JP6606974B2 - Separating material and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、液体クロマトグラフィー用カラム充填材等として用いることのできる分離材、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a separation material that can be used as a column packing material for liquid chromatography, and a method for producing the same.

近年、分子識別能力を有する機能性高分子材料の創製に向けた研究が盛んに行われている。その開発手法のひとつとして「分子インプリント法」への注目が高まっている。分子インプリント法とは、分子識別のターゲット分子(鋳型分子)の存在下でモノマーを重合した後、鋳型分子を取り除くことで、その形状や性質といった情報を生成する架橋ポリマーの網目に記憶させるといった非常に簡便な手法である。分子インプリント法により得られた架橋ポリマーを含むインテリジェントゲルは、鋳型分子を選択的に吸着又は捕捉することが可能であり、高い選択性及び高感度な分離、センサー、及び触媒などへの応用が期待されている。   In recent years, research for creating functional polymer materials having molecular discrimination ability has been actively conducted. As one of the development methods, attention has been focused on the “molecular imprint method”. The molecular imprint method is a method in which a monomer is polymerized in the presence of a target molecule (template molecule) for molecular identification, and then the template molecule is removed to store information on the shape and properties of the crosslinked polymer network. This is a very simple method. Intelligent gels containing cross-linked polymers obtained by molecular imprinting can selectively adsorb or capture template molecules, and can be applied to highly selective and sensitive separations, sensors, and catalysts. Expected.

例えば、Derekらは、ターゲット分子としてボビンヘモグロビン(BHb)を用い、その存在下でポリアクリルアミドゲルを作製した(非特許文献1)。ここで、アクリレート系の窒素含有ポリマであるポリアクリルアミド(PAAm)は、水溶性であり安価で、容易に生成できる。ポリアクリルアミドは、魅力的な構造パラメータを有するように設計されているため、生体分子をインプリントする基板として適当であることが報告されている。得られたゲルからBHbを取り除くことで、ゲル内にBHbのインプリント空隙を有するゲルを作製し、これが他の構造類似体に比べBHbに対して高い選択性を示す。   For example, Derek et al. Produced polyacrylamide gel in the presence of bobbin hemoglobin (BHb) as a target molecule (Non-patent Document 1). Here, polyacrylamide (PAAm), which is an acrylate-based nitrogen-containing polymer, is water-soluble, inexpensive, and can be easily produced. Polyacrylamide has been reported to be suitable as a substrate for imprinting biomolecules because it is designed to have attractive structural parameters. By removing BHb from the obtained gel, a gel having an imprint void of BHb in the gel is produced, and this shows high selectivity for BHb compared to other structural analogs.

しかしながら、従来の分子インプリント法により得られるバルクゲルにおいて、インプリントの空隙が形成される場の形態を制御することは困難であった。3次元網目構造のゲル内部に形成されたインプリントの空隙で鋳型分子を捕捉するには、鋳型分子がゲルに接近するだけでなく、その内部に侵入することが必要である。鋳型分子が、タンパク質のようなある程度大きな分子量の高分子である場合、タンパク質をゲル内部へ侵入させることは容易ではない。   However, in the bulk gel obtained by the conventional molecular imprinting method, it has been difficult to control the form of the field where the imprint voids are formed. In order to capture the template molecule in the imprint void formed inside the gel having a three-dimensional network structure, it is necessary that the template molecule not only approaches the gel but also enters the inside thereof. When the template molecule is a polymer having a certain large molecular weight such as protein, it is not easy to allow the protein to enter the gel.

特許文献1は、多孔質無機微粒子の表面上に、タンパク質の分子形状鋳型を有するポリマーを設けた材料を開示している。   Patent Document 1 discloses a material in which a polymer having a protein molecular shape template is provided on the surface of porous inorganic fine particles.

Wangらは、ナノ多孔性アルミナの孔壁(内壁)にBHbを固定化し、次いでアクリルアミド(AAm)とメチレンビスアクリルアミド(MBAAm)の混合物で孔内を満たし、これらを重合した。その後、アルミナ膜を除去することで、最表面近傍のみにインプリントの空隙を有する細いチューブ状のポリマーを形成した(非特許文献2)。   Wang et al. Immobilized BHb on the pore wall (inner wall) of nanoporous alumina, and then filled the pores with a mixture of acrylamide (AAm) and methylenebisacrylamide (MBAAm) to polymerize them. Thereafter, by removing the alumina film, a thin tubular polymer having imprint voids only in the vicinity of the outermost surface was formed (Non-Patent Document 2).

特許文献2は、単分散ポリマー微粒子の表面にタンパク質を固定化した後、リビングラジカル重合を経て、表面に分子インプリント形状を有する粒子を合成している。   Patent Document 2 synthesizes particles having a molecular imprint shape on the surface through living radical polymerization after the protein is immobilized on the surface of the monodisperse polymer fine particles.

特許第3062745号公報Japanese Patent No. 30627745 特許第4558097号公報Japanese Patent No. 4558097

Derek et al., Anal. Chim. Acta, 542, 61−65 (2005)Derek et al. , Anal. Chim. Acta, 542, 61-65 (2005) Wang et al., Anal. Chem, 78, 317−320 (2006)Wang et al. , Anal. Chem, 78, 317-320 (2006)

分子インプリント技術を利用した従来の分離材は、タンパク質の標的分子の吸着量又は吸着選択性が不足する傾向があった。   Conventional separation materials using molecular imprint technology tend to lack the amount of protein target molecule adsorption or adsorption selectivity.

そこで、本発明は、標的分子を分離するために用いられる分離材に関して、標的分子の吸着量及び吸着選択性を更に向上させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to further improve the adsorption amount and adsorption selectivity of the target molecule with respect to the separation material used for separating the target molecule.

本発明の一側面は、架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子と、多孔質ポリマーの表面上に設けられた、インプリント用ポリマーを含み分子インプリント法による鋳型を形成している分子鋳型膜と、を有する分離材を提供する。   One aspect of the present invention is a porous polymer particle containing a cross-linked polymer, a molecular template film that is provided on the surface of the porous polymer and that contains a polymer for imprinting and forms a template by a molecular imprint method, A separating material is provided.

この分離材は、標的分子の吸着量及び吸着選択性の点で十分な性能を発揮することができる。   This separation material can exhibit sufficient performance in terms of the adsorption amount and adsorption selectivity of the target molecule.

分子鋳型膜が、多孔質ポリマー粒子の表面の少なくとも一部を覆う下地層と、下地層上に設けられた表層と、を有しており、表層によって鋳型が形成されていてもよい。   The molecular template film has an underlayer that covers at least a part of the surface of the porous polymer particles, and a surface layer provided on the underlayer, and the template may be formed by the surface layer.

インプリント用ポリマーがポリドーパミンを含んでいてもよい。ポリドーパミンが、ドーパミンに由来する構成単位とジヒドロキシフェニルアラニンに由来する構成単位とを有する変性ポリドーパミンを含んでいてもよい。   The imprinting polymer may contain polydopamine. The polydopamine may contain a modified polydopamine having a structural unit derived from dopamine and a structural unit derived from dihydroxyphenylalanine.

当該分離材の平均細孔径が0.1〜0.5μmであってもよい。当該分離材の粒径のC.V.値が5〜15%であってもよい。   The separation material may have an average pore diameter of 0.1 to 0.5 μm. C. of the particle size of the separation material. V. The value may be 5-15%.

多孔質ポリマー粒子の5%圧縮変形弾性率が100〜500MPaであってもよい。多孔質ポリマー粒子の比表面積が30m/g以上であってもよい。 The porous polymer particles may have a 5% compression deformation elastic modulus of 100 to 500 MPa. The specific surface area of the porous polymer particles may be 30 m 2 / g or more.

分子鋳型膜が、標的タンパク質と相互作用する鋳型を形成しており、当該分離材が、牛血清アルブミンに対して2〜10倍の選択性で前記標的タンパク質を吸着するものであってもよい。標的タンパク質の吸着量が、当該分離材1g当たり5mg以上であってもよい。   The molecular template membrane may form a template that interacts with the target protein, and the separation material may adsorb the target protein with a selectivity of 2 to 10 times with respect to bovine serum albumin. The adsorption amount of the target protein may be 5 mg or more per 1 g of the separation material.

本発明の別の側面は、架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子の表面上に、下地層用ポリマーを含む下地層を形成させる工程と、下地層に鋳型分子を吸着させる工程と、鋳型分子が吸着している下地層上に、表層用ポリマーを含む表層を形成させる工程と、鋳型分子を除去して、表層と下地層とを有し鋳型分子に由来する鋳型を形成している分子鋳型膜を形成させる工程と、を備える、分離材を製造する方法を提供する。   Another aspect of the present invention is a step of forming an underlayer containing a polymer for an underlayer on the surface of a porous polymer particle containing a crosslinked polymer, a step of adsorbing a template molecule to the underlayer, and an adsorbed template molecule Forming a surface layer containing a surface layer polymer on the underlying layer, and removing a template molecule to form a molecular template film having a surface layer and an underlying layer to form a template derived from the template molecule And a step of forming the separation material.

この方法によれば、標的分子の吸着量及び吸着選択性の点で十分な性能を発揮することができる、分離材を製造することができる。   According to this method, it is possible to produce a separation material that can exhibit sufficient performance in terms of the amount of target molecule adsorption and adsorption selectivity.

本発明によれば、分離材に関して、標的分子の吸着量及び吸着選択性の更なる向上を図ることができる。本発明の分離材は、高い耐久性を有することもできる。   According to the present invention, it is possible to further improve the adsorption amount and adsorption selectivity of the target molecule with respect to the separation material. The separating material of the present invention can also have high durability.

本発明に係る分離材は、例えば、液体クロマトグラフィー用カラム充填材として有用である。本発明の分離材は、カラム充填材として用いられたときに、通液速度、耐久性(取り扱い性)、タンパク質の非特異吸着性の低減等の点で優れた特性を発揮することができる。本発明の分離材をカラム充填材として用いることで、従来の精製工程設備を使用してタンパク質を効率的に精製することができる。   The separation material according to the present invention is useful, for example, as a column packing material for liquid chromatography. When used as a column packing material, the separation material of the present invention can exhibit excellent properties in terms of liquid flow rate, durability (handleability), reduction of non-specific protein adsorption, and the like. By using the separation material of the present invention as a column packing material, proteins can be efficiently purified using conventional purification process equipment.

本発明に係る分離材の場合、粒子の形態を容易に制御しながら、粒子の表面又はその近傍に容易に鋳型を形成することができる。この点は産業利用のために有利である。   In the case of the separating material according to the present invention, it is possible to easily form a mold on the surface of the particle or in the vicinity thereof, while easily controlling the form of the particle. This point is advantageous for industrial use.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
In this specification, the term “process” includes a process that is independent of other processes and includes the process if the purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from the other processes. It is.
In the present specification, the numerical ranges indicated by using “to” include numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
In this specification, the term “layer” refers to the case where the layer is formed only in a part of the region in addition to the case where the layer is formed over the entire region. Is also included.

一実施形態に係る分離材は、架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子と、多孔質ポリマーの表面上に設けられた、インプリント用ポリマーを含み分子インプリント法による鋳型を形成している分子鋳型膜と、を有する。   According to one embodiment, a separating material includes a porous polymer particle containing a cross-linked polymer, and a molecular template membrane that is provided on the surface of the porous polymer and includes a polymer for imprinting and forms a template by a molecular imprint method. And having.

(多孔質ポリマー粒子)
多孔質ポリマー粒子は、二重結合を二つ以上有する多官能モノマーを含むモノマー原料の架橋ポリマーを含み得る。モノマー原料のうち90質量%以上が多官能モノマーであってもよい。多孔質ポリマー粒子は、例えば、モノマー原料、多孔化剤及び水性媒体を含む乳化液中での懸濁重合により合成することができる。
(Porous polymer particles)
The porous polymer particles may include a monomer-based crosslinked polymer including a polyfunctional monomer having two or more double bonds. 90% by mass or more of the monomer raw material may be a polyfunctional monomer. The porous polymer particles can be synthesized, for example, by suspension polymerization in an emulsion containing a monomer raw material, a porous agent and an aqueous medium.

モノマー原料として用いられるモノマーは、特に限定されないが、スチレン及びスチレン誘導体等のビニルモノマーであってもよい。モノマー原料は、単官能性モノマーを含んでいてもよい。   Although the monomer used as a monomer raw material is not specifically limited, Vinyl monomers, such as styrene and a styrene derivative, may be sufficient. The monomer raw material may contain a monofunctional monomer.

多官能性モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルナフタレン、及びジビニルフェナントレン等のジビニル化合物が挙げられる。これらの多官能性モノマーは、単独で使用しても2種類以上を併用してもよい。これらのなかでも耐久性、耐酸、アルカリ性の観点より、ジビニルベンゼンを使用することが好ましい。   Examples of the polyfunctional monomer include divinyl compounds such as divinylbenzene, divinylbiphenyl, divinylnaphthalene, and divinylphenanthrene. These polyfunctional monomers may be used alone or in combination of two or more. Among these, divinylbenzene is preferably used from the viewpoints of durability, acid resistance, and alkalinity.

単官能性モノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン及びその誘導体が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも耐酸、耐アルカリ性を有するスチレンを使用することが好ましい。また、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、アルデヒド基等の官能基を有するスチレン誘導体も使用することができる。   Examples of the monofunctional monomer include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4- Dimethyl styrene, pn-butyl styrene, pt-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl Examples thereof include styrene such as styrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, and 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use styrene having acid resistance and alkali resistance. Moreover, the styrene derivative which has functional groups, such as a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, and an aldehyde group, can also be used.

多官能性モノマーは、多官能アクリルモノマーであってもよい。多官能アクリルモノマーとしては(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコール系ジ(メタ)アクリレート;ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート、ジアリルフタレート及びその異性体、トリアリルイソシアヌレート及びその誘導体が挙げられる。商業的に入手可能な多官能アクリルモノマーとしては、新中村化学工業(株)製のNKエステル(A−TMPT−6P0、A−TMPT−3E0、A−TMM−3LMN、A−GLYシリーズ、A−9300、AD−TMP、AD−TMP−4CL、ATM−4E、A−DPH)等が挙げられる。これらの単量体は、単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。   The polyfunctional monomer may be a polyfunctional acrylic monomer. As polyfunctional acrylic monomers, (poly) alkylene glycol di (meth) acrylates such as (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, and (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate ) Acrylate; neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethoxylated cyclohexane Dimethanol di (meth) acrylate, ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, propoxylated ethoxy Bisphenol A di (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane di (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethanetri (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane Examples include triacrylate, diallyl phthalate and its isomer, triallyl isocyanurate and its derivatives. Commercially available polyfunctional acrylic monomers include NK esters (A-TMPT-6P0, A-TMPT-3E0, A-TMM-3LMN, A-GLY series, A-manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 9300, AD-TMP, AD-TMP-4CL, ATM-4E, A-DPH) and the like. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

以上のモノマーと共重合可能な単官能モノマーとしてはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸エステル、(iii)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、(iv)N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、(v)フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、アクリル酸トリフルオロエチル、アクリル酸テトラフルオロプロピル等のフッ化アルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル、(vi)ブタジエン、イソプレン等の共役ジエンが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上組み合わせて用いられる。   Monofunctional monomers that can be copolymerized with the above monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and n-octyl acrylate. , Dodecyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, glycidyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-methacrylate (Meth) acrylic acid esters such as butyl, isobutyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate (Iii) vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate and vinyl butyrate; (iv) N-vinyl such as N-vinylpyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole and N-vinylpyrrolidone. Compound, (v) vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, trifluoroethyl acrylate, fluorinated alkyl group-containing (meth) acrylic acid ester such as tetrafluoropropyl acrylate, (vi) butadiene And conjugated dienes such as isoprene. These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

多孔化剤は、重合時に相分離を促し、粒子の多孔質化を促進する成分である。多孔化剤としては、脂肪族若しくは芳香族の炭化水素、エステル、ケトン、エーテル、及びアルコールが挙げられる。具体的には、多孔化剤は、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、オクタン、酢酸ブチル、フタル酸ジブチル、メチルエチルケトン、ジブチルエーテル、1−ヘキサノール、2−オクタノール、デカノール、ラウリルアルコール、及びシクロヘキサノール等から選ばれる少なくとも1種であってもよい。   The porosifying agent is a component that promotes phase separation at the time of polymerization and promotes the porous formation of particles. Porous agents include aliphatic or aromatic hydrocarbons, esters, ketones, ethers, and alcohols. Specifically, the porosifying agent is selected from toluene, xylene, cyclohexane, octane, butyl acetate, dibutyl phthalate, methyl ethyl ketone, dibutyl ether, 1-hexanol, 2-octanol, decanol, lauryl alcohol, and cyclohexanol. There may be at least one.

多孔化剤の量は、モノマー原料に対して0〜200質量%であってもよい。多孔化剤の量で粒子の空孔率をコントロールできる。多孔質剤の種類によって、孔の大きさ及び形状をコントロールすることができる。   The amount of the porosifying agent may be 0 to 200% by mass with respect to the monomer raw material. The porosity of the particles can be controlled by the amount of the porous agent. Depending on the type of the porous agent, the size and shape of the pores can be controlled.

溶媒として使用する水又は水性媒体を多孔化剤として機能させてもよい。この場合は、モノマー原料に油溶性界面活性剤を溶解させることで、モノマー原料が水を吸収させ、粒子を多孔質化させることが可能である。   Water or an aqueous medium used as a solvent may function as a porous agent. In this case, by dissolving the oil-soluble surfactant in the monomer raw material, the monomer raw material can absorb water and make the particles porous.

多孔化に使用される油溶性界面活性剤は、分岐C16〜C24脂肪酸、鎖状不飽和C16〜C22脂肪酸、又は鎖状飽和C12〜C14脂肪酸のソルビタンモノエステル(例えば、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノミリステート及びヤシ脂肪酸から誘導されるソルビタンモノエステル);分岐C16〜C24脂肪酸、鎖状不飽和C16〜C22脂肪酸又は鎖状飽和C12〜C14脂肪酸のジグリセロールモノエステル(例えば、ジグリセロールモノオレエート(例えば、C18:1脂肪酸のジグリセロールモノエステル)、ジグリセロールモノミリステート、ジグリセロールモノイソステアレート及びヤシ脂肪酸のジグリセロールモノエステル);分岐C16〜C24アルコール(例えば、ゲルベアルコール)、鎖状不飽和C16〜C22アルコール及び鎖状飽和C12〜C14アルコール(例えば、ヤシ脂肪アルコール)のジグリセロールモノ脂肪族エーテル;及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい油溶性界面活性剤としては、ソルビタンモノラウレート(例えば、SPAN(登録商標)20、好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、最も好ましくは約70%を超えるソルビタンモノラウレート)、ソルビタンモノオレエート(例えば、SPAN(登録商標)、好ましくは約40%、より好ましくは約50%、最も好ましくは約70%を超えるソルビタンモノオレエート)、ジグリセロールモノオレエート(例えば、約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、最も好ましくは約70%を超えるジグリセロールモノオレエート)、ジグリセロールモノイソステアレート(例えば、好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、最も好ましくは約70%を超えるジグリセロールモノイソステアレート)、ジグリセロールモノミリステート(好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、最も好ましくは約70%を超えるソルビタンモノミリステート)、ジグリセロールのココイル(例えば、ラウリル及びミリストイル)エーテル、及びこれらの混合物が挙げられる。   The oil-soluble surfactant used for the pore formation is a sorbitan monoester of a branched C16-C24 fatty acid, a chain unsaturated C16-C22 fatty acid, or a chain saturated C12-C14 fatty acid (for example, sorbitan monooleate, sorbitan mono Sorbitan monoesters derived from myristate and coconut fatty acids); diglycerol monoesters of branched C16-C24 fatty acids, chain unsaturated C16-C22 fatty acids or chain saturated C12-C14 fatty acids (eg, diglycerol monooleate ( (E.g., C18: 1 fatty acid diglycerol monoester), diglycerol monomyristate, diglycerol monoisostearate and coconut fatty acid diglycerol monoester); branched C16-C24 alcohols (e.g. Guerbet alcohol), unchained Saturated C16 C22 alcohol and chain saturated C12~C14 alcohols (e.g., coconut fatty alcohols) diglycerol mono-fatty ethers of; include and combinations thereof. Preferred oil-soluble surfactants include sorbitan monolaurate (eg, SPAN® 20, preferably greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, most preferably greater than about 70%. Laurate), sorbitan monooleate (eg, SPAN®, preferably greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, most preferably greater than about 70% sorbitan monooleate), diglycerol monooleate ( For example, greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, most preferably greater than about 70% diglycerol monooleate), diglycerol monoisostearate (eg, preferably greater than about 40%, more Preferably greater than about 50%, most preferably greater than about 70% diglycero Monoisostearate), diglycerol monomyristate (preferably more than about 40%, more preferably more than about 50%, most preferably more than about 70% sorbitan monomyristate), cocoyl of diglycerol (e.g. Lauryl and myristoyl) ethers, and mixtures thereof.

油溶性界面活性剤の量は、モノマー原料に対して5〜80質量%の範囲であることが好ましい。この量が5質量%以上の場合、水滴の安定性が良好となり、大きな単一孔の形成が抑制される傾向がある。この量が80質量%以下の場合、重合後に粒子形状が保持され易くなる傾向がある。   The amount of the oil-soluble surfactant is preferably in the range of 5 to 80% by mass with respect to the monomer raw material. When this amount is 5% by mass or more, the stability of the water droplets becomes good and the formation of large single holes tends to be suppressed. When this amount is 80% by mass or less, the particle shape tends to be easily retained after polymerization.

水性媒体としては、水、又は、水と水溶性溶媒(例えば、低級アルコール)との混合媒体が挙げられる。水性媒体には、界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系及び両性イオン系の界面活性剤のうち、いずれも用いることができる。   Examples of the aqueous medium include water or a mixed medium of water and a water-soluble solvent (for example, lower alcohol). The aqueous medium may contain a surfactant. As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic and zwitterionic surfactants can be used.

アニオン系界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸塩、アルケルニルコハク酸塩(ジカリウム塩)、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include fatty acid oils such as sodium oleate and castor oil potassium, alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and alkylnaphthalene sulfone. Acid salts, alkane sulfonates, dialkyl sulfosuccinates such as sodium dioctyl sulfosuccinate, alkenyl succinates (dipotassium salts), alkyl phosphate esters, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates Salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, and polyoxyethylene alkyl sulfate ester salts.

カチオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコールアルキルエーテル類、ポリエチレングリコールアルキルアリールエーテル類、ポリエチレングリコールエステル類、ポリエチレングリコールソルビタンエステル類、ポリアルキレングリコールアルキルアミン又はアミド類等の炭化水素系ノニオン界面活性剤、シリコンのポリエチレンオキサイド付加物類、ポリプロピレンオキサイド付加物類等のポリエーテル変性シリコン系ノニオン界面活性剤、パーフルオロアルキルグリコール類等のフッ素系ノニオン界面活性剤が挙げられる。   Nonionic surfactants include, for example, hydrocarbon nonionic surfactants such as polyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol alkyl aryl ethers, polyethylene glycol esters, polyethylene glycol sorbitan esters, polyalkylene glycol alkylamines, or amides. Agents, polyether-modified silicon-based nonionic surfactants such as polyethylene oxide adducts of silicon and polypropylene oxide adducts, and fluorine-based nonionic surfactants such as perfluoroalkyl glycols.

両性イオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の炭化水素界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤及び亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。   Examples of zwitterionic surfactants include hydrocarbon surfactants such as lauryl dimethylamine oxide, phosphate ester surfactants, and phosphite ester surfactants.

界面活性剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記界面活性剤の中でも、重合時の分散安定性の観点から、アニオン系界面活性剤が好ましい。   One surfactant may be used alone, or two or more surfactants may be used in combination. Among the above surfactants, an anionic surfactant is preferable from the viewpoint of dispersion stability during polymerization.

必要に応じて添加される重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物が挙げられる。重合開始剤の量は、モノマー原料100質量部に対して、0.1〜7.0質量部の範囲であってもよい。   Examples of the polymerization initiator added as necessary include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, orthochlorobenzoyl peroxide, orthomethoxybenzoyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, tert-butyl peroxide. Organic peroxides such as oxy-2-ethylhexanoate and di-tert-butyl peroxide; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). The amount of the polymerization initiator may be in the range of 0.1 to 7.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer raw material.

重合温度は、モノマー原料及び重合開始剤の種類に応じて、適宜選択することができる。重合温度は、25〜110℃が好ましく、50〜100℃がより好ましい。   The polymerization temperature can be appropriately selected according to the types of the monomer raw material and the polymerization initiator. The polymerization temperature is preferably 25 to 110 ° C, more preferably 50 to 100 ° C.

重合工程において、粒子の分散安定性を向上させるために、乳化液に高分子分散安定剤を添加してもよい。   In the polymerization step, a polymer dispersion stabilizer may be added to the emulsion in order to improve the dispersion stability of the particles.

高分子分散安定剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類(ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等)、ポリビニルピロリドンが挙げられ、トリポリリン酸ナトリウム等の無機系水溶性高分子化合物も併用することができる。これらのうち、ポリビニルアルコール又はポリビニルピロリドンが好ましい。高分子分散安定剤の量は、モノマー原料100質量部に対して1〜10質量部が好ましい。   Examples of the polymer dispersion stabilizer include polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, celluloses (hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, etc.), polyvinyl pyrrolidone, and inorganic water-soluble polymer compounds such as sodium tripolyphosphate. can do. Of these, polyvinyl alcohol or polyvinyl pyrrolidone is preferred. The amount of the polymer dispersion stabilizer is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer raw material.

モノマーが水性媒体中で単独で重合した粒子の発生を抑えるために、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤を用いてもよい。   Water-soluble polymerization inhibitors such as nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble vitamin Bs, citric acid, polyphenols, etc., in order to suppress the generation of particles in which monomers are polymerized alone in an aqueous medium May be used.

多孔質ポリマー粒子の平均粒径は、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下、更に好ましくは100μm以下である。また、多孔質ポリマー粒子の平均粒径は、好ましくは10μm以上、より好ましくは30μm以上であり、更に好ましくは50μm以上である。平均粒径が小さくなると、カラム充填後のカラム圧が増加する可能性がある。   The average particle diameter of the porous polymer particles is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, and still more preferably 100 μm or less. The average particle diameter of the porous polymer particles is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, and further preferably 50 μm or more. When the average particle size is reduced, the column pressure after column filling may increase.

多孔質ポリマー粒子及び/又は分離材の粒径のC.V.値は、通液性を向上させるためには5〜15%であることが好ましく、5〜10%であることがさらに好ましい。粒径のC.V.値を低減するために、マイクロプロセスサーバー(日立製作所)等の乳化装置により粒子を単分散化することが可能である。   C. of the particle size of the porous polymer particles and / or the separating material. V. The value is preferably 5 to 15% and more preferably 5 to 10% in order to improve liquid permeability. Particle size C.I. V. In order to reduce the value, it is possible to monodisperse the particles with an emulsifier such as a microprocess server (Hitachi).

多孔質ポリマー粒子及び/又は分離材の細孔容積は、粒子の真体積の30%以上70%以下であってもよい。多孔質ポリマー粒子及び/又は分離材の細孔の大部分の直径(又は平均細孔径)は、0.1μm〜0.5μmであってもよい。さらに好ましくは、細孔容積が40%以上70%以下で、細孔径が0.2μm以上0.5μm未満である。細孔がこれより小さい場合、細孔に入れない物質が増える傾向がある。細孔がこれより大きい場合、表面積が小さくなる傾向がある。これらは前出の細孔調整剤により調整可能である。   The pore volume of the porous polymer particles and / or the separating material may be 30% or more and 70% or less of the true volume of the particles. The diameter of most of the pores (or the average pore diameter) of the porous polymer particles and / or the separating material may be 0.1 μm to 0.5 μm. More preferably, the pore volume is 40% or more and 70% or less, and the pore diameter is 0.2 μm or more and less than 0.5 μm. If the pores are smaller than this, there is a tendency that the number of substances that cannot enter the pores increases. When the pore is larger than this, the surface area tends to be small. These can be adjusted by the above-mentioned pore regulator.

多孔質ポリマー粒子は、通常、約30m/g以上の比表面積を有する。実用性を鑑みると、多孔質ポリマー粒子の比表面積は、35m/g以上であることが望ましく、40m/g以上であることが更に望ましい。表面積が小さいと分離する物質の吸着量が少なくなる傾向がある。多孔質ポリマー粒子の比表面積の上限は、特に制限されないが、500m/g以下であってもよい。 The porous polymer particles usually have a specific surface area of about 30 m 2 / g or more. In view of practicality, the specific surface area of the porous polymer particles is preferably 35 m 2 / g or more, and more preferably 40 m 2 / g or more. If the surface area is small, the amount of adsorbed substances tends to decrease. The upper limit of the specific surface area of the porous polymer particles is not particularly limited, but may be 500 m 2 / g or less.

多孔質ポリマー粒子の5%圧縮変形弾性率は、100〜500MPaであってもよい。これにより、カラムに充填した際に変形しないため、カラム圧をより低くする効果が得られる。   The 5% compression deformation elastic modulus of the porous polymer particles may be 100 to 500 MPa. Thereby, since it does not deform | transform when it fills with a column, the effect which makes a column pressure lower is acquired.

粒子の平均細孔径、比表面積、及び細孔容積(又は空隙率)は、水銀圧入測定装置(オートポア:島津製作所)によって測定される値である。例えば、粒子の試料約0.05gを、標準5cc粉体用セル(ステム容積0.4cc)に採り、初期圧21kPa(約3psia、細孔直径約60μm 相当)の条件で、平均細孔径等を測定することができる。水銀パラメータは、装置の初期設定の水銀接触角130degrees、水銀表面張力485dynes/cmに設定される。細孔径0〜3μmの範囲に限定してそれぞれの値を算出する。   The average pore diameter, specific surface area, and pore volume (or porosity) of the particles are values measured by a mercury intrusion measuring device (Autopore: Shimadzu Corporation). For example, about 0.05 g of a particle sample is put in a standard 5 cc powder cell (stem volume 0.4 cc), and the average pore diameter and the like are determined under the conditions of an initial pressure of 21 kPa (about 3 psia, about 60 μm pore diameter). Can be measured. The mercury parameters are set to an initial mercury contact angle of 130 degrees and a mercury surface tension of 485 dynes / cm. Each value is calculated by limiting the pore diameter to a range of 0 to 3 μm.

(分子鋳型膜)
分子鋳型膜は、多孔質ポリマー粒子の表面上に設けられた、インプリント用ポリマーを含み分子インプリント法による鋳型を形成しているものである。
一実施形態に係る分子鋳型膜は、下地層用ポリマーを含む下地層(単に、下地層と称することがある)と、表層用ポリマーを含む表層(単に、表層と称することがある)とを有し、表層は下地層上に形成されている。すなわち、一実施形態に係る分子鋳型膜は、多孔質ポリマー粒子の表面の少なくとも一部を覆う下地層と、前記下地層上に設けられた表層と、を有しており、前記表層によって鋳型が形成されていてもよい。
下地層用ポリマーと表層用ポリマーは同じでも異なっていてもよく、本明細書ではこれらを「インプリント用ポリマー」と総称することがある。下地層と表層との組み合わせにより、分離材の最表面又はその近傍に、標的分子と相互作用する鋳型を形成することができる。これにより効率的な鋳型分子の捕捉を実現することができる。
下地層及び表層を有する分子鋳型膜は、例えば、架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子の表面上に下地層用ポリマーを含む下地層を形成させる工程と、下地層に鋳型分子を吸着させる工程と、鋳型分子が吸着している下地層上に、表層用ポリマーを含む表層を形成させる工程と、鋳型分子を除去して、表層と下地層とを有し鋳型分子に由来する鋳型を形成している分子鋳型膜を形成させる工程と、を有する方法により、形成することができる。
(Molecular template film)
The molecular template film includes a polymer for imprinting provided on the surface of porous polymer particles, and forms a template by a molecular imprinting method.
The molecular template film according to one embodiment has an underlayer containing a polymer for an underlayer (simply referred to as an underlayer) and a surface layer containing a polymer for a surface layer (sometimes simply referred to as a surface layer). The surface layer is formed on the base layer. That is, the molecular template film according to one embodiment has an underlayer that covers at least a part of the surface of the porous polymer particles, and a surface layer provided on the underlayer, and the template is formed by the surface layer. It may be formed.
The polymer for the underlayer and the polymer for the surface layer may be the same or different. In the present specification, these polymers may be collectively referred to as “imprinting polymer”. By combining the underlayer and the surface layer, a template that interacts with the target molecule can be formed on or near the outermost surface of the separating material. Thereby, efficient capture of the template molecule can be realized.
The molecular template film having an underlayer and a surface layer includes, for example, a step of forming an underlayer containing a polymer for an underlayer on the surface of porous polymer particles containing a crosslinked polymer, a step of adsorbing template molecules on the underlayer, A step of forming a surface layer containing a surface layer polymer on the underlayer on which the template molecule is adsorbed, and removing the template molecule to form a template derived from the template molecule having the surface layer and the underlayer. And forming a molecular template film.

インプリント用ポリマーは、ポリドーパミンを含んでいてもよい。また、ポリドーパミンは、ドーパミンに由来する構成単位とジヒドロキシフェニルアラニンに由来する構成単位とを有する変性ポリドーパミンを含んでいてもよい。
一実施形態に係る下地層として、ドーパミンの重合によりポリドーパミン膜を多孔質ポリマー粒子の表面上に形成させることができる。下地層(ここではポリドーパミン膜)は、細孔内の表面を含む多孔質ポリマー粒子の少なくとも一部を覆うように形成される。下地層は、多孔質ポリマー粒子の細孔の一部又は全部に侵入していてもよい。多孔質ポリマー粒子を下地層で覆うことにより、粒子内へのタンパク質の拡散性を向上することができる。また、吸着させるタンパク質と相互作用する物質をポリドーパミン膜に固定化することにより、タンパク質の吸着選択性が向上させることもできる。
The imprinting polymer may contain polydopamine. The polydopamine may contain a modified polydopamine having a structural unit derived from dopamine and a structural unit derived from dihydroxyphenylalanine.
As an underlayer according to an embodiment, a polydopamine film can be formed on the surface of the porous polymer particles by polymerization of dopamine. The underlayer (here, polydopamine film) is formed so as to cover at least a part of the porous polymer particles including the surface in the pores. The underlayer may penetrate some or all of the pores of the porous polymer particles. By covering the porous polymer particles with an underlayer, the diffusibility of the protein into the particles can be improved. Moreover, the protein adsorption selectivity can be improved by immobilizing a substance that interacts with the protein to be adsorbed on the polydopamine membrane.

ポリドーパミン膜は、例えば、多孔質ポリマー粒子の存在下で、ドーパミンを酸化重合する方法により形成することができる。ドーパミンの優れた接着性と自発的薄膜形成能力が、多孔質ポリマー粒子の表面上でのポリドーパミン膜を形成させることを可能にする。具体的には、ドーパミン水溶液(pH=8程度)に多孔質ポリマー粒子を浸漬させると、速やかにドーパミンの自己酸化重合が始まり、多孔質ポリマー粒子の表面に高分子化したドーパミンが堆積して薄膜を形成する。この薄膜(ポリドーパミン膜)は、多孔質ポリマー粒子の表面に安定に接着する。   The polydopamine film can be formed, for example, by a method of oxidative polymerization of dopamine in the presence of porous polymer particles. Dopamine's excellent adhesion and spontaneous thin film-forming ability make it possible to form a polydopamine film on the surface of the porous polymer particles. Specifically, when porous polymer particles are immersed in an aqueous solution of dopamine (pH = about 8), dopamine self-oxidation polymerization starts quickly, and polymerized dopamine is deposited on the surface of the porous polymer particles to form a thin film. Form. This thin film (polydopamine film) adheres stably to the surface of the porous polymer particles.

ドーパミン水溶液の濃度は、特に制限されないが、一般的には0.01〜0.1モル/リットル程度である。この濃度は、0.01〜0.05モル/リットルが好ましい。ドーパミン溶液のpHは、一般的には6.4〜10.8程度であり、最も好ましくは8.0〜8.5である。多孔質ポリマー粒子を浸漬した時のドーパミン水溶液の温度は、10〜50℃程度が好ましい。浸漬時間は、目的とするポリドーパミン膜の厚みにより様々であり、一般的には6〜48時間程度が好適である。ポリドーパミン膜の厚さは、10〜30nm程度が好ましい。   The concentration of the aqueous dopamine solution is not particularly limited, but is generally about 0.01 to 0.1 mol / liter. This concentration is preferably from 0.01 to 0.05 mol / liter. The pH of the dopamine solution is generally about 6.4 to 10.8, and most preferably 8.0 to 8.5. The temperature of the aqueous dopamine solution when the porous polymer particles are immersed is preferably about 10 to 50 ° C. The soaking time varies depending on the thickness of the target polydopamine film, and is generally about 6 to 48 hours. The thickness of the polydopamine film is preferably about 10 to 30 nm.

ドーパミン水溶液が、ジヒドロキシフェニルアラニンを含んでいてもよい。これにより、ドーパミンに由来する構成単位と、ジヒドロキシフェニルアラニンに由来する構成単位とを含む、変性ポリドーパミンを含有するポリドーパミン膜(下地層)を形成することができる。下地層がこの変性ポリドーパミンを含有することで、より一層高い吸着選択性が達成され得る。   The aqueous dopamine solution may contain dihydroxyphenylalanine. Thereby, the polydopamine film | membrane (underlayer) containing the modified polydopamine containing the structural unit derived from dopamine and the structural unit derived from dihydroxyphenylalanine can be formed. When the underlayer contains this modified polydopamine, even higher adsorption selectivity can be achieved.

下地層上に、以下のように表層を形成することで、タンパク質等の標的分子と相互作用する鋳型(分子鋳型)を作成することができる。多孔質ポリマー粒子の表面上に形成されたドーパミン膜に、鋳型分子(例えばタンパク質)を吸着させる。その後さらに、ドーパミンの重合を行うことにより、鋳型分子に由来する鋳型を形成しながら、表層としてのドーパミン膜が形成される。鋳型分子としてのタンパク質は、酵素、抗体等であってもよい。   By forming a surface layer on the underlayer as follows, a template (molecular template) that interacts with a target molecule such as a protein can be created. A template molecule (for example, protein) is adsorbed on a dopamine film formed on the surface of the porous polymer particle. Thereafter, by further polymerizing dopamine, a dopamine film as a surface layer is formed while forming a template derived from the template molecule. The protein as a template molecule may be an enzyme, an antibody, or the like.

標的分子の選択性を向上させるために、標的分子と相互作用する官能基を持つ物質を固定化することもできる。ここでいう相互作用とは、静電相互作用、酵素−基質間類似相互作用、酵素−阻害剤間相互作用、酵素−補酵素間相互作用など、標的分子と強い影響力を及ぼし合う作用を総称していう。   In order to improve the selectivity of the target molecule, a substance having a functional group that interacts with the target molecule can also be immobilized. The term “interaction” as used herein is a generic term for actions that exert a strong influence on the target molecule, such as electrostatic interactions, enzyme-substrate similar interactions, enzyme-inhibitor interactions, and enzyme-coenzyme interactions. Say it.

多孔質ポリマー粒子及び分子鋳型膜を有する粒子は、タンパク質等の標的分子の捕捉に好適な分離材である。例えば、タンパク質を含む混合溶液の中に本実施形態の分離材を添加し、鋳型にタンパク質を吸着させた後、分離材を塩濃度の高い水溶液中に添加すれば、分離材の粒子に吸着しているタンパク質を容易に脱離して、これを回収できる。   The porous polymer particles and the particles having the molecular template membrane are separation materials suitable for capturing target molecules such as proteins. For example, if the separation material of this embodiment is added to a mixed solution containing proteins, the protein is adsorbed on the template, and then the separation material is added to an aqueous solution having a high salt concentration, the adsorption material is adsorbed on the particles of the separation material. It can be easily detached and recovered.

本実施形態の分離材を用いて分離できる標的分子は、タンパク質等の生体高分子であってもよく、好ましくは水溶性の物質である。具体的には、標的分子は、血清アルブミン及び免疫グロブリンを含む血液タンパク質等のタンパク質、生体中に存在する酵素、バイオテクノロジーにより生産されるタンパク質生理活性物質、DNA、及び生理活性を有するペプチド等の生体高分子であることができる。標的分子の分子量は200万以下であってもよく、さらに好ましくは50万以下である。   The target molecule that can be separated using the separation material of the present embodiment may be a biopolymer such as a protein, and is preferably a water-soluble substance. Specifically, target molecules include proteins such as blood proteins including serum albumin and immunoglobulin, enzymes existing in the living body, protein bioactive substances produced by biotechnology, DNA, peptides having bioactivity, etc. It can be a biopolymer. The molecular weight of the target molecule may be 2 million or less, more preferably 500,000 or less.

分子鋳型膜が、標的分子としてのタンパク質(標的タンパク質)を吸着する鋳型を形成しており、分離材が、牛血清アルブミンに対して2〜10倍の選択性で標的タンパク質を吸着することが好ましい。本実施形態の分離材は、このような高い選択性を容易に達成することができる。   It is preferable that the molecular template membrane forms a template that adsorbs a protein (target protein) as a target molecule, and the separation material adsorbs the target protein with 2 to 10 times selectivity to bovine serum albumin. . The separation material of this embodiment can easily achieve such high selectivity.

分離材への標的タンパク質の吸着量は、分離材1g当たり5mg以上であることができる。本実施形態の分離材は、このような高い吸着量を容易に達成することができる。この吸着量は、分離材に吸着する標的タンパク質の、分離材1g当たりの質量の最大値である。吸着量の上限は、特に制限されないが、通常、分離材1g当たり200mg以下程度である。   The amount of target protein adsorbed on the separation material can be 5 mg or more per 1 g of the separation material. The separating material of this embodiment can easily achieve such a high adsorption amount. This adsorption amount is the maximum value of the mass of the target protein adsorbed on the separation material per 1 g of the separation material. The upper limit of the adsorption amount is not particularly limited, but is usually about 200 mg or less per 1 g of the separating material.

分離材の粒径は、通常、好ましくは10〜300μmである。分取用又は工業用のクロマトグラフィーでのカラム充填材として使用される場合、カラム内圧の極端な増加を避けるために、分離材の粒径は50〜100μmであることが好ましい。本実施形態の分離材の粒子は、カラムクロマトグラフィーのカラム充填材として使用した場合、使用する溶出液の性質に依らず、カラム内での体積変化が殆どないという、操作性における優れた効果を発揮することができる。   The particle size of the separating material is usually preferably 10 to 300 μm. When used as a column packing material in preparative or industrial chromatography, the particle size of the separation material is preferably 50 to 100 μm in order to avoid an extreme increase in the internal pressure of the column. The particles of the separation material of this embodiment, when used as a column packing material for column chromatography, have an excellent operability effect that there is almost no volume change in the column, regardless of the properties of the eluate used. It can be demonstrated.

多孔質ポリマー粒子、又は分離材の平均粒径及び粒径のC.V.値は、以下の測定法により求めることができる。
1)粒子を、超音波分散装置を使用して水(界面活性剤等の分散剤を含む)に分散させ、1質量%の粒子を含む分散液を調製する。
2)粒度分布計(シスメックスフロー、シスメックス製)を用いて、上記分散液中の粒子約1万個の画像により平均粒径と粒径のC.V.値を測定する。
C. of average particle diameter and particle diameter of porous polymer particles or separation material V. The value can be determined by the following measurement method.
1) Disperse the particles in water (including a dispersant such as a surfactant) using an ultrasonic dispersion device to prepare a dispersion containing 1% by mass of particles.
2) Using a particle size distribution meter (Sysmex Flow, manufactured by Sysmex), C.I. V. Measure the value.

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
<多孔質ポリマー粒子の合成>
500mLの三口フラスコ中で、純度96%のジビニルベンゼン(純度96%)14g、オクタノール5g、スパン80(界面活性剤)3g、及び過酸化ベンゾイル0.64gを、ポリビニルアルコール水溶液(濃度0.5質量%)に加え、マイクロプロセスサーバーを使用して乳化した。得られた乳化液を別のフラスコに移し、80℃のウォーターバスで加熱しながら、攪拌機を用いて約8時間撹拌し、ポリマー粒子を生成させた。ポリマー粒子をろ過により回収し、アセトンで洗浄して、多孔質ポリマー粒子を得た。また、多孔質ポリマー粒子の5%圧縮変形弾性率を微小圧縮試験機を用いて測定した。
Example 1
<Synthesis of porous polymer particles>
In a 500 mL three-necked flask, 14 g of divinylbenzene having a purity of 96% (purity 96%), 5 g of octanol, 3 g of span 80 (surfactant), and 0.64 g of benzoyl peroxide were added to an aqueous polyvinyl alcohol solution (concentration 0.5 mass). %) And emulsification using a microprocess server. The obtained emulsified liquid was transferred to another flask and stirred for about 8 hours using a stirrer while heating in an 80 ° C. water bath to produce polymer particles. The polymer particles were collected by filtration and washed with acetone to obtain porous polymer particles. Further, the 5% compression deformation modulus of the porous polymer particles was measured using a micro compression tester.

<分子鋳型膜の形成>
ポリドーパミンによるコーティング(下地層の形成)
得られた多孔質ポリマー粒子1gを、リン酸緩衝液でpHを8.5に調整したドーパミン塩酸塩水溶液50g(濃度2mg/g)に浸漬し、24時間、室温にて水溶液を攪拌した。その後、水溶液から回収した粒子の表面をXPS測定により分析した。粒子表面に窒素原子を確認できたことから、ポリドーパミン膜が粒子表面上に形成されていることが確認された。
<Formation of molecular template film>
Coating with polydopamine (formation of underlayer)
1 g of the obtained porous polymer particles were immersed in 50 g (concentration 2 mg / g) of an aqueous dopamine hydrochloride adjusted to pH 8.5 with a phosphate buffer, and the aqueous solution was stirred at room temperature for 24 hours. Thereafter, the surfaces of the particles recovered from the aqueous solution were analyzed by XPS measurement. Since nitrogen atoms could be confirmed on the particle surface, it was confirmed that a polydopamine film was formed on the particle surface.

<タンパク質鋳型の形成(表層の形成)>
ポリドーパミン膜を有する粒子1gを、グルコース−6−リン酸脱水素酵素(G−6−PDH)を10mg/mL含有する5mLグリシルグリシン水溶液(0.1mol/L,pH8.5)に投入し、12時間かけてG−6−PDHをポリドーパミン膜に吸着させた。その後、再度、上記条件にてポリドーパミン膜を形成することで、G−6−PDHに対応する鋳型を形成させた。NaCl 0.1M水溶液に粒子を浸漬して、鋳型のタンパク質(G−6−PDH)を脱離させた。その後、水溶液から回収した粒子を水で洗浄して、G−6−PDHに対応する鋳型含む分子鋳型膜(ポリドーパミン膜)を有する分離材の粒子を得た。
<Formation of protein template (formation of surface layer)>
1 g of particles having a polydopamine membrane was put into a 5 mL glycylglycine aqueous solution (0.1 mol / L, pH 8.5) containing 10 mg / mL glucose-6-phosphate dehydrogenase (G-6-PDH). , G-6-PDH was adsorbed on the polydopamine membrane over 12 hours. Then, a template corresponding to G-6-PDH was formed again by forming a polydopamine film under the above conditions. Particles were immersed in NaCl 0.1M aqueous solution to desorb the template protein (G-6-PDH). Thereafter, the particles recovered from the aqueous solution were washed with water to obtain separation material particles having a molecular template membrane (polydopamine membrane) containing a template corresponding to G-6-PDH.

得られた分離材の粒径をフロー型粒径測定装置で測定し、平均粒径及び粒径のC.V.値を算出した。また、分離材の平均細孔径を水銀圧入法で測定した。   The particle size of the obtained separation material was measured with a flow-type particle size measuring device, and the average particle size and particle size C.I. V. The value was calculated. Further, the average pore diameter of the separating material was measured by a mercury intrusion method.

(実施例2)
オクタノールの量を2gに、スパン80の量を5gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、G−6−PDHに対応する鋳型を含む分子鋳型膜(ポリドーパミン膜)を有する分離材の粒子を得た。ジビニルベンゼンの量は14gから変更しなかった。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
(Example 2)
A separation material having a molecular template membrane (polydopamine membrane) containing a template corresponding to G-6-PDH in the same manner as in Example 1 except that the amount of octanol was changed to 2 g and the amount of span 80 was changed to 5 g. Obtained particles. The amount of divinylbenzene was not changed from 14 g. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(実施例3)
スパン80の量を7gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、G−6−PDHに対応する鋳型を含む分子鋳型膜(ポリドーパミン膜)を有する分離材の粒子を得た。ジビニルベンゼンの量の14g、及びオクタノールの量の5gは実施例1から変更しなかった。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
(Example 3)
Separation material particles having a molecular template membrane (polydopamine membrane) containing a template corresponding to G-6-PDH were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of span 80 was changed to 7 g. The amount of divinylbenzene, 14 g, and the amount of octanol, 5 g, were unchanged from Example 1. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(実施例4)
リン酸緩衝液でpHを8.5に調整したドーパミン塩酸塩水溶液25g(濃度1mg/g)と、ジヒドロキシフェニルアラニン水溶液25g(濃度1mg/g)とを混合して、ポリドーパミン膜形成用の溶液を準備した。この溶液に、実施例1と同様にして得た多孔質ポリマー粒子を浸漬し、24時間、室温にて水溶液を攪拌した。その後、水溶液から、ジヒドロキシフェニルアラニンを共重合体成分として含むポリドーパミン膜を有するポリマー粒子を回収した。得られたポリマー粒子の表面上に、実施例1と同様にして、G−6−PDHに対応する鋳型を含む分子鋳型膜(ポリドーパミン膜)を有する分離材の粒子を得た。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
Example 4
A solution for forming a polydopamine film was prepared by mixing 25 g of a dopamine hydrochloride aqueous solution (concentration 1 mg / g) adjusted to pH 8.5 with a phosphate buffer and 25 g of a dihydroxyphenylalanine aqueous solution (concentration 1 mg / g). Got ready. Porous polymer particles obtained in the same manner as in Example 1 were immersed in this solution, and the aqueous solution was stirred at room temperature for 24 hours. Thereafter, polymer particles having a polydopamine film containing dihydroxyphenylalanine as a copolymer component were recovered from the aqueous solution. On the surface of the obtained polymer particles, separation material particles having a molecular template membrane (polydopamine membrane) containing a template corresponding to G-6-PDH were obtained in the same manner as in Example 1. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(実施例5)
モノマーをジビニルベンゼンからエチレングリコールジメタクリレート14gに変更し、スパン80の量を5gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、G−6−PDHに対応する鋳型を含む分子鋳型膜(ポリドーパミン膜)を有する分離材の粒子を得た。オクタノールの量は5gから変更しなかった。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
(Example 5)
In the same manner as in Example 1 except that the monomer was changed from divinylbenzene to 14 g of ethylene glycol dimethacrylate and the amount of span 80 was changed to 5 g, a molecular template film containing a template corresponding to G-6-PDH (poly Separation material particles having a dopamine membrane) were obtained. The amount of octanol was not changed from 5 g. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(比較例1)
モノマーをジビニルベンゼンからエチレングリコールジメタクリレート5g、及びグリシジルメタクリレート9gに変更し、スパン80の量を5gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、多孔質ポリマー粒子を得た。オクタノールの量は5gから変更しなかった。得られた多孔質ポリマー粒子10g、水80g、及びジエチルアミン20gをフラスコに入れ、50℃で3時間反応させて、粒子表面にアミノ基を導入した。得られたポリマー粒子におけるアミノ基の量は、粒子の質量を基準として3.2mmol/gであった。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
(Comparative Example 1)
Porous polymer particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer was changed from divinylbenzene to 5 g of ethylene glycol dimethacrylate and 9 g of glycidyl methacrylate, and the amount of span 80 was changed to 5 g. The amount of octanol was not changed from 5 g. 10 g of the obtained porous polymer particles, 80 g of water, and 20 g of diethylamine were placed in a flask and reacted at 50 ° C. for 3 hours to introduce amino groups on the particle surfaces. The amount of amino groups in the polymer particles obtained was 3.2 mmol / g based on the mass of the particles. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(比較例2)
モノマーとしてのアクリルアミド9g及びメチレンビスアクリルアミド1gと、酵素(G−6−PDH)150mgを20mLのリン酸緩衝液(pH6.3)に加えた。得られた溶液を、エチルセルロースのトルエン溶液(濃度0.2質量%)に添加した。窒素置換を15分行った後、過硫酸カリウム0.1g、及び亜硫酸水素ナトリウム0.05gを含む水溶液10mLを滴下し、25℃で3時間かけて、モノマーを重合させた。
(Comparative Example 2)
9 g of acrylamide as a monomer and 1 g of methylenebisacrylamide and 150 mg of enzyme (G-6-PDH) were added to 20 mL of phosphate buffer (pH 6.3). The obtained solution was added to a toluene solution of ethyl cellulose (concentration 0.2% by mass). After performing nitrogen substitution for 15 minutes, 10 mL of an aqueous solution containing 0.1 g of potassium persulfate and 0.05 g of sodium hydrogen sulfite was dropped, and the monomer was polymerized at 25 ° C. over 3 hours.

重合後、生成した粒子を10体積%の酢酸水溶液(ドデシル硫酸ナトリウム10wt%含有)で洗浄し、鋳型分子としての酵素を除去した。粒子を水で洗浄後、比較例2の分離材として使用した。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。   After polymerization, the produced particles were washed with a 10% by volume aqueous acetic acid solution (containing 10 wt% sodium dodecyl sulfate) to remove the enzyme as a template molecule. The particles were washed with water and then used as a separation material in Comparative Example 2. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(比較例3)
カラム充填剤用の粒子であるリクロソルブ(登録商標)RP−18(粒子径10μm、Merck製)に、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで二重結合を付与した。この粒子10gを、酵素(G−6−PDH)180mgと、モノマーとしてのアクリル酸2.5mL、アクリルアミド2.3g、ジヒドロキシエチレンビスアクリルアミド1.2g、及びメチレンビスアクリルアミド1.2gとを含む12mMのリン酸緩衝液水溶液300mLに添加して、溶液を攪拌した。そこに、過硫酸アンモニウム0.6gを含む水溶液1.5g、及び1.2gのテトラメチレンジアミンを添加し、6時間かけてモノマーを重合させた。重合後、粒子を比較例2と同様に洗浄し、鋳型分子を除去した。その後、粒子を水で洗浄して、比較例3の分離材として使用した。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
(Comparative Example 3)
Double bonds were imparted to Liclosolve (registered trademark) RP-18 (particle diameter: 10 μm, manufactured by Merck), which is a particle for a column filler, with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. 10 g of this particle is 12 mM containing 180 mg of enzyme (G-6-PDH), 2.5 mL of acrylic acid as a monomer, 2.3 g of acrylamide, 1.2 g of dihydroxyethylenebisacrylamide, and 1.2 g of methylenebisacrylamide. The solution was stirred by adding to 300 mL of an aqueous phosphate buffer solution. Thereto were added 1.5 g of an aqueous solution containing 0.6 g of ammonium persulfate and 1.2 g of tetramethylenediamine, and the monomer was polymerized over 6 hours. After polymerization, the particles were washed as in Comparative Example 2 to remove the template molecules. Thereafter, the particles were washed with water and used as a separation material of Comparative Example 3. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

(比較例4)
15mgの酵素(G−6−PDH)を溶解させた15mLのリン酸緩衝液50mMに、250mgのマクロポーラスシリカ(Lichrospher Si1000)を加え、溶液を3時間攪拌して、酵素をマイクロポーラスシリカに吸着させた。その後、マイクロポーラスシリカをろ過により取り出して洗浄して、吸着していない酵素を分離した。マイクロポーラスに50mgの酵素が吸着された。得られた粒子を10mLのトリス緩衝液(10mM、pH8)に添加した。そこに20mgのドーパミンを添加し、溶液を24時間攪拌した。その後、0.5MのNaCl水溶液を用いて、鋳型として使用した酵素を脱離させ、粒子を水で洗浄して、これを比較例4の分離材として使用した。得られた粒子の平均粒径、粒径のC.V.値、及び平均細孔径を測定した。
(Comparative Example 4)
To 15 mM phosphate buffer (50 mM) in which 15 mg of enzyme (G-6-PDH) is dissolved, 250 mg of macroporous silica (Lichlorosphere Si1000) is added, and the solution is stirred for 3 hours to adsorb the enzyme to microporous silica. I let you. Thereafter, the microporous silica was removed by filtration and washed to separate the unadsorbed enzyme. 50 mg of the enzyme was adsorbed on the microporous. The resulting particles were added to 10 mL Tris buffer (10 mM, pH 8). Thereto 20 mg of dopamine was added and the solution was stirred for 24 hours. Thereafter, an enzyme used as a template was desorbed using a 0.5 M NaCl aqueous solution, and the particles were washed with water, and this was used as a separation material of Comparative Example 4. The average particle size and C.I. V. Values and average pore diameters were measured.

表1に、実施例及び比較例の各粒子の平均粒径及び粒径のC.V.値を示す。   Table 1 shows the average particle size and particle size of each of the examples and comparative examples. V. Indicates the value.

Figure 0006606974
Figure 0006606974

タンパク質の吸着能評価
BSA及び酵素(G−6−PDH)をそれぞれ濃度10mg/mLで含有し、グリシルグリシンを濃度0.1mol/Lで含有する酵素溶液5mL(pH8.5)を調製した。0.1Mのグリシルグリシン緩衝溶液10ml、MgCl228mg、グルコース−6−リン酸2ナトリウム18mg、及びNADP40mgを混合して、標準溶液を調製した。この標準溶液に酵素溶液を投入し、分光光度計で340nmのピークを1分ごとに追跡して、NADPの還元反応速度を測定した。
Evaluation of protein adsorption capacity 5 mL (pH 8.5) of an enzyme solution containing BSA and enzyme (G-6-PDH) at a concentration of 10 mg / mL and glycylglycine at a concentration of 0.1 mol / L was prepared. A standard solution was prepared by mixing 10 ml of 0.1 M glycylglycine buffer solution, 228 mg of MgCl 2 , 18 mg of glucose-6-phosphate disodium, and 40 mg of NADP + . The enzyme solution was put into this standard solution, and a peak at 340 nm was traced every minute with a spectrophotometer to measure the reduction reaction rate of NADP + .

実施例又は比較例の粒子0.5gを酵素溶液に投入し、30分間攪拌して、BSAと酵素を粒子に吸着させた。その後、酵素溶液を標準溶液に投入し、分光光度計で340nmのピークを1分ごとに追跡して、NADPの還元反応速度を測定した。測定された還元反応速度を、標準溶液における還元反応速度と比較することで、粒子への酵素の吸着量を求めた。また、280nmの吸光度に基づいて、粒子へのBSAの吸着量を測定した。酵素とBSAの吸着量から、吸着選択性(酵素吸着量/BSA吸着量)を算出した。各粒子の吸着能に関して、酵素の吸着量の合計が15mg/粒子g以上である場合を○、15mg/粒子g以下である場合を×と判定した。 The particles of Example or Comparative Example (0.5 g) were added to the enzyme solution and stirred for 30 minutes to adsorb BSA and the enzyme to the particles. Thereafter, the enzyme solution was put into a standard solution, and a peak at 340 nm was traced every minute with a spectrophotometer to measure the reduction reaction rate of NADP + . The amount of enzyme adsorbed onto the particles was determined by comparing the measured reduction reaction rate with the reduction reaction rate in the standard solution. Further, the amount of BSA adsorbed on the particles was measured based on the absorbance at 280 nm. The adsorption selectivity (enzyme adsorption amount / BSA adsorption amount) was calculated from the enzyme and BSA adsorption amounts. Regarding the adsorption capacity of each particle, the case where the total amount of adsorbed enzyme was 15 mg / particle g or more was judged as ◯, and the case where it was 15 mg / particle g or less was judged as x.

振とう試験
実施例又は比較例の粒子1gを、10gの水中に分散させた。得られた分散液を20mLサンプル管に投入し、振とう機で6時間、振とうさせた。振とう後、サンプル管を10分間静置してから、上澄みの濁度を測定した。振とうに対する粒子の耐性に関して、水の透過度が3%以上であった場合を×、3%以内であった場合を○と判定した。
Shaking test 1 g of the particles of the examples or comparative examples were dispersed in 10 g of water. The obtained dispersion was put into a 20 mL sample tube and shaken with a shaker for 6 hours. After shaking, the sample tube was allowed to stand for 10 minutes, and then the turbidity of the supernatant was measured. Regarding the resistance of the particles to shaking, the case where the water permeability was 3% or more was judged as ◯ when the water permeability was within 3%.

カラム圧評価
実施例又は比較例の粒子をメタノールと混合してスラリーを調製した(粒子濃度30質量%)。このスラリーを、φ7.8×300mmのステンレスカラムに15分かけて充填した。800cm/hの流速で水をカラムに流しながら、カラム圧の初期値を測定した。次いで、3000cm/hに流速を上昇させ、1時間、水を通液させた。その後、流速を800cm/hに下げて、カラム圧を測定した。カラム圧が初期値(3000cm/hに流速を上げる前)より10%以上向上した場合を×、10%以内である場合を○とした。
Column pressure evaluation The particles of the examples or comparative examples were mixed with methanol to prepare a slurry (particle concentration 30% by mass). This slurry was packed in a stainless steel column of φ7.8 × 300 mm over 15 minutes. The initial value of the column pressure was measured while flowing water through the column at a flow rate of 800 cm / h. Next, the flow rate was increased to 3000 cm / h, and water was allowed to flow for 1 hour. Thereafter, the flow rate was lowered to 800 cm / h, and the column pressure was measured. The case where the column pressure was improved by 10% or more from the initial value (before increasing the flow rate to 3000 cm / h) was evaluated as x when the column pressure was within 10%.

Figure 0006606974
Figure 0006606974

表2の結果から分かる通り、多孔質ポリマー粒子の表面上に、ポリドーパミンによる分子鋳型膜を形成することにより、標的タンパク質を高い選択性で吸着できることが分かった。また、高流速においてもカラム圧が変動しないことが分かった。さらに、多孔質ポリマ粒子の表面上に分子鋳型膜を形成することにより、振とう試験で破壊しない粒子が得られた。以上の結果より、本発明の粒子はカラム充填剤等の分離材として非常に有用であることが分かった。   As can be seen from the results in Table 2, it was found that the target protein can be adsorbed with high selectivity by forming a molecular template membrane with polydopamine on the surface of the porous polymer particles. It was also found that the column pressure did not fluctuate even at high flow rates. Furthermore, by forming a molecular template film on the surface of the porous polymer particles, particles that did not break in the shaking test were obtained. From the above results, it was found that the particles of the present invention are very useful as a separating material such as a column filler.

Claims (11)

架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子と、
前記多孔質ポリマー粒子の表面上に設けられた、インプリント用ポリマーを含み分子インプリント法による鋳型を形成している分子鋳型膜と、
を有し、
前記分子鋳型膜が、前記多孔質ポリマー粒子の表面の少なくとも一部を覆う下地層と、前記下地層上に設けられた表層と、を有しており、前記表層によって前記鋳型が形成されている、分離材。
Porous polymer particles comprising a crosslinked polymer;
A molecular template film that is provided on the surface of the porous polymer particles and includes a polymer for imprinting and forms a template by a molecular imprinting method;
Have a,
The molecular template film has an underlayer that covers at least a part of the surface of the porous polymer particle, and a surface layer provided on the underlayer, and the template is formed by the surface layer. , Separation material.
前記インプリント用ポリマーがポリドーパミンを含む、請求項1に記載の分離材。 The separation material according to claim 1, wherein the imprinting polymer contains polydopamine. 前記ポリドーパミンが、ドーパミンに由来する構成単位とジヒドロキシフェニルアラニンに由来する構成単位とを有する変性ポリドーパミンを含む、請求項に記載の分離材。 The separation material according to claim 2 , wherein the polydopamine includes a modified polydopamine having a structural unit derived from dopamine and a structural unit derived from dihydroxyphenylalanine. 架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子と、Porous polymer particles comprising a crosslinked polymer;
前記多孔質ポリマー粒子の表面上に設けられた、インプリント用ポリマーを含み分子インプリント法による鋳型を形成している分子鋳型膜と、A molecular template film that is provided on the surface of the porous polymer particles and includes a polymer for imprinting and forms a template by a molecular imprinting method;
を有し、Have
前記インプリント用ポリマーがポリドーパミンを含み、前記ポリドーパミンが、ドーパミンに由来する構成単位とジヒドロキシフェニルアラニンに由来する構成単位とを有する変性ポリドーパミンを含む、分離材。  The separation material, wherein the imprinting polymer includes polydopamine, and the polydopamine includes a modified polydopamine having a structural unit derived from dopamine and a structural unit derived from dihydroxyphenylalanine.
当該分離材の平均細孔径が0.1〜0.5μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の分離材。   The separation material according to any one of claims 1 to 4, wherein the average pore diameter of the separation material is 0.1 to 0.5 µm. 前記多孔質ポリマー粒子の5%圧縮変形弾性率が100〜500MPaである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の分離材。   The separation material according to any one of claims 1 to 5, wherein the porous polymer particles have a 5% compressive deformation elastic modulus of 100 to 500 MPa. 前記多孔質ポリマー粒子の比表面積が30m/g以上である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の分離材。 The separation material according to any one of claims 1 to 6, wherein the specific surface area of the porous polymer particles is 30 m 2 / g or more. 当該分離材の粒径のC.V.値が5〜15%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の分離材。   C. of the particle size of the separation material. V. The separating material according to any one of claims 1 to 7, wherein the value is 5 to 15%. 前記分子鋳型膜が、標的タンパク質と相互作用する鋳型を形成しており、
当該分離材が、牛血清アルブミンに対して2〜10倍の選択性で前記標的タンパク質を吸着する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の分離材。
The molecular template membrane forms a template that interacts with the target protein,
The separation material according to any one of claims 1 to 8, wherein the separation material adsorbs the target protein with a selectivity of 2 to 10 times with respect to bovine serum albumin.
前記標的タンパク質の吸着量が、当該分離材1g当たり5mg以上である、請求項9に記載の分離材。   The separation material according to claim 9, wherein an adsorption amount of the target protein is 5 mg or more per 1 g of the separation material. 架橋ポリマーを含む多孔質ポリマー粒子の表面上に、下地層用ポリマーを含む下地層を形成させる工程と、
前記下地層に鋳型分子を吸着させる工程と、
前記鋳型分子が吸着している前記下地層上に、表層用ポリマーを含む表層を形成させる工程と、
前記鋳型分子を除去して、前記表層と前記下地層とを有し前記鋳型分子に由来する鋳型を形成している分子鋳型膜を形成させる工程と、
を備える、分離材を製造する方法。
Forming a base layer containing the polymer for the base layer on the surface of the porous polymer particles containing the crosslinked polymer;
Adsorbing template molecules to the underlayer;
Forming a surface layer containing a surface layer polymer on the underlayer on which the template molecule is adsorbed;
Removing the template molecule to form a molecular template film having the surface layer and the base layer to form a template derived from the template molecule;
A method for producing a separating material.
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