JP4821444B2 - Polymer compound for bioassay and base material for bioassay using the same - Google Patents

Polymer compound for bioassay and base material for bioassay using the same Download PDF

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Description

本発明は、基材に固定された生理活性物質等を利用して、生体試料中の対象物質の並列検出および分析等に用いるバイオアッセイ用高分子化合物、およびこれを用いたバイオアッセイ用基材に関する。   The present invention relates to a bioassay polymer compound used for parallel detection and analysis of a target substance in a biological sample using a physiologically active substance or the like immobilized on the base material, and a bioassay base material using the same About.

遺伝子活性の評価や、薬物効果の分子レベルでの生理的プロセスを解読するための試みは、伝統的にゲノミクスに焦点が当てられてきたが、プロテオミクスは、細胞の生物学的機能についてより詳細な情報を提供する。プロテオミクスは、遺伝子レベルというよりもむしろ、蛋白質レベルでの発現を検出しそして定量することによる、遺伝子活性の定性的かつ定量的な測定を含む。また、蛋白質の翻訳後修飾、蛋白質間の相互作用など遺伝子にコードされない事象の研究を含む。一方、近年、糖鎖が生体内の第3の鎖として注目を浴びるようになってきている。特に、細胞分化やガン化、免疫反応や受精などとの関わりが研究され、新たな医薬や医療材料を創製しようとする試みが続けられている。また、糖鎖は多くの毒素、ウイルスおよびバクテリアなどの受容体であり癌のマーカーとしても注目されおり、最近では癌細胞の転移やアルツハイマー病の原因と考えられているアミロイド蛋白質との相互作用も報告されている。   Attempts to decipher the genetic activity and the molecular processes of drug effects at the molecular level have traditionally focused on genomics, but proteomics is more detailed about the biological functions of cells. Provide information. Proteomics involves the qualitative and quantitative measurement of gene activity by detecting and quantifying expression at the protein level, rather than at the gene level. It also includes studies of events that are not encoded by genes such as post-translational modifications of proteins and interactions between proteins. On the other hand, in recent years, sugar chains have attracted attention as the third chain in the living body. In particular, research on the relationship with cell differentiation, canceration, immune reaction, fertilization, and the like has continued, and attempts to create new drugs and medical materials are continuing. In addition, the sugar chain is a receptor for many toxins, viruses and bacteria, and has attracted attention as a marker for cancer. Recently, sugar chains also interact with amyloid proteins, which are thought to cause cancer cell metastasis and Alzheimer's disease. It has been reported.

「生命の設計図」であるゲノムの構造が明らかにされ、膨大なゲノム情報の入手が可能となった今日、プロテオミクス研究や糖鎖の研究はますます盛んになっており、それに伴って生理活性物質検出の迅速高効率(ハイスループット)化が求められている。そのため、この目的の分子アレイとして、抗体、糖ペプチド、糖鎖といった、糖を有する生理活性物質を固定化した基材の開発・研究が進められている。抗体チップなどを含むプロテインチップや糖鎖チップなどはその好例である。   Now that the structure of the genome, which is the “blueprint of life”, has been clarified and a large amount of genome information has become available, proteomics research and sugar chain research are becoming more and more active. There is a need for rapid and high efficiency (high throughput) detection of substances. Therefore, as a molecular array for this purpose, development and research of a substrate on which a physiologically active substance having a sugar such as an antibody, a glycopeptide, or a sugar chain is immobilized has been advanced. Good examples are protein chips including antibody chips and sugar chip chips.

しかし、プロテインチップなどは一般にDNAチップの延長線上に位置付けられて開発がなされているため、ガラス基板上に蛋白質、またはそれを捕捉する分子をチップ表面に固定化する検討がなされている(例えば特許文献1参照)。   However, since protein chips and the like are generally developed on the extension line of a DNA chip, studies have been made to immobilize a protein or a molecule that captures it on a glass substrate on a chip surface (for example, patents). Reference 1).

蛋白質等の検体の検出および定量において一般的に用いられている方法にサンドイッチ法がある。この方法は、固相に抗体(一次抗体)を結合させ、不溶化した抗体に標的となる蛋白をトラップさせ、次いで標的蛋白の別のエピトープを認識して結合する標識抗体(二次抗体)を反応させて、この標識物を測定することで蛋白を定量的に測定する方法である(例えば非特許文献1参照)。しかしこの方法では、例えばプロテインチップのように、一度に大量種の蛋白を検出しようとした場合、各々の標的蛋白に対して互いに競合しない複数種の抗体が必要となるため、条件の最適化は解決すべき多くの問題を含んでいる。   There is a sandwich method as a method generally used in detection and quantification of specimens such as proteins. In this method, an antibody (primary antibody) is bound to a solid phase, a target protein is trapped by an insolubilized antibody, and then a labeled antibody (secondary antibody) that recognizes and binds to another epitope of the target protein is reacted. Thus, the protein is quantitatively measured by measuring the label (see, for example, Non-Patent Document 1). However, this method requires multiple types of antibodies that do not compete with each other for each target protein when detecting a large amount of proteins at once, such as a protein chip. It contains many problems to be solved.

また、蛋白質を捕捉する分子(以下、捕捉分子と略す)を基板上に固定化した後、例えばサンドイッチ法のように該表面上で他の蛋白質(抗原抗体反応の場合、抗原に相当)と反応させ、更に、標識された蛋白質を反応させ最終的に検出機等で検出する場合、捕捉分子が固定されていない部分に該分子以外の蛋白質、すなわち、抗原や標識された蛋白質が固定されると、検出時にノイズとなり信号対雑音比(S/N比)を低下させる原因となり、検出精度を低下させる(例えば非特許文献2参照)。特に、本発明者らが行った実験では、臨床診断等で用いられる血清や血漿においては、夾雑蛋白の非特異的吸着が多くノイズが高く出てしまい、S/N比が低くなる傾向にあった。   In addition, after immobilizing a protein-capturing molecule (hereinafter abbreviated as a capturing molecule) on a substrate, it reacts with another protein (corresponding to an antigen in the case of an antigen-antibody reaction) on the surface as in the sandwich method, for example. In addition, when a labeled protein is reacted and finally detected by a detector or the like, a protein other than the molecule, that is, an antigen or a labeled protein is immobilized on a portion where the capture molecule is not immobilized. , It becomes noise at the time of detection, causing a reduction in the signal-to-noise ratio (S / N ratio), and lowering the detection accuracy (see Non-Patent Document 2, for example). In particular, in experiments conducted by the present inventors, serum and plasma used in clinical diagnosis and the like tend to have high non-specific adsorption of contaminating proteins, resulting in high noise and a low S / N ratio. It was.

このため通常のサンドイッチ法では、一次抗体を固定化した後に抗原および二次抗体の非特異的吸着を防止するため、吸着防止剤のコーティングが行われるが、これらの非特異的吸着防止能は十分でない。また、一次抗体を固定化した後に吸着防止剤をコーティングするため、固定化した蛋白質の上にコーティングされてしまう場合があり、二次抗体と反応できないという問題があった。このため、一次抗体固定化後の吸着防止剤コーティング工程がなく、かつ生理活性物質の非特異的吸着量の少ないバイオチップが求められている。   For this reason, in the normal sandwich method, after the primary antibody is immobilized, non-specific adsorption of the antigen and the secondary antibody is carried out to prevent the non-specific adsorption of the antigen and the secondary antibody. Not. In addition, since the adsorption inhibitor is coated after immobilizing the primary antibody, it may be coated on the immobilized protein, and there is a problem that it cannot react with the secondary antibody. Therefore, there is a demand for a biochip that does not have an adsorption inhibitor coating step after immobilization of the primary antibody and has a small amount of nonspecific adsorption of a physiologically active substance.

一方、一次抗体を固定化する際、抗体の抗原結合部位が機能しやすいように固定化することが重要である。たとえば特許文献2には、特定の固定化物質を、基盤に作製した微細穴に結合させる方法が記載されている。しかし、この方法では、固定化物質が抗体の場合、アミノ基末端(N末端)とを用いて基盤とペプチド結合させることになり、抗原結合部位が十分に機能しない場合があった。
特開2001−116750号公報 特開2005−214889号公報 「酵素免疫測定法」、石川榮治、河合忠、宮井潔編、医学書院、1987年、p.44-45 「DNAマイクロアレイ実戦マニュアル」、林崎良英、岡崎康司編、羊土社、2000年、p.57
On the other hand, when immobilizing the primary antibody, it is important to immobilize so that the antigen-binding site of the antibody functions easily. For example, Patent Document 2 describes a method in which a specific immobilizing substance is bonded to a fine hole made on a substrate. However, in this method, when the immobilization substance is an antibody, the amino acid terminal (N terminal) is used to bond the peptide to the substrate, and the antigen binding site may not function sufficiently.
JP 2001-116750 A JP 2005-214889 A "Enzyme immunoassay", Yuji Ishikawa, Tadashi Kawai, Kiyoshi Miyai, Medical School, 1987, p.44-45 “DNA Microarray Practice Manual”, Yoshihide Hayashizaki, Koji Okazaki, Yodosha, 2000, p.57

本発明は、吸着防止剤をコーティングすることなく、検出対象物質の非特異的な吸着・結合を抑制し、糖、糖鎖、糖ペプチド、抗体、及び/又はこれらを有する生理活性物質を固定化できるバイオアッセイ用高分子化合物およびこれを用いた基材を提供することを目的とする。ここで言う基材とは、各種チップ、プレート、粒子、容器等、バイオアッセイに利用可能なあらゆる材料を含む。   The present invention immobilizes saccharides, sugar chains, glycopeptides, antibodies, and / or physiologically active substances having these by suppressing non-specific adsorption / binding of the substance to be detected without coating an adsorption inhibitor. It is an object of the present invention to provide a bioassay polymer compound that can be used and a substrate using the same. The term “substrate” as used herein includes all materials that can be used in bioassays, such as various chips, plates, particles, and containers.

本発明は、
(1)少なくとも、ホスホリルコリン基を有するユニット、疎水性基を有するユニット及び一級アミノ基を有するユニットを含むバイオアッセイ用高分子化合物であって、
該バイオアッセイ用高分子化合物が、下記一般式[1](式中R1R2、R3は水素原子ま
たはメチル基を、R4は疎水性基を示す。Xは炭素数1〜10のアルキレンオキシ基を示し、pは1〜20の整数を示す。pが2以上20以下の整数である場合、繰り返されるXは、同一であっても、または異なっていてもよい。Yはアルキレングリコール残基を含むスペーサーであり、Z は酸素原子またはNHである。l、m、nは自然数である。)で
表され、
記一般式[1]において、Yが下記一般式[2]または[3](式中q、rは1〜20の整数である。)であり、疎水性基がアルキル基であることを
特徴とするバイオアッセイ用高分子化合物、




(2)前記一級アミノ基がオキシルアミノ基及び/ またはヒドラジド基である(1)記
載のバイオアッセイ用高分子化合物、
(3)高分子化合物の主鎖が(メタ)アクリル骨格である(1)又は(2)記載のバイオアッセイ用高分子化合物、
)前記一般式[1]において、Xがエチレンオキシ基である()記載のバイオアッセイ用高分子化合物、
)前記一般式[1]において、R4がアルキル基である()又は(4)記載のバイオアッセイ用高分子化合物、
)前記アルキル基の炭素数が2〜10である()記載のバイオアッセイ用高分子化合物、
)(1)〜()いずれか記載のバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法であって、少なくとも、ホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、及び一級アミノ基を予め保護基にて保護したモノマーとをラジカル共重合する工程、該工程により得られた高分子化合物から前記保護基を除去する工程、を含むことを特徴とするバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法、
)(1)〜()いずれか記載のバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法であって、少なくとも、ホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、及び一級アミノ基を導入しうる官能基を有するモノマーをラジカル共重合する工程、該工程により得られた高分子化合物の前記官能基に一級アミノ基を導入する工程、を含むバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法、
)(1)〜()いずれか記載のバイオアッセイ用高分子化合物を含む表面コーティング材料、
10)()記載の表面コーティング材料を含む層を基材の表面に形成したバイオアッセイ用基材、
11)前記基材の形状が、スライド形状基板、96穴プレート、容器、マイクロフルイディスク基板のいずれかである(10)記載のバイオアッセイ用基材、
12)前記基材の材質がプラスチック製である(10)または(11)記載のバイオアッセイ用基材、
13)前記プラスチックが飽和環状ポリオレフィンまたはポリスチレンを含むものである(12)記載のバイオアッセイ用基材、
14)(10)〜(13)いずれか記載のバイオアッセイ用基材に生理活性物質を固定化したバイオアッセイ用基材、
15)前記生理活性物質が糖、糖鎖、及びこれらを有する生理活性物質から選ばれる少なくとも一つである(14)記載のバイオアッセイ用基材、
16)前記生理活性物質が糖ペプチド又はまたは抗体である(15)記載のバイオアッセイ用基材、
である。
The present invention
(1) A polymer compound for bioassay comprising at least a unit having a phosphorylcholine group, a unit having a hydrophobic group, and a unit having a primary amino group ,
The polymer compound for bioassay is represented by the following general formula [1] (wherein R1R2 and R3 are hydrogen atoms).
Or a methyl group, R4 shows a hydrophobic group. X represents an alkyleneoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and p represents an integer of 1 to 20. When p is an integer of 2 or more and 20 or less, the repeated Xs may be the same or different. Y is a spacer containing an alkylene glycol residue, and Z is an oxygen atom or NH. l, m, and n are natural numbers. )so
Represented,
Prior following general formula [1], Y is represented by the following general formula [2] or [3] (wherein q, r is an integer of 1 to 20.), The hydrophobic group is an alkyl group <br/> characterized high molecular compounds for bioassay,




(2) The polymer compound for bioassay according to (1), wherein the primary amino group is an oxylamino group and / or a hydrazide group,
(3) The polymer compound for bioassay according to (1) or (2), wherein the main chain of the polymer compound is a (meth) acryl skeleton,
( 4 ) The polymer compound for bioassay according to ( 1 ), wherein, in the general formula [1], X is an ethyleneoxy group,
( 5 ) The polymer compound for bioassay according to ( 1 ) or ( 4 ), wherein in the general formula [1], R4 is an alkyl group,
( 6 ) The polymer compound for bioassay according to ( 5 ), wherein the alkyl group has 2 to 10 carbon atoms,
( 7 ) A method for producing a polymer compound for bioassay according to any one of (1) to ( 6 ), wherein at least a monomer having a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a primary amino group are previously protected. A method of producing a polymer compound for bioassay comprising the steps of radical copolymerization with a monomer protected in step, and the step of removing the protecting group from the polymer compound obtained by the step,
( 8 ) A method for producing a polymer compound for bioassay according to any one of (1) to ( 7 ), wherein at least a monomer having a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a primary amino group can be introduced. A method for producing a polymer compound for bioassay comprising a step of radical copolymerizing a monomer having a functional group, and a step of introducing a primary amino group into the functional group of the polymer compound obtained by the step;
( 9 ) A surface coating material containing the polymer compound for bioassay according to any one of (1) to ( 5 ),
( 10 ) A base material for bioassay, wherein a layer containing the surface coating material according to ( 9 ) is formed on the surface of the base material,
( 11 ) The bioassay substrate according to ( 10 ), wherein the shape of the substrate is any one of a slide-shaped substrate, a 96-well plate, a container, and a microfluidic substrate.
( 12 ) The bioassay substrate according to ( 10 ) or ( 11 ), wherein the substrate is made of plastic.
( 13 ) The bioassay substrate according to ( 12 ), wherein the plastic contains a saturated cyclic polyolefin or polystyrene.
( 14 ) A bioassay substrate in which a physiologically active substance is immobilized on the bioassay substrate according to any one of ( 10 ) to ( 13 ),
( 15 ) The bioassay substrate according to ( 14 ), wherein the physiologically active substance is at least one selected from sugars, sugar chains, and physiologically active substances having these sugars,
( 16 ) The bioassay substrate according to ( 15 ), wherein the physiologically active substance is a glycopeptide or an antibody,
It is.

本発明の高分子化合物を用いれば、吸着防止剤をコーティングすることなく、検出対象物質の非特異的な吸着・結合を抑制し、生理活性物質を固定化することができる。     By using the polymer compound of the present invention, non-specific adsorption / binding of the detection target substance can be suppressed and the physiologically active substance can be immobilized without coating with an adsorption inhibitor.

本発明の高分子化合物は、少なくとも、ホスホリルコリン基を有するユニット、疎水性基を有するユニット及び一級アミノ基を有するユニットとを含むことを特徴とする。この高分子化合物は、検出対象物質の基材への物理的吸着(非特異的吸着)を抑制する性質を有する。さらに、生理活性物質を固定化する性質を併せ持つ。ホスホリルコリン基が非特異的吸着を抑制する役割を果たし、一級アミノ基が生理活性物質を固定化する役割を果たす。特に、抗体を固定化する場合、抗体のFc部位の糖鎖が高分子化合物のアミノ基と反応するため、抗原結合部位が十分機能できる状態になりやすい。     The polymer compound of the present invention includes at least a unit having a phosphorylcholine group, a unit having a hydrophobic group, and a unit having a primary amino group. This polymer compound has a property of suppressing physical adsorption (nonspecific adsorption) of the detection target substance to the base material. Furthermore, it also has the property of immobilizing physiologically active substances. The phosphorylcholine group plays a role in suppressing nonspecific adsorption, and the primary amino group plays a role in immobilizing a physiologically active substance. In particular, when an antibody is immobilized, since the sugar chain of the Fc site of the antibody reacts with the amino group of the polymer compound, the antigen-binding site tends to be sufficiently functional.

本発明の高分子化合物に含まれるホスホリルコリン基を有するユニットは、特に構造を限定しないが、下記一般式[1]の構成単位の左部の構成単位で示されるように、(メタ)アクリル残基とホスホリルコリン基が炭素数1〜10のアルキレンオキシ基Xの連鎖を介して結合した構造であることが好ましい。なかでもXはエチレンオキシ基であることが最も好ましい。式中のアルキレンオキシ基Xの繰り返し数は1〜20の整数であり、繰り返し数2以上20以下の場合は、繰り返されるアルキレンオキシ基の炭素数は同一であっても、異なっていてもよい。lは本来自然数であるが、各構成成分の組成割合として表記される場合がある。     The unit having a phosphorylcholine group contained in the polymer compound of the present invention is not particularly limited in structure, but as shown in the structural unit on the left side of the structural unit of the following general formula [1], a (meth) acrylic residue And a phosphorylcholine group are preferably bonded via a chain of an alkyleneoxy group X having 1 to 10 carbon atoms. Of these, X is most preferably an ethyleneoxy group. The repeating number of the alkyleneoxy group X in the formula is an integer of 1 to 20, and when the repeating number is 2 or more and 20 or less, the carbon number of the repeated alkyleneoxy group may be the same or different. Although l is naturally a natural number, it may be expressed as a composition ratio of each component.

本発明の高分子化合物に含まれるホスホリルコリン基を有するユニットの組成割合(l、m、nの和に対するlの比率)は特に制限されるものではないが、高分子化合物の全ユニットに対して5〜98mol%が好ましく、より好ましくは10〜90mol%、最も好ましくは10〜80mol%である。組成比が下限値を下回ると、非特異的吸着が多くなる。一方、上限値を上回ると水溶性が高まり、アッセイ中高分子化合物が溶出してしまう恐れが出てくる。ただし、高分子化合物のいずれかの部分に、基材と共有結合できる官能基類を導入し、基材と化学的に結合させる場合はこの限りではない。たとえば、高分子化合物中にシランカップリング剤を導入しておく方法などが簡便で好ましい。   The composition ratio of the unit having a phosphorylcholine group contained in the polymer compound of the present invention (ratio of l to the sum of l, m, and n) is not particularly limited, but is 5 for all units of the polymer compound. -98 mol% is preferable, More preferably, it is 10-90 mol%, Most preferably, it is 10-80 mol%. When the composition ratio falls below the lower limit, nonspecific adsorption increases. On the other hand, when the upper limit is exceeded, water solubility increases, and the polymer compound may be eluted during the assay. However, this is not the case when a functional group capable of covalently bonding to the substrate is introduced into any part of the polymer compound and chemically bonded to the substrate. For example, a method of introducing a silane coupling agent into the polymer compound is simple and preferable.

本発明の高分子化合物に含まれる疎水性基を有するユニットは、特に構造を限定しないが、前記一般式[1]の構成単位の中央部の構成単位で表されるように、(メタ)アクリル基残基に疎水性基が結合した構造であることが好ましい。疎水基は特に限定されないが、アルキル基や芳香族類が挙げられる。より好ましくは、前記アルキル基が炭素数2〜20のアルキル基である。アルキル基は特に構造を限定されるものではなく、直鎖であっても、分岐していても、環状になっていてもよい。高分子化合物に疎水性基を有するユニットが含まれていることにより、プラスチック等、疎水性の基材に対しても濡れ性が向上し、ムラなく塗布できるようになる。また、疎水性が増すことから、アッセイ中に該高分子化合物が溶出してしまうことを防止することができる。式中、mは本来自然数であるが、各構成成分の組成割合として表記される場合がある。     The unit having a hydrophobic group contained in the polymer compound of the present invention is not particularly limited in structure. However, as represented by the structural unit in the center of the structural unit of the general formula [1], (meth) acrylic A structure in which a hydrophobic group is bonded to a group residue is preferable. Although a hydrophobic group is not specifically limited, An alkyl group and aromatics are mentioned. More preferably, the alkyl group is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms. The structure of the alkyl group is not particularly limited, and may be linear, branched, or cyclic. By including a unit having a hydrophobic group in the polymer compound, the wettability is improved even on a hydrophobic base material such as plastic, and coating can be performed without unevenness. In addition, since the hydrophobicity increases, it is possible to prevent the polymer compound from eluting during the assay. In the formula, m is naturally a natural number, but may be expressed as a composition ratio of each component.

本発明の高分子化合物に含まれる疎水性基を有するユニットの組成割合(l、m、nの和に対するmの比率)は特に制限されるものではないが、高分子化合物の全ユニットに対して、1〜90mol%が好ましく、より好ましくは10〜80mol%、最も好ましくは20〜80mol%である。上限値を上回ると非特異的吸着が増加する恐れが出てくる。   The composition ratio of the unit having a hydrophobic group contained in the polymer compound of the present invention (the ratio of m to the sum of l, m, and n) is not particularly limited, but is based on all units of the polymer compound. 1 to 90 mol% is preferable, more preferably 10 to 80 mol%, and most preferably 20 to 80 mol%. If the upper limit is exceeded, nonspecific adsorption may increase.

本発明の高分子化合物に含まれる一級アミノ基を有するユニットは、特に構造を限定されるものではないが、前記一般式[1]の構成単位の右部の構成単位で表されるように、(メタ)アクリル基残基とオキシルアミノ基またはヒドラジド基が、アルキレングリコール残基を含むスペーサーYを介した構造であることが好ましい。オキシルアミノ基の場合、Zは酸素原子を、ヒドラジド基の場合、ZはNHを示す。nは本来自然数であるが、各構成成分の組成割合として表記される場合がある。アルキレングリコール残基を含むスペーサーYの構造は特に制限されるものではないが、下記一般式[2]または[3](式中q、rは1〜20の整数である。)であることが好ましい。   The unit having a primary amino group contained in the polymer compound of the present invention is not particularly limited in structure, but as represented by the structural unit on the right side of the structural unit of the general formula [1], It is preferable that the (meth) acryl group residue and the oxylamino group or hydrazide group have a structure via a spacer Y containing an alkylene glycol residue. In the case of an oxylamino group, Z represents an oxygen atom, and in the case of a hydrazide group, Z represents NH. n is originally a natural number, but may be expressed as a composition ratio of each component. The structure of the spacer Y containing an alkylene glycol residue is not particularly limited, but may be the following general formula [2] or [3] (wherein q and r are integers of 1 to 20). preferable.

前記オキシルアミノ基またはヒドラジド基は、糖、糖鎖、糖ペプチド、抗体、及び/又はこれらを有する生理活性物質を固定化することができる。また、スペーサーがあることにより、アミノ基が主鎖部分から離れるため、生理活性物質が固定化されやすい。さらにスペーサーにアルキレングリコール残基が含まれていることから非特異的吸着性を発現させることができる。アルキレングリコール残基の炭素数は制限されるものではないが、炭素数2のエチレングリコール残基が最も好ましい。   The oxylamino group or hydrazide group can immobilize sugars, sugar chains, glycopeptides, antibodies, and / or physiologically active substances having these. Further, since the amino group is separated from the main chain portion due to the presence of the spacer, the physiologically active substance is easily immobilized. Furthermore, since an alkylene glycol residue is contained in the spacer, non-specific adsorptivity can be expressed. The number of carbon atoms of the alkylene glycol residue is not limited, but an ethylene glycol residue having 2 carbon atoms is most preferable.

本発明の高分子化合物に含まれる一級アミノ基を有するユニットの組成割合(l、m、nの和に対するnの比率)は特に制限されるものではないが、高分子化合物の全ユニットに対して、1〜94mol%が好ましく、より好ましくは2〜90mol%、最も好ましくは5〜80mol%である。組成比が下限値を下回ると、糖、糖鎖および/またはこれらを有する生理活性物質を十分に固定化できなくなる。一方、上限値を上回ると非特異的吸着が増加する恐れが出てくる。   The composition ratio of the unit having a primary amino group contained in the polymer compound of the present invention (ratio of n to the sum of l, m, and n) is not particularly limited, but for all units of the polymer compound 1-94 mol%, more preferably 2-90 mol%, most preferably 5-80 mol%. When the composition ratio falls below the lower limit, the sugar, sugar chain and / or physiologically active substance having these cannot be sufficiently immobilized. On the other hand, if the upper limit is exceeded, non-specific adsorption may increase.

本発明の高分子化合物の化学構造は、少なくともホスホリルコリン基を有するユニット、疎水性基を有するユニット及び一級アミノ基を有するユニットを含む構造であれば、その結合方式がランダム、ブロック、グラフト等いずれの形態をなしていてもかまわない。     As long as the chemical structure of the polymer compound of the present invention is a structure including at least a unit having a phosphorylcholine group, a unit having a hydrophobic group, and a unit having a primary amino group, the bonding method is any of random, block, graft, etc. It may be in a form.

本発明の高分子化合物の合成方法は、特に限定されるものではないが、合成の容易さから、少なくともホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、一級アミノ基を予め保護基にて保護したモノマーをラジカル共重合する工程、該工程により得られた高分子化合物から保護基を除去する工程、を含む製造方法が好ましい。あるいは、少なくともホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、および一級アミノ基を導入しうる官能基を有するモノマーをラジカル共重合する工程、該工程により得られた高分子化合物に一級アミノ基を導入する工程、を含む製造方法が好ましい。 The method for synthesizing the polymer compound of the present invention is not particularly limited, but at least a monomer having a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a primary amino group are previously protected with a protecting group for ease of synthesis. A production method comprising a step of radical copolymerization of the monomer obtained and a step of removing a protecting group from the polymer compound obtained by the step is preferred. Alternatively, a step of radical copolymerizing a monomer having at least a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a monomer having a functional group capable of introducing a primary amino group, and the polymer compound obtained by the step having a primary amino group The manufacturing method including the step of introducing is preferable.

ホスホリルコリン基を有する単量体としては、特に構造を限定しないが、例えば2−(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシエチルホスホリルコリン、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン、10−(メタ)アクリロイルオキシエトキシノニルホスホリルコリン、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルホスホリルコリン等を挙げられるが、入手性から2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンが好ましい。     The monomer having a phosphorylcholine group is not particularly limited in structure. For example, 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphorylcholine, 2- (meth) acryloyloxyethoxyethyl phosphorylcholine, 6- (meth) acryloyloxyhexyl phosphorylcholine, 10 -(Meth) acryloyloxyethoxynonyl phosphorylcholine, 2- (meth) acryloyloxypropyl phosphorylcholine and the like can be mentioned, and 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine is preferable from the viewpoint of availability.

疎水性基を有するモノマーの具体的な例としては、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ネオペンチル(メタ)アクリレート、iso−ネオペンチル(メタ)アクリレート、sec−ネオペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、iso−ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、iso−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、iso−ノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、iso−デシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、iso−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、iso−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、iso−テトラデシル(メタ)アクリレート、n−ペンタデシル(メタ)アクリレート、iso−ペンタデシル(メタ)アクリレート、n−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、iso−ヘキサデシル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレート、iso−オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらのなかで最も好ましいのが、n―ブチルメタクリレート、n−ドデシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレートである。     Specific examples of the monomer having a hydrophobic group include n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-neopentyl ( (Meth) acrylate, iso-neopentyl (meth) acrylate, sec-neopentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, iso-hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, n- Octyl (meth) acrylate, iso-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, iso-nonyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, iso-decyl ( (Meth) acrylate, n-dodecyl (Meth) acrylate, iso-dodecyl (meth) acrylate, n-tridecyl (meth) acrylate, iso-tridecyl (meth) acrylate, n-tetradecyl (meth) acrylate, iso-tetradecyl (meth) acrylate, n-pentadecyl (meta ) Acrylate, iso-pentadecyl (meth) acrylate, n-hexadecyl (meth) acrylate, iso-hexadecyl (meth) acrylate, n-octadecyl (meth) acrylate, iso-octadecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobonyl Examples include (meth) acrylate. Of these, n-butyl methacrylate, n-dodecyl methacrylate, and n-octyl methacrylate are most preferable.

一級アミノ基を予め保護基にて保護したモノマーは、特に構造を限定しないが、下記一般式[4](式中、Rは水素原子またはメチル基、Yはアルキレングリコール残基を含むスペーサー、Zは酸素原子またはNH、Wは保護基を示す。)で表されるように、(メタ)アクリル基と、オキシルアミノ基またはヒドラジド基が、アルキレングリコール残基を含むスペーサーYを介した構造であることが好ましい。 The monomer in which the primary amino group is previously protected with a protecting group is not particularly limited in structure, but the following general formula [4] (wherein R 3 is a hydrogen atom or a methyl group, Y is a spacer containing an alkylene glycol residue, Z represents an oxygen atom or NH, and W represents a protecting group.) (Meth) acrylic group and oxylamino group or hydrazide group have a structure through a spacer Y containing an alkylene glycol residue. Preferably there is.

保護基Wとしてはアミノ基を保護基できるものであれば何ら制限を受けるものではなく、任意に用いることができる。なかでもt―ブトキシカルボニル基(Boc基)やベンジロキシカルボニル基(Z基、Cbz基)、9−フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)などが好適に用いられる。   The protecting group W is not limited as long as it can protect the amino group, and can be arbitrarily used. Of these, t-butoxycarbonyl group (Boc group), benzyloxycarbonyl group (Z group, Cbz group), 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (Fmoc group) and the like are preferably used.

具体的なモノマーの例としては、下記式で表されるようなものである。
Specific examples of the monomer are those represented by the following formula.

脱保護化は、トリフルオロ酢酸や塩酸、無水フッ化水素を用いれば、一般的な条件で行うことができる。   Deprotection can be performed under general conditions using trifluoroacetic acid, hydrochloric acid, or anhydrous hydrogen fluoride.

一方、高分子化合物を重合した後に一級アミノ基を導入する方法としては、何ら制限を受けるものではないが、少なくともホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、およびアルコキシ基を有するモノマーをラジカル共重合した後に、該高分子化合物に導入されたアルコキシ基とヒドラジンを反応させて、ヒドラジド基を生成する方法が簡便で好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、t−ブトキシ基等が好適である。   On the other hand, the method for introducing a primary amino group after polymerizing a polymer compound is not limited at all, but at least a monomer having a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a monomer having an alkoxy group are radicalized. A method of producing a hydrazide group by reacting an alkoxy group introduced into the polymer compound with hydrazine after copolymerization is preferred. As the alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a t-butoxy group and the like are preferable.

具体的なアルコキシ基を有するモノマーの例としては、下記式で表されるようなものである。
Specific examples of the monomer having an alkoxy group are those represented by the following formula.

本発明の高分子化合物の合成溶媒としては、それぞれの単量体が溶解するものであればよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブチルアルコール、n−ペンタノール等アルコール類、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、シクロヘキサノン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独または2種以上の組み合わせで用いられる。     As the synthetic solvent for the polymer compound of the present invention, any solvent may be used as long as each monomer can be dissolved. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, t-butyl alcohol, and n-pentanol are used. , Benzene, toluene, tetrahydrofuran, dioxane, dichloromethane, chloroform, cyclohexanone, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether And ethylene glycol monobutyl ether. These solvents are used alone or in combination of two or more.

重合開始剤としては通常のラジカル開始剤ならいずれでもよく、例えば、2,
2’−アゾビスイソブチルニトリル(以下「AIBN」という)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1 −カルボニトリル)等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の有機過酸化物等を挙げることができる。
The polymerization initiator may be any ordinary radical initiator, for example, 2,
Examples include azo compounds such as 2′-azobisisobutylnitrile (hereinafter referred to as “AIBN”), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), organic peroxides such as benzoyl peroxide and lauryl peroxide. be able to.

本発明の高分子化合物の分子量は、高分子化合物と未反応の単量体との分離精製が容易になることから、数平均分子量は5000以上が好ましく、10000以上がより好ましい。   The molecular weight of the polymer compound of the present invention is preferably 5,000 or more and more preferably 10,000 or more because the polymer compound and unreacted monomer can be easily separated and purified.

本発明の高分子化合物で基材表面を被覆することにより、生理活性物質の非特異的吸着を抑制する性質、及び生理活性物質を固定化する性質を容易に付与することが可能である。     By covering the substrate surface with the polymer compound of the present invention, it is possible to easily impart the property of suppressing nonspecific adsorption of the physiologically active substance and the property of immobilizing the physiologically active substance.

基材表面への高分子化合物の被覆は、例えば有機溶剤に高分子化合物を0.05〜50重量%濃度になるように溶解した高分子溶液を調製し、浸漬、吹きつけ等の公知の方法で基材表面に塗布した後、室温下ないしは加温下にて乾燥させることにより行われる。     For coating the base material surface with a polymer compound, for example, a polymer solution in which a polymer compound is dissolved in an organic solvent so as to have a concentration of 0.05 to 50% by weight is prepared, and a known method such as immersion or spraying is used. After coating on the surface of the substrate, drying is performed at room temperature or under heating.

有機溶剤としてはエタノール、メタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブチルアルコール、n−ペンタノール、シクロヘキサノール等アルコール類、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、シクロヘキサノン等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独または2種以上の組み合わせで用いられる。中でも、エタノール、メタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブチルアルコール、n−ペンタノール、シクロヘキサノール等アルコール類がプラスチック基材を変性させず、乾燥させやすいため好ましい。     Examples of organic solvents include ethanol, methanol, isopropanol, n-butanol, t-butyl alcohol, n-pentanol, cyclohexanol, and other alcohols, benzene, toluene, tetrahydrofuran, dioxane, dichloromethane, chloroform, acetone, methyl acetate, ethyl acetate, Examples thereof include butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and cyclohexanone. These solvents are used alone or in combination of two or more. Of these, alcohols such as ethanol, methanol, isopropanol, n-butanol, t-butyl alcohol, n-pentanol, and cyclohexanol are preferable because they do not denature the plastic substrate and can be easily dried.

本発明に用いる基材としては、スライド形状基板、96穴プレート、容器、マイクロフルイディスク基板が好ましい。例えばプラスチック製基板、ガラス製基板、金属蒸着膜を有する基板などがあげられる。プラスチック製基板の具体例としては、シクロオレフィンポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリサロフォン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートを素材とした基板などがあげられる。     As the substrate used in the present invention, a slide-shaped substrate, a 96-well plate, a container, and a microfluidic substrate are preferable. Examples thereof include a plastic substrate, a glass substrate, and a substrate having a metal vapor deposition film. Specific examples of the plastic substrate include substrates made of cycloolefin polymer, polypropylene, polyethylene, polysalophone, polyimide, polycarbonate, polymethyl methacrylate, and the like.

前記高分子化合物を塗布した基材は糖、糖鎖、糖ペプチド、抗体、及び/又はこれらを有する生理活性物質を固定化することができ、バイオアッセイ用途に好適に用いることができる。生理活性物質としては、糖蛋白質、糖脂質、糖鎖遺伝子などが上げられる。これらの生理活性物質の基材への固定化方法としては、スポッターを使用して生理活性物質が溶解した溶液を点着する方法、生理活性物質が溶解した溶液を容器などに分注して固定化する方法などがある。     The substrate coated with the polymer compound can immobilize sugars, sugar chains, glycopeptides, antibodies, and / or physiologically active substances having these, and can be suitably used for bioassay applications. Examples of physiologically active substances include glycoproteins, glycolipids, and sugar chain genes. As a method for immobilizing these physiologically active substances on the substrate, a method of spotting a solution in which the physiologically active substance is dissolved using a spotter, or dispensing a solution in which the physiologically active substance is dissolved into a container or the like. There are ways to fix it.

固定化に際して、糖蛋白質、糖脂質、糖鎖遺伝子、抗体を酸化剤により糖部分をアルデヒドに酸化することにより、より効果的に基材に生理活性物質を固定化できる。使用する酸化剤 としては、特に限定されないが、過ヨウ素酸を使用する。これらの濃度は、0.04〜0.16Mである。また、該酸化反応の緩衝液としては、通常、重炭酸ナトリウム溶液(pH8.1)を使用する。このようにして酸化された生理活性物質のアルデヒド基と基板上の一級アミノ基とを反応させ、シッフ塩基を生成することにより、化学的に固定化することが出来る。     At the time of immobilization, the physiologically active substance can be more effectively immobilized on the base material by oxidizing the glycoprotein, glycolipid, sugar chain gene, and antibody to an aldehyde with an oxidizing agent. The oxidizing agent to be used is not particularly limited, but periodic acid is used. These concentrations are 0.04 to 0.16M. In addition, a sodium bicarbonate solution (pH 8.1) is usually used as a buffer for the oxidation reaction. The aldehyde group of the physiologically active substance thus oxidized reacts with the primary amino group on the substrate to generate a Schiff base, which can be chemically immobilized.

生理活性物質を溶解する溶液としては各種緩衝材が好適に用いられる。特に限定されないが、たとえば炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素二カリウム、トリス‐塩酸緩衝剤、トリス酢酸緩衝剤、PBS緩衝剤、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、HEPES(N−2−hydroxyetylpiperazine−N’−ethanesulphonic acid)緩衝剤、MOPS(3−(N−morpholino)propanesulphonicacid)緩衝剤などが用いられる。     Various buffer materials are preferably used as the solution for dissolving the physiologically active substance. Although not particularly limited, for example, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, Tris-HCl buffer, Tris acetate buffer, PBS buffer, sodium citrate, sodium acetate, HEPES (N-2 -Hydroxyethylperazine-N'-ethanesulfonic acid) buffer, MOPS (3- (N-morpholino) propanesulfonic acid) buffer, etc. are used.

生理活性物質を溶解する溶液のpHとしては、糖又は糖鎖を溶解する場合はpHが2〜8であることが好ましい。糖蛋白質を溶解する場合はpHが4〜9であることが好ましい。糖核酸を溶解する場合はpHが2〜8であることが好ましい。糖脂質を溶解する場合はpH2〜8であることが好ましい。     The pH of the solution for dissolving the physiologically active substance is preferably 2 to 8 when the sugar or sugar chain is dissolved. When glycoprotein is dissolved, the pH is preferably 4-9. When the sugar nucleic acid is dissolved, the pH is preferably 2-8. When glycolipid is dissolved, the pH is preferably 2-8.

生理活性物質の溶液中の濃度としては特に限定されないが、0.0001mg/mlから10mg/mlであることが好ましい。     The concentration of the physiologically active substance in the solution is not particularly limited, but is preferably 0.0001 mg / ml to 10 mg / ml.

生理活性物質の溶液を固定化する温度としては0℃から100℃が好ましい。     The temperature for immobilizing the physiologically active substance solution is preferably 0 ° C to 100 ° C.

(高分子化合物の合成例1)
2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)、n−ブチルメタクリレート(BMA)、N−[2−[2−[2−(t−ブトキシカルボニルアミノオキシアセチルアミノ)エトキシ]エトキシ]エチル]−メタクリルアミド(OA、式[5]で示した化合物)をそれぞれ順に0.25mol/L、0.55mol/L、0.20mol/Lになるようにエタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。そこにさらにAIBNを0.01mol/Lになるように添加し、均一になるまで撹拌した。その後、アルゴンガス雰囲気下、60℃で6時間反応させた後、反応溶液をジエチルエーテル中に滴下し、沈殿を回収した。得られた高分子化合物を1H―NMRで測定し、この高分子化合物の組成比を算出した。表1に結果を示した。
(Synthesis Example 1 of polymer compound)
2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC), n-butyl methacrylate (BMA), N- [2- [2- [2- (t-butoxycarbonylaminooxyacetylamino) ethoxy] ethoxy] ethyl] -methacrylamide (OA) The compound represented by the formula [5] was dissolved in ethanol so as to be 0.25 mol / L, 0.55 mol / L, and 0.20 mol / L, respectively, to prepare a monomer mixed solution. Further AIBN was added to 0.01 mol / L, and the mixture was stirred until uniform. Then, after making it react at 60 degreeC under argon gas atmosphere, the reaction solution was dripped in diethyl ether, and precipitation was collect | recovered. The obtained polymer compound was measured by 1H-NMR, and the composition ratio of the polymer compound was calculated. Table 1 shows the results.

(高分子化合物の脱保護)
前記高分子化合物を2NのHCl−ジオキサン−エタノール溶液で室温4時間処理することにより、BOC基の除去を行った。脱保護後の高分子化合物の1H―NMR測定を行い、BOC基のトリメチルに起因するピークが消失していることより脱保護を確認した。
(Deprotection of polymer compounds)
The polymer compound was treated with 2N HCl-dioxane-ethanol solution for 4 hours at room temperature to remove the BOC group. 1H-NMR measurement of the polymer compound after deprotection was performed, and the deprotection was confirmed by the disappearance of the peak due to trimethyl of the BOC group.

(比較高分子化合物の合成例2)
MPC、BMA、p−ニトロフェニルオキシカルボニル−4.5−エチレングリコールメタクリレート(MEO4.5NP)、をそれぞれ順に0.25mol/L、0.60mol/L、0.15mol/Lになるようにエタノールに溶解させ、モノマー混合溶液を作製した。そこにさらに0.01mol/LのAIBNを添加し、均一になるまで撹拌した。その後、アルゴンガス雰囲気下、60℃で4時間反応させた後、反応溶液をジエチルエーテルとクロロホルムの混合溶媒中に滴下し、沈殿を回収した。得られた高分子化合物を1H―NMRで測定し、この高分子化合物の組成比を算出した。表2に結果を示した。
(Synthesis Example 2 of Comparative Polymer Compound)
MPC, BMA, and p-nitrophenyloxycarbonyl-4.5-ethylene glycol methacrylate (MEO4.5NP) were added to ethanol so as to be 0.25 mol / L, 0.60 mol / L, and 0.15 mol / L, respectively. It was dissolved to prepare a monomer mixed solution. Further 0.01 mol / L of AIBN was added thereto and stirred until uniform. Then, after making it react at 60 degreeC under argon gas atmosphere for 4 hours, the reaction solution was dripped in the mixed solvent of diethyl ether and chloroform, and precipitation was collect | recovered. The obtained polymer compound was measured by 1H-NMR, and the composition ratio of the polymer compound was calculated. Table 2 shows the results.

(実施例)
飽和環状ポリオレフィン樹脂(5−メチル−2ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、MFR(Melt flow rate):21g/10分、水素添加率:実質的に100%、熱変形温度123℃)をスライドガラス形状(寸法:76mm×26mm×1mm)に加工して固相基板を作成した。この固相基板を高分子化合物の合成例1にて得られた高分子化合物の0.3重量%エタノール溶液に浸漬、乾燥することにより、基板表面に合成例1のポリマーを含む層を導入した。
(Example)
Saturated cyclic polyolefin resin (hydrogenated ring-opening polymer of 5-methyl-2-norbornene, MFR (Melt flow rate): 21 g / 10 min, hydrogenation rate: substantially 100%, heat distortion temperature 123 ° C.) A solid-phase substrate was prepared by processing into a slide glass shape (size: 76 mm × 26 mm × 1 mm). This solid phase substrate was immersed in a 0.3 wt% ethanol solution of the polymer compound obtained in Polymer Compound Synthesis Example 1 and dried to introduce a layer containing the polymer of Synthesis Example 1 on the substrate surface. .

(比較例)
飽和環状ポリオレフィン樹脂(5−メチル−2ノルボルネンの開環重合体の水素添加物、MFR(Melt flow rate):21g/10分、水素添加率:実質的に100%、熱変形温度123℃)をスライドガラス形状(寸法:76mm×26mm×1mm)に加工して固相基板を作成した。この固相基板を高分子化合物の合成例2にて得られた高分子化合物の0.3重量%エタノール溶液に浸漬、乾燥することにより、基板表面に合成例2のポリマーを含む層を導入した。
(Comparative example)
Saturated cyclic polyolefin resin (hydrogenated ring-opening polymer of 5-methyl-2-norbornene, MFR (Melt flow rate): 21 g / 10 min, hydrogenation rate: substantially 100%, heat distortion temperature 123 ° C.) A solid-phase substrate was prepared by processing into a slide glass shape (size: 76 mm × 26 mm × 1 mm). This solid phase substrate was immersed in a 0.3 wt% ethanol solution of the polymer compound obtained in Polymer Compound Synthesis Example 2 and dried to introduce a layer containing the polymer of Synthesis Example 2 on the substrate surface. .

《実験1》
工程1(1次抗体の固定化)
実施例で得られた基板上でサンドイッチ法を実施した。詳細はまず、一次抗体である抗マウスIgG2a(5mg)を、0.1M過ヨウ素酸ナトリウム(和光純薬製:199−08062)および0.1M重炭酸ナトリウムを含む水溶液(pH8.1)(和光純薬製:197−01302)1mlに溶解して30分静値した。次いで反応溶液をPIERCE社製脱遠プラスチック製カラム(商品コード:20439)に掛けることで塩を除去した。該基板に自動スポッターによりPBSバッファ(日水製薬製:組織培養用ダルベッコPBS(−)を純水1リットル中に9.6gを溶解したバッファ)pH7.4)で1mg/mlに調製された該酸化済み抗マウスIgG2aをスポット後、室温の環境下に24時間静置することにより一次抗体を固定化した。
次に比較例で得られた基板上でサンドイッチ法を実施した。詳細はまず、該基板に自動スポッターにより炭酸バッファ(和光純薬製pH9.5)で1mg/mlに調製された一次抗体である抗マウスIgG2aをスポット後、室温の環境下に24時間静置することにより一次抗体を固定化した。
<Experiment 1>
Step 1 (immobilization of primary antibody)
The sandwich method was performed on the substrate obtained in the example. In detail, first, anti-mouse IgG2a (5 mg), which is a primary antibody, was added to an aqueous solution (pH 8.1) containing 0.1 M sodium periodate (manufactured by Wako Pure Chemical: 199-08062) and 0.1 M sodium bicarbonate. The product was dissolved in 1 ml of Kojun Pure Chemical Co., Ltd .: 197-01302) and allowed to stand for 30 minutes. Subsequently, the salt was removed by applying the reaction solution to a column made of PEARCE, a distant plastic column (product code: 20439). The substrate was adjusted to 1 mg / ml with PBS buffer (Nissui Pharmaceutical: Dulbecco PBS (-) for tissue culture dissolved in 9.6 g in pure water) pH 7.4) by an automatic spotter. After spotting the oxidized anti-mouse IgG2a, the primary antibody was immobilized by allowing it to stand in a room temperature environment for 24 hours.
Next, the sandwich method was performed on the substrate obtained in the comparative example. For details, first spot anti-mouse IgG2a, which is a primary antibody prepared to 1 mg / ml with carbonate buffer (pH 9.5 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with an automatic spotter on the substrate, and then let stand in a room temperature environment for 24 hours. By doing so, the primary antibody was immobilized.

工程2(吸着防止処理)
その後、実施例の基板は10mg/mlの無水コハク酸(和光純薬製:194−04352)水溶液に1時間処理することにより残りのオキシルアミンを失活させた。
比較例の基板は0.1mol/リットルのエタノールアミン(和光純薬製、鹿特級)、0.1mol/リットルのトリスバッファ(SIGMA製)水溶液(pH9.5)に1時間浸漬することにより残りの活性エステル部を失活させた。
Process 2 (Suction prevention treatment)
Thereafter, the substrate of the examples was treated with an aqueous solution of 10 mg / ml succinic anhydride (manufactured by Wako Pure Chemicals: 194-04352) for 1 hour to inactivate the remaining oxylamine.
The substrate of the comparative example was immersed in 0.1 mol / liter ethanolamine (manufactured by Wako Pure Chemicals, deer special grade), 0.1 mol / liter tris buffer (manufactured by SIGMA) aqueous solution (pH 9.5) for 1 hour, and the rest The active ester part was deactivated.

工程3(抗原抗体反応1)
その後、PBSバッファ(日水製薬製:組織培養用ダルベッコPBS(−)を純水1リットル中に9.6gを溶解したバッファ)で10%に希釈したFBS(子牛血清)溶液を作製した。この溶液中に抗原であるマウス IgG2aを添加し20nmol/リットルとした溶液を作製した。この溶液を37℃にて2時間、各基板と接触させることにより抗原抗体反応を実施した。抗原抗体反応後0.05wt%の非イオン性界面活性剤Tween20(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製)を添加した1×SSCバッファ(Zymed Laboratories, Inc.製SSC20×Bufferを希釈して使用)で室温にて5分間洗浄した。
Step 3 (antigen-antibody reaction 1)
Thereafter, an FBS (calf serum) solution was prepared by diluting to 10% with PBS buffer (Nissui Pharmaceutical: Dulbecco PBS (-) for tissue culture dissolved in 1 liter of pure water). Mouse IgG2a which is an antigen was added to this solution to prepare a solution to 20 nmol / liter. The antigen-antibody reaction was carried out by bringing this solution into contact with each substrate at 37 ° C. for 2 hours. 1 × SSC buffer (diluted SSC20 × Buffer manufactured by Zymed Laboratories, Inc.) supplemented with 0.05 wt% nonionic surfactant Tween20 (manufactured by Roche Diagnostics) after antigen-antibody reaction For 5 minutes at room temperature.

工程4(抗原抗体反応2)
洗浄後、二次抗体であるビオチン標識抗マウスIgG2aをPBSバッファ(日水製薬製:組織培養用ダルベッコPBS(−)を純水1リットル中に9.6gを溶解したバッファ)に添加することにより20nmol/リットルの溶液を作製した。この溶液と各基板とを37℃にて2時間、抗原抗体反応を実施した。抗原抗体反応後0.05wt%の非イオン性界面活性剤Tween20(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製)を添加した1×SSCバッファ(Zymed Laboratories, Inc.製SSC20×Bufferを希釈して使用)で室温にて5分間洗浄した。
Step 4 (antigen-antibody reaction 2)
After washing, biotin-labeled anti-mouse IgG2a as a secondary antibody is added to a PBS buffer (manufactured by Nissui Pharmaceutical: Dulbecco PBS (-) for tissue culture dissolved in 9.6 g in pure water). A 20 nmol / liter solution was prepared. This solution and each substrate were subjected to antigen-antibody reaction at 37 ° C. for 2 hours. 1 × SSC buffer (diluted SSC20 × Buffer manufactured by Zymed Laboratories, Inc.) supplemented with 0.05 wt% nonionic surfactant Tween20 (manufactured by Roche Diagnostics) after antigen-antibody reaction For 5 minutes at room temperature.

工程5(標識化)
最後にCy5標識されたストレプトアビジンをPBSバッファ(日水製薬製:組織培養用ダルベッコPBS(−)を純水1リットル中に9.6gを溶解したバッファ)に添加することにより20nmol/リットルの溶液を作製した。この溶液と基板とを37℃にて30分反応させた後、0.05wt%の非イオン性界面活性剤Tween20(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製)を添加した1×SSCバッファ(Zymed Laboratories, Inc.製SSC20×Bufferを希釈して使用)で室温にて5分間洗浄することにより標識化をした。
Step 5 (labeling)
Finally, Cy5-labeled streptavidin is added to a PBS buffer (manufactured by Nissui Pharmaceutical: Dulbecco PBS (-) for tissue culture in which 9.6 g is dissolved in 1 liter of pure water) to give a 20 nmol / liter solution. Was made. After this solution and the substrate were reacted at 37 ° C. for 30 minutes, 1 × SSC buffer (Zymed Laboratories) to which 0.05 wt% of a nonionic surfactant Tween 20 (manufactured by Roche Diagnostics) was added. , Inc. SSC20 × Buffer was used for dilution) and washed at room temperature for 5 minutes for labeling.

各基板について蛍光量測定を行いスポットシグナル強度値とバックグランド値を評価した。バックグランド値の結果を表3に示す。     The amount of fluorescence was measured for each substrate, and the spot signal intensity value and the background value were evaluated. The results of the background value are shown in Table 3.

実施例および比較例における蛍光量の測定には、PackardBioChipTechnologies社製マイクロアレイスキャナー「ScanArray」を用いた。測定条件は、レーザー出力90%、PMT感度50%、励起波長649nm、測定波長670nm、解像度50μmであった。
実施例は、いずれの比較例よりもスポットシグナル値が強く、S/N比が大きい結果になった。
A microarray scanner “ScanArray” manufactured by Packard BioChip Technologies was used for the measurement of the amount of fluorescence in Examples and Comparative Examples. The measurement conditions were laser output 90%, PMT sensitivity 50%, excitation wavelength 649 nm, measurement wavelength 670 nm, and resolution 50 μm.
In Examples, the spot signal value was stronger than in any of the comparative examples, and the S / N ratio was large.

Claims (16)

少なくとも、ホスホリルコリン基を有するユニット、疎水性基を有するユニット及び一級アミノ基を有するユニットを含むバイオアッセイ用高分子化合物であって、
該バイオアッセイ用高分子化合物が、下記一般式[1](式中R1R2、R3は水素原子ま
たはメチル基を、R4は疎水性基を示す。Xは炭素数1〜10のアルキレンオキシ基を示し、pは1〜20の整数を示す。pが2以上20以下の整数である場合、繰り返されるXは、同一であっても、または異なっていてもよい。Yはアルキレングリコール残基を含むスペーサーであり、Z は酸素原子またはNHである。l、m、nは自然数である。)で
表され、
記一般式[1]において、Yが下記一般式[2]または[3](式中q、rは1〜20の整数である。)であり、疎水性基がアルキル基であることを
特徴とするバイオアッセイ用高分子化合物。



A polymer compound for bioassay comprising at least a unit having a phosphorylcholine group, a unit having a hydrophobic group, and a unit having a primary amino group ,
The polymer compound for bioassay is represented by the following general formula [1] (wherein R1R2 and R3 are hydrogen atoms).
Or a methyl group, R4 shows a hydrophobic group. X represents an alkyleneoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and p represents an integer of 1 to 20. When p is an integer of 2 or more and 20 or less, the repeated Xs may be the same or different. Y is a spacer containing an alkylene glycol residue, and Z is an oxygen atom or NH. l, m, and n are natural numbers. )so
Represented,
Prior following general formula [1], Y is represented by the following general formula [2] or [3] (wherein q, r is an integer of 1 to 20.), The hydrophobic group is an alkyl group <br/> A characteristic high molecular compound for bioassay.



前記一級アミノ基がオキシルアミノ基及び/ またはヒドラジド基である請求項1記載の
バイオアッセイ用高分子化合物。
The polymer compound for bioassay according to claim 1, wherein the primary amino group is an oxylamino group and / or a hydrazide group.
高分子化合物の主鎖が(メタ)アクリル骨格である請求項1又は2記載のバイオアッセイ用高分子化合物。 The polymer compound for bioassay according to claim 1 or 2, wherein the main chain of the polymer compound is a (meth) acryl skeleton. 前記一般式[1]において、Xがエチレンオキシ基である請求項記載のバイオアッセイ用高分子化合物。 In Formula [1], X bioassay polymeric compound of claim 1 wherein the ethyleneoxy group. 前記一般式[1]において、R4がアルキル基である請求項又は記載のバイオアッセイ用高分子化合物。 The polymer compound for bioassay according to claim 1 or 4 , wherein, in the general formula [1], R4 is an alkyl group. 前記アルキル基の炭素数が2〜10である請求項記載のバイオアッセイ用高分子化合物。 The polymer compound for bioassay according to claim 5 , wherein the alkyl group has 2 to 10 carbon atoms. 請求項1〜いずれか記載のバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法であって、少なくとも、ホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、及び一級アミノ基を予め保護基にて保護したモノマーとをラジカル共重合する工程、該工程により得られた高分子化合物から前記保護基を除去する工程、を含むことを特徴とするバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法。 The method for producing a polymer compound for bioassay according to any one of claims 1 to 6 , wherein at least a monomer having a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a monomer in which a primary amino group is previously protected with a protecting group A method for producing a polymer compound for bioassay, comprising the step of radical copolymerization with a polymer compound, and a step of removing the protecting group from the polymer compound obtained by the step. 請求項1〜いずれか記載のバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法であって、少なくとも、ホスホリルコリン基を有するモノマー、疎水性基を有するモノマー、及び一級アミノ基を導入しうる官能基を有するモノマーをラジカル共重合する工程、該工程により得られた高分子化合物の前記官能基に一級アミノ基を導入する工程、を含むバイオアッセイ用高分子化合物の製造方法。 A method according to claim 1-7 bioassay polymer compound according to any monomer having at least a monomer having a phosphorylcholine group, a monomer having a hydrophobic group, and a functional group capable of introducing a primary amino group A method for producing a polymer compound for bioassay comprising the step of radical copolymerization of a polymer, and a step of introducing a primary amino group into the functional group of the polymer compound obtained by the step. 請求項1〜いずれか記載のバイオアッセイ用高分子化合物を含む表面コーティング材料。 Surface coating material including the claims 1-5 bioassay polymer compound according to any. 請求項記載の表面コーティング材料を含む層を基材の表面に形成したバイオアッセイ用基材。 A bioassay substrate, wherein a layer containing the surface coating material according to claim 9 is formed on the surface of the substrate. 前記基材の形状が、スライド形状基板、96穴プレート、容器、マイクロフルイディスク基板のいずれかである請求項10記載のバイオアッセイ用基材。 The bioassay substrate according to claim 10, wherein the shape of the substrate is any one of a slide-shaped substrate, a 96-well plate, a container, and a microfluidic substrate. 前記基材の材質がプラスチック製である請求項10または11記載のバイオアッセイ用基材。 The bioassay base material according to claim 10 or 11, wherein the base material is made of plastic. 前記プラスチックが飽和環状ポリオレフィンまたはポリスチレンを含むものである請求項12記載のバイオアッセイ用基材。 The bioassay substrate according to claim 12 , wherein the plastic contains a saturated cyclic polyolefin or polystyrene. 請求項1013いずれか記載のバイオアッセイ用基材に生理活性物質を固定化したバイ
オアッセイ用基材。
A bioassay substrate in which a physiologically active substance is immobilized on the bioassay substrate according to any one of claims 10 to 13 .
前記生理活性物質が糖、糖鎖、及びこれらを有する生理活性物質から選ばれる少なくとも一つである請求項14記載のバイオアッセイ用基材。 The bioassay substrate according to claim 14 , wherein the physiologically active substance is at least one selected from sugars, sugar chains, and physiologically active substances having these. 前記生理活性物質が糖ペプチド又はまたは抗体である請求項15記載のバイオアッセイ用基材。

The bioassay substrate according to claim 15 , wherein the physiologically active substance is a glycopeptide or an antibody.

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