JP4602011B2 - 多孔質樹脂ビーズおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体からなる多孔質樹脂ビーズおよびその製造方法に関する。

従来、ポリスチレン系の多孔質樹脂ビーズとして、ヒドロキシスチレン−ポリエン共重合体からなるもの（特許文献１、２）や、アルコキシスチレン類と芳香族ポリビニル類と芳香族物ビニル化合物とを共重合してなる共重合体からなるもの（特許文献３、４）が知られている。これらの多孔質樹脂ビーズは、主にイオン交換樹脂、吸着剤などへ適用されていた。このような用途では、物質をできるだけ多く吸着させることが是とされていた。そのため、従来の多孔質樹脂ビーズの開発指針は、できるだけ多くの官能基を付与すること、できるだけ比表面積を大きくすることであり、それによって多孔質樹脂ビーズの単位体積あたりの物質の吸着能を高めることが指向されていた。
特開昭５２−２３１９３号公報 特開昭５８−２１０９１４号公報 特開平５−８６１３２号公報 特許第２９８７９４９号公報

本発明は、上述した従来公知の開発指針とは全く異なる新たな指針によって多孔質樹脂ビーズをデザインすることにより、単に物質をより多く吸着させるといった作用を超えた新たな作用を奏する、従来のポリスチレン樹脂の用途とは全く異なる用途へ展開し得る新規な多孔質樹脂ビーズおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、従来にない特定の範囲の水酸基量をもち、好ましくは特定の形状の多孔質樹脂ビーズが、化学合成反応を効率よく進行させる反応場として優れた作用を奏することを見出して、以下のような特徴を有する本発明を完成した。

（１）スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体からなり、その水酸基量が１０〜１０００μｍｏｌ／ｇである多孔質樹脂ビーズ。
（２）スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体が下記構造単位（Ａ）：

下記構造単位（Ｂ）：および

下記構造単位（Ｃ）：

を含有し、構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の合計量に対する構造単位（Ａ）の量が６０〜９５重量％である、（１）記載の多孔質樹脂ビーズ。
（３）ＢＥＴ法により測定される比表面積が０．１〜５００ｍ^２／ｇである、（１）または（２）記載の多孔質樹脂ビーズ。
（４）水銀圧入法により測定される平均孔径が０．１〜２００ｎｍである、（１）〜（３）のいずれかに記載の多孔質樹脂ビーズ。
（５）ヌクレオチドまたはその誘導体の合成担体用である、（１）〜（４）のいずれかに記載の多孔質樹脂ビーズ。
（６）スチレン系単量体と、アシルオキシスチレン系単量体と、ジビニルベンゼン系単量体とを、有機溶媒および水を用いて懸濁共重合させてスチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体を得て、
得られた共重合体を加水分解することにより、スチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体をスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体へ変換する、多孔質樹脂ビーズの製造方法であって、
懸濁共重合において、全単量体の合計量に占めるアシルオキシスチレン系単量体の量が０．２〜２０重量％であり、
懸濁共重合における、有機溶媒が炭化水素とアルコールとを含む、
多孔質樹脂ビーズの製造方法。
（７）スチレン系単量体がスチレンを含み、アシルオキシスチレン系単量体がｐ−アセトキシスチレンを含み、ジビニルベンゼン系単量体がジビニルベンゼンを含み、
懸濁共重合における、スチレン、ｐ−アセトキシスチレンおよびジビニルベンゼンの合計量に占めるスチレンの量が６０〜９５重量％である（６）に記載の製造方法。
（８）懸濁共重合における有機溶媒の重量が、単量体の総重量の０．５〜２．０倍である、（６）または（７）記載の製造方法。
（９）上記炭化水素が炭素数５〜１２の脂肪族炭化水素であり、上記アルコールが炭素数５〜１２の脂肪族アルコールである、（６）〜（８）のいずれかに記載の製造方法。

本発明においては、スチレン系の共重合体において水酸基量を特定の範囲に制御するという従来とは異なる設計指針を適用することにより、新規な多孔質樹脂ビーズを提供することができる。本発明の多孔質樹脂ビーズは種々の用途への適用が可能である。本発明の多孔質樹脂ビーズは、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れ、さらに、常温で十分な硬度を有し、強度が比較的大きいという利点に加え、水酸基量を制御することで隣接する水酸基間の距離が調節されている。その結果、当該ビーズ内で化学合成を行わせると、隣合う合成反応を互いに阻害し難くなり、結果として高い純度の合成生成物が得られるという新たな知見が得られた。このように、本発明の多孔質樹脂ビーズは、特定の化合物、特にヌクレオチドまたはその誘導体の合成担体として優れている。

本発明の多孔質樹脂ビーズは、スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体からなる、特定の水酸基量を有する多孔質樹脂ビーズである。スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体の典型例は、下記、（Ａ）〜（Ｃ）の構造単位を含有する共重合体である。

上記（Ａ）〜（Ｃ）の構造単位は本発明の典型的な態様においてスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体が含有する構造単位であって、それらの構造単位は、以下のように置換されていてもよい。
上記（Ａ）の構造単位における、１つ以上の水素原子（ベンゼン環の水素原子を含む）は、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、メトキシ基、ニトロ基等で置換されていてもよい。
上記（Ｂ）の構造単位における、１つ以上の水素原子（ベンゼン環の水素原子を含むが、水酸基の水素原子を除く）は、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、メトキシ基、ニトロ基等で置換されていてもよい。また、得られる多孔質樹脂ビーズを合成担体として用いるときに、隣接する水酸基間での合成反応の阻害の起こり易さを考慮すると、ベンゼン環への水酸基の結合は、上記（Ｂ）の如く主鎖に対するパラ位が特に好ましい。
上記（Ｃ）の構造単位における、１つ以上の水素原子（ベンゼン環の水素原子を含む）は、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、メトキシ基、ニトロ基等で置換されていてもよい。

本発明の多孔質樹脂ビーズを構成するスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体は、構造単位（Ａ）〜（Ｃ）およびそれらの置換体以外の構成単位を含んでいてもよい。

本発明の多孔質樹脂ビーズの水酸基量は１０〜１０００μｍｏｌ／ｇであり、好ましくは５０〜８００μｍｏｌ／ｇであり、より好ましくは１００〜５００μｍｏｌ／ｇである。多孔質樹脂ビーズの水酸基量が少なすぎる場合、この多孔質樹脂ビーズをオリゴヌクレオチド等の化学合成における担体として用いても合成量が少なくなってしまう。一方、水酸基量が多すぎるとより多くの化学反応は生じるが、反応生成物における目的化合物の純度が低下する。より具体的には、水酸基量が多すぎる場合、オリゴヌクレオチドの合成における塩基配列数が所望の数よりも少なくなり易い。

上記水酸基量は、共重合体に占める上述の構造単位（Ｂ）（またはその置換体）の量に主に依存する。本発明の多孔質樹脂ビーズの水酸基量はＪＩＳ Ｋ００７０をもとにした以下のような滴定により測定される。すなわち、測定対象の多孔質樹脂ビーズの水酸基を既知量のアセチル化試薬（無水酢酸）によってアセチル化し、アセチル化に消費されなかったアセチル化試薬（無水酢酸）の量を水酸化カリウムによる滴定で求めることによって、測定対象物の水酸基量を算出するのである。この測定の具体的な手順は以下のとおりである。

無水酢酸２５ｇに全量が１００ｍｌになるまでピリジンを加えてアセチル化試薬を得る。測定試料（乾燥した多孔質樹脂ビーズ）０．５〜２ｇをフラスコに量り取り、上記アセチル化試薬０．５ｍｌとピリジン４．５ｍｌとを正確に加える。フラスコ中の混合物を９５〜１００℃で２時間維持した後、室温にまで放冷してから蒸留水を１ｍｌ加える。１０分間加熱することでアセチル化に消費されなかった無水酢酸を分解する。フラスコの中身を全てビーカーに移し、蒸留水で全量が１５０ｍｌになるまで希釈した後、０．５ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液で滴定する。
これとは別に、測定試料を入れずに上記と同様の操作により、ブランクの測定を行う。
測定試料の水酸基量は以下の式（１）により算出される。但し、Ａ（μｍｏｌ／ｇ）は測定試料の水酸基量であり、Ｂ（ｍｌ）はブランク測定における水酸化カリウム水溶液の滴定量であり、Ｃ（ｍｌ）は測定試料の測定における水酸化カリウム水溶液の滴定量であり、ｆは水酸化カリウム水溶液のファクターであり、Ｍ（ｇ）は量り取った測定試料の重量である。
Ａ＝（Ｂ−Ｃ）×０．５（ｍｏｌ／ｌ）×ｆ×１０００÷Ｍ …（１）

本発明の多孔質樹脂ビーズを構成するスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体に含まれる構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の合計量に対する構造単位（Ａ）の量は、好ましくは６０〜９５重量％であり、より好ましくは７０〜９０重量％である。

本発明の多孔質樹脂ビーズの水酸基量を上記の範囲内にすることや、水酸基量を制御することで隣接する水酸基間の合成反応の阻害を起こし難くすることを考慮すると、本発明の多孔質樹脂ビーズを構成するスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体に含まれる構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の合計量に対する構造単位（Ｂ）の量は、好ましくは０．１５〜１５重量％であり、より好ましくは１〜８重量％である。

（ｉ）ビーズを多孔質構造にして合成反応の場を増やすこと、（ｉｉ）ビーズに適度な強度を与えること、（ｉｉｉ）ビーズに（合成反応で使用する）有機溶媒中での不溶性と適度な膨潤性を与えることを考慮すると、本発明の多孔質樹脂ビーズを構成するスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体に含まれる構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の合計量に対する構造単位（Ｃ）の量は、好ましくは４〜３５重量％であり、より好ましくは５〜２５重量％である。

構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の合計量に対して、各構造単位（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか一つまたは二つの量が上記の範囲内であってもよく、特に好ましくは各構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の全ての量が上記の範囲内である。

本発明の多孔質樹脂ビーズの大きさ・表面形状は特に限定されず、その比表面積は、好ましくは０．１〜５００ｍ^２／ｇであり、より好ましくは１０〜３００ｍ^２／ｇであり、さらに好ましくは５０〜２００ｍ^２／ｇである。比表面積が小さすぎる多孔質樹脂ビーズを合成担体に用いると、化学合成反応の反応場が小さくなって得られる合成物量が少なくなるということが懸念される。逆に、多孔質樹脂ビーズの比表面積が大きいということは、細かい孔が多数生成している場合と、空隙率が大きくなっている場合とがあり得る。細孔が多すぎる場合には、当該ビーズを合成担体として用いるときに合成反応が進行しにくくなることが懸念され、空隙率が大きすぎる場合には、当該ビーズ自体の強度が低下して取り扱い難くなることが懸念される。

多孔質樹脂ビーズを得る際に、比表面積を大きくしたり小さくする方法は、例えばポリスチレン樹脂ビーズの比表面積を制御する方法を適宜取り入れたりすることもできる。上述の範囲の比表面積をもつ多孔質樹脂ビーズを得る具体的な方法は、実施例にて示される。以下に、比表面積の大きな多孔質樹脂ビーズを得るための方法を列挙する。
・構造単位（Ｃ）またはその置換体の含有量を多くする。
・懸濁共重合の際の有機溶媒に用いるアルコールとして高級アルコールを使用する。
・懸濁共重合の際の全有機溶媒量と全単量体量との比率を後述の範囲に調節する。
比表面積の小さい多孔質樹脂ビーズを得るには、上記と逆の方法をとればよい。

本発明の多孔質樹脂ビーズの比表面積はＢＥＴ法により測定される。
ＢＥＴ法における吸着ガスとして窒素ガスを用い、測定装置として比表面積測定装置ＮＯＶＡ １２００（ＱｕａｎｔａＣｈｒｏｍｅ Ｃｏ．製）を用いる。測定試料をこの装置内に投入して、室温、真空下で１２０分間脱気した後に、ＢＥＴ多点法によって測定試料の比表面積を求める。

多孔質樹脂ビーズにおける「ビーズ」とは、厳密な球状を呈することを意味するのではなく、一定形状を有していればよいことを意味するものである。この多孔質樹脂ビーズを合成担体に用いる場合に合成の反応容器への充填効率を高くでき、また、破損し難いという点から、当該多孔質樹脂ビーズは好ましくは球状である。またビーズ１粒の大きさ（体積）も特に限定はないが、好ましくは平均粒径で１〜１０００μｍである。

本発明の多孔質樹脂ビーズの孔の大きさ、個数等は特に限定されない。孔の大きさは、平均孔径で定量化することができ、本発明の多孔質樹脂ビーズの平均孔径は、好ましくは０．１〜２００ｎｍであり、より好ましくは１〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜５０ｎｍである。多孔質樹脂ビーズの平均孔径が小さすぎる場合、本発明の多孔質樹脂ビーズを化学反応の担体として用いる場合に反応場が小さくなって所望の反応が起こり難くなったり、オリゴヌクレオチドの合成における塩基配列数が所望の数よりも少なくなりがちになるということが懸念される。逆に、多孔質樹脂ビーズの平均孔径が大きすぎる場合、上記反応場であるビーズ表面の水酸基と反応に関わる物質との接触機会が少なくなり担体として不利になることが懸念される。

多孔質樹脂ビーズを得る際に、平均孔径を大きくしたり小さくする方法は、例えばポリスチレン多孔質樹脂ビーズの平均孔径を制御する方法を適宜取り入れたりすることもできる。上述の範囲の多孔質樹脂ビーズを得る具体的な方法は、実施例にて示される。以下に、平均孔径の大きな多孔質樹脂ビーズを得るための方法を列挙する。
・構造単位（Ｃ）またはその置換体の含有量を多くする。
・後述の懸濁共重合において、全単量体に対する有機溶媒の量を多くする。
平均孔径の小さい多孔質樹脂ビーズを得るには、上記と逆の方法をとればよい。

本発明の多孔質樹脂ビーズの平均孔径は水銀圧入法により測定される。具体的には、約０．２ｇの測定試料を水銀ポロシメータ ＰｏｒｅＭａｓｔｅｒ６０−ＧＴ（ＱｕａｎｔａＣｈｒｏｍｅ Ｃｏ．製）に投入し、水銀接触角１４０°、水銀表面張力４８０ｄｙｎ／ｃｍの条件における水銀注入圧から測定試料の平均孔径を求める。

本発明の多孔質樹脂ビーズの製造方法は、特に限定されない。以下、各単量体を懸濁共重合して得られる共重合体を加水分解に供することによる製造方法について説明する。当該製造方法では、まず、スチレン系単量体と、アシルオキシスチレン系単量体と、ジビニルベンゼン系単量体とを、有機溶媒および水を用いて懸濁共重合させてスチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体を得る。

スチレン系単量体とは、スチレンまたはその置換体であり、好ましくはスチレンである。スチレンの置換体には、スチレンの１つ以上の水素原子が、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、メトキシ基、ニトロ基等で置換された化合物が挙げられる。
アシルオキシスチレン系単量体とは、アシルオキシスチレンまたはその置換体であり、好ましくは無置換のｐ−アセトキシスチレンである。アシルオキシスチレンの置換体には、アシルオキシ基以外の１つ以上の水素原子が、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、メトキシ基、ニトロ基等で置換された化合物が挙げられる。アシルオキシ基としては、炭素数が１〜５のものが好ましく、より好ましくは、アセトキシ基である。アシルオキシ基はビニル基に対するパラ位に配位することが好ましい。
ジビニルベンゼン系単量体とは、ジビニルベンゼンまたはその置換体であり、好ましくはジビニルベンゼンである。ジビニルベンゼンの置換体には、ジビニルベンゼンの１つ以上の水素原子が、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、メトキシ基、ニトロ基等で置換された化合物が挙げられる。

懸濁共重合の際の、スチレン系単量体、アシルオキシスチレン系単量体およびジビニルベンゼン系単量体の合計量に占めるアシルオキシスチレン系単量体の量は、０．２〜２０重量％であり、好ましくは１〜１５重量％であり、より好ましくは２〜８重量％である。本発明の製造方法では、アシルオキシスチレン系単量体が最終的に構造単位（Ｂ）に変換されるので、アシルオキシスチレン系単量体の配合割合が最終的に得られる多孔質樹脂ビーズの水酸基量を左右する。ただし、後述する加水分解度は必ずしも１００％ではないので、アシルオキシスチレン系単量体の量によって最終的に得られる多孔質樹脂ビーズの水酸基量が一意に決定するわけではない。

懸濁共重合の際の、スチレン系単量体、アシルオキシスチレン系単量体およびジビニルベンゼン系単量体の合計量に占めるジビニルベンゼン系単量体の量は特に限定なく、好ましくは４〜３５重量％であり、より好ましくは５〜２５重量％である。この量が多いと強固な連続構造を有する共重合体が得られるので、多孔質樹脂ビーズが溶剤等によって膨潤し難くなり、多すぎると懸濁共重合時に凝集が生じ易くなるという傾向にある。

好ましい態様においては、スチレン、ｐ−アセトキシスチレン、ジビニルベンゼンを単量体として含む系で上述の懸濁共重合を実施する。ここで、ジビニルベンゼンの２つのビニル基は互いにパラ位またはメタ位である。構造単位（Ａ）〜（Ｃ）の量を上述のようにする点から、懸濁共重合においては、スチレン、ｐ−アセトキシスチレンおよびジビニルベンゼンの合計量に対して、スチレンは、好ましくは６０〜９５重量％、より好ましくは７０〜９０重量％を占め、ｐ−アセトキシスチレンは、好ましくは０．２〜２０重量％、より好ましくは１〜１５重量％を占め、ジビニルベンゼンは、好ましくは４〜３５重量％、より好ましくは５〜２５重量％を占める。スチレン、ｐ−アセトキシスチレンおよびジビニルベンゼンの一つまたは二つの量が上記範囲内であってもよく、とりわけ好ましくは、これら三つの単量体全ての量が上記範囲内である。

懸濁共重合は、上述の各単量体と有機溶媒を水中で攪拌することにより行われる。本明細書において、「有機溶媒」とは、懸濁共重合系における水以外の溶媒を意味する。本発明では、上記有機溶媒は炭化水素とアルコールとを含む。炭化水素としては、脂肪族の飽和または不飽和炭化水素、あるいは芳香族炭化水素を用いることができ、好ましくは炭素数５〜１２の脂肪族炭化水素であり、より好ましくは、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン、ウンデカン、ドデカン等が挙げられる。懸濁共重合の際にアルコールを共存させることにより、得られるビーズが多孔質になる。アルコールとしては、例えば脂肪族アルコールを挙げることができ、そのアルキル基の炭素数は、好ましくは５〜１２であり、より好ましいアルコールとしては、２−エチルヘキシルアルコール、ｔ−アミルアルコール、ノニルアルコール、２−オクタノール、デカノール、ラウリルアルコール、シクロヘキサノール等が挙げられる。

上述した比表面積を有する多孔質樹脂ビーズを得易すくする点から、懸濁共重合の際の単量体の総量に対する有機溶媒の量（有機溶媒／単量体）は、重量比で、好ましくは０．５〜２．０であり、より好ましくは０．８〜１．５である。懸濁共重合の際の炭化水素とアルコールの重量比は、炭化水素およびアルコールの具体的な組合わせによって適宜変更される。例えば、イソオクタンと２−エチルヘキサノールとを用いる場合には、得られる多孔質樹脂ビーズの比表面積を大きくする点から、両者の重量比（イソオクタン／２−エチルヘキサノール）は、好ましくは１／９〜６／４である。

懸濁共重合の方法自体は従来公知の方法を援用してもよい。例えば、懸濁共重合の際に、ポリビニルアルコールなどといった公知の分散安定剤や、過酸化ベンゾイルなどといった過酸化物（重合開始剤）を用いることができる。懸濁共重合の際の反応条件は適宜に設定することができ、例えば、６０〜９０℃における３０分間〜２４時間の攪拌が挙げられる。このような懸濁共重合により、スチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体を得ることができる。得られた共重合体を適宜、洗浄、分級等した後に、以下に記載する加水分解処理に供する。

スチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体における、アシルオキシ基を水酸基に変換する加水分解は、公知の手段・条件によることができ、酸触媒を用いてもよいし、アルカリ触媒を用いてもよい。加水分解の具体例は実施例に記載する。なお、本発明の方法においては全てのアシルオキシ基を水酸基に変換すること（加水分解度１００％）は要さない。以上のような処理を経て、本発明の多孔質樹脂ビーズを得ることができる。その製造の際、さらに、乾燥、分級等の処理を施してもよい。

本発明の多孔質樹脂ビーズは、イオン交換樹脂、吸着剤などといった従来の用途に適用することもできるが、新たな用途として、化学合成の担体として用いることもできる。本発明の多孔質樹脂ビーズは、化学合成のうちでも、オリゴヌクレオチドなどといった、ヌクレオチドまたはその誘導体の合成に用いるのが好ましい。この場合、従来ガラスビーズ等を固相担体として用いて行われた固相法ホスホアミダイト法等による合成において本発明の多孔質樹脂ビーズを固相担体として用いることができる。このような合成を自動的に行うための装置も市販されており、そのような自動装置に、本発明の多孔質樹脂ビーズをそのまま適用することも可能である。このように本発明の多孔質樹脂ビーズを固相担体としてヌクレオチドまたはその誘導体を合成すると、隣接する水酸基間の距離が十分にあるので、隣合う合成反応が互いに阻害され難くなると推察される。そのような作用により、得られる合成反応物の純度が高くなる効果が期待され、多孔質樹脂ビーズの比表面積と孔径とを同時に調節することにより上記効果をさらに増すことができる。

以下、実施例をもって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例の記載に何ら限定されるものではない。
（懸濁共重合）
ステンレス製十字形羽根（羽根の長さ：１０ｃｍ）を２枚有する攪拌装置を挿入した２Ｌのセパラブルフラスコを恒温水槽に設置した。このセパラブルフラスコに、ポリビニルアルコール（和光純薬製、平均重合度：約５００）を４８．００ｇおよび蒸留水１６００．００ｇを入れて２００ｒｐｍにて攪拌した。ポリビニルアルコールは重合の際の分散安定剤となる。このセパラブルフラスコにさらに冷却管と窒素導入管とを挿入し、冷却水と窒素ガスをそれぞれ流しながら、恒温水槽の温度を５５℃にして攪拌を続けてポリビニルアルコールを溶解した。

これとは別に、ビーカーにスチレン（和光純薬製）５２．８ｇ、ｐ−アセトキシスチレン（アルドリッチ製）３．５２ｇ、および純度５５％のジビニルベンゼン（和光純薬製）３７．５０ｇ（ジビニルベンゼンの重量は２０．６３ｇ）を入れた。次いで、このビーカーに過酸化ベンゾイル（日本油脂製ナイパーＢＷ、２５％含水）１．７６ｇを加えて溶解した。このビーカーにさらに２−エチルヘキシルアルコール（和光純薬製）７３．９０ｇおよびイソオクタン（和光純薬製）３１．７０ｇを加えた後、このビーカーの内容物を上記セパラブルフラスコに入れた。その後、セパラブルフラスコの攪拌羽根の回転速度を３６０ｒｐｍにして、かつ、約３０分間かけて恒温水槽の水温を８０℃にまで上昇させた。このまま５時間攪拌した後、恒温水槽の水を抜いて重合を終了させた。

（洗浄）
濾紙（東洋濾紙Ｎｏ．２）を敷いたブフナー漏斗（直径：１５ｃｍ）上に、上記セパラブルフラスコの内容物を出し、吸引ろ過をすることによって、ビーズ状の生成物を濾紙上に得た。その後、吸引を止めて、生成物に熱水を注ぎ、スパチュラでゆっくりかき混ぜて生成物を洗浄してから再度吸引をして熱水を除去した。この処理はポリビニルアルコールを除去するためであり、２Ｌの熱水を使用した。その後、吸引を止めて常温の蒸留水１Ｌで生成物を洗浄することによりその温度を下げた。蒸留水は吸引によって除去した。その後、吸引を止め、２Ｌのアセトンで洗浄をした後、吸引によってアセトンを除去した。アセトンによる洗浄の目的は、２−エチルヘキシルアルコール等の除去とアセトン溶媒への置換である。洗浄後の共重合体を３Ｌのビーカーに移し、さらにアセトンを加えて全量約２．２Ｌになるように分散させた。

（超音波分散）
このビーカーを超音波ホモジナイザー（日本精機製作所製ＵＳ−６００Ｔ）に据え付け、出力４００μＡの超音波分散に１０分間供した。その後、濾紙（東洋濾紙Ｎｏ．２）を敷いたブフナー漏斗を用いて、上述したような洗浄を繰り返した。洗浄は蒸留水（１Ｌ）、熱水（２Ｌ）、蒸留水（１Ｌ）、アセトン（１Ｌ）の順で行った。

（分級）
洗浄後の生成物を５Ｌのビーカーに移し、さらにアセトンを加えて全量約１Ｌになるように分散させた。このビーカーを静置して、生成物を沈殿させて、ビーカーを傾けても沈殿が乱れない程度になるまで放置した後、上清のアセトンを廃棄した。このビーカーに再びアセトンを加えて全量を１Ｌにして、静置、アセトン廃棄の操作を繰り返した。このとき、初回の静置は約１時間を要したが、次第に短くなり、最終回（１２回目）の静置時間は３０分であった。

（乾燥）
濾紙（東洋濾紙Ｎｏ．２）を敷いたブフナー漏斗（直径：１５ｃｍ）上に、上記ビーカーの内容物を出し、吸引ろ過をすることによって、ビーズ状の生成物を濾紙上に得た。この生成物を予備乾燥（６０℃、１５時間）、次いで、減圧乾燥（１ｋＰａ、８０℃、３時間）に供することにより、清浄かつ乾燥したスチレン−アセトキシスチレン−ジビニルベンゼン共重合体のビーズを得た。

（加水分解）
２Ｌのセパラブルフラスコに上記スチレン−アセトキシスチレン−ジビニルベンゼン共重合体のビーズ１４０ｇとテトラヒドロフラン（和光純薬製）９３３ｇを入れて分散させた。このセパラブルフラスコにテフロン（登録商標）製Ｔ字形攪拌羽根を挿入し、セパラブルフラスコを恒温水槽に設置した後、２００ｒｐｍで攪拌した。さらにセパラブルフラスコに冷却管を挿入し、冷却水を流しながら恒温水槽の水温を５０℃にして攪拌を続けた。その後、ヒドラジン一水和物（和光純薬製）２０９．９ｇを加え、さらに１５時間攪拌することにより反応させた。

（洗浄）
濾紙（東洋濾紙Ｎｏ．２）を敷いたブフナー漏斗に、上記セパラブルフラスコの内容物を出し、吸引ろ過をすることによって、ビーズ状の生成物を濾紙上に得た。これとは別に、蒸留水４００ｍｌ、塩酸（和光純薬）８０ｍｌおよびテトラヒドロフラン１４４０ｍｌをビーカーに入れて混合したものを準備した。その後、上記ブフナー漏斗の吸引を止めて、共重合体にビーカーの内容物を注いでスパチュラでゆっくりかき混ぜながら生成物を洗浄してから再度吸引をして液体を除去した。この処理はヒドラジンを除去するために行われ、除去される液体のｐＨが１になるまで繰り返した（約１．７Ｌで洗浄）。次いで、吸引を停止した状態で蒸留水による洗浄、吸引による洗浄液の除去、を洗浄液が中性になるまで繰り返した（約５Ｌで洗浄）。さらに、同様の処理を蒸留水の代わりにアセトン（２Ｌ）を用いて行った。

（分級）
洗浄後の生成物を５Ｌのビーカーに移し、さらにアセトンを加えて全量約２Ｌになるように分散させた。このビーカーを静置して、ビーズ状の生成物が沈殿させ、ビーカーを傾けても沈殿が乱れない程度になるまで放置した後、上清のアセトンを廃棄した。このビーカーに再びアセトンを加えて全量を２Ｌにして、静置、アセトン廃棄の操作を繰り返した（３回）。最後の処理では、ビーズ状の生成物が懸濁したアセトンをナイロンメッシュ（９０メッシュ）に通して、メッシュを通過した懸濁液を回収した。

（乾燥）
濾紙（東洋濾紙Ｎｏ．２）を敷いたブフナー漏斗（直径：１５ｃｍ）上に、上記懸濁液を注ぎ、吸引ろ過をすることによって、ビーズ状の生成物を濾紙上に得た。この生成物を予備乾燥（６０℃、１５時間）、次いで、減圧乾燥（１ｋＰａ、８０℃、６０時間）に供することにより、清浄かつ乾燥したスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン共重合体からなる多孔質樹脂ビーズを得た。

（分析）
得られた多孔質樹脂ビーズをレーザー散乱式粒度分布装置（ＬＡ−９２０ 堀場製作所製）で測定した結果、平均粒径６８μｍ（ＣＶ２５％）なる結果を得た。
加水分解処理前後のビーズを、顕微鏡ＦＴ−ＩＲ（Ｍａｇｎａ７６０／Ｎｉｃ−Ｐｌａｎ、Ｔｈｅｒｍａ Ｎｉｃｏｌｅｔ製）で観測した。観察により得られた、アセトキシ基（Ｃ＝Ｏ）に基く１７６７ｃｍ^−１のピークの強度とベンゼン環（Ｃ＝Ｃ）に基く１６０２ｃｍ^−１のピークの強度とを比較することにより、加水分解度９５％なる結果を得た。
得られた多孔質樹脂ビーズについて上述した手順により中和滴定を行うことにより、水酸基量１６０μｍｏｌ／ｇなる結果を得た。
得られた多孔質樹脂ビーズをＳＥＭ（５０００〜５００００倍）にて観察すると、多孔質のビーズ状であり、孔の大きさ・分布は概ね均一であった。
得られた多孔質樹脂ビーズについて上述した手順でＢＥＴ法による測定を行うことにより、比表面積１３４ｍ^２／ｇなる結果を得た。
得られた多孔質樹脂ビーズについて上述した手順で水銀圧入法による測定を行うことにより、平均孔径３４ｎｍなる結果を得た。

本発明の多孔質樹脂ビーズは、イオン交換樹脂、吸着剤などへ適用することもできるし、化学合成の担体として用いることもできる。

Claims (9)

1. スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体からなり、その水酸基量が１０〜１０００μｍｏｌ／ｇであり、
   スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体に含まれるスチレン構造単位、ヒドロキシスチレン構造単位及びジビニルベンゼン構造単位の合計量に対するスチレン構造単位の量が６０〜９５重量％である
   多孔質樹脂ビーズ。
2. スチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体が下記スチレン構造単位（Ａ）：
   

   

   下記ヒドロキシスチレン構造単位（Ｂ）：および
   

   

   下記ジビニルベンゼン構造単位（Ｃ）：
   

   

   を含有する、請求項１記載の多孔質樹脂ビーズ。
3. ＢＥＴ法により測定される比表面積が０．１〜５００ｍ^２／ｇである、請求項１または２記載の多孔質樹脂ビーズ。
4. 水銀圧入法により測定される平均孔径が０．１〜２００ｎｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の多孔質樹脂ビーズ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の多孔質樹脂ビーズを含有する、ヌクレオチドまたはその誘導体の合成担体。
6. スチレン系単量体と、アシルオキシスチレン系単量体と、ジビニルベンゼン系単量体とを、有機溶媒および水を用いて懸濁共重合させてスチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体を得て、
   得られた共重合体を加水分解することにより、スチレン−アシルオキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体をスチレン−ヒドロキシスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体へ変換する、多孔質樹脂ビーズの製造方法であって、
   懸濁共重合における、スチレン系単量体、アシルオキシスチレン系単量体およびジビニルベンゼン系単量体の合計量に占めるアシルオキシスチレン系単量体の量が０．２〜２０重量％、スチレン系単量体の量が６０〜９５重量％であり、
   懸濁共重合における、有機溶媒が炭化水素とアルコールとを含む、
   多孔質樹脂ビーズの製造方法。
7. スチレン系単量体がスチレンを含み、アシルオキシスチレン系単量体がｐ−アセトキシスチレンを含み、ジビニルベンゼン系単量体がジビニルベンゼンを含む、請求項６記載の製造方法。
8. 懸濁共重合における有機溶媒の重量が、単量体の総重量に対して０．５〜２．０倍である、請求項６または７記載の製造方法。
9. 上記炭化水素が炭素数５〜１２の脂肪族炭化水素であり、上記アルコールが炭素数５〜１２の脂肪族アルコールである、請求項６〜８のいずれかに記載の製造方法。