JPH11315150A - Functional cast film produced by molecular imprinting and its production - Google Patents
Functional cast film produced by molecular imprinting and its productionInfo
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- JPH11315150A JPH11315150A JP14062098A JP14062098A JPH11315150A JP H11315150 A JPH11315150 A JP H11315150A JP 14062098 A JP14062098 A JP 14062098A JP 14062098 A JP14062098 A JP 14062098A JP H11315150 A JPH11315150 A JP H11315150A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、機能性フィルム
(膜)の技術分野に属し、特に、分子インプリント法を
利用する新しい機能性キャストフィルムとその製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of functional films (membranes), and more particularly to a new functional cast film utilizing a molecular imprinting method and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】分子インプリント法は、分子(または原
子)を鋳型として使用して、マトリックス内に該分子ま
たは原子を識別し得る認識部位(サイト)を形成する分
子設計法である。より詳細には、分子インプリント法
は、特定の空間的配置を有する分子または原子(ゲス
ト)をマトリックス内の結合部位に結合させた後、該ゲ
ストを除去することによりそのゲストに相応する空間か
ら成る認識サイトを形成、固定化し、この認識サイト
が、鋳型として使用したゲスト分子もしくは原子または
それらの類似物質を認識し得るようにした機能性素材を
調製するものであり、困難な合成化学の技術を必要とせ
ずに、各種のセンサー、クロマトグラフィー用材料、分
離材、触媒、人工抗体等を製造することのできる新しい
手法として注目されている。2. Description of the Related Art The molecular imprint method is a molecular design method in which a molecule (or atom) is used as a template to form a recognition site (site) capable of identifying the molecule or atom in a matrix. More specifically, molecular imprinting involves binding a molecule or atom (guest) having a particular spatial arrangement to a binding site in a matrix and then removing the guest from the space corresponding to that guest. To form a functional material that forms and immobilizes a recognition site consisting of a guest molecule or an atom or a similar substance used as a template. It is attracting attention as a new method that can produce various sensors, materials for chromatography, separation materials, catalysts, artificial antibodies, and the like without the necessity of.
【0003】ここで、これまでの分子インプリント法で
は、一般に、鋳型分子または原子(ゲスト)の存在下に
機能性モノマーを重合させ、ゲスト(分子または原子)
の認識サイトを形成していた。この手法の問題点とし
て、モノマーの重合によりポリマーを生成させながら所
期の認識サイトを形成させなければならないので一般に
製造が難しいこと、また、得られたポリマーの表面に形
成されたサイトしかゲスト分子または原子の可逆的な着
脱に関与しないのでゲストに対する結合容量が小さいこ
と、さらに、ゲストの結合・解離の過程を分光学的に観
測するのが困難であること等が挙げられる。Here, in the conventional molecular imprinting method, generally, a functional monomer is polymerized in the presence of a template molecule or an atom (guest), and the guest (molecule or atom) is polymerized.
Had formed a recognition site. The problem with this method is that it is generally difficult to manufacture because the desired recognition site must be formed while polymer is generated by polymerizing the monomer, and only the site formed on the surface of the obtained polymer is a guest molecule. Alternatively, it does not participate in the reversible attachment and detachment of atoms, so that the binding capacity to the guest is small, and it is difficult to observe the process of binding and dissociation of the guest spectroscopically.
【0004】これらの問題点を克服するものとして、重
合過程を経由せず、ゲストに対する結合部位を有するポ
リマーを当初から使用するとともに、該結合部位に由来
する認識サイトの結合容量をさらに大きくするように工
夫すれば、例えば、フィルム(膜)状の高機能性素子を
比較的容易に得ることができるものと期待されるが、そ
のような技術は見当たらない。In order to overcome these problems, a polymer having a binding site for a guest is used from the beginning without going through a polymerization process, and the binding capacity of a recognition site derived from the binding site is further increased. It is expected that, for example, a highly functional element in the form of a film (film) can be obtained relatively easily if such a device is devised, but such a technique has not been found.
【0005】H. Y. Wangらによる「Langmuir, Vol.13,
No.20, 5396〜5400頁(1997)」には、重合過程を経由し
ない分子インプリント法による機能性フィルムとして、
ポリ(アクリロニトリル−アクリル酸)コポリマーを用
い、鋳型形成後のアクリル酸のカルボキシル基がテオフ
ィリンを認識(識別)し得るようにしたキャストフィル
ムが記載されている。しかし、この論文に記載されたフ
ィルムは、相転移凝集(Phase Inversion Coagulation)
によるものであり、フィルムの調製方法および認識サイ
トの結合容量を増大させる方法が複雑である。すなわ
ち、Wangらの方法においては、キャスト後のフィルムを
水に浸漬させてポリマーの相転移凝集を起こすことによ
り認識サイトを形成させ、この凝集時の条件(例えば温
度)を厳密に制御することにより認識サイトの結合容量
を変化させ得るとしている。HY Wang et al., "Langmuir, Vol. 13,
No. 20, 5396-5400 (1997) ", as a functional film by a molecular imprinting method without going through a polymerization process,
A cast film using a poly (acrylonitrile-acrylic acid) copolymer and allowing the carboxyl group of acrylic acid after template formation to recognize (identify) theophylline is described. However, the film described in this paper is based on Phase Inversion Coagulation.
The method for preparing the film and the method for increasing the binding capacity of the recognition site are complicated. In other words, in the method of Wang et al., A recognition site is formed by immersing the cast film in water to cause phase transition aggregation of the polymer, and by strictly controlling the conditions (eg, temperature) during this aggregation. It is stated that the binding capacity of the recognition site can be changed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、重合
過程を経由しないインプリント法により機能性キャスト
フィルムを製造するに当たり、ゲストに対する認識サイ
ト(部位)の結合容量を簡単に増大させることができ、
しかも、キャストフィルムの調製自体も簡単な技術を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to simply increase the binding capacity of a recognition site (site) to a guest in producing a functional cast film by an imprinting method that does not go through a polymerization process. Can,
Moreover, the preparation of the cast film itself is to provide a simple technique.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、上記の
目的を達成するものとして、キャストフィルムの製造方
法であって、(1)鋳型原子または分子に対する結合部
位を有する第1のポリマー、鋳型原子または分子を含む
化合物の水溶液、水に不溶であるが親水性部分を有する
第2のポリマー、および、前記第1のポリマーと第2の
ポリマーを溶解し得る溶媒とを混合して得た溶液を基板
上に流延した後、前記溶媒を蒸発させることにより、前
記第1のポリマーと第2のポリマーとのポリマーブレン
ドから成るフィルムであって前記結合部位に前記鋳型原
子または分子が結合しているキャストフィルムを形成す
る工程、および(2)前記フィルムを酸処理して前記結
合部位から前記鋳型原子または分子を除去することによ
り、該フィルム内に鋳型原子または分子に相応する空間
から成る認識部位を形成する工程を含むことを特徴とす
る方法が提供される。本発明のキャストフィルムの製造
方法において、鋳型原子または分子は、一般に、金属
(金属イオン)、核酸塩基、または核酸塩基様分子であ
る。According to the present invention, there is provided a method for producing a cast film, which comprises: (1) a first polymer having a bonding site for a template atom or molecule; It was obtained by mixing an aqueous solution of a compound containing a template atom or molecule, a second polymer insoluble in water but having a hydrophilic portion, and a solvent capable of dissolving the first polymer and the second polymer. After casting the solution on the substrate, the solvent is evaporated to form a film comprising a polymer blend of the first polymer and the second polymer, wherein the template atom or molecule is bonded to the bonding site. (2) removing the template atoms or molecules from the binding sites by acid treatment of the film, Method characterized by comprising the step of forming a recognition site consisting of the space corresponding to the template atom or molecule. In the method for producing a cast film of the present invention, the template atom or molecule is generally a metal (metal ion), a nucleic acid base, or a nucleic acid base-like molecule.
【0008】本発明のキャストフィルムの製造方法にお
いて、鋳型原子または分子に対する結合部位を有する第
1のポリマーとして好ましいのは、塩化ビニル、アクリ
ロニトリル、スチレンまたはフッ化ビニルから選ばれる
モノマーユニットと、カルボン酸、アミン、アミド、ア
ミジン、ヒドロキサム酸、ピリジンまたはボロン酸を有
するモノマーユニットとのコポリマーから構成されるも
のである。本発明のキャストフィルムの製造方法の特に
好ましい1態様においては、第1のポリマーを構成する
コポリマーが、塩化ビニルとアクリル酸との共重合体で
あり、鋳型が銅であり、さらに、第2のポリマーがポリ
プロピレングルコールである。In the method for producing a cast film of the present invention, the first polymer having a bonding site for a template atom or molecule is preferably a monomer unit selected from vinyl chloride, acrylonitrile, styrene or vinyl fluoride, and a carboxylic acid. , Amine, amide, amidine, hydroxamic acid, pyridine or boronic acid. In one particularly preferred embodiment of the method for producing a cast film of the present invention, the copolymer constituting the first polymer is a copolymer of vinyl chloride and acrylic acid, the template is copper, and the second The polymer is polypropylene glycol.
【0009】本発明は、さらに、上記のごとき方法によ
って製造され、鋳型とした原子もしくは分子またはそれ
らの類似物の分析または分離に使用される機能性キャス
トフィルムも提供する。The present invention further provides a functional cast film produced by the method as described above and used for analysis or separation of templated atoms or molecules or their analogs.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明は、インプリント法を利用
して機能性フィルムを製造するに際して、フィルム形成
性があり、しかも鋳型となる原子や分子に対する結合部
位を有するようにしたポリマー(第1のポリマー)と、
水に不溶であるが親水性部分を有するポリマー(第2の
ポリマー)とのポリマーブレンドを用いれば、単純な流
延操作と溶媒除去操作(蒸発)により、ゲスト原子や分
子に対する認識サイト(認識部位)の結合容量が非常に
大きいキャストフィルムが得られるという事実の発見に
基づくものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a functional film by using an imprinting method, which comprises a polymer having a film forming property and having a bonding site for atoms or molecules serving as a template. 1) and
When a polymer blend with a polymer that is insoluble in water but has a hydrophilic portion (second polymer) is used, a recognition site (recognition site) for guest atoms and molecules can be obtained by a simple casting operation and a solvent removal operation (evaporation). ) Is based on the discovery that a cast film having a very large binding capacity can be obtained.
【0011】本発明における第1のポリマー、すなわ
ち、鋳型原子または分子に対する結合部位を有するポリ
マーとしては、一般に、溶液から溶媒を蒸発させること
によってもキャストフィルム(流延フィルム)を形成す
ることで知られた各種ポリマー(例えば、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン等)をコポリマー化することにより、
鋳型原子または分子(ホスト)に対する結合部位を有す
るようにしたものを用いる。すなわち、塩化ビニル、ア
クリロニトリル、スチレンまたはフッ化ビニルから選ば
れるモノマーユニットと、鋳型原子または分子と結合し
得る官能基としてカルボン酸、アミン、アミジン、ヒド
ロキサム酸、ピリジンまたはボロン酸を有するモノマー
ユニットとのコポリマーを用いる。そのようなコポリマ
ーの例としては、ポリ(塩化ビニル−アクリル酸)コポ
リマー、ポリ(アクリロニトリル−アクリル酸)コポリ
マー、ポリ(スチレン−ビニル安息香酸)コポリマー、
ポリ(塩化ビニル−アクリルアミド)コポリマー、ポリ
(スチレン−ビニルピリジン)コポリマー等が挙げられ
る。The first polymer in the present invention, that is, the polymer having a binding site for a template atom or molecule, is generally known by forming a cast film by evaporating a solvent from a solution. By copolymerizing various polymers (for example, polyvinyl chloride, polystyrene, etc.),
One having a binding site for a template atom or molecule (host) is used. That is, a monomer unit selected from vinyl chloride, acrylonitrile, styrene or vinyl fluoride, and a monomer unit having a carboxylic acid, amine, amidine, hydroxamic acid, pyridine or boronic acid as a functional group capable of binding to a template atom or molecule. Use a copolymer. Examples of such copolymers include poly (vinyl chloride-acrylic acid) copolymer, poly (acrylonitrile-acrylic acid) copolymer, poly (styrene-vinyl benzoic acid) copolymer,
Poly (vinyl chloride-acrylamide) copolymer, poly (styrene-vinyl pyridine) copolymer and the like can be mentioned.
【0012】第1のポリマーを構成するコポリマー中の
各モノマーユニット間の組成比は、特に限定的なもので
はなく、機能性キャストフィルムの用途とフィルム形成
性を考慮して定められるが、一般に、鋳型原子または分
子と結合し得る官能基を有するモノマーユニットの分率
が0.02〜0.1 の範囲にあるようにする。The composition ratio between the monomer units in the copolymer constituting the first polymer is not particularly limited, and is determined in consideration of the use of the functional cast film and the film forming property. The fraction of monomer units having a functional group capable of binding to a template atom or molecule is in the range of 0.02 to 0.1.
【0013】鋳型原子または分子に対する結合部位を有
するポリマー(第1のポリマー)としては、上記のごと
きコポリマーの他に、硝酸セルロースや酢酸セルロース
のようなフィルム形成性ポリマーに適当なリガンドを導
入した後、適当な反応により、鋳型原子または分子と結
合し得る官能基(例えば、カルボン酸)を導入したもの
を用いることもできる。Examples of the polymer having a binding site for a template atom or molecule (first polymer) include, in addition to the above-mentioned copolymer, a polymer obtained by introducing an appropriate ligand into a film-forming polymer such as cellulose nitrate or cellulose acetate. Alternatively, those into which a functional group (for example, carboxylic acid) capable of binding to a template atom or molecule by an appropriate reaction can be used.
【0014】本発明においては、以上のように鋳型原子
または分子に対する結合部位を有するポリマー(第1の
ポリマー)に、第2のポリマーをブレンドしてキャスト
フィルムを調製する。ここで、本発明で用いる第2のポ
リマーとは、水に不溶性であるが、エーテル基、ヒドロ
キシル基(水酸基)、エステル基のような親水基を分子
構造中に含有するものである。そのような第2のポリマ
ーとして用いられるのに好適なポリマーの例としては、
ポリプロピレングリコール、ポリメタクリル酸メチル等
を挙げることができる。第1のポリマーと第2のポリマ
ーのブレンド比は、特に限定的なものではないが、一般
に、第1のポリマーに対して第2のポリマーを5〜20%
(重量比)で用いる。In the present invention, a cast film is prepared by blending a second polymer with a polymer having a binding site for a template atom or molecule (first polymer) as described above. Here, the second polymer used in the present invention is a polymer that is insoluble in water but contains a hydrophilic group such as an ether group, a hydroxyl group (hydroxyl group), or an ester group in the molecular structure. Examples of suitable polymers for use as such a second polymer include:
Examples thereof include polypropylene glycol and polymethyl methacrylate. Although the blend ratio of the first polymer and the second polymer is not particularly limited, generally, the blend ratio of the second polymer to the first polymer is 5 to 20%.
(Weight ratio).
【0015】本発明に従うインプリント法により機能性
フィルム(膜)を製造するには、鋳型原子または分子と
して、一般に、金属(金属イオン)、または核酸塩基も
しくは核酸塩基様分子が用いられ、したがって、本発明
によって得られる機能性フィルムは、そのような金属
(金属イオン)、核酸塩基、核酸塩基様分子の分析(検
出)、分離等に用いることができる。鋳型として用いら
れる金属(金属イオン)は特に限定されるものではな
く、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等の各
種金属(金属イオン)が適用可能であり、例えば、Cu
2+、Li+ 、Pb2+、Fe2+、Ni2+、Co2+、M
g2+、Ca2+、K+ 等を挙げることができる。鋳型(鋳
型分子)としては、さらに、核酸塩基、すなわち、プリ
ン塩基(アデニン、グアニン)およびピリミジン塩基
(チミン、シトシン、ウラシル)の他、核酸塩基様分子
を使用することもできる。ここで、核酸塩基様分子と
は、核酸塩基に類似したプリン構造またはピリミジン塩
基構造を含む分子を指称し、例えば、テオフィリン、カ
フェイン、テオブロミン、カイネチンなどを挙げること
ができる。In order to produce a functional film (membrane) by the imprint method according to the present invention, a metal (metal ion) or a nucleobase or nucleobase-like molecule is generally used as a template atom or molecule. The functional film obtained by the present invention can be used for analysis (detection), separation, and the like of such metals (metal ions), nucleic acid bases, and nucleic acid base-like molecules. The metal (metal ion) used as the template is not particularly limited, and various metals (metal ions) such as alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals can be used.
2+ , Li + , Pb2 + , Fe2 + , Ni2 + , Co2 + , M
g 2+ , Ca 2+ , K + and the like. As a template (template molecule), a nucleobase-like molecule other than nucleobases, that is, purine bases (adenine, guanine) and pyrimidine bases (thymine, cytosine, uracil) can also be used. Here, the nucleobase-like molecule refers to a molecule containing a purine structure or a pyrimidine base structure similar to a nucleobase, and examples thereof include theophylline, caffeine, theobromine, and kinetin.
【0016】本発明に従いキャストフィルムを製造する
には、先ず、鋳型原子または分子に対する結合部位を有
する第1のポリマー〔例えば、ポリ(塩化ビニル−アク
リル酸)コポリマー〕、鋳型原子または分子を含む化合
物(例えば、金属塩)の水溶液、水に不溶であるが親水
性部分を有する第2のポリマー(例えば、ポリプロピレ
ングリコール)、および、前記第1のポリマーと第2の
ポリマーを溶解し得る溶媒とを混合して得た溶液を基板
上にキャストする。すなわち、該溶液(キャスト溶液)
を平滑な基板(例えば、ポリエチレン板やガラス板な
ど)上に流延した後、所定時間放置して(場合によって
は軽く加熱する)溶媒を蒸発させる。In order to produce a cast film according to the present invention, first, a first polymer (for example, a poly (vinyl chloride-acrylic acid) copolymer) having a binding site for a template atom or molecule, a compound containing the template atom or molecule is used. An aqueous solution of (for example, a metal salt), a second polymer that is insoluble in water but has a hydrophilic portion (for example, polypropylene glycol), and a solvent that can dissolve the first polymer and the second polymer. The solution obtained by mixing is cast on a substrate. That is, the solution (cast solution)
Is cast on a smooth substrate (for example, a polyethylene plate or a glass plate), and then left for a predetermined time (in some cases, lightly heated) to evaporate the solvent.
【0017】これによって、第1のポリマーと第2のポ
リマーとのポリマーブレンドから成るフィルムが基板上
に形成され、該フィルム内では、第1のポリマーに存在
する結合部位に鋳型原子または分子が結合している。図
1は、鋳型として銅イオン、結合部位としてカルボキシ
ル基〔例えば、ポリ(塩化ビニル−アクリル酸)コポリ
マーを構成するアクリル酸に由来する〕を用いる場合を
例にして、このような過程を模式的に示したものであ
る。図1の(イ)に示されるように、2個のカルボキシ
ル基が銅イオンと結合することにより、マトリックス
(ポリマー)の一部は事前組織化される。As a result, a film made of a polymer blend of the first polymer and the second polymer is formed on the substrate, in which a template atom or molecule is bonded to a bonding site present in the first polymer. doing. FIG. 1 schematically illustrates such a process using copper ions as a template and carboxyl groups (for example, derived from acrylic acid constituting a poly (vinyl chloride-acrylic acid) copolymer) as binding sites. This is shown in FIG. As shown in FIG. 1A, a part of the matrix (polymer) is pre-organized by bonding two carboxyl groups to copper ions.
【0018】次に、このようにして得られたフィルムを
酸処理することにより、結合部位から鋳型原子または分
子を除去する。この処理に用いる酸としては、例えば、
鋳型が金属(金属イオン)の場合は、用いた金属塩に対
応する陰イオンを有する酸を用い、また、鋳型が核酸塩
基や核酸塩基様分子の場合は、酢酸、トリフルオロ酢酸
などの酸を用いる。このような処理により、ポリマーフ
ィルム内に鋳型原子または分子に相応する空間から成る
認識部位(サイト)が形成、固定化されることになる。
例えば、図1に沿って説明すると、(イ)の過程で事前
組織化された部分はそのまま保持されて〔図1の(ロ)
参照〕、2個のカルボキシル基から成り銅イオンまたは
それに類似する金属イオンを識別し、それらと再結合し
得る認識部位が形成される〔図1の(ハ)参照〕。Next, the thus-obtained film is subjected to an acid treatment to remove template atoms or molecules from the binding site. As the acid used for this treatment, for example,
When the template is a metal (metal ion), use an acid having an anion corresponding to the metal salt used. When the template is a nucleobase or nucleobase-like molecule, use an acid such as acetic acid or trifluoroacetic acid. Used. By such treatment, a recognition site (site) consisting of a space corresponding to a template atom or molecule is formed and immobilized in the polymer film.
For example, referring to FIG. 1, the pre-organized part in the process (A) is held as it is [(B) in FIG.
See], a copper ion or a metal ion similar thereto is formed of two carboxyl groups, and a recognition site capable of recombining with a copper ion is formed (see FIG. 1 (c)).
【0019】本発明に従えば、以上のように分子インプ
リント法に基づきキャストフィルムを調製するに当たっ
て、マトリックスポリマーに、水に不溶性であるが親水
性部分を有するポリマーをブレンドするだけで、ゲスト
(原子、分子)に対する認識部位の結合容量がきわめて
大きくなる。この理由は未だ完全には解明されていない
が、そのような第2のポリマーをブレンドすることによ
り、系の親水性が増し、鋳型となる原子または分子を含
む化合物の水溶性がフィルム細孔中に充分に浸透して該
水溶液とマトリックスポリマー膜表面との接触がよくな
るためと推測される。According to the present invention, when a cast film is prepared based on the molecular imprinting method as described above, the guest () can be prepared by simply blending a polymer having a water-insoluble but hydrophilic portion with a matrix polymer. (Atom, molecule) binding capacity of the recognition site becomes extremely large. Although the reason for this has not yet been fully elucidated, blending such a second polymer increases the hydrophilicity of the system and increases the water solubility of the compound containing the template atom or molecule in the film pores. This is presumed to be due to sufficient permeation to improve the contact between the aqueous solution and the surface of the matrix polymer membrane.
【0020】以上の説明から理解されるように、本発明
に従えば、適当な基板上にキャスト溶液をキャストした
後、酸処理を行うという簡単な操作により、目的のゲス
ト原子または分子に対する結合容量の大きい多孔質のキ
ャストフィルム(膜)を得ることができる。重合過程を
経由しない本発明のフィルムにおいては、ゲストの結合
および解離を分光学的に観測することが容易である。As can be understood from the above description, according to the present invention, the binding capacity for the target guest atom or molecule can be obtained by a simple operation of casting a casting solution on a suitable substrate and then performing an acid treatment. And a porous cast film (membrane) having a large particle size can be obtained. In the film of the present invention which does not go through the polymerization process, it is easy to spectroscopically observe the bonding and dissociation of the guest.
【0021】本発明のキャストフィルムは、多孔質でゲ
ストに対する結合容量が大きく、その結合を分光学的に
測定することが容易であるので、高感度のセンサーとし
て使用され得る。例えば、後記の実施例に示すように、
新しいタイプの金属センサーとしての応用が可能であ
る。また、本発明のキャストフィルムは、金属(金属イ
オン)や核酸塩基または核酸塩基様分子に対する結合容
量が大きいので、それらんを分離するための分離材とし
て使用することもできる。The cast film of the present invention is porous and has a large binding capacity to a guest, and it is easy to spectroscopically measure the binding. Therefore, the cast film can be used as a highly sensitive sensor. For example, as shown in the examples below,
It can be applied as a new type of metal sensor. Further, the cast film of the present invention has a large binding capacity to a metal (metal ion), a nucleic acid base or a nucleic acid base-like molecule, and thus can be used as a separating material for separating them.
【0022】[0022]
【実施例】以下に本発明の特徴をさらに明らかにするた
めに実施例を示すが、本発明はこの実施例によって制限
されるものではない。実施例:キャストフィルムの調製 第1のポリマーとしてポリ(塩化ビニル−アクリル酸)
コポリマー〔塩化ビニル:アクリル酸モノマー比=97.
5:2.5 、以下、ポリ(VC−co−AA)と称す
る〕、および、このポリ(VC−co−AA)に対し、
第2のポリマーとして重量比で10%のPPG(ポリエチ
レングリコール)をTHF(テトラヒドロフラン)に溶
解し、これに硝酸銅溶液を添加した。この溶液(キャス
ト溶液)を平滑なポリエチレン板上にキャストし、TH
Fを蒸発除去することにより多孔質のフィルムを得た。The following examples are provided to further clarify the features of the present invention, but the present invention is not limited by these examples. Example: Preparation of cast film Poly (vinyl chloride-acrylic acid) as the first polymer
Copolymer [vinyl chloride: acrylic acid monomer ratio = 97.
5: 2.5, hereinafter referred to as poly (VC-co-AA)] and this poly (VC-co-AA)
As a second polymer, 10% by weight of PPG (polyethylene glycol) was dissolved in THF (tetrahydrofuran), and a copper nitrate solution was added thereto. This solution (cast solution) was cast on a smooth polyethylene plate,
By removing F by evaporation, a porous film was obtained.
【0023】このフィルムの赤外吸収スペクトル測定
(COO- ・Cu2+:1620cm-1)を行い、ポリ(VC−
co−AA)中のカルボキシル基(結合部位)と銅イオ
ン(鋳型)の結合(錯形成)を定量的に評価した。次
に、このフィルムを0.1mM の硝酸中に浸漬した。この酸
処理過程中、赤外吸収スペクトル(1620cm-1)を測定し
たところ、そのピーク強度が減少し、60時間の浸漬によ
りインプリントされた銅(銅イオン)が脱離されたこと
を確認した。The infrared absorption spectrum of this film was measured (COO − .Cu 2+ : 1620 cm −1 ), and the poly (VC-
The binding (complex formation) between the carboxyl group (binding site) and the copper ion (template) in (co-AA) was quantitatively evaluated. Next, the film was immersed in 0.1 mM nitric acid. The infrared absorption spectrum (1620 cm -1 ) was measured during the acid treatment, and it was confirmed that the peak intensity was reduced and the imprinted copper (copper ion) was desorbed by immersion for 60 hours. .
【0024】以上のように銅を鋳型とするキャストフィ
ルム(Cu−インプリントフィルム:No.1)の他に、同
様の操作により、リチウムを鋳型とするキャストフィル
ム(Li−インプリントフィルム:No.2)を調製した。
さらに、比較のために、ポリ(PV−co−AA)のみ
を用いPPGをブレンドしないキャスト溶液から銅を鋳
型とするキャストフィルム〔Cu−インプリント(無P
PG)フィルム:No.3〕および金属塩を含有せずポリ
(PV−co−AA)とPPGのみから成るキャスト溶
液からもキャストフィルム(非インプリントフィルム:
No.4)も調製した。これらのキャスト溶液の組成は、表
1にまとめて示す。As described above, in addition to the cast film using copper as a mold (Cu-imprint film: No. 1), a cast film using lithium as a mold (Li-imprint film: No. 1) is produced by the same operation. 2) was prepared.
Furthermore, for comparison, a cast film using copper as a template [Cu-imprint (no P)) was prepared from a casting solution using only poly (PV-co-AA) and not blending PPG.
PG) film: No. 3] and a cast film (non-imprint film: non-imprinted film) from a casting solution containing only poly (PV-co-AA) and PPG without containing a metal salt.
No. 4) was also prepared. The compositions of these casting solutions are summarized in Table 1.
【0025】[0025]
【表1】 [Table 1]
【0026】実施例2:再結合試験 実施例1で調製したキャストフィルムを0.1Mの硝酸銅水
溶液に浸し、銅イオンに対する再結合能を評価した。そ
の結果を図2に示す。キャスト溶液中にPPGをブレン
ドして調製したCu−インプリントフィルム(No.1)
は、PPGをブレンドしないで調製したCu−インプリ
ントフィルム(No.3)に比べ、銅イオンに対する可逆的
な結合容量がはるかに大きいことがわかった。また、L
i−インプリントフィルム(No.2)も銅イオンに対する
ある程度の鋳型効果を有している。 Example 2 Recombination Test The cast film prepared in Example 1 was immersed in a 0.1 M aqueous solution of copper nitrate to evaluate its ability to recombine copper ions. The result is shown in FIG. Cu-imprint film prepared by blending PPG in casting solution (No.1)
Was found to have a much larger reversible binding capacity for copper ions than the Cu-imprint film (No. 3) prepared without blending PPG. Also, L
The i-imprint film (No. 2) also has some mold effect on copper ions.
【0027】このように、鋳型に対する結合部位を有す
るポリマーに加えて親水性部分を有する第2のポリマー
をブレンドしたキャスト溶液から鋳型をインプリントす
るように調製された本発明のキャストフィルムは、該鋳
型およびそれに類似するゲストに対して優れた再結合能
を有することが分かった。As described above, the cast film of the present invention prepared so as to imprint the template from a casting solution in which the second polymer having a hydrophilic portion is blended in addition to the polymer having a binding site to the template is provided. It was found to have excellent recombination ability for the template and its similar guests.
【図1】本発明に従い分子インプリント法によってキャ
ストフィルムが形成され、ゲストの銅イオンが結合、解
離および再結合される過程を模式的に示すものである。FIG. 1 schematically illustrates a process in which a cast film is formed by a molecular imprinting method according to the present invention, and copper ions of a guest are bound, dissociated, and recombined.
【図2】本発明のキャストフィルムの1例として、銅イ
オンに対する再結合能を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the recombination ability for copper ions as an example of the cast film of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29L 7:00 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // B29L 7:00
Claims (5)
部位を有する第1のポリマー、鋳型原子または分子を含
む化合物の水溶液、水に不溶であるが親水性部位を有す
る第2のポリマー、および、前記第1のポリマーと第2
のポリマーを溶解し得る溶媒とを混合して得た溶液を基
板上に流延した後、前記溶媒を蒸発させることにより、
前記第1のポリマーと第2のポリマーとのポリマーブレ
ンドから成るフィルムであって前記結合部位に前記鋳型
原子または分子が結合しているキャストフィルムを形成
する工程、および(2)前記フィルムを酸処理して前記
結合部位から前記鋳型原子または分子を除去することに
より、該フィルム内に鋳型原子または分子に相応する空
間から成る認識部位を形成する工程、を含むことを特徴
とするキャストフィルムの製造方法。1. A first polymer having a binding site for a template atom or molecule, an aqueous solution of a compound containing the template atom or molecule, a second polymer insoluble in water but having a hydrophilic site, and The first polymer and the second
After casting a solution obtained by mixing a solvent capable of dissolving the polymer on a substrate, by evaporating the solvent,
Forming a cast film having a polymer blend of the first polymer and the second polymer, wherein the cast atoms or molecules are bonded to the bonding sites; and (2) acid-treating the film. Forming a recognition site comprising a space corresponding to the template atom or molecule in the film by removing the template atom or molecule from the binding site. .
基、または核酸塩基様分子であることを特徴とする請求
項1のキャストフィルムの製造方法。2. The method for producing a cast film according to claim 1, wherein the template atom or molecule is a metal, a nucleic acid base, or a nucleic acid base-like molecule.
有する第1のポリマーが、塩化ビニル、アクリロニトリ
ル、スチレンまたはフッ化ビニルから選ばれるモノマー
ユニットと、カルボン酸、アミン、アミド、アミジン、
ヒドロキサム酸、ピリジンまたはボロン酸を有するモノ
マーユニットとのコポリマーから構成されることを特徴
とする請求項2のキャストフィルムの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the first polymer having a bonding site for a template atom or molecule is a monomer unit selected from vinyl chloride, acrylonitrile, styrene or vinyl fluoride, and a carboxylic acid, amine, amide, amidine,
3. The method for producing a cast film according to claim 2, comprising a copolymer with a monomer unit having hydroxamic acid, pyridine or boronic acid.
が、塩化ビニルとアクリル酸との共重合体であり、鋳型
が銅であり、さらに、第2のポリマーがポリプロピレン
グルコールであることを特徴とする請求項3のキャスト
フィルムの製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the copolymer constituting the first polymer is a copolymer of vinyl chloride and acrylic acid, the template is copper, and the second polymer is polypropylene glycol. The method for producing a cast film according to claim 3.
よって製造され、鋳型とした原子もしくは分子またはそ
れらの類似物の分析または分離に使用されることを特徴
とする機能性キャストフィルム。5. A functional cast film produced by the method according to claim 1, which is used for analysis or separation of atoms or molecules used as templates or analogs thereof.
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-
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- 1998-05-07 JP JP14062098A patent/JP3750006B2/en not_active Expired - Fee Related
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