JP6596766B2 - Sugar-modified polymer material and method for producing the same - Google Patents

Sugar-modified polymer material and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、高分子素材からなる基材に糖化合物が固定されて、親水性、湿潤性、吸着性等の機能が付与され、例えば、細胞分離基材、細胞培養基材等に用いられる糖修飾高分子素材及びその製造方法に関する。   In the present invention, a sugar compound is fixed to a base material made of a polymer material, and functions such as hydrophilicity, wettability, and adsorptivity are imparted. For example, sugars used for cell separation base materials, cell culture base materials, etc. The present invention relates to a modified polymer material and a method for producing the same.

近年、糖鎖が多様な生命現象(細胞認識や情報伝達、細胞接着、分化・増殖、ガン化、ウイルス感染、血液凝固、免疫反応など)に深く関わっていることが明らかになり、糖鎖を組み込んだ機能性材料や医薬品の開発研究が活発に行われている。   In recent years, it has become clear that sugar chains are deeply involved in various life phenomena (cell recognition and information transmission, cell adhesion, differentiation / proliferation, canceration, virus infection, blood coagulation, immune reaction, etc.). Research into the development of incorporated functional materials and pharmaceuticals is active.

目的の生理機能を発現する糖鎖含有機能性材料を開発するために、糖鎖分子を高分子に導入する技術が求められている。このような背景のもと、種々の糖鎖含有高分子が報告されてきた。   In order to develop a sugar chain-containing functional material that expresses a target physiological function, a technique for introducing a sugar chain molecule into a polymer is required. Under such circumstances, various sugar chain-containing polymers have been reported.

例えば、単糖、二糖、オリゴ糖などの糖鎖を組み込んだ高分子としては、
1. ポリビニルアルコール型(特許文献1)
2. ポリアクリレート型(特許文献2)
3. ポリスチレン型(特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7)
4. ポリエーテル型(特許文献8)
5. ポリエチレンイミン型(特許文献9、特許文献10)
6. ポリアミノ酸型(特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14、特許文献15)
7. ポリウレタン型(特許文献16)などが知られている。
For example, as a polymer incorporating a sugar chain such as a monosaccharide, disaccharide, or oligosaccharide,
1. Polyvinyl alcohol type (Patent Document 1)
2. Polyacrylate type (Patent Document 2)
3. Polystyrene mold (Patent Document 3, Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, Patent Document 7)
4. Polyether type (Patent Document 8)
5. Polyethyleneimine type (Patent Document 9, Patent Document 10)
6. Polyamino acid type (Patent Document 11, Patent Document 12, Patent Document 13, Patent Document 14, Patent Document 15)
7. A polyurethane type (Patent Document 16) is known.

また、糖鎖分子を直接、汎用高分子支持体に導入する方法としては高分子支持体の表面をグラフト重合で改質する方法があり、例えば電子線照射法を用いたグラフト重合を利用して高分子基材に糖類を固定した高分子素材が知られている(特許文献17〜20参照。)。   In addition, as a method of directly introducing sugar chain molecules into a general-purpose polymer support, there is a method of modifying the surface of the polymer support by graft polymerization, for example, using graft polymerization using an electron beam irradiation method. A polymer material in which a saccharide is fixed to a polymer substrate is known (see Patent Documents 17 to 20).

特開昭63−238105号公報JP 63-238105 A 特開昭63−68603号公報JP-A-63-68603 特開平7−304788号公報JP-A-7-304788 特開平8−253495号公報JP-A-8-253495 特開平8−319317号公報JP-A-8-319317 特開2002−88094号公報JP 2002-88094 A 特開2005−112987号公報JP-A-2005-112987 特開平5−140294号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-140294 特開平5−140213号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-140213 特開2002−302511号公報JP 2002-302511 A 特開平5−178986号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-178986 特開平8−337566号公報JP-A-8-337666 特開平9−227600号公報JP-A-9-227600 特開平11−60603号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-60603 特開2003−73397号公報JP 2003-73397 A 特開平11−71391号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-71391 特開2011−224350号公報JP 2011-224350 A 特開2011−245267号公報JP 2011-245267 A 特開2008−255348号公報JP 2008-255348 A 特開平5−310860号公報JP-A-5-310860

上記特許文献1〜16に開示されている種々の糖鎖含有高分子を細胞分離基材、細胞培養基材として使用する場合は、糖鎖含有高分子からフィルム等を形成する、もしくは糖鎖含有高分子を高分子支持体にコーティングする必要がある。しかしながら、フィルム等を形成する場合は、一旦、糖鎖含有高分子を作る必要があるため、製造コストが高くなる問題点があり、高分子支持体にコーティングした場合は糖鎖含有高分子が支持体から溶出する恐れがある。これらの課題を解決するためには、糖鎖分子を直接、汎用高分子支持体に導入する技術が求められている。そこで、特許文献18〜21には糖鎖分子を直接、汎用高分子支持体に導入する方法が開示されている。これらの文献では、電子線照射によって表面に活性種(ポリマーラジカル)を発生させた高分子基材に、前記活性種(ポリマーラジカル)と反応可能なエチレン性不飽和結合と糖鎖とを有する重合性化合物(糖鎖を有する重合性化合物)を接触させ、一段階で反応させているが、反応収率が非常に低い。即ち、高分子基材と重合性化合物との反応は、固相である高分子基材と、液相である重合性化合物溶液との固相−液相反応であることに加え、糖鎖を有する重合性化合物の分子量が大きいことから、グラフト重合反応が促進され難いという問題を有する。   When various sugar chain-containing polymers disclosed in Patent Documents 1 to 16 are used as a cell separation substrate and a cell culture substrate, a film or the like is formed from the sugar chain-containing polymer, or a sugar chain-containing polymer is used. It is necessary to coat the polymer with a polymer support. However, when forming a film or the like, it is necessary to make a sugar chain-containing polymer once, so there is a problem that the production cost becomes high. When the polymer support is coated, the sugar chain-containing polymer is supported. May elute from the body. In order to solve these problems, a technique for directly introducing a sugar chain molecule into a general-purpose polymer support is required. Therefore, Patent Documents 18 to 21 disclose a method for directly introducing a sugar chain molecule into a general-purpose polymer support. In these documents, a polymer base material in which active species (polymer radicals) are generated on the surface by electron beam irradiation, polymerization having an ethylenically unsaturated bond and a sugar chain capable of reacting with the active species (polymer radical). The reactive compound (polymerizable compound having a sugar chain) is brought into contact and reacted in one step, but the reaction yield is very low. That is, the reaction between the polymer substrate and the polymerizable compound is a solid phase-liquid phase reaction between the polymer substrate that is a solid phase and the polymerizable compound solution that is a liquid phase. Since the polymerizable compound has a large molecular weight, the graft polymerization reaction is hardly promoted.

本発明は、上記のような表面を改質された高分子素材における問題に鑑み、細胞分離基材や細胞培養基材などとして有用な、糖化合物が固定された高分子素材を、反応収率よく、且つ簡便な方法で提供せんとするものである。   In view of the above problems with the surface-modified polymer material, the present invention provides a polymer material having a sugar compound immobilized thereon, which is useful as a cell separation substrate or a cell culture substrate. It should be provided in a good and simple way.

本発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、高分子素材からなる基材にラジカル重合性化合物を電子線照射法によりグラフト重合してグラフト化基材とし、該グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合させることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention grafted a radical polymerizable compound onto a base material made of a polymer material by an electron beam irradiation method to obtain a grafted base material, It has been found that the above-mentioned problems can be solved by chemically bonding a sugar compound to the graft chain of the grafting substrate, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)高分子素材からなるシャーレ状、シート状または繊維状の基材に、電子線を照射する放射線グラフト重合法によりラジカル重合性化合物をグラフト重合してグラフト化基材を得る工程と、前記グラフト化基材を、溶媒に糖化合物を溶解した糖化合物反応液に浸漬してグラフト化基材に糖化合物を付与した後、グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合する工程と、を含む糖修飾高分子素材の製造方法。
(2)前記糖化合物反応液に浸漬してグラフト化基材に糖化合物を付与した後に、前記基材の両面にフィルムをラミネートし、加熱をする(1)に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(3)前記溶媒が第三級アミンを含有することを特徴とする(1)又は(2)に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(4)前記溶媒が非プロトン性極性溶媒を含有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(5)前記溶媒中における糖化合物と第三級アミンのmol/Lの比〔糖化合物(mol/L)/第三級アミン(mol/L)〕が、0.1以上、1.5以下である(3)又は(4)に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(6)前記溶媒中において糖化合物を0.010mol/L以上、5.000mol/L以下含有する(1)〜(5)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(7)前記溶媒中において第三級アミンを0.001mol/L以上、7.500mol/L以下含有する(3)〜(6)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(8)前記第三級アミンがN−メチルモルホリンである(3)〜(7)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(9)前記非プロトン性極性溶媒が、アセトニトリル、アセトン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド及びヘキサメチルホスホリックトリアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種である(4)〜(8)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(10)前記ラジカル重合性化合物を少なくとも2種類用いてグラフト重合してなる(1)〜(9)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(11)前記ラジカル重合性化合物が、アクリル系モノマーである(1)〜(10)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(12)前記アクリル系モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸及びメタクリル酸グリシジルからなる群から選ばれる少なくとも1種である(11)に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(13)前記糖化合物を少なくとも2種類用いて化学結合してなる(1)〜(12)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(14)前記糖化合物が、単糖、二糖、オリゴ糖及び多糖からなる群から選ばれる少なくとも1種である(1)〜(13)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(15)前記糖化合物が、アミノ糖である(14)に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(16)前記アミノ糖が、グルコサミン、マンノサミン及びガラクトサミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である(15)に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(17)前記高分子素材が、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、ポリビニルアルコール及びセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である(1)〜(16)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
(18)前記(1)〜(17)のいずれかの製造方法により得られた糖修飾高分子素材を、導入口と導出口を有する容器に充填する工程、を含む糖修飾細胞分離フィルターの製造方法。
(19)高分子素材からなるシャーレ状、シート状又は繊維状の基材にラジカル重合性化合物をグラフト重合したグラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物が化学結合された糖修飾高分子素材。
(20)前記グラフト鎖がラジカル重合性化合物のみからなることを特徴とする(19)に記載の糖修飾高分子素材。
(21)前記グラフト鎖が少なくとも2種類のラジカル重合性化合物の共重合体からなる(19)又は(20)に記載の糖修飾高分子素材
(22)前記ラジカル重合性化合物が、アクリル系モノマーである(19)〜(21)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材。
(23)前記アクリル系モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸及びメタクリル酸グリシジルからなる群から選ばれる少なくとも1種である(22)に記載の糖修飾高分子素材。
(24)前記グラフト鎖に少なくとも2種類の糖化合物が化学結合された(19)〜(23)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材。
(25)前記糖化合物が、単糖、二糖、オリゴ糖及び多糖からなる群から選ばれる少なくとも1種である(19)〜(24)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材。
(26)前記糖化合物が、アミノ糖である(25)に記載の糖修飾高分子素材。
(27)前記アミノ糖が、グルコサミン、マンノサミン及びガラクトサミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である(26)に記載の糖修飾高分子素材。
(28)前記高分子素材が、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、ポリビニルアルコール及びセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である(19)〜(27)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材。
(29)前記(19)〜(28)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材からなる細胞分離材。
(30)前記(19)〜(28)のいずれかに記載の糖修飾高分子素材を、導入口と導出口を有する容器に充填してなる細胞分離フィルター。
That is, the present invention is as follows.
(1) A step of obtaining a grafted substrate by graft polymerization of a radically polymerizable compound by a radiation graft polymerization method of irradiating an electron beam onto a petri dish-like, sheet-like or fibrous substrate made of a polymer material; A step of immersing the grafted substrate in a sugar compound reaction solution in which the sugar compound is dissolved in a solvent to impart the sugar compound to the grafted substrate, and then chemically bonding the sugar compound to the graft chain of the grafted substrate; A method for producing a sugar-modified polymer material containing
(2) The sugar-modified polymer material according to (1), wherein the sugar-modified polymer material according to (1) is immersed in the sugar compound reaction solution to give a sugar compound to the grafted substrate, and then laminated and heated on both surfaces of the substrate. Production method.
(3) The method for producing a sugar-modified polymer material according to (1) or (2), wherein the solvent contains a tertiary amine.
(4) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (1) to (3), wherein the solvent contains an aprotic polar solvent.
(5) The ratio of sugar compound to tertiary amine mol / L [sugar compound (mol / L) / tertiary amine (mol / L)] in the solvent is 0.1 or more and 1.5 or less. The method for producing a sugar-modified polymer material according to (3) or (4).
(6) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (1) to (5), wherein the sugar compound is contained in the solvent in an amount of 0.010 mol / L to 5.000 mol / L.
(7) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (3) to (6), wherein the solvent contains a tertiary amine in an amount of 0.001 mol / L to 7.500 mol / L.
(8) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (3) to (7), wherein the tertiary amine is N-methylmorpholine.
(9) The aprotic polar solvent is at least one selected from the group consisting of acetonitrile, acetone, diethyl ether, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and hexamethylphosphoric triamide (4) to (8) A method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of the above.
(10) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (1) to (9), which is obtained by graft polymerization using at least two kinds of the radical polymerizable compounds.
(11) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (1) to (10), wherein the radical polymerizable compound is an acrylic monomer.
(12) The method for producing a sugar-modified polymer material according to (11), wherein the acrylic monomer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and glycidyl methacrylate.
(13) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (1) to (12), wherein the sugar compound is chemically bonded using at least two types of the sugar compounds.
(14) The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of (1) to (13), wherein the sugar compound is at least one selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides. .
(15) The method for producing a sugar-modified polymer material according to (14), wherein the sugar compound is an amino sugar.
(16) The method for producing a sugar-modified polymer material according to (15), wherein the amino sugar is at least one selected from the group consisting of glucosamine, mannosamine and galactosamine.
(17) The sugar modified polymer according to any one of (1) to (16), wherein the polymer material is at least one selected from the group consisting of polyolefin, polystyrene, polyester, polyamide, rayon, polyvinyl alcohol, and cellulose. Manufacturing method of molecular materials.
(18) Production of a sugar-modified cell separation filter comprising a step of filling a sugar-modified polymer material obtained by the production method of any one of (1) to (17) into a container having an inlet and an outlet. Method.
(19) A sugar-modified polymer material in which a sugar compound is chemically bonded to a graft chain of a grafted substrate obtained by graft-polymerizing a radically polymerizable compound on a petri dish-like, sheet-like or fibrous substrate made of a polymer material.
(20) The sugar-modified polymer material according to (19), wherein the graft chain is composed of only a radical polymerizable compound.
(21) The sugar-modified polymer material according to (19) or (20), wherein the graft chain is made of a copolymer of at least two kinds of radical polymerizable compounds. (22) The radical polymerizable compound is an acrylic monomer. The sugar-modified polymer material according to any one of (19) to (21).
(23) The sugar-modified polymer material according to (22), wherein the acrylic monomer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and glycidyl methacrylate.
(24) The sugar-modified polymer material according to any one of (19) to (23), wherein at least two kinds of sugar compounds are chemically bonded to the graft chain.
(25) The sugar-modified polymer material according to any one of (19) to (24), wherein the sugar compound is at least one selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides.
(26) The sugar-modified polymer material according to (25), wherein the sugar compound is an amino sugar.
(27) The sugar-modified polymer material according to (26), wherein the amino sugar is at least one selected from the group consisting of glucosamine, mannosamine and galactosamine.
(28) The sugar modified polymer according to any one of (19) to (27), wherein the polymer material is at least one selected from the group consisting of polyolefin, polystyrene, polyester, polyamide, rayon, polyvinyl alcohol, and cellulose. Molecular material.
(29) A cell separation material comprising the sugar-modified polymer material according to any one of (19) to (28).
(30) A cell separation filter obtained by filling the sugar-modified polymer material according to any one of (19) to (28) into a container having an inlet and an outlet.

本発明によれば、高分子素材からなる基材に電子線照射法によりラジカル重合性化合物をグラフト重合して得たグラフト化基材に、糖化合物を付与して反応させることで、糖化合物が固定された高分子素材を、反応収率よく且つ簡便な方法で提供することができる。本発明の糖修飾高分子素材は、結合した糖化合物の種類に応じて付与される親水性、湿潤性、吸着性などの各種機能により、細胞分離材、細胞培養材、その他の用途に好適に使用できる。   According to the present invention, a sugar compound is added to a grafted substrate obtained by graft polymerization of a radical polymerizable compound by electron beam irradiation to a substrate made of a polymer material, thereby allowing the sugar compound to react. The fixed polymer material can be provided by a simple method with good reaction yield. The sugar-modified polymer material of the present invention is suitable for cell separation materials, cell culture materials, and other applications due to various functions such as hydrophilicity, wettability, and adsorptivity imparted according to the type of bound sugar compound. Can be used.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下に記載した実施の形態によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

本発明に係る糖修飾高分子素材の製造方法は、高分子素材からなるシャーレ状、シート状又は繊維状の基材に、電子線を照射する放射線グラフト重合法によりラジカル重合性化合物をグラフト重合してグラフト化基材を得る工程と、前記グラフト化基材を、溶媒に糖化合物を溶解した糖化合物反応液に浸漬してグラフト化基材に糖化合物を付与した後、グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合する工程とを含む。これにより、高分子素材からなるシャーレ状、シート状又は繊維状の基材にラジカル重合性化合物をグラフト重合したグラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物が化学結合された、本発明の糖修飾高分子素材が得られる。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to the present invention includes graft-polymerizing a radical polymerizable compound by a radiation graft polymerization method of irradiating an electron beam onto a petri dish-like, sheet-like or fibrous base material made of a polymer material. A step of obtaining a grafted substrate, and immersing the grafted substrate in a sugar compound reaction solution in which a sugar compound is dissolved in a solvent to impart the sugar compound to the grafted substrate, and then grafting the grafted substrate. Chemically bonding a sugar compound to the chain. As a result, the sugar-modified compound of the present invention, in which a sugar compound is chemically bonded to a graft chain of a grafted substrate obtained by graft-polymerizing a radically polymerizable compound to a petri dish-like, sheet-like or fibrous substrate made of a polymer material. A molecular material is obtained.

<グラフト化基材を得る工程>
本発明では、まず高分子素材からなるシャーレ状、シート状又は繊維状の基材に、電子線を照射する放射線グラフト重合法によりラジカル重合性化合物をグラフト重合してグラフト化基材を得る。
<Step of obtaining grafted substrate>
In the present invention, a grafted substrate is obtained by first graft-polymerizing a radically polymerizable compound onto a petri dish-like, sheet-like or fibrous substrate made of a polymer material by a radiation graft polymerization method in which an electron beam is irradiated.

前記の電子線を照射する放射線グラフト重合法には、予め基材に電子線を照射して活性種を発生させた後、該発生種が発生した基材にラジカル重合性化合物を付与し、その後の後重合によりグラフト重合性化合物の重合を促進させる、いわゆる前照射法と、基材にラジカル重合性化合物を付与した後、これに電子線を照射して活性種を発生させ、その後の後重合によりグラフト重合化合物の重合を促進させる、いわゆる同時照射法とがある。本発明では、前記前照射法と同時照射法のいずれも採用することができる。   In the radiation graft polymerization method of irradiating the electron beam, after generating an active species by irradiating the substrate with an electron beam in advance, a radical polymerizable compound is applied to the substrate on which the generated species is generated, and then After so-called pre-irradiation method that promotes the polymerization of the graft-polymerizable compound by post-polymerization, and after giving a radical-polymerizable compound to the base material, this is irradiated with an electron beam to generate active species, and then post-polymerization There is a so-called simultaneous irradiation method in which the polymerization of the graft polymerization compound is accelerated. In the present invention, both the pre-irradiation method and the simultaneous irradiation method can be employed.

前記前照射法によるグラフト化基材の製造は、例えば特開2005−60555号公報に記載された方法を採用できる。また、前記同時照射法によるグラフト化基材の製造は、例えば特開2001−164467号公報に記載された方法を採用できる。   For the production of the grafted substrate by the pre-irradiation method, for example, a method described in JP-A-2005-60555 can be employed. In addition, for the production of the grafted substrate by the simultaneous irradiation method, for example, a method described in JP-A No. 2001-164467 can be employed.

前記前照射法及び同時照射法のいずれの場合にも、基材へラジカル重合性化合物を付与した後、後重合が終了するまでの間は、基材の表面にフィルムをラミネートしておくことが好ましい。これにより、ラジカル重合性化合物の揮散を防ぐことができ、均一にグラフト重合が開始され、かつ空気を遮断することで空気中の酸素によるラジカルの失活が抑制される。また、同時照射法の場合には、電子線照射時にも基材表面がフィルムによりシールされていて、基材とラジカル重合性化合物は空気中の酸素と遮断されるため、空気中の酸素による基材の酸化が起こりにくくなる。   In any of the pre-irradiation method and the simultaneous irradiation method, a film may be laminated on the surface of the base material until the post-polymerization is completed after the radical polymerizable compound is applied to the base material. preferable. As a result, volatilization of the radical polymerizable compound can be prevented, graft polymerization is started uniformly, and radical deactivation due to oxygen in the air is suppressed by blocking air. In the case of the simultaneous irradiation method, the surface of the base material is sealed with a film even during electron beam irradiation, and the base material and the radical polymerizable compound are shielded from oxygen in the air. Oxidation of the material is less likely to occur.

前記フィルムとしては、0.01〜0.2mmの厚みを有する高分子フィルムであって、使用する電子線の透過力に応じて、適宜の厚さのものを使用すればよい。その材質はポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系やポリオレフィン系などが挙げられるが、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。特に、同時照射法の場合には、電子線照射でポリマーラジカルの生成効率が低く、また酸素透過性の低いポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。   As said film, it is a polymer film which has a thickness of 0.01-0.2 mm, Comprising: The thing of appropriate thickness should just be used according to the permeation | transmission power of the electron beam to be used. Examples of the material include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyolefins, but polyethylene terephthalate is preferable. In particular, in the case of the simultaneous irradiation method, a polyethylene terephthalate film having low generation efficiency of polymer radicals by electron beam irradiation and low oxygen permeability is preferable.

前記前照射法においては、先ず、高分子素材からなる基材に電子線を照射することにより、ラジカル重合を誘発する活性種(ポリマーラジカル)が生成する。電子線照射時の雰囲気温度は、低い温度の方がポリマーラジカルの生成効率が上がるが、通常の室温でもよい。   In the pre-irradiation method, first, an active species (polymer radical) that induces radical polymerization is generated by irradiating a base material made of a polymer material with an electron beam. The lower the ambient temperature during electron beam irradiation, the higher the polymer radical generation efficiency, but it may be normal room temperature.

前照射法の場合の電子線の照射条件は、好ましくは照射雰囲気の酸素濃度を300ppm以下に設定した状態で、加速電圧100〜2000キロボルト(以下「kV」と略記する。)、好ましくは120〜300kV及び電流1〜100mAの範囲において、基材の厚みや高分子素材の種類、目標グラフト率などに応じて適宜決定する。   The electron beam irradiation conditions for the pre-irradiation method are preferably an acceleration voltage of 100 to 2000 kilovolts (hereinafter abbreviated as “kV”), preferably 120 to 120, with the oxygen concentration of the irradiation atmosphere set to 300 ppm or less. In the range of 300 kV and current of 1 to 100 mA, it is determined appropriately according to the thickness of the base material, the type of polymer material, the target graft rate, and the like.

また、電子線の照射線量は、目標グラフト率及び照射による基材の物性低下を考慮して適宜決定すればよく、通常10〜300キログレイ(以下「kGy」と略記する。)程度が適当であり、好ましくは50〜200kGyである。照射線量が10kGy未満では充分なグラフト重合量に必要な活性種の生成が起こらず、300kGyを越えると、基材が放射線耐性のある高分子素材からなる場合においても主鎖の切断による物性低下が起こるので好ましくない。   Further, the irradiation dose of the electron beam may be appropriately determined in consideration of the target graft ratio and a decrease in physical properties of the substrate due to irradiation, and is usually about 10 to 300 kiloGray (hereinafter abbreviated as “kGy”). , Preferably 50 to 200 kGy. When the irradiation dose is less than 10 kGy, the generation of active species necessary for a sufficient amount of graft polymerization does not occur. When the irradiation dose exceeds 300 kGy, the physical properties are reduced due to cleavage of the main chain even when the substrate is made of a radiation-resistant polymer material. It is not preferable because it occurs.

なお、前照射法の場合の照射雰囲気は、窒素ガスなど不活性ガス雰囲気が好ましいが、空気雰囲気でもよい。ただし、空気雰囲気では空気中の酸素により、基材が酸化される可能性がある。   Note that the irradiation atmosphere in the pre-irradiation method is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, but may be an air atmosphere. However, in an air atmosphere, the base material may be oxidized by oxygen in the air.

次いで、前記電子線照射後の基材に、ラジカル重合性化合物を付与する。例えば、窒素ガスを通気することで溶存酸素を除去されたラジカル重合性化合物溶液の槽に浸漬する、又は前記ラジカル重合性化合物溶液の槽を浸漬通過させることにより所定時間滞留させて、基材にラジカル重合性化合物を十分付与する。   Next, a radical polymerizable compound is imparted to the substrate after the electron beam irradiation. For example, it is immersed in a tank of a radical polymerizable compound solution from which dissolved oxygen has been removed by ventilating nitrogen gas, or dipped through the tank of the radical polymerizable compound solution so as to stay for a predetermined time, and is then applied to the substrate. A radically polymerizable compound is sufficiently imparted.

なお、本発明における「浸漬」とは、基材がラジカル重合性化合物溶液に接触することを意味する。よって、基材にラジカル重合性化合物を付与する方法としては、様々なコーティング方法を用いることができる。その中でも含浸コート、コンマダイレクトコート、コンマリバースコート、キスコート、グラビアコート等は効率良くコーティングできるため、好ましい。   In the present invention, “immersion” means that the base material comes into contact with the radical polymerizable compound solution. Therefore, various coating methods can be used as a method for imparting the radical polymerizable compound to the substrate. Among them, an impregnation coat, a comma direct coat, a comma reverse coat, a kiss coat, a gravure coat and the like are preferable because they can be efficiently coated.

ラジカル重合性化合物を付与した基材を、前記溶液槽から取り出す。その際、基材の表面にフィルムをラミネートすることが好ましい。例えば、基材がシート状又は繊維状の場合には、2枚のフィルムの間に、ラジカル重合性化合物溶液を付与した基材を挟み、密着させる。ラジカル重合性化合物溶液を付与した基材にフィルムを密着させることで、ラジカル重合性化合物溶液の付与率を一定に制御でき、かつ基材に対してラジカル重合性化合物を均一に付与できる。また、フィルムをラミネートして密閉された空間内で、基材とラジカル重合性化合物とを反応させることで、グラフト反応がより促進される。なお、本発明における「ラミネート」とは、基材とフィルムを接触させることを意味する。   The base material provided with the radical polymerizable compound is taken out from the solution tank. At that time, it is preferable to laminate a film on the surface of the substrate. For example, when a base material is a sheet form or a fiber form, the base material which provided the radically polymerizable compound solution is pinched | interposed between two films, and it adheres. By sticking the film to the substrate to which the radical polymerizable compound solution is applied, the application rate of the radical polymerizable compound solution can be controlled to be constant, and the radical polymerizable compound can be uniformly applied to the substrate. Moreover, the graft reaction is further promoted by reacting the base material and the radical polymerizable compound in a space sealed by laminating the films. The “laminate” in the present invention means that the substrate and the film are brought into contact with each other.

前記溶液槽から取り出した基材を、所定温度の後重合槽に所定の時間滞留させることで、ラジカル重合性化合物のグラフト重合を促進させる(後重合)。このときの後重合温度は、0℃〜130℃、より好ましくは40℃〜70℃である。これにより、基材とラジカル重合性化合物のグラフト重合反応が促進される。その後、洗浄・乾燥することで、グラフト化基材を得ることができる。なお、後重合雰囲気は、窒素ガスなど不活性ガス雰囲気が好ましいが、フィルムをラミネートした状態で後重合を行う場合には空気雰囲気でもよい。   The base material taken out from the solution tank is allowed to stay in the post-polymerization tank for a predetermined time at a predetermined temperature, thereby promoting graft polymerization of the radical polymerizable compound (post-polymerization). The post-polymerization temperature at this time is 0 degreeC-130 degreeC, More preferably, it is 40 degreeC-70 degreeC. Thereby, the graft polymerization reaction between the substrate and the radical polymerizable compound is promoted. Thereafter, the grafted substrate can be obtained by washing and drying. The post-polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. However, when post-polymerization is performed with the film laminated, an air atmosphere may be used.

また、前記同時照射法の場合は、窒素ガスを通気することで溶存酸素を除去されたラジカル重合性化合物溶液の槽に浸漬する、又は前記槽を浸漬通過させることにより所定時間滞留させて、基材にラジカル重合性化合物を十分に付与する。その後、前記溶液槽から取り出し、電子線を照射する。溶液槽から取り出す際、基材の表面にフィルムをラミネートし、この状態で、電子線を照射することが好ましい。   Further, in the case of the simultaneous irradiation method, it is immersed in a tank of a radical polymerizable compound solution from which dissolved oxygen has been removed by ventilating nitrogen gas, or is retained for a predetermined time by passing through the tank, A radically polymerizable compound is sufficiently imparted to the material. Then, it removes from the said solution tank and irradiates with an electron beam. When taking out from a solution tank, it is preferable to laminate | stack a film on the surface of a base material and to irradiate an electron beam in this state.

同時照射法の場合の加速電圧は、高分子素材の種類、ラジカル重合性化合物溶液を付与した基材及びラミネートしたフィルムの合計厚さ、目標グラフト率に応じて適宜決定すればよいが、通常、加速電圧100〜2000kV程度が適当である。また、電子線の照射線量は前記前処理法の場合と同様でよい。電子線照射時の雰囲気は、窒素やヘリウムなど不活性ガス雰囲気が好ましいが、基材の表面にフィルムをラミネートした場合には、照射雰囲気によるグラフト重合への影響はないので、経済性を考慮して、空気中照射が適当である。   The acceleration voltage in the case of the simultaneous irradiation method may be appropriately determined according to the type of polymer material, the total thickness of the substrate and the laminated film provided with the radical polymerizable compound solution, and the target graft ratio, An acceleration voltage of about 100 to 2000 kV is appropriate. Further, the irradiation dose of the electron beam may be the same as that in the pretreatment method. The atmosphere during electron beam irradiation is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen or helium. However, when a film is laminated on the surface of the substrate, there is no effect on the graft polymerization by the irradiation atmosphere. Therefore, irradiation in air is appropriate.

電子線照射された基材は、前記前照射法の場合と同様にして、ラジカル重合性化合物の後重合を行う。その後、洗浄・乾燥することで、グラフト化基材を得ることができる。なお、同時照射法においても、後重合雰囲気は、窒素ガスなど不活性ガス雰囲気が好ましいが、フィルムをラミネートした状態で後重合を行う場合には空気雰囲気でもよい。   The substrate irradiated with the electron beam is subjected to post-polymerization in the same manner as in the pre-irradiation method. Thereafter, the grafted substrate can be obtained by washing and drying. In the simultaneous irradiation method, the post-polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. However, when post-polymerization is performed with the film laminated, an air atmosphere may be used.

本発明に用いる高分子素材には特に限定はなく、電子線照射によりラジカル反応の活性種(ポリマーラジカル)が生成するものであればよい。高分子素材としては、例えば、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ナイロン等のポリアミド類、レーヨン、ポリビニルアルコール、又はセルロース等が挙げられる。   The polymer material used in the present invention is not particularly limited as long as it generates an active species (polymer radical) for radical reaction by electron beam irradiation. Examples of the polymer material include polyolefins such as polyethylene or polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyamides such as nylon, rayon, polyvinyl alcohol, and cellulose.

また、本発明の糖修飾高分子素材を白血球除去フィルター材に使用する場合は、基材としての高分子素材は、血球にダメージを与えにくいものであれば特に制限はなく、具体例としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアルキルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリクロロプレン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロースジアセテート、エチルセルロース等が挙げられる。   Further, when the sugar-modified polymer material of the present invention is used for a leukocyte removal filter material, the polymer material as a base material is not particularly limited as long as it does not easily damage blood cells, and as a specific example, Polyester, polyolefin, polyacrylonitrile, polyamide, polystyrene, polyalkyl methacrylate, polyvinyl chloride, polychloroprene, polyurethane, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polysulfone, polyethersulfone, polybutadiene, butadiene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer Examples of the polymer include ethylene, vinyl alcohol copolymer, cellulose diacetate, and ethyl cellulose.

前記高分子素材からなる基材の形態は特に限定されないが、例えば、シャーレ状、シート状、繊維状が挙げられる。基材が繊維状の場合、編織布、不織布等のいずれでもよい。本発明の糖修飾高分子素材を、細胞分離材、例えばフィルター材等に使用する場合は、織布や不織布が好ましく、より好ましくは不織布である。ここで不織布とは、編織によらずに繊維又は繊維の集合体が、化学的、熱的、又は機械的に結合された布状のものをいう。繊維と繊維とが互いに接触することによる摩擦により、又は互いにもつれ合うことなどにより、一定の形状を保っている場合、機械的に結合されたものとする。   Although the form of the base material made of the polymer material is not particularly limited, examples thereof include a petri dish shape, a sheet shape, and a fiber shape. When the substrate is fibrous, any of a woven fabric, a non-woven fabric and the like may be used. When the sugar-modified polymer material of the present invention is used for a cell separation material such as a filter material, a woven fabric or a non-woven fabric is preferable, and a non-woven fabric is more preferable. Here, the non-woven fabric refers to a cloth-like material in which fibers or a collection of fibers are chemically, thermally, or mechanically bonded regardless of knitting. When a certain shape is maintained, for example, by friction caused by contact between the fibers and the fibers, or by being entangled with each other, the fibers are mechanically coupled.

基材が繊維状の場合、平均繊維直径が小さいほど、グラフト率が向上する。なお、前記「平均繊維直径」とは、繊維素材の一部をサンプリングし、走査電子顕微鏡写真を撮り、無作為に選択した100本以上の繊維の直径を測定し、それらを数平均して得られた値である。また、本発明で前記「グラフト率」とは、グラフト反応前の基材乾燥重量(W)とグラフト反応後のグラフト化基材乾燥重量(W)から以下のように算出した値である。
グラフト率=〔(W−W)/W〕×100(%)
When the substrate is fibrous, the graft ratio improves as the average fiber diameter is smaller. The “average fiber diameter” is obtained by sampling a part of the fiber material, taking a scanning electron micrograph, measuring the diameters of 100 or more randomly selected fibers, and averaging them. Value. In the present invention, the “grafting ratio” is a value calculated as follows from the dry weight of the base material before the graft reaction (W 1 ) and the dry weight of the grafted base material after the graft reaction (W 2 ). .
Graft ratio = [(W 2 −W 1 ) / W 1 ] × 100 (%)

本発明の糖修飾高分子素材をフィルター材などの細胞分離材として用いる場合は、平均繊維直径が1.0〜20μmであることが好ましい。1.0μm未満のものは、安定して不織布を製造することが難しく、細胞含有液の粘性抵抗も高くなりすぎる傾向がある。一方、20μmを超えると細胞除去能力が低くなる傾向がある。   When the sugar-modified polymer material of the present invention is used as a cell separation material such as a filter material, the average fiber diameter is preferably 1.0 to 20 μm. If it is less than 1.0 μm, it is difficult to produce a nonwoven fabric stably, and the viscosity resistance of the cell-containing liquid tends to be too high. On the other hand, when it exceeds 20 μm, the cell removal ability tends to be low.

また、本発明で使用されるラジカル重合性化合物は、電子線照射により基材に生成したポリマーラジカル(活性種)と結合を生じる化合物である。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メタクリルスルホン酸、スチレンスルホン酸などの酸性基を有する不飽和化合物やこれらのエステル、アクリルアミド、メタクリルアミドなどの不飽和カルボン酸アミド、末端にグリシジル基や水酸基を有する不飽和化合物、ビニルホスホネート等の不飽和有機燐酸エステル、第4アンモニウム塩、第3アンモニウム塩などの塩基性を有するメタクリル酸エステル、フルオロアクリレート、アクリロニトリルなどを挙げることができるが、これらに限られるものではない。これらは単独又は2種以上混合して用いることができる。2種類以上のラジカル重合性化合物を用いることで、グラフト鎖が少なくとも2種類以上のラジカル重合性化合物の共重合体からなる複合グラフト化基材が得られる。   Moreover, the radically polymerizable compound used in the present invention is a compound that forms a bond with a polymer radical (active species) generated on a substrate by electron beam irradiation. Specifically, unsaturated compounds having acidic groups such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, methacryl sulfonic acid, styrene sulfonic acid and the like, esters thereof, unsaturated carboxylic amides such as acrylamide and methacrylamide, glycidyl at the terminal Examples thereof include unsaturated compounds having a group and a hydroxyl group, unsaturated organic phosphates such as vinyl phosphonate, methacrylic acid esters having basicity such as quaternary ammonium salts and tertiary ammonium salts, fluoroacrylates, and acrylonitrile. However, it is not limited to these. These can be used alone or in admixture of two or more. By using two or more kinds of radically polymerizable compounds, a composite grafted substrate comprising a copolymer of at least two kinds of radically polymerizable compounds having a graft chain can be obtained.

これらラジカル重合性化合物の中でも、本発明においては、グラフト率の観点からアクリル系モノマーを用いることが好ましい。更に、糖化合物との反応性の観点から、分子末端にカルボキシ基やエポキシ基を有するアクリル系モノマーが好ましく、より好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸及びメタクリル酸グリシジルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。   Among these radical polymerizable compounds, in the present invention, it is preferable to use an acrylic monomer from the viewpoint of the graft ratio. Furthermore, from the viewpoint of reactivity with the sugar compound, an acrylic monomer having a carboxy group or an epoxy group at the molecular end is preferable, and more preferably at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and glycidyl methacrylate. It is.

ラジカル重合性化合物が、アクリル酸やメタクリル酸など分子末端にカルボキシ基を有するアクリル系モノマーや、メタクリル酸グリシジルなど分子末端にエポキシ基を有するアクリル系モノマーは、該モノマー分子の一端にあるエチレン性不飽和基により、高分子素材からなる基材へのグラフト重合が良好に行われるとともに、後述する糖化合物との結合反応において、該モノマー分子の他末端にあるカルボキシ基やエポキシ基と、糖化合物のヒドロキシ基やアミノ糖のアミノ基とが良好に反応し、反応収率に優れる。   An acrylic monomer having a carboxy group at the molecular end, such as acrylic acid or methacrylic acid, or an acrylic monomer having an epoxy group at the molecular end, such as glycidyl methacrylate, is an ethylenic monomer at one end of the monomer molecule. The saturated group facilitates graft polymerization to a base material made of a polymer material, and in the coupling reaction with a sugar compound described later, a carboxy group or an epoxy group at the other end of the monomer molecule and the sugar compound The hydroxy group and the amino group of the amino sugar react well, and the reaction yield is excellent.

上記のラジカル重合性化合物は、水、低級アルコールのような有機溶剤又はこれらの混合溶液を溶媒とした希釈溶液であってもよい。この希釈溶液のラジカル重合性化合物の濃度は希望するグラフト率により変化するが、1〜70容量%で調製することができる。また、ホモポリマーの生成しやすいラジカル重合性化合物を用いる場合は、ラジカル重合性化合物の希釈溶液に、銅や鉄の金属塩を添加することで、ホモポリマーの生成を抑制してもよい。前記溶液中のラジカル重合性化合物の濃度の下限値としては、1重量%以上が好ましく、2.5重量%以上がより好ましく、5重量%以上がさらに好ましく、10重量%以上が特に好ましい。また、ラジカル重合性化合物の濃度の上限値としては、70重量%以下が好ましく、60重量%以下がより好ましく、50重量%以下がさらに好ましく、40重量%以下が特に好ましい。   The radical polymerizable compound may be a diluted solution using water, an organic solvent such as a lower alcohol, or a mixed solution thereof as a solvent. The concentration of the radically polymerizable compound in the diluted solution varies depending on the desired graft ratio, but can be prepared at 1 to 70% by volume. Moreover, when using the radically polymerizable compound which is easy to produce | generate a homopolymer, you may suppress the production | generation of a homopolymer by adding copper and iron metal salt to the diluted solution of a radically polymerizable compound. The lower limit of the concentration of the radical polymerizable compound in the solution is preferably 1% by weight or more, more preferably 2.5% by weight or more, further preferably 5% by weight or more, and particularly preferably 10% by weight or more. In addition, the upper limit value of the concentration of the radical polymerizable compound is preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, further preferably 50% by weight or less, and particularly preferably 40% by weight or less.

また、前記ラジカル重合性化合物溶液が溶剤を含むと、グラフト率が向上する。この場合において、溶媒中における乳化剤の濃度は0.1〜5重量%の範囲となるように調整することが好ましい。乳化剤としては、例えばポリソルベートが好ましく、ポリソルベートとしては、ポリソルベート20、60、65、80等が挙げられるが、これらの中でも親水性が高いポリソルベート20がより好ましい。   Moreover, when the said radically polymerizable compound solution contains a solvent, a graft rate will improve. In this case, the concentration of the emulsifier in the solvent is preferably adjusted to be in the range of 0.1 to 5% by weight. As the emulsifier, for example, polysorbate is preferable, and examples of the polysorbate include polysorbate 20, 60, 65, 80, etc. Among them, polysorbate 20 having high hydrophilicity is more preferable.

なお、ラジカル重合性化合物溶液はあらかじめ、窒素ガスなど不活性ガスを吹き込むことで、溶存酸素を除去することが望ましい。   In addition, it is desirable to remove dissolved oxygen in advance by blowing an inert gas such as nitrogen gas into the radical polymerizable compound solution.

<グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合する工程>
前記のようにして得られたグラフト化基材を、溶媒に糖化合物を溶解した糖化合物反応液に浸漬してグラフト化基材に糖化合物を付与した後、グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合することで、本発明の糖修飾高分子素材を得ることができる。
<Step of chemically bonding a sugar compound to the graft chain of the grafting substrate>
The grafted substrate obtained as described above is immersed in a sugar compound reaction solution in which a sugar compound is dissolved in a solvent to impart the sugar compound to the grafted substrate, and then the sugar is added to the graft chain of the grafted substrate. The sugar-modified polymer material of the present invention can be obtained by chemically bonding the compounds.

このように、本発明では、まず高分子素材からなる基材にラジカル重合性化合物をグラフト重合してグラフト化基材を得、次いで、得られたグラフト化基材に対して糖化合物を、固相(グラフト化基材)−液相(糖化合物反応液)反応で直接反応させるため、糖鎖を有するラジカル重合性化合物を直接高分子素材からなる基材と反応させる場合に較べて、糖化合物の反応収率が高くなる。また、得られる糖修飾高分子素材のグラフト鎖(主鎖)は、ラジカル重合性化合物のみからなっている。   Thus, in the present invention, a radically polymerizable compound is first graft-polymerized onto a base material made of a polymer material to obtain a grafted base material, and then a sugar compound is fixed to the obtained grafted base material. Compared to the case where a radically polymerizable compound having a sugar chain is directly reacted with a base material made of a polymer material because the reaction is directly performed in a phase (grafted base material) -liquid phase (sugar compound reaction liquid) reaction. The reaction yield of is increased. In addition, the graft chain (main chain) of the sugar-modified polymer material obtained is composed only of radically polymerizable compounds.

なお、本発明で前記「反応収率」とは、糖化合物反応液との反応前のグラフト化基材乾燥重量(W)、反応後の糖修飾高分子素材乾燥重量(W)、及びグラフト鎖の官能基と反応する想定最大糖化合物重量(W)から、以下のように算出した値である。
反応収率(%)=〔(W−W)/W〕×100
In the present invention, the “reaction yield” means the dry weight of the grafted substrate (W 3 ) before the reaction with the sugar compound reaction solution, the dry weight of the sugar-modified polymer material (W 4 ) after the reaction, and It is a value calculated as follows from the assumed maximum sugar compound weight (W 5 ) that reacts with the functional group of the graft chain.
Reaction yield (%) = [(W 4 −W 3 ) / W 5 ] × 100

前記「グラフト鎖の官能基と反応する想定最大糖化合物重量(W)」は、グラフト化基材のグラフト率から、反応したラジカル重合性化合物量を算出し、前記ラジカル重合性化合物と反応する糖化合物量を算出することで求めることができる。 The “assumed maximum sugar compound weight (W 5 ) that reacts with the functional group of the graft chain” is calculated from the grafting rate of the grafted base material to react with the radical polymerizable compound. It can be determined by calculating the amount of sugar compound.

グラフト化基材へ糖化合物を付与する方法としては、例えば、溶媒に糖化合物を溶解した糖化合物反応液の槽に浸漬する、又は前記溶媒に糖化合物を溶解した糖化合物反応液の槽を浸漬通過させることにより所定時間滞留させて、グラフト化基材に糖化合物を付与する。次いで、前記溶液槽から取り出した後、所定の温度、時間で反応を促進させ、グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合させる。その後、洗浄・乾燥することで、本発明の糖修飾高分子素材を得ることができる。
本発明における「溶解」とは、溶質の少なくとも一部が溶媒に溶けていることを意味する。したがって、不均一な糖化合物溶液を反応に用いてもよく、品質管理の観点から均一な溶液を反応に用いることがより好ましい。
Examples of the method for imparting the sugar compound to the grafted substrate include immersing the saccharide compound reaction solution in which the saccharide compound is dissolved in a solvent, or immersing the saccharide compound reaction solution in which the saccharide compound is dissolved in the solvent. The sugar compound is imparted to the grafted substrate by allowing it to pass for a predetermined time. Subsequently, after taking out from the said solution tank, reaction is accelerated | stimulated at predetermined temperature and time, and a sugar compound is chemically bonded to the graft chain of the grafting base material. Thereafter, the sugar-modified polymer material of the present invention can be obtained by washing and drying.
The “dissolution” in the present invention means that at least a part of the solute is dissolved in the solvent. Therefore, a heterogeneous sugar compound solution may be used for the reaction, and it is more preferable to use a uniform solution for the reaction from the viewpoint of quality control.

前記糖化合物を付与したグラフト化基材を加熱して反応させる際にも、グラフト化基材を得る工程におけるグラフト重合反応と同様に、糖化合物を付与したグラフト化基材の表面にフィルムをラミネートすることが好ましい。例えば、グラフト化基材がシート状又は繊維状の場合には、2枚のフィルムの間に、糖化合物反応液を付与したグラフト化基材を挟み、密着させる。糖化合物反応液を付与したグラフト化基材にフィルムを密着させることで、例えば基材が編織布や不織布のような繊維状の場合には、基材内部への糖化合物反応液の浸透を促進し、かつ糖化合物反応液の付与率を一定に制御できるとともに、基材に対して糖化合物反応液を均一に付与できる。また、フィルムをラミネートして密閉された空間内でグラフト化基材と糖化合物を反応させることにより、反応がより促進される。   When heating and reacting the grafted substrate to which the sugar compound has been added, a film is laminated on the surface of the grafted substrate to which the sugar compound has been added in the same manner as the graft polymerization reaction in the step of obtaining the grafted substrate. It is preferable to do. For example, when the grafted substrate is in the form of a sheet or fiber, the grafted substrate to which the sugar compound reaction solution is applied is sandwiched between two films and adhered. By adhering the film to the grafted substrate to which the sugar compound reaction solution has been applied, for example, when the substrate is fibrous, such as a woven or non-woven fabric, the penetration of the sugar compound reaction solution into the substrate is promoted In addition, the application rate of the sugar compound reaction solution can be controlled to be constant, and the sugar compound reaction solution can be uniformly applied to the substrate. Moreover, reaction is further accelerated | stimulated by laminating a film and making a grafting base material and a sugar compound react in the sealed space.

前記フィルムは、前記グラフト重合において使用するものと同様でよく、例えば、厚み0.01〜0.2mmのポリエチレンテレフタレートフィルムなどが好適である。   The film may be the same as that used in the graft polymerization. For example, a polyethylene terephthalate film having a thickness of 0.01 to 0.2 mm is suitable.

本発明で使用する糖化合物には特に限定はなく、例えば単糖、二糖、オリゴ糖及び多糖からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることができ、糖修飾高分子素材の用途に応じた機能を付与できる糖化合物を適宜選択すればよい。また、糖類としては、アミノ糖を用いることもできる。   The sugar compound used in the present invention is not particularly limited, and for example, at least one selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and polysaccharides can be used, depending on the use of the sugar-modified polymer material. What is necessary is just to select suitably the sugar compound which can provide a function. Moreover, amino sugar can also be used as saccharides.

糖化合物は1種類を単独で使用できるし、2種類以上を併用することもできる。2種類以上の異なる糖化合物を用いると、グラフト鎖に少なくとも2種類の糖化合物が化学結合され、それぞれの糖化合物による異なる2種以上の機能性が付与された複合糖修飾高分子素材を得ることができる。   One type of sugar compound can be used alone, or two or more types can be used in combination. When two or more kinds of different sugar compounds are used, at least two kinds of sugar compounds are chemically bonded to the graft chain, and a complex sugar-modified polymer material to which two or more different functions are imparted by the respective sugar compounds is obtained. Can do.

グラフト化基材のグラフト鎖と糖化合物との化学結合は、グラフト化基材のグラフト鎖を構成するラジカル重合反応性化合物が有する官能基、例えばアクリル酸やメタクリル酸のカルボキシ基、メタクリル酸グリシジルのエポキシ基と、糖化合物のヒドロキシ基との反応による。これにより、基材に糖化合物が固定された糖修飾高分子素材が得られる。   The chemical bond between the graft chain of the grafted substrate and the sugar compound is a functional group possessed by the radical polymerization reactive compound constituting the graft chain of the grafted substrate, such as a carboxy group of acrylic acid or methacrylic acid, or glycidyl methacrylate. By reaction of epoxy groups with hydroxy groups of sugar compounds. Thereby, a sugar-modified polymer material in which a sugar compound is fixed to a base material is obtained.

また、前記糖類としてアミノ糖を用いた場合には、アミノ糖におけるアミノ基と、グラフト化基材のグラフト鎖を構成するラジカル重合反応性化合物の官能基との化学結合によっても、糖化合物をグラフト化基材のグラフト鎖に化学結合させることもできる。例えば、アクリル酸グリシジルのグリシジル基とアミノ糖のアミノ基とが化学結合し、アミノ糖が高分子素材からなるグラフト化基材のグラフト鎖に結合される。   In addition, when an amino sugar is used as the saccharide, the sugar compound is also grafted by a chemical bond between the amino group in the amino sugar and the functional group of the radical polymerization reactive compound constituting the graft chain of the graft base. It can also be chemically bonded to the graft chain of the substrate. For example, a glycidyl group of glycidyl acrylate and an amino group of an amino sugar are chemically bonded, and the amino sugar is bonded to a graft chain of a grafting substrate made of a polymer material.

前記アミノ糖としては、グルコサミン、マンノサミン、ガラクトサミン、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルマンノサミン、N−アセチルガラクトサミン等が挙げられる。そのなかでもグルコサミン、マンノサミン及びガラクトサミンからなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましく、グルコサミンが入手容易な点でより好ましい。   Examples of the amino sugar include glucosamine, mannosamine, galactosamine, N-acetylglucosamine, N-acetylmannosamine, N-acetylgalactosamine and the like. Among these, at least one selected from the group consisting of glucosamine, mannosamine and galactosamine is preferably used, and glucosamine is more preferable in terms of easy availability.

糖化合物反応液の溶媒中における糖化合物の濃度の下限値としては、0.010mol/L以上が好ましく、0.100mol/L以上がより好ましく、0.400mol/L以上がさらに好ましい。また、糖化合物の濃度の上限値としては、5.000mol/L以下が好ましく、2.000mol/L以下がより好ましく、1.000mol/L以下がさらに好ましい。溶媒中に糖化合物を前記範囲の量で含有させることで、糖化合物とグラフト化基材とが収率よく反応する。   The lower limit of the concentration of the sugar compound in the solvent of the sugar compound reaction solution is preferably 0.010 mol / L or more, more preferably 0.100 mol / L or more, and further preferably 0.400 mol / L or more. Moreover, as an upper limit of the density | concentration of a sugar compound, 5.000 mol / L or less is preferable, 2.000 mol / L or less is more preferable, 1.000 mol / L or less is more preferable. By containing a saccharide compound in the solvent in an amount within the above range, the saccharide compound and the grafted substrate react with each other with a high yield.

前記糖化合物反応液の溶媒としては、グラフト化基材を溶解させず、糖化合物を溶解できる溶媒であれば特に限定はないが、溶媒が非プロトン性溶媒を含有することが好ましい。非プロトン性極性溶媒は、糖化合物の溶解性、グラフト化基材との湿潤性などの観点から、糖化合物とグラフト化基材との反応性を高めるうえで好ましい。非プロトン性極性溶媒としては、例えば、アセトニトリル、アセトン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド及びヘキサメチルホスホリックトリアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。なかでも、グラフト化基材との湿潤性の観点からジメチルスルホキシド(DMSO)が好ましく、糖化合物の反応収率が高くなる。   The solvent for the sugar compound reaction solution is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve the sugar compound without dissolving the grafted substrate, but the solvent preferably contains an aprotic solvent. An aprotic polar solvent is preferable in terms of enhancing the reactivity between the sugar compound and the grafted substrate from the viewpoint of the solubility of the sugar compound and the wettability with the grafted substrate. Examples of the aprotic polar solvent include at least one selected from the group consisting of acetonitrile, acetone, diethyl ether, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and hexamethylphosphoric triamide. Of these, dimethyl sulfoxide (DMSO) is preferred from the viewpoint of wettability with the grafted substrate, and the reaction yield of the sugar compound is increased.

前記糖化合物反応液には、第三級アミンを含有することが好ましい。塩基である第三級アミンにより、糖化合物の求核性を高めることができる。また、糖化合物としてアミノ糖を用いる場合、通常、アミノ糖は塩酸塩又は硫酸塩として安定化されているため、これを溶媒に溶解した糖化合物反応液は酸性に傾くが、塩基である第三級アミンにより反応系が中和され、反応が促進される。   The sugar compound reaction solution preferably contains a tertiary amine. The tertiary amine that is a base can increase the nucleophilicity of the sugar compound. When amino sugar is used as the sugar compound, since the amino sugar is usually stabilized as a hydrochloride or sulfate, the sugar compound reaction solution in which the amino sugar is dissolved in a solvent tends to be acidic, but the third is a base. The reaction system is neutralized by the tertiary amine and the reaction is promoted.

前記第三級アミンとしては、トリエチルアミン、N,N−ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルモルホリン、キヌクリジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。それらの中でも、前述した非プロトン性極性溶媒、特にジメチルスルホキシド(DMSO)との相溶性が良いことから、N−メチルモルホリンであることが好ましい。   Examples of the tertiary amine include triethylamine, N, N-diisopropylethylamine, N-methylmorpholine, quinuclidine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine. , Tetramethylethylenediamine and the like. Among these, N-methylmorpholine is preferable because of its good compatibility with the aprotic polar solvent described above, particularly dimethyl sulfoxide (DMSO).

糖化合物反応液の溶媒中における前記第三級アミンの濃度の下限値としては、0.001mol/L以上が好ましく、0.500mol/Lがより好ましい。また、前記第三級アミンの濃度の上限値としては、7.500mol/L以下が好ましく、1.000mol/L以下がより好ましい。糖化合物の溶媒中に第3級アミンを前記範囲の量で含有させることで、糖化合物とグラフト化基材との反応が促進される。   The lower limit value of the tertiary amine concentration in the solvent of the sugar compound reaction solution is preferably 0.001 mol / L or more, and more preferably 0.500 mol / L. The upper limit of the tertiary amine concentration is preferably 7.500 mol / L or less, more preferably 1.000 mol / L or less. By containing the tertiary amine in an amount within the above range in the solvent of the sugar compound, the reaction between the sugar compound and the grafted substrate is promoted.

前記糖化合物溶液の溶媒中における糖化合物と第三級アミンとのmol/Lの比[糖化合物(mol/L)/第3級アミン(mol/L)]の下限値としては、0.1以上が好ましく、0.2以上がより好ましく、0.4以上がさらに好ましい。また、溶媒中における糖化合物と第三級アミンとのmol/Lの比[糖化合物(mol/L)/第3級アミン(mol/L)]の上限値としては、1.5以下が好ましく、1.0以下がより好ましく、0.6以下がさらに好ましい。糖化合物と第三級アミンとのmol/Lの比が前記の範囲内にあることで、糖化合物とグラフト化基材との反応が促進される。   The lower limit of the mol / L ratio [sugar compound (mol / L) / tertiary amine (mol / L)] between the sugar compound and the tertiary amine in the solvent of the sugar compound solution is 0.1. The above is preferable, 0.2 or more is more preferable, and 0.4 or more is more preferable. The upper limit of the mol / L ratio [sugar compound (mol / L) / tertiary amine (mol / L)] between the sugar compound and the tertiary amine in the solvent is preferably 1.5 or less. 1.0 or less is more preferable, and 0.6 or less is more preferable. When the mol / L ratio between the sugar compound and the tertiary amine is within the above range, the reaction between the sugar compound and the grafted substrate is promoted.

<糖修飾高分子素材>
本発明の糖修飾高分子素材は、細胞分離フィルター材などの細胞分離材、細胞培養用シャーレなどの細胞培養材などとして好適に使用することができる。
<Sugar modified polymer material>
The sugar-modified polymer material of the present invention can be suitably used as a cell separation material such as a cell separation filter material, a cell culture material such as a cell culture dish.

本発明の糖修飾高分子素材からなる細胞分離フィルター材は、高分子素材からなる編織布状又は不織布状の基材に糖化合物が固定されており、高い細胞分離性能を発揮できる。しかも糖化合物が化学結合により基材に固定されているので、コーティング等によるフィルター細孔の閉塞のおそれもなく、かつ耐久性に優れる。   In the cell separation filter material comprising the sugar-modified polymer material of the present invention, a sugar compound is fixed to a woven or nonwoven substrate made of the polymer material, and high cell separation performance can be exhibited. In addition, since the sugar compound is fixed to the substrate by chemical bonding, there is no risk of clogging of the filter pores due to coating or the like, and the durability is excellent.

本発明の細胞分離フィルターは、フィルター材としての本発明の糖修飾高分子素材を、導入口と導出口を有する容器に充填することで得られる。例えば、フィルター材としての糖修飾高分子素材を、少なくとも、液の導入口及び導出口を持つ容器内に適切に充填する。前記容器は、球、コンテナ、カセット、バッグ、チューブ、カラム等、任意の形態をとり得る。好ましい具体例としては、例えば、容量約0.1〜1000ml程度、直径約0.1〜15cm程度の透明又は半透明の円柱状容器、あるいは一片の長さ0.1〜20cm程度の正方形又は長方形で、厚みが0.1〜5cm程度の四角柱状の形態等が挙げられる。フィルター材としての糖修飾高分子素材は、細胞含有液の流れ方向に1枚又は複数枚積層して容器内に充填してもよい。また、前記容器に充填した糖修飾高分子素材の上流側及び/又は下流側に他のフィルター材を更に充填してもよい。   The cell separation filter of the present invention is obtained by filling the sugar-modified polymer material of the present invention as a filter material into a container having an inlet and an outlet. For example, a sugar-modified polymer material as a filter material is appropriately filled in at least a container having a liquid inlet and outlet. The container may take any form such as a sphere, container, cassette, bag, tube, column, and the like. Preferable specific examples include, for example, a transparent or translucent cylindrical container having a volume of about 0.1 to 1000 ml and a diameter of about 0.1 to 15 cm, or a square or rectangle having a length of about 0.1 to 20 cm. And a rectangular columnar shape having a thickness of about 0.1 to 5 cm. One or more sugar-modified polymer materials as the filter material may be stacked in the flow direction of the cell-containing liquid and filled in the container. Further, another filter material may be further filled on the upstream side and / or the downstream side of the sugar-modified polymer material filled in the container.

前記のようなフィルター材として用いる場合の糖修飾高分子素材の基材形状は、液層で細胞含有液との接触を行うために接触頻度の観点から表面積が大きいことが望ましい。例えば、編織布、不織布などの繊維状構造体が挙げられる。特に細胞の吸着性、分離材としての取り扱い性からみて、織布、不織布が好ましく、中でも細胞との多点的な接触が可能である点で不織布が最も好ましい。   The substrate shape of the sugar-modified polymer material when used as a filter material as described above preferably has a large surface area from the viewpoint of contact frequency in order to make contact with the cell-containing solution in the liquid layer. For example, fibrous structures, such as a woven fabric and a nonwoven fabric, are mentioned. In view of cell adsorbability and handleability as a separating material, woven fabrics and non-woven fabrics are preferred. Nonwoven fabrics are most preferred because they can make multipoint contact with cells.

(実施例1)
<グラフト化基材の製造>
水とエタノールを1:1(重量比)の割合で混合した溶媒に、メタクリル酸グリシジルを溶解し、モノマー濃度10重量%のメタクリル酸グリシジル溶液を調製した。該メタクリル酸グリシジル溶液に窒素ガスを通気することで溶存酸素を除去し、ラジカル重合性化合物溶液とした。
縦14cm×横20cm×厚み0.43mmのポリプロピレン不織布(平均繊維直径3μm、目付40g/m)に加速電圧250kV、照射線量50kGyとなる条件で、窒素ガス雰囲気下、室温で電子線照射を行った。
電子線照射後の不織布を、前記ラジカル重合性化合物溶液に浸漬し、不織布に重合性化合物を付与した。該重合性化合物を付与した不織布の上下にポリエステルフィルム(上側のフィルム厚み:25μm、下側のフィルム厚み:50μm)をラミネートし密着させた。該フィルムをラミネートした不織布を、フィルムごとオーブン内で50℃、30分間加熱して、重合反応を促進させた。その後、不織布両面のフィルムを剥離し、水、メタノールで不織布を洗浄した後、乾燥し、グラフト化ポリプロピレン不織布を得た。
得られたグラフト化ポリプロピレン不織布について、電子線照射前の不織布乾燥重量(W)とグラフト反応後の不織布乾燥重量(W)から、以下のようにグラフト率を算出したところ、105%であった。
グラフト率=〔(W−W)/W〕×100(%)
Example 1
<Manufacture of grafted substrate>
Glycidyl methacrylate was dissolved in a solvent in which water and ethanol were mixed at a ratio of 1: 1 (weight ratio) to prepare a glycidyl methacrylate solution having a monomer concentration of 10% by weight. Dissolved oxygen was removed by bubbling nitrogen gas through the glycidyl methacrylate solution to obtain a radical polymerizable compound solution.
Electron beam irradiation is performed at room temperature in a nitrogen gas atmosphere under conditions of an acceleration voltage of 250 kV and an irradiation dose of 50 kGy on a polypropylene non-woven fabric (average fiber diameter 3 μm, basis weight 40 g / m 2 ) of length 14 cm × width 20 cm × thickness 0.43 mm It was.
The nonwoven fabric after electron beam irradiation was immersed in the radical polymerizable compound solution, and a polymerizable compound was imparted to the nonwoven fabric. Polyester films (upper film thickness: 25 μm, lower film thickness: 50 μm) were laminated and adhered to the upper and lower sides of the nonwoven fabric provided with the polymerizable compound. The nonwoven fabric laminated with the film was heated together with the film in an oven at 50 ° C. for 30 minutes to promote the polymerization reaction. Thereafter, the films on both sides of the nonwoven fabric were peeled off, washed with water and methanol, and then dried to obtain a grafted polypropylene nonwoven fabric.
The graft ratio of the obtained grafted polypropylene nonwoven fabric was calculated from the nonwoven fabric dry weight (W 1 ) before electron beam irradiation and the nonwoven fabric dry weight (W 2 ) after the graft reaction as follows. It was.
Graft ratio = [(W 2 −W 1 ) / W 1 ] × 100 (%)

<グラフト化ポリプロピレン不織布のグラフト鎖への糖化合物の結合>
ジメチルスルホキシド(DMSO)に、グルコサミン塩酸塩とN−メチルモルホリン(NMM)を溶解し、グルコサミン塩酸塩濃度0.46mol/L、N−メチルモルホリン濃度0.92mol/Lの糖化合物反応液を得た。
前記グラフト化ポリプロピレン不織布を、前記糖化合物反応液に浸漬し、グラフト化ポリプロピレン不織布にグルコサミン塩酸塩とN−メチルモルホリンを付与した。該不織布の上下にポリエステルフィルム(上側のフィルム厚み:25μm、下側のフィルム厚み:50μm)をラミネートして密着し、フィルムごとオーブン内で100℃、10分間加熱して、反応を促進させた(以下、フィルムラミネート法という。)。その後、不織布両面のフィルムを剥離し、水、メタノールで不織布を洗浄した後、乾燥し、グルコサミンがメタクリル酸グリシジルからなるグラフト鎖に化学結合した糖修飾ポリプロピレン不織布を得た。
得られた糖修飾プロピレン不織布のATR−IRスペクトルにおいて、3300cm−1付近にグルコサミン由来のOH基ピークが新たに出現することを確認した。
<Binding of sugar compound to graft chain of grafted polypropylene nonwoven fabric>
Glucosamine hydrochloride and N-methylmorpholine (NMM) were dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) to obtain a sugar compound reaction solution having a glucosamine hydrochloride concentration of 0.46 mol / L and an N-methylmorpholine concentration of 0.92 mol / L. .
The grafted polypropylene nonwoven fabric was immersed in the sugar compound reaction solution, and glucosamine hydrochloride and N-methylmorpholine were imparted to the grafted polypropylene nonwoven fabric. A polyester film (upper film thickness: 25 μm, lower film thickness: 50 μm) was laminated on and under the nonwoven fabric and adhered, and the whole film was heated in an oven at 100 ° C. for 10 minutes to promote the reaction ( Hereinafter, this is referred to as a film laminating method.) Thereafter, the films on both sides of the nonwoven fabric were peeled off, washed with water and methanol, and then dried to obtain a sugar-modified polypropylene nonwoven fabric in which glucosamine was chemically bonded to a graft chain composed of glycidyl methacrylate.
In the ATR-IR spectrum of the obtained sugar-modified propylene nonwoven fabric, it was confirmed that a glucosamine-derived OH group peak newly appeared in the vicinity of 3300 cm −1 .

得られた糖修飾ポリプロピレン不織布について、糖化合物反応液との反応前の不織布乾燥重量(W)、反応後の不織布乾燥重量(W)及びグラフト鎖のエポキシ基と反応する想定最大グルコサミン量(W)から、以下のようにグルコサミンの反応収率を算出したところ、2%であった。
反応収率(%)=〔(W−W)/W〕×100
About the obtained sugar-modified polypropylene nonwoven fabric, the nonwoven fabric dry weight (W 3 ) before the reaction with the sugar compound reaction solution, the nonwoven fabric dry weight (W 4 ) after the reaction, and the assumed maximum glucosamine amount that reacts with the epoxy group of the graft chain ( From W 5 ), the reaction yield of glucosamine was calculated as follows and found to be 2%.
Reaction yield (%) = [(W 4 −W 3 ) / W 5 ] × 100

(実施例2)
糖化合物溶液との反応時間を60分間とした以外は実施例1と同様にしてフィルムラミネート法により糖修飾ポリプロピレン不織布を得た。グルコサミンの反応収率は19%であった。
(Example 2)
A sugar-modified polypropylene nonwoven fabric was obtained by a film laminating method in the same manner as in Example 1 except that the reaction time with the sugar compound solution was 60 minutes. The reaction yield of glucosamine was 19%.

(実施例3)
糖化合物溶液との反応時間を300分間とした以外は実施例1と同様にしてフィルムラミネート法により糖修飾ポリプロピレン不織布を得た。グルコサミンの反応収率は29%であった。
(Example 3)
A sugar-modified polypropylene nonwoven fabric was obtained by a film laminating method in the same manner as in Example 1 except that the reaction time with the sugar compound solution was 300 minutes. The reaction yield of glucosamine was 29%.

(実施例4)
実施例1と同様にして得たグラフト化ポリプロピレン不織布を、実施例1と同じ糖化合物反応液に浸漬し、反応液を100℃で300分間加熱して、反応を促進させた(溶液法)。その後、反応液から不織布を取り出し、水、メタノールで不織布を洗浄した後、乾燥し、グルコサミンがメタクリル酸グリシジルからなるグラフト鎖に結合した糖修飾ポリプロピレン不織布を得た。得られた糖修飾ポリプロピレン不織布における、グルコサミンの反応収率は10%であった。
Example 4
The grafted polypropylene nonwoven fabric obtained in the same manner as in Example 1 was immersed in the same sugar compound reaction solution as in Example 1, and the reaction solution was heated at 100 ° C. for 300 minutes to promote the reaction (solution method). Thereafter, the nonwoven fabric was taken out from the reaction solution, washed with water and methanol, and then dried to obtain a sugar-modified polypropylene nonwoven fabric in which glucosamine was bonded to a graft chain composed of glycidyl methacrylate. The reaction yield of glucosamine in the obtained sugar-modified polypropylene nonwoven fabric was 10%.

以上の実施例1〜4の糖修飾高分子素材の製造条件及び結果を表1に示す。   Table 1 shows the production conditions and results of the sugar-modified polymer materials of Examples 1 to 4 described above.

Figure 0006596766
Figure 0006596766

Claims (25)

高分子素材からなるシャーレ状、シート状又は繊維状の基材に、電子線を照射する放射線グラフト重合法によりラジカル重合性化合物をグラフト重合してグラフト化基材を得る工程と、前記グラフト化基材を、溶媒に糖化合物を溶解した糖化合物反応液に浸漬してグラフト化基材に糖化合物を付与した後、前記基材の両面にフィルムをラミネートし、加熱をし、グラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物を化学結合する工程と、を含む糖修飾高分子素材の製造方法。   A step of obtaining a grafted substrate by graft-polymerizing a radically polymerizable compound onto a petri dish-like, sheet-like or fibrous substrate made of a polymer material by a radiation graft polymerization method irradiating an electron beam; and the grafted group The material is immersed in a sugar compound reaction solution in which a sugar compound is dissolved in a solvent to give the sugar compound to the grafted substrate, and then a film is laminated on both surfaces of the substrate, heated, And a step of chemically bonding a sugar compound to the graft chain. 前記溶媒が第三級アミンを含有することを特徴とする請求項1に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to claim 1, wherein the solvent contains a tertiary amine. 前記溶媒が非プロトン性極性溶媒を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to claim 1 or 2, wherein the solvent contains an aprotic polar solvent. 前記溶媒中における糖化合物と第三級アミンのmol/Lの比〔糖化合物(mol/L)/第三級アミン(mol/L)〕が、0.1以上、1.5以下である請求項2又は3に
記載の糖修飾高分子素材の製造方法。
The ratio [sugar compound (mol / L) / tertiary amine (mol / L)] between the sugar compound and the tertiary amine in the solvent is 0.1 or more and 1.5 or less. Item 4. The method for producing a sugar-modified polymer material according to Item 2 or 3.
前記溶媒中において糖化合物を0.010mol/L以上、5.000mol/L以下含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 1 to 4, wherein a sugar compound is contained in the solvent in an amount of 0.010 mol / L or more and 5.000 mol / L or less. 前記溶媒中において第三級アミンを0.001mol/L以上、7.500mol/L以下含有する請求項2〜5のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。     The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 2 to 5, wherein the solvent contains a tertiary amine in an amount of 0.001 mol / L to 7.500 mol / L. 前記第三級アミンがN−メチルモルホリンである請求項2〜6のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 2 to 6, wherein the tertiary amine is N-methylmorpholine. 前記非プロトン性極性溶媒が、アセトニトリル、アセトン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド及びヘキサメチルホスホリックトリアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項3〜7のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The aprotic polar solvent is at least one selected from the group consisting of acetonitrile, acetone, diethyl ether, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and hexamethylphosphoric triamide. A method for producing the sugar-modified polymer material described in 1. 前記ラジカル重合性化合物を少なくとも2種類用いてグラフト重合してなる請求項1〜8のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 1 to 8, which is obtained by graft polymerization using at least two kinds of the radical polymerizable compounds. 前記ラジカル重合性化合物が、アクリル系モノマーである請求項1〜9のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 1 to 9, wherein the radical polymerizable compound is an acrylic monomer. 前記アクリル系モノマーが、アクリル酸、メタクリル酸及びメタクリル酸グリシジルからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項10に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to claim 10, wherein the acrylic monomer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and glycidyl methacrylate. 前記糖化合物を少なくとも2種類用いて化学結合してなる請求項1〜11のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 1 to 11, wherein the sugar-modified polymer material is chemically bonded using at least two kinds of the sugar compounds. 前記糖化合物が、単糖、二糖、オリゴ糖及び多糖からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜12のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to any one of claims 1 to 12, wherein the sugar compound is at least one selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides. 前記糖化合物が、アミノ糖である請求項13に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to claim 13, wherein the sugar compound is an amino sugar. 前記アミノ糖が、グルコサミン、マンノサミン及びガラクトサミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項14に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The method for producing a sugar-modified polymer material according to claim 14, wherein the amino sugar is at least one selected from the group consisting of glucosamine, mannosamine and galactosamine. 前記高分子素材が、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、ポリビニルアルコール及びセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜15のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材の製造方法。   The sugar-modified polymer material according to any one of claims 1 to 15, wherein the polymer material is at least one selected from the group consisting of polyolefin, polystyrene, polyester, polyamide, rayon, polyvinyl alcohol, and cellulose. Production method. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の製造方法により得られた糖修飾高分子素材を、導入口と導出口を有する容器に充填する工程、を含む細胞分離フィルターの製造方法。   A method for producing a cell separation filter comprising a step of filling a sugar-modified polymer material obtained by the production method according to any one of claims 1 to 16 into a container having an inlet and an outlet. 高分子素材からなるシャーレ状、シート状又は繊維状の基材にラジカル重合性化合物をグラフト重合したグラフト化基材のグラフト鎖に糖化合物が直接化学結合され、前記グラフト鎖がラジカル重合性化合物のみからなり、前記ラジカル重合性化合物が、アクリル酸、メタクリル酸及びメタクリル酸グリシジルからなる群から選ばれる少なくとも1種のアクリル系モノマーであり、前記糖化合物が、単糖、二糖及びオリゴ糖からなる群から選ばれる少なくとも1種である糖修飾高分子素材。
A sugar compound is directly chemically bonded to the graft chain of a grafted substrate obtained by graft-polymerizing a radically polymerizable compound on a petri dish, sheet or fiber substrate made of a polymer material, and the graft chain is only a radically polymerizable compound. consists, the radical polymerizable compound is at least one acrylic monomer selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and glycidyl methacrylate, wherein the sugar compound is a monosaccharide, disaccharide and oligosaccharide or al A sugar-modified polymer material that is at least one selected from the group consisting of:
前記グラフト鎖が少なくとも2種類のラジカル重合性化合物の共重合体からなる請求項18に記載の糖修飾高分子素材   The sugar-modified polymer material according to claim 18, wherein the graft chain is made of a copolymer of at least two kinds of radically polymerizable compounds. 前記グラフト鎖に少なくとも2種類の糖化合物が化学結合された請求項18又は19に記載の糖修飾高分子素材。   The sugar-modified polymer material according to claim 18 or 19, wherein at least two kinds of sugar compounds are chemically bonded to the graft chain. 前記糖化合物が、アミノ糖である請求項18〜20のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材。   The sugar-modified polymer material according to any one of claims 18 to 20, wherein the sugar compound is an amino sugar. 前記アミノ糖が、グルコサミン、マンノサミン及びガラクトサミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項21に記載の糖修飾高分子素材。   The sugar-modified polymer material according to claim 21, wherein the amino sugar is at least one selected from the group consisting of glucosamine, mannosamine and galactosamine. 前記高分子素材が、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、ポリビニルアルコール及びセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項18〜22のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材。   The sugar-modified polymer material according to any one of claims 18 to 22, wherein the polymer material is at least one selected from the group consisting of polyolefin, polystyrene, polyester, polyamide, rayon, polyvinyl alcohol, and cellulose. 請求項18〜23のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材からなる細胞分離材。   A cell separation material comprising the sugar-modified polymer material according to any one of claims 18 to 23. 請求項18〜23のいずれか1項に記載の糖修飾高分子素材を、導入口と導出口を有する容器に充填してなる細胞分離フィルター。
A cell separation filter formed by filling the sugar-modified polymer material according to any one of claims 18 to 23 into a container having an inlet and an outlet.
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