WO2020175678A1 - 固体支持体の製造方法、固体支持体の表面にコーティングを形成する方法、及び固体支持体 - Google Patents

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solid support
chain
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polyrotaxane
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伊藤　耕三
利菜 前田
駿太郎 上沼
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国立大学法人 東京大学
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    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers, a method for forming a coating on the surface of a solid support using a plurality of chain polymers, and a plurality of chains.
  • Non-Patent Document 1 Due to the formation of the polymer brush, properties such as non-adsorption properties of proteins (Non-patent documents 2-4), low friction properties (Non-patent documents 5 and 6), and improved dispersibility of particles (Non-patent documents 7 and 8) Since it can be added to the material interface, it is expected to be applied as a surface modification method.
  • the surface grafting method for forming a polymer brush on the material surface includes physical adsorption or chemical bonding by reaction between functional groups on the solid surface and polymer chain ends to fix the polymer chain on the surface.
  • the functional group (1 0 1) on the surface of the material (1 0 0) is A polymer (102) having a functional group (103) that interacts with) at the end is bound to the surface of the material (100) (Fig. 1 (A)).
  • the grafting-to method is simple, it is difficult to grow a high-density brush due to the steric hindrance of the polymer, and the effect of surface coating is insufficient.
  • a polymerization initiator (1 04) is introduced on the surface of the material, and the polymer (1 06) is grown by using this as a starting point to polymerize the monomer (1 05) ( Figure 1 (B)).
  • Fukuda et al. have previously reported that a catalyst is attached to the solid surface to synthesize a high-density brush by the living radical polymerization method (Non-Patent Documents 10, 1 1, Patent Documents 1 and 2)
  • Patent Document 1 WO2008/139980
  • Patent Document 2 WO2009/136510 Non-Patent Document
  • Non-Patent Document 1 Science, 1991, 251, 905-914.
  • Non-Patent Document 2 Colloid Inter ⁇ . Sc i ., 1991, 142, 149-158
  • Non-Patent Document 3 Langmuir, 2005, 21, 1036-1041
  • Non-Patent Document 4 Macromolecules, 1998, 31, 5059-5070
  • Non-Patent Document 5 Soft Matter, 2007, 3, 740-746
  • Non-Patent Document 6 Polymer, 2017, 116, 549-555.
  • Non-Patent Document 7 Langmuir, 2001, 17, 4479-4481
  • Non-Patent Document 8 Adv. Colloid Interface Sc i ., 1974, 4, 193-277
  • Non-Patent Document 9 Prog. Polym. Sc i ., 2000, 25, 677-710
  • Non-Patent Document 10 Macromolecules, 2000, 33, 15, 5602-5607
  • Non-Patent Document 11 Macromolecules, 2000, 33, 15, 5608-5612 Summary of Invention ⁇ 2020/175678 3 ⁇ (:171? 2020/008349 Issues to be solved by the invention
  • the problems to be solved by the present invention include a method for producing a solid support surface-modified with a high-density chain polymer based on 9 "3 _ 1 beating -10 method, and a coating on the surface of the solid support. And a solid support surface-modified with a high density chain polymer.
  • the inventors of the present invention adsorbed a sheet composed of a pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane in which a chain polymer is arranged at a high density onto a solid support, The present inventors have completed the present invention by finding that the polymer binds to the solid support in a densely arranged state.
  • a method for producing a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers comprising providing a solid support having a first binding site, comprising: A step of providing a sheet comprising a plurality of pseudo-polyrotaxanes and/or polyrotaxanes, each of which has a chain-like polymer having an opening in a skewered shape and having a second binding site capable of binding to the first binding site And a method for producing a solid support, which comprises a step of binding the first binding site of the solid support to the second binding sites of the chain polymers.
  • a method for forming a coating on the surface of a solid support using a plurality of chain polymers which provides a solid support having a first binding site.
  • Step solid-supporting a sheet comprising a plurality of pseudo-polyrotaxanes and/or polyrotaxanes, which includes a chain polymer having a skewer-like inclusion of an opening of a cyclic molecule and having the second binding site capable of the first binding Applied to the body, before ⁇ 2020/175678 4 (:171? 2020/008349
  • a method of forming a coating which comprises the step of binding the solid support to the chain polymer.
  • a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers comprising: a solid support; and a plurality of chain-like chains bonded to the surface of the solid support. and a polymer _, solid support densities of chain polymer to the surface of the solid support is 0.0 five / n 2 or more is provided.
  • a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers comprising a solid support and a plurality of solid supports bonded to the surface of the solid support. And a chain polymer, wherein the average distance between adjacent chain polymers in the sheet is 0.5 to 3.5 nm.
  • a solid support surface-modified with a high-density chain polymer can be provided.
  • FIG. 2 () 1 ( ⁇ A schematic diagram showing a method for producing a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers.
  • FIG. 3 Schematic diagram showing the thickness of cyclic molecules.
  • FIG. 4 (8) Two solid supports, (N) Pseudopolyrotaxane/polyrotaxane-A schematic diagram showing the adhesion of the two solid supports to which is applied.
  • FIG. 5 Scanning electron microscope showing the state of the nanosheet when the solid support of Synthesis Example 1 was washed with water (3 images 1 ⁇ / ⁇ image. () Before standing in water, (m)) After 2 minutes of standing, ( ⁇ 10 minutes later, (mouth) 30 minutes later, (Mimi) 45 minutes later, () 12 hours later, rinse with running water. ⁇ 2020/175 678 5 (:171? 2020/008349
  • FIG. 6 Graph showing contact angles of 3 0 2 substrates of Synthesis Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Scanning electron microscope (3M IV! image showing adsorption to the substrate. () Substrates after soaking for 2 seconds, (M) Substrates after soaking for 10 seconds, ( ⁇ Substrates after soaking for 1 minute, (Mouth) 1 ⁇ /0 3 post-soaking for 1 minute.
  • FIG. 9 (8) Photograph of the substrate on which silicon oil was adsorbed ⁇ ⁇ 1 to 1—N 3, (M) Photo of the substrate in Fig. 9 8 after shaking, ( ⁇ Silicon oil A photo of the mounted control board, (mouth) Figure 9 (picture of the board of 3 after shaking)
  • FIG. 10 (8) Blu-ray disc coated with 1 ⁇ 1 1 to 1 2-3 , (Min) Graph showing the surface height of the disc at the cross section along ⁇ 1 in Fig. 108, ( ⁇ polystyrene 1 ⁇ ] 1 ⁇ 1 2-3 attached to a sphere.
  • FIG. 11 Photomicrographs of 1 ⁇ 1 1 to 1 2-3 attached to the pig skin of Example 5. (8) Before attachment, (M) After attachment.
  • FIG. 13 Photomicrographs of 1 ⁇ 1 1 to 1 2-3 attached to the contact lens of Example 5. () Before attachment, (M) After attachment.
  • FIG. 14 Micrographs of 1 ⁇ 1 1 to 1 2 _ 3 attached to the pig eyes of Example 5.
  • a method for producing a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers comprising the step of providing a solid support having a first binding site; And a sheet comprising a plurality of pseudo-polyrotaxanes and/or polyrotaxanes each including a chain polymer having a second binding site capable of binding to the first binding site and enclosing the opening in a skewered shape , And solid ⁇ 2020/175 678 6 ⁇ (:171? 2020 /008349
  • a method for producing a solid support which comprises a step of binding a first binding site of a support and a second binding site of a chain polymer.
  • a polymer refers to a compound composed of a molecule having a repeating structure derived from a monomer which is a monomer.
  • the chain polymer is preferably a single-chain polymer, but when the cyclic molecule can move or rotate on the chain polymer, the chain polymer may be a polymer having a branch from the main chain. Yes.
  • the solid support may be an abiotic solid support or an organism.
  • non-living solid supports include solid supports made of inorganic materials and solid supports made of organic materials.
  • the solid support made of an inorganic material include, but are not limited to, glass, metal, metal oxide, silicon, quartz, zirconia and the like.
  • solid supports made of organic materials include synthetic lumber (eg, polyolefin, polystyrene, polyamid, polyester, etc.)
  • biopolymers eg, polysaccharides, proteins, nucleic acids, etc.
  • cells are mentioned as an example of the solid support which is an organism.
  • Examples of cells include Cells, 1 ⁇ 1 [[293 cells, 01 ⁇ 10 cells, ⁇ ⁇
  • the shape of the solid support includes a flat plate, a film, a tube, a particle, and a sphere. ⁇ 2020/175 678 7 (:171? 2020 /008349
  • the solid support made of an inorganic material or the solid support made of an organic material preferably takes the form of a substrate or particles.
  • the first binding site of the solid support may be a molecule (eg, protein, peptide, etc.), a part of the molecule (eg, nucleic acid sequence, amino acid sequence, sugar chain, etc.), functional group, ion, etc. Yes, but not limited to.
  • the second binding site of the chain polymer is a molecule capable of binding to the first binding site (eg protein, peptide etc.), a part of the molecule (eg nucleic acid sequence, amino acid sequence, sugar chain etc.), functional group, It can be, but is not limited to, ions and the like.
  • the first step of the method for producing a solid support surface-modified with a plurality of chain-like polymers is the first reactive functional group 1 as the first binding site.
  • a solid support 10 having 1 is provided (Fig. 28), and the second step is to enclose the openings of the cyclic molecule 22 2 in a skewered shape and to react with the first reactive functional group 1 1.
  • the third step is the step of bonding the first binding site 11 of the solid support 10 and the second reactive functional group 25 of the chain polymer 24 ( Figure 2). ..
  • the solid support having a first reactive functional group can be a known solid support comprising a commercially available solid support, as such an example, silica (3 1 ⁇ 2) Or silicon (3 ⁇ ) (reactive functional group: silanol group (1 -3 ⁇ 1 to 1)), titanium dioxide (reactive functional group: titanol group (1 ⁇ ⁇ !!)), chloromethylated polystyrene ( Reactive functional group: 1 II 6 _ ⁇ 1 to 1 2 _ ⁇ ⁇ ), polyethyleneimine (reactive functional group: , Polysaccharides (reactive functional group: methylol group (reactive functional group: _CH 2 0 H)), carboxymethyl cellulose (reactive functional group: 10 1 CH 2 -C 0 0 H), but are not limited to these.
  • silica (3 1 ⁇ 2) Or silicon (3 ⁇ ) reactive functional group: silanol group (1 -3 ⁇ 1 to 1
  • titanium dioxide reactive functional group: titanol group (1 ⁇ ⁇ !!
  • the surface of the solid support may be treated with a known surface modifier to provide a first reactive functional group, which may be a hydroxy group (10!). , Carboxy group (100 000 !), amino group (ie ammonia, primary Examples thereof include, but are not limited to, a monovalent functional group obtained by removing hydrogen from a primary amine or a secondary amine), a chloro group (-c), a bromo group (1-Br), and the like.
  • a first reactive functional group which may be a hydroxy group (10!).
  • amino group ie ammonia
  • primary Examples thereof include, but are not limited to, a monovalent functional group obtained by removing hydrogen from a primary amine or a secondary amine), a chloro group (-c), a bromo group (1-Br), and the like.
  • the sheet provided in the second step is a chain polymer which encloses the openings of cyclic molecules in a skewered shape and has a second reactive functional group reactive with the first reactive functional group.
  • a pseudopolyrotaxane and/or a polymer having a plurality of polyrotaxanes 2 1 (hereinafter may be referred to as pseudopolyrotaxane/polyrotaxane sheet).
  • the sheet having a plurality of pseudopolyrotaxanes and/or polyrotaxanes means having a plurality of pseudopolyrotaxanes, having a plurality of polyrotaxanes, or having at least one pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane.
  • the "polyrotaxane” is a molecular assembly composed of a cyclic molecule and a chain polymer that encloses the opening part of the cyclic molecule in a skewered shape, and has a chain polymer at both ends. It refers to a molecular assembly having a blocking group that prevents the cyclic molecule from being detached from the chain polymer. “Pseudopolyrotaxane” is a molecular assembly composed of a cyclic molecule and a chain polymer that encloses the opening of the cyclic molecule in a skewered manner, and has the above-mentioned blocking group at only one end of the chain polymer. , Or refers to a molecular assembly that does not have the blocking group at any end of the chain polymer.
  • blocking group examples include, but are not limited to, dinitrophenyl group, cyclodextrin, adamantane group, trityl group, fluorescein and pyrene.
  • a method for introducing a blocking group into a chain polymer is known, and for example, the method described in Harada et al., Nature, 1992, 356, 325-327 can be referred to.
  • the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet is preferably an isolated sheet.
  • isolated in the “isolated sheet” means that the “isolated sheet” can exist alone without being aggregated in a solution.
  • the isolation sheet had the opening of the first cyclic molecule clathrated by the chain polymer in a skewered shape. ⁇ 2020/175 678 9 ⁇ (:171? 2020 /008349
  • the sheet having a plurality of pseudo-polyrotaxanes and/or polyrotaxanes may be used alone, that is, may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers.
  • the formation of the isolated sheet can be confirmed by small-angle X-ray scattering measurement, phase-contrast optical microscope observation, atomic force microscope observation, and scanning electron microscope observation.
  • the small-angle X-ray scattering measurement showed that the shape was sheet-like due to the form factor, specifically, the form factor showed a fringe characteristic of the sheet structure, and no increase in scattering intensity due to aggregation was observed on the low-angle side.
  • it is an isolation sheet (for example, the principle and application of X-ray light and neutron scattering). Please refer to the Chemical Technical Book).
  • the isolated sheet is preferably an isolated nanosheet.
  • the term “nano” in the “isolated nanosheet” means that the sheet has a thickness of 100 0! or less, specifically 0.5 to 100 n, preferably 3 to 50 n, More preferably 5 to 20 That is.
  • the thickness of the single-layer nanosheet is less than 100 ⁇ . It is preferably 3 to 50 1 ⁇ 0 1, more preferably 5 to 20 1 ⁇ 0 1.
  • the thickness direction of the monolayer nanosheet is preferably the longitudinal direction of the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane, in other words, the longitudinal direction of the chain polymer.
  • the longitudinal direction of the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane and the longitudinal direction of the chain polymer may be the thickness direction of the isolated nanosheet comprising the monolayer of the present invention.
  • the "single layer" of the isolated nanosheet means that it is apparently composed of one layer by small-angle X-ray scattering measurement or the like.
  • the thickness direction of the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet is preferably equal to the longitudinal direction of the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane, in other words, the longitudinal direction of the chain polymer.
  • a plurality of ring-shaped molecules 2 2 present in the central part are aggregated in a rod shape, and It becomes hydrophobic. Therefore, it is considered that a plurality of pseudopolyrotaxanes and/or polyrotaxanes 21 self-assemble with each other through the hydrophobic columnar cyclic molecule 22 to form a sheet 20 having a planar structure.
  • the chain polymer 2 4 is stretched in a substantially linear shape, and the chain polymer 24 is spread on the chain polymer 24.
  • the steric hindrance between the chain polymers 2 4 is less than that when the cyclic molecule 22 is not present. Therefore, the chain polymers 24 can be arranged in a higher density in the sheet 20.
  • the chain polymer has a repeating structure derived from a monomer, and as a skeleton which forms such a repeating structure, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly(meth)acrylic acid; cellulose; carboxymethyl cellulose, hydroxy Modified celluloses such as ethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose; polyacrylic amide, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polyvinyl acetal, polyvinyl methyl ether, polyamines, polyethyleneimine, Casein, gelatin, starch; polyolefins such as polyethylene and polypropylene, copolymers of olefins such as ethylene or propylene and other olefins, polyesters, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymers, acrylonitrile- Butadiene-styren
  • the chain-like polymer in the polymer brush may be one type or two or more types.
  • the repeating structure of the chain polymer is, for example, polyethylene glycol, polyisoprene, polyisobutylene, polybutadiene, polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polydimethylsiloxane, polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, And at least one selected from the group consisting of polyvinyl methyl ether, and more preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • the weight average molecular weight of the chain polymer is preferably 500 to 500,000, preferably 1,000 to 50,000, and more preferably 2,000 to 16,000.
  • the weight average molecular weight of the chain polymer can be measured by gel permeation chromatography ( ⁇ ).
  • the chain polymer is preferably water-soluble.
  • the chain polymer is composed of polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylamide, cellulose derivatives such as hydroxypropylcellulose, and polyvinylpyrrolidone. It is preferably at least one selected from the group, and more preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble chain polymer is preferably 500 to 500,000, more preferably 1,000 to 50,000, and even more preferably 2,000 to 16,000.
  • the chain polymer may have a site formed by polymerization of one kind of monomer, may be a polymer composed of only such a site, or may have a copolymer formed by polymerization of two kinds of monomers, or may have such a copolymer.
  • the polymer may consist of only the site of the ⁇ 2020/175678 12 ⁇ (: 171-1? 2020/008349
  • these sites include the examples described above as a skeleton forming a repeating structure.
  • examples of these moieties are selected from the group consisting of poly(ethylene glycol), poly(isoprene), poly(isobutylene), poly(butadiene), polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, poly(dimethylsiloxane), poly(ethylene), polypropylene, polyvinyl alcohol, and polyvinyl methyl ether.
  • the present invention is not limited to these.
  • the chain polymer can be a block copolymer including two blocks. Also, the linear polymer can be a block copolymer with three blocks.
  • Each block of the block polymer preferably comprises only a repeating unit derived from one monomer, but has a first spacer group between one repeating unit and another repeating unit. Good.
  • a second spacer group which may be the same as or different from the first spacer group may be provided between adjacent blocks.
  • Examples of the first and/or second spacer group include, for example, a straight chain or branched chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a straight chain or branched ether group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the present invention is not limited to these.
  • the cyclic molecule may be included in any part of the chain polymer as long as the opening of the cyclic molecule is held in a state of penetrating the chain polymer, and a single type of molecule is included. ⁇ 2020/175 678 13 (:171? 2020/008349
  • the site where the cyclic molecule includes the chain polymer preferably has a chain length longer than the thickness of the cyclic molecule.
  • the thickness of the cyclic molecule 22 means that the thickness of the cyclic molecule 22 is the thickness along the central axis of the cyclic molecule 22.
  • Reference numeral 23 indicates an opening of the annular molecule 22.
  • the site where the cyclic molecule is included in the chain polymer is a site composed of a polymer of one kind of monomer, one site out of two sites of the block copolymer, and one site out of three sites of the block copolymer.
  • chain polymer constituting the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet _ part or all have a second reactive functional group reactive with the first reactive functional group of the solid support.
  • the second reactive functional group may be an ionizing group that ionizes in water or an aqueous solution under the conditions for preparing the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet, or may be water-ionized under the conditions for preparing the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet. Alternatively, it may be a non-ionizable group that does not ionize in an aqueous solution.
  • the chain polymer preferably has a second reactive functional group at or near at least one terminal, more preferably has a second reactive functional group at at least one terminal, and further preferably It has a second reactive functional group at both ends or in the vicinity thereof, and most preferably has a second reactive functional group at both ends.
  • the second reactive functional groups may be the same or different.
  • the second reactive functional group may be the above blocking group.
  • the second reactive functional group may be directly bonded to the site of the repeating unit derived from the monomer of the chain polymer, or may be indirectly bonded via a spacer.
  • Examples of the second reactive functional group include a carboxyl group, an amino group, a sulfo group, 20/175678 14 ⁇ (: 171? 2020 /008349
  • Phosphoric acid group trimethylamino chloride group, triethylamino chloride group, dimethylamino group, diethylamino group, methylamino group, ethylamino group, pyrrolidine group, pyrrole group, ethyleneimine group, piperidine group, pyridine group, pyrilinium ion group, thio Pyrylium ion group, hexamethyleneimine group, azatropyrylene group, imidazole group, pyrazole group, oxazole group, thiazole group, imidazoline group, morpholine group, thiazine group, triazole group, tetrazole group, pyridazine group, pyrimidine group, pyrazine group, Indole group, benzimidazole group, purine group, benzotriazole group, quinoline group, quinazoline group, quinoxaline group, pteridine group, carbazole group, por
  • Examples of the ionizing group include a carboxyl group (which becomes 100,000- when ionized) and an amino group (which becomes 1
  • the ionizing group is preferably at least one selected from the group consisting of a carboxyl group, an amino group, a sulfo group, a phosphoric acid group, a trimethylamino chloride group, and a dimethylamino group, and more preferably a carboxyl group.
  • the second reactive functional group is an ionizing group
  • the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane silanes are unlikely to adhere or aggregate with each other, which is advantageous because the isolated pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet is easily produced.
  • non-ionizing group examples include isopropyl group, 360-butyl group, 61 ⁇ -butyl group, neopentyl group, isopentyl group, 360-pentyl group, 3-pentyl group, tert-pentyl group, cyclopentyl group.
  • the non-ionizing group is preferably at least one selected from the group consisting of a non-ionized hydroxy group, a heptafluorobutyroyl group, a perfluorobenzoyl group, and an isovaleryl group, and more preferably a perfluorobenzoyl group and At least one selected from the group consisting of isovaleryl groups.
  • the second reactive functional group is a non-ionizing group, it is considered that aggregation of the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheets is prevented because the ends of the chain polymer are exposed to the outside and move.
  • the number of cyclic molecules in the polymer brush may be one type or two or more types.
  • Derivatives include methylated ⁇ - cyclodextrin, methylated/3-cyclodextrin, methylated cyclodextrin, hydroxypropylated cyclodextrin, and hydroxy. ⁇ 2020/175 678 17 ⁇ (:171? 2020/008349
  • Examples thereof include, but are not limited to, cypropylated/3-cyclodextrin and hydroxypropylated arcyclodextrin.
  • the proportion of cyclic molecules contained in the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane is referred to as the inclusion rate.
  • the defined inclusion rate refers to the inclusion rate arithmetically defined from the chain polymer and the cyclic molecule contained in the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane, and specifically, the thickness of the chain polymer and the cyclic molecule. It is prescribed from.
  • the inclusion rate which is the ratio of cyclic molecules contained in the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane, can be determined by the small-angle X-ray scattering (3-3) measurement of the dispersion liquid of the obtained sheet.
  • it When it is 0%, it is preferably 1 to 100%, more preferably 5 to 100%, further preferably 10 to 100%, and 20 to Most preferably, it is 100%.
  • the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet is a component other than the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane, that is, the above-mentioned cyclic molecule and the opening of the cyclic molecule are included in a skewered shape as long as a sheet for use in the present invention can be formed. It may have a component other than the above chain polymer. Examples of such components include a fluorescent substance, a color-forming substance, a drug, and a polymer that does not clathrate cyclic molecules. Such components are bound to a chain sheet, bound to a cyclic molecule, or retained in the space between the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane.
  • the pseudopolyrotaxane/polyrotaxane sheet is a cyclodextrin colorant. ⁇ 2020/175 678 18 ⁇ (: 171? 2020/008349
  • the sheet structure is formed by the hydrophobic interaction of the membrane.
  • the chain polymer 24 is aggregated in the sheet with high density.
  • the sheet has a property that the sheet is more closely adsorbed on the surface of the solid support. This property is used to form a high density polymer brush on a solid support.
  • the average distance between adjacent chain polymers in the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet is not particularly limited, but is, for example, 0.5 to 3.5 nm. This distance may vary depending on the type of cyclic molecule, and when _ cyclodextrin is used as the cyclic molecule, the average distance between adjacent chain polymers is 1-2.
  • the average distance between the adjacent linear polymers is preferably 1.5 to 2.5 nm.
  • the average distance between the adjacent linear polymers is 2.5 to 3.5 is preferable, and when crown ether is used, the average distance between adjacent chain polymers is preferably 0.5 to 3.5 nm, and when using pillar allene
  • the average distance between adjacent chain polymers is preferably 0.5 to 3.5, and when calixarene is used, the average distance between adjacent chain polymers is 0.5 to 3.5. It is preferable that the average distance between adjacent chain polymers is 0.5 to 3.5 n when cyclophane is used. Is preferable, and when cucurbituril is used, the average distance between adjacent chain polymers is preferably 0.5 to 3.5 n.
  • the average distance between chain-like polymers can be measured by obtaining the average of a sufficient number, usually 10 or more distances between chain-like polymers, and the distance between chain-like polymers can be measured by oblique incidence wide-angle X-rays. It can be measured by the diffraction (011 ⁇ X0) method.
  • the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet used in the present invention is ⁇ 2020/175 678 19 ⁇ (:171? 2020/008349
  • the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet used in the present invention and the solid support of the present invention obtained by binding the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet and the solid support are, for example, materials for drug delivery (for example, Vehicle for drug delivery), bioimaging, surface modifier, adhesive, wound adhesion prevention agent, hair care material, coating material (for example, antifouling coating), mouth care material such as mouthwash, supplement base It is possible to use, but not limited to, an agent, an aggregation control material for cells and algae, an oxygen barrier material, a moisturizing agent, an ultraviolet protection material, an odor prevention material and the like.
  • the first method for producing a pseudopolyrotaxane/polyrotaxane sheet comprises (I) a step of preparing a chain polymer having a second reactive functional group, (II) a step of preparing a cyclic molecule, and (III) a chain A pseudo-polyrotaxane including a step of mixing the polymer and the cyclic molecule in water or an aqueous solution, whereby the opening of the cyclic molecule is included in a skewered shape, and the chain polymer having the second reactive functional group is provided. And/or a sheet having a plurality of polyrotaxanes can be obtained.
  • the chain polymer may be a commercially available product or may be a synthetic product.
  • a chain polymer is 1 1
  • the ionizing group or non-ionizing group which is the second reactive functional group can be introduced into the chain polymer by a known method.
  • a non-limiting example of the introduction of ionizing groups is ⁇ 2020/175 678 20 (:171? 2020/008349
  • the carboxylic acid can be introduced by an oxidation reaction using chloric acid and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl.
  • An amino group can be introduced by a coupling reaction using 1'-carbonyldiimidazole and ethylenediamine.
  • Sulfo groups can be introduced by reacting 1,3-propane sultone with a chain polymer.
  • a non-limiting example of the introduction of a non-ionizing group is Oral IV! Ding / IV! IV! (4-(4,6-Dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpho Rinium chloride), 0 0 0 -Dicyclohexylcarbodiimide),
  • the cyclic molecule may be a commercially available product or may be a synthetic product.
  • a derivative for example, 38. (3 ⁇ 4. 6 ⁇ 31. It can be prepared by the method described in 1998, 98(5), 1977-1996 and the like.
  • the water or aqueous solution is not particularly limited as long as it is a solvent in which at least one of the chain polymer and the cyclic molecule is dissolved. Pure water is an example of water.
  • the aqueous solution include, but are not limited to, an alcohol aqueous solution, an acid aqueous solution, an alkaline aqueous solution, a buffer solution, a culture solution, and plasma.
  • Step (I) and step (II) may be performed before step (III), step (I) and step (II) may be performed separately, and either may be performed first.
  • the temperature of the water or the aqueous solution at the time of mixing is not limited, but is, for example, ⁇ to 100 ° ⁇ , preferably 5 to 45 ° ⁇ , more preferably 15 to 30 ° ⁇ . is there.
  • the mixing time of the chain polymer and the cyclic molecule is not limited, but is, for example, 1 minute or more, preferably 24 hours or more. ⁇ 2020/175 678 21 ⁇ (: 171? 2020/008349
  • a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane mixture can be obtained by the above steps (I) to (III).
  • the components other than the pseudopolyrotaxane and/or the polyrotaxane may further include a step of introducing a polymer that does not cling to molecules) into the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet.
  • Such components are bound to a chain sheet, bound to a cyclic molecule, or retained in the space between the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane.
  • the second method for producing a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet comprises: (I) a step of preparing a chain polymer; (II) a step of preparing a cyclic molecule; and (III) a chain polymer and a cyclic molecule.
  • a sheet having a plurality of polyrotaxanes and/or polyrotaxanes can be obtained.
  • Step (I) and step (II) are as described in step (I) and step (II) of the first manufacturing method, respectively.
  • the temperature of the water or the aqueous solution at the time of mixing is not limited, but is, for example, ⁇ to 100 ° °, preferably 5 to 45 ° °, and more preferably 15 It is ⁇ 30 ° ⁇ .
  • the mixing time of the chain polymer and the cyclic molecule is not limited, but is, for example, 1 minute or more, preferably 24 hours or more.
  • step (IV) Introduction of the second reactive functional group into the chain polymer in step (IV) is as described for step (I) in the first production method.
  • Step (V) is the same as step (III) of the first manufacturing method.
  • Temperature during mixing of water or an aqueous solution is not limited, for example ⁇ _ ⁇ a 1 0 0 ° ⁇ , preferably. 5 to 4 5 ° ⁇ , more preferably 1. 5 to 3 0 ° ⁇ .
  • the mixing time with the cyclic molecule is not limited, but is, for example, 1 minute or more, preferably 24 hours or more.
  • a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet can be obtained by the above steps (I) to (V).
  • the components other than the pseudopolyrotaxane and/or the polyrotaxane fluorescent substance, chromogenic substance, drug, cyclic molecule
  • the polymer may further include a step of introducing a polymer which is not included in the pseudopolyrotaxane/polyrotaxane sheet. Such components are bound to a chain sheet, bound to a cyclic molecule, or retained in the space between the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane.
  • the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet can be formed in a self-organizing manner.
  • a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet 2 is used.
  • the solid-supported unmodified solid support was formed through the second reactive functional group 25 on the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet 20 and the first reactive functional group 1 1 on the solid support 10.
  • the chain-like polymer 2 was formed after the formation of the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet 20. It is possible to further modify the 4 terminus or its vicinity.
  • the second binding site different from the second reactive functional group is provided so that the end of the chain polymer or its vicinity has a second binding site capable of binding to the first binding site of the solid support 10.
  • the vicinity of the chain polymer generally means a range of 1 to 10 monomer units, more preferably 1 to 5 monomer units from the end of the chain polymer, excluding the end of the chain polymer. Point to.
  • any of the reactive functional groups listed above as the second reactive functional group which has a chain polymer when the pseudopolyrotaxane/polyrotaxane sheet is formed. It may be a reactive functional group different from the second reactive functional group.
  • Examples of combinations of the first binding site and the second binding site include maltose and maltose binding protein, guanine nucleotide and ⁇ protein, metal ion such as nickel or cobalt and polyhistidine, glutathione and glutathione- Examples include, but are not limited to, transferases, 08 and 08 binding proteins, antigen molecules (epitope) and antibodies, calmodulin binding peptides and calmodulin, 8 and 8 binding proteins, and various ligands and their receptor proteins.
  • the binding reaction is performed by applying water or an aqueous solution containing the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane-silver to the solid support, and The binding site is bound to the second binding site of the linear polymer.
  • Such applications include, but are not limited to, dipping, spraying, coating and the like.
  • the first binding site and the second binding site are as described above, and the binding mode of the first binding site (or the first reactive functional group) and the second binding site (or the second reactive functional group) Is not particularly limited, but is not particularly limited as long as the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane sheet can be attached to the solid support, and examples of such binding of the first binding site and the second binding site include a covalent bond and an ion. A bond, a coordinate bond, a hydrogen bond and the like can be mentioned.
  • covalent bond examples include, but are not limited to, an amide bond, an ester bond, a thiourea bond, a thioether bond, an ether bond, an imine bond, a disulfide bond, a hydrophobic interaction, and van der Waalska. ..
  • a covalent bond is preferable from the viewpoint of bond strength, and in this case, the bond can be promoted by dehydration condensation by heating. ⁇ 2020/175 678 24 ⁇ (: 171? 2020/008349
  • the solid support is a cell or biopolymer
  • the cell does not survive or the activity of the biopolymer is impaired, in addition to covalent bond, ionic bond, coordination bond, hydrogen bond, etc. It is preferable that they are bound by hydrophobic interaction, van der Waalsca, or the like.
  • a solid support surface-modified with a plurality of chain-like polymers at a high density by the bonding of the first binding site (or first reactive functional group) and the second binding site (or second reactive functional group) Can be obtained.
  • the structure of the chain polymer is as described in the section of the structure of the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet.
  • the density of the chain polymer with respect to the surface of the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is not particularly limited. In the preferred and this is more, is 0.0, more preferably five / nm 2 or more, ⁇ . More preferably 1 / Rei_1 2 or more, ⁇ . 2 / Rei_1 2 or more Is more preferable.
  • “density” means the number of chain-like polymers present per unit area (nm 2 ) of the surface of a solid support.
  • the chain polymer to be counted includes a chain polymer bound to the surface of the solid support and, if present, intermolecular interactions of cyclic molecules not bound to the surface of the solid support.
  • a chain polymer self-aggregated together with a chain polymer bound to the surface of the solid support by the action is included.
  • the density of the chain polymer can be determined by structural analysis using grazing incidence wide-angle X-ray diffraction ( ⁇ 11 «8 ⁇ ), measurement using atomic force microscope, or neutron reflectivity or water crystal microbalance method, surface It is calculated from the measurement of the average surface adsorption amount using the plasmon method.
  • the average distance between adjacent chain polymers on the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is not particularly limited, but is, for example, 0.5 to 3.5 nm. This distance may vary depending on the cyclic molecule, and when cyclodextrin is used as the cyclic molecule, the average distance between adjacent chain polymers is 1-2 n. Is preferable, and when -cyclodextrin is used, the average distance between adjacent chain polymers is preferably 1.5 to 2.5 nm. ⁇ 2020/175 678 25 ⁇ (:171? 2020 /008349
  • the average distance between adjacent chain polymers is preferably 2.5 to 3.5 n, and when crown ether is used, the average distance between adjacent chain polymers is It is preferable that the average distance between adjacent chain polymers is 0. 5 to 3.5 0! when using pillar allene, and calixarene is used. In this case, it is preferable that the average distance between the adjacent chain polymers is 0.5 to 3.5 n, and when cyclophane is used, the average distance between the adjacent chain polymers is 0.5 to 3.5. n When cucurbituril is used, the average distance between adjacent chain-like polymers is 0.5 to 3.5 n. Is preferred.
  • the average distance between the adjacent chain polymers on the solid support is the same as the average distance between the adjacent chain polymers in the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet, and the oblique incidence wide-angle X-ray diffraction (011 ⁇ X0) method is used. Can be measured by
  • the total length of the chain polymer on the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 n, and 15 to 130 n Is more preferable.
  • the chain length of the chain polymer can be measured by gel permeation chromatography ( ⁇ ).
  • the production method according to the first embodiment of the present invention is a cyclic molecule in which the chain polymer is clathrated after the step of binding the first binding site of the solid support to the second binding site of the chain polymer.
  • the method further includes a step of removing a part or all of the above.
  • Removal of the cyclic molecule from the chain polymer can be performed by washing the surface of the solid support to which the chain polymer is attached with a cleaning agent such as water, an aqueous solution, emulsion, or an organic solvent. ..
  • the temperature of the cleaning agent (particularly water or aqueous solution) at the time of cleaning is not limited, but is, for example, ⁇ to 100°°, preferably 5 to 45°°, and more preferably 15 ⁇ ⁇ 2020/175 678 26 ⁇ (:171? 2020 /008349
  • washing time is not limited, it is, for example, 1 minute or longer, preferably 1 hour or longer. The longer the washing time is, the more the cyclic molecules are detached from the chain polymer.
  • the inclusion rate of the cyclic molecule contained in the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane after the removing step is, for example, 0 to 100%, and 0% means that the cyclic molecule is completely removed from the chain polymer. Refers to the detached state.
  • the cyclic molecule on the chain polymer may be completely removed, but at least a part of the cyclic molecule may be left instead (inclusion rate >0 ⁇ / ⁇ ).
  • the cyclic molecule By introducing a blocking group into the end of the chain polymer opposite to the end bound to the fixed support of the chain polymer, the cyclic molecule can be more reliably retained in the chain polymer.
  • the introduction of the blocking group is as explained in the structure of the pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet.
  • a high-density polymer brush can be formed by a simple process of preparing a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet, attaching it to a solid support, and washing.
  • Such a high-density polymer brush has an excellent surface coating effect.
  • a solid support surface-modified with a high-density chain polymer can be obtained, and thus the solid support having a desired surface modification can be used in various applications. can do.
  • a method for forming a coating on the surface of a solid support using a plurality of chain-like polymers, the solid support having a first binding site The step of providing a chain-like polymer in which each chain-like polymer encloses the opening of the cyclic molecule in a skewered manner and has a second binding site capable of binding to the above-mentioned first binding site.
  • a method of applying a sheet comprising a plurality of quasi-polyrotaxanes and/or polyrotaxanes having a mer to a solid support to form a coating including the step of binding the solid support and the chain polymer.
  • the step of providing the solid support having the first binding site is as described in the method for producing a solid support of the first embodiment.
  • the step of binding the solid support and the chain polymer includes applying water or an aqueous solution containing a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet to the solid support to form the first binding site of the solid support and the chain polymer. It is possible to combine with 2 binding sites. Such applications include, but are not limited to, dipping, spraying, coating, etc.
  • the first binding site of the solid support and the first chain site of the chain polymer in the method for producing a solid support of the first embodiment are described. It is as described for the step of binding the two binding sites.
  • a method of adhering two solid supports comprising the step of providing a first solid support having a first binding site, and a step of providing a third binding site.
  • each chain polymer includes the opening of the cyclic molecule in a skewered manner, and has a second binding site capable of binding to the first binding site, and a second binding site in the chain polymer.
  • the first solid support and the second solid support may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the third binding site may be the same as or different from the first binding site.
  • the fourth binding site may be the same as or different from the second binding site.
  • the step of binding the first solid support and the chain polymer is carried out by applying water or an aqueous solution containing a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet to the first solid support to perform the first binding of the first solid support. It may be possible to combine the site and the second binding site of the chain polymer.
  • the step of binding the second solid support and the chain polymer is performed by applying water or an aqueous solution containing a pseudo-polyrotaxane/polyrotaxane sheet to the second solid support to form the third binding site and the chain of the second solid support.
  • fourth binding site of the polymer Such applications include, but are not limited to, dipping, spraying, coating and the like.
  • the step of binding the first solid support and the chain polymer and the step of binding the second solid support and the chain polymer may be carried out at the same time or at different timings, but they should be carried out simultaneously. Is preferred.
  • a pseudo polyrotaxane/polyrotaxane sheet 20 is applied to the surface of two solid supports 10 (Fig. 48) to bond the two solid supports 10 together.
  • Figure (Fig. 4) is shown.
  • the solid support, the plurality of chain polymers, and the method for producing the solid support described above are as described in the method for producing the solid support according to the first embodiment.
  • the solid support according to the fourth embodiment is obtained by using a part or all of the above-mentioned plurality of chain polymers. ⁇ 2020/175 678 29 ⁇ (: 171? 2020/008349
  • the inclusion rate of the cyclic molecule contained in the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane is, for example, 0 to 100%.
  • the solid support of the fourth embodiment is a component other than pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane, that is, other than the above-mentioned chain molecule that encloses the above cyclic molecule and the opening of the above cyclic molecule in a skewered shape. May have ingredients. Examples of such components include fluorescent substances, chromogenic substances, drugs, and macromolecules that do not clathrate cyclic molecules. Such components are bound to a chain sheet, bound to a cyclic molecule, or retained in the space between the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane.
  • the density of the chain polymer with respect to the surface of the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is not particularly limited. In the preferred and this is more, is 0.0, more preferably five / nm 2 or more, ⁇ . More preferably 1 / Rei_1 2 or more, ⁇ . 2 / Rei_1 2 or more I like things better.
  • a solid support surface-modified with a high-density chain polymer can be obtained, and thus the solid support having a desired surface modification is used for various applications. be able to.
  • the solid support, the plurality of chain polymers, and the method for producing the solid support described above are as described in the method for producing the solid support according to the first embodiment.
  • the solid support of the fifth embodiment may or may not include a cyclic molecule that is clathrate-encapsulated by a part or all of the plurality of chain polymers.
  • the inclusion rate of the cyclic molecule contained in the pseudo-polyrotaxane and/or polyrotaxane is, for example, 0 to 100%.
  • the solid support of the fifth embodiment is a component other than the pseudo-polyrotaxane and/or the polyrotaxane, that is, other than the above-mentioned chain polymer that encloses the cyclic molecule and the opening of the cyclic molecule in a skewered shape. It may have components. Examples of such components include fluorescent substances, color-developing substances, drugs, and polymers that do not clathrate cyclic molecules. Such components are bound to a chain sheet, bound to a cyclic molecule, or retained in the space between the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane.
  • the average distance between adjacent chain polymers on the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is not particularly limited, but is, for example, 0.5 to 3.5 nm. This distance may vary depending on the cyclic molecule, and when cyclodextrin is used as the cyclic molecule, the average distance between adjacent chain polymers is 1-2 n. Is preferred, -When cyclodextrin is used, the average distance between adjacent chain polymers is preferably 1.5 to 2.5 nm.When cyclodextrin is used, the average distance between adjacent chain polymers is preferable.
  • the average distance between adjacent chain polymers is preferably 0.5 to 3.5 n
  • the average distance between adjacent chain polymers is The average distance is preferably from 0.5 to 3.5!
  • the average distance between adjacent chain polymers is preferably from 0.5 to 3.5 n.
  • the average distance between adjacent chain polymers is 0.5 to 3.5 n.
  • the average distance between adjacent chain-like polymers is 0.5 to 3.5 n. Is preferred.
  • a solid support surface-modified with a high-density chain polymer can be obtained, and thus the solid support having desired surface modification is used for various applications. be able to. ⁇ 2020/175 678 31 ⁇ (: 171? 2020/008349
  • the first to fifth embodiments of the present invention can be used for various applications.
  • structural materials, artificial biosubstitute materials, packaging materials, rubber, hair care materials, coatings, paints, oral care materials such as mouthwash, adhesives, surface modifiers, lubricants, dispersants, stabilizers It can be used to manufacture drugs, cosmetics, analytical reagents, supplement bases, highly functional beverages, aggregation control materials for cells and algae, oxygen barrier materials, moisturizers, UV protection materials, odor control materials, etc. is there.
  • the solid support in addition to the use of the solid support as an abiotic solid support for the above-mentioned applications, when the solid support is, for example, a biopolymer or a cell, the cell surface is modified with a chain polymer. However, the specificity, affinity or binding ability of other molecules or cells can be increased.
  • the present invention may employ the following configurations.
  • a method for producing a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers comprising:
  • ⁇ 2> The solid support according to ⁇ 1>, in which the density of the chain polymer on the surface of the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is 0.01/hole 2 or more. Body manufacturing method.
  • ⁇ 6> The method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, further including a step of removing a part or all of the cyclic molecule clathrated by the chain polymer after the binding step.
  • ⁇ 7> The method for producing a solid support according to ⁇ 6>, wherein the inclusion rate of the cyclic molecule contained in the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane after the removing step is ⁇ to 100%.
  • ⁇ 8> The method for producing a solid support according to ⁇ 6>, wherein a part of the cyclic molecule contained in the pseudopolyrotaxane and/or polyrotaxane remains after the removing step.
  • the method for producing a solid support according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, which is, a cyclodextrin, crown ether, pillar allene, calix arene, cyclophane, cucurbituril, or a derivative thereof.
  • the derivative is methylated Cyclodextrin, methylated/3-cyclodextrin, methylated/cyclodextrin, hydroxypropylated cyclodextrin, hydroxypropylated/3-cyclodextrin, or hydroxypropylated/cyclodextrin ⁇ 9>
  • a method for manufacturing a support is methylated Cyclodextrin, methylated/3-cyclodextrin, methylated/cyclodextrin, hydroxypropylated cyclodextrin, hydroxypropylated/3-cyclodextrin, or hydroxypropylated/cyclodextrin ⁇ 9> A method for manufacturing a support.
  • the chain polymer is polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly(meth)acrylic acid; cellulose; modified cellulose such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose; polyacrylamide, Polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polyvinyl acetal, polyvinyl methyl ether, polyamine, polyethyleneimine, casein, gelatin, starch; polyolefin such as polyethylene and polypropylene, olefin such as ethylene or propylene and other Copolymer with olefin, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylo ⁇ 2020/175 678 33 ⁇ (:171? 2020/008349
  • Nitrile Styrene Copolymer Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer, Polymethyl Methacrylate, (Meth) Acrylic Esters Copolymer, Acrylonitrile-Methyl Acrylate Copolymer, Polycarbonate, Polyurethane, Vinyl Chloride-Vinyl Acetate Copolymers, polyvinyl butyral, polyisobutylene, polyaniline, polyamides such as nylon, polyimides; polyisoprene, polybutadienes and other polygens; polysiloxanes, polysulfones, polyimines, polyacetic anhydride, polyureas, polysulfides,
  • the method for producing a solid support according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, which is one or more selected from the group consisting of polyphosphazene, polyketone, polyphenylene, and derivatives thereof.
  • the chain polymer is composed of poly(ethylene glycol), poly(isoprene), poly(isobutylene), poly(butadiene), polypropylene glycol, poly(tetrahydrofuran), poly(dimethylsiloxane), poly(ethylene), polypropylene, poly(vinyl alcohol), and poly(vinyl methyl ether).
  • the method for producing a solid support according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, which is at least one selected from the group.
  • ⁇ 14> The method for producing a solid support according to ⁇ 13>, wherein the inorganic material is a metal, a metal oxide, silicon, quartz, or zirconia.
  • ⁇ 16> The method for producing a solid support according to ⁇ 15>, wherein the organic material is a synthetic resin, a biopolymer, or an organism.
  • ⁇ 17> The production of the solid support according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>, wherein the first binding site is a molecule, a part of a molecule, a functional group, or an ion. Method.
  • a method for manufacturing a support is a method for manufacturing a support.
  • the second binding site is a molecule capable of binding to the first binding site, a part of the molecule, a functional group, or an ion, ⁇ 1> to ⁇ 18>.
  • the second binding site is a functional group, and the functional group includes a carboxyl group (which becomes 100,000- when ionized), an amino group (which becomes 1 1 ⁇ 1 1 to 1 3+ when ionized). , Sulfo group, phosphoric acid group, trimethylamino chloride, triethylamino chloride, dimethylamino group, diethylamino group, methylamino group, ethylamino group, pyrrolidine group, pyrrole group, ethyleneimine group, piperidine group, pyridine Group, pyrilinium ion group, thiopyrylium ion group, hexamethyleneimine group, azatropyrylene group, imidazole group, pyrazole group, oxazole group, thiazole group, imidazoline group, morpholine group, thiazine group, triazole group, tetrazole group, pyridazine
  • the second binding site is a functional group, and the functional group is an isopropyl group,
  • Decene group nonadecyl group, nonadecene group, eicosyl group, eicosene group, tetracocyl group, tetracocene group, triacontyl group, triacontene group, and isomers thereof; 4464-butylbenzenesulfonyl group, 2-mesitylensulphonyl group, Methanesulfonyl group, 2-nitrobenzenesulfonyl group, 4-nitrobenzenesulfonyl group, pentafluorobenzenesulfonyl group, 2,4,6-triisopropylbenzenesulfonyl group, -toluenesulfonyl group, non-ionized hydroxy group, heptafluorobutyl Royl group, bivaloyl group, perfluorobenzoyl group, non-ionized amino group ( The non-ionized force, a ruboxy
  • a method of forming a coating on the surface of a solid support using a plurality of chain polymers the step of providing a solid support having a first binding site, the opening of a cyclic molecule
  • a sheet comprising a plurality of pseudo-polyrotaxanes and/or polyrotaxanes, each of which includes a chain polymer having a chain structure having a second binding site capable of binding to the first, and which is applied to a solid support.
  • a method for forming a coating which comprises a step of binding a solid support and the chain polymer.
  • ⁇ 2 3> The method according to ⁇ 2 2>, wherein the density of the chain-like polymer on the surface of the solid support surface-modified with the plurality of chain-like polymers is 0.01/door 2 or more. ..
  • ⁇ 2 4> The method according to ⁇ 2 2>, wherein the density of the chain polymer with respect to the surface of the solid support surface-modified with the plurality of chain polymers is 0.05 lines/n 2 or more. ..
  • ⁇ 2 5> The method according to ⁇ 2 2>, wherein the density of the chain-like polymer with respect to the surface of the solid support surface-modified with the plurality of chain-like polymers is 0.1 line/door 2 or more. ..
  • ⁇ 22> to ⁇ 29> which is benzene, arccyclodextrin, crown ether, pillar allene, carix suarene, cyclophane, cucurbituril, or a derivative thereof.
  • the above chain polymer is polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly(meth)acrylic acid; cellulose; modified cellulose such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose; polyacrylic amide, Polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polyvinyl acetal, polyvinyl methyl ether, polyamine, polyethyleneimine, casein, gelatin, starch; polyolefin such as polyethylene and polypropylene, olefin such as ethylene or propylene and other Copolymer with olefin, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polymethylmethacrylate, (meth)acrylic acid ester copolymer, acrylic nitrile Rumethyl acrylate copo
  • Polyurethane vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, polyisoptyrene, polyaniline, polyamides such as nylon, polyimido; polygens such as polyisoprene, polybutadiene, polysiloxane, polysulfone, polyimine, polyacetic anhydride, poly The method according to any one of ⁇ 22> to ⁇ 31>, which is one or more selected from the group consisting of urea, polysulfide, polyphosphazene, polyketone, polyphenylene, and derivatives thereof.
  • the chain polymer is composed of poly(ethylene glycol), poly(isoprene), poly(isobutylene), poly(butadiene), polypropylene glycol, poly(tetrahydrofuran), poly(dimethylsiloxane), poly(ethylene), polypropylene, polyvinyl alcohol, and polyvinyl methyl ether.
  • ⁇ 34> The method according to any one of ⁇ 22> to ⁇ 33>, wherein the solid support is made of an inorganic material.
  • the inorganic material is a metal, a metal oxide, silicon, quartz, or zirconia.
  • ⁇ 37> The method according to ⁇ 36>, wherein the organic material is a synthetic resin, a biopolymer, or an organism.
  • ⁇ 38> The method according to any one of ⁇ 22> to ⁇ 37>, wherein the first binding site is a molecule, a part of a molecule, a functional group, or an ion.
  • the second binding site is any one of ⁇ 22> to ⁇ 38> that is a molecule capable of binding to the first binding site, a part of the molecule, a functional group, or an ion. Described in section ⁇ 2020/175 678 38 ⁇ (: 171? 2020/008349
  • the second binding site is a functional group, and the functional group includes a carboxyl group (which becomes 100,000- when ionized), an amino group (which becomes 1 ⁇ ! 1 ⁇ 1 3+ when ionized). , Sulfo group, phosphoric acid group, trimethylamino chloride, triethylamino chloride, dimethylamino group, diethylamino group, methylamino group, ethylamino group, pyrrolidine group, pyrrole group, ethyleneimine group, piperidine group, pyridine Group, pyrilinium ion group, thiopyrylium ion group, hexamethyleneimine group, azatropyrylene group, imidazole group, pyrazole group, oxazole group, thiazole group, imidazoline group, morpholine group, thiazine group, triazole group, tetrazole group, pyridazine
  • the second binding site is a functional group, and the functional group is an isopropyl group,
  • Honyl group methanesulfonyl group, 2-nitrobenzenesulfonyl group, 4-nitrobenzenesulfonyl group, pentafluorobenzenesulfonyl group, 2,4,6-triisopropylbenzenesulfonyl group, -toluenesulfonyl group, non-ionized hydroxy group, Heptafluorobutyroyl group, bivaloyl group, perfluorobenzoyl group, non-ionized amino group ( The method according to ⁇ 40>, which is at least one kind of non-ionizing group selected from the group consisting of a non-ionized force, a ruboxyl group (100,000 to 1), and an isovaleryl group.
  • a solid support surface-modified with a plurality of chain-like polymers comprising a solid support and a plurality of chain-like polymers bonded to the surface of the solid support,
  • a solid support surface-modified with a plurality of chain polymers comprising: a solid support; and a plurality of chain polymers bonded to the surface of the solid support, A solid support having an average distance between adjacent chain polymers in the sheet of 0.5 to 3.5 n .
  • the chain polymer is polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly(meth)acrylic acid; cellulose; modified cellulose such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose; polyacrylic amide, Polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetrahydrofuran, polyvinyl acetal, polyvinyl methyl ether, polyamine, polyethyleneimine, casein, gelatin, starch; polyolefins such as polyethylene and polypropylene, olefins such as ethylene or propylene and others Copolymer with olefin, Polyester, Polyvinyl chloride, Polystyrene, Acrylonitrile-styrene copolymer, Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, Polymethylmethacrylate, (Meth)acrylic ester copolymer, Acrylic Nitrile-methyl acryl
  • Polyisoprene polyaniline, polyamides such as nylon, polyimido; polygens such as polyisoprene, polybutadiene, polysiloxane, polysulfone, polyimine, polyacetic anhydride, polyurea, polysulfone, polyphosphazene, polyketone, polyphenylene, and these
  • the solid support according to ⁇ 43> or ⁇ 44> which is one or more selected from the group consisting of the derivatives of
  • the chain polymer is composed of poly(ethylene glycol), poly(isoprene), poly(isobutylene), poly(butadiene), polypropylene glycol, poly(tetrahydrofuran), poly(dimethylsiloxane), poly(ethylene), polypropylene, polyvinyl alcohol, and polyvinyl methyl ether.
  • a drug delivery material for example, a drug delivery vehicle
  • a drug delivery vehicle including the solid support according to any one of ⁇ 43> to ⁇ 53>, bioimaging, and a surface modifier.
  • Adhesives Wound adhesion prevention agents, Hair care materials, Coating materials, Oral care materials such as mouthwash, Supplement bases, Aggregation control materials such as cells and algae, Oxygen barrier materials, Moisturizers, UV rays Anti-fouling material, odor prevention material.
  • a structural material comprising the solid support according to any one of ⁇ 43> to ⁇ 53>, an artificial biosubstitute material, a packaging material, a rubber material, a hair care material, a coating material, Paints, mouth care materials such as mouthwash, adhesives, supplement bases, high-performance drinks, aggregation control materials, oxygen barrier materials, moisturizers, UV protection materials, or odor control materials.
  • Oral care materials such as coating materials, paints, mouthwashes, adhesives, supplement bases, high-performance beverages, cohesion control materials, oxygen barrier materials, moisturizers, UV protection materials, or odor control materials.
  • Sodium iodide 2021119, 1.961111111 was dissolved in 28 mL of water. Then, while stirring The thorium aqueous solution was gradually added dropwise until the value of 1 to 1 did not change. The resulting aqueous solution was further stirred at room temperature for 10 minutes. Then, ethanol 2.5 !_ was added to stop the reaction. Further, add 6 IV! hydrochloric acid solution until 1 to 1 becomes 2, and add methylene chloride. The target product was extracted in 1_.
  • the dispersion containing the isolated nanosheet was applied by Supinki Yasuto untreated 3 ⁇ 0 2 substrate was dried at room temperature under atmospheric pressure, was deposited isolated nanosheet to the substrate.
  • Clodextrin 4.009 was dissolved in water 33.5 1_. ⁇ 2020/175 678 43 ⁇ (:171? 2020 /008349
  • Example 1 Comparative Example 1
  • each contact angle of 3 ⁇ 0 2 substrate of Comparative Example 2 3 8. 9 °, 5 2 . 1 °, 9 3. 7 ° Met.
  • Example 1 The contact angle of Example 1 is the highest, suggesting that the hydrophilic chain polymer is bonded to the substrate. Doing X-ray photoelectron spectroscopy, 3 ⁇ ten bound not to ⁇ 2 substrate was observed, that chain polymer is bonded to the 3 ⁇ 2 substrate Tsu divided. Calculating the density of the chain polymer [book / 1! 2 ] is 0.47
  • the area obtained from the diameter of cyclodextrin is 1.83 ⁇ ⁇ 12 , and the density when one chain polymer is present in this area is ⁇ 5 4 [lines / n 2 ]. Since a value very close to this value was obtained, a high-density polymer brush could be prepared by the 9"34-beating method using the cyclodextrin columnar lattice as a template.
  • Trin 0.45 9 was dissolved in water 25 !_.
  • ⁇ , ⁇ )-bis-carboxylic acid polyethylene glycol obtained in Synthesis Example 1-1) Polypropylene glycol-1) 100 ⁇
  • Polyethylene glycol ⁇ 0.19 was added to a / 3-cyclodextrin aqueous solution and stirred at room temperature for 1 week to obtain an isolated nanosheet ( ⁇ 1 ⁇ 1 _ 3) got.
  • Silicone oil (Shin-Etsu Silicone 1 ⁇ -54) was placed on the I substrate on which ⁇ 1 to 1-3 produced in Example 2 was adsorbed at high density, and then immersed in ⁇ ! ⁇ 1 _ 3 liquid. ⁇ 2020/175 678 46 ⁇ (:171? 2020 /008349
  • a type of pseudo-polyrotaxane sheet in which chain-like polymers are densely arranged! ⁇ ! 1 ⁇ 1 2 _ 3 has a one-dimensional curvature and a two-dimensional curvature. ⁇ 2020/175 678 47 ⁇ (: 171? 2020/008349

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Abstract

複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の製造方法は、第１結合部位を有する固体支持体を提供する工程、環状分子の開口部を串刺し状に包接し、かつ前記第１結合部位に結合可能な第２結合部位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサンを複数有してなるシートを提供する工程、及び前記固体支持体の第１結合部位と前記複数の鎖状ポリマーの第２結合部位とを結合させる工程を含む。

Description

\¥0 2020/175678 1 ?01/^2020/008349
明 細 書
発明の名称 ：
固体支持体の製造方法、 固体支持体の表面にコーティングを形成する方法 、 及び固体支持体
技術分野
[0001 ] 本発明は、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の製造方 法、 複数の鎖状ポリマーを用いて固体支持体の表面にコーティングを形成す る方法、 及び複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体に関する 背景技術
[0002] 固体支持体の表面修飾は、 様々な材料の撥水性、 防汚性、 生体適合性など を劇的に向上させる重要な技術である。 通常、 表面修飾は、 材料の表面に薄 いポリマー層を積層する場合が多いが、 従来より、 材料の表面に高分子鎖を 固定することでコーティングするポリマーブラシの技術分野の研究が盛んに なされている。
[0003] ポリマーブラシとは高分子鎖の末端が物理的もしくは化学的に界面に高密 度に固定され、 隣接する高分子鎖同士の反発により、 溶液中の高分子鎖の形 態から十分引き伸ばされた系を指す （非特許文献 1） 。 ポリマーブラシの形 成により、 たんぱく質等の非吸着特性 （非特許文献 2— 4） 、 低摩擦性 （非 特許文献 5 , 6） 、 粒子の分散性向上 （非特許文献 7 , 8） 等の性質を物質 界面に付与できるため、 表面修飾の手法としての応用が期待されている。
[0004] 材料表面にポリマーブラシを形成するための表面グラフト法には、 物理吸 着もしくは固体表面の官能基と高分子鎖末端との反応による化学結合を用い て表面に高分子鎖を固定する方法で 9「 _1叩_† 0法と、 固体表面の反応開始点 から高分子を重合し、 ポリマーブラシを作製する方法で 9「 1;丨叩-·!1「 0111法とが ある（非特許文献 9）。
[0005] 模式的には、 9「3 _1叩一1〇法では、 材料 （1 0 0） の表面の官能基 （1 0 1 ） と相互作用する官能基 （1 03） を末端に有する高分子 （1 02） を、 材 料 （1 00） の表面に結合する （図 1 （A） ） 。 grafting-to法は簡便ではあ るが、 高分子の立体障害のために高密度のブラシを生やすことは困難であり 、 表面コーティングの効果も不十分である。
[0006] graft ing-from法では、 材料表面に重合開始剤 （1 04） を導入しておき、 これを起点としてモノマー （1 05） を重合させることで高分子 （1 06） を成長させる （図 1 （B） ） 。 graft ing-from法に関しては、 以前に福田らは 固体表面に触媒を表面に付着させてリビングラジカル重合法で高密度のブラ シを合成することを報告している （非特許文献 1 〇, 1 1、 特許文献 1 , 2 ） 〇
先行技術文献
特許文献
[0007] 特許文献 1 : WO2008/139980
特許文献 2 : WO2009/136510 非特許文献
[0008] 非特許文献 1 : Science, 1991, 251, 905-914
非特許文献 2 :丄 Colloid Inter†. Sc i . , 1991, 142, 149-158
非特許文献 3 : Langmu i r, 2005, 21, 1036-1041
非特許文献 4 : Macromolecules, 1998, 31, 5059-5070
非特許文献 5 : Soft Matter, 2007, 3, 740-746
非特許文献 6 : Polymer, 2017, 116, 549-555
非特許文献 7 : Langmuir, 2001, 17, 4479-4481
非特許文献 8 : Adv. Colloid Interface Sc i . , 1974, 4, 193-277
非特許文献 9 : Prog. Polym. Sc i . , 2000, 25, 677-710
非特許文献 10 : Macromolecules, 2000, 33, 15, 5602-5607
非特許文献 11 : Macromolecules, 2000, 33, 15, 5608-5612 発明の概要 〇 2020/175678 3 卩（：171? 2020 /008349 発明が解決しようとする課題
[0009] 9「81:1; _1叩-1:「〇111法は高密度ブラシを作成できるという点で画期的な発明では あるが、 触媒を表面に付着する必要があること、 触媒の活性を保ちながらポ リマーブラシを合成する必要があること、 リビング重合においてポリマーの 合成時の原料に極めて高い純度が必要とされること、 リビング重合可能な高 分子しかブラシとして利用できないことなどから、 製造時の制約が多く、 実 用化はあまり進んでいない。
[0010] 本発明が解決すべき課題は、 9「3 _1叩-1〇法に基づく高密度の鎖状ポリマー により表面修飾された固体支持体の製造方法、 固体支持体の表面にコーティ ングを形成する方法、 及び高密度の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体 支持体を提供することにある。
課題を解決するための手段
[001 1 ] 本発明者らは、 上記の目的を達成すべく、 鎖状ポリマーが高密度に配置さ れている擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンからなるシートを固体 支持体に吸着させると、 鎖状ポリマーが高密度に配置された状態で固体支持 体に結合することを見出して、 本発明を完成するに至った。
[0012] 本発明の一態様によれば、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体 支持体の製造方法であって、 第 1結合部位を有する固体支持体を提供するエ 程、 環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ前記第 1結合部位に結合可 能な第 2結合部位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及び/又 はポリロタキサンを複数有してなるシートを提供する工程、 及び記固体支持 体の第 1結合部位と前記複数の鎖状ポリマーの第 2結合部位とを結合させる 工程を含む固体支持体の製造方法が提供される。
[0013] 本発明の別の態様によれば、 固体支持体の表面上に複数の鎖状ポリマーを 用いてコーティングを形成する方法であって、 第 1結合部位を有する固体支 持体を提供する工程、 環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ前記第 1 結合可能な第 2結合部位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及 び/又はポリロタキサンを複数有してなるシートを固体支持体に適用し、 前 〇 2020/175678 4 卩（：171? 2020 /008349
記固体支持体と前記鎖状ポリマーとを結合させる工程を含むコーティングを 形成する方法が提供される。
［0014］ 本発明のまた別の態様によれば、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾され た固体支持体であって、 固体支持体と、 前記固体支持体の表面に結合された 複数の鎖状ポリマ _とを備え、 固体支持体の表面に対する鎖状ポリマーの密 度が〇. 0 5本/ n 2以上である固体支持体が提供される。
［001 5］ 本発明のさらに別の態様によれば、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾さ れた固体支持体であって、 固体支持体と、 前記固体支持体の表面に結合され た複数の鎖状ポリマーとを備え、 前記シート中の隣接する鎖状ポリマー間の 平均距離が〇. 5〜 3 . 5 n mである固体支持体が提供される。 発明の効果
［0016］ 本発明によれば、 高密度の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体 の製造方法を提供することができる。
［0017］ また、 高密度の鎖状ポリマーにより固体支持体の表面にコーティングを形 成する方法が提供される。
［0018］ さらに、 高密度の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体を提供す ることができる。
図面の簡単な説明
［001 9］ ［図 1］ （八） 9「81:1;丨叩-1;〇法及び （巳） 9「81:1;丨叩-1:「〇111法を説明する模式図。
［図 2］ （ ） 一 （〇 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の 製造方法を示す模式図。
［図 3］環状分子の厚さを示す模式図。
［図 4］ （八） 2つの固体支持体、 （巳） 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシ —卜を適用した 2つの固体支持体の接着を示す模式図。
［図 5］合成例 1 の固体支持体を水洗処理した時のナノシートの状態を示す走査 型電子顕微鏡 （3巳1\/〇 像。 （ ） 水中への静置前、 （巳） 水中への静置の 2分経過後、 （〇 1 0分後、 （口） 3 0分後、 （巳） 4 5分後、 （ ） 1 2時間後さらに流水で洗浄。 〇 2020/175678 5 卩（：171? 2020 /008349
［図 6］合成例 1、 比較例 1、 及び比較例 2の 3 丨 02基板の接触角を示すグラフ
Figure imgf000007_0001
基板への吸着を示す走査型電子顕微鏡 （3巳 IV!） 像。 （ ） 2秒間浸漬後の基板、 （巳） 10秒間浸漬後の基板、 （〇 1分 間浸漬後の基板、 （口） 1分間浸漬後の 1^/03 処理しない基板。
Figure imgf000007_0002
基板の 3巳 IV! 像。
［図 9］ （八） シリコンオイルを載せた、 〇〇〇1~1— N 3を吸着させた 基板の 写真、 （巳） 振とう後の図 9八の 基板の写真、 （〇 シリコンオイルを載 せた、 コントロール 基板の写真、 （口） 振とう後の図 9（3の 基板の写真
［図 10］ （八） 1\1 1~12- 3をコーティングしたブルーレイディスク、 （巳） 図 1 0八の〇一 ·に沿った断面におけるディスクの表面高さを示すグラフ、 （ 〇 ポリスチレン球に付着した 1\］ 1~12 - 3。
［図 1 1］実施例 5の豚皮に対して付着させた 1\1 1~12- 3の顕微鏡写真。 （八） 付着前、 （巳） 付着後。
Figure imgf000007_0003
の顕微鏡写真。 （八
） 付着前、 （巳） 付着後。
［図 13］実施例 5のコンタクトレンズに対して付着させた 1\1 1~12- 3の顕微鏡 写真。 （ ） 付着前、 （巳） 付着後。
［図 14］実施例 5の豚眼に対して付着させた 1\1 1~12 _ 3の顕微鏡写真。
発明を実施するための形態
［0020］ 以下、 本発明の実施の形態を説明する。
［0021］ 本発明の第 1実施形態によれば、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾され た固体支持体の製造方法であって、 第 1結合部位を有する固体支持体を提供 する工程、 環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ前記第 1結合部位に 結合可能な第 2結合部位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及 び/又はポリロタキサンを複数有してなるシートを提供する工程、 及び固体 〇 2020/175678 6 卩（：171? 2020 /008349
支持体の第 1結合部位と鎖状ポリマーの第 2結合部位とを結合させる工程を 含む固体支持体の製造方法が提供される。
［0022］ 本明細書において、 ポリマーとは、 単量体であるモノマーに由来する繰り 返し構造を有する分子からなる化合物を指す。 鎖状ポリマーは一本鎖ポリマ —であることが好ましいが、 環状分子が鎖状ポリマーの上を移動又は回転可 能である場合、 鎖状ポリマーは主鎖から分岐を有するポリマーであってもよ い。
［0023］ 固体支持体は非生物の固体支持体であってもよいし、 生物体であってもよ い。 非生物の固体支持体の例としては、 無機材料からなる固体支持体と有機 材料からなる固体支持体が挙げられる。 無機材料からなる固体支持体として はガラス、 金属、 金属酸化物、 シリコン、 石英、 ジルコニア等が挙げられる がこれらに限定されない。 有機材料からなる固体支持体の例としては合成樹 月旨 （例えばポリオレフィン、 ポリスチレン、 ポリアミ ド、 ポリエステル等）
、 生体高分子 （例えば多糖類、 タンパク質、 核酸等） 等が挙げられるがこれ に限定されない。 また、 生物体である固体支持体の例としては細胞が挙げら れる。
［0024］ 細胞の例としては、
Figure imgf000008_0001
細胞、 1~1巳［＜ 293細胞、 01~1〇細胞、 〇〇
3- 1 /7細胞、
Figure imgf000008_0002
細胞、 ＜ 562細胞、
Figure imgf000008_0003
1~16 ◦ 2細胞、
Figure imgf000008_0004
細胞、 9細胞、 〇 201 2細胞、 〇 1 2細胞、 N 1 1~1/3丁3細胞、 II 203細胞、 V 6 「〇細胞、
Figure imgf000008_0005
細胞、 1\/1巳 細胞、 11937細胞、 06細胞、 6 ^1 「〇 2 細胞、
Figure imgf000008_0006
、
Figure imgf000008_0007
細胞、 丁1~1 ?— 1細胞、 巳\^/5 1 47細 胞、
Figure imgf000008_0008
細胞、 丫_ 1細胞、 N 295 細胞、 IV! I 6細胞、 1\1 I 丁 - 1細胞及び IV! 0 _1\/1巳4353細胞、 幹細胞、 上皮細胞、 外分泌上皮細 胞、 ホルモン分泌細胞、 神経細胞、 代謝/貯蔵細胞、 細胞外マトリックス細 胞、 バリア機能細胞、 収縮性細胞、 血液細胞、 免疫細胞、 肺細胞、 ナース細 胞、 間質細胞等が挙げられるがこれらに限定されない。
［0025］ 固体支持体の形状としては、 平板状、 フィルム状、 チューブ、 粒子状、 球 〇 2020/175678 7 卩（：171? 2020 /008349
状等の任意の形状を取ることができる。 無機材料からなる固体支持体又は有 機材料からなる固体支持体は、 基板又は粒子の形を取ることが好ましい。
[0026] 固体支持体が有する第 1結合部位は、 分子 （例えばタンパク質、 ペプチド 等） 、 分子の一部 （例えば、 核酸配列、 アミノ酸配列、 糖鎖等） 、 官能基、 イオン等であることができるが、 それらに限定されない。 鎖状ポリマーが有 する第 2結合部位は、 第 1結合部位に結合可能な分子 （例えばタンパク質、 ペプチド等） 、 分子の一部 （例えば、 核酸配列、 アミノ酸配列、 糖鎖等） 、 官能基、 イオン等等であることができるが、 それらに限定されない。
[0027] 図 2に模式的な例を示すと、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固 体支持体の製造方法の第 1工程は、 第 1結合部位としての第 1反応性官能基 1 1 を有する固体支持体 1 0を提供する工程であり （図 2八）、 第 2工程は、 環状分子 2 2の開口部を串刺し状に包接し、 かつ第 1反応性官能基 1 1 に反 応性の、 第 2結合部位としての第 2反応性官能基 2 5を有する鎖状ポリマー 2 4を備えた擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン 2 1 を複数有して なるシート 2 0を提供する工程であり （図 2八）、 第 3工程は、 固体支持体 1 〇の第 1結合部位 1 1 と鎖状ポリマー 2 4の第 2反応性官能基 2 5とを結合 させる工程である （図 2巳） 。
[0028] 第 1反応性官能基を有する固体支持体には、 市販の固体支持体を含む公知 の固体支持体を使用することができ、 そのような例としては、 シリカ （3 1 〇2） 又はシリコン（3 丨） （反応性官能基：シラノール基 （一 3 丨 〇1~1） ） 、 二酸化チタン （反応性官能基：チタノール基 （一丁 丨 〇 ! !） ） 、 クロロメチ ル化ポリスチレン （反応性官能基： 一 II 6 _〇 1~12_〇 丨） 、 ポリエチレン イミン （反応性官能基：
Figure imgf000009_0001
、 多糖類 （反応性官能基： メチロール基 （反応性官能基： _ C H 2〇H） 、 カルボキシメチルセルロース （反応性官能基： 一〇一C H 2- C〇〇H） が挙げられるがこれらに限定され ない。 代わりに、 固体支持体の表面に公知の表面修飾剤を施して、 第 1反応 性官能基を設けてもよい。 第 1反応性官能基としては、 ヒドロキシ基 （一〇 ! !） 、 カルボキシ基 （一〇〇〇 ! !） 、 アミノ基 （すなわちアンモニア、 第一 級アミン又は第二級アミンから水素を除去した 1価の官能基） 、 クロロ基 （ - c 丨） 、 ブロモ基 （一B r） 等が挙げられるがこれらに限定されない。
[0029] 上記第 2工程で提供されるシートは、 環状分子の開口部を串刺し状に包接 し、 かつ第 1反応性官能基に反応性の第 2反応性官能基を有する鎖状ポリマ 一を備えた擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン 2 1 を複数有するシ —卜 （以下、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートと称する場合がある ） である。
[0030] シートが擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンを複数有するとは、 擬ポリロタキサンを複数有するか、 ポリロタキサンを複数有するか、 擬ポリ ロタキサン及び/又はポリロタキサンを少なくとも一つずつ有することを指 す。
[0031 ] 以下、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの構成について説明する
[0032] 本明細書において、 「ポリロタキサン」 とは、 環状分子と、 環状分子の開 口部を串刺し状に包接する鎖状ポリマーとからなる分子集合体であって、 鎖 状ポリマーの両末端に環状分子が鎖状ポリマーから脱離するのを防止する封 鎖基を有する分子集合体を指す。 「擬ポリロタキサン」 とは、 環状分子と、 環状分子の開口部を串刺し状に包接する鎖状ポリマーとからなる分子集合体 であって、 鎖状ポリマーの一方の末端だけに上記封鎖基を有するか、 又は鎖 状ポリマーのいずれの末端にも上記封鎖基を有しない分子集合体を指す。
[0033] 封鎖基としてジニトロフエニル基、 シクロデキストリン、 アダマンタン基 、 トリチル基、 フルオレセイン、 ピレン等が挙げられるがこれらに限定され ない。 封鎖基を鎖状ポリマーに導入する方法は公知であり、 例えば Harada et a l. , Nature, 1992, 356, 325-327の記載の方法を参照することができる。
[0034] 上記擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートは、 好ましくは単離シート である。 本明細書において、 「単離シート」 の 「単離」 とは、 溶液中で集合 せずに単独に存在することが可能であることを意味する。 なお、 単離シート は、 第 1の環状分子の開口部が鎖状ポリマーによって串刺し状に包接されて 〇 2020/175678 9 卩（：171? 2020 /008349
なる擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンを複数有して成るシートが 単独、 即ち単層から成ってもいても、 該シートが複数層から成っていてもよ い。
[0035] 単離シート形成の確認は、 小角 X線散乱測定、 位相差光学顕微鏡観察、 原 子間力顕微鏡観察、 走査型電子顕微鏡観察により行うことができる。 特に、 小角 X線散乱測定により、 形状因子によりシート状であること、 具体的には 形状因子がシート構造に特徴的なフリンジを示し、 低角側に凝集による散乱 強度の増大が見られなかったときに単離シートである、 と確認することがで きる （例えば、 X線 光 ·中性子散乱の原理と応用
Figure imgf000011_0001
化学専門書） を参 照のこと） 。
[0036] また、 単離シートは好ましくは単離ナノシートである。 本明細書において 、 「単離ナノシート」 の 「ナノ」 とは、 シートの厚みが 1 0 0 〇!以下、 具 体的には〇. 5〜 1 0 0 n 、 好ましくは 3〜 5 0 n 、 より好ましくは 5 〜 2 0
Figure imgf000011_0002
であることをいう。 なお、 単離ナノシートが複層からなる場合に は構成する単層のナノシートの厚さが 1 〇〇门 以下、 具体的には〇. 5〜
Figure imgf000011_0003
好ましくは 3〜 5〇 1^〇1、 より好ましくは 5〜 2〇 1^〇1である ことをいう。
[0037] 本願の単離ナノシートにおいて、 単層からなるナノシートの厚さ方向は、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの長手方向、 換言すると、 鎖状 ポリマーの長手方向であるのがよい。 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタ キサンの長手方向、 鎖状ポリマーの長手方向が、 本願の単層からなる単離ナ ノシートの厚さ方向であるのがよい。
[0038] なお、 本願において、 単離ナノシートの 「単層」 とは、 小角 X線散乱測定 などによる見かけ上、 一つの層からなることを意味する。
[0039] 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの厚さ方向は、 擬ポリロタキサ ン及び/又はポリロタキサンの長手方向、 言い換えると鎖状ポリマーの長手 方向に等しいことが好ましい。
[0040] 鎖状ポリマー及び環状分子は、 環状分子の開口部を鎖状ポリマーが串刺し 〇 2020/175678 10 卩（：171? 2020 /008349
状に包接する形態をとり得る限り、 特に限定されない。
[0041 ] 理論に束縛されることを望まないが、 図 2八に示される擬ポリロタキサン 及び/又はポリロタキサン 2 1 において、 その中央部分に存在する複数の環 状分子 2 2は棒状に凝集し、 カラム化して疎水性になる。 このため、 複数の 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン 2 1が、 疎水性のカラム化した 環状分子 2 2を介して互いに自己組織的に集合し、 平面構造であるシート 2 〇を形成すると考えられる。 このとき、 一つの鎖状ポリマー 2 4に対して複 数の環状分子 2 2が凝集しているため、 鎖状ポリマー 2 4は略直線状に引き 伸ばされており、 鎖状ポリマー 2 4上に環状分子 2 2が存在しない場合に比 ベて鎖状ポリマー 2 4間の立体障害が少ない。 このため、 シート 2 0内で鎖 状ポリマー 2 4はより高密度に並ぶことができる。
[0042] 鎖状ポリマーは、 モノマーに由来する繰り返し構造を有し、 かかる繰り返 し構造を形成する骨格として、 ポリビニルアルコール、 ポリビニルピロリ ド ン、 ポリ （メタ） アクリル酸；セルロース；カルボキシメチルセルロース、 ヒドロキシェチルセルロース、 ヒドロキシプロピルセルロース等の改変セル ロース；ポリアクリルアミ ド、 ポリェチレンオキサイ ド、 ポリェチレングリ コール、 ポリプロピレングリコール、 ポリテトラヒドロフラン、 ポリビニル アセタール、 ポリビニルメチルェーテル、 ポリアミン、 ポリェチレンイミン 、 カゼイン、 ゼラチン、 でんぷん；ポリェチレン及びポリプロピレン等のポ リオレフイン、 ェチレン又はプロピレン等のオレフインとその他のオレフイ ンとの共重合体、 ポリェステル、 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 アクリロ 二トリルースチレン共重合体、 アクリロニトリルーブタジェンースチレン共 重合体、 ポリメチルメタクリレート、 （メタ） アクリル酸ェステル共重合体 、 アクリルニトリルーメチルアクリレート共重合体、 ポリカーボネート、 ポ リウレタン、 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、 ポリビニルプチラール、 ポ リイソプチレン、 ポリアニリン、 ナイロン等のポリアミ ド、 ポリイミ ド；ポ リイソプレン、 ポリブタジェン等のポリジェン；ポリシロキサン、 ポリスル ホン、 ポリイミン、 ポリ無水酢酸、 ポリ尿素、 ポリスルフイ ド、 ポリフォス 〇 2020/175678 11 卩（：171? 2020 /008349
ファゼン、 ポリケトン、 ポリフエニレン、 並びにこれらの誘導体からなる群 から選ばれる少なくとも 1種であることができる。 ポリマーブラシ中の鎖状 ポリマーは、 1種類であつてもよいし、 2種類以上であつてもよい。
[0043] 環状分子との相互作用の点で、 鎖状ポリマーの繰り返し構造は、 例えばポ リエチレングリコール、 ポリイソプレン、 ポリイソプチレン、 ポリブタジエ ン、 ポリプロピレングリコール、 ポリテトラヒドロフラン、 ポリジメチルシ ロキサン、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリビニルアルコール、 及びポ リビニルメチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも 1種であること が好ましく、 ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールからな る群から選ばれる少なくとも 1種であることがより好ましい。
[0044] 鎖状ポリマーの重量平均分子量は 500〜 500000であることが好ま しく、 1 000〜 50000であることが好ましく、 2000〜 1 6000 であることがさらに好ましい。 鎖状ポリマーの重量平均分子量は、 ゲル浸透 クロマトグラフィ （〇 〇） で測定することができる。
[0045] 鎖状ポリマーは水溶性であることが好ましい。 水溶性の点で、 鎖状ポリマ 一はポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコール、 ポリビニルアル コール、 ポリエチレンイミン、 ポリアクリル酸、 ポリメタクリル酸、 ポリア クリルアミ ド、 ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、 及び ポリビニルピロリ ドンからなる群から選ばれる少なくとも 1種であることが 好ましく、 ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールからなる 群から選ばれる少なくとも 1種であることがより好ましい。
[0046] 水溶性の鎖状ポリマーの重量平均分子量は 500〜 500000であるこ とが好ましく、 1 000〜 50000であることが好ましく、 2000〜 1 6000であることがさらに好ましい。
[0047] 鎖状ポリマーは 1種類のモノマーの重合により形成された部位を有するか 、 かかる部位のみからなるポリマーでもよいし、 2種類のモノマーの重合に より形成されたコポリマーを有するか、 かかるコポリマーの部位のみからな るポリマーでもよいし、 3種類のモノマーの重合により形成された夕ーポリ 〇 2020/175678 12 卩（：171? 2020 /008349
マ _を有するか、 かかる夕 _ポリマ _の部位のみからなるポリマーでもよい 。 これらの部位の例としては繰り返し構造を形成する骨格として上述した例 が挙げられる。 特に、 これらの部位の例として、 ポリェチレングリコール、 ポリイソプレン、 ポリイソプチレン、 ポリブタジェン、 ポリプロピレングリ コール、 ポリテトラヒドロフラン、 ポリジメチルシロキサン、 ポリェチレン 、 ポリプロピレン、 ポリビニルアルコール、 及びポリビニルメチルェーテル からなる群から選ばれる少なくとも 1種が挙げられるが、 これらに限定され ない。
[0048] 鎖状ポリマーは、 2つのブロックを備えるブロックコポリマーとすること ができる。 また、 鎖状ポリマーは、 3つのブロックを備えるブロックコポリ マーとすることができる。
[0049] 鎖状ポリマーの好ましい例としては、 ポリプロピレングリコール （ 〇 ） からなる単 _ブロックのポリマ _、 ポリェチレングリコ _ル （ 巳〇） か らなるブロックと、 ポリプロピレングリコール （ 〇） からなるブロック と、 ポリェチレングリコール （ 巳〇） からなるブロックとをこの順に有す るトリブロックコボリマー等が挙げられるがこれらに限定されない。
[0050] ブロックポリマーの各ブロックは、 1つのモノマー由来の繰り返し単位の みからなることが好ましいが、 ある繰り返しと単位と次の繰り返し単位との 間に第 1のスぺーサ基を有してもよい。 また、 隣接するブロック間に、 第 1 のスぺーサ基と同じであっても異なっていてもよい第 2のスぺーサ基を有し ていてもよい。
[0051 ] 第 1及び/又は第 2のスぺーサ基としては、 例えば炭素数 1〜 2 0の直鎖 又は分岐鎖のアルキル基、 炭素数 1〜 2 0の直鎖又は分岐鎖のェーテル基、 炭素数 1〜 2 0の直鎖又は分岐鎖のェーテル、 炭素数 1〜 2 0の直鎖又は分 岐鎖のェステル、 炭素数 6〜 2 4の芳香族基、 例えばフェニル基等が挙げら れるが、 これらに限定されない。
[0052] 環状分子は、 環状分子の開口部が鎖状ポリマーに貫通された状態で保持さ れていれば、 鎖状ポリマーのどの部位に包接されていてもよく、 1種類のモ 〇 2020/175678 13 卩（：171? 2020 /008349
ノマーの重合により形成された鎖状ポリマーに包接されてもよいし、 ブロッ クコポリマーの 2つの部位のうちの 1つの部位に包接されてもよいし、 ブロ ックコポリマーの 3つの部位のうちの 1つの部位、 特に 3つの部位のうちの 中間の部位に包接されてもよい。
[0053] 鎖状ポリマーがブロックコポリマーである場合、 環状分子が鎖状ポリマー を包接する部位は、 その鎖長が環状分子の厚さよりも長いことが好ましい。 ここで、 環状分子の厚さとは、 図 3に模式的に示すと、 環状分子 2 2の厚さ とは、 環状分子 2 2の中心軸 に沿った厚さ丁を指す。 符号 2 3は環状分 子 2 2の開口部を示す。 環状分子が鎖状ポリマーを包接する部位は、 1種類 のモノマーの重合体からなる部位、 ブロックコポリマーの 2部位のうちの 1 つの部位、 ブロックコポリマーの 3つの部位のうちの 1つの部位である。
[0054] 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートを構成する鎖状ポリマーのうち の _部又は全部は、 固体支持体の第 1反応性官能基に反応性の第 2反応性官 能基を有する。
[0055] 第 2反応性官能基は、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの作製条 件下で水又は水溶液中で電離する電離基であってもよいし、 擬ポリロタキサ ン/ポリロタキサンシートの作製条件下で水又は水溶液中で電離しない非電 離基であってもよい。
[0056] 鎖状ポリマーは、 好ましくは少なくとも一方の末端又はその近傍に第 2反 応性官能基を有し、 より好ましくは少なくとも一方の末端に第 2反応性官能 基を有し、 さらに好ましくはその両端又はその近傍に第 2反応性官能基を有 し、 最も好ましくはその両端に第 2反応性官能基を有する。
[0057] 一つの鎖状ポリマーが 2つの第 2反応性官能基を有する場合、 第 2反応性 官能基は同じであっても異なっていてもよい。 第 2反応性官能基は上記の封 鎖基であってもよい。
[0058] 第 2反応性官能基は、 鎖状ポリマーのモノマー由来の繰り返し単位の部位 に直接結合されてもよいし、 スぺーサを介して間接的に結合されてもよい。
[0059] 第 2反応性官能基の例としては、 カルボキシル基、 アミノ基、 スルホ基、 20/175678 14 卩（：171? 2020 /008349
リン酸基、 塩化トリメチルアミノ基、 塩化トリエチルアミノ基、 ジメチルア ミノ基、 ジエチルアミノ基、 メチルアミノ基、 エチルアミノ基、 ピロリジン 基、 ピロール基、 エチレンイミン基、 ピペリジン基、 ピリジン基、 ピリリウ ムイオン基、 チオピリリウムイオン基、 ヘキサメチレンイミン基、 アザトロ ピリレン基、 イミダゾール基、 ピラゾール基、 オキサゾール基、 チアゾール 基、 イミダゾリン基、 モルホリン基、 チアジン基、 トリアゾール基、 テトラ ゾール基、 ピリダジン基、 ピリミジン基、 ピラジン基、 インドール基、 ベン ゾイミダゾール基、 プリン基、 ベンゾトリアゾール基、 キノリン基、 キナゾ リン基、 キノキサリン基、 プテリジン基、 カルバゾール基、 ボルフィリン基 、 クロリン基、 コリン基、 アデニン基、 グアニン基、 シトシン基、 チミン基 、 ウラシル基、 チオール基、 ヒドロキシ基、 アジ基、 ピリジン基、 カルバミ ン酸、 グアニジン、 スルフエン、 尿素、 チオ尿素、 過酸、 イソプロピル基、 3 ㊀〇 -ブチル基、 6「トブチル基、 ネオペンチル基、 イソペンチル基、 360 -ぺン チル基、 3 -ペンチル基、 6「トペンチル基、 シクロペンチル基、 ペンテン基、 ヘキシル基、 ヘキセン基、 ヘプチル基、 ヘプテン基、 オクチル基、 オクテン 基、 ノニル基、 ノネン基、 デシル基、 デセン基、 ウンデシル基、 ウンデセン 基、 ドデシル基、 ドデセン基、 トリデシル基、 トリデセン基、 テトラデシル 基、 テトラデセン基、 ペンタデシル基、 ペンタデセン基、 へキサデシル基、 へキサデセン基、 ヘプタデシル基、 ヘプタデセン基、 オクタデシル基、 オク タデセン基、 ノナデシル基、 ノナデセン基、 エイコシル基、 エイコセン基、 テトラコシル基、 テトラコセン基、 トリアコンチル基、 トリアコンテン基、 及びそれらの異性体； 4464 -ブチルベンゼンスルホニル基、 2 -メシチレンス ルホニル基、 メタンスルホニル基、 2 -ニトロベンゼンスルホニル基、 4 -二卜 ロベンゼンスルホニル基、 ペンタフルオロベンゼンスルホニル基、 2, 4, 6 -卜 リイソプロピルベンゼンスルホニル基、 -トルエンスルホニル基、 ヘプタフ ルオロブチロイル基、 ビバロイル基、 パーフルオロベンゾイル基、 イソバレ リル基、 これらの誘導体、 及びこれらの類似体から成る群から選ばれる少な くとも 1種が挙げられるがこれらに限定されない。 〇 2020/175678 15 卩（：171? 2020 /008349
[0060] 電離基の例としては、 カルボキシル基（電離すると一〇〇〇-になる）、 アミ ノ基（電離すると一 |\1
Figure imgf000017_0001
になる）、 スルホ基、 リン酸基、 塩化トリメチルアミ ノ基、 塩化トリエチルアミノ基、 ジメチルアミノ基、 ジエチルアミノ基、 メ チルアミノ基、 エチルアミノ基、 ピロリジン基、 ピロール基、 エチレンイミ ン基、 ピベリジン基、 ピリジン基、 ピリリウムイオン基、 チオピリリウムイ オン基、 ヘキサメチレンイミン基、 アザトロピリレン基、 イミダゾール基、 ピラゾール基、 オキサゾール基、 チアゾール基、 イミダゾリン基、 モルホリ ン基、 チアジン基、 トリアゾール基、 テトラゾール基、 ピリダジン基、 ピリ ミジン基、 ピラジン基、 インドール基、 ベンゾイミダゾール基、 プリン基、 ベンゾトリアゾール基、 キノリン基、 キナゾリン基、 キノキサリン基、 プテ リジン基、 カルバゾール基、 ポルフィリン基、 クロリン基、 コリン基、 アデ ニン基、 グアニン基、 シトシン基、 チミン基、 ウラシル基、 解離したチオー ル基、 解離したヒドロキシ基、 アジ基、 ピリジン基、 カルバミン酸、 グアニ ジン、 スルフエン、 尿素、 チオ尿素、 過酸、 これらの誘導体、 及びこれらの 類似体から成る群から選ばれる少なくとも 1種が挙げられるがこれらに限定 されない。
[0061 ] 電離基は好ましくはカルボキシル基、 アミノ基、 スルホ基、 リン酸基、 塩 化トリメチルアミノ基、 及びジメチルアミノ基から成る群から選ばれる少な くとも 1種であり、 より好ましくはカルボキシル基、 アミノ基、 塩化トリメ チルアミノ基、 及びジメチルアミノ基から成る群から選ばれる少なくとも 1 種である。
[0062] 第 2反応性官能基が電離基の場合、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシ —卜同士が付着又は凝集しにくくなるため、 単離擬ポリロタキサン/ポリロ タキサンシートを作製し易くなり有利である。
[0063] 非電離基の例としては、 イソプロピル基、 360 -ブチル基、 61^ -ブチル基、 ネオペンチル基、 イソペンチル基、 360 -ぺンチル基、 3 -ペンチル基、 te r t -ぺ ンチル基、 シクロペンチル基、 ペンテン基、 ヘキシル基、 ヘキセン基、 ヘプ チル基、 ヘプテン基、 オクチル基、 オクテン基、 ノニル基、 ノネン基、 デシ 〇 2020/175678 16 卩（：171? 2020 /008349
ル基、 デセン基、 ウンデシル基、 ウンデセン基、 ドデシル基、 ドデセン基、 トリデシル基、 トリデセン基、 テトラデシル基、 テトラデセン基、 ペンタデ シル基、 ペンタデセン基、 へキサデシル基、 へキサデセン基、 ヘプタデシル 基、 ヘプタデセン基、 オクタデシル基、 オクタデセン基、 ノナデシル基、 ノ ナデセン基、 エイコシル基、 エイコセン基、 テトラコシル基、 テトラコセン 基、 トリアコンチル基、 トリアコンテン基、 及びそれらの異性体； 4464 -ブ チルベンゼンスルホニル基、 2 -メシチレンスルホニル基、 メタンスルホニル 基、 2 -ニトロベンゼンスルホニル基、 4 -ニトロベンゼンスルホニル基、 ペン タフルオロベンゼンスルホニル基、 2, 4, 6-トリイソプロピルベンゼンスルホ ニル基、 -トルエンスルホニル基、 電離していないヒドロキシ基、 ヘプタフ ルオロブチロイル基、 ビバロイル基、 パーフルオロベンゾイル基、 電離して いないアミノ基
Figure imgf000018_0001
、 電離していないカルボキシル基（一〇〇〇 1~1）、 及びイソバレリル基から成る群から選ばれる少なくとも 1種が挙げられるが これらに限定されない。
[0064] 非電離基は好ましくは電離していないヒドロキシ基、 ヘプタフルオロブチ ロイル基、 パーフルオロベンゾイル基、 及びイソバレリル基から成る群から 選ばれる少なくとも 1種であり、 より好ましくはパーフルオロベンゾイル基 及びイソバレリル基から成る群から選ばれる少なくとも 1種である。
[0065] 第 2反応性官能基が非電離基の場合、 鎖状ポリマーの末端が外へ露出して 運動するため擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート同士の凝集が防止さ れると考えられる。
[0066] 環状分子としては、
Figure imgf000018_0003
シクロデキストリン、
Figure imgf000018_0002
-シクロデキストリン、 アーシクロデキストリン、 クラウンエーテル、 ピラーアレン、 カリックスア レン、 シクロファン、 ククルビッ トウリル、 及びこれらの誘導体等が挙げら れるが、 これらに限定されない。 ポリマーブラシ中の環状分子は、 1種類で あってもよいし、 2種類以上であってもよい。 誘導体としてはメチル化《— シクロデキストリン、 メチル化/ 3 -シクロデキストリン、 メチル化· シク ロデキストリン、 ヒドロキシプロピル化 シクロデキストリン、 ヒドロキ 〇 2020/175678 17 卩（：171? 2020 /008349
シプロピル化 /3 -シクロデキストリン、 ヒドロキシプロピル化アーシクロデ キストリン等が挙げられるが、 これらに限定されない。
[0067] 本明細書において、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンに含まれ る環状分子の割合を包接率という。
[0068] 規定包接率とは、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンに含まれる 鎖状ポリマー及び環状分子から算術的に規定される包接率を指し、 具体的に は鎖状ポリマーと環状分子の厚みから規定される。
[0069] 規定包接率の計算方法を、 鎖状ポリマーとしてポリエチレングリコールを 用い、 環状分子として
Figure imgf000019_0001
シクロデキストリンを使用した場合で説明する。
[0070] ポリエチレングリコールの繰り返し単位 2つ分が シクロデキストリン の厚さと同じであることが分子モデル計算から知られている。 従って、 （X シクロデキストリンのモルと、 ポリエチレングリコールの繰り返し単位との 比を 1 : 2にしたときの規定包接率を 1 0 0 %とする。
[0071 ] 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンに含まれる環状分子の割合で ある包接率は、 得られたシートの分散液の小角 X線散乱 （3 乂3） 測定に より求めることができる。
[0072] 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの包接率は、 規定包接率を 1
0 0 %とするとき、 1〜 1 0 0 %であることが好ましく、 5〜 1 0 0 %であ ることがより好ましく、 1 0〜 1 0 0 %であることがさらに好ましく、 2 0 〜 1 0 0 %であることが最も好ましい。
[0073] 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートは、 本願発明に使用するための シートを形成できる限り、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン以外 の成分、 すなわち上記環状分子及び該環状分子の開口部を串刺し状に包接す る上記鎖状ポリマー以外の成分を有してもよい。 そのような成分としては、 蛍光物質、 発色物質、 薬剤、 環状分子と包接しない高分子等が挙げられる。 かかる成分は、 鎖状シートに結合されるか、 環状分子に結合されるか、 又は 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの間の空間に保持される。
[0074] 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートは、 シクロデキストリンのカラ 〇 2020/175678 18 卩（：171? 2020 /008349
ムの疎水相互作用により、 シート構造を形成していると考えられる。 この際 、 シート内では図 2八に示すように鎖状ポリマー 24が高密度に凝集してい る。 また、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートを基板等の固体支持体 表面に吸着させると、 シートが固体支持体表面に一層だけびっしりと吸着す るという性質がある。 この性質を利用して、 固体支持体上に高密度ポリマー ブラシを形成する。
[0075] 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート中の隣接する鎖状ポリマー間の 平均距離が短いほど、 固体支持体上に高密度なポリマーブラシを形成するこ とができる。 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート中の隣接する鎖状ポ リマー間の平均距離は、 特に限定されないが、 例えば〇. 5~3. 5 n mで ある。 この距離は環状分子の種類によって変わり得、 環状分子として《_シ クロデキストリンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は 1〜 2
Figure imgf000020_0001
-シクロデキストリンを用いた場合、 隣接 する鎖状ポリマー間の平均距離は 1. 5〜 2. 5 n mであることが好ましく 、 シクロデキストリンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距 離は 2. 5~3. 5门 であることが好ましく、 クラウンエーテルを用いた 場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5~3. 5 n mであること が好ましく、 ピラーアレンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距 離は〇. 5~3. 5门 であることが好ましく、 カリックスアレンを用いた 場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5~3. 5 n mであること が好ましく、 シクロファンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距 離は〇. 5〜 3. 5 n
Figure imgf000020_0002
であることが好ましく、 ククルビッ トウリルを用い た場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5~3. 5 n であるこ とが好ましい。
[0076] 鎖状ポリマー間の平均距離は、 十分な数、 通常 1 0以上の鎖状ポリマー間 の距離の平均を求めることにより測定可能であり、 鎖状ポリマー間の距離は 斜入射広角 X線回折 （011^X0） 法により測定可能である。
[0077] 本発明に使用される擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートは、 シクロ 〇 2020/175678 19 卩（：171? 2020 /008349
デキストリンやポリエチレングリコールなど生体安全性や生体適合性の高い 分子から構成できるため、 生体内で利用するのに適している。
[0078] 本発明に使用される擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート及びかかる 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートと固体支持体とを結合させて得ら れる本発明の固体支持体は、 例えば、 ドラッグデリバリ用材料 (例えば、 ド ラッグデリバリのビヒクル) 、 生体イメージング、 表面改質剤、 接着剤、 創 傷部位癒着防止剤、 ヘアケア材、 コーティング材料 (例えば防汚性コーティ ング) 、 マウスウォッシュなどの口腔ケア材料、 サプリメント用基剤、 細胞 や藻類などの凝集制御材料、 酸素バリア性材料、 保湿剤、 紫外線防御性材料 、 臭気防止材料等として用いることができるが、 これらに限定されない。
[0079] 次に擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの製造方法について説明す る。
[0080] 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの第 1の製造方法は、 (I) 第 2 反応性官能基を有する鎖状ポリマーを準備する工程、 (II) 環状分子を準備 する工程、 及び (III) 鎖状ポリマーと環状分子とを水又は水溶液中で混合さ せる工程を含み、 これにより環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ第 2反応性官能基を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及び/又は ポリロタキサンを複数有してなるシートを得ることができる。
[0081 ] 「鎖状ポリマー」 、 「環状分子」 、 「第 2反応性官能基」 は上述した通り である。
[0082] 工程 (I) に関し、 鎖状ポリマーは市販品を用いてもよいし、 合成してもよ い。 鎖状ポリマーは例えば 1 1|11 6「， 11/1八. 6† 8 1.
Figure imgf000021_0001
1996, 2
9(22) , 6994-7002; 0 _1叩， 丄
Figure imgf000021_0002
6† 3 [ 卩〇 111 」 1991 , 27 (9) , 901 -90 5; 八1 198 .1 6「， 丄 6士 81. ,
Figure imgf000021_0003
2007, 40 (3) , 518-525; 1¾レ| 1<, 11/1
. 1.
Figure imgf000021_0004
2009, 45(3) , 899-910 ;等に記載の方法により製 造することができる。
[0083] 第 2反応性官能基である電離基又は非電離基は公知の方法により鎖状ポリ マーに導入することができる。 電離基の導入の非限定的な例としては、 次亜 〇 2020/175678 20 卩（：171? 2020 /008349
塩素酸と、 2, 2, 6, 6 -テトラメチルピぺリジン 1 -オキシルを用いた酸化反応に よりカルボン酸を導入することができる。 1’ -カルボニルジイミダゾールとエ チレンジアミンを用いたカップリング反応によりアミノ基を導入することが できる。 1 , 3 -プロパンスルトンを鎖状ポリマーに反応させることによりスル ホ基を導入することができる。 非電離基の導入の非限定的な例としては、 口 IV!丁 /IV! IV!（4-（4, 6 -ジメ トキシ -1 , 3, 5 -トリアジン- 2 -イル）- 4 -メチルモルホ リニウムクロリ ド） 、 0 0 0
Figure imgf000022_0001
-ジシクロヘキシルカルボジイミ ド） 、 巳
0 0 （1 -（3 -ジメチルアミノプロピル） -3 -エチルカルボジイミ ド） 、 3 0 9 （ベンゾトリアゾール- 1 -イルオキシ-トリスジメチルアミノホスホニウム塩 ） 、 ソ巳〇 （ （ベンゾトリアゾール- 1 -イルオキシ） トリピロリジノホス ホニウムヘキサフルオロホスファート） 、
Figure imgf000022_0002
（0 - （7 -ジベンゾトリア ゾール- 1 -イル） - 1\1, 1\1, 1\1’， 1\1’ -テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフ ァート） 等の縮合剤を用いたエステル化、 アミ ド化等の縮合反応、 求核置換 反応、 付加反応等が挙げられる。
[0084] 工程 （II） に関し、 環状分子は市販品を用いてもよいし、 合成してもよい 。 誘導体を調製する場合、 例えば 3 八. （¾. 6† 31.
Figure imgf000022_0003
1998, 98（5） , 1977-1996等に記載の方法により調製することができる。
[0085] 工程 （III） に関し、 水又は水溶液は、 鎖状ポリマー及び環状分子の少なく ともいずれか一方が溶解する溶媒であれば特に限定されない。 水の例として は純水が挙げられる。 水溶液の例としてはアルコール水溶液、 酸水溶液、 ア ルカリ水溶液、 緩衝液、 培養液、 血漿等を挙げることができるが、 これらに 限定されない。
[0086] 工程 （I） 及び工程 （II） はそれぞれ工程 （III） の前とし、 工程 （I） とエ 程 （II） は別々に行い、 いずれを先に行ってもよい。
[0087] 混合時の水又は水溶液の温度は限定されないが、 例えば〇〜 1 0 0 °〇であ り、 好ましくは 5〜 4 5 °〇であり、 より好ましくは 1 5〜 3 0 °〇である。 鎖 状ポリマーと環状分子との混合時間は限定されないが、 例えば 1分以上であ り、 好ましくは 2 4時間以上である。 〇 2020/175678 21 卩（：171? 2020 /008349
[0088] 以上の工程 （I） 〜 （III） により擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシー 卜を得ることができる。
[0089] なお、 上記製造方法は、 工程 （I） 又は工程 （II）において、 もしくは工程 （III） の後で、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン以外の成分 （蛍 光物質、 発色物質、 薬剤、 環状分子と包接しない高分子等） を擬ポリロタキ サン/ポリロタキサンシートに導入するための工程をさらに含んでいてもよ い。 かかる成分は、 鎖状シートに結合されるか、 環状分子に結合されるか、 又は擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの間の空間に保持される。
[0090] 代わりに、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの第 2の製造方法は 、 （I） 鎖状ポリマーを準備する工程、 （II） 環状分子を準備する工程、 及び （III） 鎖状ポリマーと環状分子とを水又は水溶液中で混合させて、 擬ポリロ タキサン/ポリロタキサンを得る工程、 （IV） 鎖状ポリマーの少なくとも一 方の末端又はその近傍に第 2反応性官能基を導入する工程、 （V） （IV） で得 られた擬ポリロタキサン/ポリロタキサンを混合する工程を含み、 これによ り環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ第 2反応性官能基を有する鎖 状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンを複数有し てなるシートを得ることができる。
[0091 ] 工程 （I） 及び工程 （II） は上記第 1の製造方法の工程 （I） 及び工程 （II ） でそれぞれ説明した通りである。
[0092] 工程（III）において、 混合時の水又は水溶液の温度は限定されないが、 例え ば〇〜 1 0 0 °〇であり、 好ましくは 5〜 4 5 °〇であり、 より好ましくは 1 5 〜 3 0 °〇である。 鎖状ポリマーと環状分子との混合時間は限定されないが、 例えば 1分以上であり、 好ましくは 2 4時間以上である。
[0093] 工程 （IV） の鎖状ポリマーへの第 2反応性官能基の導入は、 第 1の製造方 法の工程 （I） に関して説明した通りである。
[0094] 工程 （V） は上記第 1の製造方法の工程 （III） と同様である。 混合時の水 又は水溶液の温度は限定されないが、 例えば〇〜 1 0 0 °〇であり、 好ましく は 5〜 4 5 °〇であり、 より好ましくは 1 5〜 3 0 °〇である。 鎖状ポリマーと 〇 2020/175678 22 卩（：171? 2020 /008349
環状分子との混合時間は限定されないが、 例えば 1分以上であり、 好ましく は 2 4時間以上である。
[0095] 以上の工程 （I） 〜 （V） により擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート を得ることができる。
[0096] なお、 上記製造方法は、 工程 （I） 又は工程 （II）において、 もしくは工程 （V） の後で、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン以外の成分 （蛍光 物質、 発色物質、 薬剤、 環状分子と包接しない高分子等） を擬ポリロタキサ ン/ポリロタキサンシートに導入するための工程をさらに含んでいてもよい 。 かかる成分は、 鎖状シートに結合されるか、 環状分子に結合されるか、 又 は擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの間の空間に保持される。
[0097] 上記第 1の製造方法の工程 （III） の混合工程又は第 2の製造方法の工程 （ V） の混合工程により、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートは自己組織 的に形成することができる。
[0098] なお、 図 2八一巳の例では、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート 2
0を形成した後、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート 2 0上の第 2反 応性官能基 2 5と固体支持体 1 0上の第 1反応性官能基 1 1 を介して、 その まま未修飾で固体支持体 1 0と結合させているが、 擬ポリロタキサン/ポリ ロタキサンシート 2 0の固体支持体 1 1 との結合力を制御するために、 擬ポ リロタキサン/ポリロタキサンシート 2 0の形成後に、 鎖状ポリマー 2 4の 末端又はその近傍をさらに修飾することもできる。 この場合、 鎖状ポリマー の末端又はその近傍を、 固体支持体 1 0の第 1結合部位に結合可能な第 2結 合部位を備えるように、 第 2反応性官能基とは異なる第 2結合部位を有する ように修飾し、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート 2 0上の第 2結合 部位と固体支持体 1 0上の第 1結合部位である第 1反応性官能基とを介して 結合させることができる。 なお、 鎖状ポリマーの近傍とは、 通常、 鎖状ポリ マーの末端を除き、 鎖状ポリマーの末端から 1〜 1 0個のモノマー単位、 よ り好ましくは 1〜 5個のモノマー単位の範囲を指す。
[0099] このような第 1結合部位と第 2結合部位の組み合わせには、 分子認識する 〇 2020/175678 23 卩（：171? 2020 /008349
公知の分子 （例えばタンパク質、 ペプチド等） 、 分子の一部 （例えば、 核酸 配列、 アミノ酸配列、 糖鎖等） 、 官能基、 イオン等を挙げることができる。
[0100] 第 2結合部位が官能基の場合、 第 2反応性官能基として上記に列挙した反 応性官能基のいずれかであって、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシート を形成したときに鎖状ポリマーが有していた第 2反応性官能基とは異なる反 応性官能基であってもよい。
[0101 ] 第 1結合部位と第 2結合部位の組み合わせとしては、 例えばマルトースと マルトース結合タンパク質、 グアニンヌクレオチドと◦タンパク質、 ニッケ ルあるいはコバルト等の金属イオンとポリヒスチジン、 グルタチオンとグル タチオンー
Figure imgf000025_0001
トランスフェラーゼ、 0 八と 0 八結合タンパク質、 抗原 分子 （エピトープ） と抗体、 カルモジュリン結合ペプチドとカルモジュリン 、 八丁 と八丁 結合タンパク質、 各種リガンドとその受容体タンパク質等 が挙げられるがこれらに限定されない。
[0102] 固体支持体及び擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンシートを提供 した後、 結合反応は、 固体支持体に、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシ —卜を含む水又は水溶液を適用し、 固体支持体の第 1結合部位と鎖状ポリマ 一の第 2結合部位とを結合させる。 当該適用としては、 浸潰、 吹き付け、 塗 布等が挙げられるがこれらに限定されない。
[0103] 第 1結合部位及び第 2結合部位について上述した通りであり、 第 1結合部 位 （又は第 1反応性官能基） 及び第 2結合部位 （又は第 2反応性官能基） の 結合様式は特に限定されないが、 固体支持体に擬ポリロタキサン及び/又は ポリロタキサンシートを取り付けることができれば特に限定されず、 そのよ うな第 1結合部位及び第 2結合部位の結合の例としては、 共有結合、 イオン 結合、 配位結合、 水素結合等が挙げられる。 共有結合の例としては、 アミ ド 結合、 エステル結合、 チオ尿素結合、 チオエーテル結合、 エーテル結合、 イ ミン結合、 ジスルフィ ド結合、 疎水性相互作用、 ファンデルワールスカ等が 挙げられるが、 これらに限定されない。 結合の強度の点からは共有結合が好 ましく、 この場合、 加熱による脱水縮合等により結合を促進することができ 〇 2020/175678 24 卩（：171? 2020 /008349
るが、 固体支持体が細胞や生体高分子である場合は、 細胞が生存したり、 生 体高分子の活性を損なわない穏やかな条件で、 共有結合以外に、 イオン結合 、 配位結合、 水素結合、 疎水性相互作用、 ファンデルワールスカ等で結合さ せることが好ましい。
[0104] 第 1結合部位 （又は第 1反応性官能基） 及び第 2結合部位 （又は第 2反応 性官能基） の結合により、 複数の鎖状ポリマーにより高密度に表面修飾され た固体支持体を得ることができる。 鎖状ポリマーの構造については擬ポリロ タキサン/ポリロタキサンシートの構成の箇所で説明した通りである。
[0105] 上記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に対する 鎖状ポリマーの密度は特に限定されないが、 〇. 0 1本/门
Figure imgf000026_0001
以上であるこ とが好ましく、 〇. 0 5本/ n m2以上であることがより好ましく、 〇. 1本 / 〇12以上であることがより好ましく、 〇. 2本/ 〇12以上であることがよ り好ましい。
[0106] 本発明において、 「密度」 とは、 固体支持体表面の単位面積 （n m2） 当た りに存在する鎖状ポリマーの本数を意味する。 この場合、 計数される鎖状ポ リマーには、 固体支持体表面に結合している鎖状ポリマーと、 存在する場合 には、 固体支持体表面に結合してはいないが環状分子の分子間相互作用によ り固体支持体表面に結合している鎖状ポリマーと共に自己凝集している鎖状 ポリマーとが含まれる。 鎖状ポリマーの密度は、 斜入射広角 X線回折 （〇11«八乂 〇） を用いた構造解析、 原子間力顕微鏡を用いた測定、 又は中性子反射率や水 晶振動子マイクロバランス法、 表面プラズモン法などを用いた平均的な表面 吸着量の測定等から算出される。
[0107] また、 上記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体上の隣接 する鎖状ポリマー間の平均距離は特に限定されないが、 例えば〇. 5〜 3 . 5 n mである。 この距離は環状分子によって変わり得、 環状分子として シクロデキストリンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は 1 〜 2 n
Figure imgf000026_0002
であることが好ましく、 -シクロデキストリンを用いた場合、 隣 接する鎖状ポリマー間の平均距離は 1 . 5〜 2 . 5 n mであることが好まし 〇 2020/175678 25 卩（：171? 2020 /008349
く、 シクロデキストリンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均 距離は 2 . 5 ~ 3 . 5 n であることが好ましく、 クラウンエーテルを用い た場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5 ~ 3 . 5 n であるこ とが好ましく、 ピラーアレンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均 距離は〇. 5 ~ 3 . 5 〇!であることが好ましく、 カリックスアレンを用い た場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5 ~ 3 . 5 n であるこ とが好ましく、 シクロファンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均 距離は〇. 5〜 3 . 5 n
Figure imgf000027_0001
であることが好ましく、 ククルビッ トウリルを用 いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5 ~ 3 . 5 n
Figure imgf000027_0002
である ことが好ましい。
[0108] 固体支持体上の隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は、 擬ポリロタキサン /ポリロタキサンシート中の隣接する鎖状ポリマー間の平均距離と同様に斜 入射広角 X線回折 （011^X0） 法により測定可能である。
[0109] 上記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体上の鎖状ポリマ —の全長は特に限定されないが、 5〜 2 0 0 n であることが好ましく、 1 5〜 1 3 0 n であることがより好ましい。 鎖状ポリマーの鎖長はゲル浸透 クロマトグラフィ （◦〇） により測定することができる。
[01 10] 本発明の第 1実施形態の製造方法は、 固体支持体の第 1結合部位と鎖状ポ リマーの第 2結合部位とを結合させる工程の後に、 鎖状ポリマーが包接する 環状分子の一部又は全部を除去する工程をさらに含む。
[01 1 1 ] 図 2〇に、 固体支持体 1 0の第 1反応性官能基 1 1 と鎖状ポリマー 2 4の 第 2反応性官能基 2 5とを結合させた後で、 鎖状ポリマー 2 4が包接する環 状分子 2 2の一部が除去された様子を模式的に示す。
[01 12] 環状分子の鎖状ポリマーからの除去は、 鎖状ポリマーが取り付けられた固 体支持体表面を水、 水溶液、 エマルシヨン、 又は有機溶剤等の洗浄剤で洗浄 することにより行うことができる。
[01 13] 洗浄時の洗浄剤 （特には水又は水溶液） の温度は限定されないが、 例えば 〇〜 1 0 0 °〇であり、 好ましくは 5〜 4 5 °〇であり、 より好ましくは 1 5〜 〇 2020/175678 26 卩（：171? 2020 /008349
3 0 °〇である。 洗浄時間は限定されないが、 例えば 1分以上であり、 好まし くは 1時間以上である。 洗浄時間を長くするほど、 環状分子が鎖状ポリマー から脱離する。
[01 14] 上記除去する工程の後の擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンに含 まれる環状分子の包接率は例えば〇〜 1 0 0 %であり、 0 %は環状分子が鎖 状ポリマーから完全に脱離した状態を指す。 鎖状ポリマー上の環状分子を完 全に除去してもよいが、 代わりに環状分子を少なくとも一部残してもよい （ 包接率＞0〇/〇） 。 鎖状ポリマー上の環状分子を少なくとも一部残すことによ り、 ポリマーブラシのブラシ部分である鎖状ポリマーの鎖長が長くても立体 障害が起こり難く、 ポリマーブラシがより良好に伸長され得る。
[01 15] 鎖状ポリマーの固定支持体に結合した末端とは反対側の末端に封鎖基を導 入すれば、 環状分子をより確実に鎖状ポリマーに保持することができる。 封 鎖基の導入については擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートの構成で説 明した通りである。
[01 16] 環状分子が鎖状ポリマーから脱離した後、 鎖状ポリマーの少なくとも一部 が固体支持体に結合しているため、 固体支持体上に残った鎖状ポリマーが高 密度のポリマーブラシを形成する。
[01 17] このように、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートを作成し、 これを 固体支持体に付着させ、 洗浄させるという簡便なプロセスで、 高密度ポリマ -ブラシを形成することができる。 このような高密度ポリマーブラシは表面 コーティング効果に優れている。
[01 18] 本発明の第 1実施形態によれば、 高密度の鎖状ポリマーにより表面修飾さ れた固体支持体が得られるため、 所望の表面修飾を施した固体支持体を各種 用途に使用することができる。
[01 19] 本発明の第 2実施形態によれば、 固体支持体の表面上に複数の鎖状ポリマ —を用いてコーティングを形成する方法であって、 第 1結合部位を有する固 体支持体を提供する工程、 各鎖状ポリマーが環状分子の開口部を串刺し状に 包接し、 かつ上記第 1結合部位に結合可能な第 2結合部位を有する鎖状ポリ 〇 2020/175678 27 卩（：171? 2020 /008349
マーを備えた擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンを複数有してなる シートを固体支持体に適用し、 固体支持体と鎖状ポリマーとを結合させるエ 程を含むコーティングを形成する方法が提供される。
[0120] 第 1結合部位を有する固体支持体を提供する工程については第 1実施形態 の固体支持体の製造方法で説明した通りである。 固体支持体と鎖状ポリマー とを結合させる工程としては、 固体支持体に、 擬ポリロタキサン/ポリロタ キサンシートを含む水又は水溶液を適用して、 固体支持体の第 1結合部位と 鎖状ポリマーの第 2結合部位とを結合させることが挙げられる。 当該適用と しては、 浸潰、 吹き付け、 塗布等が挙げられるがこれらに限定されない。 固 体支持体の第 1結合部位と鎖状ポリマーの第 2結合部位との結合については 、 第 1実施形態の固体支持体の製造方法における固体支持体の第 1結合部位 と鎖状ポリマーの第 2結合部位とを結合させる工程に関して説明した通りで ある。
[0121 ] 本発明の第 2実施形態によれば、 固体支持体上に高密度の鎖状ポリマーに よるコーティングが形成されるため、 このような技術及び得られたコーティ ングを各種用途に使用することができる。
[0122] 本発明の第 3実施形態によれば、 2つの固体支持体を接着する方法であっ て、 第 1結合部位を有する第 1固体支持体を提供する工程、 第 3結合部位を 有する第 2固体支持体を提供する工程、 各鎖状ポリマーが環状分子の開口部 を串刺し状に包接し、 かつ上記第 1結合部位に結合可能な第 2結合部位と、 鎖状ポリマーにおける第 2結合部位とは反対側の端部に上記第 3結合部位と 結合可能な第 2結合部位と有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及 び/又はポリロタキサンを複数有してなるシートを提供する工程、 第 1固体 支持体と鎖状ポリマーとを結合させる工程、 第 2固体支持体と鎖状ポリマー とを結合させる工程、 及び、 任意選択で、 第 1固体支持体と鎖状ポリマーと を結合させる工程及び/又は第固体支持体と鎖状ポリマーとを結合させるエ 程の後に、 鎖状ポリマーが包接する環状分子の一部又は全部を除去する工程 、 とを含む方法が提供される。 〇 2020/175678 28 卩（：171? 2020 /008349
[0123] 6つのいずれの工程も第 1実施形態の固体支持体の製造方法で説明した通 りである。 第 1固体支持体と第 2固体支持体は、 同じ材料から形成されても よいし、 異なる材料から形成されてもよい。 第 3結合部位は第 1結合部位と 同じであってもよいし異なっていてもよい。 第 4結合部位は第 2結合部位と 同じであってもよいし異なっていてもよい。
[0124] 第 1固体支持体と鎖状ポリマーとを結合させる工程は、 第 1固体支持体に 、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートを含む水又は水溶液を適用して 、 第 1固体支持体の第 1結合部位と鎖状ポリマーの第 2結合部位とを結合さ せることが挙げられる。 第 2固体支持体と鎖状ポリマーと結合させる工程は 、 第 2固体支持体に、 擬ポリロタキサン/ポリロタキサンシートを含む水又 は水溶液を適用して、 第 2固体支持体の第 3結合部位と鎖状ポリマーの第 4 結合部位とを結合させることが挙げられる。 当該適用としては、 浸潰、 吹き 付け、 塗布等が挙げられるがこれらに限定されない。 第 1固体支持体と鎖状 ポリマーとを結合させる工程及び第 2固体支持体と鎖状ポリマーと結合させ る工程は同時に行ってもよいし、 異なるタイミングで行ってもよいが、 同時 に行うことが好ましい。
[0125] 図 4八及び巳に、 2つの固体支持体 1 0 （図 4八）の表面に擬ポリロタキサ ン/ポリロタキサンシート 2 0を適用して、 2つの固体支持体 1 0を接着す る模式図 （図 4巳）を示す。
[0126] 本発明の第 3実施形態によれば、 固体支持体に鎖状ポリマーが高密度に結 合されるため、 2つ以上の固体支持体を強固に接着することができる。
[0127] 本発明の第 4実施形態によれば、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾され た固体支持体であって、 固体支持体と、 上記固体支持体の表面に結合された 複数の鎖状ポリマ _とを備え、 固体支持体の表面に対する鎖状ポリマーの密 度が 0 . 0 1本/〇 2以上である固体支持体が提供される。
[0128] 固体支持体、 複数の鎖状ポリマー、 及び上記の固体支持体の製造方法につ いては第 1実施形態の固体支持体の製造方法で説明した通りである。
[0129] 第 4実施形態の固体支持体は、 上記複数の鎖状ポリマーの一部又は全部に 〇 2020/175678 29 卩（：171? 2020 /008349
より串刺し状に包接される環状分子を備えてぃなくてもよぃし、 備えてもよ ぃ。
[0130] 上記擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンに含まれる環状分子の包 接率は例えば〇〜 1 0 0 %である。
[0131 ] また、 第 4実施形態の固体支持体は、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロ タキサン以外の成分、 すなわち上記環状分子及び該環状分子の開口部を串刺 し状に包接する上記鎖状ポリマー以外の成分を有してもよぃ。 そのような成 分としては、 蛍光物質、 発色物質、 薬剤、 環状分子と包接しなぃ高分子等が 挙げられる。 かかる成分は、 鎖状シートに結合されるか、 環状分子に結合さ れるか、 又は擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの間の空間に保持 される。
[0132] 上記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に対する 鎖状ポリマーの密度は特に限定されなぃが、 〇. 0 1本/门
Figure imgf000031_0001
以上であるこ とが好ましく、 〇. 0 5本/ n m 2以上であることがより好ましく、 〇. 1本 / 〇12以上であることがより好ましく、 〇. 2本/ 〇12以上であることがよ り好ましぃ。
[0133] 本発明の第 4実施形態によれば、 高密度の鎖状ポリマーにより表面修飾さ れた固体支持体が得られるため、 所望の表面修飾を施した固体支持体を各種 用途に使用することができる。
[0134] 本発明の第 5実施形態によれば、 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾され た固体支持体であって、 固体支持体と、 上記固体支持体の表面に結合された 複数の鎖状ポリマーとを備え、 上記シート中の隣接する鎖状ポリマー間の平 均距離が〇. 5〜 3 . 5 n mである固体支持体が提供される。
[0135] 固体支持体、 複数の鎖状ポリマー及び、 上記の固体支持体の製造方法につ ぃては第 1実施形態の固体支持体の製造方法で説明した通りである。
[0136] 第 5実施形態の固体支持体は、 上記複数の鎖状ポリマーの一部又は全部に より串刺し状に包接される環状分子を備えてぃなくてもよぃし、 備えてもよ い。 〇 2020/175678 30 卩（：171? 2020 /008349
[0137] 上記擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンに含まれる環状分子の包 接率は例えば〇〜 1 00%である。
[0138] また、 第 5実施形態の固体支持体は、 擬ポリロタキサン及び/又はポリロ タキサン以外の成分、 すなわち上記環状分子及び該環状分子の開口部を串刺 し状に包接する上記鎖状ポリマー以外の成分を有してもよい。 そのような成 分としては、 蛍光物質、 発色物質、 薬剤、 環状分子と包接しない高分子等が 挙げられる。 かかる成分は、 鎖状シートに結合されるか、 環状分子に結合さ れるか、 又は擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンの間の空間に保持 される。
[0139] 上記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体上の隣接する鎖 状ポリマー間の平均距離は特に限定されないが、 例えば例えば〇. 5〜 3. 5 n mである。 この距離は環状分子によって変わり得、 環状分子として シクロデキストリンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は 1 〜 2 n
Figure imgf000032_0002
であることが好ましく、
Figure imgf000032_0001
-シクロデキストリンを用いた場合、 隣 接する鎖状ポリマー間の平均距離は 1. 5〜 2. 5 n mであることが好まし く、 シクロデキストリンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均 距離は 2. 5~3. 5 n
Figure imgf000032_0003
であることが好ましく、 クラウンエーテルを用い た場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5~3. 5 n であるこ とが好ましく、 ピラーアレンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均 距離は〇. 5~3. 5 〇!であることが好ましく、 カリックスアレンを用い た場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5~3. 5 n であるこ とが好ましく、 シクロファンを用いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均 距離は〇. 5〜 3. 5 n
Figure imgf000032_0004
であることが好ましく、 ククルビッ トウリルを用 いた場合、 隣接する鎖状ポリマー間の平均距離は〇. 5~3. 5 n
Figure imgf000032_0005
である ことが好ましい。
[0140] 本発明の第 5実施形態によれば、 高密度の鎖状ポリマーにより表面修飾さ れた固体支持体が得られるため、 所望の表面修飾を施した固体支持体を各種 用途に使用することができる。 〇 2020/175678 31 卩（：171? 2020 /008349
[0141 ] 本発明の第 1実施形態〜第 5実施形態は、 各種用途に使用可能である。 例 えば、 構造材料、 人工生体代替材料、 パッケージ材料、 ゴム、 ヘアケア材料 、 コーティング、 塗料、 マウスウォッシユなどの口腔ケア材料、 接着剤、 表 面改質剤、 潤滑剤、 分散剤、 安定剤、 薬剤、 化粧料、 分析試薬、 サプリメン 卜用基剤、 高機能飲料、 細胞や藻類などの凝集制御材料、 酸素バリア性材料 、 保湿剤、 紫外線防御性材料、 臭気防止材料等の製造に使用可能である。
[0142] 固体支持体が非生物の固体支持体に、 上記に挙げた用途に使用できるのに 加えて、 固体支持体が例えば生体高分子又は細胞である場合、 細胞表面を鎖 状ポリマーで修飾し、 他の分子又は細胞による特異性、 親和性又は結合能を 高めたりすることもできる。
[0143] また、 本発明は以下の構成を採用することもできる。
[0144] < 1 >複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の製造方法であ って、
第 1結合部位を有する固体支持体を提供する工程、 環状分子の開口部を串 刺し状に包接し、 かつ前記第 1結合部位に結合可能な第 2結合部位を有する 鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサンを複数有 してなるシートを提供する工程、 及び 記固体支持体の第 1結合部位と前記 複数の鎖状ポリマーの第 2結合部位とを結合させる工程を含む固体支持体の 製造方法。
[0145] < 2 >前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に対 する鎖状ポリマーの密度が〇. 0 1本/门 2以上である < 1 >に記載の固体 支持体の製造方法。
[0146] < 3 >前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に対 する鎖状ポリマーの密度が〇. 0 5本/ n 2以上である < 1 >に記載の固体 支持体の製造方法。
[0147] < 4 >前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に対 する鎖状ポリマーの密度が 0 . 1本/门 2以上である < 1 >に記載の固体支 持体の製造方法。 〇 2020/175678 32 卩（：171? 2020 /008349
[0148] ＜5＞前記隣接する鎖状ポリマー間の平均距離が〇. 5 ~ 3 . 5 n mである ＜1＞に記載の固体支持体の製造方法。
[0149] ＜ 6＞前記結合させる工程の後に、 前記鎖状ポリマーが包接する前記環状分 子の一部又は全部を除去する工程をさらに含む＜ 1＞〜＜5＞のいずれか一 項に記載の固体支持体の製造方法。
[0150] ＜ 7＞前記除去する工程の後の擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン に含まれる環状分子の包接率が〇〜 1 0 0 %である＜6＞に記載の固体支持 体の製造方法。
[0151 ] ＜ 8＞前記除去する工程の後に擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサン に含まれる環状分子が一部残る＜ 6＞に記載の固体支持体の製造方法。
[0152] ＜9＞前記環状分子が、
Figure imgf000034_0001
クロデキストリン、
Figure imgf000034_0002
、 アーシクロデキストリン、 クラウンエーテル、 ピラーアレン、 カリックス アレン、 シクロファン、 ククルビッ トウリル、 又はこれらの誘導体である＜ 1＞〜＜ 8＞のいずれか一項に記載の固体支持体の製造方法。
[0153] ＜1 0＞前記誘導体がメチル化
Figure imgf000034_0003
シクロデキストリン、 メチル化/ 3—シク ロデキストリン、 メチル化· シクロデキストリン、 ヒドロキシプロピル化 シクロデキストリン、 ヒドロキシプロピル化/ 3 -シクロデキストリン、 又はヒドロキシプロピル化· シクロデキストリンである＜9＞に記載の固 体支持体の製造方法。
[0154] ＜1 1＞前記鎖状ポリマーが、 ポリビニルアルコール、 ポリビニルピロリ ド ン、 ポリ （メタ） アクリル酸；セルロース；カルボキシメチルセルロース、 ヒドロキシエチルセルロース、 ヒドロキシプロピルセルロース等の改変セル ロース；ポリアクリルアミ ド、 ポリエチレンオキサイ ド、 ポリエチレングリ コール、 ポリプロピレングリコール、 ポリテトラヒドロフラン、 ポリビニル アセタール、 ポリビニルメチルエーテル、 ポリアミン、 ポリエチレンイミン 、 カゼイン、 ゼラチン、 でんぷん；ポリエチレン及びポリプロピレン等のポ リオレフイン、 エチレン又はプロピレン等のオレフインとその他のオレフイ ンとの共重合体、 ポリエステル、 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 アクリロ 〇 2020/175678 33 卩（：171? 2020 /008349
二トリルースチレン共重合体、 アクリロニトリルーブタジェンースチレン共 重合体、 ポリメチルメタクリレート、 （メタ） アクリル酸ェステル共重合体 、 アクリルニトリルーメチルアクリレート共重合体、 ポリカーボネート、 ポ リウレタン、 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、 ポリビニルプチラール、 ポ リイソプチレン、 ポリアニリン、 ナイロン等のポリアミ ド、 ポリイミ ド；ポ リイソプレン、 ポリブタジェン等のポリジェン；ポリシロキサン、 ポリスル ホン、 ポリイミン、 ポリ無水酢酸、 ポリ尿素、 ポリスルフィ ド、 ポリフォス ファゼン、 ポリケトン、 ポリフェニレン、 並びにこれらの誘導体からなる群 から選ばれる 1つ又は複数である＜ 1＞〜＜ 1 0＞のいずれか一項に記載の 固体支持体の製造方法。
[0155] ＜1 2＞前記鎖状ポリマーが、 ポリェチレングリコール、 ポリイソプレン、 ポリイソプチレン、 ポリブタジェン、 ポリプロピレングリコール、 ポリテト ラヒドロフラン、 ポリジメチルシロキサン、 ポリェチレン、 ポリプロピレン 、 ポリビニルアルコール、 及びポリビニルメチルェーテルからなる群から選 ばれる少なくとも 1種である＜ 1＞〜＜ 1 0＞のいずれか一項に記載の固体 支持体の製造方法。
[0156] ＜1 3＞前記固体支持体が無機材料からなる＜1＞〜＜1 2＞のいずれか一 項に記載の固体支持体の製造方法。
[0157] ＜1 4＞前記無機材料が金属、 金属酸化物、 シリコン、 石英、 又はジルコニ アである＜1 3＞に記載の固体支持体の製造方法。
[0158] ＜1 5＞前記固体支持体が有機材料からなる＜1＞〜＜1 2＞のいずれか一 項に記載の固体支持体の製造方法。
[0159] ＜1 6＞前記有機材料が合成樹脂、 生体高分子、 又は生物体である＜1 5＞ に記載の固体支持体の製造方法。
[0160] ＜1 7＞前記第 1結合部位は、 分子、 分子の一部、 官能基、 又はイオンであ る＜1＞〜＜1 6＞のいずれか一項に記載の固体支持体の製造方法。
[0161 ] ＜1 8＞前記第 1結合部位は官能基であり、 該官能基はヒドロキシ基、 カル ボキシ基、 アミノ基、 クロロ基、 又はブロモ基である＜1 7＞に記載の固体 〇 2020/175678 34 卩（：171? 2020 /008349
支持体の製造方法。
[0162] ＜1 9＞前記第 2結合部位は、 前記第 1結合部位に結合可能な分子、 分子の —部、 官能基、 又はイオンである＜ 1＞〜＜ 1 8＞のいずれか一項に記載の 固体支持体の製造方法。
[0163] ＜2 0＞前記第 2結合部位は官能基であり、 該官能基はカルボキシル基（電離 すると一〇〇〇-になる）、 アミノ基（電離すると一 1\1 1~13+になる）、 スルホ基、 リン酸基、 塩化トリメチルアミノ基、 塩化トリエチルアミノ基、 ジメチルア ミノ基、 ジエチルアミノ基、 メチルアミノ基、 エチルアミノ基、 ピロリジン 基、 ピロール基、 エチレンイミン基、 ピペリジン基、 ピリジン基、 ピリリウ ムイオン基、 チオピリリウムイオン基、 ヘキサメチレンイミン基、 アザトロ ピリレン基、 イミダゾール基、 ピラゾール基、 オキサゾール基、 チアゾール 基、 イミダゾリン基、 モルホリン基、 チアジン基、 トリアゾール基、 テトラ ゾール基、 ピリダジン基、 ピリミジン基、 ピラジン基、 インドール基、 ベン ゾイミダゾール基、 プリン基、 ベンゾトリアゾール基、 キノリン基、 キナゾ リン基、 キノキサリン基、 プテリジン基、 カルバゾール基、 ボルフィリン基 、 クロリン基、 コリン基、 アデニン基、 グアニン基、 シトシン基、 チミン基 、 ウラシル基、 解離したチオール基、 解離したヒドロキシ基、 アジ基、 ピリ ジン基、 カルバミン酸、 グアニジン、 スルフエン、 尿素、 チオ尿素、 過酸、 これらの誘導体、 及びこれらの類似体から成る群から選ばれる少なくとも 1 種の電離基である＜ 1 9＞に記載の固体支持体の製造方法。
[0164] ＜2 1＞前記第 2結合部位は官能基であり、 該官能基はイソプロピル基、
Figure imgf000036_0001
-ブチル基、
Figure imgf000036_0002
ブチル基、 ネオペンチル基、 イソペンチル基、 360 -ペンチ ル基、 3 -ペンチル基、 tert-ペンチル基、 シクロペンチル基、 ペンテン基、 へ キシル基、 ヘキセン基、 ヘプチル基、 ヘプテン基、 オクチル基、 オクテン基 、 ノニル基、 ノネン基、 デシル基、 デセン基、 ウンデシル基、 ウンデセン基 、 ドデシル基、 ドデセン基、 トリデシル基、 トリデセン基、 テトラデシル基 、 テトラデセン基、 ペンタデシル基、 ペンタデセン基、 へキサデシル基、 へ キサデセン基、 ヘプタデシル基、 ヘプタデセン基、 オクタデシル基、 オクタ 〇 2020/175678 35 卩（：171? 2020 /008349
デセン基、 ノナデシル基、 ノナデセン基、 エイコシル基、 エイコセン基、 テ トラコシル基、 テトラコセン基、 トリアコンチル基、 トリアコンテン基、 及 びそれらの異性体； 4464 -ブチルベンゼンスルホニル基、 2 -メシチレンスル ホニル基、 メタンスルホニル基、 2 -ニトロベンゼンスルホニル基、 4 -ニトロ ベンゼンスルホニル基、 ペンタフルオロベンゼンスルホニル基、 2, 4, 6 -トリ イソプロピルベンゼンスルホニル基、 -トルエンスルホニル基、 電離してい ないヒドロキシ基、 ヘプタフルオロブチロイル基、 ビバロイル基、 パーフル オロベンゾイル基、 電離していないアミノ基 （一
Figure imgf000037_0001
、 電離していない力 ルボキシル基（一〇〇〇 1~1）、 及びイソバレリル基から成る群から選ばれる少 なくとも 1種の非電離基である < 1 9 >に記載の固体支持体の製造方法。
[0165] < 2 2 >固体支持体の表面上に複数の鎖状ポリマーを用いてコーティングを 形成する方法であって、 第 1結合部位を有する固体支持体を提供する工程、 環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ前記第 1結合可能な第 2結合部 位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサ ンを複数有してなるシートを固体支持体に適用し、 前記固体支持体と前記鎖 状ポリマーとを結合させる工程を含むコーティングを形成する方法。
[0166] < 2 3 >前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に 対する鎖状ポリマーの密度が〇. 0 1本/门 2以上である < 2 2 >に記載の 方法。
[0167] < 2 4 >前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に 対する鎖状ポリマーの密度が〇. 0 5本/ n 2以上である < 2 2 >に記載の 方法。
[0168] < 2 5 >前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に 対する鎖状ポリマーの密度が 0 . 1本/门 2以上である < 2 2 >に記載の方 法。
[0169] < 2 6 >前記隣接する鎖状ポリマー間の平均距離が〇. 5 ~ 3 . 5 n であ る < 2 2 >に記載の方法。
[0170] < 2 7 >前記結合させる工程の後に、 前記鎖状ポリマーが包接する前記環状 〇 2020/175678 36 卩（：171? 2020 /008349
分子の一部又は全部を除去する工程をさらに含む＜2 2＞〜＜ 2 6＞のいず れか一項に記載の方法。
[0171 ] ＜2 8＞前記除去する工程の後の擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサ ンに含まれる環状分子の包接率が〇〜 1 0 0 %である＜2 7＞に記載の方法
[0172] ＜2 9＞前記除去する工程の後に擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサ ンに含まれる環状分子が一部残る＜2 7＞に記載の方法。
[0173] ＜3 0＞前記環状分子が、
Figure imgf000038_0001
クロデキストリン、
Figure imgf000038_0002
ン、 アーシクロデキストリン、 クラウンエーテル、 ピラーアレン、 カリック スアレン、 シクロファン、 ククルビッ トウリル、 又はこれらの誘導体である ＜2 2＞〜＜2 9＞のいずれか一項に記載の方法。
[0174] ＜3 1＞前記誘導体がメチル化
Figure imgf000038_0003
シクロデキストリン、 メチル化/ 3—シク ロデキストリン、 メチル化· シクロデキストリン、 ヒドロキシプロピル化 シクロデキストリン、 ヒドロキシプロピル化/ 3 -シクロデキストリン、 又はヒドロキシプロピル化· シクロデキストリンである＜3 0＞に記載の 方法。
[0175] ＜3 2＞前記鎖状ポリマーが、 ポリビニルアルコール、 ポリビニルピロリ ド ン、 ポリ （メタ） アクリル酸；セルロース；カルボキシメチルセルロース、 ヒドロキシエチルセルロース、 ヒドロキシプロピルセルロース等の改変セル ロース；ポリアクリルアミ ド、 ポリエチレンオキサイ ド、 ポリエチレングリ コール、 ポリプロピレングリコール、 ポリテトラヒドロフラン、 ポリビニル アセタール、 ポリビニルメチルエーテル、 ポリアミン、 ポリエチレンイミン 、 カゼイン、 ゼラチン、 でんぷん；ポリエチレン及びポリプロピレン等のポ リオレフイン、 エチレン又はプロピレン等のオレフインとその他のオレフイ ンとの共重合体、 ポリエステル、 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 アクリロ 二トリルースチレン共重合体、 アクリロニトリルーブタジエンースチレン共 重合体、 ポリメチルメタクリレート、 （メタ） アクリル酸エステル共重合体 、 アクリルニトリルーメチルアクリレート共重合体、 ポリカーボネート、 ポ 〇 2020/175678 37 卩（：171? 2020 /008349
リウレタン、 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、 ポリビニルプチラール、 ポ リイソプチレン、 ポリアニリン、 ナイロン等のポリアミ ド、 ポリイミ ド；ポ リイソプレン、 ポリブタジェン等のポリジェン；ポリシロキサン、 ポリスル ホン、 ポリイミン、 ポリ無水酢酸、 ポリ尿素、 ポリスルフィ ド、 ポリフォス ファゼン、 ポリケトン、 ポリフェニレン、 並びにこれらの誘導体からなる群 から選ばれる 1つ又は複数である＜2 2＞〜＜ 3 1＞のいずれか一項に記載 の方法。
[0176] ＜3 3＞前記鎖状ポリマーが、 ポリェチレングリコール、 ポリイソプレン、 ポリイソプチレン、 ポリブタジェン、 ポリプロピレングリコール、 ポリテト ラヒドロフラン、 ポリジメチルシロキサン、 ポリェチレン、 ポリプロピレン 、 ポリビニルアルコール、 及びポリビニルメチルェーテルからなる群から選 ばれる少なくとも 1種である＜2 2＞〜＜3 1＞のいずれか一項に記載の方 法。
[0177] ＜3 4＞前記固体支持体が無機材料からなる＜ 2 2＞〜＜ 3 3＞のいずれか _項に記載の方法。
[0178] ＜3 5＞前記無機材料が金属、 金属酸化物、 シリコン、 石英、 又はジルコニ アである＜3 4＞に記載の方法。
[0179] ＜3 6＞前記固体支持体が有機材料からなる＜2 2＞〜＜3 3＞のいずれか _項に記載の方法。
[0180] ＜3 7＞前記有機材料が合成樹脂、 生体高分子、 又は生物体である＜3 6＞ に記載の方法。
[0181 ] ＜3 8＞前記第 1結合部位は、 分子、 分子の一部、 官能基、 又はイオンであ る＜2 2＞〜＜3 7＞のいずれか一項に記載の方法。
[0182] ＜3 9＞前記第 1結合部位は官能基であり、 該官能基はヒドロキシ基、 カル ボキシ基、 アミノ基、 クロロ基、 又はブロモ基である＜3 8＞に記載の方法
[0183] ＜4 0＞前記第 2結合部位は、 前記第 1結合部位に結合可能な分子、 分子の —部、 官能基、 又はイオンである＜2 2＞~＜3 8＞のいずれか一項に記載 〇 2020/175678 38 卩（：171? 2020 /008349
の方法。
[0184] ＜4 1＞前記第 2結合部位は官能基であり、 該官能基はカルボキシル基（電離 すると一〇〇〇-になる）、 アミノ基（電離すると一 1\! 1~13+になる）、 スルホ基、 リン酸基、 塩化トリメチルアミノ基、 塩化トリエチルアミノ基、 ジメチルア ミノ基、 ジエチルアミノ基、 メチルアミノ基、 エチルアミノ基、 ピロリジン 基、 ピロール基、 エチレンイミン基、 ピペリジン基、 ピリジン基、 ピリリウ ムイオン基、 チオピリリウムイオン基、 ヘキサメチレンイミン基、 アザトロ ピリレン基、 イミダゾール基、 ピラゾール基、 オキサゾール基、 チアゾール 基、 イミダゾリン基、 モルホリン基、 チアジン基、 トリアゾール基、 テトラ ゾール基、 ピリダジン基、 ピリミジン基、 ピラジン基、 インドール基、 ベン ゾイミダゾール基、 プリン基、 ベンゾトリアゾール基、 キノリン基、 キナゾ リン基、 キノキサリン基、 プテリジン基、 カルバゾール基、 ボルフィリン基 、 クロリン基、 コリン基、 アデニン基、 グアニン基、 シトシン基、 チミン基 、 ウラシル基、 解離したチオール基、 解離したヒドロキシ基、 アジ基、 ピリ ジン基、 カルバミン酸、 グアニジン、 スルフエン、 尿素、 チオ尿素、 過酸、 これらの誘導体、 及びこれらの類似体から成る群から選ばれる少なくとも 1 種の電離基である＜4 0＞に記載の方法。
[0185] ＜4 2＞前記第 2結合部位は官能基であり、 該官能基はイソプロピル基、
Figure imgf000040_0001
-ブチル基、
Figure imgf000040_0002
ブチル基、 ネオペンチル基、 イソペンチル基、 360 -ペンチ ル基、 3 -ペンチル基、 te r t-ペンチル基、 シクロペンチル基、 ペンテン基、 へ キシル基、 ヘキセン基、 ヘプチル基、 ヘプテン基、 オクチル基、 オクテン基 、 ノニル基、 ノネン基、 デシル基、 デセン基、 ウンデシル基、 ウンデセン基 、 ドデシル基、 ドデセン基、 トリデシル基、 トリデセン基、 テトラデシル基 、 テトラデセン基、 ペンタデシル基、 ペンタデセン基、 へキサデシル基、 へ キサデセン基、 ヘプタデシル基、 ヘプタデセン基、 オクタデシル基、 オクタ デセン基、 ノナデシル基、 ノナデセン基、 エイコシル基、 エイコセン基、 テ トラコシル基、 テトラコセン基、 トリアコンチル基、 トリアコンテン基、 及 びそれらの異性体； 4464 -ブチルベンゼンスルホニル基、 2 -メシチレンスル 〇 2020/175678 39 卩（：171? 2020 /008349
ホニル基、 メタンスルホニル基、 2 -ニトロベンゼンスルホニル基、 4 -ニトロ ベンゼンスルホニル基、 ペンタフルオロベンゼンスルホニル基、 2, 4, 6 -トリ イソプロピルベンゼンスルホニル基、 -トルエンスルホニル基、 電離してい ないヒドロキシ基、 ヘプタフルオロブチロイル基、 ビバロイル基、 パーフル オロベンゾイル基、 電離していないアミノ基 （一
Figure imgf000041_0001
、 電離していない力 ルボキシル基（一〇〇〇 1~1）、 及びイソバレリル基から成る群から選ばれる少 なくとも 1種の非電離基である < 4 0 >に記載の方法。
[0186] < 4 3 >複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体であって、 固 体支持体と、 前記固体支持体の表面に結合された複数の鎖状ポリマーとを備 え、 固体支持体の表面に対する鎖状ポリマーの密度が〇. 0 5本/ n m 2以上 である固体支持体。
[0187] < 4 4 >複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体であって、 固 体支持体と、 前記固体支持体の表面に結合された複数の鎖状ポリマーとを備 え、 前記シート中の隣接する鎖状ポリマー間の平均距離が〇. 5〜 3 . 5 n である固体支持体。
[0188] < 4 5 >前記鎖状ポリマーが、 ポリビニルアルコール、 ポリビニルピロリ ド ン、 ポリ （メタ） アクリル酸；セルロース；カルボキシメチルセルロース、 ヒドロキシエチルセルロース、 ヒドロキシプロピルセルロース等の改変セル ロース；ポリアクリルアミ ド、 ポリエチレンオキサイ ド、 ポリエチレングリ コール、 ポリプロピレングリコール、 ポリテトラヒドロフラン、 ポリビニル アセタール、 ポリビニルメチルエーテル、 ポリアミン、 ポリエチレンイミン 、 カゼイン、 ゼラチン、 でんぷん；ポリエチレン及びポリプロピレン等のポ リオレフィン、 エチレン又はプロピレン等のオレフィンとその他のオレフィ ンとの共重合体、 ポリエステル、 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 アクリロ 二トリルースチレン共重合体、 アクリロニトリルーブタジエンースチレン共 重合体、 ポリメチルメタクリレート、 （メタ） アクリル酸エステル共重合体 、 アクリルニトリルーメチルアクリレート共重合体、 ポリカーボネート、 ポ リウレタン、 塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、 ポリビニルプチラール、 ポ 〇 2020/175678 40 卩（：171? 2020 /008349
リイソプチレン、 ポリアニリン、 ナイロン等のポリアミ ド、 ポリイミ ド；ポ リイソプレン、 ポリブタジェン等のポリジェン；ポリシロキサン、 ポリスル ホン、 ポリイミン、 ポリ無水酢酸、 ポリ尿素、 ポリスルフィ ド、 ポリフォス ファゼン、 ポリケトン、 ポリフェニレン、 並びにこれらの誘導体からなる群 から選ばれる 1つ又は複数である＜4 3＞又は＜4 4＞に記載の固体支持体
[0189] ＜4 6＞前記鎖状ポリマーが、 ポリェチレングリコール、 ポリイソプレン、 ポリイソプチレン、 ポリブタジェン、 ポリプロピレングリコール、 ポリテト ラヒドロフラン、 ポリジメチルシロキサン、 ポリェチレン、 ポリプロピレン 、 ポリビニルアルコール、 及びポリビニルメチルェーテルからなる群から選 ばれる少なくとも 1種である＜4 3＞又は＜4 4＞に記載の固体支持体。
[0190] ＜4 7＞前記固体支持体が無機材料からなる＜4 3＞〜＜4 6＞のいずれか _項に記載の固体支持体。
[0191 ] ＜4 8＞前記無機材料が金属、 金属酸化物、 シリコン、 石英、 又はジルコニ アである＜4 7＞に記載の固体支持体。
[0192] ＜4 9＞前記固体支持体が有機材料からなる＜4 3＞〜＜4 6＞のいずれか _項に記載の固体支持体。
[0193] ＜5 0＞前記有機材料が合成樹脂、 生体高分子、 又は生物体である＜4 9＞ に記載の固体支持体。
[0194] ＜5 1＞前記複数の鎖状ポリマーの一部又は全部により串刺し状に包接され る環状分子をさらに備える＜4 3＞〜＜ 5 0＞のいずれか一項に記載の固体 支持体。
[0195] ＜5 2＞前記複数の鎖状ポリマーの一部又は全部により串刺し状に包接され る環状分子を備えない＜4 3＞〜＜5 0＞のいずれか一項に記載の固体支持 体。
[0196] ＜5 3＞前記環状分子が、
Figure imgf000042_0001
クロデキストリン、
Figure imgf000042_0002
ン、 アーシクロデキストリン、 クラウンェーテル、 ピラーアレン、 カリック スアレン、 シクロフアン、 ククルビツ トウリル、 又はこれらの誘導体である 〇 2020/175678 41 卩（：171? 2020 /008349
＜5 1＞又は＜5 3＞に記載の固体支持体。
[0197] ＜5 4＞ ＜4 3＞〜＜ 5 3＞のいずれか一項に記載の固体支持体を備え たドラッグデリバリ用材料 （例えば、 ドラッグデリバリのビヒクル） 、 生体 イメージング、 表面改質剤、 接着剤、 創傷部位癒着防止剤、 ヘアケア材、 コ —ティング材料、 マウスウォッシユなどの口腔ケア材料、 サプリメント用基 剤、 細胞や藻類などの凝集制御材料、 酸素バリア性材料、 保湿剤、 紫外線防 御性材料、 臭気防止材料。
[0198] ＜5 5＞ ＜4 3＞〜＜ 5 3＞のいずれか一項に記載の固体支持体を備え た構造材料、 人工生体代替材料、 パッケージ材料、 ゴム材料、 ヘアケア材料 、 コーティング材料、 塗料、 マウスウォッシユなどの口腔ケア材料、 接着剤 、 サプリメント用基剤、 高機能飲料、 凝集制御材料、 酸素バリア性材料、 保 湿剤、 紫外線防御性材料、 又は臭気防止材料。
[0199] ＜5 6＞ 人工生体代替材料、 パッケージ材料、 ゴム材料、 ヘアケア材料
、 コーティング材料、 塗料、 マウスウォッシユなどの口腔ケア材料、 接着剤 、 サプリメント用基剤、 高機能飲料、 凝集制御材料、 酸素バリア性材料、 保 湿剤、 紫外線防御性材料、 又は臭気防止材料における上記＜4 3＞〜＜ 5 3 ＞のいずれか一項に記載の固体支持体の使用。
[0200] 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、 本発明はこれら に限定されない。
実施例
[0201 ] 実施例 1 高密度のポリマーブラシの製造
1 . 固体支持体の製造
合成例 1 電離擬ポリロタキサンナノシート水分散液を用いた固体支持体 の製造
Figure imgf000043_0001
-ポリプロピレングリコール
Figure imgf000043_0002
リエチレングリコール （ I リ r o n 1 〇（登録商標） 6 8 ; 巳〇75 〇 30 巳〇 75） 2 . 5〇 9、 〇. 3 0〇1〇1〇 1、 2, 2, 6, 6 -テトラメチ ルビペリジン 1 -オキシル （丁巳!\/1 ?〇） 2 0 3〇1 9、 1 . 3 0〇1〇1〇 1、 臭 〇 2020/175678 42 卩（：171? 2020 /008349
化ナトリウム 2021119、 1. 96〇1111〇 1 を水 28mLに溶解させた。 その後、 撹拌しながら
Figure imgf000044_0001
トリウム水溶液を 1~1の値が変 化しなくなるまで徐々に滴下した。 得られた水溶液を室温にてさらに 1 0分 間撹拌した。 その後、 反応を止めるためにエタノール 2. 5 !_を投入した 。 さらに 6 IV!塩酸水溶液を 1~1が 2になるまで投入し、 塩化メチレン
Figure imgf000044_0002
1_にて目的物を抽出した。 さらに得られた塩化メチレン溶液を〇. 01 1\/1塩 酸水溶液を用いて 2回洗浄した後、 塩化メチレンを留去することにより目的 物である £〇 -ビスーカルボン酸ポリエチレングリコール- 1）1〇〇 ポリプロ ピレングリコール- 1）1〇〇 ポリエチレングリコールを得た （2. 4 1 9、 96 . 4%、 1\/| |^ = 840〇 9/|11〇 I （卩〇 1 61;11 [ 9 ^〇〇 I 3士8门〇13「〇1 .1门 （^0
13） , 口 丨 （卩〇 〇1.1 卩 士 ） = 1. 07） 。
[0202] /3 -シクロデキストリン〇. 459を水 25 1_に溶解させた。
[0203] 次に、 上記で得られた £〇 -ビスーカルボン酸ポリエチレングリコール-
Figure imgf000044_0003
-ポリエチレングリコール〇. 1 9を 、 /3—シクロデキストリン水溶液に投入し、 室温にて一週間撹拌することに より単離ナノシートを得た。
[0204] この単離ナノシートを含有する分散液を、 未処理 3 丨 02基板上にスピンキ ヤストにより塗布して室温 ·大気圧下で乾燥させ、 単離ナノシートを基板に 付着させた。
[0205] その後、 真空下 80°〇で 72時間アニールし、 3 丨 〇2基板表面上のシラノ —ル基とナノシート中の鎖状ポリマーの末端のカルボキシル基とを脱水縮合 させ、 合成例 1の固体支持体を得た。
[0206] 合成例 2 非電離擬ポリロタキサンナノシート水分散液を用いた固体支持 体の製造
合成例 1で用いた《 , £0—ビスーポリエチレングリコール- 1〇〇 ポリプロ ピレングリコール- 1）1〇〇 ポリエチレングリコールは末端にヒドロキシ基を有 するため、 合成例 2ではこれをそのまま使用した。
[0207] クロデキストリン 4. 009を水 33. 5 1_に溶解させた。 〇 2020/175678 43 卩（：171? 2020 /008349
[0208] 次に、
Figure imgf000045_0001
£〇 -ビスーポリエチレングリコール- 1) 1〇〇 ポリプロピレングリ コール- 1) 1〇〇 ポリエチレングリコール 1 . 0 0 9を、 アーシクロデキストリ ン水溶液に投入し、 室温にて一週間撹拌することにより単離ナノシートを得 た。
[0209] この単離ナノシートを含有する分散液を、 3 丨 〇2基板上に滴下して室温 · 大気圧下で乾燥させ、 単離ナノシートを基板に付着させた。
[0210] その後、 真空下 8 0 °〇で 7 2時間アニールし、 3 丨 〇2基板表面上のシラノ —ル基とナノシート中の鎖状ポリマーの末端のヒドロキシ基とを脱水縮合さ せ、 合成例 2の固体支持体を得た。
[021 1 ] 比較合成例 1
合成例 1 に従って
Figure imgf000045_0002
-ビスーカルボン酸ポリエチレングリコール- 1^00 ポリプロピレングリコール-
Figure imgf000045_0003
ポリエチレングリコールを得た後、 / 3 - シクロデキストリンは用いず、
Figure imgf000045_0004
£〇 -ビスーカルボン酸ポリエチレングリ コール- 1) 1〇〇 ポリプロピレングリコール- 1) 1〇〇 ポリエチレングリコールを 6 . 2
Figure imgf000045_0005
丨 となるようジクロロメタンに溶解させた溶液を作製した
[0212] この鎖状ポリマーを含有する溶液を、 未処理 3 丨 〇2基板上にスピンキャス 卜により塗布して室温 ·大気圧下で乾燥させ、 真空下 8 0 °〇で 7 2時間乾燥 させ、 比較合成例 1の固体支持体を得た。
[0213] 比較合成例 2
イオン交換水を未処理 3 丨 02基板上にスピンキャストにより塗布して室温 大気圧下で乾燥させ、 真空下 8 0 °〇で 7 2時間乾燥させ、 比較合成例 2の 固体支持体を得た。
[0214] 2 . ポリマーブラシの形成及び接触角の測定
合成例 1で得た固体支持体をイオン交換水中に静置すると、 時間が経過す るにつれて構成成分であるシクロデキストリンが徐々に崩壊していく様子が 3巳 IV!にて観察された (図 5八ー ) 。 水中での 1 2時間の静置後、 固体支 持体の表面を流水で洗うと、 擬ポリロタキサンナノシートが完全に分解した 〇 2020/175678 44 卩（：171? 2020 /008349
ことを確認することができた （図 5 ） 。
［0215］ 合成例 1、 比較合成例 1、 及び比較合成例 2の固体支持体を水中で 1 2時 間静置した後、 流水で洗浄した試料を実施例 1、 比較例 1、 及び比較例 2と した。 実施例 1、 比較例 1、 及び比較例 2の基板表面の静止接触角を接触角 計により測定した。 接触角は 3回測定した値の平均値とした。
［0216］ 図 6に示すように、 実施例 1、 比較例 1、 及び比較例 2の 3 丨 02基板の接 触角はそれぞれ 3 8 . 9 ° 、 5 2 . 1 ° 、 9 3 . 7 ° であった。
［0217］ 実施例 1の接触角が最も高く、 親水性の鎖状ポリマーが基板に結合してい ることを示唆している。 X線光電子分光測定を行うと、 3 丨 〇2基板には無い 〇一〇結合が見られ、 鎖状ポリマーが 3 丨 〇2基板に結合していることが分か った。 鎖状ポリマーの密度［本/ 1·! 2］を計算すると 0 . 4 7
Figure imgf000046_0001
あった。 シクロデキストリンの直径から求まる面積は 1 . 8 3门〇12であり、 この面積内に 1本の鎖状ポリマーが存在するときの密度は〇. 5 4［本/ n 2 ］である。 この値に極めて近い値が得られたことから、 シクロデキストリンの 柱状格子をテンプレートとした 9「34丨叩 法により、 高密度のポリマーブラ シが作成できた。
［0218］ これに対し、 実施例 1 と同様の方法で比較例 1の鎖ポリマーの密度［本/ n
2］を計算したところ、 0 . 0 2 ［本/ 2］であり、 極めて低密度であった
［0219］ 実施例 2 ナノシートの急速、 高密度吸着
Figure imgf000046_0002
トリン〇. 4 5 9を水 2 5 !_に溶解させた。 次に、 上記 合成例 1で得られた《 , 〇） -ビスーカルボン酸ポリエチレングリコール- 1）
Figure imgf000046_0003
ポリプロピレングリコール- 1）1〇〇 ポリエチレングリコール〇. 1 9を、 / 3 —シクロデキストリン水溶液に投入し、 室温にて一週間撹拌することにより 、 末端に負電荷を有する単離ナノシート （〇〇〇1~1 _ 3） を得た。
［0220］ 正電荷を有する基板の準備は次の通りである。
Figure imgf000046_0004
_161;11（« 3 _1 I
3 （八?丁£3） は東京化成工業株式会社のものを用いた。 トルエン、 メタノー ルは富士フイルム和光純薬株式会社より購入した。 〇 2020/175678 45 卩（：171? 2020 /008349
[0221 ] メタノールで I基板及びガラス基板表面を洗浄したのち、 30分間 1^/03 処 理した。 この基板を - !基板と呼ぶ。 化処理をしたあと、 トルエンで洗浄 してから、 八?丁£3 2 〇 トルエン溶液に浸した。 撹拌しながら 15 111 反応さ せたあと、 トルエンで洗浄した。 さらにメタノールで洗浄したのち、 水で洗 浄し、 水中で保管した。 この基板を八?丁£3-3 _1基板と呼ぶ。 基板を反応後 2時間 以内に使用した。
[0222] （3〇〇 1~1 _ 3を用いて、
Figure imgf000047_0001
基板への吸着量の時間依存性を評価し た。 実験手順は次のとおりである。
Figure imgf000047_0002
に 2秒間、 10秒間、 1分間、 8分間浸潰したあと、 基板を引き上げ液滴を取り除 き、 その後 3巳1\/1観察を行った。 浸潰時間が 2秒間でも大量のナノシートが付 着していた （図 7八） 。 10秒間浸潰するとさらに付着量は増加し （図 7巳）
、 1分間浸潰すると、 〇〇〇1~1 _ 3が基板のほぼ全体を覆い尽くすことがわ かった （図 7〇） 。 比較的暗く観察されている部分は二層に重なっている。 基板が正電荷を帯びていない場合は、 1分間浸潰させてもあまり付着しないこ とを確認した （図 7 0） 。 すなわち、 静電相互作用を導入することで、 極め て迅速に表面修飾を行うことができることが見出された。
[0223] 実施例 3 自発性裁断化 （フラグメンテーション）
実施例
Figure imgf000047_0003
成したが、 その浸潰回数は一回であった。 複数回浸潰して構造を解析すると 、 異なる挙動が観察された。
Figure imgf000047_0004
に 1分間浸潰させて乾燥させたのち、 さらに 10秒の浸潰と乾燥を三回繰り返し た試料の
Figure imgf000047_0005
像を示す。 すると、 二層目がほとんど無くなっていた。 拡大して みると （図 8の _1 6〇 、 〇〇〇1~1 - 3が互いに重なった領域で分解が生じ ていることがわかった。 フラグメンテーションが生じることによって、 積極 的に単層被覆が生じることが分かった。
[0224] 実施例 4 防汚性
実施例 2で製造した〇〇〇 1~1 - 3が高密度に吸着した I基板にシリコン オイル（信越シリコーン 1^-54）を載せ、 その後〇〇〇!~1 _ 3の液体に浸した 〇 2020/175678 46 卩（：171? 2020 /008349
。 接触角を
Figure imgf000048_0001
0015+を用いて測定した。 非常に大きな接触角で あることがわかり（図 9八）、 基板を振とうさせるとシリコンオイルがはじか れ脱着した（図 9巳）。 一方、 〇〇〇1~1— N 3を吸着させないコントロール _1 基板ではシリコンオイルの接触角は比較的小さく（図 9〇、 振とうしても基 板に吸着したまま剥がれなかった（図 9口）。
[0225] 以上の結果から、 〇〇〇1~1 _ 3が水中で油性成分をはじく、 すなわち防 汚性を有することが明らかになった。 これは/ 3—シクロデキストリン層表面 に高密度に集積した
Figure imgf000048_0002
鎖の水和膨潤によって疎水性成分が排斥されたためと 考えられる。 鎖状ポリマーが高密度に配置されている擬ポリロタキサンシー 卜の一種である〇〇〇1~1 _ 3は、 固体支持体に高密度で付着した。 そして 表面物性を劇的に改質することができた。 表面物性は、 濡れ性や摩擦特性、 接着性、 汚染物質 ·微生物吸着などに影響するが、 本実施例では特に、 防汚 性について実証することに成功した。
[0226] 実施例 5 材料への高付着性
/3 -シクロデキストリン〇. 4 5 9を水 2 5
Figure imgf000048_0003
に溶解させた。 次に、
Figure imgf000048_0004
£〇 -ビスーアミノポリエチレングリコール-
Figure imgf000048_0005
-ポリプロピレングリコール -1）1〇〇 ポリエチレングリコール〇. 1 を、 /3—シクロデキストリン水溶液 に投入し、 室温にて四週間撹拌することにより、 末端に正電荷を有する単離
Figure imgf000048_0006
ィスクに対して 1\1 1~12— 3分散液をドロップして液滴を除去し、 1\1 1^— 3 をコーティングしたところ、 1\1 1~12- 3の層は凹凸に完全に追従した （図 1 0八、 巳） 。 この結果は、 1\! 1~12_ 3が一次元曲率を生じる曲げに対して柔 軟に振る舞うことができることを示している。 さらに、 ポリスチレン球 （半 径 1 . 4 3 ） に対しても同様に、 1\! 1~12- 3は屈曲して付着した （図 1 〇〇） 。 すなわち、 二次元曲率を生じる曲げに対しても 1\1 1~12_ 3が柔軟に 振る舞うことが分かった。 鎖状ポリマーが高密度に配置されている擬ポリロ タキサンシートの一種である !\! 1~12_ 3は、 一次元曲率及び二次元曲率を有 〇 2020/175678 47 卩（：171? 2020 /008349
する固体支持体にも密接し高付着性を示すことがわかった。
[0228] 次に、 1\1 1~12_ 3を豚皮、 髪の毛、 コンタクトレンズに滴下し、 水分をろ 紙で拭きとってから 3巳 IV!観察を行った。 それぞれ図 1 1 八、 1 1 巳、 1 1 〇に示す。 また、 1\! 1~12_ 3を豚眼に付着させた後、 光学顕微鏡観察を行っ た。 図 1 1 口に示す。 いずれの場合もシート状ナノ構造体が付着している様 子を確認することができた。 鎖状ポリマーが高密度に配置されている擬ポリ ロタキサンシートの一種である 1\1 1~12- 3は、 複雑な表面組成と凹凸形状を 有する生体材料系の固体支持体にも密接し高付着性を示すことがわかった。

Claims

〇 2020/175678 48 卩（：171? 2020 /008349 請求の範囲
[請求項 1 ] 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の製造方法で あって、
第 1結合部位を有する固体支持体を提供する工程、
環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ前記第 1結合部位に結 合可能な第 2結合部位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサ ン及び/又はポリロタキサンを複数有してなるシートを提供する工程 、 及び
前記固体支持体の第 1結合部位と前記複数の鎖状ポリマーの第 2結 合部位とを結合させる工程
を含む固体支持体の製造方法。
[請求項 2] 前記複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体の表面に 対する鎖状ポリマーの密度が 0 . 0 1本/ 1·! 2以上である請求項 1 に記載の固体支持体の製造方法。
[請求項 3] 前記隣接する鎖状ポリマー間の平均距離が〇. 5〜3 . 5 n mであ る請求項 1 に記載の固体支持体の製造方法。
[請求項 4] 前記結合させる工程の後に、 前記鎖状ポリマーが包接する前記環状 分子の一部又は全部を除去する工程をさらに含む請求項 1〜 3のいず れか一項に記載の固体支持体の製造方法。
[請求項 5] 前記除去する工程の後の擬ポリロタキサン及び/又はポリロタキサ ンに含まれる環状分子の包接率が〇〜 1 0 0 %である請求項 4に記載 の固体支持体の製造方法。
[請求項 6] 固体支持体の表面上に複数の鎖状ポリマーを用いてコーティングを 形成する方法であって、
第 1結合部位を有する固体支持体を提供する工程、
環状分子の開口部を串刺し状に包接し、 かつ前記第 1結合可能な第 2結合部位を有する鎖状ポリマーを備えた擬ポリロタキサン及び/又 はポリロタキサンを複数有してなるシートを固体支持体に適用し、 前 〇 2020/175678 49 卩（：171? 2020 /008349
記固体支持体と前記鎖状ポリマーとを結合させる工程 を含むコーティングを形成する方法。
[請求項 7] 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体であって、 固体支持体と、
前記固体支持体の表面に結合された複数の鎖状ポリマーとを備え、 固体支持体の表面に対する鎖状ポリマーの密度が〇. 0 5本/ n 2以上である固体支持体。
[請求項 8] 複数の鎖状ポリマーにより表面修飾された固体支持体であって、 固体支持体と、
前記固体支持体の表面に結合された複数の鎖状ポリマーとを備え、 前記シート中の隣接する鎖状ポリマー間の平均距離が〇. 5〜 3 .
Figure imgf000051_0001
る固体支持体。
[請求項 9] 前記複数の鎖状ポリマーの一部又は全部により串刺し状に包接され る環状分子をさらに備える請求項 7又は 8に記載の固体支持体。
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