(57)【要約】【課題】スピンコーティングなどの短時間で薄膜を作製可能な塗布方法により、プラスチックをはじめとする各種基材上に簡便に分子認識表面を形成可能な材料を提供すること。【解決手段】分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して５モル％以上２００モル％以下の重合開始剤の存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーであって、その分子末端に、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子部位を有する、生体分子親和性高分岐ポリマー。【選択図】図５【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して５モル％以上２００モル％以下の重合開始剤の存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーであって、その分子末端に、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子部位を有する、生体分子親和性高分岐ポリマー。
【請求項２】
前記モノマーが、ビニル基又は（メタ）アクリル基の何れか一方又は双方を有する化合物である、請求項１に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー。
【請求項３】
前記モノマーが、ジビニル化合物又はジ（メタ）アクリレート化合物である、請求項２に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー。
【請求項４】
前記モノマーが下記式［１］で表される化合物である、請求項３に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー。
【化１】
2013191294.tif 000003
（式中、Ｒ１はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ｌ１は炭素原子数２乃至６のアルキレン基を表し、ｎは１乃至３０の整数を表す。）
【請求項５】
前記重合開始剤がアゾ系重合開始剤である、請求項１に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー。
【請求項６】
前記重合開始剤が４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）である、請求項５に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーを含有するワニス。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーより作製される薄膜。
【請求項９】
（ａ）請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー、及び（ｂ）親水性の低い熱可塑性樹脂を含む樹脂ブレンド。
【請求項１０】
請求項９に記載の樹脂ブレンドより作製される薄膜。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーより作製される薄膜の製造方法であって、
該生体分子親和性高分岐ポリマーを溶媒中に含む液をスピンコート法により基材上に塗布し、塗膜を形成する工程、及び
該塗膜を乾燥し溶媒を除去する工程
を含む、薄膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の樹脂ブレンドより作製される薄膜の製造方法であって、
該樹脂ブレンドを溶媒中に含む液をスピンコート法により基材上に塗布し、塗膜を形成する工程、
該塗膜を乾燥し溶媒を除去する工程、及び
親水性媒体の雰囲気下で、得られた塗膜のアニーリングを行う工程
を含む、薄膜の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の薄膜を基材上に備え、これにより、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子を認識可能な、分子認識表面チップ。
【請求項１４】
分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して５モル％以上２００モル％以下の分子内にカルボキシ基を有する重合開始剤の存在下で重合させることにより得られるカルボキシ基含有高分岐ポリマーを、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミドと反応させることにより得られる、該カルボキシ基の一部又は全部がヒドロキシコハク酸イミドエステル化された、活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマー。
【請求項１５】
請求項１４に記載の活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーと、
該活性化カルボキシ基と反応し得る官能基、並びにビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子部位を有する化合物とを反応させることを特徴とする、請求項１に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーの製造方法。
【請求項１６】
前記活性化カルボキシ基と反応し得る官能基がアミノ基である、請求項１５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体分子親和性高分岐ポリマー及び該生体分子親和性高分岐ポリマーを用いて形成される生体分子認識機能を有する表面（膜）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマー（高分子）材料は、近年、多分野にわたってますます利用が進んでいる。それに伴い、それぞれの分野に応じて、マトリクスとしてのポリマー性状とともに、その表面や界面の特性がポリマー材料において重要となっている。特に、近年、ＤＮＡ、タンパク質及び細胞などの生体分子を認識可能なポリマー表面を形成できるポリマー材料は、μ−ＴＡＳ（Micro-Total Analysis Systems）、マイクロアレイ、ＳＰＲチップ、テーラーメード医療などへの応用が期待できるとされている。【０００３】
さてＤＮＡ又はＤＮＡ断片の塩基配列の解析に使用されるＤＮＡチップは、ＤＮＡ検出用分子（プローブ分子）として多数のＤＮＡ、ＤＮＡ断片又は合成オリゴヌクレオチドなどのヌクレオチド誘導体を固相基板の表面に固定した検出用具である。代表的なＤＮＡチップは、スライドガラス等の固相担体に多数のプローブ分子を整列固定させたマイクロアレイである。ＤＮＡチップの登場により、遺伝子の発現、変異及び多型等を短時間で効率よく調べることが可能となったが、ＤＮＡチップの作製には、多数のＤＮＡ断片やオリゴヌクレオチドを固相基板の表面に高密度に、かつ安定に整列させるための技術が必要とされる。【０００４】
特許文献１では、ＰＮＡ（ペプチド核酸）を固相基板へ共有結合により固定化した測定チップが開示されている。同文献には、クロム及び金などの金属が蒸着されたガラス基材をチオールを有する１１−メルカプトウンデカン酸のエタノール溶液を２４時間浸漬させて金属蒸着層上に有機薄膜層を形成させた後、該薄膜層にアビジン溶液を滴下する方法にて、プローブ分子としてアビジンが固定化された分子認識表面が作成された測定チップを製造した例が開示されている。アビジンが固定化された表面は、ビオチンを有するＰＮＡを認識し、ＰＮＡを固定化する。そしてＰＮＡにハイブリダイゼーションを介して結合固定化されたＤＮＡ断片を、表面プラズモン共鳴現象を利用して検出する。【０００５】
また、特許文献２ではビオチン認識表面として、シリコンウエハー、ガラス又は培養基材用ポリスチレン等の基材上に、基材との反応性部位であるシラン、ポリエチレンオキシド及びビオチンを有する化合物の溶液をスピンコーティングで塗布することにより、分子プローブであるビオチンが基材に固定化された分子認識表面を作成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３３２５９５号公報
【特許文献２】特表２００４−５３１３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の測定チップは、製造にあたり、金属蒸着膜を有するガラス基材上にチオール、アビジンを段階的に固定化しなければならず、加えて、金属蒸着膜上へのチオールの固定化はガラス基材をチオール溶液に２４時間浸漬させる必要があり、分子認識表面を作成するのに時間も手間もかかる非効率的な製造方法であることが課題であった。
また、特許文献２では、シラン、ポリエチレンオキシド及びビオチンを有する化合物の溶液を基材上にスピンコーティングで塗布することにより、比較的短時間で分子認識表面を作成することが可能であるが、該化合物のシラン部分と反応可能なシラノール部分を有するシリコンウエハーやガラスなどの基材でなければアビジンを固定化することが出来ない。このため、ポリスチレンなどの安価で軽量なプラスチック基材に本文献で開示された上記化合物を固定化するためには、ポリスチレン表面に対してプラズマ処理などを行い、予めヒドロキシ基を作成する工程が必要となり、基材の選択自由性に乏しいことが課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、生体分子部位を有する高分岐ポリマー及び親水性の低い熱可塑性樹脂を含む樹脂ブレンドが、スピンコーティングなどの短時間で薄膜を作製可能な塗布方法により、プラスチックをはじめとする各種基材上に簡便に分子認識表面を形成可能となることを見出し、本発明を完成させた。【０００９】
すなわち本発明は、第１観点として、分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して５モル％以上２００モル％以下の重合開始剤の存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーであって、その分子末端に、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子部位を有する、生体分子親和性高分岐ポリマーに関する。
第２観点として、前記モノマーが、ビニル基又は（メタ）アクリル基の何れか一方又は双方を有する化合物である、第１観点に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーに関する。
第３観点として、前記モノマーが、ジビニル化合物又はジ（メタ）アクリレート化合物である、第２観点に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーに関する。
第４観点として、前記モノマーが下記式［１］で表される化合物である、第３観点に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーに関する。
【化１】
2013191294.tif 000002
（式中、Ｒ１はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、Ｌ１は炭素原子数２乃至６のアルキレン基を表し、ｎは１乃至３０の整数を表す。）
第５観点として、前記重合開始剤がアゾ系重合開始剤である、第１観点に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーに関する。
第６観点として、前記重合開始剤が４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）である、第５観点に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーに関する。
第７観点として、第１観点乃至第６観点のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーを含有するワニスに関する。
第８観点として、第１観点乃至第６観点のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーより作製される薄膜に関する。
第９観点として、（ａ）第１観点乃至第６観点のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマー、及び（ｂ）親水性の低い熱可塑性樹脂を含む樹脂ブレンドに関する。
第１０観点として、第９観点に記載の樹脂ブレンドより作製される薄膜に関する。
第１１観点として、第１観点乃至第６観点のうち何れか一項に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーより作製される薄膜の製造方法であって、
該生体分子親和性高分岐ポリマーを溶媒中に含む液をスピンコート法により基材上に塗布し、塗膜を形成する工程、及び
該塗膜を乾燥し溶媒を除去する工程
を含む、薄膜の製造方法に関する。
第１２観点として、第９観点に記載の樹脂ブレンドより作製される薄膜の製造方法であって、
該樹脂ブレンドを溶媒中に含む液をスピンコート法により基材上に塗布し、塗膜を形成する工程、
該塗膜を乾燥し溶媒を除去する工程、及び
親水性媒体の雰囲気下で、得られた塗膜のアニーリングを行う工程
を含む、薄膜の形成方法に関する。
第１３観点として、第１１観点又は第１２観点に記載の薄膜を基材上に備え、これにより、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子を認識可能な、分子認識表面チップに関する。
第１４観点として、分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して５モル％以上２００モル％以下の分子内にカルボキシ基を有する重合開始剤の存在下で重合させることにより得られるカルボキシ基含有高分岐ポリマーを、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミドと反応させることにより得られる、該カルボキシ基の一部又は全部がヒドロキシコハク酸イミドエステル化された、活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーに関する。
第１５観点として、第１４観点に記載の活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーと、
該活性化カルボキシ基と反応し得る官能基、並びにビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子部位を有する化合物とを反応させることを特徴とする、請求項１に記載の生体分子親和性高分岐ポリマーの製造方法に関する。
第１６観点として、前記活性化カルボキシ基と反応し得る官能基がアミノ基である、第１５観点に記載の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の生体分子認識部位を有する高分岐ポリマーは、該ポリマーを含有するワニスや該ポリマーを含有する樹脂ブレンド等を用いて、スピンコーティングにより容易に膜を形成でき、短時間で基材上に分子認識表面を作製することが可能となる。
また本発明の生体分子認識部位を有する高分岐ポリマーは、積極的に枝分かれ構造を導入しているため、線状高分子と比較して分子間の絡み合いが少なく微粒子的挙動を示す。そして、親水性の低い熱可塑性樹脂のマトリクス中においては、高分岐ポリマーの表面・界面への移動が容易となり、樹脂表面に活性を付与しやすい。従って、本発明の生体分子認識部位を有する高分岐ポリマーと上記熱可塑性樹脂等を含む樹脂ブレンドから膜などの成形体を作製する際、微粒子状の該高分岐ポリマーは界面（膜表面）に容易に移動することができ、その表面において該高分岐ポリマーの存在量が高められた成形体（膜）を形成可能である。すなわち、本発明の生体分子認識部位を有する高分岐ポリマーに親水性の低い熱可塑性樹脂等を配合した樹脂ブレンドから、その表面が分子認識可能な表面である成形体（膜）等を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、合成例１で製造した高分岐ポリマー１の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図２】図２は、合成例２で製造した６−［（＋）−ビオチンアミド］ヘキシルアミン（ＢＡＨＡ）の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図３】図３は、実施例１で製造した高分岐ポリマー２の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図４】図４は、実施例２で製造した高分岐ポリマー３の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図５】図５は、実施例４及び実施例５で作製した分子認識膜の角度分解ＸＰＳ測定による表面組成分析結果（Ｘ線入射角θに対する炭素原子と窒素原子の強度比ＩＮ１ｓ／ＩＣ１ｓ）を示す図である。
【図６】図６は、実施例６で使用したストレプトアビジン溶液浸漬前の分子認識膜のＸＰＳ測定による表面組成分析結果を示す図である。
【図７】図７は、実施例６で作製したストレプトアビジン溶液浸漬後の分子認識膜のＸＰＳ測定による表面組成分析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜生体分子親和性高分岐ポリマー＞
本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーは、分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して、５モル％以上２００モル％以下の量の重合開始剤の存在下で重合させることにより得られる高分岐ポリマーであって、その分子末端に、ビオチンとアビジン等の相補的な生体分子部位の対のうち、一方の生体分子部位を有する、生体分子親和性高分岐ポリマーである。
詳細には、本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーは、その分子末端に、結合基を介して生体分子部位を有するポリマーである。
上記生体分子親和性高分岐ポリマーはいわゆる開始剤断片組込み（ＩＦＩＲＰ）型高分岐ポリマーであり、その末端に重合に使用した重合開始剤の断片を有している。
さらに、上記生体分子親和性高分岐ポリマーは、本発明の効果を損なわない限り、後述のモノマーに属さない多官能モノマー及び／又は単官能モノマーを、必要に応じて共重合させてもよい。
【００１３】
［モノマー］
上記分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーは、ビニル基又は（メタ）アクリル基の何れか一方又は双方を有することが好ましく、特にジビニル化合物又はジ（メタ）アクリレート化合物であることが好ましい。特に前記式［１］で表される化合物がより好ましい。なお、本発明では（メタ）アクリレート化合物とは、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方をいう。例えば（メタ）アクリル酸は、アクリル酸とメタクリル酸をいう。
【００１４】
このようなモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（分子量：２００，３００，４００，６００，１０００など）ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（分子量：４００，５００，７００など）ジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコール（分子量：６５０など）ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコール（分子量：７００など）ジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００１５】
これらのうち好ましいものは、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート及びポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレートである。これらの中でもポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート及びポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートが好ましく、特にポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートがより好ましい。
【００１６】
［重合開始剤］
上記重合開始剤としては、好ましくはアゾ系重合開始剤が用いられる。アゾ系重合開始剤としては、例えば以下の（１）〜（５）に示す化合物を挙げることができる。
（１）アゾニトリル化合物：
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）イソブチロニトリル等；
（２）アゾアミド化合物：
２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［２−（１−ヒドロキシブチル）］プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）等；
（３）環状アゾアミジン化合物：
２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジスルフェートジヒドレート、２，２’−アゾビス［２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−イル］プロパン］ジヒドロクロリド、２，２'−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］、２，２'−アゾビス（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−メチルプロパン）ジヒドロクロリド等；
（４）アゾアミジン化合物：
２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］テトラヒドレート等；
（５）その他：
２，２’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）、ジメチル１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボキシレート）等。
【００１７】
上記アゾ系重合開始剤の中でも、後述する高分岐ポリマー末端に生体分子部位の導入のしやすさの観点から、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）が好ましい。
【００１８】
前記重合開始剤は、前記モノマーのモル数に対して、５モル％以上２００モル％以下の量で使用され、好ましくは２０モル％以上２００モル％以下、より好ましくは２０モル％以上１００モル％以下の量で使用される。
【００１９】
［高分岐ポリマーの製造方法］
前述のモノマーと、該モノマーに対して所定量の重合開始剤の存在下で重合させる重合方法としては公知の方法、例えば溶液重合、分散重合、沈殿重合、及び塊状重合等が挙げられ、中でも溶液重合又は沈殿重合が好ましい。特に分子量制御の点から、有機溶媒中での溶液重合によって反応を実施することが好ましい。
【００２０】
このとき用いられる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素類；ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式炭化水素類；塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化物類；酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類又はエステルエーテル類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−ｎ−ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、２−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール等のアルコール類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、並びにこれらの２種以上の混合溶媒が挙げられる。
【００２１】
これらのうち好ましいのは、芳香族炭化水素類、ハロゲン化物類、エステル類、エステルエーテル類、エーテル類、ケトン類、アルコール類、アミド類等であり、特に好ましいものはベンゼン、トルエン、キシレン、オルトジクロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等である。
【００２２】
上記重合反応を有機溶媒の存在下で行う場合、前記モノマーの１質量部に対する前記有機溶媒の質量は、通常５乃至１２０質量部であり、好ましくは１０乃至１１０質量部である。
重合反応は常圧、加圧密閉下、又は減圧下で行われ、装置及び操作の簡便さから常圧下で行うのが好ましい。また、Ｎ２等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
重合温度は、反応混合物の沸点以下であれば任意であるが、重合効率と分子量調節の点から、好ましくは５０℃以上２００℃以下であり、さらに好ましくは８０℃以上１５０℃以下であり、８０℃以上１３０℃以下がより好ましい。
反応時間は、反応温度や、モノマー及び重合開始剤の種類及び割合、重合溶媒種等によって変動するものであるため一概には規定できないが、好ましくは３０分以上７２０分以下、より好ましくは４０分以上５４０分以下である。
重合反応の終了後、得られた高分岐ポリマーを任意の方法で回収し、必要に応じて洗浄等の後処理を行う。反応溶液から高分子を回収する方法としては、再沈殿等の方法が挙げられる。
【００２３】
上記高分岐ポリマーのゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００乃至４００，０００、好ましくは２，０００乃至２００，０００である。
【００２４】
［結合基］
本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーの構造中に含まれる結合基としては、上記高分岐ポリマーの末端官能基と後述の生体分子部位を結合可能な二価の有機基であれば特に制限はないが、共有結合を形成しやすいエステル結合、アミド結合、エーテル結合等で該末端官能基及び該生体分子部位と結合する基が好ましい。例えば、該末端官能基及び該生体分子部位が有する官能基が共にカルボキシ基又はその誘導体の場合、このような結合基としては、ヘキサメチレンジアミノ基などのアルキレンジアミノ基等を挙げることができる。
【００２５】
［生体分子部位］
本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーの分子末端に存在する生体分子部位とは、ビオチンとアビジン等の相補的な生体分子部位の対のうちの一方の生体分子部位である。このような対としては、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、そしてヘパリンとラミニンとの組合せの対を挙げることができる。
本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーにおいて、これらの対のうちいずれか一方をその分子末端に有していればよく、２種以上の複数の対の一方を有していてもよい。またこれらの対のうち、前記高分岐ポリマーの分子末端に結合する生体分子部位は、いずれの一方であってもよい。
これらの対の中でも、特にビオチンとアビジンが好ましい。
【００２６】
＜生体分子親和性高分岐ポリマーの製造方法＞
本発明の上記生体分子親和性高分岐ポリマーは、その前駆体といえる活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーと、該活性化カルボキシ基と反応し得る官能基並びに相補的な生体分子部位の対のうちの一方の生体分子部位を有する化合物、すなわち、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子部位を有する化合物とを反応させることにより得られる。
なお本製造方法、並びに上記活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーもまた本発明の対象である。
【００２７】
前記活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーは、分子内にアルキレンオキシド及び２個以上のラジカル重合性二重結合を有するモノマーを、該モノマーのモル数に対して５モル％以上２００モル％以下の分子内にカルボキシ基を有する重合開始剤の存在下で重合させることにより得られるカルボキシ基含有高分岐ポリマーを、公知の活性エステル化剤と反応させることにより、該カルボキシ基の一部又は全部を活性エステル化させてなるポリマーである。
公知の活性エステル化剤としては、ニトロフェノール、ペンタフルオロフェノール、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド等が挙げられる。
【００２８】
上記カルボキシ基含有高分岐ポリマーは、前述の［高分岐ポリマーの製造方法］（段落［００１９］〜［００２３］）に記載の方法を用いて製造可能であり、上記モノマーとしては、前述の［モノマー］（段落［００１３］〜［００１５］参照）に記載のモノマーを、また上記重合開始剤としては、前述の［重合開始剤］（段落［００１６］〜［００１８］参照）のうち、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）等のカルボキシ基を有する重合開始剤を好適に使用可能である。
【００２９】
前記カルボキシ基含有高分岐ポリマーと、活性エステル化剤との反応は、化合物を溶解可能な溶媒中で実施することができ、該高分岐ポリマーのカルボキシ基の一部又は全部に活性エステル化剤を結合させて、活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーを得る。前記溶媒としては、例えば前述のカルボキシ基含有高分岐ポリマーの製造に用いる溶媒（段落［００２０］参照）を挙げることができる。
上記反応を促進させるために、縮合剤を使用することが好ましい。このような縮合剤としては、カルボン酸の活性化により、アミノ基等と縮合反応を促進することのできる化合物であれば特に制限はない。例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＣ）塩酸塩、カルボニルジイミダゾール、亜リン酸トリフェニル、ジフェニルジクロロリン酸、ジフェニル（２，３−ジヒドロ−２−チオキソ−３−ベンゾキサゾリル）ホスホナート等が挙げられる。
【００３０】
上記反応において、活性エステル化剤の使用量は、該カルボキシ基含有高分岐ポリマーのカルボキシ基量に対して、例えば、０．１乃至１０モル倍量である。活性エステル化剤の使用量を変更することで、全カルボキシ基に対する活性化カルボキシ基の割合を調節することができる。
また上記反応は常圧、加圧密閉下、又は減圧下で行われ、装置及び操作の簡便さから常圧下で行うのが好ましい。また、Ｎ２等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
このとき、反応温度は−８０乃至２００℃、好ましくは０乃至１００℃、より好ましくは１０乃至５０℃にて行うことが望ましく、反応時間は０．１乃至４８時間、好ましくは０．２乃至４０時間にて行うことが望ましい。
重合反応の終了後、得られた活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーを任意の方法で回収し、必要に応じて洗浄等の後処理を行う。反応溶液から高分子を回収する方法としては、再沈殿等の方法が挙げられる。
【００３１】
上記活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーに反応させる、活性化カルボキシ基と反応し得る官能基並びに相補的な生体分子部位の対のうちの一方の生体分子部位を有する化合物において、活性化カルボキシ基と反応し得る官能基としては、例えばヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基等が挙げられ、好ましくはアミノ基を挙げることができる。
前記相補的な生体分子部位の対としては、ビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、そしてヘパリンとラミニンとの組合せの対を挙げることができ、中でもビオチンとアビジンが好ましい。
なお、前記活性化カルボキシ基と反応し得る官能基並びに相補的な生体分子部位の対のうちの一方の生体分子部位を有する化合物は市販品を用いることができ、或いは、公知の方法により上述の生体分子を誘導体化することにより得ることができる。
また前記活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマーと前記活性化カルボキシ基と反応し得る官能基並びに相補的な生体分子部位の対のうちの一方の生体分子部位を有する化合物との反応は、ペプチド形成に用いられる活性エステル法等の公知の方法を適用することができる。
【００３２】
＜生体分子親和性高分岐ポリマーを含有するワニス及び薄膜の製造方法＞
本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーより作製される薄膜を形成する具体的な方法としては、まず、生体分子親和性高分岐ポリマーを溶媒に溶解又は分散してワニスの形態（膜形成材料）とし、該ワニスを基材上にキャストコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、インクジェット法、印刷法（凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等）等によって塗布し、その後、ホットプレート又はオーブン等で乾燥して成膜する。
これらの塗布方法の中でもスピンコート法が好ましい。スピンコート法を用いる場合には、単時間で塗布することができるために、揮発性の高い溶液であっても利用でき、また、均一性の高い塗布を行うことができるという利点がある。
【００３３】
上記ワニスの形態において使用する溶媒としては、上記生体分子親和性高分岐ポリマーを溶解するものであればよく、例えば、メタノール、アセトン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸エチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ブチルセロソルブ、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。これら溶媒は単独で使用してもよく、２種類以上の溶媒を混合してもよい。
また上記溶媒に溶解又は分散させる濃度は任意であるが、生体分子親和性高分岐ポリマーと溶媒の総質量（合計質量）に対して、生体分子親和性高分岐ポリマーの濃度は０．０１乃至９０質量％であり、好ましくは０．０５乃至５０質量％であり、より好ましくは０．１乃至２０質量％である。
【００３４】
形成された生体分子親和性高分岐ポリマーからなる薄膜の厚さは特に限定されないが、通常０．００５乃至５０μｍ、好ましくは０．０１乃至２０μｍである。
【００３５】
＜生体分子親和性高分岐ポリマーを含有する樹脂ブレンド＞
本発明はまた、前述の生体分子親和性高分岐ポリマー、及び親水性の低い熱可塑性樹脂を含む樹脂ブレンドに関する。
【００３６】
［熱可塑性樹脂］
本発明の樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂は特に限定されないが、好ましくは親水性の低い熱可塑性樹脂である。本発明における親水性が低い熱可塑性樹脂としては、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）、ＥＥＡ（エチレン−アクリル酸エチル共重合体）などのポリオレフィン系樹脂；ＰＳ（ポリスチレン）、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＭＳ（メタクリル酸メチル−スチレン共重合体）などのポリスチレン系樹脂；ポリカーボネート樹脂；塩化ビニル樹脂；ポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂；ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などの（メタ）アクリル樹脂；ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート／アジペートなどのポリエステル樹脂；ポリフェニレンエーテル樹脂；変性ポリフェニレンエーテル樹脂；ポリアセタール樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられる。
中でもポリスチレン樹脂又はポリメタクリル酸メチル樹脂であることが好ましい。
【００３７】
上記樹脂ブレンドにおいて、熱可塑性樹脂に対する生体分子親和性高分岐ポリマーの配合量は、好ましくは０．０１乃至５０質量％であり、特に０．１乃至４０質量％であることが好ましい。
【００３８】
＜樹脂ブレンドより作製される薄膜及びその形成法＞
本発明の樹脂ブレンドは、該樹脂ブレンドを溶媒に溶解又は分散してワニスの形態（膜形成材料）とし、該ワニスを基材上に塗布（コーティング）することにより、薄膜、さらには成形体を形成できる。
前記基材上への塗布方法は、キャストコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、インクジェット法、印刷法（凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等）等を適宜選択し得、中でも短時間で塗布できることから揮発性の高い溶液であっても利用でき、また、均一性の高い塗布を行うことができるという利点より、スピンコート法を用いることが望ましい。なお事前に孔径が０．２μｍ程度のフィルタなどを用いて樹脂ブレンドを濾過した後、塗布に供することが好ましい。
【００３９】
上記ワニスの形態において使用する溶媒としては、上記樹脂ブレンドを溶解するものであればよく、これら溶媒の具体例としては、前記＜生体分子親和性高分岐ポリマーを含有するワニス及び薄膜の製造方法＞に挙げた溶媒と同じものが挙げられる。
上記ワニスにおける固形分は、例えば０．０１乃至５０質量％、０．０５乃至３０質量％、又は０．１乃至２０質量％である。ここで固形分とはワニスの全成分から溶媒成分を除いたものである。
【００４０】
前記基材としては、例えば、シリコン／二酸化シリコン被覆基板、シリコンウエハー、シリコンナイトライド基板、ガラス基板、ＩＴＯ基板、プラスチック基板（ポリイミド、ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ、メラミン、トリアセチルセルロース、ＡＢＳ、ＡＳ、ノルボルネン系樹脂等）、金属、木材、紙、ガラス、スレート等を挙げることができる。これら基材の形状は板状、フィルム状又は３次元成形体でもよい。
【００４１】
塗布後、必要であれば続いてホットプレート又はオーブン等で乾燥し、溶媒を除去する。この時の乾燥温度及び乾燥時間は、使用する溶媒にもよるが、室温（およそ２５℃）乃至４００℃、１０秒間乃至４８時間の間で適宜選択可能である。
【００４２】
溶媒を除去した塗膜は、続いて親水性媒体の雰囲気下で、得られた塗膜のアニーリングをおこなうこと、所謂“溶媒アニーリング”を行うことが好ましい。
ここで用語「溶媒アニーリング（ｓｏｌｖｅｎｔ  ａｎｎｅａｌｉｎｇ）」は、溶媒蒸気処理を指し、密閉容器中、室温又はさらに高い温度において、溶媒蒸気を含む空気に曝すことを指す。溶媒アニーリングは、一般に膜の表面状態を変化せしめることができ、本発明においては、膜表面の生体分子親和性高分岐ポリマーの存在量をより一層高めることができる。
【００４３】
本発明において、上記親水性媒体（溶媒アニーリングに使用する溶媒）としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類等が挙げられ、中でもメタノールが好ましい。
また、アニーリング時の温度及びアニーリング時間（溶媒蒸気に曝す時間）は特に限定されないが、例えば室温（およそ２５℃）乃至使用溶媒の沸点、１０秒間乃至４８時間の間で適宜選択可能である。
【００４４】
なお、塗布による膜の厚さは、乾燥、溶媒アニーリング後において、通常０．００５乃至５０μｍ、好ましくは０．０１乃至２０μｍである。
【００４５】
＜分子認識表面チップ＞
本発明の生体分子親和性高分岐ポリマーは、分子認識表面チップの材料として、特にビオチンとアビジン、抗原と抗体、ポリヌクレオチドとその相補的塩基配列を持つポリヌクレオチド、ｃＤＮＡとｍＲＮＡ、酵素（活性部位）と基質、酵素（活性部位）と生産物、酵素（活性部位）と競争阻害剤、酵素（補酵素結合部位）と補酵素、酵素（補酵素結合部位）とトリアジン色素、プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター、Ｆｃ部位とプロテインＡ、Ｆｃ部位とプロテインＧ、レクチンと糖、ホルモンレセプターとホルモン、ＤＮＡとＤＮＡ結合タンパク質、ヘパリンとフィブロネクチン、及びヘパリンとラミニンとの組合せの対からなる群から選ばれる少なくとも何れか一種の対の一方の生体分子を認識可能な分子認識表面チップの材料として好適に使用可能である。
【００４６】
すなわち本発明の分子認識表面チップは、前述の生体分子親和性高分岐ポリマーのワニスより作製される薄膜、或いは、前述の生体分子親和性高分岐ポリマーを含有する樹脂ブレンドより作製される薄膜を、基材の少なくとも一方の面に備えるチップである。
【００４７】
上記本発明の分子認識表面チップは、前述の生体分子親和性高分岐ポリマーのワニスを基材上に塗布し、塗膜を形成する工程と、該塗膜を乾燥し溶媒を除去する工程を経ることによって形成可能である。
また本発明の分子認識表面チップは、前述の生体分子親和性高分岐ポリマーを含有する樹脂ブレンド（該樹脂ブレンドを溶媒中に含む液）を基材上に塗布し、塗膜を形成する工程、該塗膜を乾燥し溶媒を除去する工程、そして親水性媒体の雰囲気下で、得られた塗膜のアニーリングを行う工程を経ることによって形成可能である。
これらの詳細な手順は、前述の＜生体分子親和性高分岐ポリマーを含有するワニス及び薄膜の製造方法＞及び＜樹脂ブレンドより作製される薄膜及びその形成法＞を適用可能である。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明について合成例及び実施例を挙げて詳述するが、本発明は下記記載に何ら限定されるものではない。【００４９】
（１）ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）
装置：東ソー（株）製  ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ
カラム：昭和電工（株）製  Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標）ＧＰＣ  ＫＦ−８０４Ｌ、ＧＰＣ  ＫＦ−８０５Ｌ
カラム温度：４０℃
溶媒：テトラヒドロフラン
検出器：ＲＩ
（２）１Ｈ  ＮＭＲスペクトル
装置：日本電子データム（株）製  ＪＮＭ−ＥＣＡ７００（合成例１）
日本電子データム（株）製  ＪＮＭ−ＥＣＰ４００（合成例２、実施例１，２）
溶媒：ＣＤＣｌ３（実施例１）、（ＣＤ３）２ＳＯ（合成例１，２、実施例２）
基準：ＣＨＣｌ３（７．２６ｐｐｍ）（実施例１）
テトラメチルシラン（０．００ｐｐｍ）（合成例１，２、実施例２）
（３）スピンコーター
装置：ミカサ（株）製  １Ｈ−Ｄ７
（４）乾燥器
装置：（株）いすゞ製作所製  ＩＳＵＺＵ−ＳＶＫ−１０Ｓ
（５）Ｘ線光電子分光測定（ＸＰＳ）
装置：アルバック・ファイ（株）製  ＥＳＣＡ  ５８００
測定条件：１４．０ｋＶ、１４ｍＡ
中和条件：ｂｉａｓ（Ｖ）６．００
Ｅｘｔｒａｃｔｏｒ（Ｖ）３０
Ｘ＝１９．５
Ｙ；角度により変更【００５０】
また、略記号は以下の意味を表す。
４ＤＭＡ：ポリエチレングリコールジメタクリレート（エチレンオキシド数≒４）［日油（株）製  ブレンマー（登録商標）ＰＤＥ−２００］
ＡＣＶＡ：４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）［和光純薬工業（株）製  Ｖ−５０１］
ＮＨＳ：Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド［和光純薬工業（株）製］
ＤＣＣ：ジシクロヘキシルカルボジイミド［東京化成工業（株）製］
ＢＡＨＡ：６−［（＋）−ビオチンアミド］ヘキシルアミン
ＰＭＭＡ：ポリメタクリル酸メチル［Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ社製  重量平均分子量：３１５，０００］
ＩＰＡ：２−プロパノール
ＤＭＦ：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
ＰＧＭＥ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＴＨＦ：テトラヒドロフラン【００５１】
［合成例１］４ＤＭＡ、ＡＣＶＡ用いた末端にカルボキシ基を有する高分岐ポリマー１の製造
２００ｍＬの反応フラスコに、ＰＧＭＥ５３ｇを仕込み、撹拌しながら５分間窒素を流し込み、内液が還流するまで（およそ１２０℃）加熱した。
別の１００ｍＬの反応フラスコに、４ＤＭＡ６．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、ＡＣＶＡ２．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）及びＰＧＭＥ５３ｇを仕込み、撹拌しながら５分間窒素を流し込み窒素置換を行い、氷浴にて０℃まで冷却を行なった。
前述の２００ｍＬの反応フラスコ中の還流してあるＰＧＭＥ中に、４ＤＭＡ、ＡＣＶＡが仕込まれた前述１００ｍＬの反応フラスコから、滴下ポンプを用いて、内容物を３０分間かけて滴下した。滴下終了後、さらに１時間撹拌した。
次に、この反応液からロータリーエバポレーターを用いて仕込んだＰＧＭＥのおよそ８０％（８６ｇ）を留去後、冷水２９７ｇに添加してポリマーを粘稠物として沈殿させた。この粘稠物をデカンテーションにより単離し、メタノール２０ｇに再溶解させた。この溶液を冷水２９７ｇに添加して、再度ポリマーを粘稠物として沈殿させた。この粘稠物をデカンテーションにより単離し、メタノール２０ｇに再溶解後、減圧留去、真空乾燥して、白色粉末の目的物（高分岐ポリマー１）４．５ｇを得た。
得られた目的物の、ＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは４，２００、分散度：Ｍｗ（重量平均分子量）／Ｍｎ（数平均分子量）は２．２であった。また、水酸化ナトリウム水溶液による中和滴定から求めた目的物一分子中のカルボキシ基数は５であった。この目的物の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルの測定結果を図１に示す。【００５２】
［合成例２］ＢＡＨＡの製造
５０ｍＬの反応フラスコに、ビオチン［和光純薬工業（株）製］１．０ｇ、ＮＨＳ０．５９ｇ及びＤＭＦ１９ｇを仕込み、５０℃で撹拌して溶解させた。この溶液にＤＣＣ１．０ｇを加え、窒素雰囲気下、５０℃で２４時間撹拌した。次に、この反応液から濾過により不溶物を除去し、ＤＭＦを留去した。得られた残渣をジエチルエーテル３ｇで洗浄した後、ＩＰＡ１５ｇから再結晶させた。得られた白色結晶を減圧濾過、真空乾燥して、ビオチンＮ−ヒドロキシコハク酸イミドエステル１．０ｇを得た。
このエステル１．０ｇをＤＭＦ２４ｇに溶解させた溶液を、ヘキサメチレンジアミン［和光純薬工業（株）製］２．４ｇをＤＭＦ１０ｇに溶解させた溶液中に、滴下漏斗を用いて４０分間かけて滴下した。滴下終了後さらに１８時間撹拌した。次に、この反応液からＤＭＦを留去した。得られた残渣をエタノール１０ｇで洗浄し、真空乾燥して、白色粉末の目的物（ＢＡＨＡ）０．８２ｇを得た。この目的物の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルの測定結果を図２に示す。【００５３】
［実施例１］末端にヒドロキシコハク酸イミドエステルを有する高分岐ポリマー２の製造
２５ｍＬの反応フラスコに、合成例１で得られた高分岐ポリマー１  ０．４０ｇ、ＮＨＳ０．１１ｇ及びＤＭＦ６ｇを仕込み、撹拌して溶解させた。この溶液にＤＣＣ０．２０ｇを加え、窒素雰囲気下、室温（およそ２５℃）で４０時間撹拌した。
次に、この反応液から濾過により不溶物を除去し、ＤＭＦを留去した。得られた残渣をクロロホルム４．５ｇに溶解させ、この溶液をジエチルエーテル３０ｇに添加した。析出した粘稠物をデカンテーションにより単離し、クロロホルム３．５ｇに再溶解後、減圧留去、真空乾燥して、白色粉末の目的物（高分岐ポリマー２：活性化カルボキシ基含有高分岐ポリマー）０．３８ｇを得た。
なお、得られた目的物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは、測定中に活性エステル部分が分解してしまうため測定できなかった。この目的物の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルの測定結果を図３に示す。【００５４】
［実施例２］末端にビオチンを有する高分岐ポリマー３の製造
２５ｍＬの反応フラスコに、実施例１で得られた高分岐ポリマー２  ０．１９ｇ及びＴＨＦ２ｇを仕込み高分岐ポリマー溶液を調製した。
別の５０ｍＬの反応フラスコに、合成例２で得られたＢＡＨＡ０．１３ｇ及びメタノール１１ｇを仕込み、６０℃で撹拌して溶解させた。この溶液へ上述の高分岐ポリマー溶液を加え、窒素雰囲気下、室温（およそ２５℃）で１８時間撹拌した。
次に、ロータリーエバポレーターを用いてこの反応液の溶媒を留去し、乾固させた。この残渣をメタノール４ｇに溶解させ、ジエチルエーテル３６ｇに添加してポリマーをスラリー状態で沈殿させた。このスラリーを減圧濾過し、再度メタノール４ｇに溶解、ジエチルエーテル３６ｇに添加してポリマーをスラリー状態で沈殿させた。このスラリーを減圧濾過し、真空乾燥して、白色粉末の目的物（高分岐ポリマー３：生体分子親和性高分岐ポリマー）０．０９ｇを得た。
なお、得られた目的物のＧＰＣによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Ｍｗは、目的物の溶媒溶解度が低く測定できなかった。この目的物の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルの測定結果を図４に示す。【００５５】
［実施例３］高分岐ポリマー３を用いた分子認識膜の作製
実施例２で得られた高分岐ポリマー３を、１質量％濃度となるようにＴＨＦ−メタノール混合溶液（質量比９：１）に溶解させ、フィルタ濾過し、ワニスを調製した。このワニスを、シリコンウエハー上にスピンコーティング（３，０００ｒｐｍ×６０秒間）した。この塗布膜を、室温（およそ２５℃）で２４時間真空乾燥することで溶媒を除去し、分子認識膜を得た。【００５６】
［実施例４］高分岐ポリマー３及びＰＭＭＡを用いた分子認識膜の作製１
実施例２で得られた高分岐ポリマー３及びＰＭＭＡを質量比２：８で混合した。この混合物を、１質量％濃度となるようにＴＨＦ−メタノール混合溶液（質量比９：１）に溶解させ、フィルタ濾過し、ワニスを調製した。このワニスを、シリコンウエハー上にスピンコーティング（３，０００ｒｐｍ×６０秒間）した。この塗布膜を、室温（およそ２５℃）で２４時間真空乾燥することで溶媒を除去し、分子認識膜を得た。得られた膜の表面組成を、角度分解ＸＰＳ測定に基づき評価した。結果を図５に示す。【００５７】
［実施例５］高分岐ポリマー３及びＰＭＭＡを用いた分子認識膜の作製２
実施例４で得られた膜を、メタノール５ｍＬを入れたビーカーを内部に置いた内容積およそ５０ｍＬのデシケーター中に収め、室温（およそ２５℃）で１時間溶媒アニーリング処理を施した。乾燥後、得られた膜に対して角度分解ＸＰＳ測定を実施し、Ｘ線の入射角に対する炭素原子と窒素原子の強度比で表される膜の表面組成を評価した。結果を図５に併せて示す。ｓｉｎθの値が小さいほど膜表面近傍の強度比を表す。
図５に示すように、メタノールで１時間溶媒アニーリング処理を施すことにより、膜表面付近において、炭素原子に対する窒素原子の割合が増加する結果が得られ、すなわち、窒素原子を含有する末端にビオチンを有する前記高分岐ポリマー３が膜の表面近傍に多く存在していることが確認された。【００５８】
［実施例６］分子認識膜によるストレプトアビジンの認識
実施例５で得られた分子認識膜を、５０μｍｏｌ／Ｌのストレプトアビジン［和光純薬工業（株）製］／ｐＨ７．３リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）溶液に、室温（およそ２５℃）で１５分間浸漬した。この分子認識膜を水洗、乾燥して得られた膜、及びストレプトアビジン溶液浸漬前の膜に対してＸＰＳ測定を実施し、膜の表面組成を評価した。結果を図６（浸漬前）、図７（浸漬後）に示す。
図６、７に示すように、浸漬前後においてストレプトアビジンに起因する窒素原子（Ｎ１ｓ）のピーク（３９８ｅＶ付近）の増加が観測された。この結果より、分子認識膜表面にストレプトアビジンが固定（認識）されていることが確認された。
【図１】
2013191294.tif 000004
【図２】
2013191294.tif 000005
【図３】
2013191294.tif 000006
【図４】
2013191294.tif 000007
【図５】
2013191294.tif 000008
【図６】
2013191294.tif 000009
【図７】
2013191294.tif 000010
【国際調査報告】
2013191294.tif 000011
2013191294.tif 000012
2013191294.tif 000013
2013191294.tif 000014