(57)【要約】  ペンダントアミン捕捉基を含有する架橋型高分子物質が記載されている。前記アミン捕捉基としては、開環反応によってアミン含有物質と反応可能なＮ−スルホニルジカルボキシイミド基が挙げられる。前記架橋型高分子物質を調製するために使用される反応混合物、当該架橋型高分子物質を含有する物品、物品製造方法、及びアミン含有物質の不動化方法についてもまた記載されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー、
【化１】
2009510219.tif 000042
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
化学式Ｉのモノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換である。）及び
（ｂ）少なくとも２つの（メチル）アリーロイル基を含む架橋モノマー、
を含む反応混合物。
【請求項２】
前記アミン捕捉モノマーが化学式Ｉ（ａ）である、請求項１に記載の反応混合物。
【化２】
2009510219.tif 000043
【請求項３】
前記アミン捕捉モノマーが化学式Ｉ（ｂ）である、請求項１に記載の反応混合物。
【化３】
2009510219.tif 000044
【請求項４】
前記アミン捕捉モノマーが化学式Ｉ（ｃ）である、請求項１に記載の反応混合物。
【化４】
2009510219.tif 000045
（式中、
Ａｒ１は、アリーレン基であり；且つ
Ｙ１は、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される、単結合又は二価の基である。）
【請求項５】
前記アミン捕捉モノマーが、
【化５】
2009510219.tif 000046
又は
【化６】
2009510219.tif 000047
から選択される、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項６】
前記アミン捕捉モノマーが、
【化７】
2009510219.tif 000048
又は
【化８】
2009510219.tif 000049
から選択される、請求項１に記載の反応混合物。
（式中、
Ｒは、アルキルであり；
Ａｒ１は、アリーレンであり；且つ
Ｙ１は、単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される。）
【請求項７】
前記アミン捕捉モノマーが、
【化９】
2009510219.tif 000050
又は
【化１０】
2009510219.tif 000051
から選択される、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項８】
光反応開始剤、熱反応開始剤、又はそれらの組み合わせを更に含む、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項９】
Ｙが、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される基を更に含む、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項１０】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー、
【化１１】
2009510219.tif 000052
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
化学式Ｉのモノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換である。）及び
（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマー、
を含む反応混合物の反応生成物を含む、架橋型高分子物質。
【請求項１１】
基材；及び
前記基材表面上に配置した架橋型高分子物質を含む物品であって、前記架橋型高分子物質が、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有し、且つ前記架橋型高分子物質が、
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー、
【化１２】
2009510219.tif 000053
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
化学式Ｉのモノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換である。）及び
（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマー、
を含む反応混合物の反応生成物である、前記物品。
【請求項１２】
基材を提供すること；
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー、
【化１３】
2009510219.tif 000054
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
化学式Ｉのモノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換である。）及び
（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマー、
を含む、前記基材表面上の反応混合物を配設すること；
前記反応混合物を硬化させて、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有する架橋型高分子物質を形成すること；並びに
アミン含有物質を前記Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基と反応させること；
を含む、アミン含有物質の基材への不動化方法。
【請求項１３】
前記アミン含有物質が、アミン含有検体、アミノ酸含有検体、アミノ基、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、酵素、細胞器官、細胞、組織、免疫グロブリン、又はこれらの断片である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記アミン含有物質が抗体であり、且つ前記抗体が更に抗原に結合する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記アミン含有物質が抗原であり、且つ前記抗原が更に抗体に結合する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記アミン含有物質が免疫グロブリンであり、且つ前記免疫グロブリン（immunoglobin）が更にバクテリアに結合する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
基材を提供すること；
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー、
【化１４】
2009510219.tif 000055
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；且つ
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
化学式Ｉのモノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換である。）及び
（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマー、
を含む、前記基材表面上の反応混合物を配設すること；並びに
前記反応混合物を硬化させて、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有する架橋型高分子物質を形成すること；
を含む、物品の作製方法。
【請求項１８】
前記Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を、一級アミン基、二級アミン基、又はそれらの組み合わせを有する窒素含有物質と反応させることを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
化学式ＩＩのペンダント基を含む、高分子物質。
【化１５】
2009510219.tif 000056
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
アスタリスク（＊）は、前記ペンダント基の、前記高分子物質の主鎖への結合部位を意味し；
化学式ＩＩのペンダント基は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換であり；且つ
前記高分子物質は、架橋している。）
【請求項２０】
化学式ＩＩＩのペンダント基を含む、高分子物質。
【化１６】
2009510219.tif 000057
［Ｌが、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｒ７は、１〜５個の炭素原子を有するアルキレン、芳香族基、飽和若しくは不飽和環状基、飽和若しくは不飽和二環状基、又はそれらの組み合わせであり；
Ｔは、一級アミン含有生体物質（−ＮＨ２基を含まない）に相当し；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
アスタリスク（＊）は、前記ペンダント基の、前記高分子物質の主鎖への結合部位を意味し；
化学式ＩＩＩのペンダント基は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換であり；且つ
前記高分子物質は、架橋している。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ペンダントアミン捕捉基を有する架橋型高分子物質、当該架橋型高分子物質を含有する物品及びアミン含有物質の不動化方法を記載する。
【背景技術】
【０００２】
表面上に不動化されたアミン含有物質、例えばアミン含有検体、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、細胞、組織、オルガネラ、免疫グロブリン（immunoglobins）、又はこれらの断片を、多数の用途にて使用することが可能である。例えば、不動化された生物学的アミン類を、疾病又は遺伝的欠陥の医学的診断のため、生物学的分離のため、又は各種生体分子の検出のために使用することが可能である。アミン含有物質の不動化は、通常、アミノ基と、基材表面に共有結合したアミン反応性官能基との反応によって行う。
【０００３】
かかるアミン反応表面は、例えば、Ｎ−［（メタ）アクリルオキシ］スクシンイミド又はビニルアズラクトンなどのアミン反応性モノマーから調製した高分子物質の溶液を基材表面へコーティングすることにより、調製可能である。アミン含有物質は、Ｎ−アシルオキシスクシンイミド基と反応して、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドの変位及びカルボキサミドの形成をもたらすことができる。アミン含有物質は、前記環式アズラクトンと反応して、環状構造の開環をもたらすことができる。
【０００４】
Ｎ−アシルオキシスクシンイミド基又はアズラクトン基などの反応性官能基を包含する高分子表面は、一級又は二級アミン含有物質と素早く反応することができるが、かかる反応性官能基は、多数の欠点に悩まされる場合がある。例えば、生物学的アミンとの反応の多くは、希釈水溶液中にて実施される。これらの条件下で、前記Ｎ−アシルオキシスクシンイミド官能基が、急速に加水分解されることが知られている。本競争反応は、アミン含有物質の基材上への不完全又は非効率的不動化を引き起こすことがある。
【０００５】
アズラクトン官能基は、加水分解に対してより安定しているが、ビニル基以外の任意の重合性基に結合したアズラクトンを合成することは困難である。これにより、ポリマー骨格に直接結合したアミン反応性官能基を持つ重合体物質が生じる。これにより、前記アミン含有物質がアミン反応性基へ効率的不動化のために十分接近することが困難になる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アミン含有物質の不動化のためのコーティング材として使用可能で且つ基材に対する良好な接着性を有する、代わりのアミン反応性官能基を有する高分子物質の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
反応混合物及び当該反応混合物から形成された架橋型高分子物質が記載されている。より具体的には、前記反応混合物及び前記架橋型高分子物質は、アミン捕捉基を含有する。前記アミン捕捉基としては、開環反応によってアミン含有物質と反応可能なＮ−スルホニルジカルボキシイミド基が挙げられる。前記架橋型高分子物質を含有する物品、当該物品の製造方法、及びアミン含有物質の不動化方法についてもまた記載されている。
【０００８】
第１の態様では、（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー
【０００９】
【化１】
2009510219.tif 000002
【００１０】
及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含む反応混合物について記載する。化学式Ｉのアミン捕捉モノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。化学式Ｉにおいて、
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；且つ、
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基である。
【００１１】
第２の態様では、（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含有する反応混合物の反応生成物を含む架橋型高分子物質について記載する。
【００１２】
第３の態様では、基材及び、基材表面上に配置した架橋型高分子物質を含む物品について記載する。前記架橋型高分子物質は、（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含有する反応混合物の反応生成物を含む。前記架橋型高分子物質は、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有する。
【００１３】
第４の態様では、物品の作製方法について記載する。前記方法は、基材を提供すること、基材表面上に反応混合物を配設すること、及び反応混合物を硬化して架橋型高分子物質を形成することを含む。前記反応混合物は、（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含有する。前記架橋型高分子物質は、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有する。
【００１４】
第５の態様では、アミン含有物質の不動化方法について記載する。前記方法は、基材を提供すること、及び基材表面上に反応混合物を配設することを含む。前記反応混合物は、（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含有する。前記方法は更に、反応混合物を硬化して、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有する架橋型高分子物質を形成すること及びアミン含有物質をＮ−スルホニルジカルボキシイミド基と反応させることを含む。
【００１５】
第６の態様では、化学式ＩＩのペンダント基を含む高分子物質が提供される。
【００１６】
【化２】
2009510219.tif 000003
【００１７】
［式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
アスタリスク（＊）は、前記ペンダント基の、前記高分子物質の主鎖への結合部位を意味し；
化学式ＩＩのペンダント基は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換であり；且つ
前記高分子物質は、架橋している。］
第７の態様では、化学式ＩＩＩのペンダント基を含む高分子物質が提供される。
【００１８】
【化３】
2009510219.tif 000004
【００１９】
［Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；
Ｒ５は、１〜５個の炭素原子を有するアルキレン、芳香族基、飽和又は不飽和環状基、飽和又は不飽和二環状基、又はそれらの組み合わせであり；
Ｔは、一級アミン含有生体物質（Ｈ２Ｎ−基を含まない）に相当し；
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
アスタリスク（＊）は、前記ペンダント基の、前記高分子物質の主鎖への結合部位を意味し；
化学式ＩＩＩのペンダント基は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換であり；且つ
前記高分子物質は、架橋している。］
用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と同じ意味で用いられ、記載された要素の１以上を意味する。
【００２０】
用語「アシル」とは、化学式−（ＣＯ）Ｒの一価の基を意味し、式中、Ｒはアルキル基であり、且つ本明細書で用いられる（ＣＯ）は、炭素が二重結合にて酸素に結合していることを指す。
【００２１】
用語「アルコキシ」とは、化学式−ＯＲの一価の基を意味し、式中、Ｒはアルキル基である。
【００２２】
用語「アルキル」とは、アルカンのラジカルであり、且つ直鎖、分岐鎖、環状、又はそれらの組み合わせである基を含む一価の基を意味する。前記アルキル基は通常、１〜３０個の炭素原子を有する。幾つかの実施形態では、前記アルキル基は、１〜２０個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜６個の炭素原子又は１〜４個の炭素原子を含有する。アルキル基の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、第３ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、及びエチルヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
用語「アルキレン」とは、アルカンのラジカルである二価の基を意味する。前記アルキレンは、直鎖、分岐鎖、環状、又はそれらの組み合わせであることができる。前記アルキレンは通常、１〜３０個の炭素原子を有する。幾つかの実施形態では、前記アルキレンは、１〜２０個、１〜１０個、１〜６個、又は１〜４個の炭素原子を含有する。前記アルキレンのラジカル中心は、同一炭素原子上に（即ち、アルキリデン）又は異なる炭素原子上にあることができる。
【００２４】
用語「アルキルスルホニル」とは、化学式−ＳＯ２Ｒの一価の基を意味し、式中、Ｒはアルキルである。
【００２５】
用語「アミン捕捉モノマー」とは、アミン捕捉基を有するモノマーを意味する。用語「アミン捕捉」とは、モノマー又は高分子物質上にある、アミン含有物質と反応可能な基を意味する。前記アミン捕捉基は多くの場合、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含む。
【００２６】
用語「アミン含有物質」とは、一級アミン基、二級アミン基、又はそれらの組み合わせを有する物質を意味する。前記アミン含有物質は、生体物質又は非生体物質であることができる。前記アミン含有物質は多くの場合、一級アミン基、二級アミン基、又はそれらの組み合わせに結合したアルキレン基を有する。
【００２７】
用語「アラルキル」とは、化合物Ｒ−Ａｒのラジカルである一価の基を意味し、式中、Ａｒは芳香族炭素環基であり、Ｒはアルキル基である。
【００２８】
用語「アリール」とは、芳香族且つ炭素環式である一価の基を意味する。前記アリールは、芳香環に結合又は縮合した１〜５個の環を有することができる。その他の環状構造は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであることができる。アリール基の例としては、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、アンスリル、ナフチル、アセナフチル、アントラキノニル、フェナンスリル、アントラセニル、ピレニル、ペリレニル、及びフルオレニルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２９】
用語「アリールスルホニル」とは、化学式−ＳＯ２Ａｒの一価の基を意味し、式中、Ａｒはアリールである。
【００３０】
用語「アリーレン」とは、炭素環式且つ芳香族である二価の基を意味する。前記基は、結合し、縮合し、又はこれらが組み合わせられた１〜５個の環を有する。その他の環は、芳香族、非芳香族、又はこれらの組み合わせであることができる。幾つかの実施形態では、前記アリーレン基は、５個までの環、４個までの環、３個までの環、２個までの環、又は１個の芳香環を有する。例えば、前記アリーレン基は、フェニレンであることができる。
【００３１】
用語「カルボニル」とは、化学式−（ＣＯ）−の二価の基を意味する。
【００３２】
用語「カルボニルイミノ」とは、化学式−（ＣＯ）ＮＲｂ−の二価の基を意味し、式中、Ｒｂは水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アルキルスルホニル、又はアリールスルホニルである。
【００３３】
用語「カルボニルオキシ」とは、化学式−（ＣＯ）Ｏ−の二価の基を意味する。
【００３４】
用語「ジカルボキシイミド」とは、化学式
【００３５】
【化４】
2009510219.tif 000005
【００３６】
の三価の基を意味する。
【００３７】
用語「ハロ」とは、フルオロ、クロロ、ブロモ、又はヨードを意味する。
【００３８】
用語「ヘテロアルキレン」とは、チオ、オキシ、又は−ＮＲａ−（式中、Ｒａは水素又はアルキル）により置換された１以上の−ＣＨ２−基を有する二価のアルキレンを意味する。前記ヘテロアルキレンは、直鎖、分岐鎖、環状、又はそれらの組み合わせであることができ、且つ６０個までの炭素原子及び１５個までのヘテロ原子を含むことができる。幾つかの実施形態では、前記ヘテロアルキレンは、５０個までの炭素原子、４０個までの炭素原子、３０個までの炭素原子、２０個までの炭素原子、又は１０個までの炭素原子を含む。
【００３９】
用語「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートであるモノマーを意味する。同様に、用語「（メタ）アクリルアミド」とは、アクリルアミド又はメタクリルアミドであるモノマーを意味する。
【００４０】
用語「（メタ）アクリロイル」基とは、化学式ＣＨ２＝ＣＲｃ−（ＣＯ）−のエチレン性不飽和基を意味し、式中、Ｒｃは水素又はメチルである。
【００４１】
用語「Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド」とは、化学式
【００４２】
【化５】
2009510219.tif 000006
【００４３】
の三価のものを意味する。
【００４４】
用語「オキシ」とは、化学式−Ｏ−の二価の基を意味する。
【００４５】
用語「ペンダント」は、高分子物質に関する場合、高分子物質の主鎖に結合しているが、高分子物質の主鎖の一部ではない基を意味する。前記ペンダント基は、重合反応には関与しない。例えば、基Ｑは、化学式ＣＨ２＝Ｃ（Ｒｘ）−Ｑのエチレン性不飽和モノマーを含む反応混合物のフリーラジカル重合により形成されるポリマー内のペンダント基である。本モノマーにおいて、化学式Ｒｘは、水素、アルキル、又はアリールであり、且つＱは前記エチレン性不飽和基に結合した基である。
【００４６】
用語「ポリマー」とは、１種のモノマーから調製した物質、例えばホモポリマー又は、２種若しくはそれ以上のモノマーから調製した物質、例えばコポリマー、ターポリマー等、の両方を意味する。同様に、用語「重合させる」とは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等であり得る高分子物質の製造プロセスを意味する。
【００４７】
用語「チオ」とは、化学式−Ｓ−の二価の基を意味する。
【００４８】
用語「室温」とは、約２０℃〜約２５℃又は約２２℃〜約２５℃の温度を意味する。
【００４９】
化学式中で２個の基を連結している曲線は、当該２個の基が共に、環状であり得る構造体の一部を形成していることを示している。即ち、当該２個の基は、共に結合している。この曲線を横切る線は、前記構造体内の原子への共有結合を指す。
【００５０】
本発明の上述の「課題を解決するための手段」は、本発明の開示された各実施形態又はあらゆる実施を記載することを意図していない。以下の説明は、説明に役立つ実施形態をより詳細に例示する。明細書全体にわたって幾つかの箇所で、実施例の一覧を通して説明を提供するが、実施例は各種組み合わせにて使用することが可能である。それぞれの事例において、列挙される一覧は代表的な群としてのみ与えられるのであって、排他的な一覧として解釈されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
架橋型高分子物質を調製するために使用される反応混合物、当該反応混合物から形成される架橋型高分子物質、当該架橋型高分子物質を含有する物品、当該物品の製造方法、及びアミン含有物質の不動化方法が記載されている。より具体的には、前記反応混合物は、（ａ）アミン捕捉基を有するモノマー及び（ｂ）架橋モノマーを含む。前記架橋型高分子物質は、開環反応によってアミン含有物質と反応可能なＮ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むペンダントアミン捕捉基を有する。
【００５２】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー
【００５３】
【化６】
2009510219.tif 000007
【００５４】
及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを、含む反応混合物が提供される。化学式Ｉのモノマーは、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。化学式Ｉにおいて、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ４−であり；
Ｒ１及びＲ２は、それらが結合したジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成し；
Ｒ３は、水素又はメチルであり；
Ｒ４は、水素、アルキル、アリール、アラルキル、アシル、アリールスルホニル、又はアルキルスルホニルであり；且つ
Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせから選択される二価の基である。
【００５５】
化学式Ｉの前記アミン捕捉モノマーは、化学式Ｉ（ａ）に示すようにＬがオキシの場合、（メタ）アクリレートモノマーであることができる。
【００５６】
【化７】
2009510219.tif 000008
【００５７】
幾つかの代表的なモノマーは、アクリレート類（即ち、Ｒ３が水素）又はメタクリレート類（即ち、Ｒ３がメチル）である。
【００５８】
化学式Ｉの前記アミン捕捉モノマーは、化学式Ｉ（ｂ）に示すようにＬが−ＮＲ４−の場合、（メタ）アクリルアミドモノマーであることができる。
【００５９】
【化８】
2009510219.tif 000009
【００６０】
幾つかの代表的なモノマーは、アクリルアミド類（即ち、Ｒ３が水素）又はメタクリルアミド類（即ち、Ｒ３がメチル）である。
【００６１】
化学式Ｉ中の基Ｙは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はそれらの組み合わせを含む二価の基である。前記基Ｙは、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される任意の基を更に包含することができる。基Ｙは通常、ペルオキシド基（即ち、２個のオキシ基が互いに結合している）を含まない。
【００６２】
基Ｙは、アルキレンであることができ、あるいはＹは、別のアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つのその他の基に連結したアルキレンを含むことができる。その他の実施例では、Ｙは、ヘテロアルキレン基であることができ、あるいはＹは、別のヘテロアルキレン、アルキレン、アリーレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つのその他の基に連結したヘテロアルキレンを含むことができる。更にその他の実施例では、Ｙは、アリーレン基であることができ、あるいはＹは、別のアリーレン、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つのその他の基に連結したアリーレンを含むことができる。
【００６３】
化学式Ｉ中の基Ｙは多くの場合、化学式Ｉ（ｃ）に示されるように、スルホニル基に直接結合したアリーレン基を含む。
【００６４】
【化９】
2009510219.tif 000010
【００６５】
（式中、Ａｒ１はアリーレン基であり、且つＹ１は、単結合又は、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される二価の基である。）化学式Ｉ（ｃ）中の基−Ｙ１−Ａｒ１−は、化学式Ｉ中の−Ｙ−に相当する。基Ｌ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、化学式Ｉについて既に定義されたものと同一である。前記アミン捕捉モノマー類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。幾つかの実施形態では、前記アリーレン基はフェニレンである。
【００６６】
化学式Ｉ（ｃ）の前記アミン捕捉モノマー類の幾つかの実施例では、Ｙ１は単結合（即ち、Ｌがアリーレン基に直接結合している）である。即ち、Ｙは化学式Ｉ中のアリーレンである。モノマー類は、次の化学式を持つ。
【００６７】
【化１０】
2009510219.tif 000011
【００６８】
（式中、Ａｒ１は、フェニレンなどのアリーレンである。）その他の基は、上述のものと同一である。前記アミン捕捉モノマー類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。
【００６９】
化学式Ｉ中の基Ｙ又は化学式Ｉ（ｃ）中の基Ｙ１は、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、アリーレン基に連結された第１のアルキレン基を含むことができる。第１のアルキレン基は更に、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、第２のアルキレン又は第１のヘテロアルキレン基に連結されることができる。追加のアルキレン又はヘテロアルキレン基は、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、第２のアルキレン又は第１のヘテロアルキレン基に連結されることができる。幾つかの実施例では、前記基Ｙ又はＹ１は、次の化学式の如く、カルボニルオキシ又はカルボニルイミノ基によってアリーレン基に連結されたアルキレン基を含む。
【００７０】
【化１１】
2009510219.tif 000012
【００７１】
又は
【００７２】
【化１２】
2009510219.tif 000013
【００７３】
（式中、ｎは１〜３０の整数であり、且つＡｒ１はアリーレン基である。）代表的な化合物としては、ｎが２４以下、２０以下、１０以下、８以下、６以下、又は４以下の整数であり、且つＡｒ１がフェニレンであるものが挙げられる。基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＬは、化学式Ｉについて既に定義されたものと同一である。前記アミン捕捉モノマー類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。
【００７４】
別の実施形態では、基Ｙ又はＹ１としては、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共にアリーレンに連結した第１のヘテロアルキレン基を挙げることができる。第１のヘテロアルキレン基は更に、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、第２のヘテロアルキレン又は第１のアルキレン基に連結されることができる。追加のアルキレン又はヘテロアルキレン基は、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ基、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、第２のヘテロアルキレン又は第１のアルキレン基に連結されることができる。幾つかの実施例では、Ｙ又はＹ１としては、次の化学式の如く、カルボニルオキシ基によってアリーレン基に連結されたヘテロアルキレン基が挙げられる。
【００７５】
【化１３】
2009510219.tif 000014
【００７６】
（式中、ｍは１〜１５の整数であり、ｋは２〜４の整数であり、Ｄはオキシ、チオ、又は−ＮＨ−であり、且つＡｒ１はアリーレンである。）前記化合物は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。本化学式の幾つかの化合物類では、ｍは１２以下、１０以下、８以下、６以下、又は４以下の整数である。代表的な化合物としては、Ｄがオキシであり、ｋが２に等しく、且つＡｒ１がフェニレンであるものが挙げられる。基Ｌ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、化学式Ｉについて既に定義されたものと同一である。前記化合物類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。
【００７７】
幾つかの実施形態では、Ｙは、アリーレン基を含まない。例えば、Ｙはアルキレン基であることができる。別の実施例では、第１のアルキレン基は、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、第２のアルキレン基又は第１のヘテロアルキレン基に連結されることができる。追加のアルキレン又はヘテロアルキレン基は、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、前記第２のアルキレン基又は前記第１のヘテロアルキレン基に連結されることができる。別の実施例では、Ｙはヘテロアルキレン基であることができる。更に別の実施例では、第１のヘテロアルキレン基は、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−と共に、第２のヘテロアルキレン基又は第１のアルキレン基に連結されることができる。追加のアルキレン又はヘテロアルキレン基は、カルボニル、カルボニルイミノ、カルボニルオキシ、オキシ、チオ、又は−ＮＲ４−から選択される基と共に、前記第２のヘテロアルキレン基又は前記第１のアルキレン基に連結されることができる。
【００７８】
化学式Ｉにおいて、Ｒ１及びＲ２は、それらが結合した前記ジカルボキシイミド基と共に、任意の芳香族基、任意の飽和若しくは不飽和環状基、又は任意の飽和若しくは不飽和二環状基と縮合することができる、４〜８員複素環基又は二環式複素環基を形成する。代表的な構造体としては、次のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７９】
【化１４】
2009510219.tif 000015
【００８０】
又は
【００８１】
【化１５】
2009510219.tif 000016
【００８２】
（式中、Ｒはアルキルであり、基Ｒ３、Ｌ、及びＹは化学式Ｉについて既に定義されたものと同一である。）前記アミン捕捉モノマー類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。
【００８３】
化学式Ｉの前記アミン捕捉モノマー類は多くの場合、上記化学式Ｉ（ｃ）にある様に、前記スルホニル基に結合したアリーレン基を含む。即ち、前記化合物類は、次の化学式のものであることができる。
【００８４】
【化１６】
2009510219.tif 000017
【００８５】
【化１７】
2009510219.tif 000018
【００８６】
又は
【００８７】
【化１８】
2009510219.tif 000019
【００８８】
（式中、Ｒはアルキルであり、Ａｒ１はアリーレンであり、且つＹ１は単結合、アルキレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、オキシ、チオ、−ＮＲ４−、又はそれらの組み合わせから選択される。）基Ｙ１−Ａｒ１は、化学式Ｉ中の基Ｙに相当する。基Ｌ、Ｒ３、及びＲ４は、上記の通り化学式Ｉについて記載されたものと同一である。幾つかの代表的なアミン捕捉モノマー類では、基Ａｒ１はフェニレンである。前記化合物類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。
【００８９】
幾つかの要因が、特定用途のための基Ｙの選択に影響を与え得る。これらの要因としては、例えば、前記アミン捕捉モノマー合成の容易さ、前記アミン捕捉モノマーと前記架橋モノマーとの相溶性又は反応性、及び前記アミン捕捉基とアミン含有物質との反応性又は選択性が挙げられる。例えば、基Ｙのサイズ及び極性は、前記アミン捕捉基と前記アミン含有物質との反応性に影響を与え得る。即ち、前記アミン捕捉基の反応性は、基Ｙの長さ及び組成を変化させることにより変更することができる。更に、ジカルボキシイミド基を含有する環状構造のサイズ及び性質が、表面濃度及びアミン含有物質との反応性に影響を与え得る。所望する場合、前記アミン捕捉モノマー中の各種の基を選択して、周囲温度にて液体であるモノマーを提供することができる。液体モノマー類は、どちらかと言えば、環境的に望ましい場合のある無溶媒コーティング組成物にて有用である。
【００９０】
前記反応混合物は多くの場合、重合に先だって、溶液によりコーティングし且つ乾燥させる（例えば、ほぼ１００％固形分）。前記アミン捕捉モノマーの溶媒中での溶解度及び前記架橋モノマーとの混和性は、好適なコーティングを得るための重要変数となり得る。これらの因子は、基Ｙの選択によってコントロールすることができる。ヘテロアルキレン基は、どちらかと言えば、極性溶媒類及びモノマー類中での溶解度を改善し、アルキレン基は、どちらかと言えば、非極性溶媒類及びモノマー類中での溶解度を改善する。
【００９１】
化学式Ｉに従う幾つかの特定のアミン捕捉モノマー類としては、
【００９２】
【化１９】
2009510219.tif 000020
【００９３】
が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９４】
これらのモノマー類は、ハロ、アルキル、アルコキシ、又はそれらの組み合わせによって非置換又は置換されてもよい。
【００９５】
他の代表的なアミン捕捉モノマー類としては、
【００９６】
【化２０】
2009510219.tif 000021
【００９７】
及び
【００９８】
【化２１】
2009510219.tif 000022
【００９９】
（式中、Ｑ１は−（ＣＨ２）３−に相当し、Ｑ２は−（ＣＨ２）２−に相当する。）が挙げられる。これらのモノマー類は、更に特願平０９−５４４６３号に記載されている。
【０１００】
前記アミン捕捉モノマー類は、２個の反応性官能基即ち、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基を含むアミン反応性基及び、フリーラジカル重合反応を行うことができる（メタ）アクリロイル基を含有する。合成ストラテジーは、これら２個の反応性官能基に至る必要があるが、それらの異なった反応性に寛容でなければならない。化学式Ｉのアミン捕捉モノマー類は、例えば、含窒素基を有する第１の化合物と、カルボン酸無水物を含む第２の化合物との反応により調製してよい。より具体的には、前記第１の化合物の含窒素基は、スルホニル基及び２個の水素原子に直接結合した窒素原子を含む。第１の化合物は、（メタ）アクリロイル基を更に含んでもよい。前記反応は、反応スキームＡに示す。
【０１０１】
反応スキームＡ
【０１０２】
【化２２】
2009510219.tif 000023
【０１０３】
（式中、Ｌ、Ｙ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、化学式Ｉについて既に定義されたものと同一である。）
前記反応混合物は、通常、当該反応混合物中のモノマー類の重量を基準にして、０．１〜９０重量％の化学式Ｉのアミン捕捉モノマーを含む。０．１重量％未満のアミン捕捉モノマーが前記反応混合物中に含まれる場合、アミン含有物質との反応に利用可能な、得られる架橋型高分子物質内に、十分な数のペンダントアミン捕捉基が、無い可能性がある。しかし、アミン捕捉モノマー量が９０重量％より多い場合には、反応混合物中の架橋モノマー量が少ないために、架橋ポリマーは機械的に堅牢でない又は寸法安定性が無い可能性がある。
【０１０４】
前記反応混合物は通常、少なくとも０．１重量％、少なくとも０．５重量％、少なくとも１重量％、少なくとも２重量％、少なくとも５重量％、又は少なくとも１０重量％の、化学式Ｉのアミン捕捉モノマーを含有する。前記反応混合物は通常、９０重量％までの、８０重量％までの、７０重量％までの、６０重量％までの、５０重量％までの、４０重量％までの、３０重量％までの、又は２０重量％までの、前記アミン捕捉モノマーを含有する。例えば、前記反応混合物は、０．２〜９０重量％、０．５〜９０重量％、１〜９０重量％、２〜８０重量％、２〜６０重量％、２〜４０重量％、２〜２０重量％、又は２〜１０重量％の、前記アミン捕捉モノマーを含有することができる。
【０１０５】
化学式Ｉのモノマーに加えて、前記反応混合物は、少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含有する。好適な架橋モノマー類としては、ジ（メタ）アクリレート類、トリ（メタ）アクリレート類、テトラ（メタ）アクリレート類、ペンタ（メタ）アクリレート類、などが挙げられる。これらの（メタ）アクリレート類は、例えば、（メタ）アクリル酸をアルカンジオール類、アルカントリオール類、アルカンテトラオール類、又はアルカンペンタオール類と反応させることにより形成することができる。
【０１０６】
代表的な架橋モノマー類としては、１，２−エタンジオールジ（メタ）アクリレート；１，１２−ドデカンジオールジ（メタ）アクリレート；１，４−ブタンジオールジ（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；トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、ＴＭＰＴＡ−Ｎの商標名でサーフェス・スペシャルティズ（Surface Specialties）（ジョージア州スミュルナ）から、及びＳＲ−３５１の商標名でサルトマー（Sartomer）（ペンシルベニア州エクストン）から市販されている）；ペンタエリスリトールトリアクリレート（例えば、ＳＲ−４４４の商標名でサルトマー（Sartomer）から市販されている）；トリス（２−ヒドロキシエチルイソシアヌレート）トリアクリレート（ＳＲ−３６８の商標名でサルトマー（Sartomer）から市販されている）；ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物（例えば、サーフェス・スペシャルティズ（Surface Specialties）からＰＥＴＩＡ（テトラアクリレート対トリアクリレートを約１：１の比で含む）及びＰＥＴＡ−Ｋ（テトラアクリレート対トリアクリレートを約３：１の比で含む）の商標名で市販されている）；ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ−２９５の商標名でサルトマー（Sartomer）から市販されている）；ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、ＳＲ−３５５の商標名でサルトマー（Sartomer）から市販されている）；エトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ−４９４の商標名でサルトマー（Sartomer）から市販されている）；及びジペンタエリスリトールペンタアクリレート（例えば、ＳＲ−３９９の商標名でサルトマー（Sartomer）から市販されている）が挙げられる。架橋モノマー類の混合物を使用することが可能である。
【０１０７】
前記反応混合物は、当該反応混合物中のモノマー類の重量を基準にして、１０〜９９．９重量％の架橋モノマーを含有することができる。前記反応混合物中に含まれる架橋モノマーの量がこれ未満であれば、得られる架橋型高分子物質は、機械的に堅牢でない又は寸法安定性が無い可能性がある。他方では、より多量の架橋モノマーが使用されると、前記架橋型高分子物質中のペンダントアミン捕捉基の数が、アミン含有物質と効率的に反応するには少なすぎる可能性がある。
【０１０８】
架橋モノマーの量は、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％、又は少なくとも９０重量％であることができる。例えば、架橋モノマーの量は、１０〜９９重量％、２０〜９０重量％、３０〜９０重量％、３０〜８０重量％、３０〜７０重量％、又は３０〜６０重量％の範囲内であることができる。
【０１０９】
その他の任意の希釈剤モノマー類、例えば（メタ）アクリレート類及び（メタ）アクリルアミド類が、前記反応混合物内に含まれることができる。好適な希釈剤モノマー類としては、アミン捕捉基を有せず且つ（メタ）アクリロイル基を１個だけ有するモノマー類が挙げられる。前記反応混合物は、当該反応混合物中のモノマー類の重量を基準にして、２０重量％までの前記希釈剤モノマーを含むことができる。約２０重量％超の希釈剤モノマーが前記反応混合物中に含まれる場合には、前記架橋型高分子物質が十分に機械的に堅牢でなく且つ十分に寸法安定性でなく、あるいはアミン含有化合物と効果的に反応するだけの十分な数のペンダントアミン捕捉基が無い可能性がある。幾つかの反応混合物中には、希釈剤モノマーが含まれない。希釈剤モノマーの量は、通常、０〜２０重量％、０〜１５重量％、０〜１０重量％、又は０〜５重量％の範囲内である。
【０１１０】
幾つかの代表的な（メタ）アクリレート希釈剤モノマー類は、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、第３メタクリル酸ブチル、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−メチルブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、４−メチル−２−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、イソトリデシル（メタ）アクリレート、及びベヘニル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート類である。
【０１１１】
他の代表的な（メタ）アクリレート希釈剤モノマー類は、フェニル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、及びベンジル（メタ）アクリレートなどのアリール（メタ）アクリレート類である。更に他の代表的な（メタ）アクリレート希釈剤モノマー類は、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート及び３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類である。追加の代表的な（メタ）アクリレート希釈剤モノマー類は、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのエーテル含有（メタ）アクリレート類である。前記希釈剤モノマー類は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、２−トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレートハロゲン化合物類などの含窒素（メタ）アクリレート類であることができる。前記希釈剤モノマー類はまた、（メタ）アクリルアミド類、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミド類などであることができる。
【０１１２】
幾つかの反応混合物は、溶媒を含有する。好適な溶媒類としては、水、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリドン、塩素化及びフッ素化炭化水素類、フッ素化エーテル類、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。他の反応混合物は、無溶媒であることができる。代表的な無溶媒反応混合物としては、前記アミン捕捉モノマーが液体であるもの、又は前記反応混合物が、溶媒が除去され、コーティングされた組成物であるものが挙げられる。
【０１１３】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー及び（ｂ）架橋モノマーを含有する反応混合物の反応生成物を含む架橋型高分子物質は、上記の如く調製可能である。これらの反応混合物は、通常、フリーラジカル重合法を使用して重合される。多くの場合、反応混合物に含まれている反応開始剤が存在する。反応開始剤は、熱反応開始剤、光反応開始剤、又はその両方であることができる。反応開始剤は多くの場合、反応混合物中のモノマー類の重量を基準にして、０．１〜５重量％、０．１〜３重量％、０．１〜２重量％、又は０．１〜１重量％の濃度で使用される。
【０１１４】
熱反応開始剤を反応混合物に加えた場合、架橋ポリマーを室温で（即ち、２０〜２５℃）又は高温にて形成することができる。重合に必要な温度は、多くの場合、使用される特定の熱反応開始剤に依存する。熱反応開始剤の例としては、有機過酸化物類又はアゾ化合物類が挙げられる。
【０１１５】
光反応開始剤を反応混合物に加えた場合、化学線を組成物がゲル化する又は硬化するまで適用することにより、架橋型高分子物質を形成することができる。好適な化学線としては、赤外線領域、可視領域、紫外線領域、又はそれらの組み合わせでの電磁放射線が挙げられる。
【０１１６】
紫外線領域において好適な光反応開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類（例えば、ベンゾインメチルエーテル及び、アニソインメチルエーテルのような置換ベンゾインアルキルエーテル類）、フェノン類（例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンなどの置換アセトフェノン類及び２−メチル２−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換α−ケトール類）、ホスフィンオキシド類、高分子光反応開始剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１１７】
市販の光反応開始剤としては、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からダロキュア（DAROCUR）１１７３の商標名で市販されている）、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド及び２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンの混合物（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からダロキュア（DAROCUR）４２６５の商標名で市販されている）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）６５１の商標名で市販されている）、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシド及び１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンの混合物（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）１８００の商標名で市販されている）、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドの混合物（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）１７００の商標名で市販されている）、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）９０７の商標名で市販されている）、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）１８４の商標名で市販されている）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）３６９の商標名で市販されている）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）からイルガキュア（IRGACURE）８１９の商標名で市販されている）、エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィネート（例えば、ＢＡＳＦ（ノースカロライナ州シャーロット）からルシリン（LUCIRIN）ＴＰＯ−Ｌの商標名で市販されている）、及び２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド（例えば、ＢＡＳＦ（ノースカロライナ州シャーロット）からルシリン（LUCIRIN）ＴＰＯの商標名で市販されている）が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１１８】
可視領域にて用いるのに好適な光反応開始剤は、多くの場合、電子供与体、及びヨードニウム塩などの電子受容体、並びにα−ジケトンなどの可視光感作性化合物を含む。かかる光反応開始剤は、例えば、米国公開特許公報第２００５／０１１３４７７号（オクスマン（Oxman）ら）、及び米国公開特許公報第２００５／００７０６２７号（ファルサフィ（Falsafi）ら）；並びに米国特許第６，７６５，０３６号（デデ（Dede）ら）にて更に記載されている。
【０１１９】
基材及び当該基材表面上に配設された架橋型高分子物質を含む物品を作製可能である。前記架橋型高分子物質は、多くの場合、（ａ）化学式Ｉのアミン含有モノマー及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を有する架橋モノマーを含有する反応混合物にて基材表面をコーティングした後に形成される。
【０１２０】
前記基材は、任意の有用な形態を有することができ、フィルム、シート、膜、フィルター、不織布繊維又は織布繊維、中空又は固体ビーズ、ボトル、プレート、チューブ、ロッド、パイプ、又はウェハが挙げられるが、これらに限定するものではない。前記基材は、多孔質又は非多孔質、剛性又は可撓性、透明又は不透明、無色又は有色、及び反射性又は非反射性であることができる。前記基材は、平坦な又は比較的平坦な表面を有することができ、あるいはウエル、ギザギザ、チャネル、バンプなどのテクスチャー表面を有することができる。前記基材は、単層又は多層の物質を有することができる。好適な基材物質としては、例えば、高分子物質、ガラス、セラミックス、金属、金属酸化物、水和金属酸化物、又はそれらの組み合わせが挙げられる。
【０１２１】
好適な高分子基材物質としては、ポリオレフィン類（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリスチレン類、ポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリアクリロニトリル類、ポリビニルアセテート類、ポリビニルアルコール類、ポリ塩化ビニル類、ポリオキシメチレン類、ポリカーボネート類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリウレタン類、フェノール樹脂類、ポリアミン類、アミノエポキシ樹脂類、ポリエステル類、シリコーン類、セルロース系ポリマー類、多糖類、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２２】
好適なガラス及びセラミック基材物質としては、例えば、シリコン、アルミニウム、鉛、ホウ素、リン、ジルコニウム、マグネシウム、カルシウム、ヒ素、ガリウム、チタン、銅、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。ガラスは通常、様々な種類のケイ酸塩含有物質を含む。
【０１２３】
幾つかの実施形態では、前記基材は、米国特許第６，６９６，１５７号（デヴィッド（David）ら）にて開示されているように、ダイヤモンド類似ガラス層を含む。前記ダイヤモンド類似ガラスは、炭素、ケイ素、及び水素、酸素、フッ素、イオウ、チタン、又は銅から選択される１以上の元素を含む非晶質物質である。幾つかのダイヤモンド類似ガラス物質は、プラズマ法を使用してテトラメチルシラン前駆体から形成される。更に酸素プラズマ中で処理され、前記表面上のシラノール濃度を制御するための疎水性物質を生成することができる。
【０１２４】
基材のために好適な金属類、金属酸化物類、又は水和金属酸化物は、例えば、金、銀、白金、パラジウム、アルミニウム、銅、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛などを含有することができる。前記金属含有物質は、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ、などの合金類であることができる。幾つかの実施形態では、金属含有物質は、多層基材の最上層である。例えば、前記基材は、高分子である第２の層及び金属を含有する第１の層を有することができる。一例において、前記第２の層は高分子フィルムであり、且つ前記第１の層は金の薄膜である。その他の実施例では、多層基材は、チタン含有層でコーティングされ、次に金含有層でコーティングされた高分子フィルムを含む。即ち、前記チタン層は、金の層を高分子フィルムへ接着させるための結合層又はプライマー層として機能することができる。多層基材のその他の実施例では、シリコン支持層は、クロムの層で被覆され、次に金の層で被覆されている。クロム層は、金層のシリコン層への接着を改善することができる。
【０１２５】
前記物品は、基材を提供すること、基材表面上に反応混合物を配設すること、及び前記反応混合物を硬化させて、架橋型高分子物質を形成することにより作製することができる。前記反応混合物は、上記のように、（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー及び（ｂ）架橋モノマーを含有する。前記反応混合物は、例えば、加熱（即ち、熱反応開始剤を使用する）又は化学線の適用（即ち、光反応開始剤を使用する）によって硬化することができる。
【０１２６】
前記反応混合物は、多くの場合、基材表面を濡らすことができ、その結果得られる架橋ポリマーが基材表面に接着する。前記架橋ポリマーは通常、ポリマー上の反応性基と基材表面上の相補的な基（complementary group）との間で共有結合を形成することなく接着する。むしろ、ポリマーは基材上の表面欠陥と連結することによって接着する。
【０１２７】
幾つかの物品では、前記架橋型高分子物質が基材上でパターニングされる。前記架橋型高分子物質の任意の好適なパターンを形成することができる。例えば、前記パターンは、テキスト、模様、像、などの形態であることができる。前記パターンは、例えば、ドット、正方形、長方形、線、円形又は波（例えば、方形波、正弦波、及びのこぎり波）の形態であることができる。
【０１２８】
パターニングされた架橋型高分子層の一形成方法としては、前記反応混合物のパターンをスクリーン印刷、ジェット印刷（例えば、スプレージェット、バルブジェット、又はインクジェット印刷）などによって基材表面上に配設することが挙げられる。ジェット印刷のための有用な装置が、例えば米国特許第６，５１３，８９７号（トキエ（Tokie））及び米国特許公報第２００２／０１２８３４０号（ヤング（Young）ら）に記載されている。前記パターンを基材表面へ適用後、前記反応混合物を硬化することができる。例えば、前記反応混合物は、熱反応開始剤が前記反応混合物中に含まれる場合には加熱することにより、又は光反応開始剤が前記反応混合物中に含まれる場合には化学線を適用することにより硬化することができる。
【０１２９】
パターニングされた架橋型高分子層の別の形成方法は、前記反応混合物の層を基材上へ形成すること、前記反応混合物の第１の部分を硬化して、基材上へ架橋型高分子物質のパターンを形成すること、及び硬化しなかった前記反応混合物の第２の部分を除去することを含む。基材上の反応混合物の層は、例えば、ブラシコーティング、スプレーコーティング、グラビアコーティング、転写ロールコーティング、ナイフコーティング、カーテンコーティング、ワイヤコーティング、及びドクターブレードコーティングなどの任意の好適な手法を使用して調製可能である。
【０１３０】
反応混合物の一部を重合する一方法は、光反応開始剤を反応混合物中で使用すること及びマスクを使用することを含む。前記マスクは、開口部のパターンを含有し、且つ反応混合物の層と化学線供給源との間に配置されることができる。化学線は、前記マスクの開口部を貫通することができる。化学線に晒された際に、前記マスクの開口部に対応する前記反応混合物層の第１の部分は重合することができ、且つマスクによって化学線からブロックされた前記反応混合物層の第２の部分は、未硬化又は未反応で残存する。即ち、前記未硬化反応混合物は、ゲル化又は硬化せず、架橋型高分子物質を形成しないモノマー組成物である。前記未硬化反応混合物は、化学式Ｉのモノマー、前記架橋モノマー類、及びあらゆる任意の希釈剤モノマー類に好適な溶剤を使用して除去することができる。前記溶媒は通常、広範囲な架橋故に、硬化済架橋型高分子物質を溶解しない。このため、架橋型高分子物質のパターンを基材表面に残したまま、前記未硬化反応性混合物を除去することができる。
【０１３１】
前記未反応反応混合物を除去するための好適な溶媒類としては、水、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリドン、塩素化及びフッ素化炭化水素類、フッ素化エーテル類、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。前記架橋型高分子物質は通常、これらの溶媒類に不溶性である。本明細書で使用する時、不溶性ポリマーは、室温にて例えば、水、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリドン、塩素化及びフッ素化炭化水素類、フッ素化エーテル類、又はそれらの組み合わせなどの溶媒中で０．０１重量％未満の溶解度を有するものである。
【０１３２】
本パターニング法に好適なマスク類としては、高分子物質（例えば、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリイミド、ポリカーボネート、又はポリスチレン）、金属箔物質（例えば、ステンレス鋼、その他の鋼鉄類、アルミニウム、又は銅）、紙、織布又は不織布布地材料、又はそれらの組み合わせが挙げられる。高分子マスク類及びこれらマスク類の開口部は、更に米国特許第６，８９７，１６４号（ボーデ（Baude）ら）に記載されている。前記マスクの開口部は、任意の好適な寸法であることができる。
【０１３３】
前記架橋型高分子物質は、ペンダントアミン捕捉基を有する。このため、基材表面上に架橋型高分子物質の層又はパターンを有する物品は、アミン含有物質と反応可能なアミン捕捉基を有することができる。前記高分子物質のペンダントアミン捕捉基は、化学式ＩＩのようなものであり、
【０１３４】
【化２３】
2009510219.tif 000024
【０１３５】
架橋したポリマー骨格の主鎖に結合している。基Ｌ、Ｙ、Ｒ１、及びＲ２は、化学式Ｉにて既に記載した。化学式ＩＩ中のアスタリスク（＊）は、ペンダントアミン捕捉基が前記架橋型高分子物質の主鎖に結合した場所を指す。前記ペンダントアミン捕捉基としては、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基が挙げられる。
【０１３６】
化学式ＩＩによるペンダント基は通常、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドの誘導体類（アミン含有物質と反応することが知られている基）と比較して、改善された加水分解安定性を有する。化学式ＩＩのペンダント基の改善された加水分解安定性故に、前記架橋型高分子物質及び当該架橋型高分子物質を含有する物品は通常、水溶液系にて使用することが可能である。
【０１３７】
前記アミン捕捉基は、アミン含有物質と反応して、前記アミン含有物質の不動化をもたらすことができる。アミン含有物質の不動化方法は、基材を提供すること、及び基材表面上に反応混合物を配設することを含む。前記反応混合物は、（ａ）化学式Ｉのモノマー及び（ｂ）少なくとも２つの（メタ）アクリロイル基を含む架橋モノマーを含有する。前記方法は更に、反応混合物を硬化して、ペンダントアミン捕捉基を有する架橋型高分子物質を形成すること、及びアミン含有物質を前記架橋型高分子物質のペンダントアミン捕捉基と反応させることを含む。本方法では、前記ペンダントアミン捕捉基内のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基が、アミン含有物質と反応することができる。幾つかの実施形態では、前記アミン含有物質は、例えばアミノ酸、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、酵素、細胞器官、細胞、組織、免疫グロブリン（immunoglobin）、又はこれらの断片などの生体分子である。他の実施形態では、前記アミン含有物質は、アミン含有検体などの非生物学的アミンである。
【０１３８】
前記アミン含有物質は、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基との開環反応によって、前記ペンダントアミン捕捉基と反応することができる。前記アミン含有物質は、一級アミン基又は二級アミン基を有することができる。例えば、前記アミン含有物質は、化学式Ｈ２Ｎ−Ｔの一級アミン含有生体物質であることができ、式中、Ｔは、前記一級アミン含有生体物質の残り（即ち、基Ｔは、化学式Ｈ２Ｎ−Ｔの一級アミン含有生体物質から−ＮＨ２基を差し引いたものに相当する）である。基Ｔは多くの場合、−ＮＨ２基に直接結合したアルキレン基を有する。前記一級アミン含有生体物質は、化学式ＩＩのペンダント基を有する前記架橋型高分子物質と反応し、化学式ＩＩＩの反応済ペンダント基を有する架橋型高分子物質を生じる。
【０１３９】
【化２４】
2009510219.tif 000025
【０１４０】
基Ｒ５（化学式Ｉ及びＩＩにおける一体化された基であるＲ１及びＲ２に相当する）は、１〜５個の炭素原子を有するアルキレン、芳香族基、飽和又は不飽和環状基、飽和又は不飽和二環状基、又はそれらの組み合わせである。基Ｌ、Ｙ、及び＊は、化学式Ｉ及びＩＩについて既に定義されたものと同一である。不動化されたアミンの存在は、例えば、質量分析、接触角測定、赤外分光法、及び偏光解析法を使用して同定することができる。更に、前記アミン含有物質が生物学的活性物質である場合、各種免疫測定法及び光学顕微鏡技術を使用することが可能である。
【０１４１】
アミン含有物質と、化学式ＩＩのペンダントアミン捕捉基のＮ−スルホニルジカルボキシイミド基との反応速度は通常、Ｎ−スルホニルジカルボキシイミド基の加水分解速度より速い。即ち、アミン含有物質の不動化は、加水分解反応よりも高速で発生する。前記アミン含有物質は、前記架橋型高分子物質のペンダント基への不動化が一旦生じると、共有カルボニルイミノ結合が形成されるが故に、容易に移動しない。
【０１４２】
不動化された生物学的アミン含有物質は、疾病又は遺伝的欠陥の医学的診断において有用であり得る。前記不動化されたアミン含有物質は、生物学的分離のため又は各種生体分子の存在を検出するためにも使用できる。更に、前記不動化されたアミン含有物質は、バイオリアクター内にて使用して、又は生体触媒として使用して、他の物質を調製することが可能である。Ｎ−スルホニルアミノカルボニル基を持つペンダント基もまた、生体物質ではないアミン含有検体を検出するために使用することが可能である。前記アミン含有検体は、一級アミン基、二級アミン基、又はそれらの組み合わせを有することができる。
【０１４３】
更に、その他の物質が、前記不動化されたアミン含有物質に結合することができる。この更に結合した物質は、アミン含有物質の不動化前に当該アミン含有物質と組み合わせたり、アミン含有物質の不動化の後で、当該アミン含有物質に結合させたりすることができる。前記アミン含有物質及び更に結合させた物質は、相補的ＲＮＡ断片、相補的ＤＮＡ断片、抗原−抗体コンビネーション、免疫グロブリン−バクテリアコンビネーション、などであり得る。
【０１４４】
生物学的アミン含有物質は、多くの場合、前記架橋型高分子物質のペンダント基への付着後に、活性を維持することができる（即ち、化学式ＩＩＩによるペンダント基が、生物学的に活性なアミン含有物質を含むことができる）。例えば、不動化抗体は、引き続いて抗原に結合することができ、又は不動化抗原は、引き続いて抗体に結合することができる。同様に、バクテリアに結合可能な部分を有する不動化されたアミン含有生体物質は、引き続いてバクテリアに結合することができる（例えば、不動化された免疫グロブリンは、引き続いて黄色ブドウ球菌などのバクテリアに結合することができる）。
【０１４５】
化学式ＩＩ及び化学式ＩＩＩのペンダント基は、架橋型高分子物質の主鎖に結合している。前記架橋型高分子物質は、（メタ）アクリロイル基のフリーラジカル重合反応により形成される。化学式ＩＩのペンダント基を持つ架橋型高分子物質は、少なくとも２つの一級アミン基、二級アミン基、又はそれらの組み合わせを有する物質を含有する一級アミンの反応によって、更に架橋することができる。即ち、２以上の一級アミン又は二級アミン基を有するアミン含有物質は、化学式ＩＩのペンダント基の２以上と反応してよい。
【実施例】
【０１４６】
これらの実施例は単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した特許請求の範囲の範囲に限定することを意味するものではない。特に記載のない限り、実施例及びこれ以降の明細書に記載される部、百分率、比率等はすべて、重量による。使用される溶媒及びその他の試薬は、特に記載のない限り、シグマ・アルドリッチ・ケミカル社（Sigma-Aldrich Chemical Company）（ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））より入手した。
【０１４７】
【表１】
2009510219.tif 000026
【０１４８】
調製例１：
【０１４９】
【化２５】
2009510219.tif 000027
【０１５０】
の調製
ガラス製反応容器中にて、ＤＭＦ（１５４ミリリットル）、４−カルボキシベンゼンスルホンアミド（３０．０グラム）、無水コハク酸（１６．４１グラム）、及びトリエチルアミン（３３．１９グラム）の混合物を攪拌し、５０℃で４時間、窒素雰囲気下にて加熱した。前記混合物を室温まで冷却し、無水酢酸（１８．２７グラム）を添加し、そして当該混合物を室温で更に３時間攪拌した。前記混合物を４００ミリリットルの１Ｎ  ＨＣｌ水溶液中に攪拌しながら注ぎ込んだ。本混合物をろ過し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で乾燥させて所望の生成物を得た。収量：３６．９４グラム。
【０１５１】
調製例２：
【０１５２】
【化２６】
2009510219.tif 000028
【０１５３】
の調製
調製例１のカルボキシ含有生成物の攪拌混合物（２０．０グラム）及び乾燥アセトニトリル（８５グラム）を収容したガラス製反応容器中へ、チオニルクロライド（１０．０グラム）及びＤＭＦ（１滴）を添加した。得られた混合物を攪拌し、還流下で１時間加熱し、室温まで冷却し、更に氷浴にて冷却し、固体沈殿物を形成させた。前記固体を濾過により収集し、冷アセトニトリル及び冷トルエンにて順次洗浄し、真空オーブン中にて５０℃で一晩乾燥させ、所望の生成物を得た。収量：１７．７グラム。
【０１５４】
調製例３：
【０１５５】
【化２７】
2009510219.tif 000029
【０１５６】
の調製
ガラス製反応容器中にて、ＮＭＰ（９．１１ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．７８グラム）の混合物及び調製例２の塩化カルボニル生成物の試料（１．５０グラム）を混ぜ合わせ、室温で一晩攪拌した。前記混合物を０．１Ｎ  ＨＣｌに注ぎ込み、得られた固体を濾過により収集し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：１．５３グラム。
【０１５７】
調製例４：
【０１５８】
【化２８】
2009510219.tif 000030
【０１５９】
の混合物の調製
調製例２の酸塩化物生成物の試料（４．５８グラム）のＡＣＮ（６．６グラム）溶液を、窒素雰囲気下にてガラス製反応容器中に入れ、氷浴で冷却した。この攪拌溶液へ、２−ヒドロキシプロピルアクリレート（２．０７グラム）及びトリエチルアミン（１．６９グラム）のＡＣＮ（２０．０グラム）溶液を添加した。前記混合物を一晩攪拌し、室温まで暖めた。前記混合物を０．１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込み、得られた固体を濾過により収集し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）で乾燥させて、所望の生成物を得た。
【０１６０】
調製例５：
【０１６１】
【化２９】
2009510219.tif 000031
【０１６２】
の調製
ピリジン（５．９３グラム）を、氷浴で冷却したガラス製反応容器中のスルファニルアミド（１０．７５グラム）のＴＨＦ（８５．４ミリリットル）溶液に添加した。無水メタクリル酸（１０．１０グラム）を添加し、室温にまで暖めつつ前記混合物を一晩撹拌した。前記反応混合物を濾過し、得られた固形物を真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）にて乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：８．４グラム。
【０１６３】
調製例６：
【０１６４】
【化３０】
2009510219.tif 000032
【０１６５】
の調製
調製例５の生成物の試料（６．００グラム）、無水酢酸（２．７５グラム）及びトリエチルアミン（３．３４グラム）のＡＣＮ（４０ミリリットル）溶液を、微量のフェノチアジンと共に、還流凝縮器を装着したガラス製反応容器中に入れた。本混合物を６時間還流させ、室温まで冷却し、無水コハク酸（３．２５グラム）及びトリエチルアミン（６．１１グラム）を添加し、当該混合物を１時間還流させた。前記混合物を０．１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込み、得られた固体を濾過により収集し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：５．９グラム。
【０１６６】
調製例７：
【０１６７】
【化３１】
2009510219.tif 000033
【０１６８】
の調製
還流凝縮器、温度計、圧力平衡添加ロート、電磁攪拌棒、及び窒素ガス供給源に接続されているホースアダプタを装着した三つ口丸底フラスコに、鉱油中のＮａＨの６０重量％分散体２２．５２グラムを充填した。前記混合物を数分間攪拌しながら、分散体をヘプタンにて３回洗浄し、当該混合物を静置させ、次にピペットを使用して上澄みのヘプタンを除去した。ＮＭＰ（３２グラム）をフラスコに添加し、前記混合物を攪拌した。無水ショウノウ酸（１１．７グラム）、スルファニルアミド（１０グラム）、及びＮＭＰ（５０グラム）の溶液を、添加ロートを使用してフラスコにゆっくりと加えた。次に、前記混合物を室温で２４時間攪拌した。前記混合物を０．１Ｎ  ＨＣｌ水溶液と混ぜ合わせ、本混合物を酢酸エチルで抽出した。前記抽出物をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、揮発性成分を、ロータリーエバポレーターを使用して除去した。本中間体物質を塩化メタンスルホニル（６．９８グラム）、トリエチルアミン（１３．５１グラム）、及びＤＭＦ（８２．４グラム）と、丸底フラスコ内で混ぜ合わせた。前記混合物を１時間６０℃で磁気的に撹拌した。次に、前記混合物をビーカー内の１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込み、得られた固体を濾過によって分離した。前記固体をメタノールから再結晶させて、３グラムの生成物を得た。
【０１６９】
調製例８：
【０１７０】
【化３２】
2009510219.tif 000034
【０１７１】
の調製
調製例７の生成物（１．２０グラム）及びピリジン（０．３４グラム）の乾燥ＴＨＦ（４．３グラム）溶液を、ガラス製反応容器内の塩化アクリロイル（０．３９グラム）の乾燥ＴＨＦ（２．０グラム）溶液に窒素雰囲気下にてゆっくりと加え、氷浴で冷却した。前記混合物を一晩攪拌し、室温まで暖めた。前記溶媒は、ロータリーエバポレーターを使用して部分的に除去した。前記混合物を０．１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込み、得られた固体を濾過により収集し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：０．８０グラム。
【０１７２】
調製例９：
【０１７３】
【化３３】
2009510219.tif 000035
【０１７４】
の調製
還流凝縮器、温度計、圧力平衡添加ロート、電磁攪拌棒、及び窒素ガス供給源に接続されているホースアダプタを装着した三つ口丸底フラスコに、鉱油中のＮａＨの６０重量％分散体１６．２２グラムを充填した。前記混合物を数分間攪拌しながら、分散体をヘプタンにて３回洗浄し、当該混合物を静置させ、次にピペットを使用して上澄みのヘプタンを除去した。次に、ＮＭＰ（５０グラム）にフラスコを添加し、前記混合物を攪拌した。無水ショウノウ酸（１４グラム）、４−カルボメトキシベンゼンスルホンアミド（１５グラム）、及びＮＭＰ（６１グラム）の溶液を、添加ロートを使用してフラスコにゆっくりと加えた。次に、前記混合物を室温で約１時間攪拌し、次にビーカー内の０．１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込んだ。次に、本混合物を酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、揮発性成分を、ロータリーエバポレーターを使用して除去し、固体の中間体を得た。
【０１７５】
前記中間体をＴＨＦ（１１１グラム）、無水酢酸（８．５４グラム）、及びトリエチルアミン（２３．３グラム）と混ぜ合わせ、次に１時間６０℃で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込み、得られた固体を濾過によって分離した。前記固体をメタノールと混ぜ合わせ、本混合物を沸騰するまで加熱し、室温まで冷却し、濾過し、メタノール及びジエチルエーテルにて順次洗浄した。前記固体を真空オーブン中で室温、６７Ｐａ（０．５ｍｍＨｇ）で一晩乾燥させ、生成物を得た。
【０１７６】
調製例１０：
【０１７７】
【化３４】
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【０１７８】
の調製
電磁攪拌棒、還流凝縮器、デジタル式温度プローブ、ゴム隔膜、及び窒素ガス供給源に接続されているホースアダプタを装着した三つ口丸底フラスコに、調製例９のカルボン酸生成物及びアセトニトリル（２０グラム）の混合物を充填した。前記フラスコを氷浴内に置き、ホスゲンの２０重量％トルエン溶液（１５．５７グラム）（フルカ・ホールディングＡＧ（Fluka Holding AG）（スイス、ブーフス）より入手）を注射器によりゆっくりと添加した。次に、前記混合物を室温まで暖め、次に還流状態にて加熱した。定期的に、前記反応混合物上の雰囲気を検査し、湿ったｐＨ紙を使用して塩化水素の存在を確認した。この様にしてホスゲンが検知できなくなったら、前記フラスコに蒸留ヘッドを装着し、少量の揮発性物質を留去した。次に、前記混合物を濾過し、固形物を窒素流下で乾燥させて生成物を得た。
【０１７９】
調製例１１：
【０１８０】
【化３５】
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【０１８１】
の調製
ガラス製反応容器中にて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．６８グラム）及び調製例１０の酸塩化物生成物の試料（１．６８グラム）のＮＭＰ（９．４５ミリリットル）溶液を室温で一晩撹拌した。前記混合物を０．１Ｎ  ＨＣｌ水溶液に注ぎ込み、酢酸エチルで抽出した。引き続いて、有機相を脱イオン水及び飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥させた。前記溶液を、ロータリーエバポレーターを使用して濃縮し、真空オーブン中で室温、６７Ｐａ（０．５ｍｍＨｇ）で一晩乾燥させ、所望の生成物を得た。収量：１．８グラム。
【０１８２】
調製例１２：
【０１８３】
【化３６】
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【０１８４】
の調製
還流凝縮器、温度計、圧力平衡添加ロート、電磁攪拌棒、及び窒素ガス供給源に接続されているホースアダプタを装着した三つ口丸底フラスコに、スルファニルアミド（２０グラム）、ピリジン（１１．０２グラム）及びＴＨＦ（５９グラム）を添加した。本攪拌混合物へ、塩化メタンスルホニル（１４．６３グラム）を添加ロートにより滴下して添加した。一晩室温で撹拌後、前記反応混合物を水中に注ぎ込み、得られた固体を濾過によって分離した。前記固体を真空オーブン中で室温、６７Ｐａ（０．５ｍｍＨｇ）で一晩乾燥させ、２６．３グラムの生成物を得た。
【０１８５】
調製例１３：
【０１８６】
【化３７】
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【０１８７】
の調製
調製例１２の生成物の試料（１０．７５グラム）、無水コハク酸（５．６４グラム）及びトリエチルアミン（５．２１グラム）のＤＭＦ（３８．２３グラム）溶液を、還流凝縮器を装着したガラス製反応容器中に入れた。本混合物を５０℃にて油浴中で４時間加熱した。前記混合物を室温まで冷却し、無水酢酸（４．６０グラム）及びトリエチルアミン（５．０１グラム）を添加し、当該混合物を攪拌した。前記混合物を水中に注ぎ込み、得られた固体を濾過により収集し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）で乾燥させて、所望の生成物を得た。収量：１０．５６グラム。
【０１８８】
調製例１４：
【０１８９】
【化３８】
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【０１９０】
の調製
ガラス容器中にて、調製例１３の生成物（１．００グラム）をＡＣＮ（４．６グラム）及びトリエチルアミン（０．３３グラム）中に溶解させた。この攪拌溶液へ、塩化アクリロイル（０．２６グラム）をピペットにより滴下して添加した。前記混合物を１時間室温で撹拌後、水中に注ぎ込み、得られた固体を濾過により収集し、脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中室温で一晩１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）で乾燥させて、所望の生成物を得た。
【０１９１】
ＰＥＩコーティングされたスライド・ガラスマトリックスの調製
ガラス製顕微鏡用スライドを２時間５モル濃度のＮａＯＨ浴で浸漬させ、脱イオン水、エタノール、及びメタノールですすぎ、窒素流下にて乾燥させた。清潔なスライドは、必要になるまで、８０℃のオーブン内で保管した。
【０１９２】
８枚のスライドを２列、４行のマトリクスに並べた。上記スライドは、各スライドの裏側の真ん中でテープ片を使用して、マトリックス内の適切な位置に固定した。ＰＥＩの２重量％ＩＰＡ溶液を、１２番メイヤーロッドを使用して前記マトリクス上にコーティングした。前記コーティングは、空気中で乾燥させた。
【０１９３】
Ｃｙ５でラベルしたＩｇＧの調製
Ｃｙ５色素（３Ｈ−インドリウム、２−［５−［１−［６−［（２，５−ジオキソー１−ピロリジニル）オキシ］−６−オキソヘキシル］−１，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−５−スルホ−２Ｈ−インドールー２−イリデン］−１，３−ペンタジエニル］−１−エチル−３，３−ジメチル−５−スルホ−、分子内塩（９ＣＩ））の３個のバイアル瓶の内容物を、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）中に溶解させて、総容量を１００マイクロリットルにした。Ｃｙ５色素のバイアル瓶は、ＧＥ−アマシャム・バイオサイエンス（GE-Amersham Biosciences）（ニュージャージ州ピスカタウエイ）から入手した。得られた色素溶液を１ミリリットルの５ミリグラム／ミリリットルのマウスＩｇＧ０．１Ｍ炭酸ナトリウム溶液に添加した（ｐＨ９．０にて）。前記マウスＩｇＧは、シグマ（ミズーリ州セントルイス）から入手した。得られた溶液を光曝露から保護し、４５分間室温にて静かに振盪させた。本溶液は、Ｃｙ５でラベルした抗体及び未反応Ｃｙ５を含有していた。
【０１９４】
Ｃｙ５でラベルした抗体（Ｃｙ５−ＩｇＧ）は、ゲル濾過クロマトグラフィーを使用して未反応Ｃｙ５ラベルから分離した。Ｃｙ５−ＩｇＧ及び未反応Ｃｙ５を含有する溶液を、リン酸緩衝液（ＰＢＳ）を使用してｐＨ７．４にて平衡が保たれたＰＤ−１０カラムに添加した。前記ＰＤ−１０カラムは、ＧＥ−アマシャム・バイオサイエンス（GE-Amersham Biosciences）（ニュージャージ州ピスカタウエイ）から入手した。ＰＢＳにてｐＨ７．４で洗浄することにより、Ｃｙ５−ＩｇＧ分画を収集した。Ｃｙ５／ＩｇＧ比は、Ｃｙ５−ＩｇＧ分画中のＩｇＧ濃度（２８０ｎｍ）及びＣｙ５濃度（６５０ｎｍ）を測定することにより計算した。Ｃｙ５及びＩｇＧの製造業者により提供された製品仕様を確認して、ＩｇＧ及びＣｙ５の減衰係数値並びに共有結合したＣｙ５の２８０ｎｍでの吸光度寄与分を得た。最終Ｃｙ５−ＩｇＧ溶液は、Ｃｙ５−ＩｇＧ濃度１．３ミリグラム／ミリリットル、Ｃｙ５／ＩｇＧ比２．２であった。本原液から、１３０、５０、１３及び５マイクログラム／ミリリットルのＣｙ５−ＩｇＧを、ｐＨ９．６の１０ミリモル炭酸塩緩衝液中に含有する試験溶液を調製した。前記緩衝液は、シグマ（ミズーリ州セントルイス）から入手可能な炭酸ナトリウム／重炭酸ナトリウム緩衝液カプセルを使用して調製した。
【０１９５】
比較例Ｃ１
光反応開始剤（０．０１グラム）及びＴＭＰＴＡ（０．６グラム）のＡＣＮ（５グラム）溶液を調製した。本溶液は、当該溶液の重量を基準にして、１１重量％のＴＭＰＴＡ及び０．１８重量％の光反応開始剤を含有していた。本溶液を前述のＰＥＩコーティングされたスライド・ガラスマトリックス上に、１２番メイヤーロッドを使用してコーティングした。前記コーティングは、空気中で乾燥させた。前記コーティングマトリックスは、１５メートル／分（５０フィート／分）の速度で、２回硬化装置を通過させた。前記硬化装置は、フュージョン・システムズ（Fusion Systems）（メリーランド州ゲイサーズバーグ）から入手し、Ｆ３００ランプを取り付けた。得られた硬化コーティングを金属スパチュラで擦って、当該コーティングが擦れて剥がれないことを確認した。
【０１９６】
上記で調製したＣｙ５−ＩｇＧ試験溶液及びＣｙ５−ＩｇＧを含まない試料の５マイクロリットルのスポットを、コーティング表面に適用し、３０分間放置した。前記表面を０．２５重量％ツウィーン−２５（TWEEN-25）脱イオン水溶液ですすぎ、次に脱イオン水ですすいだ。前記スライドを窒素雰囲気で乾燥させ、蛍光リーダー（テカングループ（Tecan Group LTD）（ノースカロライナ州リサーチ・トライアングル・パーク）からＬＳシリーズテカン（TECAN）の商標名で市販されている）内に置いた。シングルスキャン測定は、焦点高さを１００２マイクロメートル、解像度を４０マイクロメートル、オーバーサンプリングを３マイクロメートル、ゲインを１６０、且つピンホール深さ焦点を±１５０マイクロメートルに調整することにより行なった。前記データは、１６−ビットでピクセル化したＴＩＦＦファイルとして、モレキュラー・デバイス（Molecular Devices Corp）（カリフォルニア州サニーベール）からジェネピックス・プロ（GENEPIX PRO）の商標名で市販されているソフトウェアを使用して分析した。当該データを表１に示す。
【０１９７】
（実施例１）
調製例１４からの物質（０．０３グラム）、光反応開始剤（０．０１グラム）、及びＴＭＰＴＡ（０．５６グラム）をＡＣＮ（５グラム）中に溶解させることにより、溶液を調製した。得られた溶液は、当該溶液の重量を基準にして、０．５重量％の調製例１、０．１８重量％の光反応開始剤、及び１０重量％のＴＭＰＴＡを含有していた。本溶液を前述のＰＥＩコーティングされたスライド・ガラスマトリックス上に、１２番メイヤーロッドを使用してコーティングした。得られたコーティングは、空気中で乾燥させた。前記コーティングマトリックスを、１５メートル／分（５０フィート／分）の速度で、Ｆ３００ランプを備えたフュージョン・システムズ（Fusion Systems）硬化装置に２回通過させた。得られた硬化コーティングを金属スパチュラで擦って、当該コーティングが擦れて剥がれないことを確認した。
【０１９８】
Ｃｙ５−ＩｇＧ試験溶液及びＣｙ５−ＩｇＧを含まない試料の５マイクロリットルのスポットを、コーティング表面に適用し、３０分間放置した。前記表面を０．２５重量％ツウィーン−２５脱イオン水溶液ですすぎ、次に脱イオン水ですすいだ。前記スライドを窒素雰囲気で乾燥させ、蛍光リーダー（テカングループ（Tecan Group LTD）（ノースカロライナ州リサーチ・トライアングル・パーク）からＬＳシリーズテカン（TECAN）の商標名で市販されている）内に置いた。シングルスキャン測定は、焦点高さを１００２マイクロメートル、解像度を４０マイクロメートル、ゲインを１６０、オーバーサンプリングを３マイクロメートル、且つピンホール深さ焦点を±１５０マイクロメートルに調整することにより行なった。前記データは、１６−ビットでピクセル化したＴＩＦＦファイルとして、モレキュラー・デバイス（Molecular Devices Corp）（カリフォルニア州サニーベール）からジェネピックス・プロ（GENEPIX PRO）の商標名で市販されているソフトウェアを使用して分析した。当該データを表１に示す。
【０１９９】
（実施例２）
調製例３の物質（０．０３グラム）、光反応開始剤（０．０１グラム）、及びＴＭＰＴＡ（０．５６グラム）をＡＣＮ（５．２５グラム）中に溶解させることにより、溶液を調製した。得られた溶液は、当該溶液の重量を基準にして、０．５重量％の調製例２、０．１８重量％の光反応開始剤、及び１０重量％のＴＭＰＴＡを含有していた。本溶液を前述のＰＥＩコーティングされたスライド・ガラスマトリックス上に、１２番メイヤーロッドを使用してコーティングした。得られたコーティングは、空気中で乾燥させた。
【０２００】
前記コーティングマトリックスを、１５メートル／分（５０フィート／分）の速度で、Ｆ３００ランプを備えたフュージョン・システムズ（Fusion Systems）硬化装置に２回通過させた。得られた硬化コーティングを金属スパチュラで擦って、当該コーティングが擦れて剥がれないことを確認した。
【０２０１】
Ｃｙ５−ＩｇＧ試験溶液及びＣｙ５−ＩｇＧを含まない試料の５マイクロリットルのスポットを、コーティング表面に適用し、３０分間放置した。前記表面を０．２５重量％ツウィーン−２５脱イオン水溶液ですすぎ、次に脱イオン水ですすいだ。前記スライドを窒素雰囲気で乾燥させ、蛍光リーダー（テカングループ（Tecan Group LTD）（ノースカロライナ州リサーチ・トライアングル・パーク）からＬＳシリーズテカン（TECAN）の商標名で市販されている）内に置いた。シングルスキャン測定は、焦点高さを１００２マイクロメートル、解像度を４０マイクロメートル、ゲインを１６０、オーバーサンプリングを３マイクロメートル、且つピンホール深さ焦点を±１５０マイクロメートルに調整することにより行なった。前記データは、１６−ビットでピクセル化したＴＩＦＦファイルとして、モレキュラー・デバイス（Molecular Devices Corp）（カリフォルニア州サニーベール）からジェネピックス・プロ（GENEPIX PRO）の商標名で市販されているソフトウェアを使用して分析した。当該データを表１に示す。
【０２０２】
【表２】
2009510219.tif 000041
【０２０３】
ＮＭ＝測定せず  ＊注記 値６５５３５は、１６−ビットの蛍光リーダーを使用して測定可能なピクセルの最大数である。
【０２０４】
本発明の範囲及び趣旨を逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図する、本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。
【国際調査報告】
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