(57)【要約】【課題】クロマトグラフィーや電気泳動において分離後のゲルから生体物質を容易に溶出することが可能な分離回収用ゲル組成物及びこれを用いた分離回収方法を提供する。【解決手段】Ａ成分及びＢ成分を含み、かつ添加剤を添加することでゾル化する分離回収用ゲル組成物であって、Ａ成分は、分子内に少なくともホスホリルコリン類似基と第１の官能基を含有する重合体であり、Ｂ成分は、分子内に少なくとも第１の官能基と結合する第２の官能基を含有する高分子化合物である。添加剤は、Ａ成分に対する結合定数がＢ成分よりも大きい低分子化合物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ成分及びＢ成分を含み、かつ添加剤を添加することでゾル化する分離回収用ゲル組成物であって、
前記Ａ成分は、分子内に少なくとも下記一般式（１）
【化１】
2008185530.tif 000026
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）で示されるホスホリルコリン類似基と、他の官能基を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、前記Ａ成分の前記他の官能基と結合してゲル化する高分子化合物であり、
前記添加剤は、前記Ａ成分と前記Ｂ成分の結合を解離させる低分子化合物であることを特徴とする分離回収用ゲル組成物。
【請求項２】
前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、
下記一般式（２）
【化２】
2008185530.tif 000027
（式中、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示す。）で示される芳香族ボロン酸基と、を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、分子内に下記一般式（３）
【化３】
2008185530.tif 000028
（式中、Ｒ８は水素又は置換基を有していてもよい炭化水素基若しくは芳香族炭化水素基を示し、ｐは０又は１であり、２つの水酸基がシス位又はトランス位のいずれであってもよい。）で示されるジオール構造を有する高分子重合体であり、
前記添加剤は、分子内に前記ジオール構造を有し、かつ前記Ａ成分に対する結合定数が前記Ｂ成分よりも大きい低分子化合物であることを特徴とする請求項１に記載の分離回収用ゲル組成物。
【請求項３】
前記Ａ成分は、下記一般式（４）
【化４】
2008185530.tif 000029
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示し、ｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される重合体であることを特徴とする請求項２に記載の分離回収用ゲル組成物。
【請求項４】
前記Ｂ成分が、アミロース、アミロペクチン、キチン糖、ポリビニルアルコール、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリ（２，３−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリ（（メタ）アクリル酸配糖体）から選択される重合体であることを特徴とする請求項２に記載の分離回収用ゲル組成物。
【請求項５】
前記添加剤が、単糖類、二糖類、三糖類又は低分子多価アルコールから選択される化合物であることを特徴とする請求項２に記載の分離回収用ゲル組成物。
【請求項６】
前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、
下記一般式（５）
【化５】
2008185530.tif 000030
（式中、Ｒ１０は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）で示される正電荷型官能基と、を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、分子内に下記一般式（６）
【化６】
2008185530.tif 000031
（式中、Ｒ１４は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）で示される負電荷型官能基を含有する高分子化合物であり、
前記添加剤は、水溶液中で電離して１価又は２価の陽イオンを生成する無機塩であることを特徴とする請求項１に記載の分離回収用ゲル組成物。
【請求項７】
前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、カルボキシル基を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、分子内に下記一般式（７）
【化７】
2008185530.tif 000032
（式中、Ｒ１５は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）で示されるアルキル基を含有する重合体であり、
前記添加剤は、酸、塩基、水素結合切断剤から選択される低分子化合物であることを特徴とする請求項１に記載の分離回収用ゲル組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の分離回収用ゲル組成物を用いて目的とする生体物質を分離、回収する分離回収方法であって、
前記Ａ成分と前記Ｂ成分を結合させて前記分離回収用ゲル組成物を作成する作成工程と、
前記分離回収用ゲル組成物に生体物質を通過させて分離する分離工程と、
前記分離後の分離回収用ゲルのうち前記目的とする生体物質を含む部分を切り出す切出し工程と、
前記切り出された前記分離回収用ゲルに前記添加剤を添加して前記Ａ成分と前記Ｂ成分を解離させて前記目的とする生体物質を回収する回収工程と、を行うことを特徴とする分離回収方法。
【請求項９】
前記回収工程により前記Ａ成分と前記Ｂ成分を解離させた後の状態のまま前記目的とする生体物質を保存することを特徴とする請求項８に記載の分離回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離回収用ゲル組成物及びこれを用いた分離回収方法に係り、特に、クロマトグラフィー用や電気泳動用の分離用ゲルとして好適に用いられ、かつ分離後の生体物質をゲルから回収することが可能な分離回収用ゲル組成物及びこれを用いた分離回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生命工学の研究では、タンパク質やＤＮＡなどの生体物質を分離・精製し、生理活性や立体構造などの各種解析に用いている。従来、複数の生体物質の中から目的とする生体物質を分離・回収するために、ポリアクリルアミドやアガロースなどの高分子ゲルが用いられてきた。
【０００３】
例えばタンパク質の分離では、ドデシル硫酸ナトリウムを用いたポリアクリルアミドゲル電気泳動法（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ法）が広く用いられている。ＳＤＳ−ＰＡＧＥ法は、分離用ゲルとしてポリアクリルアミドゲルを用い、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）で変性させたタンパク質を電場中で泳動させて分離する方法である。ポリアクリルアミドゲルは三次元網目構造をしており、この中をタンパク質が泳動する際に分子量の大きいものほど網目構造により移動が阻害されることから、タンパク質の分子量に応じて分離することができる。
【０００４】
分離後のゲルから目的タンパク質を溶出させるには、まず分離後のスラブゲルをＣＢＢ染色などにより染色し、現れたバンドの中から中から目的タンパク質のバンドを確認して、このバンドを含むゲル断片を剃刀などで切り出す。
続いて、切り出したゲル断片を遠心チューブに入れてホモジナイズ等により破砕し、拡散法や電気泳動溶出法などの方法により破砕後のゲル断片から目的タンパク質を溶出する（例えば、非特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、ゲル中のタンパク質は、網目構造によって移動が阻害されるため、ゲルの中から目的タンパク質を完全に溶出させることは容易でなく、多くの目的タンパク質が溶出されずにゲル中に残存する。また、溶出工程に長時間を要するため、目的タンパク質の変性等が生じることがあり、所望の生理活性や構造特性が得られないという不都合もある。
さらに、溶出操作で目的タンパク質がチューブやホモジナイザなどに付着し、収量が低下するという問題もあった。また、チューブやホモジナイザなどに付着したケラチンなどのタンパク質が試料中に混入し、目的タンパク質の純度低下や失活、分解等を引き起こすこともあった。
【０００６】
ところで、本発明の発明者らは、先に２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンから誘導される構成単位を有する重合体を生体関連物質分離用ゲル膜として用いる技術を開発している（例えば、特許文献１）。
この構成単位を有する化合物は、細胞膜の構成成分であるリン脂質が有するホスホリルコリン基と類似する官能基（以下、ホスホリルコリン類似基）を有するため、細胞膜と同様にタンパク質や血球といった生体物質との相互作用が極めて弱く、これらの生体物質の吸着や変性を抑制する性質を有している。このため、生体関連物質分離用ゲル膜として用いることで、試料の吸着や変性をさせることなく効率的に生体関連物質を分離することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４７８３８号公報
【非特許文献１】岡田雅人著、「タンパク質実験ノート  下」、改訂第３版、羊土社、２００４年４月、ｐ．４８−５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ホスホリルコリン類似基を有する生体関連物質分離用ゲル膜であっても、分離後の生体関連物質を溶出させる際には上述したＳＤＳ−ＰＡＧＥ法と同様に抽出操作が必要となる。このため、上述したように溶出の過程で目的とする生体関連物質の収量の減少や目的外物質の混入が生じるという問題があった。
特に、天然物から微量な物質を分離・溶出する場合、収量の減少は、研究・開発の進展を妨げる大きな要因となっていた。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、クロマトグラフィーや電気泳動において分離後のゲルから生体物質を容易に溶出させることが可能なゲル組成物及びこれを用いた分離回収方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、上記課題は、本発明の分離回収用ゲル組成物によれば、Ａ成分及びＢ成分を含み、かつ添加剤を添加することでゾル化する分離回収用ゲル組成物であって、
前記Ａ成分は、分子内に少なくとも下記一般式（１）
【化８】
2008185530.tif 000002
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）で示されるホスホリルコリン類似基と、他の官能基を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、前記Ａ成分の前記他の官能基と結合してゲル化する高分子化合物であり、
前記添加剤は、前記Ａ成分と前記Ｂ成分の結合を解離させる低分子化合物であることにより解決される。
【００１１】
この場合、前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、
下記一般式（２）
【化９】
2008185530.tif 000003
（式中、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示す。）で示される芳香族ボロン酸基と、を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、分子内に下記一般式（３）
【化１０】
2008185530.tif 000004
（式中、Ｒ８は水素又は置換基を有していてもよい炭化水素基若しくは芳香族炭化水素基を示し、ｐは０又は１であり、２つの水酸基がシス位又はトランス位のいずれであってもよい。）で示されるジオール構造を有する高分子重合体であり、
前記添加剤は、分子内に前記ジオール構造を有し、かつ前記Ａ成分に対する結合定数が前記Ｂ成分よりも大きい低分子化合物であることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記Ａ成分は、下記一般式（４）
【化１１】
2008185530.tif 000005
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示し、ｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される重合体であると好適である。
【００１３】
また、前記Ｂ成分が、アミロース、アミロペクチン、キチン糖、ポリビニルアルコール、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリ（２，３−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリ（（メタ）アクリル酸配糖体）から選択される重合体であると好適である。
【００１４】
あるいはまた、前記添加剤が、単糖類、二糖類、三糖類又は低分子多価アルコールから選択される化合物であると好適である。
【００１５】
また、前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、
下記一般式（５）
【化１２】
2008185530.tif 000006
（式中、Ｒ１０は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）で示される正電荷型官能基と、を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、分子内に下記一般式（６）
【化１３】
2008185530.tif 000007
（式中、Ｒ１４は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）で示される負電荷型官能基を含有する高分子化合物であり、
前記添加剤は、水溶液中で電離して１価又は２価の陽イオンを生成する無機塩であることが好ましい。
【００１６】
あるいは、前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、カルボキシル基を含有する重合体であり、
前記Ｂ成分は、分子内に下記一般式（７）
【化１４】
2008185530.tif 000008
（式中、Ｒ１５は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）で示されるアルキル基を含有する重合体であり、
前記添加剤は、酸、塩基、水素結合切断剤から選択される低分子化合物であることが好ましい。
【００１７】
上記課題は、本発明の分離回収方法によれば、上記した分離回収用ゲル組成物を用いて目的とする生体物質を分離、回収する分離回収方法であって、前記Ａ成分と前記Ｂ成分を結合させて前記分離回収用ゲル組成物を作成する作成工程と、前記分離回収用ゲル組成物に生体物質を通過させて分離する分離工程と、前記分離後の分離回収用ゲルのうち前記目的とする生体物質を含む部分を切り出す切出し工程と、前記切り出された前記分離回収用ゲルに前記添加剤を添加して前記Ａ成分と前記Ｂ成分を解離させて前記目的とする生体物質を回収する回収工程と、を行うことより解決される。
【００１８】
この場合、前記回収工程により前記Ａ成分と前記Ｂ成分を解離させた後の状態のまま前記目的とする生体物質を保存することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の分離回収用ゲル組成物によれば、Ａ成分とＢ成分を解離させることができるため、分離後のゲルに添加剤を加えることで目的とする生体物質を溶出させて容易に回収することができる。
【００２０】
本発明の分離回収用ゲル組成物を用いた分離回収方法によれば、Ａ成分とＢ成分からなるゲル組成物を用いて生体物質を分離した後でゲルを切り出し、添加剤を加えることで目的とする生体物質を溶出させて容易に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の分離回収用ゲル組成物について説明する。なお、以下に説明する材料，器具，条件などは本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２２】
本発明の分離回収用ゲル組成物は、Ａ成分とＢ成分が結合したゲル状の組成物であり、Ａ成分とＢ成分の結合を解離させる添加剤を加えることでＡ成分とＢ成分が解離してゾル化する。このため、本発明の分離回収用ゲル組成物を生体物質の分離用ゲルとして用い、分離後のゲルに添加剤を加えてゾル化させることで目的とする生体物質を容易に回収できるようにした点を特徴としている。
【００２３】
Ａ成分とＢ成分からなるゲル組成物は、その結合様式によって、（１）可逆的共有結合型、（２）静電結合型、（３）水素結合型などに大別される。
以下、それぞれの結合様式に分けて、分離回収用ゲル組成物と生体物質の分離回収方法について詳細に説明する。
【００２４】
（１）可逆的共有結合型ゲル組成物
Ａ成分とＢ成分が可逆的共有結合することでゲル化した組成物である。添加剤としてＢ成分よりもＡ成分に対する結合定数が大きな低分子化合物をゲルに加えることで、Ａ成分とＢ成分の共有結合が開裂してＡ成分と添加剤が共有結合することでゾル化する。
【００２５】
（Ａ成分）
前記Ａ成分は、分子内に少なくとも下記一般式（１）
【化１５】
2008185530.tif 000009
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）で示されるホスホリルコリン類似基と、
下記一般式（２）
【化１６】
2008185530.tif 000010
（式中、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示す。）で示される芳香族ボロン酸基と、を含有する重合体である。
【００２６】
ホスホリルコリン類似基は、生体膜の構成成分の１つであるリン脂質極性基（ホスホリルコリン基）と同一又は類似した構造をしている。このため、ホスホリルコリン類似基を分子内に含むＡ成分は、水溶媒内で自己組織化して生体膜と類似した性質の擬似生体膜を構築する。この擬似生体膜中にタンパク質やＤＮＡなどの生体物質が保持されることで、生体膜内に存在する場合と同様に安定した状態となり、生体物質を安定化させることができる。
【００２７】
さらに、ホスホリルコリン類似基は、リン酸基とコリン類似基の二つの荷電性基を有している。このリン酸基のマイナス電荷とコリン類似基のプラス電荷は分子内で打ち消しあうため、ホスホリルコリン類似基は電気的に中性な官能基として挙動する。したがって、ホスホリルコリン類似基は、分離される生体物質中の荷電性側鎖と静電的相互作用を起こしにくく、生体物質の構造変化を防止することができると考えられる。
【００２８】
さらにまた、Ａ成分は生体に対する毒性が低いため、取扱いが容易である。これは、重合体の有するホスホリルコリン類似基が生体膜の成分であるリン脂質極性基と類似した構造をしており、生体が異物として認識しにくいためであると推定される。
【００２９】
芳香族ボロン酸基は、ジオール構造に含まれる２つの水酸基と特異的に共有結合する官能基である。Ａ成分の芳香族ボロン酸基は、後述するＢ成分や添加剤の分子中に含まれる２つの水酸基と共有結合する。
【００３０】
次に、Ａ成分の製造方法について説明する。
Ａ成分は、分子内にホスホリルコリン類似基を含む単量体（ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１））と、分子内に芳香族ボロン酸基を有する単量体（芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２））を共重合させることで製造することができる。
【００３１】
ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）としては、ホスホリルコリン類似基を側鎖に有し、かつ分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体から選択することができる。
【００３２】
具体的には、下記一般式（８）で示される化合物が好適に使用される。
【化１７】
2008185530.tif 000011
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１０の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６は水素またはメチル基である。）
【００３３】
このような化合物としては、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２´−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−２´−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−２´−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−２´−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−２´−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−２´−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシブチル−２´−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−２´−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−２´−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−３´−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−３´−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−３´−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−３´−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−３´−（トリメチルアンモニオ）プロピルホスフェート、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル−４´−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチル−４´−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチル−４´−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシル−４´−（トリメチルアンモニオ）ブチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２´−（トリエチルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２´−（トリプロピルアンモニオ）エチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２´−（トリブチルアンモニオ）エチルホスフェートなどが挙げられる。ここで、「（メタ）アクリロイル」とは、メタクリルおよび／またはアクリルを意味する、以下同じ意味で使用する。なお、上記化合物は、使用に際して単独又は混合物として用いることができる。
このうち、入手が特に容易などの理由から、２−（メタクリロイルオキシ）エチル−２´−トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート（別名、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン）が好適である。
【００３４】
芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２）としては、フェニルボロン酸基を側鎖として備え、かつ、分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体から選択することができる。
【００３５】
具体的には、下記一般式（９）で示される化合物が好適に使用される。
【化１８】
2008185530.tif 000012
（式中、Ｒ７は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示す。）
【００３６】
このような化合物としては、例えば、ｐ−ビニルフェニルボロン酸、ｍ−ビニルフェニルボロン酸、ｐ−（メタ）アクリロイルオキシフェニルボロン酸、ｍ−（メタ）アクリロイルオキシフェニルボロン酸、ｐ−（メタ）アクリルアミドフェニルボロン酸、ｍ−（メタ）アクリルアミドフェニルボロン酸、ｐ−ビニルオキシフェニルボロン酸、ｍ−ビニルオキシフェニルボロン酸、ビニルウレタンフェニルボロン酸などが挙げられる。なお、上記化合物は、使用に際して単独又は混合物として用いることができる。
このうち、入手が特に容易などの理由から、ｐ−ビニルフェニルボロン酸又はｍ−ビニルフェニルボロン酸が好適である。
【００３７】
Ａ成分は、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）と芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２）を重合させることで製造される。得られるＡ成分は、下記一般式（４）
【化１９】
2008185530.tif 000013
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ７はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｘは置換基を有していてもよいフェニル基又は−Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−若しくは−Ｓ−で表される基を示し、ｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される重合体である。
【００３８】
上記一般式（４）の重合体は、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）と芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２）の２種類の単量体のみを共重合させた二元共重合体であるが、本発明のＡ成分としては二元共重合体のみに限定されない。疎水性や荷電性、基材等への吸着性や化学結合性を重合体に付与する目的で、第３の単量体やそれ以上を共重合させて三元以上の共重合体としてもよい。
【００３９】
第３の単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ナトリウム、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の親水性単量体、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、酢酸ビニル等の疎水性単量体、（３−メタクリロイルオキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−メタクリロイルオキシプロピル）トリエトキシシラン、（３−メタクリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、トリメトキシビニルシラン等のアルキルオキシシランを有する単量体、シロキサン基を有する単量体、グリシジルメタクリレート等のグリシジル基を有する単量体、アリルアミン、アミノエチル（メタ）アクリレート、２−メチルアリルアミン等のアミノ基を有する単量体、カルボキシル、水酸基、アルデヒド、チオール、ハロゲン、メトキシ、エポキシ、スクシンイミド、マレイン酸イミド等の基を有する単量体などを挙げることができる。
例えば、第３の単量体としてブチル（メタ）アクリレートなどの側鎖に疎水性基を有する化合物を共重合させることで、ゲルが内包する水の量を低下させ、強度を向上させることができる。
【００４０】
重合反応の際に、これら単量体成分が溶液中で均一となっていることが好ましく、固形状の単量体を使用する際には、これらを均一に溶解する溶媒を添加することが好ましい。
さらに、生成する重合体も溶解させることのできる溶媒を使用することが、構造の安定した重合体を得る上で好ましい。また、溶媒は単一である必要はなく、二種類以上の混合溶媒でもよい。
【００４１】
Ａ成分の重合様式としては、ランダム共重合，ブロック共重合，グラフト共重合など、公知の重合様式のいずれであってもよい。各単量体の重合は、溶液重合，乳化重合，懸濁重合等の公知の方法を用いて行われる。この際、必要に応じて重合系を、窒素，アルゴン等の不活性ガスで置換して、あるいは不活性ガスの雰囲気下において重合を行うとよい。
【００４２】
重合に際しては、公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、反応温度３０〜９０℃の範囲で分解し、ラジカルを発生するものであれば制限なく使用することができる。
ラジカル重合開始剤の具体例としては、例えば、２，２−アゾビス（２−アミジノプロピル）二塩酸塩、４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２−アゾビス（２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン）二塩酸塩、２，２−アゾビスイソブチルアミド二水和物、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイル、こはく酸パーオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ｔ−ブチルペルオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブチロニトリル、２，２ −アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート等が挙げられる。
特に、安全性、安定性の観点から、４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸）又は２，２−アゾビスイソブチロニトリル等の脂肪族アゾ化合物、過酸化ベンゾイルやこはく酸パーオキシド等の過酸化物が好適である。
【００４３】
これらのラジカル重合開始剤は単独で用いても混合物で用いてもよい。また、重合開始剤には各種レドックス系の促進剤を用いても良い。重合開始剤の使用量は、単量体組成物１００重量部に対して０．０５〜３．０重量部が好ましい。反応温度は通常３０〜９０℃の範囲であり、特に好ましくは４０〜８０℃である。
ラジカル重合開始剤の種類や濃度、反応時間や反応温度などを適便選択することにより、所望の数平均分子量を有する重合体を得ることができる。さらに、光照射でラジカルを発生する重合開始剤、原子移動リビングラジカル重合反応、可逆的付加開裂連鎖移動重合法などを利用し、分子構造と分子量の制御を行うことも妨げない。
重合体の精製は、再沈殿法，透析法，精密濾過法，限外濾過法など一般的な精製方法により行うことができる。
【００４４】
ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）と芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２）の組成比は、分離する生体物質の安定性やゲルの強度などを考慮して任意の比率とすることができる。
具体的には、重合体中でのホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）の含有割合は、モル分率（すなわち、ｍ／ｍ＋ｎ）で０．２０〜０．９５の範囲であればよい。逆に、芳香族ボロン酸基含有共重合体（ａ２）の含有割合は、モル分率（すなわち、ｎ／ｍ＋ｎ）で０．０５〜０．８０の範囲であればよい。ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）のモル分率が小さすぎると、水系溶媒への溶解度が小さくなり好ましくない。一方、芳香族ボロン酸基のモル分率が小さすぎるとゲル化しなかったりゲルの強度が著しく低かったりするため好ましくない。
【００４５】
Ａ成分を構成する構成単位の構成割合は、重合反応開始前の各単量体の混合比にほぼ等しくなるため、混合比を調整することで所望の組成比とすることが可能である。例えば、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）と芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２）のモル分率（すなわち、ｍ／ｍ＋ｎ）構成比率が４：６の共重合体を製造する場合、重合開始前の溶液中のホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）とアルキル基含有単量体（ａ２）の混合比をモル比で４：６にすればよい。
【００４６】
また、Ａ成分の分子量は、特には限定されないが、数平均分子量で通常１，０００〜５，０００，０００の範囲内にあればよく、好ましくは１０，０００〜１，０００，０００の範囲である。分子量が小さすぎるとゲル化しなかったりゲルの強度が低かったりするため好ましくなく、大きすぎるとＡ成分が溶媒中で溶解しにくくなるため好ましくない。ＰＣポリマーの分子量は、重合開始剤の濃度などの重合条件によって調整することができる。
なお、この場合の数平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）により標準ポリエチレングリコールを用いて換算した数平均分子量を意味する。本明細書中の他の記載においても同様の意味である。
【００４７】
精製した重合体は、乾燥して粉末状で保存するか、または水、各種緩衝液、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ニトロメタンなどの溶媒中で保存することができる。溶媒としては、水溶液や有機溶媒、又は有機溶媒と水溶媒を混合した混合溶媒などを用いることができる。有機溶媒としては、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルスルオキシド、アセトニトリル、ジオキサン、アセトン、塩化メチレン、クロロホルム、メチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、トルエン、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、ｎ−ヘキサン、イソプロピルエーテル、四塩化炭素、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどが挙げられる。
【００４８】
（Ｂ成分）
次に、Ｂ成分について説明する。
Ｂ成分は、分子内に下記一般式（３）
【化２０】
2008185530.tif 000014
（式中、Ｒ８は水素又は置換基を有していてもよい炭化水素基若しくは芳香族炭化水素基を示し、ｐは０又は１であり、２つの水酸基がシス位又はトランス位のいずれであってもよい。）で示されるジオール構造を有する高分子重合体である。Ｂ成分は、Ａ成分と結合してゲル化する。
なお、ｐが２以上であると、立体構造上の制約から、ジオール構造の２つの水酸基が芳香族ボロン酸基の２つの水酸基と共有結合できなくなる。
このようなジオール構造を有する重合体としては、アミロース、アミロペクチン、キチン糖の多糖類、ポリビニルアルコール、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリ（２，３−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリ（（メタ）アクリル酸配糖体）などのアルコール由来の重合体や、これらの重合体を構成する単量体の２種類以上から構成される共重合体などから選択することができる。
Ｂ成分は、水酸基を有する単量体を単独重合させた重合体でもよく、水酸基を有する単量体を２種類以上重合させた共重合体でもよい。また、Ａ成分と結合してゲル化するものであれば、水酸基を有する単量体と水酸基を有しない単量体との共重合体であってもよい。
【００４９】
Ｂ成分は、Ａ成分と結合してゾル化する必要があるため、ある程度の分子量が必要である。これは、Ｂ成分が分子量の小さい低分子化合物であると、Ａ成分と重合しても不溶化しないためである。Ｂ成分の数平均分子量は、通常４，０００〜１，０００，０００の範囲内にあればよく、特に、三次元架橋体の生成能力と水系溶媒への溶解性の観点から５，０００〜２００，０００の範囲が好適である。
【００５０】
（添加剤）
次に、添加剤について説明する。
添加剤は、分子内に少なくとも２つの水酸基を有し、かつＡ成分の芳香族ボロン酸基に対してＢ成分の２つの水酸基よりも結合力が強く、Ａ成分に対する結合定数がＢ成分よりも大きい化合物である。このような化合物としては、水系溶媒に溶解し、均一な溶液となることが好ましい。
さらに、添加剤は、後述するようにＡ成分とＢ成分が結合してゲル化した状態に添加することでゾル化させる（すなわち、溶媒中に可溶化させる）性質を有する必要がある。このため、添加剤としては、Ｂ成分のような高分子化合物ではなく、より分子量の小さい低分子化合物が好ましい。
【００５１】
添加剤は、Ｂ成分と同様に分子内に下記一般式（３）
【化２１】
2008185530.tif 000015
（式中、Ｒ８は水素又は置換基を有していてもよい炭化水素基若しくは芳香族炭化水素基を示し、ｐは０又は１であり、２つの水酸基がシス位又はトランス位のいずれであってもよい。）で示されるジオール構造を有する低分子化合物である。添加剤、Ａ成分に対する結合定数がＢ成分よりも大きく、Ａ成分と結合してゾル化させる。
【００５２】
上記ジオール構造のうち、ｐ＝１の１，３−ジオール構造よりもｐ＝０の１，２−ジオール構造のほうがＡ成分の芳香族ボロン酸基との結合力が大きいため好ましい。また、２つの水酸基がトランス位にあるよりもシス位にあるときのほうが芳香族ボロン酸基との結合力が大きく好ましい。
なお、ｐが２以上であると、立体構造上の制約から、ジオール構造の２つの水酸基が芳香族ボロン酸基の２つの水酸基と共有結合できなくなる。
【００５３】
添加剤の具体例として、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、グルコサミン、フルクトサミンなどの単糖類やその誘導体、マルトース、スクロース、ラクトース、トレハロースなどの二糖類やその誘導体、マルトトリオース、ガラクトトリオース、キシロトリオース、ラフィノース、パノース、メレジトース、ゲンチアノースなどの三糖類やその誘導体、グリセリン、合成ジオール、トリオールなどの低分子多価アルコールなどが挙げられる。このうち、芳香族ボロン酸基との結合力が強く、Ａ成分に対する結合定数が大きい単糖類が好ましい。特に、上述したように１，２−ジオール構造を有し、かつ２つの水酸基がシス位にある化合物が、芳香族ボロン酸基との結合性が高いため好ましい。このような条件を満たし、入手も容易で、かつ生体成分であるため毒性の少ないグルコースが最適である。
なお、四糖類以上のオリゴ糖や多糖類では、Ａ成分と結合してもゾル化しにくいため、添加剤としては不向きである。この点から、添加剤の数平均分子量は、通常５２０以下であることが好ましい。
【００５４】
（Ａ成分とＢ成分のゲル化）
Ａ成分とＢ成分を混合することで、三次元架橋構造を有する分離回収用ゲル組成物が生成する。これは、下記一般式（１０）に示すように、Ａ成分中の芳香族ボロン酸基の水酸基とＢ成分中の２つの水酸基（ジオール）が可逆的共有結合により結合するためと考えられる。
【化２２】
2008185530.tif 000016
【００５５】
Ａ成分を溶解した水溶液とＢ成分を溶解した水溶液を混合することで、特別な添加剤を加えなくてもゲル化して分離回収用ゲル組成物が生成する。なお、粉末状のＡ成分とＢ成分を用意し、溶媒中に各粉末を添加して混合することでゲル化させてゲル化させてもよい。
【００５６】
溶媒としては、水や各種緩衝液を用いることができる。緩衝液の具体例としては、リン酸バッファー、酢酸バッファー、クエン酸バッファー、Ｔｒｉｓ−塩酸バッファー、Ｔｒｉｓ−酢酸バッファー、Ｈｅｐｅｓバッファー、ＭＯＰＳバッファーなどが挙げられる。
Ａ成分の濃度は、通常２．５ｗｔ％以上、ゲル化の観点から好ましくは５．０ｗｔ％以上である。Ｂ成分の濃度は、通常０．６２５ｗｔ％以上、ゲル化の観点から好ましくは２．５ｗｔ％が好適である。
【００５７】
Ａ成分とＢ成分の混合比は、通常１：４〜１６：１程度で、ゲルの強度の観点から１：１〜８：１程度が好ましい。
反応温度は、通常１０〜５０℃であり、特に２０〜３５℃程度が好ましい。
ゲル化後は、上記溶媒に保存することができる。長期保存の観点から、保存温度は低温、例えば４℃程度が好ましい。
【００５８】
ゲル中には、Ａ成分とＢ成分のゲル化を阻害しない範囲内で、還元剤、変性剤、キレート剤などの任意の成分を混合することができる。
還元剤としてはジチオトレイトール（ＤＴＴ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）、Ｎ，Ｎ´−ジメチルエチレンジアミン、３−ジメチルアミノ−ｎ−プロピルアミン、Ｎ，Ｎ´−ジメチルピペラジンなどが挙げられる。
変性剤としてはドデシル硫酸ナトリウムなどの陰イオン界面活性剤や尿素などの低分子変性剤が挙げられる。
キレート剤としては、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、クエン酸などが挙げられる。
その他、目的とする生体物質の特定に応じて、補酵素、ビタミンなどを添加してもよい。
【００５９】
分離回収用ゲル組成物は、電気泳動やクロマトグラフィーにおいてタンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなどの生体物質の分離用に用いることができる。
分離回収用ゲル組成物の形状は、平板状や円筒状などが挙げられる。分離回収用ゲル組成物は、Ａ成分とＢ成分を混合した直後のゾル状態の混合液を板状のガラス板や円筒状のカラムに流し込んでゲル化させることで、所定の形状にすることができる。
【００６０】
作成した分離用ゲルは、三次元網目構造をしているため、分子量の大きさで分子を分離する電気泳動や分子ふるいクロマトグラフィーに用いることができる。
電気泳動の種類としては、分子量の大きさに応じて生体物質を分離する通常の電気泳動のほか、ｐＨ勾配を設けて等電点の違いにより生体物質を分離する等電点電気泳動や、分子量による分離と等電点による分離を組み合わせた二次元電気泳動などが挙げられる。
【００６１】
また、様々な特性の側鎖を有する第３の単量体を共重合させて、イオン交換能や特定の分子への特異的結合能を持たせることで、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーなど他のクロマトグラフィーに用いることもできる。
例えば、側鎖に荷電性官能基を有する化合物を第３の単量体として用いることで、イオン交換クロマトグラフィー用のゲルとすることができる。また、疎水性側鎖を有する化合物を第３の単量体として用いることで、疎水性相互作用によるアフィニティークロマトグラフィー用のゲルとすることができる。
【００６２】
分離後のゲルに対して各種染色を行うことで、目的とする生体物質の位置を確認することができる。タンパク質の場合、クーマシーブリリアントブルー（ＣＢＢ）、塩化銀、塩化亜鉛、塩化銅、酢酸ナトリウムなどを用いて染色することができる。また、ＤＮＡやＲＮＡの場合、臭化エチジウム、塩化銀などにより染色することができる。なお、試料分離前のゲルにこれらの染料を予め加えておいてもよい。
【００６３】
染色後の分離ゲルのうち目的とする生体物質の含まれるバンドを含むゲル断片を剃刀などで切り出し、以下に述べる添加剤を加えて分離ゲルをゾル化させることで、目的とする生体物質を溶出させることができる。
【００６４】
（Ａ成分とＢ成分のゾル化）
ゲル化している分離回収用ゲル組成物に添加剤を加えると、Ａ成分の芳香族ボロン酸基とＢ成分のジオールが解離してゾル化する。これは、Ｂ成分のジオールよりも添加剤のジオールのほうが、Ａ成分の芳香族ボロン酸基に対する結合力が強いため、下記一般式（１１）で示されるように、添加剤を加えることで可逆的共有結合によりゲル化していたＡ成分とＢ成分の結合が切断され、Ａ成分と添加剤とが強固に結合するためと考えられる。
【化２３】
2008185530.tif 000017
【００６５】
添加剤としてグルコースを用いる場合、濃度１％の条件下、室温で１晩攪拌することで、ゲルをほぼ完全に溶解させることができる。
ゾル化に要する時間や温度などは、ゲルの強度、溶出させる目的生体物質の特性などを勘案し、適宜設定することができる。
【００６６】
溶出後の溶液中には、ホスホリルコリン類似基を含むＡ成分が含まれている。ホスホリルコリン類似基は、上述したように生体物質に対する安定性に優れているため、ゾル化後の溶液のままで目的とする生体物質を安定的に保存することができる。これにより、目的生体物質の溶出後に保存安定化のためのバッファー交換といった特別な処理を行う必要が無く、Ａ成分が残存した状態でそのまま保存することができる。このため、目的物質の溶出と保存とを一貫して行うことができ、分離・回収処理の省力化を図ることができる。
【００６７】
（２）静電結合型ゲル組成物
次に、静電結合型ゲル組成物について説明する。静電結合型ゲル組成物は、Ａ成分とＢ成分とが静電相互作用（すなわち、イオン結合）により複合体を形成することでゲル化した組成物である。添加剤としてＡ成分とＢ成分の静電相互作用を弱める陽イオンを加えることで、Ａ成分とＢ成分の間のイオン結合が切断されゾル化する。
【００６８】
（Ａ成分）
Ａ成分は、一般式（１）で示されるホスホリルコリン類似基と、
下記一般式（５）
【化２４】
2008185530.tif 000018
（式中、Ｒ１０は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示す。）で示される正電荷型官能基と、を含有する重合体である。
正電荷型官能基は、後述するＢ成分の負電荷型官能基と静電的相互作用して静電結合型複合体（ポリイオンコンプレックス）を形成し、ゲル化する。
【００６９】
Ａ成分は、分子内にホスホリルコリン類似基を含む単量体（ホスホリルコリン類似基含有単量体（ｂ１））と、分子内に正電荷型官能基に含む単量体（正電荷型官能基含有単量体（ｂ２））を共重合させることで製造することができる。
ホスホリルコリン類似基は、上述した一般式（１）で示される官能基である。ホスホリルコリン類似基の詳細については上で述べたとおりであるため、ここで詳細な説明は省略する。また、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ｂ１）についても、上述したとおりであるため、ここでの説明は省略する。
【００７０】
正電荷型官能基含有単量体（ｂ２）は、一般式（５）で示される正電荷型官能基を側鎖に有し、かつ分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体から選択することができる。
このような化合物としては、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエチルアンモニウム塩、４−（メタ）アクリロイルオキシブチルトリエチルアンモニウム塩、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチルトリエチルアンモニウム塩、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシルトリエチルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリエチルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリプロピルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリブチルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシブチルトリメチルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシペンチルトリメチルアンモニウム塩、２−（メタ）アクリロイルオキシヘキシルトリメチルアンモニウム塩、２−（ビニルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（アリルオイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（ｐ−ビニルベンジルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（スチリルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（ビニルオキシカルボニル）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（アリルオキシカルボニル）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（アクリロイルアミノ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（ビニルカルボニルアミノ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（アリルオキシカルボニルアミノ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（ブテロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム塩、２−（クロトノイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウム塩等が好ましく挙げられる。より好ましくは、入手が容易であるなどの理由から、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩が挙げられる。
この場合、アンモニウムイオンの対となるイオンは１価の陰イオンであることが好ましく、具体的には、Ｃｌ−，Ｉ−，Ｂｒ−，ＣＨ３ＣＯＯ−等が好適である。
【００７１】
Ａ成分の具体例として、下記一般式（１２）
【化２５】
2008185530.tif 000019
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ１６はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ１０は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、ｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される共重合体が挙げられる。
【００７２】
（Ｂ成分）
Ｂ成分は、分子内に下記一般式（６）
【化２６】
2008185530.tif 000020
（式中、Ｒ１４は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）で示される負電荷型官能基を含有する高分子化合物である。
【００７３】
Ｂ成分は、分子内にホスホリルコリン類似基を含む単量体（ホスホリルコリン類似基含有単量体（ｃ１））と、分子内に負電荷型官能基に含む単量体（負電荷型官能基含有単量体（ｃ２））を共重合させることで製造することができる。
【００７４】
負電荷型官能基含有単量体（ｃ２）は、一般式（６）で示される負電荷型官能基を側鎖に有し、かつ分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体から選択することができる。
このような化合物としては、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホン酸塩、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルスルホン酸塩、４−（メタ）アクリロイルオキシブチルスルホン酸塩、５−（メタ）アクリロイルオキシペンチルスルホン酸塩、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシブチルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシペンチルスルホン酸塩、２−（メタ）アクリロイルオキシヘキシルスルホン酸塩、２−（ビニルオキシ）エチルスルホン酸塩、２−（アリルオイルオキシ）エチルスルホン酸塩、２−（ｐ−ビニルベンジルオキシ）エチルスルホン酸塩、２−（スチリルオキシ）エチルスルホン酸塩、２−（ビニルオキシカルボニル）エチルスルホン酸塩、２−（アリルオキシカルボニル）エチルスルホン酸塩、２−（アクリロイルアミノ）エチルスルホン酸塩、２−（ビニルカルボニルアミノ）エチルスルホン酸塩、２−（アリルオキシカルボニルアミノ）エチルスルホン酸塩、２−（ブテロイルオキシ）エチルスルホン酸塩、２−（クロトノイルオキシ）エチルスルホン酸塩等が好ましく挙げられる。より好ましくは、入手が容易などの理由から、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホン酸塩が挙げられる。
この場合、スルホン酸の対となるイオンは１価の陽イオンであることが好ましく、具体的には、Ｎａ＋，Ｋ＋，ＮＨ４＋等が好適である。
【００７５】
Ｂ成分の具体例として、下記一般式（１３）
【化２７】
2008185530.tif 000021
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ１６はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ１４は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基であり、ｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される共重合体が挙げられる。
【００７６】
（添加剤）
静電結合型ゲル組成物の添加剤は、Ａ成分の正電荷型官能基とＢ成分の負電荷型官能基との静電的相互作用を解離させる低分子化合物が挙げられる。具体的には、水溶液中で１価又は２価の陽イオンに電離する無機塩である。
添加剤の具体例としては、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムなどが挙げられる。
添加剤の濃度としては、Ａ成分とＢ成分を解離させるのに十分な電解質濃度となればよく、例えば５Ｍ程度が挙げられる。
なお、鉄などの３価の陽イオンは、添加してもゾル化しないため好ましくない。
【００７７】
（Ａ成分とＢ成分のゲル化）
Ａ成分とＢ成分を混合することで、三次元架橋構造を有する分離回収用ゲル組成物が生成する。Ａ成分の正電荷型官能基とＢ成分の負電荷型官能基が静電的相互作用をするためである。
（Ａ成分とＢ成分のゾル化）
ゲル化している分離回収用ゲル組成物に添加剤を加えると、Ａ成分とＢ成分が解離してゾル化する。これは、添加剤である無機塩を加えることで電解質強度が上昇し、Ａ成分の正電荷型官能基とＢ成分の負電荷型官能基の相互作用が弱くなって両成分が解離するためである。
【００７８】
（３）水素結合型ゲル組成物
次に、水素結合型ゲル組成物について説明する。水素結合型ゲル組成物は、Ａ成分とＢ成分が水素結合により複合体を形成することでゲル化した組成物である。添加剤としてＡ成分に対する結合定数がＢ成分よりも大きく、Ａ成分とＢ成分との間の水素結合を切断する添加剤を加えることで、Ａ成分とＢ成分の間の水素結合が切断されゾル化する。
【００７９】
前記Ａ成分は、前記ホスホリルコリン類似基と、カルボキシル基を含有する重合体である。
Ａ成分は、分子内にホスホリルコリン類似基を含む単量体（ホスホリルコリン類似基含有単量体（ｄ１））と、カルボキシル基を含む単量体（カルボキシル基含有単量体（ｄ２））を共重合させることで製造することができる。
カルボキシル基含有単量体（ｂ２）は、カルボキシル基を側鎖に有し、かつ分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体から選択することができる。このような化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸が挙げられる。
【００８０】
Ａ成分の具体例として、下記一般式（１４）
【化２８】
2008185530.tif 000022
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ１６はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示しｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される共重合体が挙げられる。
【００８１】
Ｂ成分は、分子内に下記一般式（７）
【化２９】
2008185530.tif 000023
（式中、Ｒ１５は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基である。）で示されるアルキル基を含有する重合体である。
【００８２】
Ｂ成分は、分子内にホスホリルコリン類似基を含む単量体（ホスホリルコリン類似基含有単量体（ｅ１））と、アルキル基を含む単量体（アルキル基含有単量体（ｅ２））を共重合させることで製造することができる。
アルキル基含有単量体（ｅ２）は、一般式（７）で示されるアルキル基を側鎖に有し、かつ分子内に重合性の（メタ）アクリロイル基を有する単量体から選択することができる。
このような化合物としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００８３】
Ｂ成分の具体例として、下記一般式（１５）
【化３０】
2008185530.tif 000024
（式中、Ｒ1は炭素数２〜１２の２価の炭化水素基を示し、Ｒ2は炭素数２〜４の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数１〜６の炭化水素基を示し、Ｒ６及びＲ１６はそれぞれ独立して水素原子、メチル基又はエチル基を示しｍは０．２０から０．９５、ｎは０．０５から０．８０の範囲であり、かつこれらの和が１．００となる。）で示される共重合体が挙げられる。
【００８４】
（添加剤）
水素結合型ゲル組成物の添加剤は、Ａ成分のカルボキシル基とＢ成分のアルキル基との水素結合を切断する低分子化合物が挙げられる。具体的には、酸、塩基、水素結合切断剤から選択される低分子化合物である。
酸としては塩酸、酢酸、硫酸などが、塩基としては水酸化アンモニウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。
水素結合切断剤としては、活性プロトン含有基やアミド基を有する低分子化合物が挙げられる。具体例としては、尿素、ホルムアミド、アセトアミドなどが挙げられる。
【００８５】
（Ａ成分とＢ成分のゲル化）
Ａ成分とＢ成分を混合することで、三次元架橋構造を有する分離回収用ゲル組成物が生成する。Ｂ成分のアルキル基により水中で形成される疎水性領域に、Ａ成分のカルボキシル基が入り込み、カルボキシル基間に新たに水素結合が生じるためである。
ｐＨが３より小さい場合は、カルボキシル基の解離が抑制され、水中ですでに水素結合を形成しているため、Ｂ成分とのネットワークが形成されにくく、ゲルが生成しにくい。
一方、ｐＨが８より大きい場合は、カルボキシル基の解離が促進され、水素結合ができにくい。このため、ゲル化は、通常ｐＨ３〜８の範囲内で行われる。
【００８６】
（Ａ成分とＢ成分のゾル化）
ゲル化している分離回収用ゲル組成物に添加剤として酸や塩基を加えてｐＨをそれぞれ３以下又は７以上にすると、Ａ成分とＢ成分が解離してゾル化する。これは、添加剤を加えることでＡ成分とＢ成分の水素結合が切断され、両成分が解離するためである。
また、添加剤として活性プロトン含有基又はアミド基を含有する低分子化合物を加えても、水素結合が切断されるためゾル化する。
【実施例】
【００８７】
以下に、実施例を用いて本発明の内容をより具体的に説明する。
本実施例では、Ａ成分として可逆的共有結合型ゲル組成物を用いた。Ａ成分を構成する単量体のうち、ホスホリルコリン類似基含有単量体（ａ１）として２−（メタクリロイルオキシ）エチル−２−トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート（以下、ＭＰＣと略記する）、芳香族ボロン酸基含有単量体（ａ２）としてｐ−ビニルフェニルボロン酸（以下、ｐ−ＶＰＢと略記する）、更に第３の単量体としてブチル（メタ）アクリレート（以下、ＢＭＡと略記する）からなる三元共重合体（以下、ＰＭＢＶと略記する）を使用した。共重合体中のＭＰＣとｐ−ＶＰＢとＢＭＡのモル比はＭＰＣ：ｐ−ＶＰＢ：ＢＭＡ＝６：１：３である。また、Ｂ成分として、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記する）を用いた。
【００８８】
（Ａ成分の合成）
フラスコにＭＰＣを５３ｇ秤量し、エタノール３００ｇを仕込み、かき混ぜながら容器内をアルゴンで置換した。次いで、ｐ−ＶＰＢを４．４ｇ、ＢＭＡを１３ｇ、２，２´−アゾビスイソブチロニトリルを０．４９ｇ添加し、全体が均一となるようにかき混ぜた。密栓をした後、６０℃に加温し、４８時間かき混ぜた。得られた溶液を取り出し、ジエチルエーテル／クロロホルム（組成比：８／２）混合溶液６０００ｍｌ中に滴下して固形のポリマー（ＰＭＢＶ）を得た。収量は５０ｇ、収率は７１％であった。これを減圧乾燥し、粉末状のポリマーを得た。
ＩＲ分析条件に従ってＰＭＢＶを分析した結果、フェニル基に由来する赤外吸収が３６００ｃｍ−１に、エステル結合に由来する赤外吸収が１７３０ｃｍ−１に確認できた。ＮＭＲの測定結果よりＰＭＢＶ中の各モノマーユニットの組成はＭＰＣ／ｐ−ＶＰＢ／ＢＭＡ＝５８／１１／３１（モル％）であった。数平均分子量は３９，０００であった。
【００８９】
（ゲル化）
上で得られたＰＭＢＶを水に溶解し、所定濃度のポリマー水溶液を調製した。一方、ＰＶＡを温水で溶解し、水溶液を調製した後、所定の濃度となるよう水で希釈した。これらを室温で混合することにより、三次元架橋構造を有するゲルを形成させた。
ＰＭＢＶ溶液とＰＶＡ溶液を種々の濃度で混合し、ゲル形成能を調べた。その結果を表１に示す。この表で、横軸が混合前のＰＭＢＶ溶液の濃度（ｗｔ％）、縦軸が混合前のＰＢＡ溶液の濃度（ｗｔ％）を示している。混合比は、ＰＭＢＶ溶液：ＰＶＡ溶液＝１：１である。ゲル形成能の評価は、目視により行った。
【表１】
2008185530.tif 000025
○：溶液全体が流動性を失い、完全にゲル化する。
△：一部分の溶液が残存し、ゲルが部分的に生成する。
×：溶液状態を維持し、ゲルの生成が認められない。
【００９０】
この表から、ＰＭＢＡの濃度が２．５％よりも低いと完全にゲル化することはなく、２．５％であってもＰＶＡの濃度が５ｗｔ％と高濃度でなければ完全なゲル化は起こらなかった。一方、ＰＭＢＡの濃度が５．０％のときは、ＰＶＡの濃度が０．６２５％と低くても完全にゲル化した。
このように、ＰＭＢＡとＰＶＡの濃度と混合比を調整することで、ゲルの強度を調整することができることがわかった。