JP4013277B2

JP4013277B2 - Method for producing (meth) acrylic acid serine ester

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Publication number: JP4013277B2
Application number: JP05272297A
Authority: JP
Inventors: 一男杉山; 浩平白石; 恒久大西
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: JPH10251209A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、（メタ）アクリル酸セリンエステル、その製造方法、該（メタ）アクリル酸セリンエステルを重合した重合体およびその重合体を用いた生体適合性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高分子材料で生体適合性を確保するには材料表面の化学構造を制御して血栓形成の引き金となる蛋白質の吸着を制御したり、血小板の粘着さらには活性化、凝集を抑制することが重要となる。したがって、材料表面の化学構造の制御は生体適合性材料の開発において重要な問題で、各種の医療用の重合体について表面特性と生体適合性が研究されている。
生体適合性を付与する有効な方法としては、生体膜を構成するリン脂質二分子膜の主要な構成成分を材料表面に導入する方法が知られている。例えば、リン脂質の極性部を修飾した２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣと略す）の単量体を重合した重合体は、蛋白質の吸着を制御することが知られている｛例えば、石原らによる、生体材料、第９巻（５号）第２４３〜２４９頁、（１９９１年）｝。また、糖脂質のグルコース基を含有する２−（グルコシルオキシ）エチルメタクリレート（ＧＥＭＡと略す）の単量体を重合した重合体は、同様に、蛋白質の吸着を制御することが知られている｛例えば、中前らによる、高分子学会、予稿集、第３９回、Ｉ−１７−０９、（１９９０年）｝。
以上のように、汎用の高分子材料に生体適合性を付与する有効な方法として、生体膜を構成するリン脂質のホスホリルコリン基あるいは糖脂質の糖を材料表面に導入する方法が行われてきた。
一方、脂質と同様に生体膜あるいは蛋白質を構成するアミノ酸で材料表面を修飾した材料においても生体材料との好ましい相互作用が期待される。例えば、アラニンメタアクリルアミド、メタクリロイルオキシエチルアラニンと蛋白質の相互作用が示されている（例えば、杉山らによる、高分子学会、予稿集、第４４巻、第６３１頁（１９９５年）｝。
これまで、（メタ）アクリル酸セリンエステルは知られていなかった。また、該（メタ）アクリル酸セリンエステルの重合体も知られていなかった。またさらに、該（メタ）アクリル酸セリンエステルの重合体が生体適合性に優れることも知られていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、（メタ）アクリル酸セリンエステルを提供することにある。本発明の第２の目的は、該（メタ）アクリル酸セリンエステルの製造方法を提供することにある。本発明の第３の目的は、該（メタ）アクリル酸セリンエステルを構成成分として含有する重合体を提供することにある。またさらに、本発明の第４の目的は、該（メタ）アクリル酸セリンエステルの重合体を用いた生体適合性材料を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、セリンのアミノ基を保護して、（メタ）アクリル酸クロリドとセリンの水酸基との反応により（メタ）アクリル酸セリンエステルを合成できること、および、その（メタ）アクリル酸セリンエステルの重合体が生体適合性に優れることの知見を得て、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は次の（１）〜（５）である。
（１）下記一般式［１］
【化５】

（ただし、式中、Ｒは水素原子またはメチル基を示す）
で示される（メタ）アクリル酸セリンエステル。
（２）次の工程（１）および工程（２）からなる請求項１記載の（メタ）アクリル酸セリンエステルの製造方法。
工程（１）；下記式［２］
【化６】

で表されるＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｏ−Ｌ−セリンと（メタ）アクリル酸クロリドを脱塩化水素剤を用いて反応させて、下記式［３］
【化７】

を合成する工程。
工程（２）；前記の生成物を、酸性化合物を用いて保護基を分解して、ついで、酸性にして（メタ）アクリル酸セリンエステルの塩酸塩を得た後、塩基性化合物で塩酸塩をはずす工程。
（３）ラジカル重合して（メタ）アクリル酸セリンエステルに基づく構成成分を０．５モル％〜１０モル％を含む重合体。
（４）前記の重合体が
下記一般式［４］
【化８】

（式中、Ｒ、Ｒ¹は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ²は炭素数１〜４のアルキル基であり、また、ｍ、ｎは、（メタ）アクリル酸セリンエステルおよび（メタ）アクリル酸アルキルエステルの付加モル数でそれぞれ、ｍ＝１〜３，０００、ｎ＝２０〜３０，０００である。また、２≦ｍ、２０≦ｎの場合、［］内はブロック状でもランダム状の付加でもよい。）
で表される（メタ）アクリル酸セリンエステルの重量平均分子量２，０００〜５，０００，０００の重合体。
（５）ラジカル重合して前記の（メタ）アクリル酸セリンエステルに基づく構成成分を０．５モル％〜１０モル％を含む重合体を用いることを特徴とする生体適合性材料。
【０００５】
【発明の実施の形態】
一般式［１］において、Ｒは、水素原子またはメチル基を示す。
【０００６】
一般式［１］で表される（メタ）アクリル酸セリンエステルは、次のような方法によって容易に製造することができる。すなわち、
次の工程（１）および工程（２）からなる（メタ）アクリル酸セリンエステルの製造方法である。
工程（１）；下記式［２］
【化９】

で表されるＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｏ−Ｌ−セリンと（メタ）アクリル酸クロリドを脱塩化水素剤を用いて反応させて、下記式［３］
【化１０】

を合成する工程。
【０００７】
工程（２）；前記の生成物を、酸性化合物を用いて保護基を分解して、ついで、酸性にして（メタ）アクリル酸セリンエステルの塩酸塩を得た後、塩基性化合物で塩酸塩をはずす工程。
【０００８】
前記の工程（１）において、原料の一般式［１］で表されるＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｏ−Ｌ−セリンとしては、例えば、市販品のもの（アルドリッチ社＝Ａｌｄｒｉｃｈ社製、東京化成（株）社製、シグマ社製など）が挙げられる。または、定法にしたがってＬ−セリンより合成してもよい｛例えば、参考書、丸善（株）発行、泉屋他著、「ペプチド合成」１９７５年）｝。
また、（メタ）アクリル酸クロリドとしては、市販品のものをそのまま、あるいは精製して使用できる。例えば市販品のものとして、アルドリッチ社製、東京化成（株）社製、和光純薬工業（株）社製等のアクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド等を挙げることができる。
前記の工程（１）の反応において、反応溶媒としては、反応物、生成物を溶解する溶媒、若しくは反応物、生成物を溶解し生成する塩化水素塩を析出する溶媒であればよい。それらの溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、エーテルが挙げられる。好ましくは、ＴＨＦである。
脱塩化水素剤としては、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等のトリアルキルアミン；ジメチルアニリン等の芳香族第三アミン；ピリジン、ジメチルアミノピリジン等の環状第三アミンが挙げられる。取り扱いや入手性の観点からトリエチルアミン等が好ましく挙げられる。
また、原料の一般式［１］：（メタ）アクリル酸クロリド：脱塩化水素剤のモル比は１：０．８〜１．５：１〜２で反応させるのが好ましい。
さらに、反応温度としては、−３０℃〜室温、好ましくは−２０℃〜０℃である。また、反応時間としては、５〜１００時間、好ましくは１５〜３０時間である。
反応は窒素ガス等の乾燥不活性ガス気流下の雰囲気あるいは乾燥空気気流下で行うのが好ましい。
生成した塩は、濾別し、溶媒を留去後、減圧蒸留によってアミノ基をブロック（保護）した前記の式［３］の化合物を得ることができる。
反応後は、ヘキサン、石油エーテル、ジエチルエーテル等を用いて再結晶して精製することができる。
【０００９】
工程（２）において、この中間体の前記式［３］の溶液と酸性化合物を用いて、セリンのアミノ基を保護した基をはずして目的の化合物を得ることができる。酸性化合物としては、トリフルオロ酢酸；臭化水素の酢酸溶液、塩化水素の酢酸溶液；塩酸あるいはギ酸の反応溶媒溶液などが挙げられる。好ましくは、トリフルオロ酢酸である。
溶媒としては、脱水品を用いるのが望ましい。用いる溶媒の種類としては、クロロホルム、塩化メチレンが挙げられる。好ましくは、塩化メチレンが挙げられる。
前記式［３］の化合物：酸性化合物のモル比としては、１：１〜１０である。反応温度としては、−３０℃〜５０℃、好ましくは０℃〜室温である。また、反応時間としては、０．１〜１０時間、好ましくは０．５〜３時間である。
反応は窒素ガス等の乾燥不活性ガス気流下の雰囲気あるいは乾燥空気気流下で行うのが好ましい。
前記式［３］の化合物を酸性化合物によりセリンのアミノ基の保護基をはずした後、氷冷下で過剰の塩酸を加えて、メタノール等の溶媒に溶かし、生成物の塩酸塩型を得る。その際の塩酸は酢酸エチル溶液が好ましい。ついで溶媒を留去した後、ジエチルエーテル、ＴＨＦ等の溶媒で洗浄して、生成物の塩酸塩型を純度よく得る。ついで、この生成物の塩酸塩型をアセトニトリル等の溶媒に分散させて、氷冷下で、等モル以上のトリエチルアミン等の塩基性化合物を加えて、脱塩酸して、目的とする式［１］の（メタ）アクリル酸セリンエステルを得ることができる。
塩基性化合物としては、トリエチルアミンの他に、前記で示した脱塩化水素剤の化合物が挙げられる。
【００１０】
（メタ）アクリル酸セリンエステルの重合体を製造方法は、次の方法により容易に得ることができる。すなわち、前記の（メタ）アクリル酸セリンエステルと共重合可能な単量体とをランダム状あるいはブロック状にラジカル重合することによって重合体が得られる。
重合体は、（メタ）アクリル酸セリンエステルに基づく構成成分単位を０．５モル％〜１０モル％含む重合体である。
（メタ）アクリル酸セリンエステルに基づく構成成分が０．５モル％より少ないと、構成成分として（メタ）アクリル酸セリンエステル含む量が少なくなり、生体適合性等の効果を発現しなくなるので好ましくない。（メタ）アクリル酸セリンエステルに基づく構成成分が１０モル％より多いと、構成成分としてその他の共重合可能な単量体に基づく構成成分が少なくなり、適当な溶媒がなく、また、強度、密着性などの物性の効果が発現しなくなるので好ましくない。
重合方法としては、通常用いられている重合方法で、例えば、溶液重合、バルク重合、乳化重合、懸濁重合等が挙げられる。
（メタ）アクリル酸セリンエステルと共重合可能な単量体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリル酸メチルアミド、（メタ）アクリル酸エチルアミド、（メタ）アクリル酸プロピルアミド、（メタ）アクリル酸ブチルアミド、（メタ）アクリル酸ヘキシルアミド、（メタ）アクリル酸ラウリルアミド、（メタ）アクリル酸ステアリルアミド等の（メタ）アクリル酸アルキルアミド；スチレン等が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜４の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
重合に用いる溶媒としては、単量体が溶解あるいは分散すればよく、具体的には、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ｔ−ブタノール、ベンゼン、トルエン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン等およびこれらの混合物が挙げられる。
重合条件としては、通常用いる条件によって重合できる。反応温度としては、例えば、４０℃〜１００℃、反応時間としては、１時間〜５０時間が挙げられる。
ラジカル重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤ならばいずれを用いてもよく、具体的には、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビスバレロニトリル、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩等の脂肪族アゾ化合物；過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム、過酸化カリウム等の無機過酸化物を例示することができる。
得られる重合体の分子量は特に限定されないが、２，０００〜５，０００，０００が好ましく、より好ましくは、５，０００〜１，０００，０００である。
重合体の分子量が２，０００より小さいとコーテイング等ではがれやすくなり、重合体の分子量が５，０００，０００より大きくなると粘度が高くなり取り扱い難くなるので望ましくない。
前記の一般式［４］において、ｍ＝１〜２，０００であり、ｎ＝２０〜３０，０００である。
【００１１】
得られる重合体は、通常良く用いられる溶媒精製してもよく、あるいは乳化重合や懸濁重合でそのまま粒子として取り出して用いてもよい。
【００１２】
本発明の（メタ）アクリル酸セリンエステルは、（メタ）アクリル基の重合性基を有しており、重合が可能である。（メタ）アクリル酸セリンエステルは、生体適合性を有しており、重合して生体適合性を付与することができる。
該（メタ）アクリル酸セリンエステルを用いた共重合体は、生体成分との特異的な適合性が有り、重合体をそのまま粒子状で使用したり、あるいは成形加工したりできる。また、有機溶媒からキャストしてフイルム状として使用したり、あるいは重合体を、プラズマ、ガンマ線、紫外線等のエネルギー照射して他の材料の重合体等の表面にコーテイングして使用することができる。具体的には、カテーテル、カニューレ、中空糸などの医療用のデバイス、あるいは中空糸などの医療用のデバイスのハウジング材料、医用材料等のメディカル用品、コンタクトレンズ等のアイケア用品、化粧品材料、トイレタリー用品等の生体適合性材料として使用できるものと期待される。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、新規な（メタ）アクリル酸セリンエステルであり、重合して生体適合性を付与することができる。
本発明の製造方法は、アミノ基を保護しておりエステル化の反応性が高く、該（メタ）アクリル酸セリンエステルを純度よくまた、高収率で製造することができる。
該（メタ）アクリル酸セリンエステルを用いた共重合体は、生体成分との特異的な適合性が有り、医療材料、医用材料などの生体適合性材料としての用途展開が期待される。
【００１４】
【実施例】
次に本発明を実施例にもとづいて説明する。
実施例１
合成１−１；Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｏ−メタクリロイル−Ｌ−セリン（Ｂｏｃ−ｓｅｒＭＡ）の合成
かき混ぜ機、玉付き冷却管、窒素導入管、滴下ロートを備えた５００ｍｌの４つ口フラスコにＮ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−セリン２５．０ｇ（０．１３２ｍｏｌ）とトリエチルアミン２０．０３ｇ（０．１９８ｍｏｌ）を取り、３００ｍｌの脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶かした。−２０℃で窒素気流下、かき混ぜながら、メタクリル酸クロリド２０．７０ｇ（０．１９８ｍｏｌ）を１時間かけて滴下した。滴下終了後、−２０℃で１０時間、さらに−５℃で５時間反応した。次に未反応のメタクリル酸クロリドをメタクリル酸に誘導するために、５０ｇの水を加えてかき混ぜた。反応終了後、ジエチルエーテルを加えて、析出したトリエチルアミンの塩酸塩をろ別した後、無水硫酸ナトリウムで一晩乾燥した。無水硫酸ナトリウムをろ別し、ロータリーエバポレーターで濃縮して、粘調な固体を得た。ヘキサンから再結晶して白色結晶を１９．３８ｇ得た。この化合物をＢｏｃ−ｓｅｒＭＡと略す。Ｂｏｃ−ｓｅｒＭＡの収率は５３．８％であった。また、このＢｏｃ−ｓｅｒＭＡの融点は、９５〜９８℃であった。
【００１５】
Ｂｏｃ−ｓｅｒＭＡの¹Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲ分析、元素分析の結果を次に示した。
１．¹Ｈ−ＮＭＲ（δ（ｐｐｍ）：ＴＭＳ／ＤＭＳＯ）
１．２８−１．４８（ｍ，9Ｈ）；−Ｃ（ＣＨ ₃ ） ₃
１．８７（ｄ，3Ｈ）；−ＣＨ ₃
４．０８（ｍ，1Ｈ）；−ＣＨ−
４．２２（ｍ，1Ｈ）；−ＣＨ ₂−
４．３３（ｍ，1Ｈ）；−ＣＨ ₂−
５．６９（ｍ，2Ｈ）；−Ｃ＝ＣＨ ₂
２．ＩＲ（ＮａＣｌ板）νｃｍ^-1
２９６０ｃｍ^-1；−ＣＨ₃
２９３０；＝ＣＨ₂
１７６０；−ＣＯＯＨ
１７２０；−ＣＯ−Ｏ−
１６８０；−ＣＯ−ＮＨ−
３．元素分析値
Ｃ₁₂Ｈ₁₉Ｏ₆Ｎ＝２７３．２８６として
計算値：Ｃ：Ｈ：Ｎ＝５２．７４％：７．０１％：５．１３％
実測値：Ｃ：Ｈ：Ｎ＝５２．５７％：６．６１％：４．８１％
以上のことより、Ｂｏｃ−ｓｅｒＭＡ（Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｏ−メタクリロイル−Ｌ−セリン）が次式のものと同定した。
【化１１】

【００１６】
合成１−２；Ｏ−メタクリロイル−Ｌ−セリン（＝メタクリル酸セリンエステル；ｓｅｒＭＡ）の合成
かき混ぜ機、玉付き冷却管、窒素導入管、滴下ロートを備えた２００ｍｌの４つ口フラスコに前記の合成１−１で得たＢｏｃ−ｓｅｒＭＡ、１６．４４ｇ（０．０６０ｍｏｌ）とトリフルオロ酢酸４０．０ｇ（０．３５８ｍｏｌ）および脱水塩化メチレン１００ｍｌを入れ、室温でかき混ぜながら１時間反応を続けた。反応終了後、ロータリーエバポレーターで溶媒の塩化メチレンを留去して、ジエチルエーテル５０ｍｌを加えて、かき混ぜた後上澄みをデカンテーションして未反応のトリフルオロ酢酸を抽出した。残留物を脱水メタノール４００ｍｌに溶かし氷冷下でかき混ぜながら、モル比で１．５倍の４Ｈ−ＨＣｌの酢酸エチル溶液を加えて酸性とした。ロータリーエバポレーターでメタノールを留去して、室温で真空乾燥した後、得られた粘調な固体を５０ｍｌのジエチルエーテルで白色結晶が得られるまで繰り返し洗浄し、ｓｅｒＭＡの塩酸塩を得た。
さらにこのｓｅｒＭＡの塩酸塩を２００ｍｌのアセトニトリルに分散させて、氷冷下でｓｅｒＭＡの塩酸塩と等モルのトリエチルアミン（６．０６ｇ）を加えてかき混ぜた。グラスフィルター（１７Ｇ−４）でろ過し、クロロホルムで繰り返し洗浄してｓｅｒＭＡの白色結晶を５．０２ｇ得た。ｓｅｒＭＡの収率は４８．２％であった。また、このｓｅｒＭＡの分解点は、１１４〜１１９℃であり、等電点は５．０８であった。
【００１７】
得られたｓｅｒＭＡの¹Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲ分析、元素分析の結果を次に示した。
１．¹Ｈ−ＮＭＲ（δ（ｐｐｍ）：ＴＭＳ／ＤＭＳＯ）
１．８６（ｓ，3Ｈ）；−ＣＨ ₃
４．０７（ｍ，1Ｈ）；−ＣＨ−
４．５３（ｍ，2Ｈ）；−ＣＨ ₂−
５．７０−６．１１（ｍ，2Ｈ）；−Ｃ＝ＣＨ ₂−
２．ＩＲ（ＮａＣｌ板）νｃｍ^-1
２１００ｃｍ^-1；−ＮＨ₃ ⁺
１７２０；−ＣＯ−Ｏ−
１６２０；−ＮＨ₃ ⁺
１５２０；−ＮＨ₃ ⁺
１４７０；−ＣＯＯ^-
３．元素分析値
Ｃ₇Ｈ₁₁Ｏ₄Ｎ＝１７３．１６９として
計算値：Ｃ：Ｈ：Ｎ＝４８．５５％：６．４０％：８．０９％
実測値：Ｃ：Ｈ：Ｎ＝４８．５０％：６．３２％：８．１９％
以上のことより、ｓｅｒＭＡ（Ｏ−メタクリロイル−Ｌ−セリン）が次式のものと同定した。
【化１２】

【００１８】
実施例２−１；ｓｅｒＭＡ−ｃｏ−ＭＭＡ共重合体の合成（ｆ＝１）
実施例１で合成したｓｅｒＭＡ０．４１３ｇ（２．４ｍｍｏｌ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）２４．０ｇ（２４０ｍｍｏｌ）をラジカル重合開始剤として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｛ＶＡ−０４４、和光純薬工業（株）社製｝０．０７７ｇ（０．２４ｍｍｏｌ）、イオン交換水１５０ｇを温度計、窒素吹き込み管、冷却管、かき混ぜ機を付した５００ｍｌの４つ口フラスコにとり、窒素気流下で７０℃、３５０ｒ.ｐ.ｍ.のかき混ぜ速度、６時間の条件で乳化重合を行った。
重合した重合体粒子は、イオン交換樹脂（三菱化成製、ダイヤイオン、アニオン樹脂：カチオン樹脂＝１：１）を用いて精製した。重合体２１．８５ｇを得た。重合体収率は、８９．５％であった。
得られた重合体粒子を用いて、後述の試験方法により、粒径、Ｘ線光電子分光計（＝ＸＰＳ）、含水率、ジータポテンシャル（＝ζ−ポテンシャシャル）を測定した。結果を表１に示した。
【００１９】
また、得られた重合体の¹Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲ分析の結果を次に示した。
１．¹Ｈ−ＮＭＲ（δ（ｐｐｍ）：ＴＭＳ／ＣＤＣｌ₃）
１．８ −２．１；−ＣＨ ₃、−ＣＨ ₂−（主鎖）
３．３５−３．４５；−ＣＨ− （セリン部）
３．４５−３．５０；−ＣＨ ₂−（セリン部）
３．５０−３．６５；−ＣＯＯＣＨ ₃
２．ＩＲ（ＮａＣｌ板）νｃｍ^-1
２１００ｃｍ^-1；−ＮＨ₃ ⁺
１７２０；−ＣＯ−Ｏ−
１６２０；−ＮＨ₃ ⁺
１５２０；−ＮＨ₃ ⁺
１４７０；−ＣＯＯ^-
以上のことより、ｓｅｒＭＡとＭＭＡとの共重合体が次式であると同定した。
【００２０】
【化１３】

【００２１】
実施例２−２；ｓｅｒＭＡ−ｃｏ−ＭＭＡ共重合体の合成（ｆ＝３）
実施例２−１において用いたｓｅｒＭＡ０．４１３ｇ（２．４ｍｍｏｌ）をｓｅｒＭＡ１．２４６ｇ（７．２ｍｍｏｌ）に代えた以外は実施例２−１と全く同様にして重合を行った。重合体１８．０５ｇを得た。重合体収率は、７１．５％であった。得られた重合体の¹Ｈ−ＮＭＲおよびＩＲ分析の結果、実施例２−１とピーク位置は同じであった。
得られた重合体は、同様に試験を行った。結果を同じく表１に示した。
【００２２】
比較例２−１：ＰＭＭＡの重合
実施例２−１において用いたｓｅｒＭＡ０．４１３ｇ（２．４ｍｍｏｌ）を用いず、ＭＭＡ２４．０ｇ（２４０ｍｏｌ）のみを用いた以外は実施例２−１と全く同様にして重合を行った。重合体２１．６５ｇを得た。重合体収率は、９０．２％であった。結果を表１に併せて示した。
【００２３】
【表１】

なお、分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフイ（ＧＰＣ）により、溶媒ＴＨＦ、標準ＰＭＭＡ換算で測定した。
【００２４】
用いた試験方法の条件は、次のとおりである。
＜粒径の測定＞：
標準ポリスチレンラテックス（ダウケミカル社製、ＵｎｉｆｏｒｍＬａｔｅｘＰａｒｔｉｃｌｅｓ φ＝４７４ｎｍＬｏｔ．Ｎｏ．１×９４）のＳＥＭ写真と比較して粒径を求めた。また、粒度分布は、ＰａｃｉｆｉｃＳｃｉｅｎｎｔｉｆｉｃＮＩＣＯＭＰ−３７０を用いた光散乱法により求めた。
＜ＸＰＳ分析＞；
ポリマー粒子表面はＸ線光電子分光計（ＸＰＳ）ＳｈｉｍａｄｚｕＥＳＣＡ−７５０を使用した。ポリマー粒子をステンレススチール製のホルダーに乗せ、５×１０^-7 Ｔｏｒｒ以下、ＭｇＫα（１２５３．６ｅＶ）で測定した。
＜含水率（％）の測定＞；
ポリマー試料を溶剤に溶かして、溶媒展開法で得たフイルムをリン酸緩衝液中、２５℃、２４時間浸漬し、浸漬前後の重量増加分より算出した。
＜ζ−ポテンシャシャルの測定＞；
三田村理研（株）社製、マイクロ電気泳動装置を用い、電位差５０Ｖの直流電場をかけたときに５０μｍ泳動するポリマー粒子の移動時間を室温で測定した。
【００２５】
比較例２−３；ポリ（ＭＰＣ）の合成
ＭＰＣ２．０ｇ（６．７７ｍｍｏｌ）開始剤としてＡＩＢＮ０．０５４ｇ（０．０６８ｍｍｏｌ）エタノール／ＴＨＦ（＝９０／１０Ｖ／Ｖ％）の混合溶媒１０ｍｌをガラス製重合管にいれ減圧下で溶封した。反応温度６０℃、１２時間、ふり混ぜの重合条件で重合した後、内容物を多量のジエチルエーテル中に注入してポリＭＰＣを析出させて、重合体を得た。
得られた重合体は、同様にして後述の比較例３−２の試料として用いた。
【００２６】
実施例３−１；蛋白質の吸着試験
実施例３−１−１は実施例２−１の重合体、実施例３−１−２は実施例２−２で合成した重合体を用い、蛋白質としてアルブミン（Ａｌｂ）およびグロブリン（Ｇｌｏ）を用いて、以下の試験条件で蛋白質の吸着試験をおこなった。なお、蛋白質の吸着量は、Ｌｏｗｒｙ法により算出した。
＜蛋白質の吸着試験＞；
アルブミンの場合；初期のアルブミン濃度５０ｍｇ／リットル、ｐＨ＝５．６、イオン強度０．０１、温度２５℃で２時間重合体を浸漬した後、重合体粒子を濾過で取り除き、溶液中のアルブミン濃度の測定から吸着アルブミンの量を算出した。
グロブリンの場合；初期のグロブリン濃度５０ｍｇ／リットル、ｐＨ＝６．２、イオン強度０．０１、温度２５℃で２時間重合体を浸漬した後、重合体粒子を濾過で取り除き、溶液中のグロブリン濃度の測定から吸着グロブリンの量を算出した。結果を図１に示した。
【００２７】
比較例３−１−１〜３−１−５；
実施例３−１と同様にして、比較例３−１−１は比較例２−１で重合したＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を用い、また比較例３−１−２〜比較例３−１−５は、高分子学会、予稿集、第４４巻、第６３１頁（１９９５年）に記載のＡｌａＭＡｍ（アラニンメタクリルアミド）、ＡｌａＥＭＡ（メタクリロイルオキシエチルアラニン）およびＭＰＣとＭＭＡとの共重合体を用いてアルブミン、グロブリンの吸着試験を行った。結果を併せて図１に示した。
【００２８】
以上の結果から、ｓｅｒＭＡに基づく構成成分を１および３モル％含有する重合体は、アルブミン、グロブリンの吸着の種類、量が特異的であることがわかる。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】重合体による蛋白質の吸着試験の結果[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to (meth) acrylic acid serine ester, a production method thereof, a polymer obtained by polymerizing the (meth) acrylic acid serine ester, and a biocompatible material using the polymer.
[0002]
[Prior art]
To ensure biocompatibility with polymer materials, it is important to control the chemical structure of the material surface to control protein adsorption that triggers thrombus formation, and to suppress platelet adhesion, activation, and aggregation It becomes. Therefore, control of the chemical structure of the material surface is an important issue in the development of biocompatible materials, and surface properties and biocompatibility have been studied for various medical polymers.
As an effective method for imparting biocompatibility, a method is known in which main constituent components of a phospholipid bilayer membrane constituting a biological membrane are introduced onto the material surface. For example, a polymer obtained by polymerizing a monomer of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (abbreviated as MPC) in which the polar part of phospholipid is modified is known to control protein adsorption {for example, by Ishihara et al. , Biomaterials, Vol. 9 (No. 5) pp. 243-249, (1991)}. Further, it is known that a polymer obtained by polymerizing a monomer of 2- (glucosyloxy) ethyl methacrylate (abbreviated as GEMA) containing a glucose group of glycolipid similarly controls protein adsorption { For example, Nakamae et al., Polymer Society, Proceedings, 39th, I-17-09, (1990)}.
As described above, as an effective method for imparting biocompatibility to a general-purpose polymer material, a method of introducing a phosphorylcholine group of a phospholipid constituting a biological membrane or a sugar of a glycolipid onto a material surface has been performed.
On the other hand, a preferable interaction with a biomaterial is expected even in a material in which the surface of the material is modified with an amino acid constituting a biomembrane or protein as in the case of lipid. For example, the interaction of alanine methacrylamide, methacryloyloxyethylalanine and protein has been shown (for example, Sugiyama et al., Polymer Society, Proceedings, Vol. 44, p. 631 (1995)}.
So far, (meth) acrylic acid serine ester has not been known. Further, a polymer of the (meth) acrylic acid serine ester has not been known. Furthermore, it has not been known that the polymer of (meth) acrylic acid serine ester is excellent in biocompatibility.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The first object of the present invention is to provide a (meth) acrylic acid serine ester. The second object of the present invention is to provide a method for producing the (meth) acrylic acid serine ester. The third object of the present invention is to provide a polymer containing the (meth) acrylic acid serine ester as a constituent component. Still another object of the present invention is to provide a biocompatible material using the polymer of (meth) acrylic acid serine ester.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have protected the amino group of serine, and can synthesize (meth) acrylic acid serine ester by reaction of (meth) acrylic acid chloride with the hydroxyl group of serine, And the knowledge that the polymer of the (meth) acrylic-acid serine ester is excellent in biocompatibility was acquired, and it came to complete this invention.
That is, the present invention includes the following (1) to (5).
(1) The following general formula [1]
[Chemical formula 5]

(Wherein R represents a hydrogen atom or a methyl group)
(Meth) acrylic acid serine ester represented by
(2) The method for producing a (meth) acrylic acid serine ester according to claim 1, comprising the following step (1) and step (2).
Process (1); following formula [2]
[Chemical 6]

Nt-butoxycarbonyl-OL-serine represented by the formula (3) and (meth) acrylic acid chloride are reacted using a dehydrochlorinating agent, and the following formula [3]
[Chemical 7]

The process of synthesizing.
Step (2); The above product is decomposed with an acidic compound to decompose the protective group, then acidified to obtain hydrochloride of (meth) acrylic acid serine ester, and then hydrochloride with basic compound. Step to remove.
(3) A polymer containing 0.5 mol% to 10 mol% of a constituent component based on radical polymerization and based on (meth) acrylic acid serine ester.
(4) The polymer is represented by the following general formula [4]
[Chemical 8]

(In the formula, R and R ¹ represent a hydrogen atom or a methyl group, R ² represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m and n represent (meth) acrylic acid serine ester and (meth). The added moles of acrylic acid alkyl ester are m = 1 to 3,000 and n = 20 to 30,000, respectively. May be added.)
(Meth) acrylic acid serine ester represented by a polymer having a weight average molecular weight of 2,000 to 5,000,000.
(5) A biocompatible material using a polymer containing 0.5 mol% to 10 mol% of a constituent component based on the above-mentioned (meth) acrylic acid serine ester by radical polymerization.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the general formula [1], R represents a hydrogen atom or a methyl group.
[0006]
The (meth) acrylic acid serine ester represented by the general formula [1] can be easily produced by the following method. That is,
It is a manufacturing method of the (meth) acrylic-acid serine ester which consists of the following process (1) and process (2).
Process (1); following formula [2]
[Chemical 9]

Nt-butoxycarbonyl-OL-serine represented by the formula (3) and (meth) acrylic acid chloride are reacted using a dehydrochlorinating agent, and the following formula [3]
Embedded image

The process of synthesizing.
[0007]
Step (2); The above product is decomposed with an acidic compound to decompose the protective group, then acidified to obtain hydrochloride of (meth) acrylic acid serine ester, and then hydrochloride with basic compound. Step to remove.
[0008]
In the above step (1), Nt-butoxycarbonyl-OL-serine represented by the general formula [1] of the raw material is, for example, a commercially available product (Aldrich = Aldrich, Tokyo Chemical Industry). Co., Ltd., Sigma, etc.). Or you may synthesize | combine from L-serine according to a conventional method {For example, a reference book, Maruzen Co., Ltd. publication, Izumiya et al., "Peptide synthesis" 1975)}.
Moreover, as (meth) acrylic acid chloride, a commercially available product can be used as it is or after purification. Examples of commercially available products include acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride manufactured by Aldrich, Tokyo Kasei Co., Ltd., and Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
In the reaction of the above step (1), the reaction solvent may be any solvent that dissolves the reactants and products, or any solvent that dissolves the reactants and products and precipitates the hydrogen chloride salt that is produced. Examples of these solvents include chloroform, dichloromethane, tetrahydrofuran (THF), and ether. Preferably, it is THF.
Examples of the dehydrochlorinating agent include trialkylamines such as trimethylamine, triethylamine, and tripropylamine; aromatic tertiary amines such as dimethylaniline; and cyclic tertiary amines such as pyridine and dimethylaminopyridine. From the viewpoint of handling and availability, triethylamine and the like are preferable.
The molar ratio of the raw material general formula [1]: (meth) acrylic acid chloride: dehydrochlorinating agent is preferably 1: 0.8 to 1.5: 1 to 2.
Furthermore, the reaction temperature is −30 ° C. to room temperature, preferably −20 ° C. to 0 ° C. The reaction time is 5 to 100 hours, preferably 15 to 30 hours.
The reaction is preferably carried out in an atmosphere of a dry inert gas stream such as nitrogen gas or in a dry air stream.
The resulting salt is filtered off, the solvent is distilled off, and then the compound of the above formula [3] in which the amino group is blocked (protected) by distillation under reduced pressure can be obtained.
After the reaction, it can be purified by recrystallization using hexane, petroleum ether, diethyl ether or the like.
[0009]
In the step (2), the target compound can be obtained by removing the group protecting the amino group of serine using the solution of the intermediate of the formula [3] and an acidic compound. Examples of the acidic compound include trifluoroacetic acid; acetic acid solution of hydrogen bromide, acetic acid solution of hydrogen chloride; a reaction solvent solution of hydrochloric acid or formic acid. Preferred is trifluoroacetic acid.
It is desirable to use a dehydrated product as the solvent. Examples of the solvent used include chloroform and methylene chloride. Preferably, methylene chloride is used.
The molar ratio of the compound of the formula [3]: acidic compound is 1: 1-10. The reaction temperature is −30 ° C. to 50 ° C., preferably 0 ° C. to room temperature. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 10 hours, Preferably it is 0.5 to 3 hours.
The reaction is preferably carried out in an atmosphere of a dry inert gas stream such as nitrogen gas or in a dry air stream.
After removing the amino protecting group of serine from the compound of the formula [3] with an acidic compound, excess hydrochloric acid is added under ice-cooling and dissolved in a solvent such as methanol to obtain the hydrochloride form of the product. In this case, the hydrochloric acid is preferably an ethyl acetate solution. Then, after the solvent is distilled off, the product is washed with a solvent such as diethyl ether or THF to obtain a hydrochloride form of the product with high purity. Next, the hydrochloride form of this product is dispersed in a solvent such as acetonitrile, and an equimolar amount or more of a basic compound such as triethylamine is added under ice-cooling to remove hydrochloric acid, and the desired formula [1] (Meth) acrylic acid serine ester can be obtained.
As a basic compound, the compound of the dehydrochlorinating agent shown above is mentioned in addition to triethylamine.
[0010]
A method for producing a polymer of (meth) acrylic acid serine ester can be easily obtained by the following method. That is, a polymer can be obtained by radical polymerization of the (meth) acrylic acid serine ester and a monomer copolymerizable in a random or block form.
The polymer is a polymer containing 0.5 mol% to 10 mol% of a component unit based on (meth) acrylic acid serine ester.
If the amount of the component based on (meth) acrylic acid serine ester is less than 0.5 mol%, the amount of (meth) acrylic acid serine ester contained as a component is decreased, and the effects such as biocompatibility are not exhibited. . When the component based on (meth) acrylic acid serine ester is more than 10 mol%, the component based on other copolymerizable monomer is reduced as a component, there is no suitable solvent, and strength, adhesion This is not preferable because the effect of physical properties such as property is not exhibited.
Examples of the polymerization method include commonly used polymerization methods such as solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization.
Monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid serine ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. (Meth) acrylic acid alkyl esters such as hexyl acid, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid methylamide, (meth) acrylic acid ethylamide, (meth) acrylic acid propylamide, (meth ) Acrylic acid butyramide, (meth) acrylic acid hexylamide, (meth) acrylic acid laurylamide, (meth) acrylic acid stearylamide and other (meth) acrylic acid alkylamides; styrene and the like. Preferably, a C1-C4 (meth) acrylic-acid alkylester is mentioned.
As the solvent used for the polymerization, the monomer may be dissolved or dispersed. Specifically, water, methanol, ethanol, propanol, t-butanol, benzene, toluene, dimethylformamide, tetrahydrofuran and the like, and a mixture thereof can be mentioned. It is done.
As the polymerization conditions, polymerization can be carried out depending on the conditions usually used. An example of the reaction temperature is 40 ° C. to 100 ° C., and an example of the reaction time is 1 hour to 50 hours.
As the radical polymerization initiator, any ordinary radical polymerization initiator may be used. Specifically, 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), azobisvaleronitrile, 2,2 Aliphatic azo compounds such as' -azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride; organic peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; inorganics such as ammonium persulfate and potassium peroxide A peroxide can be illustrated.
Although the molecular weight of the polymer obtained is not specifically limited, 2,000-5,000,000 are preferable, More preferably, it is 5,000-1,000,000.
If the molecular weight of the polymer is smaller than 2,000, it tends to be peeled off by coating or the like, and if the molecular weight of the polymer is larger than 5,000,000, the viscosity becomes high and handling becomes difficult.
In the general formula [4], m = 1 to 2,000 and n = 20 to 30,000.
[0011]
The obtained polymer may be purified by a solvent that is usually used, or may be used as particles as it is by emulsion polymerization or suspension polymerization.
[0012]
The (meth) acrylic acid serine ester of the present invention has a polymerizable group of (meth) acrylic group and can be polymerized. (Meth) acrylic acid serine ester has biocompatibility and can be polymerized to impart biocompatibility.
A copolymer using the (meth) acrylic acid serine ester has specific compatibility with a biological component, and the polymer can be used in the form of particles as it is, or can be molded. Further, it can be used as a film by casting from an organic solvent, or the polymer can be used by coating the surface of a polymer or the like of another material by irradiating it with energy such as plasma, gamma rays and ultraviolet rays. Specifically, medical devices such as catheters, cannulas and hollow fibers, or housing materials for medical devices such as hollow fibers, medical products such as medical materials, eye care products such as contact lenses, cosmetic materials, and toiletry products It is expected that it can be used as a biocompatible material.
[0013]
【The invention's effect】
The present invention is a novel (meth) acrylic acid serine ester, which can be polymerized to impart biocompatibility.
The production method of the present invention protects the amino group and has high esterification reactivity, and the (meth) acrylic acid serine ester can be produced with high purity and high yield.
The copolymer using the (meth) acrylic acid serine ester has specific compatibility with biological components, and is expected to be used as a biocompatible material such as medical materials and medical materials.
[0014]
【Example】
Next, the present invention will be described based on examples.
Example 1
Synthesis 1-1; Nt-butoxycarbonyl-O-methacryloyl-L-serine (Boc-serMA) synthesis stirrer, ball condenser, nitrogen inlet tube, 500 ml four-necked flask equipped with dropping funnel Nt-butoxycarbonyl-L-serine (25.0 g, 0.132 mol) and triethylamine (20.03 g, 0.198 mol) were taken and dissolved in 300 ml of dehydrated tetrahydrofuran (THF). While stirring at −20 ° C. under a nitrogen stream, 20.70 g (0.198 mol) of methacrylic acid chloride was added dropwise over 1 hour. After completion of dropping, the reaction was carried out at −20 ° C. for 10 hours and further at −5 ° C. for 5 hours. Next, in order to induce unreacted methacrylic acid chloride to methacrylic acid, 50 g of water was added and stirred. After completion of the reaction, diethyl ether was added and the precipitated hydrochloride of triethylamine was filtered off and dried over anhydrous sodium sulfate overnight. Anhydrous sodium sulfate was filtered off and concentrated with a rotary evaporator to obtain a viscous solid. Recrystallization from hexane gave 19.38 g of white crystals. This compound is abbreviated as Boc-serMA. The yield of Boc-serMA was 53.8%. The melting point of this Boc-serMA was 95 to 98 ° C.
[0015]
The results of ¹ H-NMR, IR analysis and elemental analysis of Boc-serMA are shown below.
1. ¹ H-NMR (δ (ppm): TMS / DMSO)
1.28-1.48 (m, 9H); -C (C H ₃ ) ₃
1.87 (d, 3H); -C H ₃
4.08 (m, 1H); - CH -
4.22 (m, 1H); —CH ₂ —
4.33 (m, 1H); - CH 2 -
5.69 (m, 2H); -C = C H ₂
2. IR (NaCl plate) νcm ⁻¹
2960 cm ⁻¹ ; —CH ₃
2930; = CH ₂
1760; -COOH
1720; -CO-O-
1680; -CO-NH-
3. Calculated as elemental analysis value C ₁₂ H ₁₉ O ₆ N = 273.286: C: H: N = 52.74%: 7.01%: 5.13%
Measured value: C: H: N = 52.57%: 6.61%: 4.81%
From the above, Boc-serMA (Nt-butoxycarbonyl-O-methacryloyl-L-serine) was identified as the following formula.
Embedded image

[0016]
Synthesis 1-2: Synthesis of O-methacryloyl-L-serine (= serine methacrylate ester; serMA), a 200 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a ball condenser, a nitrogen inlet tube, and a dropping funnel. Boc-serMA obtained in 1-1, 16.44 g (0.060 mol), 40.0 g (0.358 mol) of trifluoroacetic acid, and 100 ml of dehydrated methylene chloride were added, and the reaction was continued for 1 hour while stirring at room temperature. After completion of the reaction, methylene chloride as a solvent was distilled off with a rotary evaporator, 50 ml of diethyl ether was added and stirred, and then the supernatant was decanted to extract unreacted trifluoroacetic acid. The residue was dissolved in 400 ml of dehydrated methanol and stirred under ice cooling, and acidified by adding a 1.5-fold molar ratio of 4H-HCl in ethyl acetate. After distilling off methanol with a rotary evaporator and vacuum drying at room temperature, the resulting viscous solid was repeatedly washed with 50 ml of diethyl ether until white crystals were obtained, whereby serMA hydrochloride was obtained.
Further, this serMA hydrochloride was dispersed in 200 ml of acetonitrile, and serMA hydrochloride and equimolar triethylamine (6.06 g) were added and stirred under ice cooling. Filtration through a glass filter (17G-4) and repeated washing with chloroform gave 5.02 g of serMA white crystals. The yield of serMA was 48.2%. Moreover, the decomposition point of this serMA was 114-119 degreeC, and the isoelectric point was 5.08.
[0017]
The results of ¹ H-NMR, IR analysis and elemental analysis of the obtained serMA are shown below.
1. ¹ H-NMR (δ (ppm): TMS / DMSO)
1.86 (s, 3H); -C H ₃
4.07 (m, 1H); - CH -
4.53 (m, 2H); - CH 2 -
5.70-6.11 (m, 2H); -C = C H 2 -
2. IR (NaCl plate) νcm ⁻¹
2100 cm ⁻¹ ; —NH ₃ ⁺
1720; -CO-O-
1620; -NH ₃ ⁺
1520; -NH ₃ ⁺
1470; -COO ^-
3. Calculated as elemental analysis value C ₇ H ₁₁ O ₄ N = 173.169: C: H: N = 48.55%: 6.40%: 8.09%
Actual value: C: H: N = 48.50%: 6.32%: 8.19%
From the above, serMA (O-methacryloyl-L-serine) was identified as having the following formula.
Embedded image

[0018]
Example 2-1; synthesis of serMA-co-MMA copolymer (f = 1)
2,2′-azobis [2- (2imidazolin-2-yl) propane using 0.413 g (2.4 mmol) of serMA synthesized in Example 1 and 24.0 g (240 mmol) of methyl methacrylate (MMA) as a radical polymerization initiator ] Dihydrochloride {VA-044, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.} 0.077 g (0.24 mmol), 150 g of ion-exchanged water, 500 ml of a thermometer, a nitrogen blowing tube, a cooling tube, and a stirrer In a four-necked flask, emulsion polymerization was carried out under a nitrogen stream under conditions of 70 ° C., a stirring speed of 350 rpm, and 6 hours.
Polymerized polymer particles were purified using an ion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei, Diaion, anion resin: cation resin = 1: 1). 21.85 g of polymer was obtained. The polymer yield was 89.5%.
Using the obtained polymer particles, the particle size, X-ray photoelectron spectrometer (= XPS), water content, and zeta potential (= ζ-potential) were measured by the test method described later. The results are shown in Table 1.
[0019]
The results of ¹ H-NMR and IR analysis of the obtained polymer are shown below.
1. ¹ H-NMR (δ (ppm): TMS / CDCl ₃ )
_{1.8 -2.1; -C H 3, -} CH 2 - ( backbone)
3.35-3.45; - CH - (serine portion)
3.45-3.50; - CH ₂ - (serine portion)
3.50-3.65; -COO CH ₃
2. IR (NaCl plate) νcm ⁻¹
2100 cm ⁻¹ ; —NH ₃ ⁺
1720; -CO-O-
1620; -NH ₃ ⁺
1520; -NH ₃ ⁺
1470; -COO ^-
From the above, the copolymer of serMA and MMA was identified as the following formula.
[0020]
Embedded image

[0021]
Example 2-2; synthesis of serMA-co-MMA copolymer (f = 3)
Polymerization was performed in exactly the same manner as in Example 2-1, except that 0.413 g (2.4 mmol) of serMA used in Example 2-1 was replaced with 1.246 g (7.2 mmol) of serMA. 18.05 g of polymer was obtained. The polymer yield was 71.5%. As a result of ¹ H-NMR and IR analysis of the obtained polymer, the peak position was the same as in Example 2-1.
The obtained polymer was similarly tested. The results are also shown in Table 1.
[0022]
Comparative Example 2-1: Polymerization of PMMA Except that serMA 0.413 g (2.4 mmol) used in Example 2-1 was used, only MMA 24.0 g (240 mol) was used, and exactly the same as Example 2-1. Polymerization was performed. 21.65 g of polymer was obtained. The polymer yield was 90.2%. The results are also shown in Table 1.
[0023]
[Table 1]

The molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of solvent THF and standard PMMA.
[0024]
The conditions of the test method used are as follows.
<Measurement of particle size>:
The particle size was determined by comparison with an SEM photograph of standard polystyrene latex (Uniform Latex Particles φ = 474 nm Lot. No. 1 × 94, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.). The particle size distribution was determined by a light scattering method using Pacific Scientific NICOMP-370.
<XPS analysis>;
The polymer particle surface used X-ray photoelectron spectrometer (XPS) Shimadzu ESCA-750. The polymer particles were placed on a stainless steel holder and measured with MgKα (1253.6 eV) at 5 × 10 ⁻⁷ Torr or less.
<Measurement of moisture content (%)>;
The polymer sample was dissolved in a solvent, and the film obtained by the solvent development method was immersed in a phosphate buffer at 25 ° C. for 24 hours, and calculated from the weight increase before and after the immersion.
<Measurement of ζ-potential>;
Using a microelectrophoresis device manufactured by Mitamura Riken Co., Ltd., the migration time of polymer particles that migrate 50 μm when a direct current electric field with a potential difference of 50 V was applied was measured at room temperature.
[0025]
Comparative Example 2-3: Synthesis of poly (MPC) 2.0 ml (6.77 mmol) of MPC was used as an initiator, and 0.05 ml of AIBN (0.068 mmol) ethanol / THF (= 90/10 V / V%) mixed solvent 10 ml was made of glass. It put into the superposition | polymerization tube and sealed under reduced pressure. Polymerization was carried out at a reaction temperature of 60 ° C. for 12 hours under mixing polymerization conditions, and then the contents were poured into a large amount of diethyl ether to precipitate polyMPC, thereby obtaining a polymer.
The obtained polymer was similarly used as a sample of Comparative Example 3-2 described later.
[0026]
Example 3-1: Protein adsorption test Example 3-1-1 used the polymer of Example 2-1, and Example 3-1-2 used the polymer synthesized in Example 2-2 as a protein. A protein adsorption test was performed using albumin (Alb) and globulin (Glo) under the following test conditions. The amount of protein adsorbed was calculated by the Lowry method.
<Protein adsorption test>;
In the case of albumin; the initial albumin concentration is 50 mg / liter, pH = 5.6, ionic strength 0.01, temperature is 25 ° C., the polymer is immersed for 2 hours, the polymer particles are removed by filtration, and the albumin concentration in the solution From this measurement, the amount of adsorbed albumin was calculated.
In the case of globulin: Initial globulin concentration 50 mg / liter, pH = 6.2, ionic strength 0.01, temperature is 25 ° C. After 2 hours of polymer immersion, polymer particles are removed by filtration, and the globulin concentration in the solution From the measurement, the amount of adsorbed globulin was calculated. The results are shown in FIG.
[0027]
Comparative Examples 3-1-1 to 1-3-1;
In the same manner as in Example 3-1, Comparative Example 3-1-1 uses PMMA (polymethyl methacrylate) polymerized in Comparative Example 2-1, and Comparative Example 3-1-2 to Comparative Example 3-1- 5 using AlaMAm (alanine methacrylamide), AlaEMA (methacryloyloxyethylalanine) and a copolymer of MPC and MMA described in the Society of Polymer Science, Proceedings Vol. 44, p. 631 (1995). Albumin and globulin adsorption tests were performed. The results are also shown in FIG.
[0028]
From the above results, it can be seen that a polymer containing 1 and 3 mol% of a constituent component based on serMA is specific in the kind and amount of albumin and globulin adsorbed.
[0029]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 Results of protein adsorption test with polymer

Claims

The following general formula [1] consisting of the following step (1) and step (2)

(However, in the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group) .
Process (1); following formula [2]

Nt-butoxycarbonyl-OL-serine represented by the formula (3) and (meth) acrylic acid chloride are reacted at −20 ° C. to 0 ° C. for 15 to 30 hours using triethylamine, and the following formula [3]:

Step of synthesizing
Step (2): The above product is decomposed with trifluoroacetic acid , and then acidified to obtain the hydrochloride salt of (meth) acrylic acid serine ester, and then the hydrochloride salt is removed with triethylamine. Process.