JP6065202B2 - Method for producing polymer particles having hydrazide group / oxylamino group - Google Patents
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Description
本開示は、ヒドラジド基/オキシルアミノ基を有するポリマー粒子の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing polymer particles having a hydrazide group / oxylamino group.
特許文献1は、糖鎖のアルデヒド基と特異的に反応する官能基を担持してなる支持体及びこの支持体を適用したポリマー粒子を開示する。具体的には、オキシルアミノ基又はその誘導体を有するモノマーから懸濁重合反応によりポリマー粒子を製造することが開示する。 Patent Document 1 discloses a support having a functional group that specifically reacts with an aldehyde group of a sugar chain, and polymer particles to which this support is applied. Specifically, the production of polymer particles from a monomer having an oxylamino group or a derivative thereof by a suspension polymerization reaction is disclosed.
特許文献2は、ヒドラジド基又はアミノオキシ基を含有する糖鎖アフィニティビーズ及びその製造方法を開示する。具体的には、重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーを含む原料を架橋剤存在下で重合させてカルボン酸エステル含有ポリマーを得た後、当該カルボン酸含有ポリマー粒子を10体積パーセント以上の濃度のヒドラジン溶液で処理することを含む製法を開示する。 Patent Document 2 discloses a sugar chain affinity bead containing a hydrazide group or an aminooxy group and a method for producing the same. Specifically, after a raw material containing a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group is polymerized in the presence of a crosslinking agent to obtain a carboxylic acid ester-containing polymer, the carboxylic acid-containing polymer particles are added at a concentration of 10 volume percent or more. Disclosed is a process comprising treating with a hydrazine solution.
本開示は、特許文献1及び2で開示される方法と比較してポリマー粒子の収率を向上可能な、ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子の製造方法を提供する。 The present disclosure provides a method for producing polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group, which can improve the yield of the polymer particles as compared with the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2.
本開示は、一態様において、油中水滴型エマルション中で、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー、又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマーと、(B)架橋剤とを重合させて(C)ポリマー粒子を得ることを含む、ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子の製造方法に関する。 In one aspect, the present disclosure provides (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group, or (A2) a hydrazyl group or an oxyl protected with a polymerizable group and a protecting group [P] in a water-in-oil emulsion. The present invention relates to a method for producing polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group, comprising polymerizing a monomer containing an amino group and (B) a crosslinking agent to obtain (C) a polymer particle.
本開示によれば、一態様において、ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子の収率を向上することができる。 According to the present disclosure, in one embodiment, the yield of polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group can be improved.
本開示は、一態様において、カルボン酸エステルモノマー又はヒドラジル基若しくはオキシルアミノ基の誘導体を含むモノマーを重合させることを含むポリマー粒子の製造方法において、前記重合を逆相懸濁重合反応で行うことで、その収率を著しく向上できるという知見に基づく。 In one aspect, the present disclosure provides a method for producing polymer particles including polymerizing a carboxylic acid ester monomer or a monomer containing a hydrazyl group or an oxylamino group derivative, wherein the polymerization is performed by a reverse phase suspension polymerization reaction. , Based on the knowledge that the yield can be significantly improved.
すなわち、本開示は、一態様において、油中水滴型エマルション中で、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー、又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマーと、(B)架橋剤とを重合させて(C)ポリマー粒子を得ることを含む、ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子の製造方法(以下、「本開示の製造方法」ともいう。)に関する。 That is, in one aspect, the present disclosure provides (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group or (A2) a hydrazyl group protected with a polymerizable group and a protecting group [P] in a water-in-oil emulsion. Alternatively, a method for producing polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group, which comprises polymerizing a monomer containing an oxylamino group and (B) a crosslinking agent to obtain a polymer particle (C) (hereinafter referred to as “this disclosure”) It is also referred to as a “manufacturing method”.
[重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー(A1)]
本開示の製造方法に用いる重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー(A1)(以下、「モノマー(A1)」ともいう」)としては、限定されない一又は複数の実施形態において、下記一般式(I)で表されるモノマーが挙げられる。
The carboxylic acid ester monomer (A1) containing a polymerizable group used in the production method of the present disclosure (hereinafter, also referred to as “monomer (A1)”) is not limited, and in one or more embodiments, the following general formula (I The monomer represented by this is mentioned.
式(I)中、R1は、一又は複数の実施形態において、下記のものが挙げることができる。下記式中、a、b、及びdは、1〜5の整数を表し、cは、1〜10の整数を表す。
前記一般式(I)の化合物としては、限定されない一又は複数の実施形態において、下記式(1)で表されるものが挙げられる。
重合反応前の油中水滴型エマルション又は前記エマルションを形成するための溶液におけるモノマー(A1)の含有量としては、限定されない一又は複数の実施形態において、溶媒100mLに対し、5〜50mmol、5〜30mmol、又は、10〜20mmolである。なお、本開示の製造方法に用いるモノマー(A1)は、一又は複数の実施形態において、1種類でもよく、複数種類であってもよい。 The content of the monomer (A1) in the water-in-oil emulsion before the polymerization reaction or the solution for forming the emulsion is not limited. In one or more embodiments, the content is 5 to 50 mmol, 5 to 5 30 mmol or 10-20 mmol. Note that the monomer (A1) used in the production method of the present disclosure may be one type or a plurality of types in one or a plurality of embodiments.
本開示の製造方法をモノマー(A1)を用いて行う場合、本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、重合反応により得られた(C)ポリマー粒子にヒドラジド基を付与する工程することを含む。(C)ポリマー粒子にヒドラジド基を付与する工程は、一又は複数の実施形態において、重合反応により得られた(C)ポリマー粒子をヒドラジン溶液で処理することにより行う。前記ヒドラジン溶液におけるヒドラジン濃度は、限定されない一又は複数の実施形態において、10体積パーセント以上、30体積パーセント以上、80体積パーセント以上、90体積パーセント以上、又は98体積パーセント以上である。 When performing the manufacturing method of this indication using a monomer (A1), the manufacturing method of this indication performs the process of providing a hydrazide group to the polymer particle (C) obtained by polymerization reaction in one or some embodiment. Including that. (C) The process which provides a polymer particle with a hydrazide group is performed by processing the polymer particle (C) obtained by polymerization reaction with a hydrazine solution in one or some embodiment. In one or more non-limiting embodiments, the hydrazine concentration in the hydrazine solution is 10 volume percent or more, 30 volume percent or more, 80 volume percent or more, 90 volume percent or more, or 98 volume percent or more.
[重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマー(A2)]
本開示の製造方法に用いる重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマー(A2)(以下、「モノマー(A2)」ともいう)は、重合性基を含み、かつ、保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基を含む。モノマー(A2)としては、限定されない一又は複数の実施形態において、下記一般式(II)又は(III)で表されるモノマーが挙げられる。
[式(II)及び(III)中、R1は、−O−、−S−、−NH−、−CO−、及び−CONH−からなる群から選択される少なくとも一つで中断されてもよい炭素数1〜20の炭化水素鎖を示し、R2は、H、CH3又は炭素数2〜5の炭化水素鎖を示し、[P]は、保護基を示す。]
[Monomer (A2) containing a polymerizable group and a hydrazyl group or oxylamino group protected with a protective group [P]]
The monomer (A2) (hereinafter also referred to as “monomer (A2)”) containing a polymerizable group and a hydrazyl group or oxylamino group protected with a protective group [P] used in the production method of the present disclosure is a polymerizable group. And a hydrazyl group or an oxylamino group protected with a protecting group [P]. As a monomer (A2), the monomer represented by the following general formula (II) or (III) is mentioned in one or some embodiment which is not limited.
[In the formulas (II) and (III), R 1 may be interrupted with at least one selected from the group consisting of —O—, —S—, —NH—, —CO—, and —CONH—. shows good hydrocarbon chain having a carbon number of 1 to 20, R 2 is H, CH 3 or a hydrocarbon chain having 2 to 5 carbon atoms, [P] represents a protective group. ]
式(II)中、R1は、一又は複数の実施形態において、下記のものが挙げることができる。下記式中、a、b、及びdは、1〜5の整数を表し、cは、1〜10の整数を表す。
式(III)中、R1は、一又は複数の実施形態において、下記のものが挙げることができる。下記式中、a、b、及びdは、1〜5の整数を表し、cは、1〜10の整数を表す。
前記一般式(II)及び(III)の化合物としては、限定されない一又は複数の実施形態において、それぞれ、下記式(2)及び(3)で表されるものが挙げられる。
重合反応前の油中水滴型エマルション又は前記エマルションを形成するための溶液におけるモノマー(A2)の含有量としては、限定されない一又は複数の実施形態において、溶媒100mLに対し、5〜50mmol、5〜30mmol、又は、10〜20mmolである。 The content of the monomer (A2) in the water-in-oil emulsion before the polymerization reaction or the solution for forming the emulsion is not limited. In one or more embodiments, the content is 5 to 50 mmol, 5 to 5 30 mmol or 10-20 mmol.
保護基[P]としては、限定されない一又は複数の実施形態において、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc)、tert-ブトキシカルボニル基(Boc)、ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基(Troc)、アリルオキシカルボニル基(Alloc)、4−メトキシトリチル基(Mmt)、アミノ基、炭素数3から20個のアルキル基、9−フルオレンアセチル基、1−フルオレンカルボン酸基、9−フルオレンカルボン酸基、9−フルオレノン−1−カルボン酸基、ベンジルオキシカルボニル基、キサンチル基(Xan)、トリチル基(Trt)、4−メチルトリチル基(Mtt)、4−メトキシ2,3,6−トリメチル−ベンゼンスルホニル基(Mtr)、メシチレン−2−スルホニル基(Mts)、4,4−ジメトキシベンゾヒドリル基(Mbh)、トシル基(Tos)、2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−スルホニル基(Pmc)、4−メチルベンジル基(MeBzl)、4−メトキシベンジル基(MeOBzl)、ベンジルオキシ基(BzlO)、ベンジル基(Bzl)、ベンゾイル基(Bz)、3−ニトロ−2−ピリジンスルフェニル基(Npys)、1−(4,4−ジメチル−2,6−ジアキソシクロヘキシリデン)エチル基(Dde)、2,6−ジクロロベンジル基(2,6−DiCl−Bzl)、2−クロロベンジルオキシカルボニル基(2−Cl−Z)、2−ブロモベンジルオキシカルボニル基(2−Br−Z)、ベンジルオキシメチル基(Bom)、シクロヘキシルオキシ基(cHxO)、t−ブトキシメチル基(Bum)、t−ブトキシ基(tBuO)、t−ブチル基(tBu)、アセチル基(Ac)、トリフルオロアセチル基(TFA)o−ブロモベンジルオキシカルボニル基、t−ブチルジメチルシリル基、2−クロロベンジル(Cl−z)基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、イソプロピル基、ピバリル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、トリメチルシリル基等が挙げられる。 Examples of the protecting group [P] include, but are not limited to, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group (Fmoc), tert-butoxycarbonyl group (Boc), benzyloxycarbonyl group (Cbz), 2, 2,2-trichloroethoxycarbonyl group (Troc), allyloxycarbonyl group (Alloc), 4-methoxytrityl group (Mmt), amino group, alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, 9-fluoreneacetyl group, 1- Fluorenecarboxylic acid group, 9-fluorenecarboxylic acid group, 9-fluorenone-1-carboxylic acid group, benzyloxycarbonyl group, xanthyl group (Xan), trityl group (Trt), 4-methyltrityl group (Mtt), 4- Methoxy 2,3,6-trimethyl-benzenesulfonyl group (Mtr), mesithi 2-sulfonyl group (Mts), 4,4-dimethoxybenzohydryl group (Mbh), tosyl group (Tos), 2,2,5,7,8-pentamethylchroman-6-sulfonyl group (Pmc) 4-methylbenzyl group (MeBzl), 4-methoxybenzyl group (MeOBzl), benzyloxy group (BzlO), benzyl group (Bzl), benzoyl group (Bz), 3-nitro-2-pyridinesulfenyl group (Npys) ), 1- (4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexylidene) ethyl group (Dde), 2,6-dichlorobenzyl group (2,6-DiCl-Bzl), 2-chlorobenzyloxycarbonyl Group (2-Cl-Z), 2-bromobenzyloxycarbonyl group (2-Br-Z), benzyloxymethyl group (Bom), cyclohexyloxy Si group (cHxO), t-butoxymethyl group (Bum), t-butoxy group (tBuO), t-butyl group (tBu), acetyl group (Ac), trifluoroacetyl group (TFA) o-bromobenzyloxycarbonyl Group, t-butyldimethylsilyl group, 2-chlorobenzyl (Cl-z) group, cyclohexyl group, cyclopentyl group, isopropyl group, pivalyl group, tetrahydropyran-2-yl group, trimethylsilyl group and the like.
モノマー(A2)は、限定されない一又は複数の実施形態において、下記式(4)の化合物である。
本開示の製造方法をモノマー(A2)を用いて行う場合、本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、重合反応により得られた(C)ポリマー粒子の保護基[P]を酸処理により脱保護することを含む。脱保護は、保護基の種類に応じた公知の方法で行うことができる。 When the production method of the present disclosure is performed using the monomer (A2), the production method of the present disclosure includes, in one or more embodiments, (C) the protective group [P] of the polymer particle obtained by the polymerization reaction is converted to an acid. Including deprotection by treatment. Deprotection can be performed by a known method according to the type of the protecting group.
[架橋剤(B)]
架橋剤(B)としては、多官能の化合物であって、カルボン酸エステルモノマーと共重合を行う化合物を好適に用いることができ、限定されない一又は複数の実施形態において、
(1)ポリオールのジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類、例えばポリオールがエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等であるもの、
(2)前記(1)において、不飽和酸が(メタ)アクリル酸以外のもの、例えばマレイン酸、フマル酸などであるもの、
(3)ビスアクリルアミド類、例えばN,N'−メチレンビスアクリルアミドなど、
(4)ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸を反応させて得られるジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類、
(5)ポリイソシアネートと(メタ)アクリル酸ヒドロキシエステルを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類、例えばポリイソシアネートがトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどであるもの、及び/又は、
(6)多価アリル化合物、例えばアリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等、が挙げられる。
[Crosslinking agent (B)]
As a crosslinking agent (B), it is a polyfunctional compound, Comprising: The compound which copolymerizes with a carboxylic acid ester monomer can be used suitably, In one or some embodiment which is not limited,
(1) Di or tri (meth) acrylic acid esters of polyols, for example, where the polyol is ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyglycerin, etc.
(2) In (1), the unsaturated acid is other than (meth) acrylic acid, such as maleic acid, fumaric acid,
(3) Bisacrylamides such as N, N′-methylenebisacrylamide
(4) Di- or tri (meth) acrylic acid esters obtained by reacting polyepoxide and (meth) acrylic acid,
(5) Di (meth) acrylic acid carbamyl esters obtained by reacting polyisocyanate with (meth) acrylic acid hydroxy ester, for example, polyisocyanate is tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and / or the like, and / or
(6) Polyvalent allyl compounds such as allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, tetraallyloxyethane, pentaerythritol triallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triallyl trimellitate, etc. Is mentioned.
架橋剤(B)は、限定されない一又は複数の実施形態において、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、又は、N,N'−メチレンビス(メタ)アクリルアミドである。 The crosslinking agent (B) is ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, or N, N′-methylenebis (meth) acrylamide in one or more non-limiting embodiments.
重合反応前の油中水滴型エマルション又は前記エマルションを形成するための溶液における(B)架橋剤の含有量としては、限定されない一又は複数の実施形態において、モノマー(A1又はA2)に対し、1〜30mol%、3〜20mol%、又は、3〜15mol%である。 The content of (B) the crosslinking agent in the water-in-oil emulsion before the polymerization reaction or the solution for forming the emulsion is not limited, and in one or more embodiments, the monomer (A1 or A2) is 1 -30 mol%, 3-20 mol%, or 3-15 mol%.
なお、架橋剤(B)の重合反応系への添加タイミングは特に限定されず、一又は複数の実施形態において、重合前、重合中、重合後のいずれか時点で添加されうる。 In addition, the addition timing to the polymerization reaction system of a crosslinking agent (B) is not specifically limited, In one or some embodiment, it can add at any time before superposition | polymerization, superposition | polymerization, or superposition | polymerization.
[逆相懸濁重合反応]
本開示において「油中水滴型エマルション中における重合」とは、逆相懸濁重合をいう。本開示において、逆相懸濁重合とは、一又は複数の実施形態において、水溶性モノマー、必要に応じて他のモノマー若しくは架橋剤、及び重合開始剤等を含有する水相を、重合に不活性な疎水性有機溶媒を含む油相中に分散及び懸濁させ、油中水滴型の懸濁重合を行う方法である。したがって、本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、有機溶媒に、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマー、(B)架橋剤、水、及び重合開始剤を含む混合物を分散させて油中水滴型エマルションを形成する工程を含む。
[Reverse phase suspension polymerization reaction]
In the present disclosure, “polymerization in a water-in-oil emulsion” refers to reverse phase suspension polymerization. In the present disclosure, reverse phase suspension polymerization refers to in one or a plurality of embodiments, an aqueous phase containing a water-soluble monomer, another monomer or a crosslinking agent as necessary, a polymerization initiator, and the like is not allowed to polymerize. This is a method for carrying out water-in-oil type suspension polymerization by dispersing and suspending in an oil phase containing an active hydrophobic organic solvent. Therefore, in one or a plurality of embodiments of the production method of the present disclosure, the organic solvent is protected with (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group or (A2) a polymerizable group and a protecting group [P]. A step of dispersing a mixture containing a monomer containing a hydrazyl group or an oxylamino group, (B) a crosslinking agent, water, and a polymerization initiator to form a water-in-oil emulsion.
[有機溶媒]
本開示の製造方法に使用しうる有機溶媒は、限定されない一又は複数の実施形態において、重合に不活性な疎水性有機溶媒である。本開示の製造方法に使用しうる有機溶媒は、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマー、(B)架橋剤、水、及び重合開始剤を含む混合物を分散させるために用いられることから、限定されない一または複数の実施形態において、有機分散媒ともいうことができる。本開示の製造方法に使用しうる有機溶媒は、限定されない一又は複数の実施形態において、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族アルコール、脂肪族ケトン、及び脂肪族エステル類が挙げられる。前記脂肪族炭化水素は、限定されない一又は複数の実施形態において、n−ペンタン、n−ヘキサン及びn−ヘプタン等の炭素数5以上の脂肪族炭化水素が挙げられる。前記脂環族炭化水素は、限定されない一又は複数の実施形態において、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン及びメチルシクロヘキサン等の炭素数5以上の脂環族炭化水素が挙げられる。前記芳香族炭化水素は、限定されない一又は複数の実施形態において、ベンゼン並びにトルエン及びキシレン等のベンゼン誘導体が挙げられる。前記脂肪族アルコールは、限定されない一又は複数の実施形態において、n−ブチルアルコール及びn−アミルアルコール等の炭素数4以上又は4〜6の脂肪族アルコールが挙げられる。前記脂肪族ケトンは、限定されない一又は複数の実施形態において、メチルエチルケトン等の炭素数4以上又は4〜6の脂肪族ケトンが挙げられる。前記脂肪族エステル類は、限定されない一又は複数の実施形態において、酢酸エチル等の炭素数4以上又は4〜6の脂肪族エステル類が挙げられる。本開示の製造方法に使用しうる有機溶媒は、限定されない一又は複数の実施形態において、1種単独でもよく、2種以上の混合溶媒でもよい。本開示の製造方法に使用しうる有機溶媒は、限定されない一又は複数の実施形態において、上述の各有機溶媒1種のみでもよく、2種以上を混合してもよい。
[Organic solvent]
The organic solvent that can be used in the production method of the present disclosure is, in one or more non-limiting embodiments, a hydrophobic organic solvent that is inert to polymerization. The organic solvent that can be used in the production method of the present disclosure includes (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group or (A2) a polymerizable group and a hydrazyl group or oxylamino group protected with a protective group [P]. Since it is used for dispersing a monomer-containing mixture, (B) a crosslinking agent, water, and a mixture containing a polymerization initiator, in one or a plurality of non-limiting embodiments, it can also be referred to as an organic dispersion medium. The organic solvent that can be used in the production method of the present disclosure is, in one or more non-limiting embodiments, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, aliphatic alcohols, aliphatic ketones, and aliphatics. Examples include esters. Examples of the aliphatic hydrocarbon include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons having 5 or more carbon atoms such as n-pentane, n-hexane, and n-heptane. Examples of the alicyclic hydrocarbon include, but are not limited to, alicyclic hydrocarbons having 5 or more carbon atoms such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane. The aromatic hydrocarbon includes, in one or more non-limiting embodiments, benzene and benzene derivatives such as toluene and xylene. Examples of the aliphatic alcohol include, but are not limited to, aliphatic alcohols having 4 or more carbon atoms or 4 to 6 carbon atoms such as n-butyl alcohol and n-amyl alcohol. Examples of the aliphatic ketone include, but are not limited to, aliphatic ketones having 4 or more carbon atoms or 4 to 6 carbon atoms such as methyl ethyl ketone. Examples of the aliphatic esters include, but are not limited to, aliphatic esters having 4 or more carbon atoms or 4 to 6 carbon atoms such as ethyl acetate. The organic solvent that can be used in the production method of the present disclosure may be one kind or a mixed solvent of two or more kinds in one or a plurality of non-limiting embodiments. In one or more embodiments that are not limited, the organic solvent that can be used in the production method of the present disclosure may be only one kind of each of the organic solvents described above, or may be a mixture of two or more kinds.
前記有機溶媒の使用量には特に限定はなく、モノマー(A1/A2)の量等に応じて適宜設定することができる。前記モノマー(A1及び/又はA2)100質量部に対する前記有機溶媒の使用量は、限定されない一又は複数の実施形態において、500〜5000質量部、又は、500〜3000質量部である。 The amount of the organic solvent used is not particularly limited and can be appropriately set according to the amount of the monomer (A1 / A2). The usage-amount of the said organic solvent with respect to 100 mass parts of said monomers (A1 and / or A2) is 500-5000 mass parts or 500-3000 mass parts in one or some embodiment which is not limited.
[重合開始剤]
本開示の製造方法に使用しうる重合開始剤は、限定されない一又は複数の実施形態において、水溶性である。前記重合開始剤は、限定されない一又は複数の実施形態において、水溶性のラジカル重合開始剤等が挙げられる。前記重合開始剤は、限定されない一又は複数の実施形態において、(1)過酸化水素、(2)過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、(3)過塩素酸カリウム及び過塩素酸ナトリウム等の過塩素酸塩、(4)塩素酸カリウム及び臭素酸カリウム等のハロゲン酸塩、(5)t‐ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、及びジアルキルパーオキシド(ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド等)等のパーオキシド類、(6)メチルエチルケトンパーオキシド及びメチルイソブチルケトンパーオキシド等のケトンパーオキシド、(7)t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、及びt−ブチルパーオキシピバレート等のアルキルパーオキシエステル、並びに(8)アゾビスイソブチロニトリル及び2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロリド等のアゾ化合物等が挙げられる。
[Polymerization initiator]
The polymerization initiator that can be used in the production method of the present disclosure is water-soluble in one or a plurality of non-limiting embodiments. Examples of the polymerization initiator include, but are not limited to, a water-soluble radical polymerization initiator in one or more embodiments. In one or a plurality of non-limiting embodiments, the polymerization initiator includes (1) hydrogen peroxide, (2) persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate, and (3) potassium perchlorate. And perchlorates such as sodium perchlorate, (4) halogenates such as potassium chlorate and potassium bromate, (5) t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and dialkyl peroxide (di- peroxides such as t-butyl peroxide and t-butyl cumyl peroxide), (6) ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and methyl isobutyl ketone peroxide, (7) t-butyl peroxyacetate, t-butyl Alkyl pars such as peroxyisobutyrate and t-butyl peroxypivalate Carboxy ester, and (8) azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis (N, N'-dimethylene isobutyl amidine) azo compounds such as dihydrochloride, and the like.
前記重合開始剤の使用量は、逆相懸濁重合の条件に応じて適宜設定することができる。前記重合開示剤の使用量は、限定されない一又は複数の実施形態において、前記モノマー(A1及び/又はA2)100質量部に対して0.005〜20質量部、0.01〜10質量部、0.02〜10質量部、又は、0.05〜5質量部である。なお、前記重合開始剤の添加方法には特に限定はない。前記重合開始剤は、限定されない一又は複数の実施形態において、前記モノマー(A1及び/又はA2)とは別に前記有機溶媒に添加してもよく、前記モノマー(A1及び/又はA2)の水溶液に予め添加して重合開始剤含有液を調製し、これを前記有機溶媒に添加してもよい。 The usage-amount of the said polymerization initiator can be suitably set according to the conditions of reverse phase suspension polymerization. The amount of the polymerization disclosure agent used is not limited, and in one or more embodiments, 0.005 to 20 parts by mass, 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer (A1 and / or A2), It is 0.02-10 mass parts, or 0.05-5 mass parts. The method for adding the polymerization initiator is not particularly limited. In one or more embodiments that are not limited, the polymerization initiator may be added to the organic solvent separately from the monomer (A1 and / or A2), and the aqueous solution of the monomer (A1 and / or A2) may be added. It may be added in advance to prepare a polymerization initiator-containing liquid, which may be added to the organic solvent.
[分散剤]
本開示の製造方法の限定されない一又は複数の実施形態において、逆相懸濁重合を行う際に、前記有機溶媒に分散剤を含有させることが好ましい。前記分散剤としては、限定されない一又は複数の実施形態において、HLBが3〜10、又は3〜9の油溶性界面活性剤が挙げられる。そのような油溶性界面活性剤は、一又は複数の実施形態において、ソルビタン脂肪酸エステル(ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタン、ソルビタンモノオレート等)、ショ糖脂肪酸エステル(ショ糖と、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、オレイン酸などの脂肪酸とのモノ、ジまたはトリエステル等)が挙げられる。前記分散剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[Dispersant]
In one or a plurality of embodiments of the production method of the present disclosure that are not limited, it is preferable to contain a dispersant in the organic solvent when performing reverse phase suspension polymerization. Examples of the dispersant include oil-soluble surfactants having an HLB of 3 to 10, or 3 to 9, in one or more embodiments that are not limited. In one or a plurality of embodiments, such an oil-soluble surfactant is a sorbitan fatty acid ester (sorbitan monostearate, sorbitan monolaurate, sorbitan, sorbitan monooleate, etc.), sucrose fatty acid ester (sucrose and stearin). Acid, palmitic acid, lauric acid, mono-, di- or triester with fatty acid such as oleic acid). The said dispersing agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記分散剤の使用量は特に限定はなく、逆相懸濁重合の条件に応じて適宜選択することができる。分散剤の使用量は、限定されない一又は複数の実施形態において、前記水前記モノマー(A1及び/又はA2)100質量部に対して0.1〜20質量部、0.1〜15質量部、又は0.1〜10質量部である。 The amount of the dispersant used is not particularly limited and can be appropriately selected according to the conditions of the reverse phase suspension polymerization. The amount of the dispersant used is not limited, and in one or a plurality of embodiments, 0.1 to 20 parts by mass, 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water monomer (A1 and / or A2), Or it is 0.1-10 mass parts.
逆相懸濁重合反応は、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマー、(B)架橋剤、水、及び前記重合開始剤を含む混合物が前記有機溶媒に分散した油中水滴型エマルションを懸濁しながら重合を行う。前記油中水適型エマルションの形成と前記懸濁は同時であってもよく、前記油中水適型エマルションの形成が先であってもよい。また、各成分は、全量を重合反応前に混合してもよく、一部又は全部を撹拌しながら添加混合してもよい。重合反応条件は、限定されない一又は複数の実施形態において、50〜90℃又は60〜80℃、0.5〜24時間又は1〜20時間である。 The reverse phase suspension polymerization reaction comprises (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group or (A2) a monomer containing a polymerizable group and a hydrazyl group or oxylamino group protected with a protective group [P], (B ) Polymerization is performed while suspending a water-in-oil emulsion in which a mixture containing a crosslinking agent, water, and the polymerization initiator is dispersed in the organic solvent. The formation of the water-in-oil suitable emulsion and the suspension may be simultaneous, or the formation of the water-in-oil suitable emulsion may be performed first. In addition, all the components may be mixed before the polymerization reaction, or a part or all of them may be added and mixed with stirring. Polymerization reaction conditions are 50-90 degreeC or 60-80 degreeC, 0.5 to 24 hours, or 1 to 20 hours in one or some embodiment which is not limited.
[ポリマー粒子(C)]
(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーを用いて前記逆相懸濁重合を行った場合、(C)ポリマー粒子として、カルボン酸エステルを有するポリマー粒子を得ることができる。よって、本開示は、その他の態様において、該「カルボン酸エステルを有するポリマー粒子」及び/又はその製造方法に関する。
[Polymer particles (C)]
(A1) When the said reverse phase suspension polymerization is performed using the carboxylic acid ester monomer containing a polymeric group, the polymer particle which has carboxylic acid ester as (C) polymer particle can be obtained. Thus, in another aspect, the present disclosure relates to the “polymer particles having a carboxylic acid ester” and / or a method for producing the same.
得られた(C)ポリマー粒子にヒドラジド基を付与する工程することで、ヒドラジド基を有するポリマー粒子を製造できる。(C)ポリマー粒子にヒドラジド基を付与する工程は、上述のとおりにすることができる。 The polymer particle which has a hydrazide group can be manufactured by the process of providing a hydrazide group to the obtained (C) polymer particle. (C) The step of imparting a hydrazide group to the polymer particles can be performed as described above.
(A2)重合性基を含み保護基[P]で保護されたヒドラジル基を含むモノマーを用いて前記逆相懸濁重合を行った場合、(C)ポリマー粒子として、保護基[P]で保護されたヒドラジル基を有するポリマー粒子を得ることができる。よって、本開示は、その他の態様において、該「保護基[P]で保護されたヒドラジル基を有するポリマー粒子」及び/又はその製造方法に関する。 (A2) When the reverse phase suspension polymerization is carried out using a monomer containing a polymerizable group and containing a hydrazyl group protected with a protecting group [P], (C) the polymer particle is protected with the protecting group [P]. It is possible to obtain polymer particles having a modified hydrazyl group. Thus, in another aspect, the present disclosure relates to the “polymer particles having a hydrazyl group protected with a protecting group [P]” and / or a method for producing the same.
得られた(C)ポリマー粒子を脱保護することで、ヒドラジド基を有するポリマー粒子を製造できる。(C)ポリマー粒子を脱保護する工程は、上述のとおりにすることができる。 By deprotecting the obtained polymer particles (C), polymer particles having a hydrazide group can be produced. (C) The step of deprotecting the polymer particles can be performed as described above.
(A2)重合性基を含み保護基[P]で保護されたオキシルアミノ基を含むモノマーを用いて前記逆相懸濁重合を行った場合、(C)ポリマー粒子として、保護基[P]で保護されたオキシルアミノ基を有するポリマー粒子を得ることができる。よって、本開示は、その他の態様において、該「保護基[P]で保護されたオキシルアミノ基を有するポリマー粒子」及び/又はその製造方法に関する。 (A2) When the reverse phase suspension polymerization is performed using a monomer containing a polymerizable group and containing an oxylamino group protected with a protecting group [P], (C) As a polymer particle, the protecting group [P] Polymer particles having protected oxylamino groups can be obtained. Thus, in another aspect, the present disclosure relates to the “polymer particle having an oxylamino group protected with a protecting group [P]” and / or a method for producing the same.
得られた(C)ポリマー粒子を脱保護することで、オキシルアミノ基を有するポリマー粒子を製造できる。(C)ポリマー粒子を脱保護する工程は、上述のとおりにすることができる。 By deprotecting the obtained polymer particles (C), polymer particles having an oxylamino group can be produced. (C) The step of deprotecting the polymer particles can be performed as described above.
[ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子]
本開示の製造方法で製造されうるヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子は、一又は複数の実施形態において下記のような構造をとる。
−(ヒドラジド基含有化合物成分)m−(架橋剤成分)n−、又は
−(オキシルアミノ基含有化合物成分)m−(架橋剤成分)n−
[Polymer particles having hydrazide group or oxylamino group]
The polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group that can be produced by the production method of the present disclosure have the following structure in one or more embodiments.
-(Hydrazide group-containing compound component) m- (crosslinking agent component) n-, or-(oxylamino group-containing compound component) m- (crosslinking agent component) n-
本開示の製造方法で製造されうるヒドラジド基を有するポリマー粒子は、限定されない一又は複数の実施形態において、下記の一般式(IV)で表される架橋型ポリマー構造を有するものが挙げられる。
式(IV)中、R1は、限定されない一又は複数の実施形態において、下記のものが挙げることができる。下記式中、a、b、及びdは、1〜5の整数を表し、cは、1〜10の整数を表す。
式(IV)中、R2は、限定されない一又は複数の実施形態において、下記のものが挙げることができる。下記式中、e、fは、1〜5の整数を表し、gは、1〜10の整数を表す。
In the formula (IV), R 2 may include the following in one or more embodiments that are not limited. In the following formulae, e and f represent an integer of 1 to 5, and g represents an integer of 1 to 10.
本開示の製造方法で製造されうるヒドラジド基を有するポリマー粒子は、限定されない一又は複数の実施形態において、下記の式で表される架橋型ポリマー構造を有するものが挙げられる。
[用途]
本開示の製造方法で製造されうるヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子は、一又は複数の実施形態において、糖鎖捕捉の用途に使用できる。例えば、試料中の還元末端を有する糖鎖の捕捉に使用できる。ポリマー粒子で捕捉した糖鎖は、一又は複数の実施形態において、PNGaseF等の酵素やヒドラジン分解により精製することができる。或いは、ポリマー粒子で捕捉した糖鎖は、一又は複数の実施形態において、ヒドラゾン−オキシム交換反応又はヒドラゾン−ヒドラゾン交換反応により、標識化合物を標識することができる。これにより、検出感度の高感度化、高分解能化、及び/又は容易化が可能となる。
[Usage]
In one or a plurality of embodiments, polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group that can be produced by the production method of the present disclosure can be used for sugar chain capture. For example, it can be used for capturing a sugar chain having a reducing end in a sample. In one or a plurality of embodiments, sugar chains captured by polymer particles can be purified by an enzyme such as PNGaseF or hydrazine decomposition. Alternatively, in one or a plurality of embodiments, the sugar chain captured by the polymer particles can label the labeling compound by a hydrazone-oxime exchange reaction or a hydrazone-hydrazone exchange reaction. This makes it possible to increase the detection sensitivity, increase the resolution, and / or facilitate the detection.
本開示は、さらに以下の一又は複数の実施形態に関する。
[1] 油中水滴型エマルション中で、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー、又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマーと、(B)架橋剤とを重合させて(C)ポリマー粒子を得ることを含む、ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子の製造方法。
[2] モノマーが(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーであり、さらに、前記(C)ポリマー粒子を10体積パーセント以上の濃度のヒドラジン溶液で処理することを含む、[1]記載の製造方法。
[3] モノマーが(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマーであり、さらに、前記(C)ポリマー粒子の保護基[P]を酸処理により脱保護することを含む、[1]記載の製造方法。
[4] 有機溶媒に、(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー又は(A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマー、(B)架橋剤、水、及び重合開始剤を含む混合物を分散させて油中水滴型エマルションを形成する工程を含む、[1]から[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5] (A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーが、下記一般式(I)で表される、[1]から[4]のいずれかに記載の製造方法。
[6] (A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーが、下記式(1)で表される、[1]から[5]のいずれかに記載の製造方法。
[式(II)及び(III)中、R1は、−O−、−S−、−NH−、−CO−、及び−CONH−からなる群から選択される少なくとも一つで中断されてもよい炭素数1〜20の炭化水素鎖を示し、R2は、H、CH3又は炭素数2〜5の炭化水素鎖を示し、[P]は、保護基を示す。]
[8] (A2)重合性基と保護基[P]で保護されたヒドラジル基又はオキシルアミノ基とを含むモノマーが、下記式(2)又は(3)で表される、[1]から[4]及び[7]のいずれかに記載の製造方法。
[9] 架橋剤が、ポリオールのジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリオールのジ又はトリ不飽和酸エステル、ビスアクリルアミド、ポリイソシアネートと(メタ)アクリル酸ヒドロキシエステルを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル、多価アリル化合物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、[1]から[8]のいずれかに記載の製造方法。
[10] 油中水滴型エマルションの有機溶媒が、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族アルコール、脂肪族ケトン、及び脂肪族エステル類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、[1]から[9]のいずれかに記載の製造方法。
[11] 油中水滴型エマルションの有機溶媒が、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、[10]記載の製造方法。
[12] 前記有機溶媒が、さらに、分散安定剤としてHLB3〜10のソルビタン脂肪酸エステルを含む、[1]から[11]のいずれかに記載の製造方法。
[13] 前記分散安定剤が、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタン、及びモノオレートからなる群から選択される、[12]記載の製造方法。
[14] 重合反応条件が、50〜90℃、0.5〜24時間である、[1]から[13]のいずれかに記載の製造方法。
The present disclosure further relates to one or more of the following embodiments.
[1] In a water-in-oil emulsion, (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group, or (A2) a hydrazyl group or an oxylamino group protected with a polymerizable group and a protecting group [P] A method for producing polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group, comprising polymerizing a monomer and (B) a crosslinking agent to obtain (C) polymer particles.
[2] The monomer according to [1], wherein the monomer is (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group, and the (C) polymer particles are further treated with a hydrazine solution having a concentration of 10 volume percent or more. Production method.
[3] The monomer is a monomer containing (A2) a polymerizable group and a hydrazyl group or oxylamino group protected with a protecting group [P], and (C) the protecting group [P] of the polymer particle is converted to an acid. The production method according to [1], comprising deprotecting by treatment.
[4] (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group or (A2) a monomer containing a polymerizable group and a hydrazyl group or oxylamino group protected with a protective group [P] in an organic solvent, (B) The production method according to any one of [1] to [3], comprising a step of dispersing a mixture containing a crosslinking agent, water, and a polymerization initiator to form a water-in-oil emulsion.
[5] (A1) The production method according to any one of [1] to [4], wherein the carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group is represented by the following general formula (I).
[6] The production method according to any one of [1] to [5], wherein the carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group (A1) is represented by the following formula (1).
[In the formulas (II) and (III), R 1 may be interrupted with at least one selected from the group consisting of —O—, —S—, —NH—, —CO—, and —CONH—. shows good hydrocarbon chain having a carbon number of 1 to 20, R 2 is H, CH 3 or a hydrocarbon chain having 2 to 5 carbon atoms, [P] represents a protective group. ]
[8] (A2) A monomer containing a polymerizable group and a protective group [P] -protected hydrazyl group or oxylamino group is represented by the following formula (2) or (3): 4] and the production method according to any one of [7].
[9] A di- or tri- (meth) acrylic acid ester of a polyol, a di- or tri-unsaturated acid ester of a polyol, bisacrylamide, a polyisocyanate and a (meth) acrylic acid hydroxy ester obtained by reacting a di ( The production method according to any one of [1] to [8], which is selected from the group consisting of a methacrylic acid carbamyl ester, a polyvalent allyl compound, and a combination thereof.
[10] The organic solvent of the water-in-oil emulsion is a group consisting of aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, aliphatic alcohols, aliphatic ketones, aliphatic esters, and combinations thereof. The production method according to any one of [1] to [9], selected from:
[11] The production method according to [10], wherein the organic solvent of the water-in-oil emulsion is selected from the group consisting of n-hexane, cyclohexane, n-heptane, and combinations thereof.
[12] The production method according to any one of [1] to [11], wherein the organic solvent further contains a sorbitan fatty acid ester of HLB 3 to 10 as a dispersion stabilizer.
[13] The production method according to [12], wherein the dispersion stabilizer is selected from the group consisting of sorbitan monostearate, sorbitan monolaurate, sorbitan, and monooleate.
[14] The production method according to any one of [1] to [13], wherein the polymerization reaction conditions are 50 to 90 ° C. and 0.5 to 24 hours.
以下、本発明を以下の実施例及び比較例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a following example and a comparative example, this invention is not limited to this.
[実施例]
[重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー(A1)の合成]
以下のスキームで重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーである化合物(e)を合成した。
[Synthesis of Carboxylic Acid Ester Monomer (A1) Containing Polymerizable Group]
Compound (e), which is a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group, was synthesized according to the following scheme.
無水メタクリル酸(MAH:5g、0.03mol)を100mLのクロロホルムに溶解させた溶液を、25gの(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)(EDBEA:25g,0.17mol)を100mLのクロロホルムに溶解させた溶液に氷浴上で滴下投入した。そこへ窒素を封入し、終夜攪拌させた。得られた反応溶液から溶媒を蒸発させて得た残留物を、シリカゲルカラム(展開溶媒:クロロホルム90容/メタノール10容の混合溶媒)にかけて所定のフラクションを分取して、このフラクションから溶媒を蒸発させて中間生成物(c)を得た。この中間生成物(c)5g(0.023mol)を100mLのクロロホルムに溶解させた溶液に、1.5当量のコハク酸モノメチル及び1.5当量の水溶性カルボジイミド化合物(WSC)である1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドを加えて、密栓した。そこへ窒素を封入し、終夜攪拌させた。得られた反応溶液から溶媒を蒸発させて得た残留物を、シリカゲルカラム(展開溶媒:クロロホルム90容/メタノール10容の混合溶媒)にかけて所定のフラクションを分取して、このフラクションから溶媒を蒸発させて重合性基を含むカルボン酸エステルモノマー(e)を得た。また、得られた化合物(e)は、NMR、マトリックス支援レーザイオン化−飛行時間型質量分析器(MALDI−TOF−MS)により目的物であることを確認した。 A solution of methacrylic anhydride (MAH: 5 g, 0.03 mol) dissolved in 100 mL of chloroform was dissolved in 25 g of (ethylenedioxy) bis (ethylamine) (EDBEA: 25 g, 0.17 mol) in 100 mL of chloroform. The solution was added dropwise on an ice bath. Nitrogen was sealed therein and stirred overnight. The residue obtained by evaporating the solvent from the obtained reaction solution is applied to a silica gel column (developing solvent: mixed solvent of 90 parts of chloroform / 10 parts of methanol) to fractionate a predetermined fraction, and the solvent is evaporated from this fraction. To obtain an intermediate product (c). In a solution of 5 g (0.023 mol) of this intermediate product (c) in 100 mL of chloroform, 1.5 equivalents of monomethyl succinate and 1.5 equivalents of water-soluble carbodiimide compound (WSC), 1-ethyl -3- (3-Dimethylaminopropyl) carbodiimide was added and sealed. Nitrogen was sealed therein and stirred overnight. The residue obtained by evaporating the solvent from the obtained reaction solution is applied to a silica gel column (developing solvent: mixed solvent of 90 parts of chloroform / 10 parts of methanol) to fractionate a predetermined fraction, and the solvent is evaporated from this fraction. To obtain a carboxylic acid ester monomer (e) containing a polymerizable group. In addition, the obtained compound (e) was confirmed to be the target product by NMR, matrix-assisted laser ionization-time-of-flight mass spectrometer (MALDI-TOF-MS).
[逆相懸濁重合反応によるポリマー粒子の合成]
密閉可能な重合容器に40mLの0.1%ソルビタンモノステアレート含有シクロヘキサンを装入し、窒素をパージした。2gの前記カルボン酸エステルモノマー(e)(6mmol)、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA:メチルエステル含有モノマーに対して5mol%)、1.5mLの純水、及び0.0175gのペルオキソ二硫酸カリウム(全モノマーに対して1mol%)からなる混合物を、窒素パージしながら前記重合容器に導入し、ソルビタンモノステアレート含有シクロヘキサン中に分散させた。窒素パージを停止し密閉した後、撹拌しながら70℃で16時間反応させた。生成したポリマー粒子を遠心分離により回収し、エタノールと水とで洗浄した。ポリマー粒子の収率は、65%であった。
[Synthesis of polymer particles by reverse phase suspension polymerization reaction]
A sealable polymerization vessel was charged with 40 mL of 0.1% sorbitan monostearate-containing cyclohexane and purged with nitrogen. 2 g of the carboxylic acid ester monomer (e) (6 mmol), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA: 5 mol% based on methyl ester-containing monomer), 1.5 mL of pure water, and 0.0175 g of potassium peroxodisulfate (total A mixture consisting of 1 mol% with respect to the monomer was introduced into the polymerization vessel while purging with nitrogen, and dispersed in cyclohexane containing sorbitan monostearate. After the nitrogen purge was stopped and sealed, the reaction was carried out at 70 ° C. for 16 hours with stirring. The produced polymer particles were collected by centrifugation and washed with ethanol and water. The yield of polymer particles was 65%.
[比較例:懸濁重合反応によるポリマー粒子の合成]
密閉可能な重合容器に40mLの0.1%ポリビニルアルコール水溶液を装入し、窒素をパージした。2gの前記カルボン酸エステルモノマー(e)(6mmol)、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA:メチルエステル含有モノマーに対して5mol%)、1.5mLのクロロホルム、及び0.011gのアゾビスイソブチロニトリル(全モノマーに対して1mol%)からなる混合物を、窒素パージしながら前記重合容器に導入し、ポリビニルアルコール水溶液中に分散させた。窒素パージを停止し密閉した後、撹拌しながら70℃で16時間反応させた。生成したポリマー粒子を遠心分離により回収し、メタノールと水とで洗浄した。ポリマー粒子の収率は、12%であった。
[Comparative Example: Synthesis of polymer particles by suspension polymerization reaction]
A sealable polymerization vessel was charged with 40 mL of a 0.1% aqueous polyvinyl alcohol solution and purged with nitrogen. 2 g of the carboxylic acid ester monomer (e) (6 mmol), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA: 5 mol% based on methyl ester-containing monomer), 1.5 mL of chloroform, and 0.011 g of azobisisobutyronitrile ( A mixture consisting of 1 mol% with respect to all monomers was introduced into the polymerization vessel while purging with nitrogen, and dispersed in an aqueous polyvinyl alcohol solution. After the nitrogen purge was stopped and sealed, the reaction was carried out at 70 ° C. for 16 hours with stirring. The produced polymer particles were collected by centrifugation and washed with methanol and water. The yield of polymer particles was 12%.
[ヒドラジド基の導入]
ポリマー粒子400mgを容器にとり、ヒドラジン1水和物(原液、98体積%以上)4mLを加えて攪拌し、室温で2時間静置した。反応後、ヒドラジン1水和物を除去し、メタノールで洗浄したのち、1M塩酸でリンスした。その後さらに純水で洗浄し、ヒドラジド基を有するポリマー粒子を得た。
[Introduction of hydrazide group]
400 mg of polymer particles were placed in a container, 4 mL of hydrazine monohydrate (stock solution, 98% by volume or more) was added and stirred, and allowed to stand at room temperature for 2 hours. After the reaction, hydrazine monohydrate was removed, washed with methanol, and rinsed with 1M hydrochloric acid. Thereafter, it was further washed with pure water to obtain polymer particles having a hydrazide group.
[ヒドラジド基を有するポリマー粒子の特性評価]
上述の逆相懸濁重合で製造したヒドラジド基を有するポリマー粒子からなるビーズ(X)、上述の懸濁重合で製造したヒドラジド基を有するポリマー粒子からなるビーズ(Y)及び市販のヒドラジド基含有ビーズ(Z)を用い、官能基量を定量するとともに、ウシ血清由来IgGの糖鎖分析を行った。ビーズ(Z)は、市販のヒドラジド基含有ビーズは、Bio−Rad社製、商品名「アフィゲル‐Hz」を使用した。官能基量を定量及び糖鎖分析は、具体的には下記の条件で行った。
[Characteristic evaluation of polymer particles having hydrazide group]
Beads (X) made of polymer particles having hydrazide groups produced by the above-described reverse phase suspension polymerization, beads (Y) made of polymer particles having hydrazide groups produced by the above suspension polymerization, and commercially available beads containing hydrazide groups Using (Z), the amount of functional groups was quantified, and the sugar chain analysis of bovine serum-derived IgG was performed. As a bead (Z), a commercially available hydrazide group-containing bead was manufactured by Bio-Rad, and a trade name “Affigel-Hz” was used. Specifically, the amount of functional group and sugar chain analysis were performed under the following conditions.
(官能基量の定量)
ビーズ(X)、ビーズ(Y)各1mg、又はビーズ(Z)分散液50μL(ビーズ(Z)の乾燥重量として16.5mg)を容器にとり、N−アセチル−D−ラクトサミン(LacNAc)1μmolを添加し、さらに、2%酢酸を含むアセトニトリル180μLを加えた。これを80℃で45分間加熱することによりLacNAcとビーズ上のヒドラジド基を反応させた。純水でビーズをリンスして未反応の糖鎖を回収し、それをMALDI−TOF−MS測定により定量(内部標準法)し、ビーズへのLacNAc結合量を求めた。
(Quantification of functional group amount)
1 mg each of beads (X) and beads (Y), or 50 μL of beads (Z) dispersion (16.5 mg as the dry weight of beads (Z)) are placed in a container, and 1 μmol of N-acetyl-D-lactosamine (LacNAc) is added. Further, 180 μL of acetonitrile containing 2% acetic acid was added. This was heated at 80 ° C. for 45 minutes to react LacNAc with the hydrazide group on the beads. The beads were rinsed with pure water to recover unreacted sugar chains, which were quantified by MALDI-TOF-MS measurement (internal standard method) to determine the amount of LacNAc bound to the beads.
結果:ビーズ(X)には、1mgあたり0.83μmol(830nmol)のLacNAcが結合した。ビーズ(Y)には、1mgあたり0.85μmol(850nmol)のLacNAcが結合した。ビーズ(Z)には、1mg(乾燥重量)あたり約8nmolのLacNAcが結合した。 Result: 0.83 μmol (830 nmol) of LacNAc was bound to 1 mg of beads (X). To the beads (Y), 0.85 μmol (850 nmol) of LacNAc was bound per mg. About 8 nmol of LacNAc was bound to 1 mg (dry weight) of beads (Z).
(ヒドラジド基含有ポリマービーズを用いたウシ血清由来IgGの糖鎖分析)
1 生体試料の予備処理
ウシ血清由来IgG1mgを100mM重炭酸アンモニウム50μLに溶解させた後、120mM DTT(ジチオスレイトール)を5μL加え、60℃で30分間反応させた。反応終了後、123mM IAA(ヨードアセトアミド)10μLを加えて遮光下、室温で1時間反応させた。続いて400Uのトリプシンによってプロテアーゼ処理をし、タンパク質部分をペプチド断片化した。反応溶液を90℃で5分処理した後、5UのグリコシダーゼFによる処理を行って糖鎖をペプチドから遊離させ、予備処理済の生体試料を得た。
(Sugar chain analysis of bovine serum-derived IgG using hydrazide group-containing polymer beads)
1 Pretreatment of biological sample 1 mg of bovine serum-derived IgG was dissolved in 50 μL of 100 mM ammonium bicarbonate, 5 μL of 120 mM DTT (dithiothreitol) was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 30 minutes. After completion of the reaction, 10 μL of 123 mM IAA (iodoacetamide) was added and allowed to react at room temperature for 1 hour in the dark. Subsequently, protease treatment was performed with 400 U of trypsin, and the protein portion was fragmented into peptides. The reaction solution was treated at 90 ° C. for 5 minutes, and then treated with 5 U glycosidase F to release sugar chains from the peptide, thereby obtaining a pretreated biological sample.
2 糖鎖捕捉工程(a)、洗浄工程(b)
ヒドラジド基を有するビーズ(X)、(Y)、又は(Z)5mgが入ったディスポカラムに予備処理済の生体試料の懸濁物20μL及び180μLの2%酢酸/アセトニトリル溶液を加え、80℃で1時間反応させた。反応は開放系で行い、溶媒が完全に蒸発しビーズが乾固した状態であることを目視で確認した。続いて、グアニジン溶液、純水、メタノール、トリエチルアミン溶液にてビーズを洗浄後、10%無水酢酸/メタノールを添加し、室温で30分間反応させ、未反応のヒドラジド基をキャッピングした。キャッピング後、純水にてビーズを洗浄した。
2 Sugar chain capture step (a), washing step (b)
Add 20 μL of pre-treated biological sample suspension and 180 μL of 2% acetic acid / acetonitrile solution to a disposable column containing 5 mg of beads (X), (Y), or (Z) having hydrazide groups at 80 ° C. The reaction was carried out for 1 hour. The reaction was carried out in an open system, and it was visually confirmed that the solvent was completely evaporated and the beads were dried. Subsequently, the beads were washed with a guanidine solution, pure water, methanol, and a triethylamine solution, 10% acetic anhydride / methanol was added, and the mixture was reacted at room temperature for 30 minutes to cap unreacted hydrazide groups. After capping, the beads were washed with pure water.
3 糖鎖遊離工程(c)
ビーズ(X)、(Y)、又は(Z)の入ったディスポカラムに純水20μL及び2%酢酸/アセトニトリル溶液180μLを加え、70℃で1.5時間反応させた。反応は開放系で行い、溶媒が完全に蒸発しビーズが乾固した状態であることを目視で確認した。
3 Sugar chain release step (c)
20 μL of pure water and 180 μL of a 2% acetic acid / acetonitrile solution were added to a disposable column containing beads (X), (Y), or (Z), and reacted at 70 ° C. for 1.5 hours. The reaction was carried out in an open system, and it was visually confirmed that the solvent was completely evaporated and the beads were dried.
4 標識化工程(d)
ビーズの入ったディスポカラムに、2−aminobenzamide(2−AB)及びシアノ水素化ホウ素ナトリウムの終濃度がそれぞれ0.35M、1Mになるように30%酢酸/DMSO混合溶媒に溶解させて調整した溶液50μLを添加し、60℃で2時間反応させた。
4 Labeling step (d)
Solution prepared by dissolving in a 30% acetic acid / DMSO mixed solvent in a disposable column containing beads so that the final concentrations of 2-aminobenzomide (2-AB) and sodium cyanoborohydride are 0.35M and 1M, respectively. 50 μL was added and reacted at 60 ° C. for 2 hours.
前記、糖鎖捕捉工程(a)、洗浄工程(b)、糖鎖遊離工程(c)、及び標識化工程(d)は同一の容器であるディスポカラム内で行なった。 The sugar chain capturing step (a), the washing step (b), the sugar chain releasing step (c), and the labeling step (d) were performed in a disposable column which is the same container.
5 余剰試薬除去工程
反応溶液50μLを回収し、アセトニトリルで10倍に希釈した後、シリカゲル (Iatrobeads、6RS−8060、三菱化学ヤトロン製)を詰めたカラムに添加してシリカゲルに標識糖鎖を吸着させた。アセトニトリル、アセトニトリル/水混合溶液(95:5)にてカラムを洗浄後、純水50μLにて標識糖鎖を回収した。
5 Excess reagent removal step 50 μL of the reaction solution is recovered, diluted 10-fold with acetonitrile, and then added to a column packed with silica gel (Iatrobeads, 6RS-8060, manufactured by Mitsubishi Chemical Yatron) to adsorb the labeled sugar chain to the silica gel. It was. After washing the column with acetonitrile / acetonitrile / water mixed solution (95: 5), the labeled sugar chain was recovered with 50 μL of pure water.
6 標識化糖鎖の検出
得られた標識糖鎖をHPLCにて測定した。アミノカラム(Shodex Asahipak NH2P−50)を用いて励起波長330nm、蛍光波長420nmにて測定した。その結果、2ABにより標識化された糖鎖が検出された。図1に、得られたHPLCチャートから求めたピーク総面積を示す。図1に示すように、ビーズ(X)とビーズ(Y)のそれは同等の大きさであり、かつ、ビーズ(Z)に比べて格段に大きかった。このことから、本開示のビーズ(X)のウシ血清由来IgG糖鎖の捕捉量は、従来の懸濁重合で作製したビーズ(Y)と同等であり、また、市販のヒドラジド基含有ビーズ(Z)よりもが多いことがわかった。
6 Detection of labeled sugar chain The obtained labeled sugar chain was measured by HPLC. Measurement was performed using an amino column (Shodex Asahipak NH2P-50) at an excitation wavelength of 330 nm and a fluorescence wavelength of 420 nm. As a result, a sugar chain labeled with 2AB was detected. FIG. 1 shows the total peak area obtained from the obtained HPLC chart. As shown in FIG. 1, the beads (X) and beads (Y) had the same size and were much larger than the beads (Z). From this, the capture amount of bovine serum-derived IgG sugar chains of the beads (X) of the present disclosure is equivalent to that of beads (Y) prepared by conventional suspension polymerization, and commercially available hydrazide group-containing beads (Z ) Was found to be more.
Claims (13)
前記モノマーが(A1)重合性基を含むカルボン酸エステルモノマーである場合、さらに、前記(C)ポリマー粒子を10体積パーセント以上の濃度のヒドラジン溶液で処理することを含む、
ヒドラジド基又はオキシルアミノ基を有するポリマー粒子の製造方法。 In a water-in-oil emulsion, (A1) a carboxylic acid ester monomer containing a polymerizable group, or (A2) a monomer containing a polymerizable group and a hydrazide group or oxylamino group protected with a protecting group [P]; (B) observed including that obtained by the (C) polymer particles by polymerizing and cross-linking agent,
If the monomer is a carboxylic acid ester monomer comprising (A1) a polymerizable group, further including a treatment with hydrazine solution of (C) a concentration of more than 10% by volume of polymer particles,
A method for producing polymer particles having a hydrazide group or an oxylamino group.
[式(I)中、R1は、−O−、−S−、−NH−、−CO−、及び−CONH−からな
る群から選択される少なくとも一つで中断されてもよい炭素数1〜20の炭化水素鎖を示し、R2は、H、CH3又は炭素数2〜5の炭化水素鎖を示す。] (A1) The manufacturing method in any one of Claim 1 to 3 with which the carboxylic acid ester monomer containing a polymeric group is represented by the following general formula (I).
[In Formula (I), R 1 may be interrupted with at least one selected from the group consisting of —O—, —S—, —NH—, —CO—, and —CONH—. Represents a hydrocarbon chain having ˜20, and R 2 represents H, CH 3 or a hydrocarbon chain having 2 to 5 carbon atoms. ]
CONH−からなる群から選択される少なくとも一つで中断されてもよい炭素数1〜20の炭化水素鎖を示し、R2は、H、CH3又は炭素数2〜5の炭化水素鎖を示し、[P]は、保護基を示す。] (A2) a monomer containing a polymerizable group and the protective group protected hydrazide group or Okishiruamino group [P] is represented by the following general formula (II) or (III), any of claims 1 to 3 The manufacturing method of crab.
1 represents a hydrocarbon chain having 1 to 20 carbon atoms which may be interrupted by at least one selected from the group consisting of CONH—, and R 2 represents H, CH 3 or a hydrocarbon chain having 2 to 5 carbon atoms. , [P] represents a protecting group. ]
The production method according to any one of claims 1 to 12 , wherein the polymerization reaction conditions are 50 to 90 ° C and 0.5 to 24 hours.
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