), 3.43 − 3.65 (H−3, H−5, H−6), 3.22 − 3.38 (H−2, H−4) ppm(β−シクロデキストリンについて)
旋光度測定(DMSO):c=5.58mg/mL、d=0.1dm、α=+0.049deg
フリーラジカル重合を介して調製されたポリロタキサン:ポリ(イソプレン−co−PEGメチルエーテルメタクリラート)−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリンポリロタキサン
過硫酸アンモニウム(ラジカル開始剤)6.50mg(0.03mmol)、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン(以降「HP−β−CD」と表される、Wacker Chemie AG製、CAVASOL(登録商標)W7 HP、環状分子)5.0g(3.33mmol)及びポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリラート(ストッパー基を有する第一のモノマー)0.17g(0.33mmol)を脱イオン水10mLに溶解し、そして、その系に撹拌下で窒素ガスを30分間バブリングした。新しく蒸留したイソプレン(第二のモノマー、疎水性)0.33mL(0.23g、3.33mmol)の添加後、窒素フローを停止し、そして、その系を撹拌して、均質な溶液を与えた(すなわち、HP−β−CD/イソプレン錯体形成)。触媒量(0.08mL)のN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)の添加によって反応を開始し、室温で48時間撹拌した。反応後、清澄な水溶液を限外濾過(ポリエーテルスルホンメンブレン、カットオフ分子量10kDa)によって精製した。凍結乾燥後に、貫通されたHP−β−CDが54.5wt.%で遊離HP−β−CDが4.5wt.%の生成物(120mg)を白色の粉末として得た。
TLC:Rf(EtOAc/MeOH 7/3 v/v)=0、遊離HP β−CDの痕跡なし
1H−NMR(DMSO−d6, 400 MHz) δ/ppm = 5.15 − 4.95 (メチン基), 2.05 − 1.85 (メチレン基) 及び 1.75 − 1.45 ppm(メチル基)(ポリイソプレンについて), 6.00 − 5.50 (m, OH), 5.01 − 4.60 (s, 1H, H−1), 4.50 (m, OH), 3.73 − 3.25 (m, H−2, H−3, H−4, H−5, H−6, H−7, H−8), 1.02 (s,メチル基) ppm(HP β−CDについて)
旋光度測定:c=3.60mg/mL、d=1cm、α=0.025deg
ITC:遊離HP β−CD 4.5wt%
Claims (106)
- ポリロタキサンを調製する方法であって、該方法は:
少なくとも(a)1つのストッパー基を有する1つの第一の重合性モノマー、及び、少なくとも(b)1つの第二の重合性モノマーのラジカル共重合を実施する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程を含み;
前記共重合の間、前記環状分子を貫通するコポリマーが形成され、前記共重合の間、ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、前記コポリマーの鎖の両端部間に少なくとも部分的に組み込まれ、かつ、前記ストッパー基が、前記環状分子がコポリマーから分解するのを防止し;そして
ストッパー基を有する前記第一のモノマーの量が、重合性モノマーの総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量である、方法。 - 前記方法が、
(a)環状分子とストッパー基を有する第一の重合性モノマーとを含む組成物を提供する工程;
(b)第二の重合性モノマーを工程(a)の組成物と合わせる工程及び前記環状分子と前記第二のモノマーとの錯体を形成する工程;並びに
(c)工程(b)の組成物に対してラジカル共重合を実施して、ポリロタキサンを形成する工程を含み;
前記共重合の間、前記環状分子を貫通するランダムコポリマーが形成され、前記共重合の間、ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、前記コポリマーの鎖に沿ってランダムに組み込まれる、請求項1に記載の方法。 - 前記方法が、
(a)環状分子と第二の重合性モノマーとを含む組成物を提供する工程;
(b)二官能性ラジカル開始剤を使用して工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、前記第二のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子と錯体化される、工程;
(c)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーをブロックBと合わせる工程;並びに
(d)第一の重合性モノマーをブロックBの両端部にラジカル共重合して、前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBの両端部にブロックAを形成する工程を含み、
前記共重合の間、ABAブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが前記両ブロックA間に配置される、請求項1に記載の方法。 - 前記方法が、
(a)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーを含む組成物を提供する工程;
(b)二官能性連鎖移動剤の存在下で工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAを形成する工程;
(c)第二の重合性モノマーをブロックAと合わせる工程;並びに
(d)第二の重合性モノマーをブロックAとラジカル共重合して、ブロックAに挿入されかつ前記第二のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程を含み;
前記共重合の間、ABAブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが両ブロックA間に配置される、請求項1に記載の方法。 - ストッパー基を有する前記第一のモノマーの量が、各々重合性モノマーの総量100mol%を基準として、0.5mol%〜18mol%、より好ましくは1mol%〜16mol%、さらにより好ましくは2mol%〜15mol%、なおより好ましくは3mol%〜12mol%、そして、最も好ましくは5mol%〜11mol%の量である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、
(a)ストッパー基を有する第一の重合性モノマーを含む組成物を提供する工程;
(b)工程(a)の組成物に対してラジカル重合を実施して、ストッパー基を有する前記第一のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAを形成する工程;
(c)第二の重合性モノマーを前記ブロックAにラジカル共重合して、前記ブロックAに付着された前記第二の重合性モノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBを形成する工程であって、前記第二のモノマーが環状分子によって錯体化される、工程;並びに
(d)ストッパー基を有する第三の重合性モノマーを前記ブロックBにラジカル共重合して、ブロックCを形成する工程であって、前記第三のモノマーが前記第一のモノマーと同じ又は異なる、工程を含み;
前記共重合の間、ABCブロックコポリマーが形成され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、ブロックBが前記ブロックAと前記ブロックCとの間に配置され;そして
ストッパー基を有する前記第一のモノマー及び前記第三のモノマーの組み合わせ量が、重合性モノマーの総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量である、請求項1に記載の方法。 - ストッパー基を有する前記第一のモノマー及び前記第三のモノマーの組み合わせ量が、各々重合性モノマーの総量100mol%を基準として、0.5mol%〜18mol%、より好ましくは1mol%〜16mol%、さらにより好ましくは2mol%〜15mol%、なおより好ましくは3mol%〜12mol%、そして、最も好ましくは5mol%〜11mol%の量である、請求項6に記載の方法。
- 前記環状分子がコポリマーの主鎖上に通される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(a)で提供される組成物がラジカル開始剤を含む、請求項2〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(a)で提供される組成物が、重合に供される前に脱酸素化される、請求項2〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 重合が、熱的にかつ/又は光化学的に開始される、請求項9又は10に記載の方法。
- 重合が、ラジカル開始用の促進剤を加えることによって加速される、請求項9又は10に記載の方法。
- 前記環状分子が、シクロデキストリン、シクロデキストリン誘導体及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が、天然のシクロデキストリン、メチル化シクロデキストリン、アセチル化シクロデキストリン、ヒドロキシエチル化シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル化シクロデキストリン、陽イオン性シクロデキストリン誘導体、陰イオン性シクロデキストリン誘導体、グルコシル化シクロデキストリン、化学的に反応性のシクロデキストリン誘導体、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が、α−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB)、ヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリン、アセチルβ−シクロデキストリン、ヘプタキス(2,6−ジ−O−メチル)−β−シクロデキストリン、カルボキシメチル−β−シクロデキストリン、スクシニル−β−シクロデキストリン、(2−カルボキシエチル)−β−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、スルホブチル化β−シクロデキストリン、β−シクロデキストリンスルファート、6−モノデオキシ−6モノアミノ−β−シクロデキストリン塩酸塩、ヘプタキス−6−デオキシ−6−アミノ)−β−シクロデキストリン、(2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリン、ヘプタキス(2,6−トリ−O−メチル)−β−シクロデキストリン、モノ−アミノ−β−シクロデキストリン、スルホブチル−β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたγ−シクロデキストリン、2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノプロピル−β−シクロデキストリンハロゲン化物、及びそれらの任意の塩、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が、カルボキシメチル−α−シクロデキストリンナトリウム塩、カルボキシメチル−β−シクロデキストリンナトリウム塩、スクシニル−α−シクロデキストリン、スクシニル−β−シクロデキストリン、スクシニル−γ−シクロデキストリン、(2−カルボキシエチル)−α−シクロデキストリン、(2−カルボキシエチル)−β−シクロデキストリン、α−シクロデキストリンリン酸ナトリウム塩、β−シクロデキストリンリン酸ナトリウム塩、γ−シクロデキストリンリン酸ナトリウム塩、スルホブチル化β−シクロデキストリンナトリウム塩、スルホブチル化β−シクロデキストリンナトリウム塩、スルホブチル化β−シクロデキストリンナトリウム塩、α−シクロデキストリン硫酸ナトリウム塩、β−シクロデキストリン硫酸ナトリウム塩、γ−シクロデキストリン硫酸ナトリウム塩、6−モノデオキシ−6−モノアミノ−β−シクロデキストリン塩酸塩、ヘプタキス(6−デオキシ−6−アミノ)−β−シクロデキストリン七塩酸塩、オクタキス(6−デオキシ−6−アミノ)−γ−シクロデキストリン八塩酸塩、(2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリンクロリド、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択されるイオン性シクロデキストリン又はイオン性シクロデキストリン誘導体である、請求項13に記載の方法。
- 前記第一のモノマーが、70g/mol〜1000g/mol、好ましくは100g/mol〜500g/molの分子量を有する、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、ミルセン、芳香族ビニルモノマー、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾール、ポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリラート、α,ω−ビス(メタ)アクリラート、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記芳香族ビニルモノマーが、場合により置換されているスチレン、場合により置換されているスチレンスルホン酸、場合により置換されているビニルピリジン、場合により置換されているジビニルベンゼン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項18に記載の方法。
- 前記場合により置換されているスチレンが4−(トリフルオロメチル)スチレンである、請求項18に記載の方法。
- 前記α,ω−ビス(メタ)アクリラートが、エチレングリコール、オリゴエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノールA及びそれらの任意の混合物のα,ω−ビス(メタ)アクリラートであり、ポリエチレングリコール単位の分子量が、好ましくは3000g/mol以下、より好ましくは1000g/mol以下である、請求項18に記載の方法。
- 前記第二のモノマーが、非イオン性モノマー、好ましくは疎水性モノマーである、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二のモノマーが、1,3−ジエン、1,3,5−トリエン、(メタ)アクリラート、ビニルエステル、ビニル−エーテル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、及びそれらの任意の組み合わせからなる、120g/mol未満、好ましくは110g/mol未満の分子量を有するビニルモノマーの群より選択される、請求項1〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1,3−ジエンが、1,3−ブタジエン、1,3−ブタジエンの誘導体、イソプレン及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項23に記載の方法。
- 前記ビニルエステルが酢酸ビニルである、請求項23に記載の方法。
- 前記ビニルエーテルがメチル−ビニルエーテルである、請求項23に記載の方法。
- 前記(メタ)アクリラートが、メチルアクリラート、メチルメタクリラート及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項23に記載の方法。
- 前記共重合が、水性媒体中で、好ましくは水中で実施される、請求項1〜27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記水性媒体が、水性の溶液又は懸濁液である、請求項28に記載の方法。
- 前記共重合が、水溶性ラジカル開始剤を使用して実施される、請求項28又は29に記載の方法。
- 前記水溶性ラジカル開始剤が、過硫酸塩、過酸化水素、有機過酸化物、親水性アゾ−開始剤、アゾ開始剤とシクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体との水溶性錯体、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項30に記載の方法。
- 前記水溶性ラジカル開始剤が、ペルオキソ二硫酸塩、tert−ブチルヒドロペルオキシド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩、アゾビス−イソブチルアミジン(isobutyramidine)、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項31に記載の方法。
- ラジカル開始用の促進剤が使用される、請求項30〜32のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ラジカル開始用の促進剤が、チオ硫酸塩、メタ重亜硫酸塩、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン又はその塩、エチレンジアミンテトラ酢酸又はその塩、ペルオキシダーゼ酵素、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項33に記載の方法。
- 前記共重合が、連鎖移動剤を使用して行われる、請求項1〜34のいずれか一項に記載の方法。
- 前記連鎖移動剤が、ジチオエステル、キサンタート、ジチオカルバマート、トリチオカルボナート、該連鎖移動剤のいずれか1つの誘導体、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項35に記載の方法。
- 前記連鎖移動剤が、S,S’−ビス(α,α’−ジメチル−α’’−酢酸)−トリチオカルボナートである、請求項36に記載の方法。
- 前記共重合が、可逆的付加開裂連鎖移動重合を使用して行われる、請求項1〜37のいずれか一項に記載の方法。
- 前記共重合が、原子移動ラジカル重合を使用して行われる、請求項1〜38のいずれか一項に記載の方法。
- 前記原子移動ラジカル重合用の開始剤及び触媒の組み合わせが、水溶性開始剤及び触媒の組み合わせ、シクロデキストリンによって可溶化された開始剤及び触媒の組み合わせ、並びにそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項39に記載の方法。
- 前記水溶性開始剤及び触媒の組み合わせが、親水性2−ハロゲノ−イソブチラート又は親水性2−ハロゲノプロピオナート、Cu(I)塩及びキレート性ジアミンの組み合わせ、親水性2−ハロゲノ−イソブチラート又は親水性2−ハロゲノプロピオナート及び酸化還元酵素の組み合わせ;及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項40に記載の方法。
- 前記親水性2−ハロゲノ−イソブチラートが、ヒドロキシエチル−2−ブロモイソブチラートである、請求項41に記載の方法。
- 前記キレート性ジアミンが、エチレンジアミン、2,2’−ビピリジン(bpy)、4,4’−ジ(5−ノニル)−2,2’−ビピリジン(dNbpy)、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)、N−プロピル(2−ピリジル)メタンイミン(NPrPMI)、2,2’:6’,2’’−テルピリジン(tpy)、4,4’,4’’−トリス(5−ノニル)−2,2’:6’,2’’−テルピリジン(tNtpy)、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)、N,N−ビス(2−ピリジルメチル)オクチルアミン(BPMOA)、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチル−トリエチレン−テトラミン(HMTETA)、トリス[2−(ジメチルアミノ)エチル]アミン(Me6TREN)、トリス[(2−ピリジル)メチル]アミン(TPMA)、1,4,8,11−テトラアザ−1,4,8,11−テトラメチルシクロテトラデカン(Me4CYCLAM)、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ピリジルメチル)エチレンジアミン(TPEN)、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、N,N−ビス(2−ピリジルメチル)アミン(BPMA)、トリス[2−アミノエチル]アミン(TREN)、1,4,8,11−テトラアザシクロテトラデカン(CYCLAM)、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ピリジルメチル)エチレンジアミン(TPEN)、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項41又は42に記載の方法。
- 前記酸化還元酵素がヘモグロビンである、請求項41〜43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記共重合が、80℃以下、好ましくは35℃以下の温度で実施される、請求項1〜44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記共重合が、0℃以上の温度で実施される、請求項1〜45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリロタキサンが、限外濾過を含む濾過を使用して単離される、請求項1〜46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリロタキサンを含む組成物が濾過の前に加熱される、請求項47に記載の方法。
- 前記ポリロタキサンが、濾過後に乾燥、好ましくは凍結乾燥を使用して乾燥される、請求項47〜48のいずれか一項に記載の方法。
- 1つの環状分子と前記環状分子を貫通する1つのコポリマーとを含むポリロタキサンであって、前記コポリマーが、少なくとも(a)1つのストッパー基を有する1つの第一の重合性モノマーから誘導される構造単位と少なくとも(b)1つの第二の重合性モノマーから誘導される構造単位とを含む非イオン性コポリマーであり、ストッパー基を有する第一のモノマーから誘導される前記構造単位が、前記コポリマーの鎖の両端部間に少なくとも部分的に組み込まれ、前記ストッパー基が、環状化合物がコポリマーから分解するのを防止し、そして、ストッパー基を有する第一のモノマーから誘導される前記構造単位の量がコポリマーの構造単位の総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%である、ポリロタキサン。
- 請求項1〜49のいずれか一項に記載の方法によって得ることが可能であるか又は得られる、請求項50に記載のポリロタキサン。
- 前記コポリマーが、ストッパー基を有する前記第一の重合性モノマーから誘導される前記構造単位が前記コポリマーの鎖に沿ってその両端部間に少なくとも部分的にランダムに組み込まれた、ランダムコポリマーである、請求項50又は51に記載のポリロタキサン。
- ストッパー基を有する第一のモノマーから誘導される前記構造単位の量が、各々コポリマーの構造単位の総量100mol%を基準として、0.5mol%〜18mol%、より好ましくは1mol%〜16mol%、さらにより好ましくは2mol%〜15mol%、なおより好ましくは3mol%〜12mol%、そして、最も好ましくは5mol%〜11mol%である、請求項50〜52のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記コポリマーが、ストッパー基を有する前記第一の重合性モノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックAと、前記第二の重合性モノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックBと、第三の重合性モノマーから誘導される繰り返し単位を含むブロックCとを含むブロックコポリマーであって、前記第三のモノマーから誘導される前記繰り返し単位が前記第一のモノマーから誘導される前記繰り返し単位と同じ又は異なり、前記ブロックコポリマーにおいて、前記ブロックBが前記ブロックAと前記ブロックCとの間に配置され、前記環状分子がブロックB上に通され、そして、前記第一のモノマーから誘導される前記構造単位及び前記第三のモノマーから誘導される前記構造単位の組み合わせ量が、コポリマーの構造単位の総量100mol%を基準として0.1mol%〜20mol%の量であるブロックコポリマーである、請求項50又は51に記載のポリロタキサン。
- 前記第一のモノマーから誘導される前記構造単位及び前記第三のモノマーから誘導される前記構造単位の組み合わせ量が、各々コポリマーの構造単位の総量100mol%を基準として、0.5mol%〜18mol%、より好ましくは1mol%〜16mol%、さらにより好ましくは2mol%〜15mol%、なおより好ましくは3mol%〜12mol%、そして、最も好ましくは5mol%〜11mol%の量である、請求項54に記載のポリロタキサン。
- 前記環状分子がコポリマーの主鎖上に通される、請求項50〜55のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記環状分子が、シクロデキストリン、シクロデキストリン誘導体及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項50〜56のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が、天然のシクロデキストリン、メチル化シクロデキストリン、アセチル化シクロデキストリン、ヒドロキシエチル化シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル化シクロデキストリン、陽イオン性シクロデキストリン誘導体、陰イオン性シクロデキストリン誘導体、グルコシル化シクロデキストリン、化学的に反応性のシクロデキストリン誘導体、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項57に記載のポリロタキサン。
- 前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が、α−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたα−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたβ−シクロデキストリン(RAMEB)、ヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリン、アセチルβ−シクロデキストリン、ヘプタキス(2,6−ジ−O−メチル)−β−シクロデキストリン、カルボキシメチル−β−シクロデキストリン、スクシニル−β−シクロデキストリン、(2−カルボキシエチル)−β−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、スルホブチル化β−シクロデキストリン、β−シクロデキストリンスルファート、6−モノデオキシ−6モノアミノ−β−シクロデキストリン塩酸塩、ヘプタキス−6−デオキシ−6−アミノ)−β−シクロデキストリン、(2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリン、ヘプタキス(2,6−トリ−O−メチル)−β−シクロデキストリン、モノ−アミノ−β−シクロデキストリン、スルホブチル−β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、ランダムにメチル化されたγ−シクロデキストリン、2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノプロピル−β−シクロデキストリンハロゲン化物、及びそれらの塩、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項57に記載のポリロタキサン。
- 前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体が、カルボキシメチル−α−シクロデキストリンナトリウム塩、カルボキシメチル−β−シクロデキストリンナトリウム塩、スクシニル−α−シクロデキストリン、スクシニル−β−シクロデキストリン、スクシニル−γ−シクロデキストリン、(2−カルボキシエチル)−α−シクロデキストリン、(2−カルボキシエチル)−β−シクロデキストリン、α−シクロデキストリンリン酸ナトリウム塩、β−シクロデキストリンリン酸ナトリウム塩、γ−シクロデキストリンリン酸ナトリウム塩、スルホブチル化β−シクロデキストリンナトリウム塩、スルホブチル化β−シクロデキストリンナトリウム塩、スルホブチル化β−シクロデキストリンナトリウム塩、α−シクロデキストリン硫酸ナトリウム塩、β−シクロデキストリン硫酸ナトリウム塩、γ−シクロデキストリン硫酸ナトリウム塩、6−モノデオキシ−6−モノアミノ−β−シクロデキストリン塩酸塩、ヘプタキス(6−デオキシ−6−アミノ)−β−シクロデキストリン七塩酸塩、オクタキス(6−デオキシ−6−アミノ)−γ−シクロデキストリン八塩酸塩、(2−ヒドロキシ−3−N,N,N−トリメチルアミノ)プロピル−β−シクロデキストリンクロリド、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択されるイオン性シクロデキストリン又はイオン性シクロデキストリン誘導体である、請求項57に記載のポリロタキサン。
- 前記第一のモノマーが、70g/mol〜1000g/mol、好ましくは100g/mol〜500g/molの分子量を有する、請求項50〜60のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- ストッパー基を有する前記第一のモノマーが、ミルセン、芳香族ビニルモノマー、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾール、ポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリラート、α,ω−ビス(メタ)アクリラート、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項50〜61のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記芳香族ビニルモノマーが、場合により置換されているスチレン、場合により置換されているスチレンスルホン酸、場合により置換されているビニルピリジン、場合により置換されているジビニルベンゼン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項62に記載のポリロタキサン。
- 前記場合により置換されているスチレンが、4−(トリフルオロメチル)スチレンである、請求項63に記載のポリロタキサン。
- 前記α,ω−ビス(メタ)アクリラートが、エチレングリコール、オリゴエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノールA及びそれらの任意の混合物のα,ω−ビス(メタ)アクリラートである、請求項62に記載のポリロタキサン。
- 前記第二のモノマーが疎水性モノマーである、請求項50〜65のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記第二のモノマーが、1,3−ジエン、1,3,5−トリエン、(メタ)アクリラート、ビニルエステル、ビニル−エーテル、(メタ)アクリロニトリル、(メタアクリル)酸、(メタ)アクリルアミド、及びそれらの任意の組み合わせからなる、120g/mol未満、好ましくは110g/mol未満の分子量を有するビニルモノマーの群より選択される、請求項50〜66のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記1,3−ジエンが、1,3−ブタジエン、1,3−ブタジエンの誘導体、イソプレン及びそれらの任意の組み合わせから選択される、請求項67に記載のポリロタキサン。
- 前記ビニルエステルが酢酸ビニルである、請求項67に記載のポリロタキサン。
- 前記ビニルエーテルがメチル−ビニルエーテルである、請求項67に記載のポリロタキサン。
- 前記(メタ)アクリラートが、メチルアクリラート、メチルメタクリラート及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項67に記載のポリロタキサン。
- 前記ポリロタキサンが、水中に分散されて、水性分散液を形成する、請求項50〜71のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 前記分散されたポリロタキサンの粒径が5μm以下である、請求項72に記載のポリロタキサン。
- 前記ポリロタキサンが、水に溶解されて、水溶液を形成する、請求項50〜71のいずれか一項に記載のポリロタキサン。
- 架橋されたポリロタキサンを調製する方法であって、該方法は、(a)請求項50〜72のいずれか一項に記載のポリロタキサンを提供する工程及び(b)前記ポリロタキサンを化学的又は物理的に架橋する工程を含む、方法。
- 前記架橋が、環状分子への結合を形成可能な少なくとも2つの官能基を有する架橋剤を使用した、前記環状分子の架橋によるポリロタキサンの分子間架橋を含む、請求項75に記載の方法。
- 前記架橋が、加熱下で実施される、請求項76に記載の方法。
- 前記環状分子が、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体であり、そして、前記架橋剤が、前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体の官能基との結合を形成可能な少なくとも2つの官能基を有する、請求項76又は77に記載の方法。
- 前記官能基がヒドロキシル基である、請求項78に記載の方法。
- 前記架橋剤が、ジイソシアナート、ブロックジイソシアナート、ジイソチオシアナート、ビスエポキシド、シアヌル酸クロリド、ジビニルスルホン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項76〜79のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ビスエポキシドが、ビスフェノール−Aジグリシジルエーテルである、請求項80に記載の方法。
- 請求項50〜74のいずれか一項に記載のポリロタキサンが化学的又は物理的に架橋されている、架橋されたポリロタキサン。
- 請求項75〜81のいずれか一項に記載の方法によって得ることが可能であるか又は得られる、請求項82に記載の架橋されたポリロタキサン。
- ポリロタキサンが、環状分子と架橋剤を介して分子間で架橋される、請求項82又は83に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 前記環状分子が、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体であり、そして、前記架橋剤が、前記シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体の官能基に結合される、請求項84に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 前記官能基がヒドロキシル基である、請求項85に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 前記架橋剤が、ジイソシアナート、ブロックジイソシアナート、ジイソチオシアナート、ビスエポキシド、シアヌル酸クロリド、ジビニルスルホン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項84〜86のいずれか一項に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 前記ビスエポキシドが、ビスフェノール−Aジグリシジルエーテルである、請求項87に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 前記架橋されたポリロタキサンがゲルである、請求項82〜88のいずれか一項に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 前記ゲルが環動ゲルである、請求項89に記載の架橋されたポリロタキサン。
- 自己修復材料としての、請求項50〜74のいずれか一項に記載のポリロタキサンの使用。
- 自己修復材料としての、請求項82〜90のいずれか一項に記載の架橋されたポリロタキサンの使用。
- カプセル化のための、請求項50〜74のいずれか一項に記載のポリロタキサンの使用。
- カプセル化のための、請求項82〜91のいずれか一項に記載の架橋されたポリロタキサンの使用。
- 前記ポリロタキサン又は架橋されたポリロタキサンが、薬学的に活性な薬剤のカプセル化に使用される、請求項93又は94に記載の使用。
- 前記薬学的に活性な薬剤が、疎水性薬物、ステロイド薬、抗癌薬、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項95に記載の使用。
- 薬学的に活性な薬剤のための担体としての、請求項50〜74のいずれか一項に記載のポリロタキサンの使用。
- 薬学的に活性な薬剤のための担体としての、請求項82〜90のいずれか一項に記載の架橋されたポリロタキサンの使用。
- 前記薬学的に活性な薬剤が、疎水性薬物、ステロイド薬、抗癌薬、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される、請求項97又は98に記載の使用。
- ポリロタキサンで表面をコーティングする方法であって、請求項50〜74のいずれか一項に記載の、好ましくは請求項50〜66のいずれか一項に記載のポリロタキサンを含有する溶液又は分散液を該表面にコーティングすることを含む、方法。
- 前記コーティングが、浸漬、スピンコーティング、噴霧、又は電着を使用して実施される、請求項100に記載の方法。
- 接着剤としての、請求項89に記載の架橋されたポリロタキサンの使用。
- 金属粒子及び/又は金属酸化物粒子と請求項50〜74のいずれか一項に記載の、好ましくは請求項50〜66のいずれか一項に記載のポリロタキサンとを含む、分散液。
- 前記金属粒子及び/又は金属酸化物粒子がナノ粒子である、請求項103に記載の分散液。
- 金属粒子及び/又は金属酸化物粒子と請求項50〜74のいずれか一項に記載の、好ましくは請求項50〜66のいずれか一項に記載のポリロタキサンとを含む、複合体。
- 前記金属粒子及び/又は金属酸化物粒子がナノ粒子である、請求項105に記載の複合体。
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