【手続補正書】
【提出日】令和3年7月21日(2021.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状分子の開口部に串刺し状に包接され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構造体であって、
複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部が、互いに直列に並んでいる構造体。
【請求項２】
前記鎖状ポリマーが一本鎖である請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記鎖状ポリマーが、１つの鎖状ポリマー当たり３つ以上の環状分子の開口部に串刺し状に包接される請求項１又は２に記載の構造体。
【請求項４】
複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部が、互いに並列に並んでいる請求項１〜３のいずれかに記載の構造体。
【請求項５】
鎖状ポリマーに結合されるか、環状分子に結合されるか、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンの間の空間、１つの環状分子により区画形成される開口部、複数の環状分子により区画形成される空間の内部に保持される物質をさらに含む請求項１〜４のいずれかに記載の構造体。
【請求項６】
前記物質は薬剤、蛍光物質、及び発色酵素からなる群から選択される少なくとも一つである請求項５に記載の構造体。
【請求項７】
前記鎖状ポリマーの長さが１ｎｍ〜２０００ｎｍである請求項１〜６のいずれかに記載の構造体。
【請求項８】
前記鎖状ポリマーがポリエチレングリコール（ＰＥＧ）又はポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）からなる部分を含む請求項１〜７のいずれかに記載の構造体。
【請求項９】
前記環状分子が、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、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも一つである請求項１〜８のいずれかに記載の構造体。
【請求項１０】
前記構造体を貫通し、１つの擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンが占める体積よりも大きい空間を占める前記１又は複数の貫通孔が設けられている請求項１〜９のいずれかに記載の構造体。
【請求項１１】
前記構造体は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかである請求項１〜１０のいずれかに記載の構造体。
（ａ）鎖状ポリマーの重量平均分子量は２００〜１００００であるロッド状の構造体。（ｂ）鎖状ポリマーの重量平均分子量が１０００〜２００００であるキューブ状の構造体。
（ｃ）鎖状ポリマー１０の重量平均分子量が２０００〜２０００００であるシート状の構造体。
【請求項１２】
環状分子の開口部に串刺し状に包接され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構造体の製造方法であって、  鎖状ポリマーの両端が複数の環状分子からなるカラムに収容された複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンを相互作用させて、前記複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部を互いに直列に配置させる工程を含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
特許文献１に記載されているような、厚み方向に１つの擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン分子が並ぶ単層のナノシートは薄いため、シートの中に薬剤等の物質を多量に含有することができない。このため、環状分子の開口部に鎖状ポリマーが串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンが、並列に延びるだけでなく、直列にも延びる構造体が設計できれば有利である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
鎖状ポリマーの長さを長くすればシートの厚みを増大させることもできるが、一本の鎖状ポリマーを多数の環状分子が包接しなければならず、そのような擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンの製造は反応に要するエネルギーが大きく、コスト、及び時間がかかる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、以下に記載の実施形態を包含する。
項１．環状分子の開口部に串刺し状に包接され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構造体であって、
複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部が、互いに直列に並んでいる構造体。
項２．前記鎖状ポリマーが一本鎖である項１に記載の構造体。
項３．前記鎖状ポリマーが、１つの鎖状ポリマー当たり３つ以上の環状分子の開口部に串刺し状に包接される項１又は２に記載の構造体。
項４．複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部が、互いに並列に並んでいる項１〜３のいずれかに記載の構造体。
項５．鎖状ポリマーに結合されるか、環状分子に結合されるか、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンの間の空間、１つの環状分子により区画形成される開口部、複数の環状分子により区画形成される空間の内部に保持される物質をさらに含む項１〜４のいずれかに記載の構造体。
項６．前記物質は薬剤、蛍光物質、及び発色酵素からなる群から選択される少なくとも一つである項５に記載の構造体。
項７．前記鎖状ポリマーの長さが１ｎｍ〜２０００ｎｍである項１〜６のいずれかに記載の構造体。
項８．前記鎖状ポリマーがポリエチレングリコール（ＰＥＧ）又はポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）からなる部分を含む項１〜７のいずれかに記載の構造体。
項９．前記環状分子が、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、及びこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも一つである項１〜８のいずれかに記載の構造体。
項１０．前記構造体を貫通し、１つの擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンが占める体積よりも大きい空間を占める前記１又は複数の貫通孔が設けられている項１〜９のいずれかに記載の構造体。
項１１．前記構造体は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかである項１〜１０のいずれかに記載の構造体。
（ａ）鎖状ポリマーの重量平均分子量は２００〜１００００であるロッド状の構造体。（ｂ）鎖状ポリマーの重量平均分子量が１０００〜２００００であるキューブ状の構造体。
（ｃ）鎖状ポリマー１０の重量平均分子量が２０００〜２０００００であるシート状の構造体。
項１２．環状分子の開口部に串刺し状に包接され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構造体の製造方法であって、
鎖状ポリマーの両端が複数の環状分子からなるカラムに収容された複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンを相互作用させて、前記複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部を互いに直列に配置させる工程を含む方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明によれば、鎖状ポリマーの軸方向（鎖状ポリマーを包接する環状分子の軸方向）により厚みのある構造体が提供される。また、そのような構造体の製造方法は、エネルギー、コスト又は製造時間が低減されている点で有利である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本明細書において、「ポリロタキサン」とは、環状分子と、環状分子の開口部に串刺し状に包接され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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図１（Ａ）に環状分子２０と鎖状ポリマー１０を示す。環状分子２０は中空略円錐台形の本体２２と、本体２２により区画形成される開口部２４とを備えている。鎖状ポリマー１０はポリマー本体１２を有し、この例ではポリマー本体１２の片方の端部に電離基又は非電離基からなる修飾基１８を備えている。図１（Ｂ）に、環状分子２０の開口部２４に串刺し状に包接される鎖状ポリマー１０を備えた擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２を示す。この図では、鎖状ポリマー１０は、３つのいずれの環状分子２０の開口部２４の内部にも延びているが、鎖状ポリマー１０の両端１４，１６は開口部６の両端には達しておらず、３つの連なった環状分子２０により区画形成される開口部６に鎖状ポリマー１０の全体が収容された状態にある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明者は、以前に環状分子の開口部に串刺し状に包接され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単離ナノシートを製造したが、ナノシートの厚み方向に１つの擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンが並ぶ単層のナノシートは薄いため、シートの中に薬剤等の物質を多量に含有することができない等の問題があった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図２に示すように、本発明の一実施形態の構造体１は、擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２を複数有し、各擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２は、環状分子２０の開口部に串刺し状に包接される鎖状ポリマー１０を備え、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２のうちの少なくとも一部が、互いに直列に並んでいる。また、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２のうちの別の一部が、互いに並列に並んでいる。構造体１のシートの厚み方向、該シートの厚み方向に垂直な２つの方向のそれぞれに、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２が並んでいる。具体的には、この図では２個の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンが直列に並び、１７個×１０個の２個１組の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２が並列に並んでいる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
環状分子２０の開口部が鎖状ポリマー１０に貫通された状態で保持されている場合、環状分子２０は鎖状ポリマー１０のどの部位を包接してもよく、１種類のモノマーの重合により形成された鎖状ポリマー１０を包接してもよいし、ブロックコポリマーの２つの部位のうちの１つの部位を包接してもよいし、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を包接してもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
一つの好ましい実施形態では、構造体における環状分子２０の高い占有率を確保するために、鎖状ポリマー１０は、１つの鎖状ポリマー当たり３つ以上の環状分子２０の開口部に串刺し状に包接される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図２に戻ると、本発明の実施形態の構造体１を形成できる限り、構造体１は擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサン２以外の成分、すなわち上記環状分子２０及び該環状分子２０の開口部２４に串刺し状に包接される上記鎖状ポリマー１０以外の追加の物質３０（図６（Ｆ）参照）をさらに有してもよい。そのような物質３０としては、環状分子２０に包接される第１の物質、環状分子２０に包接されない第２の物質、又はそれらの両方が挙げられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
発明の実施形態の構造体の製造方法I及びIIを提供する。
＜製造方法I＞
該製造方法Iは、
ａ）鎖状ポリマー１０を準備する工程;
ｂ）環状分子２０を準備する工程;及び
ｃ）前記鎖状ポリマー１０と前記環状分子２０とを水又は水溶液中で混合させる工程;を含み、かかる製造方法により、環状分子２０の開口部に鎖状ポリマー１０が串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンを複数有して成り、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部が、互いに直列に並んでいる構造体を得ることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
＜製造方法II＞
製造方法ＩＩは、
ａ')鎖状ポリマー１０を準備する工程;
ｂ）環状分子２０を準備する工程;
ｃ')前記鎖状ポリマー１０と前記環状分子２０とを水又は水溶液中で混合させて、擬ポリロタキサンを得る工程;
ｄ）前記鎖状ポリマー１０の少なくとも一部の両末端に、置換基を導入し、鎖状ポリマー１０とする工程;
ｅ）前記擬ポリロタキサンの鎖状ポリマー１０及び／又は前記鎖状ポリマー１０の少なくとも一部の両末端に、封鎖基を導入する工程;
ｆ）得られた擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンを水又は水溶液中で混合させる工程;
を含み、かかる製造方法により、環状分子２０の開口部に鎖状ポリマー１０が串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンを複数有して成り、複数の擬ポリロタキサン及び／又はポリロタキサンのうちの少なくとも一部が、互いに直列に並んでいる構造体を得ることができる。