JP4929635B2 - Maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、マレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子及びその製造方法に関し、特にクロマトグラフィ担体、免疫沈降担体、細胞収集用ビーズ、DNAハイブリ用担体、RNAハイブリ用担体、検査薬、診断薬等の用途に好適に使用可能なマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to maleimide group-containing porous cross-linked polystyrene particles and a method for producing the same, and particularly for uses such as chromatography carriers, immunoprecipitation carriers, cell collection beads, DNA hybrid carriers, RNA hybrid carriers, diagnostic agents, and diagnostic agents. The present invention relates to a maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle that can be suitably used and a method for producing the same.

一般物質と特定のタンパク質、タンパク質と特定のタンパク質、タンパク質とその抗体、ペプチドとその抗体、互いに相補的なDNAやRNA等の間には特異的な分子親和力(アフィニティー性)が存在する。この原理を利用して、多くの物質の混合液から目的の生体分子や細胞を精製、収集することが行われている。   There is a specific molecular affinity (affinity) between a general substance and a specific protein, a protein and a specific protein, a protein and its antibody, a peptide and its antibody, and complementary DNA and RNA. Utilizing this principle, it is practiced to purify and collect target biomolecules and cells from a mixture of many substances.

それには目的の分子に特異的に結合するリガンド物質を粒子や基板の担体に固定化し、そこに目的の分子を含む混合液を接触させて、目的の分子とリガンドとを結合(カップリング)させる。次に洗浄液で担体上の余計な物質を洗い流した後、溶出液を担体に接触させることにより、リガンドと目的の分子とを解離させる。こうして目的の分子を含む物質を精製回収することができる。   For this purpose, a ligand substance that specifically binds to the target molecule is immobilized on a particle or substrate support, and a mixed solution containing the target molecule is brought into contact therewith to bind (couple) the target molecule to the ligand. . Next, an excess substance on the carrier is washed away with a washing solution, and then the eluate is brought into contact with the carrier to dissociate the ligand from the target molecule. In this way, the substance containing the target molecule can be purified and recovered.

これらの担体には粒子がよく用いられ、カラムに詰めたものはアフィニティークロマトグラフィー、チューブに入れてバッチ式で扱う物には免疫沈降担体、細胞収集用ビーズ等がある。また粒子上でのアフィニティー反応を検出することにより、病原物質の存在の有無を確かめる検査薬、診断薬としても用いられる。同様の目的にDNAハイブリ用担体、RNAハイブリ用担体も用いられている。   Particles are often used for these carriers, and those packed in columns include affinity chromatography, and those handled in batches in tubes include immunoprecipitation carriers and beads for cell collection. It can also be used as a diagnostic or diagnostic agent to confirm the presence or absence of pathogenic substances by detecting affinity reactions on particles. For the same purpose, DNA hybrid carriers and RNA hybrid carriers are also used.

粒子担体へのリガンドの結合方法は大きく分けて物理吸着によるものと共有結合によるものがある。後者は前者に比べてリガンドが脱離する可能性が少なく使用環境範囲が広い。共有結合方式にも様々あるが、リガンドに含まれるSH基を利用して単体に固定する方法は有用である。システインはアミノ酸中唯一SH基を含むが、タンパク質における存在比率は低い。また自然のDNAやRNAの核酸にSH基は含まれていない。したがってこれらの分子やその一部をリガンドとした場合、人工的に所望の位置にSH基を導入することによって、選択的にその部分を担体に結合することができる。例えばあるタンパク質の抗体反応部位であるエピトープとしてのペプチドの末端にシステイン残基を導入することにより、その末端を担体に固定することができる。   The method for binding the ligand to the particle carrier is roughly divided into physical adsorption and covalent bonding. The latter is less likely to desorb the ligand than the former, and has a wide range of operating environments. Although there are various covalent bonding methods, a method of fixing to a simple substance using an SH group contained in a ligand is useful. Cysteine contains only the SH group in amino acids, but its presence in proteins is low. Moreover, the SH group is not contained in the nucleic acid of natural DNA or RNA. Therefore, when these molecules or a part thereof is used as a ligand, the part can be selectively bound to a carrier by artificially introducing an SH group at a desired position. For example, by introducing a cysteine residue at the end of a peptide as an epitope which is an antibody reaction site of a protein, the end can be fixed to a carrier.

SH基は同じSH基と容易にS−Sの共有結合を形成するので、この原理を用いたリガンド固定法が一般的に用いられている。アマシャムバイオサイエンス社製チオールセパロース4Bは、アガロースゲル粒子にグルタチオンを介してSH基が導入されている。そこにシステイン端末のエピトープペプチドをS−S結合で固定化することができ、対応する抗ペプチド抗体をアフィニティーカップリングすることにより抗ペプチド抗体を精製することができる。しかしS−S結合は容易に還元して他の結合を形成するので、粒子とリガンドとの結合を安定して保持することができない。   Since an SH group easily forms an S—S covalent bond with the same SH group, a ligand immobilization method using this principle is generally used. In Athiom Separose 4B manufactured by Amersham Biosciences, an SH group is introduced into agarose gel particles via glutathione. The epitope peptide of the cysteine terminal can be immobilized therewith by S—S bond, and the anti-peptide antibody can be purified by affinity coupling of the corresponding anti-peptide antibody. However, since the S—S bond is easily reduced to form another bond, the bond between the particle and the ligand cannot be stably maintained.

一方SH基と容易に共有結合させることができ、しかも結合を安定して保持するものにマレイミド基がある。担体にマレイミド基を含有させればSH基をもったリガンド物質を容易に、安定に固定化することができると考えられる。すでにマレイミド基を含有するポリスチレン粒子が掲載されている例(例えば、特許文献1参照。)や製品(例えば、非特許文献1参照。)が存在する。
特開平11−106391号公報 2001/2002製品化カタログ、Fuluka社、909ページ
On the other hand, there is a maleimide group that can be easily covalently bonded to the SH group and that can maintain the bond stably. It is considered that a ligand substance having an SH group can be easily and stably immobilized if a maleimide group is contained in the carrier. There are examples (for example, see Patent Document 1) and products (for example, see Non-Patent Document 1) in which polystyrene particles containing a maleimide group have already been published.
JP-A-11-106391 2001/2002 product catalog, Fuluka, page 909

しかし特許文献1に記載の条件で作製した粒子担体や非特許文献1の製品に、システイン端末のエピトープペプチドを固定して、対応する抗ペプチド抗体をアフィニティーカップリングしてみたところ、精製される抗体量は前出チオールセパロース4B粒子に比べて極少量で充分なものではなかった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、リガンド分子のSH基と容易に共有結合させることができ、その結合を安定に保持できるマレイミド基を有し、アフィニティー精製特性に優れたマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。
However, when the epitope peptide of the cysteine terminal is fixed to the particle carrier produced under the conditions described in Patent Document 1 or the product of Non-Patent Document 1, and the corresponding anti-peptide antibody is affinity-coupled, the antibody to be purified The amount was very small compared to the above-mentioned thiol Separose 4B particles, which was not sufficient.
The present invention has been made in view of the above problems, and has a maleimide group that can be easily covalently bonded to the SH group of a ligand molecule and can stably hold the bond, and is excellent in affinity purification characteristics. An object is to provide a group-containing porous crosslinked polystyrene particle and a method for producing the same.

即ち、本発明は、
<1> 体積平均粒子径が1〜1000μmであり、細孔の直径が粒子の直径を超えない範囲で且つ1〜10000nmであるマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子である。
That is, the present invention
<1> A maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle having a volume average particle diameter of 1-1000 μm, a pore diameter not exceeding the diameter of the particle, and 1-10000 nm.

<2> マレイミド基がスペーサー分子を介してポリスチレン鎖のフェニル基に結合した<1>に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子である。   <2> The maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle according to <1>, wherein the maleimide group is bonded to the phenyl group of the polystyrene chain via a spacer molecule.

<3> 下記化学式(1)で表される基を有する<2>に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子である。   <3> The maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle according to <2> having a group represented by the following chemical formula (1).

(化学式(1)中、nは1以上の整数を表す。) (In chemical formula (1), n represents an integer of 1 or more.)

> スチレンと、架橋剤と、重合開始剤と、前記スチレン及び前記架橋剤と重合反応を起こさない希釈剤と、を含むモノマー混合物を水系媒体に分散させて前記スチレンと前記架橋剤とを共重合させて希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子を得る工程と、前記希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子から希釈剤を除去して架橋ポリスチレン粒子を得る工程と、前記架橋ポリスチレン粒子にマレイミド基を導入する工程と、を有するマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法である。 < 4 > A monomer mixture containing styrene, a crosslinking agent, a polymerization initiator, and a diluent that does not cause a polymerization reaction with the styrene and the crosslinking agent is dispersed in an aqueous medium, and the styrene and the crosslinking agent are dispersed. A step of copolymerizing to obtain a diluent-containing crosslinked polystyrene particle, a step of removing a diluent from the diluent-containing crosslinked polystyrene particle to obtain a crosslinked polystyrene particle, a step of introducing a maleimide group into the crosslinked polystyrene particle, It is a manufacturing method of the maleimide group containing porous crosslinked polystyrene particle | grains which have.

> 前記希釈剤が、トルエン、ドデカン、ジエチルベンゼン、イソアミルアルコール、ラウリルアルコール及びヘキサデカンからなる群から選択される少なくとも一種である<>に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法である。 < 5 > The method for producing a maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle according to < 4 >, wherein the diluent is at least one selected from the group consisting of toluene, dodecane, diethylbenzene, isoamyl alcohol, lauryl alcohol, and hexadecane. is there.

> 前記モノマー混合物中の前記希釈剤の含有量が、前記スチレンと前記架橋剤と前記希釈剤との合計量に対して30〜80質量%である<>又は<>に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法である。 < 6 > Content of the said diluent in the said monomer mixture is 30-80 mass% with respect to the total amount of the said styrene, the said crosslinking agent, and the said diluent, As described in < 4 > or < 5 >. This is a method for producing maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles.

本発明によれば、マレイミド基を有しアフィニティー精製特性に優れたマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the maleimide group containing porous crosslinked polystyrene particle | grains which have a maleimide group and were excellent in the affinity refinement | purification characteristic, and its manufacturing method can be provided.

以下、本発明のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子及びその製造方法について詳細に説明する。
<マレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子>
本発明のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子(以下「本発明の粒子」と称することがある。)は、体積平均粒子径が1〜1000μmであり、細孔の直径が粒子の直径を超えない範囲で且つ1〜10000nmのものである。
本発明の粒子はスチレンと架橋剤との共重合体である架橋ポリスチレンを含む。架橋剤にはジビニルベンゼンが主に用いられるが、他にエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−([1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(メタ)アクリレート等を用いることも可能である。
架橋剤の含有量は粒子の用途に応じて様々に調整するが、スチレンと架橋剤との合計量を100質量部としたときに、0.1から50質量部、好ましくは0.5から25質量部、さらに好ましくは1から10質量部が良い。
架橋剤含有量が低すぎると本発明の粒子の耐溶剤性が低下して、造粒後の化学修飾時やアフィニティー粒子としての使用時に粒子が溶解してしまう。また架橋剤含有量が高すぎると機械的にもろくなり粒子が割れてしまう事が多くなる。
Hereinafter, the maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles of the present invention and the production method thereof will be described in detail.
<Maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles>
The maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “particles of the present invention”) have a volume average particle diameter of 1 to 1000 μm, and the pore diameter does not exceed the diameter of the particles. In the range and from 1 to 10,000 nm.
The particles of the present invention contain crosslinked polystyrene, which is a copolymer of styrene and a crosslinking agent. Divinylbenzene is mainly used as the cross-linking agent, but in addition, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-([1′-methylpropylideneamino] carboxyamino It is also possible to use ethyl (meth) acrylate or the like.
The content of the cross-linking agent is variously adjusted depending on the use of the particles. When the total amount of styrene and the cross-linking agent is 100 parts by mass, the content is 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 25 parts. Mass parts, more preferably 1 to 10 parts by mass are preferred.
If the content of the crosslinking agent is too low, the solvent resistance of the particles of the present invention is lowered, and the particles are dissolved during chemical modification after granulation or when used as affinity particles. On the other hand, if the content of the cross-linking agent is too high, it becomes mechanically brittle and the particles are often broken.

本発明の粒子の体積平均粒子径は使用用途に応じて調整されるが、1〜1000μmであることが必要であり、好ましくは10〜100μmである。体積平均粒子径が1μm未満であるとクロマトグラフィーでは粒子と粒子の隙間が小さくて試料液の通過性が悪くなることがある。また免疫沈降等のバッチ法においても粒子が沈降集合し難くなってしまう。一方体積平均粒子径が1000μmよりも大きいと粒子間の隙間が大きすぎて、試料液が充分本発明の粒子に接触できなくなり、アフィニティー精製能が低下してしまう。
粒子の形状は用途に応じて、球形、楕球形、多面体形、針状、平板状等が1種類もしくは2種類以上混合して用いられる。
本発明の粒子の体積平均粒子径は下記方法により測定された値をいう。
個々の粒子の直径は光学顕微鏡、電子顕微鏡、細孔電気抵抗法等で計測することができる。測定されたn個の粒子径をそれぞれd1,d2,・・・・dnとすると、それぞれの体積V1,V2,・・・・Vnが算出できる。体積平均径粒子径MVは、
MV=(d1・V1+d2・V2+・・・・dn・Vn)/(V1+V2+・・・・Vn)
で算出された値である。
Although the volume average particle diameter of the particle | grains of this invention is adjusted according to a use application, it is required that it is 1-1000 micrometers, Preferably it is 10-100 micrometers. If the volume average particle diameter is less than 1 μm, the gap between the particles may be small in chromatography, and the sample liquid may not pass through. In addition, in batch methods such as immunoprecipitation, it becomes difficult for particles to settle and collect. On the other hand, if the volume average particle diameter is larger than 1000 μm, the gap between the particles is too large, and the sample solution cannot sufficiently come into contact with the particles of the present invention, so that the affinity purification ability is lowered.
Depending on the application, the shape of the particles may be one or two or more of spherical, elliptical, polyhedral, acicular, flat, etc.
The volume average particle diameter of the particles of the present invention is a value measured by the following method.
The diameter of each particle can be measured by an optical microscope, an electron microscope, a pore electrical resistance method, or the like. When the measured n particle diameters are d1, d2,... Dn, the respective volumes V1, V2,. Volume average particle diameter MV is
MV = (d1 ・ V1 + d2 ・ V2 + ・ ・ ・ ・ dn ・ Vn) / (V1 + V2 + ・ ・ ・ ・ Vn)
It is a value calculated by.

本発明の粒子は粒子の直径を超えない範囲で且つ直径が1〜10000nmの細孔を有する多孔質の粒子である。粒子を多孔質にすることで表面積が増え、試料液と粒子との接触機会が上がり、アフィニティー精製能が向上する。細孔の直径は、好ましくは10nm〜5000nmである。
細孔の直径が1nm未満であると、粒子に固定するリガンド分子や被精製分子が細孔の中に入れないので、細孔の効果がなくなる。また細孔の直径が10000nmよりも大きいと粒子の機械的強度が低下し壊れやすくなる。
本発明の粒子の細孔の直径は下記方法により測定された値をいう。
細孔測定法には様々な方法が存在するが、本発明においては水銀圧入法と窒素ガス吸着法を採用している。前者は多孔質試料を水銀中に入れてから加圧し、水銀が細孔に進入する時の全体の体積変化を計測するもので、数nmから数100μmまでの測定が可能である。後者は多孔質試料を窒素ガス中に入れて吸着させた後、ガスを抜きながら試料より窒素を離脱させる。この時のガスの供給-回収量と圧力の関係を測定することにより細孔径が算出される。窒素ガス吸着法では1nmから数10nmの細孔が測定できる。この2つの方法により1〜10000nmの細孔測定が可能である。
The particles of the present invention are porous particles having pores having a diameter not exceeding the diameter of the particles and having a diameter of 1 to 10,000 nm. By making the particles porous, the surface area is increased, the chance of contact between the sample liquid and the particles is increased, and the affinity purification ability is improved. The diameter of the pores is preferably 10 nm to 5000 nm.
If the diameter of the pore is less than 1 nm, the ligand molecule and the molecule to be purified that are fixed to the particle cannot enter the pore, and the effect of the pore is lost. On the other hand, if the diameter of the pores is larger than 10,000 nm, the mechanical strength of the particles decreases and the particles are easily broken.
The diameter of the pores of the particles of the present invention is a value measured by the following method.
There are various methods for measuring pores. In the present invention, a mercury intrusion method and a nitrogen gas adsorption method are employed. The former is a method in which a porous sample is put into mercury and then pressurized, and the entire volume change when mercury enters the pores is measured, and measurement from several nm to several hundred μm is possible. In the latter, a porous sample is put in nitrogen gas and adsorbed, and then nitrogen is released from the sample while degassing. The pore diameter is calculated by measuring the relationship between the supply / recovery amount of gas and the pressure at this time. In the nitrogen gas adsorption method, pores of 1 nm to several tens of nm can be measured. By these two methods, pores of 1 to 10000 nm can be measured.

本発明の粒子はマレイミド基を含有する。マレイミド基は粒子の表面及び細孔の内面に分布している。マレイミド基の含有量は用途に応じて調整されるが、粒子1g中に0.0001mmolから10mmol、好ましくは0.001mmolから1mmolである。マレイミド基量が0.0001mmol未満であると、粒子上にSH基を含むリガンド分子を充分な量固定できず精製能が上がらないことがある。またマレイミド基量が多すぎると、余分なマレイミド基がアフィニティー結合を阻害し、精製特性が低下することがある。   The particles of the present invention contain maleimide groups. Maleimide groups are distributed on the surface of the particles and the inner surface of the pores. The content of the maleimide group is adjusted according to the application, but is 0.0001 mmol to 10 mmol, preferably 0.001 mmol to 1 mmol, per 1 g of the particles. When the amount of maleimide groups is less than 0.0001 mmol, a sufficient amount of ligand molecules containing SH groups cannot be immobilized on the particles, and the purification ability may not be improved. On the other hand, if the amount of maleimide groups is too large, excess maleimide groups may inhibit affinity binding and the purification characteristics may deteriorate.

マレイミド基の結合形態は用途により様々であるが、直接にまたはスペーサーとなる分子を介して、ポリスチレン鎖のフェニル基に共有結合させることができる。
本発明においては、マレイミド基がスペーサー分子を介してポリスチレン鎖のフェニル基に結合していることが好ましい。スペーサー分子はポリスチレン鎖とマレイミド基の間の距離を大きくするために挿入する。これによりマレイミド基に固定されたリガンド分子をポリスチレン鎖から離すことができる。したがってリガンド分子とアフィニティー特性のある分子とが、ポリスチレン鎖を立体障害とすることなく、容易に結合することができるようになる。
The bonding form of the maleimide group varies depending on the application, but it can be covalently bonded to the phenyl group of the polystyrene chain directly or via a molecule serving as a spacer.
In the present invention, the maleimide group is preferably bonded to the phenyl group of the polystyrene chain via a spacer molecule. A spacer molecule is inserted to increase the distance between the polystyrene chain and the maleimide group. Thereby, the ligand molecule fixed to the maleimide group can be separated from the polystyrene chain. Therefore, the ligand molecule and the molecule having affinity characteristics can be easily bonded without making the polystyrene chain steric hindrance.

スペーサー分子は粒子の用途、リガンド分子や被精製分子の種類によって様々なものが用いられる。特にエチレングリコール、ポリエチレングリコール、パラキシレンジオール、メタキシレンジオール、グルタチオン、デキストラン、チオジエタノール、ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン等をポリスチレン鎖と化学結合して用いる。
ポリエチレングリコールは様々な分子量のものがあるが、主に平均分子量100から1000のものが好適に用いられる。
Various spacer molecules are used depending on the use of the particles and the types of ligand molecules and molecules to be purified. In particular, ethylene glycol, polyethylene glycol, para-xylene diol, meta-xylene diol, glutathione, dextran, thiodiethanol, bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] sulfone, or the like is used by chemically bonding to a polystyrene chain.
Although polyethylene glycol has various molecular weights, those having an average molecular weight of 100 to 1000 are preferably used mainly.

本発明の粒子においては、下記化学式(1)で表される基を有することがさらに好ましい。下記化学式(1)においては、マレイミド基がスペーサー分子である(ポリ)エチレングリコールを介してポリスチレン鎖のフェニル基に結合する。なお、(ポリ)エチレングリコールとはエチレングリコールおよびポリエチレングリコールをいう。   The particles of the present invention more preferably have a group represented by the following chemical formula (1). In the following chemical formula (1), the maleimide group is bonded to the phenyl group of the polystyrene chain via (poly) ethylene glycol which is a spacer molecule. (Poly) ethylene glycol means ethylene glycol and polyethylene glycol.

化学式(1)において、nは1以上の整数を表す。   In the chemical formula (1), n represents an integer of 1 or more.

本発明の粒子には、チオール基(SH基)を含むリガンド分子を固定することができる。リガンド分子にはペプチド、タンパク質、DNA、RNA、糖類、脂肪類等の天然物質の他に、錯体、顔料、金属、金属酸化物等の、合成無機分子や合成有機分子が用いられる。これらの中でも、ペプチド、タンパク質、DNA及びRNAからなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。
ペプチドはアミノ酸数が2個から40個、好ましくは5個から20個のものを用いることができる。ペプチドはSH基を持つシステインを含み、通常はどちらかの末端に1つだけ含むのが好ましい。
システインを含まないタンパク質、DNA、RNA、糖類、脂肪類については、化学的にSH基を含む分子を導入して用いることができる。
チオール基を含むリガンド分子は、下記化学式(2)に示すようにしてマレイミド基と結合すると考えられる。
Ligand molecules containing thiol groups (SH groups) can be immobilized on the particles of the present invention. In addition to natural substances such as peptides, proteins, DNA, RNA, saccharides, and fats, synthetic inorganic molecules and synthetic organic molecules such as complexes, pigments, metals, and metal oxides are used as ligand molecules. Among these, at least one selected from the group consisting of peptides, proteins, DNA, and RNA is preferable.
A peptide having 2 to 40 amino acids, preferably 5 to 20 amino acids can be used. Peptides contain cysteines with SH groups, usually preferably only one at either end.
Proteins not containing cysteine, DNA, RNA, saccharides and fats can be used by chemically introducing molecules containing SH groups.
A ligand molecule containing a thiol group is considered to bind to a maleimide group as shown in the following chemical formula (2).

化学式(2)中、R−S−はリガンド分子残基を示す。   In the chemical formula (2), R—S— represents a ligand molecule residue.

チオール基を含むリガンド分子がマレイミド基と結合した本発明の粒子は、アフィニティー精製等に好適に用いられる。   The particles of the present invention in which a ligand molecule containing a thiol group is bonded to a maleimide group are suitably used for affinity purification and the like.

<マレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法>
本発明の粒子の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、スチレンと、架橋剤と、重合開始剤と、前記スチレン及び前記架橋剤と重合反応を起こさない希釈剤と、を含むモノマー混合物を水系媒体に分散させて前記スチレンと前記架橋剤とを共重合させて希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子を得る工程と、前記希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子から希釈剤を除去して架橋ポリスチレン粒子を得る工程と、前記架橋ポリスチレン粒子にマレイミド基を導入する工程と、を経て本発明の粒子を得ることができる。
<Method for Producing Maleimide Group-Containing Porous Crosslinked Polystyrene Particles>
The method for producing the particles of the present invention is not particularly limited. For example, a monomer containing styrene, a crosslinking agent, a polymerization initiator, and a diluent that does not cause a polymerization reaction with the styrene and the crosslinking agent. Dispersing the mixture in an aqueous medium to copolymerize the styrene and the crosslinking agent to obtain a diluent-containing crosslinked polystyrene particle; and removing the diluent from the diluent-containing crosslinked polystyrene particle to obtain a crosslinked polystyrene particle. The particles of the present invention can be obtained through a step and a step of introducing a maleimide group into the crosslinked polystyrene particles.

−希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子の製造−
希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子は、例えば、スチレンと架橋剤と重合開始剤とスチレン及び架橋剤と重合反応を起こさない希釈剤とを所望の割合で含むモノマー混合物を、水系溶媒の中で高速攪拌することにより分散粒子とした後に加熱してスチレンと架橋剤とを共重合させることにより得ることができる。希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子の製造には、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、シード重合法等、膜乳化法等が用いられる。
-Production of diluent-containing crosslinked polystyrene particles-
Diluent-containing cross-linked polystyrene particles are prepared by, for example, stirring a monomer mixture containing styrene, a cross-linking agent, a polymerization initiator, styrene, a cross-linking agent and a diluent that does not cause a polymerization reaction at a desired ratio in an aqueous solvent at high speed. Thus, it can be obtained by dispersing the particles and then heating to copolymerize styrene and a crosslinking agent. For the production of the diluent-containing crosslinked polystyrene particles, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dispersion polymerization method, a seed polymerization method, a membrane emulsification method, or the like is used.

希釈剤にはスチレン及び架橋剤と重合反応を起こさない物質(共重合反応に関与しない物質)が用いられる。希釈剤には常温で固体のものと液体のものがある。希釈剤は1種類単独で、もしくは2種類以上混合して用いられる。具体的にはトルエン、ドデカン、ジエチルベンゼン、イソアミルアルコール、ラウリルアルコール、ヘキサデカン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン、シクロヘキサン、イソオクタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、ジブチルフタレート等が使用できる。これらの中でも、トルエン、ドデカン、ジエチルベンゼン、イソアミルアルコール、ラウリルアルコール及びヘキサデカンからなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好適なアフィニティー特性を得る上で好ましい。   As the diluent, a substance that does not cause a polymerization reaction with styrene and a crosslinking agent (a substance that does not participate in a copolymerization reaction) is used. Diluents can be either solid or liquid at room temperature. One type of diluent may be used alone, or two or more types may be mixed and used. Specifically, toluene, dodecane, diethylbenzene, isoamyl alcohol, lauryl alcohol, hexadecane, benzene, xylene, chlorobenzene, cyclohexane, isooctane, chloroform, carbon tetrachloride, dichloroethane, dibutyl phthalate and the like can be used. Among these, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of toluene, dodecane, diethylbenzene, isoamyl alcohol, lauryl alcohol, and hexadecane for obtaining suitable affinity characteristics.

重合開始剤には、ジアシルパーオキサイド、ケトンパーオキサイドおよびアルキルハイドロパーオキサイドのような有機過酸化物、過酸化水素およびオゾンのような無機過酸化物およびアゾビスバレロニトリル(AIBN;和光純薬社よりV−60として入手可能)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(和光純薬工業よりV−6
01として入手可能)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(和光純薬社
よりV−59として入手可能)および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
リル)(和光純薬社よりV−65として入手可能)のような油溶性アゾ系有機化合物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二酸
塩(和光純薬社よりV−50として入手可能)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−
(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](和光純薬社よりVA−086として入手可能)および2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二酸
塩(和光純薬社よりVA−044として入手可能)のような水溶性アゾ系有機化合物がある。重合開始剤は重合が良好に開始されるのに充分な量で用いられ、スチレン、架橋剤、希釈剤を足し算した油分重量の0.1〜5.0質量%が好ましい。
Polymerization initiators include organic peroxides such as diacyl peroxide, ketone peroxide and alkyl hydroperoxide, inorganic peroxides such as hydrogen peroxide and ozone, and azobisvaleronitrile (AIBN; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Available as V-60), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) (from Wako Pure Chemical Industries, V-6)
01), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) (available as V-59 from Wako Pure Chemical Industries) and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) ( Oil-soluble azo organic compound such as V-65 available from Wako Pure Chemical Industries, Ltd., potassium persulfate, ammonium persulfate, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dioic acid salt (from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) V-50), 2,2′-azobis [2-methyl-N—
(2-hydroxyethyl) propionamide] (available as VA-086 from Wako Pure Chemical Industries) and 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dioic acid salt (Wako Pure Chemical) There is a water-soluble azo organic compound such as VA-044 from the company. The polymerization initiator is used in an amount sufficient to initiate the polymerization satisfactorily, and is preferably 0.1 to 5.0% by mass of the oil weight obtained by adding styrene, a crosslinking agent and a diluent.

−希釈剤の除去−
共重合反応により希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子が得られる。その後、希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子から希釈剤が除去され、架橋ポリスチレン粒子が得られる。希釈剤を除去する方法としては、例えば、希釈剤を溶解する溶媒中で架橋ポリスチレン粒子を洗浄する、過熱により希釈剤を蒸発させる、気圧を下げることにより希釈剤を蒸発させる、等の方法を単独でもしくは組み合わせて用いることができる。ソックスレー抽出を利用した洗浄を用いることも可能である。洗浄溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、トルエン等が使用できる。
-Removal of diluent-
Diluent-containing crosslinked polystyrene particles are obtained by the copolymerization reaction. Thereafter, the diluent is removed from the diluent-containing crosslinked polystyrene particles to obtain crosslinked polystyrene particles. As a method for removing the diluent, for example, washing the crosslinked polystyrene particles in a solvent that dissolves the diluent, evaporating the diluent by overheating, evaporating the diluent by lowering the pressure, etc. Or in combination. It is also possible to use washing using Soxhlet extraction. As the washing solvent, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, toluene and the like can be used.

希釈剤を用いずに架橋ポリスチレン粒子を製造する方法もある。具体的には最終目標の粒子径よりも小さい微小粒子を造粒しておき、それらの微小粒子を会合させることにより多孔質な粒子を得る。この方法については、例えば、特表平4−500726号公報13頁左下欄1〜6行に記載がある
共重合前に磁性物質を添加して架橋ポリスチレン粒子を磁性粒子にしたり、所望の色の顔料を添加して着色粒子としたりすることも可能である。
There is also a method for producing crosslinked polystyrene particles without using a diluent. Specifically, fine particles smaller than the final target particle diameter are granulated, and porous particles are obtained by associating these fine particles. About this method, for example, there is a description in JP-A-4-5000726, page 13, lower left column, lines 1 to 6, before the copolymerization, a magnetic substance is added to make the crosslinked polystyrene particles magnetic particles, or a desired color can be obtained. It is also possible to add pigments to form colored particles.

−分級、乾燥−
架橋ポリスチレン粒子の造粒後次の反応工程を行う前に、粒子を分級して所望の大きさのものに分別したり、乾燥させたりすることも可能である。分級にはメッシュによるもの、風等流体力によるもの、重力によるもの等が利用可能である。また気体中で行う乾式、溶媒中で行う湿式が利用可能である。湿式で用いる溶媒は様々なものが利用可能であるが、溶媒中で粒子の分散が良好であるものが好ましい。例えば水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、その他のアルコール、アセトン等を単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。
-Classification, drying-
Prior to the next reaction step after granulation of the crosslinked polystyrene particles, the particles can be classified and separated into particles having a desired size or dried. For classification, a mesh, a fluid force such as wind, and a gravity can be used. Moreover, the dry type performed in a gas and the wet type performed in a solvent can be used. Various solvents can be used in the wet process, but those having good particle dispersion in the solvent are preferable. For example, water, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, other alcohols, acetone or the like can be used alone or in admixture of two or more.

−スペーサー分子の導入−
造粒された架橋ポリスチレン粒子には、必要に応じてスペーサー分子を付加する。これには化学的に可能な様々な方法が適用可能であるが、ポリスチレン鎖のフェニル基をクロロメチル化後(後述実施例参照)、OH基を有するリガンドをCl脱離エーテル化反応させる方法がある。この方法は、例えば、J.Org.Chem.1981,46,3433−3436に詳しい。ここでOH基を2個有するジオール化合物をスペーサー分子とすれば、反応後はOH基含有ポリスチレン粒子にすることができ、次反応に好適である。
-Introduction of spacer molecules-
Spacer molecules are added to the granulated crosslinked polystyrene particles as necessary. Various chemically possible methods can be applied to this, but there is a method in which a phenyl group of a polystyrene chain is chloromethylated (see Examples below), and then a ligand having an OH group is subjected to Cl elimination etherification reaction. is there. This method is described, for example, in J. Org. Org. Chem. 1981, 46, 3433-3436. If a diol compound having two OH groups is used as a spacer molecule, it can be converted into polystyrene particles containing OH groups after the reaction, which is suitable for the next reaction.

−分級、乾燥−
スペーサー分子付加反応後、次の反応工程を行う前に、粒子を分級して所望の大きさのものに分別したり、乾燥させたりすることも可能である。
-Classification, drying-
After the spacer molecule addition reaction, before performing the next reaction step, the particles can be classified and separated into particles having a desired size, or dried.

−マレイミド基の導入−
以上のようにして製造された架橋ポリスチレン粒子にマレイミド基を導入するには、化学的に可能なあらゆる方法が利用できる。
そのなかにヒドロキシメチルマレイミドを反応させる方法は有効である。
すなはち、スペーサー分子無しの場合は、ポリスチレン鎖のフェニル基をクロロメチル化した状態で、ヒドロキシメチルマレイミドのOH基を、Cl交換エーテル化反応させる方法がある。
またOH基含有スペーサーが有る場合は、ヒドロキシメチルマレイミドのOH基と、脱水縮合エーテル化反応で容易に結合させることができる。この反応には酸性あるいは塩基性の公知のエーテル化触媒が使用できる。例えば、塩基性の触媒としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、重炭酸塩等が使用でき、単独又は2種類以上混合して使用できる。酸性の触媒としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸やp−トルエンスルホン酸、トリクロロ酢酸、酢酸等の有機酸が使用でき、これらは水和物の形態でもよい。また、ハイドロタルサイト類の固体触媒でも使用が可能である。
架橋ポリスチレン粒子にマレイミド基を導入する工程は、該粒子にスペーサー分子を導入する場合は上述した「スペーサー分子の導入」と「マレイミド基の導入」とを含むものであり、該粒子にスペーサー分子を導入しない場合には上述の「マレイミド基の導入」を含むものである。
-Introduction of maleimide group-
In order to introduce maleimide groups into the crosslinked polystyrene particles produced as described above, any chemically possible method can be used.
Among them, a method of reacting hydroxymethylmaleimide is effective.
In other words, when there is no spacer molecule, there is a method in which the OH group of hydroxymethylmaleimide is subjected to Cl exchange etherification reaction in the state where the phenyl group of the polystyrene chain is chloromethylated.
Moreover, when there is an OH group-containing spacer, it can be easily bonded to the OH group of hydroxymethylmaleimide by a dehydration condensation etherification reaction. In this reaction, a known acidic or basic etherification catalyst can be used. For example, as the basic catalyst, hydroxides, oxides, carbonates, bicarbonates, and the like of alkali metals and alkaline earth metals can be used, and they can be used alone or in combination. As the acidic catalyst, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid and organic acids such as p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid and acetic acid can be used, and these may be in the form of hydrates. It can also be used with hydrotalcite solid catalysts.
The step of introducing maleimide groups into the crosslinked polystyrene particles includes the above-described “introduction of spacer molecules” and “introduction of maleimide groups” when introducing spacer molecules into the particles. When not introduced, the above-mentioned “introduction of maleimide group” is included.

−分級、乾燥−
マレイミド基導入反応後、次の反応工程を行う前に、粒子を分級して所望の大きさのものに分別したり、乾燥させたりすることも可能である。
-Classification, drying-
After the maleimide group introduction reaction, before performing the next reaction step, the particles can be classified and separated into particles having a desired size or dried.

−リガンド分子の結合−
上記の様にして作製された本発明の粒子のマレイミド基には、SH基を含むリガンド分子を容易に結合させることができる。反応は通常リガンド分子が溶解可能な溶媒中で、本発明の粒子とリガンド分子とを接触させることにより行われる。溶媒としては水、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、炭酸緩衝液、グリシン−塩酸緩衝液、クエン酸緩衝液、HEPES緩衝液、MOPS緩衝液、ハンクス緩衝液等が使用可能である。溶媒には、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノール、アセトン等の有機溶媒、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウム塩等のキレート剤、ドデシル硫酸ナトリウムやポリオキシエチレンアルキルエーテル等の界面活性剤、EDTA等を添加することも可能である。
-Ligand molecule binding-
Ligand molecules containing SH groups can be easily bound to the maleimide groups of the particles of the present invention produced as described above. The reaction is usually carried out by bringing the particles of the present invention into contact with the ligand molecule in a solvent in which the ligand molecule can be dissolved. Water, phosphate buffer, acetate buffer, Tris-HCl buffer, carbonate buffer, glycine-HCl buffer, citrate buffer, HEPES buffer, MOPS buffer, Hanks buffer, etc. can be used as the solvent It is. To the solvent, organic solvents such as dimethylacetamide, methanol, ethanol, acetone, chelating agents such as ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, surfactants such as sodium dodecyl sulfate and polyoxyethylene alkyl ether, EDTA, etc. may be added. Is possible.

本発明の粒子は、SH基を含むリガンド分子を容易に、安定的に固定することができる。そして大きさを、1〜1000μm、好ましくは10〜100μmとしていることで、カラムへ充填しても十分な通液性を確保することができる。さらに細孔の直径が粒子の直径を超えない範囲で且つ1〜10000nm、好ましくは10nm〜5000nmの多孔質にして粒子表面積をかせぐことにより、アフィニティー反応を行うことがでる。また化学式(1)に示されるようなスペーサー分子を介してポリスチレン鎖にマレイミド基を配置することにより、さらに良好なアフィニティー精製特性を実現できる。   The particles of the present invention can easily and stably immobilize ligand molecules containing SH groups. And since a magnitude | size is 1-1000 micrometers, Preferably it is 10-100 micrometers, even if it fills in a column, sufficient liquid permeability can be ensured. Furthermore, the affinity reaction can be carried out by increasing the particle surface area by making the pore diameter within a range not exceeding the diameter of the particle and 1 to 10,000 nm, preferably 10 to 5000 nm. Further, by arranging a maleimide group on the polystyrene chain via a spacer molecule as shown in chemical formula (1), even better affinity purification characteristics can be realized.

以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited by the following Example.

(実施例1)
スチレン37.5質量部、ジビニルベンゼン(純度55%品)12.5質量部、希釈剤としてジエチルベンゼン25質量部とイソアミルアルコール50質量部、重合開始剤としてジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)2.0質量部を混合溶解し
た。全油分に占める希釈剤の割合は、ジエチルベンゼン20%、イソアミルアルコール40%となる。この混合物を、炭酸カルシウム粉末10質量部、塩化ナトリウム50質量部、水200質量部の均一分散溶液の中に投入した。ミキサーで6000rpm、3分間乳化を行った後、窒素雰囲気下70℃で20時間重合反応を行った。その後塩酸を投入して炭酸カルシウムを分解後水洗浄を行い、次に希釈剤を除去するためにエタノールで洗浄した。
さらに湿式分級して平均径50μm粒子を選別し、100℃で12時間真空乾燥を行った。
上記で作製した架橋多孔質ポリスチレン粒子10質量部に、トリオキサン9.0質量部、クロロホルム100質量部、クロロトリメチルシラン33質量部を混合したものを作製して氷冷した。これに四塩化すず10質量部をクロロホルム5質量部に溶解した液を滴下し、スチレンのクロロメチル化反応を氷上で1時間、室温にして2時間行った。メタノールを注入して反応停止後、有機溶剤、蒸留水で洗浄、加温真空乾燥した。
上記で得られたクロロメチル化ポリスチレン粒子3.0質量部を、ジメチルアセトアミド100質量部、ポリエチレングリコール200を14質量部、ナトリウムメトキシド3.5質量部、を加えてよく攪拌しながら、80℃で6時間反応させて、ポリスチレン鎖へポリエチレングリコール200を付加した。反応後の粒子を有機溶剤で複数回洗浄し、加温真空乾燥を行った。
上記で得られたポリエチレングリコール付加ポリスチレン粒子1.0質量部に、トルエン33質量部、ヒドロキシメチルマレイミド1.0質量部、パラトルエンスルホン酸一水和物0.30質量部を加えた。これを攪拌しながら125℃で7時間反応させ、マレイミド基含有ポリスチレン粒子1(本発明の粒子)を得た。
Example 1
37.5 parts by mass of styrene, 12.5 parts by mass of divinylbenzene (55% purity product), 25 parts by mass of diethylbenzene and 50 parts by mass of isoamyl alcohol as a diluent, dimethyl 2,2′-azobis (2-methyl) as a polymerization initiator Butyronitrile) 2.0 parts by mass was mixed and dissolved. The ratio of the diluent to the total oil is 20% diethylbenzene and 40% isoamyl alcohol. This mixture was put into a uniformly dispersed solution of 10 parts by mass of calcium carbonate powder, 50 parts by mass of sodium chloride, and 200 parts by mass of water. After emulsification at 6000 rpm for 3 minutes with a mixer, a polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 20 hours in a nitrogen atmosphere. Thereafter, hydrochloric acid was added to decompose calcium carbonate, followed by washing with water, and then washing with ethanol to remove the diluent.
Further, wet classification was performed to select particles having an average diameter of 50 μm, and vacuum drying was performed at 100 ° C. for 12 hours.
A mixture prepared by mixing 9.0 parts by mass of trioxane, 100 parts by mass of chloroform, and 33 parts by mass of chlorotrimethylsilane with 10 parts by mass of the crosslinked porous polystyrene particles produced above was produced and ice-cooled. A solution prepared by dissolving 10 parts by mass of tin tetrachloride in 5 parts by mass of chloroform was added dropwise thereto, and chloromethylation reaction of styrene was performed on ice for 1 hour and at room temperature for 2 hours. After stopping the reaction by injecting methanol, it was washed with an organic solvent and distilled water, and heated and dried under vacuum.
While adding 3.0 parts by mass of the chloromethylated polystyrene particles obtained above, 100 parts by mass of dimethylacetamide, 14 parts by mass of polyethylene glycol 200, and 3.5 parts by mass of sodium methoxide, 80 ° C. For 6 hours to add polyethylene glycol 200 to the polystyrene chain. The particles after the reaction were washed several times with an organic solvent, and heated and vacuum dried.
To 1.0 part by mass of the polyethylene glycol-added polystyrene particles obtained above, 33 parts by mass of toluene, 1.0 part by mass of hydroxymethylmaleimide, and 0.30 part by mass of paratoluenesulfonic acid monohydrate were added. This was reacted for 7 hours at 125 ° C. with stirring to obtain maleimide group-containing polystyrene particles 1 (particles of the present invention).

(実施例2)
スチレンモノマー45質量部、ジビニルベンゼン(純度55%品)7.5質量部、希釈剤としてラウリルアルコール40質量部、重合開始剤としてジメチル2,2’−アゾビス
(2−メチルブチロニトリル)2.0質量部を混合溶解した。全油分に占める希釈剤の量は45%となる。この混合物を実施例1と同じ条件で懸濁重合造粒を行い、以下の工程も実施例1と同じに行って、マレイミド基含有ポリスチレン粒子2(本発明の粒子)を作製した。
(Example 2)
1. 45 parts by mass of styrene monomer, 7.5 parts by mass of divinylbenzene (55% purity product), 40 parts by mass of lauryl alcohol as a diluent, and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) as a polymerization initiator 0 parts by mass was mixed and dissolved. The amount of diluent in the total oil is 45%. This mixture was subjected to suspension polymerization granulation under the same conditions as in Example 1, and the following steps were also performed in the same manner as in Example 1 to produce maleimide group-containing polystyrene particles 2 (particles of the present invention).

(比較例1)
希釈剤を入れなかった他は全て実施例1と同様にしてマレイミド基含有ポリスチレン粒子3を作製した。
(比較例2)
スチレンモノマー37.5質量部、ジビニルベンゼン(純度55%品)12.5質量部、希釈剤としてジエチルベンゼン25質量部とイソアミルアルコール50質量部を混合後よく溶解した物を作成した。重合開始剤の過硫酸カリウム0.25質量部、NaH2PO40.1質量部、オレイン酸ナトリウム2質量部を、良く酸素を除いた水200質量部に溶解したものを作成した。2つの液を混合してミキサーにて6000rpmで3分間攪拌して乳化した。その後70℃で20時間重合を行った。粒子径が0.8μmであるのを確認してから、水とエタノールで洗浄後、100℃で12時間真空乾燥を行った。
上記で作製した架橋多孔質ポリスチレン粒子を用い、実施例1と同様に以下の操作を行い、マレイミド基含有ポリスチレン粒子4を作製した。
(Comparative Example 1)
Maleimide group-containing polystyrene particles 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that no diluent was added.
(Comparative Example 2)
A mixture of 37.5 parts by mass of styrene monomer, 12.5 parts by mass of divinylbenzene (55% purity product), 25 parts by mass of diethylbenzene and 50 parts by mass of isoamyl alcohol as a diluent was prepared and dissolved. A polymerization initiator prepared by dissolving 0.25 parts by mass of potassium persulfate, 0.1 part by mass of NaH 2 PO 4 and 2 parts by mass of sodium oleate in 200 parts by mass of water well excluding oxygen was prepared. The two liquids were mixed and emulsified with stirring at 6000 rpm for 3 minutes. Thereafter, polymerization was performed at 70 ° C. for 20 hours. After confirming that the particle diameter was 0.8 μm, it was washed with water and ethanol and then vacuum-dried at 100 ° C. for 12 hours.
Using the crosslinked porous polystyrene particles prepared above, the following operations were performed in the same manner as in Example 1 to prepare maleimide group-containing polystyrene particles 4.

(比較例3)
比較サンプルとしてアマシャムバイオサイエンス社製チオールセパロース4B(アガロース系粒子)を用いた。
(Comparative Example 3)
As a comparative sample, Amersham Biosciences Thiol Separose 4B (Agarose particles) was used.

<体積平均粒子径の測定>
以上の粒子の体積平均粒子径を、光学顕微鏡観察により写真をとり100個の粒子の直径を測ることにより算出した。得られた結果を表1に示す。
<Measurement of volume average particle diameter>
The volume average particle diameter of the above particles was calculated by taking a photograph with an optical microscope and measuring the diameter of 100 particles. The obtained results are shown in Table 1.

<細孔径の測定>
以上の粒子の細孔の直径を、実施例1及び2並びに比較例2及び3に係る粒子については水銀圧入法(MICROMERITICS社製オートポアIII9420)により、比較例1に係る粒子については窒素吸着法(カンタクローム社製AUTOSORB-1MP)により測定した。得られた結果を表1に示す。
<Measurement of pore diameter>
The diameters of the pores of the above particles were determined by the mercury intrusion method (Autopore III 9420 manufactured by MICROMERITICS) for the particles according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 and 3, and by the nitrogen adsorption method for the particles according to Comparative Example 1 ( Measured by AUTOSORB-1MP) manufactured by Cantachrome. The obtained results are shown in Table 1.

<アフィニティー精製特性の評価>
13残基のペプチドPhe−Arg−Lys−Lys−Trp−Asn−Lys−Trp−Ala−Leu−Ser−Arg−Cysと、これをウサギの体内に入れてできた抗体血清とを入手した。
まず各粒子をpH6.5のリン酸緩衝液に念入りに分散した。それらをバイオラッド社製マイクロスピンカラムにベッドヴォリューム0.5mlになるように充填した。ここに上記のペプチド100μgを含むリン酸緩衝液1mlを加え上部のキャップをしめて、室温で振とうさせながら12時間反応させて、リガンドであるペプチド分子の固定を行った。カラム上部および下部のキャップを外して液を抜いた。
この際比較例2の0.8μm粒子を充填したカラム下部からは液が抜けず、スポイトのゴム部で上部から圧力をかけたりしたが液は粒子部を通過しなかった。
残りの各カラム上部からリン酸緩衝液を5ml流し、未反応リガンド分子を洗い流した。
次に抗体血清を1mlづつ上部から注ぎカラムを通過させ、粒子上に固定されたペプチドと血清に含まれる抗体の間でアフィニティー結合を生じさせた。
再び各カラム上部からリン酸緩衝液を5ml流し、未結合の血清内容物を洗い流した。
その後pH2.3のグリシン塩酸緩衝液を1mlづつ上部から注ぎ、抗体を溶出して、カラムを通過した液を回収した。
また実施例1と実施例2及び比較例3のサンプルについては、抗体血清添加、洗浄、抗体溶出の操作を繰り返して、20回目の抗体溶出液も採取した。
以上収集した各液をリン酸緩衝液で100倍に希釈して、あらかじめ上記13残基のペプチド分子を固定化したELISAプレートに注いだ。注いだ液中に抗体があればプレートのペプチドと結合するはずである。プレートを洗浄後、2次抗体にHRP結合抗ウサギ抗体ヤギを、発色基質にTMB溶液を用いて発色させた。これをマイクロプレートリーダー(コロナ電機(株)製 MTP−300)により450nmの吸光度を測定した。測定結果を表1に示す。
<Evaluation of affinity purification characteristics>
A 13-residue peptide Phe-Arg-Lys-Lys-Trp-Asn-Lys-Trp-Ala-Leu-Ser-Arg-Cys and antibody serum obtained by placing this in a rabbit body were obtained.
First, each particle was carefully dispersed in a phosphate buffer having a pH of 6.5. They were packed in a Biorad microspin column so that the bed volume was 0.5 ml. To this was added 1 ml of a phosphate buffer containing 100 μg of the above peptide, the upper cap was capped, and the reaction was carried out for 12 hours while shaking at room temperature to immobilize the peptide molecule as a ligand. The top and bottom caps of the column were removed and the liquid was drained.
At this time, the liquid did not escape from the lower part of the column packed with 0.8 μm particles of Comparative Example 2, and pressure was applied from the upper part with the rubber part of the dropper, but the liquid did not pass through the particle part.
5 ml of phosphate buffer was flowed from the upper part of each remaining column to wash away unreacted ligand molecules.
Next, 1 ml of antibody serum was poured from the top and allowed to pass through a column to cause affinity binding between the peptide immobilized on the particles and the antibody contained in the serum.
Again, 5 ml of phosphate buffer was flowed from the top of each column to wash away unbound serum contents.
Thereafter, 1 ml of pH 2.3 glycine hydrochloride buffer was poured from the top to elute the antibody, and the liquid that passed through the column was recovered.
For the samples of Example 1, Example 2 and Comparative Example 3, antibody serum addition, washing, and antibody elution were repeated, and the 20th antibody eluate was also collected.
Each solution collected above was diluted 100-fold with a phosphate buffer and poured onto an ELISA plate on which the 13-residue peptide molecules had been immobilized in advance. Any antibody in the poured solution should bind to the peptide on the plate. After washing the plate, the HRP-conjugated anti-rabbit antibody goat was developed as the secondary antibody, and the TMB solution was used as the chromogenic substrate. The absorbance at 450 nm was measured using a microplate reader (MTP-300 manufactured by Corona Electric Co., Ltd.). The measurement results are shown in Table 1.

表1から、実施例1、2の吸光度が高くアフィニティー精製能が優れていたのに対して、細孔がない比較例1は吸光度が低くアフィニティー精製能が低いことがわかる。また比較例3の粒子の精製能は1回目の溶出では優れているが、20回後は低下しているのに対して、実施例1、2は20回後も性能が低下しないことがわかる。   From Table 1, it can be seen that Examples 1 and 2 had high absorbance and excellent affinity purification ability, whereas Comparative Example 1 without pores had low absorbance and low affinity purification ability. Moreover, although the purification ability of the particles of Comparative Example 3 is excellent in the first elution, it is found that the performances of Examples 1 and 2 are not deteriorated after 20 times while they are lowered after 20 times. .

Claims (6)

体積平均粒子径が1〜1000μmであり、細孔の直径が粒子の直径を超えない範囲で且つ1〜10000nmであるマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子。   A maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle having a volume average particle diameter of 1-1000 μm, a pore diameter not exceeding the diameter of the particle and 1-10000 nm. マレイミド基がスペーサー分子を介してポリスチレン鎖のフェニル基に結合した請求項1に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子。   The maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle according to claim 1, wherein the maleimide group is bonded to the phenyl group of the polystyrene chain via a spacer molecule. 下記化学式(1)で表される基を有する請求項2に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子。

(化学式(1)中、nは1以上の整数を表す。)
The maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particle according to claim 2, which has a group represented by the following chemical formula (1).

(In chemical formula (1), n represents an integer of 1 or more.)
スチレンと、架橋剤と、重合開始剤と、前記スチレン及び前記架橋剤と重合反応を起こさない希釈剤と、を含むモノマー混合物を水系媒体に分散させて前記スチレンと前記架橋剤とを共重合させて希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子を得る工程と、
前記希釈剤含有架橋ポリスチレン粒子から希釈剤を除去して架橋ポリスチレン粒子を得る工程と、
前記架橋ポリスチレン粒子にマレイミド基を導入する工程と、
を有するマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法。
A monomer mixture containing styrene, a crosslinking agent, a polymerization initiator, and a diluent that does not cause a polymerization reaction with the styrene and the crosslinking agent is dispersed in an aqueous medium to copolymerize the styrene and the crosslinking agent. To obtain diluent-containing crosslinked polystyrene particles,
Removing the diluent from the diluent-containing crosslinked polystyrene particles to obtain crosslinked polystyrene particles;
Introducing maleimide groups into the crosslinked polystyrene particles;
A method for producing maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles having
前記希釈剤が、トルエン、ドデカン、ジエチルベンゼン、イソアミルアルコール、ラウリルアルコール及びヘキサデカンからなる群から選択される少なくとも一種である請求項に記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法。 5. The method for producing maleimide group-containing porous crosslinked polystyrene particles according to claim 4 , wherein the diluent is at least one selected from the group consisting of toluene, dodecane, diethylbenzene, isoamyl alcohol, lauryl alcohol, and hexadecane. 前記モノマー混合物中の前記希釈剤の含有量が、前記スチレンと前記架橋剤と前記希釈剤との合計量に対して30〜80質量%である請求項又はに記載のマレイミド基含有多孔質架橋ポリスチレン粒子の製造方法。 The maleimide group-containing porous material according to claim 4 or 5 , wherein a content of the diluent in the monomer mixture is 30 to 80% by mass with respect to a total amount of the styrene, the crosslinking agent, and the diluent. A method for producing crosslinked polystyrene particles.
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