(57)【要約】【課題】動物細胞の形態変化を伴うことなく細胞を処理できる表面を有する生体接触型機材の提供。【解決手段】式【化１】2018113928.tif 000039で表されるポリマー：ＰＥＧ−ｂ−（ＭＴＰ−ｒ−ＣＭＳ）と、ＨＮＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳ（ＨＮＳ：スクシンイミド化活性エステル部）またはリガンド−ＰＥＧ−ポリ（エチレンイミン）との共固定化表面を有する生体接触機材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体適合性ポリマーが固定化された表面を有する生体または生体由来物質との接触型機材であって、
生体適合性ポリマーが
（ａ）式（Ｉ）
【化１】
2018113928.tif 000024
式中、
Ａは、非置換または置換Ｃ1−Ｃ12アルコキシを表し、置換されている場合の置換基は、ホルミル基、式Ｒ'Ｒ"ＣＨ−基を表し、ここで、Ｒ'およびＲ"は独立してＣ1−Ｃ4アルコキシまたはＲ'とＲ"は一緒になって−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3Ｏ−もしくは−Ｏ（ＣＨ2）4Ｏ−を表し、
Ｌ1は、式
【化２】
2018113928.tif 000025
で表される基から選ばれるか、または
−（ＣＨ2）2−Ｏ−Ｌ1−部分は、結合、−（ＣＨ2）aＳ−、−ＣＯ（ＣＨ2）aＳ−、−（ＣＨ2）aＮＨ−、−（ＣＨ2）aＣＯ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、-ＣＯＮＨ−からなる群より選ばれ連結基により置換されていてもよく、
Ｌ2−Ｒ1は、Ｌ2が−ＮＨ−または−Ｏ−であり、かつ、Ｒ1が下式
【化３】
2018113928.tif 000026
のいずれかで表され、
Ｒ3はクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
各ａは０〜５の整数であり、
ｂは１〜５の整数であり、
ｍは５〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜５０の整数であり、
ｋは１〜５０の整数である、
ただし、ｎとｋの付された単位（ｕｎｉｔ）は、一体となってｍの付された反復単位のブロックセグメントとは別のブロックセグメントを形成し、ｎとｋの付された単位はランダムに存在する、
で表されるコポリマーと、
（ｂ）式（ＩＩ）
【化４】
2018113928.tif 000027
式中、
Ｌは式
【化５】
2018113928.tif 000028
で表される基から選ばれ、
Ｘはクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
ｍは２〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜１００の整数である、
で表されるコポリマー、または
式（ＩＩＩ）
【化６】
2018113928.tif 000029
式中、
Ｌｉｇはペプチド性リガンドを表し、
Ｙは水素であり、
ｍは１〜２０の整数であり、
ｎは２〜１０，０００の整数である、
で表されるコポリマーである、
前記生体または生体由来物質との接触型機材。
【請求項２】
式（Ｉ）のＬ1および式（ＩＩ）のＬが、パラキシリレン、メタキシリレンまたは−ＣＨ2ＣＨ2Ｓ−であり、式（ＩＩＩ）のＬｉｇがＡｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐを含むペプチドである、請求項１に記載の生体または生体由来物質との接触型機材。
【請求項３】
生体または生体由来物質との接触型機材の表面の改質方法であって、
当該表面に、
（ａ）式（Ｉ）
【化７】
2018113928.tif 000030
式中、
Ａは、非置換または置換Ｃ1−Ｃ12アルコキシを表し、置換されている場合の置換基は、ホルミル基、式Ｒ'Ｒ"ＣＨ−基を表し、ここで、Ｒ'およびＲ"は独立してＣ1−Ｃ4アルコキシまたはＲ'とＲ"は一緒になって−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3Ｏ−もしくは−Ｏ（ＣＨ2）4Ｏ−を表し、
Ｌ1は、式
【化８】
2018113928.tif 000031
で表される基から選ばれるか、または
−（ＣＨ2）2−Ｏ−Ｌ1−部分は、結合、−（ＣＨ2）aＳ−、−ＣＯ（ＣＨ2）aＳ−、−（ＣＨ2）aＮＨ−、−（ＣＨ2）aＣＯ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、-ＣＯＮＨ−からなる群より選ばれ連結基により置換されていてもよく、
Ｌ2−Ｒ1は、Ｌ2が−ＮＨ−または−Ｏ−であり、かつ、Ｒ1が下式
【化９】
2018113928.tif 000032
のいずれかで表され、
Ｒ3はクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
各ａは０〜５の整数であり、
ｂは１〜５の整数であり、
ｍは５〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜５０の整数であり、そして
ｋは１〜５０の整数である、
ただし、ｎとｋの付された単位（ｕｎｉｔ）は、一体となってｍの付された反復単位のブロックセグメントとは別のブロックセグメントを形成し、ｎとｋの付された単位はランダムに存在する、
で表されるコポリマーと、
（ｂ）式（ＩＩ）
【化１０】
2018113928.tif 000033
式中、
Ｌは式
【化１１】
2018113928.tif 000034
で表される基から選ばれ、
Ｘはクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
ｍは２〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜１００の整数である、
で表されるコポリマー、または
式（ＩＩＩ）
【化１２】
2018113928.tif 000035
式中、
Ｌｉｇはペプチド性リガンドを表し、
Ｙは水素であり、
ｍは１〜２０の整数であり、
ｎは２〜１０，０００の整数である、
で表されるコポリマー
の水性溶液または水溶性有機溶媒の溶液をスピンコーティングする工程
を含んでなる、改質方法。
【請求項４】
請求項３に記載の改質方法であって、スピンコーティングする工程の後に、コーティング表面を大気圧低温プラズマ照射する工程をさらに含んでなる、改質方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の改質方法であって、式（ＩＩ）に記載のポリマーを用いる場合に、大気圧低温プラズマ照射してリガンドを表面の活性エステルを介して表面に導入する工程をさらに含んでなる、改質方法。
【請求項６】
式（ＩＩ）
【化１３】
2018113928.tif 000036
式中、
Ｌは式
【化１４】
2018113928.tif 000037
で表される基から選ばれ、
Ｘはクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
ｍは２〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜１００の整数である、
で表されるコポリマー。
【請求項７】
式（ＩＩＩ）
【化１５】
2018113928.tif 000038
式中、
Ｌｉｇはペプチド性リガンドを表し、
Ｙは水素であり、
ｍは１〜２０の整数であり、
ｎは２〜１０，０００の整数である、
で表されるコポリマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親水部がポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、疎水部がポリスチレンからなり、その疎水部側鎖にラジカル消去機能を有する環状ニトロキシドラジカルおよびハロメチレンがそれぞれ共有結合したコポリマーと末端にリガンドまたは活性エステル基を有するＰＥＧ鎖含有ポリマーとが表面に固定された生体または生体由来物質との接触型機材、並びに前記ポリマーによる当該機材表面の改質方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
親水部がポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、疎水部がポリスチレンからなり、その疎水部側鎖にラジカル消去機能を有する環状ニトロキシドラジカルを含むコポリマーは、環状ニトロキシドラジカルが高分子化されることにより生体環境下で安定性を獲得した上で、ニトロキシドラジカルが発揮し得るレドックス機能を利用して、生体内における過剰な活性酸素等の産生、存在に起因するとみなせる各種障害を予防または治療できることが確認されている（例えば、特許文献１参照）。また、ＰＥＧとのブロックコポリマーは記載されていないももの、具体的には、環状ニトロキシドラジカルおよびクロロメチレンをポリスチレンの側鎖に有するポリマーを溶媒留去法によりガラスビーズ表面に固定し、表面を改質出来ることも知られている（特許文献２）。さらには、かようなポリマーを、特許文献３（または特願２００８−２３８１３３明細書）に記載の大気圧プラズマ処理により当該クロロメチレンのクロロ基を介してポリマーを表面に固定できることも特許文献２には記載されている。一方、細胞培養デバイス表面にＰＥＧ−ｂ−ポリ（環状ニトロキシドラジカル−ＮＨ−メチルスチレン）を含むブロックコポリマーを固定することで、当該表面が動物細胞の形態変化（例えば、分化、細胞死）を伴うことなく細胞培養を行なえるように改質できることが知られている。当該固定は、従来報告されているコーティグ法では、安定に行うことができないとの理由から、当該表面に存在するカルボキシル基と環状ニトロキシドラジカル−ＮＨ−メチル中の−ＮＨ−を縮合剤により共有結合することにより行われている（特許文献４）。
【０００３】
しかし、縮合剤の使用は、その毒性及び操作の煩雑さに課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ  ２００９／１３３６４７
【特許文献２】特開２００９−２３５７２３号公報
【特許文献３】特開２０１２−７０６１５号公報
【特許文献４】特開２０１５−２１３４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
生体または生体由来物質と接触する機材表面に各種機能を付与するための生体適合性ポリマーとして多種多様なポリマーが提案されている。特許文献４に記載のＰＥＧ−ｂ−ポリ（環状ニトロキシドラジカル−ＮＨ−メチルスチレン）を含むブロックコポリマーはそれらの一例であるが、当該表面にさらなる機能を簡易、かつ、安定に付与できる手段についてのニーズは依然として存在するであろう。したがってかような手段を提供することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記ブロックコポリマーは、前述したとおり、特に、動物細胞を培養する際に、細胞の
形態変化（例えば、分化、細胞死）を惹起しないように培養表面を改質できる。本発明者等は、前記ブロックコポリマーが、水性媒体中で高い可動性を有するＰＥＧ鎖を有するにもかかわらず、疎水性部側鎖に積極的にハロメチルスチレン部を含ませる（または残存させる）ことにより、単に、スピンコーティングするだけで、少なくとも細胞の培養条件下で市販の培養皿表面やポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の基板表面に安定に固定できることのみならず、一定の、別の機能性（リガンド結合性または活性エステル化）ポリマーも安定に共固定できることを見出したこと。さらに、こうして固定されたポリマー組成物に大気圧プラズマ照射すると、前記機能に悪影響を及ぼすことなく固定を強固にし得ることも見出した。例えば、前記機能として活性エステル化したポリマーは、かようなプラズマ照射により悪影響を受けないものの、エステル形成可能なペプチド等の官能基を有する化合物を共存させてプラズマ照射をすると、ポリマーが固定された表面にペプチド等を導入することが出来ることを見出した。なお、積極的にハロメチルスチレン部を含ませる（または残存させる）といているのは、特許文献４で使用されるブロックコポリマーのポリエチレン疎水性部にハロメチルスチレン部が残存し得ることが記載されていることが考慮されている。
【０００７】
したがって、本発明として以下の態様の発明を提供する。
（１）  生体適合性ポリマーが固定化された表面を有する生体または生体由来物質との接触型機材であって、
生体適合性ポリマーが
（ａ）式（Ｉ）
【０００８】
【化１】
2018113928.tif 000002
【０００９】
式中、
Ａは、非置換または置換Ｃ1−Ｃ12アルコキシを表し、置換されている場合の置換基は、ホルミル基、式Ｒ'Ｒ"ＣＨ−基を表し、ここで、Ｒ'およびＲ"は独立してＣ1−Ｃ4アルコキシまたはＲ'とＲ"は一緒になって−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3Ｏ−もしくは−Ｏ（ＣＨ2）4Ｏ−を表し、
Ｌ1は、式
【００１０】
【化２】
2018113928.tif 000003
【００１１】
で表される基から選ばれるか、または
−（ＣＨ2）2−Ｏ−Ｌ1−部分は、結合、−（ＣＨ2）aＳ−、−ＣＯ（ＣＨ2）aＳ−、−（ＣＨ2）aＮＨ−、−（ＣＨ2）aＣＯ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、-ＣＯＮＨ−からなる群より選ばれ連結基により置換されていてもよく、
Ｌ2−Ｒ1は、Ｌ2が−ＮＨ−または−Ｏ−であり、かつ、Ｒ1が下式
【００１２】
【化３】
2018113928.tif 000004
【００１３】
のいずれかで表され、
Ｒ3はクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
各ａは０〜５の整数であり、
ｂは１〜５の整数であり、
ｍは５〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜５０の整数であり、そして
ｋは１〜５０の整数である、
ただし、ｎとｋの付された単位（ｕｎｉｔ）は、一体となってｍの付された反復単位のブロックセグメントとは別のブロックセグメントを形成し、ｎとｋの付された単位はランダムに存在する、
で表されるコポリマーと、
（ｂ）式（ＩＩ）
【００１４】
【化４】
2018113928.tif 000005
【００１５】
式中、
Ｌは式
【００１６】
【化５】
2018113928.tif 000006
【００１７】
で表される基から選ばれ、
Ｘはクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
ｍは２〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜１００の整数である、
で表されるコポリマー、または
式（ＩＩＩ）
【００１８】
【化６】
2018113928.tif 000007
【００１９】
式中、
Ｌｉｇはペプチド性リガンドを表し、
Ｙは水素であり、
ｍは２〜２０の整数であり、
ｎは２〜１０，０００の整数である、
で表されるコポリマーである、
前記生体または生体由来物質との接触型機材。
（２）  式（Ｉ）のＬ1および式（ＩＩ）のＬが、パラキシリレン、メタキシリレンまたは−ＣＨ2ＣＨ2Ｓ−であり、式（ＩＩＩ）のＬｉｇがＡｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐを含むペプチドである、上記（１）に記載の生体または生体由来物質との接触型機材。
（３）  生体または生体由来物質との接触型機材の表面の改質方法であって、
当該表面に、
（ａ）式（Ｉ）
【００２０】
【化７】
2018113928.tif 000008
【００２１】
式中、
Ａは、非置換または置換Ｃ1−Ｃ12アルコキシを表し、置換されている場合の置換基は、ホルミル基、式Ｒ'Ｒ"ＣＨ−基を表し、ここで、Ｒ'およびＲ"は独立してＣ1−Ｃ4アルコキシまたはＲ'とＲ"は一緒になって−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3Ｏ−もしくは−Ｏ（ＣＨ2）4Ｏ−を表し、
Ｌ1は、式
【００２２】
【化８】
2018113928.tif 000009
【００２３】
で表される基から選ばれるか、または
−（ＣＨ2）2−Ｏ−Ｌ1−部分は、結合、−（ＣＨ2）aＳ−、−ＣＯ（ＣＨ2）aＳ−、−（ＣＨ2）aＮＨ−、−（ＣＨ2）aＣＯ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、-ＣＯＮＨ−からなる群より選ばれ連結基により置換されていてもよく、
Ｌ2−Ｒ1は、Ｌ2が−ＮＨ−または−Ｏ−であり、かつ、Ｒ1が下式
【００２４】
【化９】
2018113928.tif 000010
【００２５】
のいずれかで表され、
Ｒ3はクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
各ａは０〜５の整数であり、
ｂは１〜５の整数であり、
ｍは５〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜５０の整数であり、そして
ｋは１〜５０の整数である、
ただし、ｎとｋの付された単位（ｕｎｉｔ）は、一体となってｍの付された反復単位のブロックセグメントとは別のブロックセグメントを形成し、ｎとｋの付された単位はランダムに存在する、
で表されるコポリマーと、
（ｂ）式（ＩＩ）
【００２６】
【化１０】
2018113928.tif 000011
【００２７】
式中、
Ｌは式
【００２８】
【化１１】
2018113928.tif 000012
【００２９】
で表される基から選ばれ、
Ｘはクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
ｍは２〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜１００の整数である、
で表されるコポリマー、または
式（ＩＩＩ）
【００３０】
【化１２】
2018113928.tif 000013
【００３１】
式中、
Ｌｉｇはペプチド性リガンドを表し、
Ｙは水素であり、
ｍは２〜２０の整数であり、
ｎは２〜１０，０００の整数である、
で表されるコポリマー
の水性溶液または水溶性有機溶媒の溶液をスピンコーティングする工程
を含んでなる、改質方法。
（４）  上記（３）に記載の改質方法であって、スピンコーティングする工程の後に、コーティング表面を大気圧低温プラズマ照射する工程をさらに含んでなる、改質方法。
（５）  上記（３）または（４）に記載の改質方法であって、式（ＩＩ）に記載のポリマーを用いる場合に、大気圧低温プラズマ照射してリガンドを表面の活性エステルを介して表面に導入する工程をさらに含んでなる、改質方法。
（６）  式（ＩＩ）
【００３２】
【化１３】
2018113928.tif 000014
【００３３】
式中、
Ｌは式
【００３４】
【化１４】
2018113928.tif 000015
【００３５】
で表される基から選ばれ、
Ｘはクロロまたはブロモであり、
ＺはＨ、ＳＨまたはＳ（Ｃ＝Ｓ）−Ｐｈであり、Ｐｈは１または２個のメチルまたはメトキシで置換されていてもよいフェニルを表し、
ｍは２〜１０，０００の整数であり、
ｎは１〜１００の整数である、
で表されるコポリマー。
（７）  式（ＩＩＩ）
【００３６】
【化１５】
2018113928.tif 000016
【００３７】
式中、
Ｌｉｇはペプチド性リガンドを表し、
Ｙは水素であり、
ｍは１〜２０の整数であり、
ｎは２〜１０，０００の整数である、
で表されるコポリマー。
【００３８】
上記の式（ＩＩ）及び式（ＩＩＩ）のコポリマーは、それぞれの反復単位がブロックセグメントを形成するブロックコポリマーである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、生体または生体由来物質との接触型機材であって、その表面に式（Ｉ）のコポリマーと式（ＩＩ）のコポリマーまたは式（ＩＩＩ）のコポリマーが安定に固定されており、各ポリマーが有する機能を発揮する機材を簡易に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】例１の処理表面の評価試験（１）の顕微鏡観察写真である。
【図２】上記評価試験（１）における、トリプシンで処理した後に細胞数を示すグラフである。
【図３】例１の処理表面の評価試験（２）の顕微鏡観察写真である。
【図４】例２の処理表面の評価試験の顕微鏡観察写真である。
【図５】例３の処理表面の評価試験の顕微鏡観察写真である。
【図６】例４の各処理条件および表面の顕微鏡観察結果を示す。
【図７】例５の各処理表面の接触角測定結果を示す。
【図８】例６の生成物１の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【図９】例６の生成物２の１Ｈ  ＮＭＲスペクトルである。
【発明の詳細な記述】
【００４１】
生体または生体由来物質は、動物細胞、器官、臓器、血液（血漿若しくは血清を含む）、尿、唾液、等を意味する。したがって、生体または生体由来物質との接触型機材としては、生体成分検出器、血液バック、細胞培養機材、インプラント材料等が想定されており、それらの表面の材質は、親水性等の適当な特性付与処理が施されていてもよいポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等製であることができる。
【００４２】
・コポリマーについて
式（Ｉ）で表せるコポリマーは、式中、Ａは、非置換Ｃ1-12アルコキシが好ましく、Ｃ1-6アルコキシがより好ましく、Ｃ1アルコキシ（メチル）が最も好ましい。Ａの定義に限定されるものでなく、本発明全体を通して、Ｃａ−ｚアルコキシ若しくはアルキルのように表示される場合、炭素原子数ａ個〜ｚ個を有する直鎖若しくは分岐のアルコキシ若しくはアルキルを意味し、アルキル部分若しくはアルキルとしては、限定されるものでないが、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、デシル、ウンデシル等を挙げることができる。
【００４３】
Ｌ1としては、パラキシリレン若しくはメタキシリレン、または−（ＣＨ2）2Ｓ−の連結基であることが好ましい。本発明に関連するポリマーにおいて、Ｌ1の基の様に結合の方向性により、異なる意味を有する場合には、記載された方向性において結合するものと意図されており、例えば、−（ＣＨ2）2Ｓ−の連結基にあっては、Ｓ原子が式（Ｉ）のｎの付された反復単位と結合することを意味する。式（Ｉ）のｍは、好ましくは８〜１０００の整数であり、より好ましくは１２〜５００の整数であり、ｎは好ましくは４〜３０、より好ましくは４〜２０であり、ｋは好ましくは４〜３０、より好ましくは４〜２０である。
【００４４】
前記コポリマーは、限定されるものでないが、都合よくは、その親水部がポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、疎水部がポリスチレンを含んでなり、その疎水部側鎖にハロメチレン、特にクロロメチルを含む共重合体（以下、ＰＥＧ−ｂ−ＰＣＭＳともいう）を原料とし、ＰＣＭＳのハロメチレンの一部を介して環状ニトロキシドラジカルを共有結合的に導入することにより提供できる。ＰＥＧ−ｂ−ＰＣＭＳは、一般的には、ＷＯ  ２０１６／０５２４６３または前記特許文献１に記載された方法により製造できる。また、環状ニトロキシドラジカルを共有結合的に導入する方法もこれらの特許文献に記載の方法を利用することができる。
【００４５】
式（ＩＩ）で表されるコポリマーは、ＰＥＧ−ＰＣＭＳに相当するポリマーのＰＥＧ末端の官能基を利用し。限定されるものでないが、それ自体公知の各反応を利用して、下記反応スキームを参照して製造できる。
【００４６】
【化１６】
2018113928.tif 000017
【００４７】
上記のＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳは、ｍが約１１０であり、ｎが５であるものを、以下では、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳと称することがある。
【００４８】
式（ＩＩＩ）のコポリマーについて、式中のｍは３以上であることが好ましく、ｎは好ましくは８〜１０００の整数であり、より好ましくは１２〜５００の整数である。Ｌｉｇは各種動物細胞の表面受容体等に特異的に結合するペプチド性リガンドであることができる。ペプチド性とは、ペプチドをベースとすることを意味する。リガンドの具体的なものとしては、限定されるものでないが、Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐ−（ＲＥＧ−）、Ｇｌｙ−Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−（ＧＲＧＤＳ−）をはじめとする、Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐを含有するペプチドを挙げることができる。当該コポリマーは具体的には後述する方法に基づき、またはそれを改良して製造することができる。ＲＥＧ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ）3Ｈと略記でき、ｎが約２２７であるポリマーを以下、Ｎ４４２と称することもある。なお、ＲＧＤペプチド：フィブロネクチンの一部であり、細胞接着を促進する機能を有する。
【００４９】
・これらのポリマーの表面へ固定
これらのポリマーはいずれも水溶性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＰ）等に溶解し、溶液を生体または生体由来物質との接触型機材の表面へ、それ自体公知のスピンコーティング法によりコーティングすればよい。例えば、生体または生体由来物質との接触型機材として市販の培養皿（コーニング社製）の表面へ周囲温度（２５〜３５℃）にて、１０００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍにて、３０秒〜数分間コーティングすればよい。
【００５０】
このようなコーティングで使用される式（Ｉ）のコポリマーと式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）のコポリマーの使用割合は、具体的に使用するポリマーの種類およびそれらの使用目的に応じて、最適割合が変動するので特定できないが、一般的に、重量比によれば、５〜９：１〜５、好ましくは、８〜９：１〜２、より好ましくは９〜９．９：０．１〜１であることができる。
【００５１】
・リガンドを表面に導入する方法は、式（ＩＩ）のポリマーの活性エステル部を利用してリガンドをあらかじめ当該ポリマーに結合させておくか、または式（ＩＩＩ）のポリマーを使用して、式（Ｉ）のポリマーと共に、改質することを意図する表面にスピンコーティングして共固定すればよい。本発明によれば、かような共固定後の表面に大気圧プラズマ照射することにより固定を強固にできるが、リガンドの機能や活性エステル基の活性に悪影響を及ぼさない。別法としては、表面に、式（ＩＩ）のポリマーを式（Ｉ）のポリマーと共に固定し、大気圧プラズマ照射した後、さら大気圧プラズマ処理してリガンドを表面に導入することができる。したがって、この別法によると、活性エステルと当該プラズマ照射下で反応し得る官能基、例えば、アミノ、ヒドロキシル等を有する化合物または物質を目的の表面に導入することができる。これらの化合物または物質は各種低分子リガンドの他、高分子物質、抗体等を包含する。
【実施例】
【００５２】
以下、より具体的な態様により本発明を説明するが、本発明をこれらに限定すること意図するものでない。
【００５３】
以下、説明を簡略化する目的で、式（Ｉ）のポリマーとして、
【００５４】
【化１７】
2018113928.tif 000018
【００５５】
式中，ｍが約１１５であり、ｎが約３であり、ｋが４．５であるポリマー（以下、Ｎ４５４という。）で表される、ポリマーを使用し、
式（ＩＩ）のポリマーとしては、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳは、ｍが約１１４であり、ｎが４であるポリマー（以下、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳという。）を使用し、
式（ＩＩＩ）のポリマーとしては、次式
【００５６】
【化１８】
2018113928.tif 000019
【００５７】
で表され、ＬｉｇがＲＤＧ−であり、ｎが２２７であり、ｍが３であるポリマー（Ｎ４４２という）を使用した。
【００５８】
また、かようなポリマーは次の反応スキームに従い合成した。
【００５９】
【化１９】
2018113928.tif 000020
【００６０】
化合物１（ＳＵＮＢＲＩＧＨＴ  ＳＨ-０５０ＰＡ）１００ｍｇをテトラヒドロフラン（５ｍＬ）とメタノール（１ｍＬ）の混合液に加え無水コハク酸（２０ｍｇ）、トリエチルアミン（１００μＬ）を加え室温で１２時間反応後、０．１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液を２ｍＬ加えさらに二時間反応させる。溶媒をエバポレーションにより除いたのちに飽和塩化ナトリウム水溶液とクロロホルムで分液し、抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮し、残留物をイソプロパノールで再沈殿を行うことで目的化合物２を１０９ｍｇ得た。
【００６１】
化合物２にアゾビスイソブチロニトリル（２ｍｇ）を加え窒素置換操作を行った後にトルエン（１ｍＬ）およびクロロメチルスチレン（２２μＬ）を加え、６０℃において２４時間反応させた。反応後、イソプロパノールで再沈殿を行うことで目的化合物３を８０ｍｇ得た。
【００６２】
1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3，４００ＭＨｚ）
７．２４−６．１６ｐｐｍ（ｍ，１６Ｈ），４．６７−４．２７ｐｐｍ（ｍ，８Ｈ），３．８３−３．４５ｐｐｍ（ｓ，４７０Ｈ），３．３８ｐｐｍ（ｍ，２Ｈ），３．０５（ｔ、１Ｈ）２．８１ｐｐｍ（ｔ、１Ｈ）、２．６０ｐｐｍ（ｍ、４Ｈ）,２．４２（ｔ、２Ｈ）,２．００−１．５０ｐｐｍ（ｍ，１２Ｈ）
【００６３】
化合物３（７０ｍｇ）をジメチルホルムアミド（５００μＬ）に溶解させＮ-ヒドロキシスクシンイミド（２ｍｇ）、１-（３-ジメチルアミノプロピル）-３-エチルカルボジイミド塩酸塩（４ｍｇ）を加え０℃において１時間その後室温において３時間反応させた。反応後、イソプロパノールで再沈殿を行うことで目的化合物４を６５ｍｇ得た。
【００６４】
例１：スピンコート法
Ｎ４５４およびＮ４４２を１０ｍｇ/ｍｌの濃度でメタノールに溶解させ、０．４５μｍのフィルターを通して不溶物を除去した。下記の割合で混合し、そのうち３０μＬをスピンコート法によりコーティングした。コート条件は２０００ｒｐｍ、６０秒で行った。コート後乾燥させ、乾燥した後にメタノール（１ｍｌ）で２０回洗浄を行い、洗浄後乾燥
させて細胞培養に用いた。
【００６５】
処理条件を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2018113928.tif 000021
【００６７】
評価試験（１）
上記の方法で作成した培養皿（コーニング社製）にインテグリン発現株であるＨｅｐＧ２を１Ｘ１０5  細胞を播種し一晩培養し顕微鏡により観察を行った。結果を表す図に代わる写真を図１に示す。
【００６８】
図１から、１および２に関しては細胞が丸く浮いており、接着していない（洗浄するとほとんどなくなる）。一方で３，４に関しては安定に接着していることが確認できた。再現もよく、３回行ったがいずれの試行も同様の結果であった。
【００６９】
ＰＢＳで２回洗浄を行い、トリプシンで処理した後に細胞数を数えた。コントロールと比較した。結果を図２に示す。
【００７０】
評価試験（２）
同様にＭｉａ ＰａＣａ２を用いて細胞の接着性について評価した。結果を表す図に代わる写真を図３に示す。
【００７１】
上記の結果より、リガンド修飾したポリマーを１０％（重量基準）程度加えると定量的に細胞が安定にコーティングできていることが確認できた。
【００７２】
例２：リガンド導入ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳの共コーティング
コーティングポリマーとして用いたＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳは、上記式中、ｍが約１１４であり、ｎが５である。
【００７３】
最初に活性エステル部位へのリガンド導入および培養皿へのコーティングの可否を検討するためにフィブロネクチンの活性フラグメントであるＧＲＧＤＳを反応させた。簡潔には、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳ（１ｍｇ/ｍｌ）にペプチド（最終濃度：１ｍｇ/ｍｌ)を生理食塩水中で反応させた。こうして得られた反応生成物（１０μｌ）に４５４（１０ｍｇ/ｍｌ，２０μｌ）を加えて培養皿へスピンコートを行った。洗浄はメタノールで５回行った。コントロールとしてはペプチドと反応させていないＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳを同様に加えてコーティングした。例１の評価試験（１）と同様にＨeｐＧ２を接着させ、接着表面を観察した。試験の結果を示す図に代わる顕微鏡写真を図４に示す。図４から、ペプチドと反応させたポリマーを共固定させた場合のみＨeｐＧ２細胞が接着していることが確認された。
【００７４】
例３：ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳのコーティング後のペプチドの導入
ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳの表面へのコーティング後、ペプチド（ＧＲＧＤＳ）の水溶液をコーティング表面へ加えて反応させた。
【００７５】
具体的には、Ｎ４５４（１０ｍｇ/ｍｌ）  ３０μＬをコーティングした後に、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳ（１０ｍｇ/ｍｌ）  ３０μＬをコーティングし、コーティング後、ペプチド（１ｍｇ/ｍｌ）の水溶液をコーティング表面へ加え６時間反応後細胞を播種した。比較のために、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳをコーティングしただけの表面も作製し、同様に細胞を播種した。これらの表面を、顕微鏡観察した結果を示す図に代わる写真を図５に示す。図５から、ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳをコーティングした表面は細胞接着が見られなかったが、ＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳをコーティングした後、ペプチドを反応させたものは細胞が接着したことが確認できた。
【００７６】
具体的には、図５の左：Ｎ４５４をコーティングした後にＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳをコーティングし生理食塩水を加えたもの。中央：Ｎ４５４をコーティングした後にペプチドを加えたもの（ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳポリマーなし）。右：Ｎ４５４をコーティングした後にＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳをコーティングしペプチドを反応させたもの。細胞接着にはＮＨＳ−ＰＥＧ−ＣＭＳポリマーコーティングとペプチドが必要であることがわかる。
【００７７】
例４：プラズマ処理の検討
用いたポリマーは、ＰＥＧ−ｂ−Ｐ（ＭＴＰ−ｒ−ＣＭＳ）（Ｎ４５４）およびＮＨＳ−ＰＥＧ−ＰＣＭＳである。
【００７８】
各ポリマー溶液（１０ｍｇ／ｍＬのメタノール溶液)を用意した。下記組成で混合し、細胞培養皿にスピンコートを行った。
【００７９】
組成を次の表２に示す。
【００８０】
【表２】
2018113928.tif 000022
【００８１】
スピンコートした培養皿を下記の様に処理し、ＨｅｐＧ２細胞を播種し、細胞接着性を見た。
・プラズマ処理：大気圧プラズマ。８０ Ｖ，３０ ｓｅｃ，Ｈｅ：２．５ Ｌ/分
・メタノール洗浄
・ＲＧＤペプチドとの反応。０．５ｍｇ/ｍｌの生理食塩水。３時間反応。
【００８２】
各処理条件および表面の顕微鏡観察結果を図６に示す。
【００８３】
図６から、活性エステル部位を有するポリマーＮＨＳ−ＰＥＧ−ｂ−ＰＣＭＳをプラズマ照射し、ＲＧＤと反応させた場合にのみ細胞が接着していることが確認できた。
【００８４】
例５：種々の平板基材へのプラズマコーティング
下記手順を平板及び培養皿へのプラズマコーティング後に行った。
【００８５】
各処理手順
１.  平板をメタノール洗浄
２.  １．の後、ＰＥＧ−ｂ−Ｐ（ＭＴＰ−ｒ−ＣＭＳ）（１０ｍｇ/ｍｌ）をスピンコーティング
３.  ２の後、コーティング表面のプラズマ照射（ポリエチレンおよびポリプロピレン：３０秒、ポリスチレンおよびポリ塩化ビニル：２分）
４.  ３の後、表面をメタノール洗浄
【００８６】
各表面の接触角測定の結果を図７に示す。図７から、ポリマーをコーティングし、プラズマ照射したものは、いずれも接触閣が４０度程になり、親水性が増している。ポリマーコート後プラズマ照射していないもの（サンプル３）は親水性の増加がみられないことからプラズマ照射なしではコーティングされておらず、プラズマ照射によってポリマーが安定に表面にコーティングされていることが確認できた。
【００８７】
例６：式（ＩＩＩ）のポリマーの製造例
（１）実施例１  ＣＨ3ＳＯ3−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＳＯ2ＣＨ3：  １  の合成
【００８８】
【化２０】
2018113928.tif 000023
【００８９】
５００ｍＬフラスコ中に市販の両末端に水酸基を有するポリエチレングリコール（ＨＯ-（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ、分子量１０，０００、Ｆｌｕｋａ）を５０ｇ、ＴＨＦ２００ｍＬ、市販のブチルリチウムを５ｍＬ（１．６Ｍ、ヘキサン溶液)、トリエチルアミン８ｍＬを加えた後、メタンスルホニルクロリドを５ｍＬ加え、室温で、２４時間反応させた。反応混合液を５００ｍＬの冷2-プロパノールに沈殿させ、遠心分離（４℃Ｃ、９０００ｒｐｍ、２分）後、減圧乾燥した。
得られた生成物１の1Ｈ  ＮＭＲのスペクトルを図８に示す。
【００９０】
（２）  ＲＧＤ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n-1ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＮＨ）4Ｈ：２の合成
５０ｍＬフラスコ中に５００ｍｇの１、ＴＨＦ１０ｍＬ、ジイソプロピルエチルアミン１ｍＬ、ＤＭＦ２０ｍＬおよびＲＧＤ５ｍｇを加え、室温で２４時間反応させた。その後トリエチレンテトラミンを３ｇ加えさらに２４時間反応させた。反応混合液を５００ｍＬの冷２-プロパノールに沈殿させ、遠心分離（４℃Ｃ、９０００ｒｐｍ、２分）後、減圧乾燥した。生成物２の1Ｈ  ＮＭＲスペクトルを図９に示す。
【図１】
2018113928.tif 000040
【図２】
2018113928.tif 000041
【図３】
2018113928.tif 000042
【図４】
2018113928.tif 000043
【図５】
2018113928.tif 000044
【図６】
2018113928.tif 000045
【図７】
2018113928.tif 000046
【図８】
2018113928.tif 000047
【図９】
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