(57)【要約】【課題】生物学的技術分野または医用材料として有用な多機能性架橋ポリマーの提供。【解決手段】少くともポリエチレングリコールセグメントを有するマクロモノマーと側鎖に第三級アミン基を有するコモノマーと架橋剤との共重合により得ることのできる架橋ポリマー。該架橋ポリマーは高分子ミクロスフェアとして提供でき、さらに該ミクロスフェアのコア部に金属または半導体のナノ粒子を内包した複合体としても提供できる。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）　式Ｉ：
【化１】
2004067703.tif 000011
［式中、Ｘは水素原子、−ＣＯＯＺ基（ここで、Ｚは水素原子または有機基を表す）−ＣＨＲ１Ｒ２（ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｃ１−６アルキルオキシ基、フェニルオキシ基もしくはフェニル−Ｃ１−３アルキルオキシ基を表すか、またはＲ１およびＲ２は一緒になって−ＯＣＨＲ′−ＣＨ２Ｏ−であって、Ｒ′が水素原子もしくはＣ１−６アルキル基である基を表す）または−ＣＨ＝Ｏを表し、
Ｒａは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、
Ｌ１はメチレン基またはカルボニル基を表し、
Ｌ２はカルボニル基、Ｃ１−３アルキレン基またはＣ１−３アルキルフェニレン基を表し、
ｎは２〜１０，０００の整数であり、そして
ｐは１〜５の整数である］で表されるポリ（エチレングリコール）マクロモノマーと、
（ｂ）　式ＩＩ：
【化２】
2004067703.tif 000012
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立してＣ１−６アルキル基を表し、Ｒｂは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、Ｙは−Ｏ−または−ＮＨ−を表し、そしてｑは２〜６の整数である）で表されるコモノマーと、
（ｃ）　２個または３個以上の重合性不飽和基を有する架橋剤と、
（ｄ）　場合によって存在してもよい（ａ）および（ｂ）以外の重合性不飽和基を有する希釈モノマー、
との共重合によって得られる架橋ポリマー。
【請求項２】
（ａ）のポリ（エチレングリコール）マクロモノマーと（ｂ）のコモノマーと（ｃ）の架橋剤が、重量基準で、それぞれ、１０〜７０重量％と３０〜９０重量％と０．１〜２０重量％であるが、但し、（ａ）と（ｂ）と（ｃ）との、存在する場合にはさらに（ｄ）との、合計が１００重量％になるように各成分が選択される、請求項１記載の架橋ポリマー。
【請求項３】
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のみから得られる請求項１または２記載の架橋ポリマー。
【請求項４】
（ｃ）の架橋剤が式ＩＩＩ：
【化３】
2004067703.tif 000013
［式中、Ｒｃは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、Ｙ′は原子価結合、カルボニル基または−ＮＨ−を表し、Ａはフェニレン基、−（ＣＨ２）ｒ−（ここで、ｒは１〜４の整数である）または−（ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｓ−（ここで、ｓは１〜４の整数である）を表す］で表される請求項１〜３のいずれか１項に記載の架橋ポリマー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の架橋ポリマーから構成される微粒子であって、（ｂ）のモノマー由来の第三級アミン部が主としてコアに存在し、そして（ａ）のマクロモノマー由来のポリエチレンセグメントが主としてシエル（またはコアを取り囲む領域）に存在する微粒子。
【請求項６】
さらに、コア部に粒径が１ｎｍ〜４０ｎｍの金または半導体超微粒子を内包した請求項５記載の微粒子。
【請求項７】
金または半導体超微粒子を内包した微粒子の粒径が３０ｎｍ〜１μｍである請求項６記載の微粒子。
【請求項８】
不活性ガスの雰囲気下で、（ａ）　式Ｉ：
【化４】
2004067703.tif 000014
［式中、Ｘは水素原子、−ＣＯＯＺ基（ここで、Ｚは水素原子または有機基を表す）−ＣＨＲ１Ｒ２（ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｃ１−６アルキルオキシ基、フェニルオキシ基もしくはフェニル−Ｃ１−３アルキルオキシ基を表すか、またはＲ１およびＲ２は一緒になって−ＯＣＨＲ′−ＣＨ２Ｏ−であって、Ｒ′が水素原子もしくはＣ１−６アルキル基である基を表す）または−ＣＨ＝Ｏを表し、
Ｒａは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、
Ｌ１はメチレン基またはカルボニル基を表し、
Ｌ２はカルボニル基、Ｃ１−３アルキレン基またはＣ１−３アルキルフェニレン基を表し、
ｎは２〜１０，０００の整数であり、そして
ｐは１〜５の整数である］で表されるポリ（エチレングリコール）マクロモノマーおよび重合開始剤を含有する水溶液と、
（ｂ）　式ＩＩ：
【化５】
2004067703.tif 000015
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立してＣ１−６アルキル基を表し、Ｒｂは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、Ｙは−Ｏ−または−ＮＨ−を表し、そしてｑは２〜６の整数である）で表されるコモノマーおよび
（ｃ）　２個または３個以上の重合性不飽和基を有する架橋剤とを室温下で混合し、次いでこの混合液を攪拌しながら共重合反応が開始できる温度に加温し、（ｂ）のコモノマーおよび（ｃ）の架橋剤が実質的に検出できなくなるまで反応を継続する工程を含んでなり、かつ、（ａ）のマクロモノマーと（ｂ）のコモノマーと（ｃ）の架橋剤が、重量基準で、それぞれ１０〜７０重量％と３０〜９０重量％と０．１〜２０重量％との範囲内で、合計１００重量％となるように使用されることを特徴とする微粒子を形成している架橋ポリマーの製造方法。
【請求項９】
請求項５記載の微粒子の水溶液を周期律表のＩＩＢ族もしくはＩＩＩＢ族元素の塩化物の水溶液と混合攪拌し、次いで、ＶＩＢ族元素のアルカリ金属塩を前記塩化物の当量以上含有する水溶液を加えて、さらに反応させる工程を含んでなり、かつ、微粒子の窒素含量とＩＩＢ族もしくはＩＩＩＢ族元素のモル比を１：１〜１：１２で用いることを特徴とする、半導体超微粒子を内包した架橋ポリマー微粒子の製造方法。
【請求項１０】
塩化物は塩化カドミウムであり、そして塩が硫化ナトリウムである請求項９記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ（エチレングリコール）マクロモノマー（以下、ＰＥＧマクロモノマーと称する場合もある）に由来する反復単位を有する架橋ポリマー、その特定の形状物、およびそれらの製造方法に関する。特定の形状物は、例えば、バイオアッセイ系における光学的検出手段として好適に使用できる。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは、下記式
【０００３】
【化６】
2004067703.tif 000002
【０００４】
で表されるヘテロテレケリックポリマー、ならびに該ポリマーをマクロモノマーとして用い、スチレンまたは（メタ）アクリル酸またはそのエステルもしくはアミドとのコポリマーを提供した（特開平９−３０２０４８号公報参照）。前記コポリマーは、ＰＥＧ鎖を枝ポリマーとする一種のグラフトポリマーであり、グラフトポリマーそれ自体が奏する機能に加え、片末端のアルデヒド（Ｏ＝ＣＨ−）基と介して、各種の生体分子とのコンジュケートを形成する、生体適合性材料として興味がもたれるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようなグラフトポリマーまたは、例えば該グラフトポリマーの出発原料として都合よく使用できるマクロモノマーまたはその類似体を利用して、さらに新たな機能を有するポリマー材料が提供できれば、当業技術分野の発展に資することができるであろう。したがって、本発明の目的は、前記グラフトポリマーにさらなる特性または機能が付加した新たなポリマー材料を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、以上のような観点から検討してきたところ、前記のようなマクロモノマーを、少なくとも、第三級アミンモノマーおよび架橋剤と共重合させることにより、機能性基としての第三級アミンをコア領域に有し、そしてＰＥＧ由来の可動性の親水性鎖をシエル領域に有する水性媒体中で分散性に優れたゲルが得られることを見出した。こうして得られるゲルは、アミンの窒素原子を介して種々の物質、例えば半導体量子ドットをゲル内に安定に内包しておくことができるだけでなく、ＰＥＧの末端に存在しうる官能基を介して生体分子（例えば、抗体、等）とのコンジュゲートを形成することもできるとの機能を有することが確認された。
【０００７】
前記の半導体量子ドットを内包したゲルは、例えば、Ｈａｎ　ｅｔ．ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏｌ．１９，２００１，６３１−６３５に記載されている、スチレン、ジビニルベンゼンおよびアクリル酸の乳化重合で生成された架橋ビーズに半導体量子ドットを内包したものに比べて、水性媒体分散性、量子ドットの安定な内包性、生体親和性、等に優れている。
【０００８】
したがって、本発明によれば、特有の構造と機能を有しうる架橋ポリマーが提供される。より具体的には本発明によれば、（ａ）　式Ｉ：
【０００９】
【化７】
2004067703.tif 000003
【００１０】
［式中、Ｘは水素原子、−ＣＯＯＺ基（ここで、Ｚは水素原子または有機基を表す）−ＣＨＲ１Ｒ２（ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｃ１−６アルキルオキシ基、フェニルオキシ基もしくはフェニル−Ｃ１−３アルキルオキシ基を表すか、またはＲ１およびＲ２は一緒になって−ＯＣＨＲ′−ＣＨ２Ｏ−であって、Ｒ′が水素原子もしくはＣ１−６アルキル基である基を表す）または−ＣＨ＝Ｏを表し、
Ｒａは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、
Ｌ１はメチレン基またはカルボニル基を表し、
Ｌ２はカルボニル基、Ｃ１−３アルキレン基またはＣ１−３アルキルフェニレン基を表し、
ｎは２〜１０，０００の整数であり、そして
ｐは１〜５の整数である］で表されるポリ（エチレングリコール）マクロモノマーと、
（ｂ）　式ＩＩ：
【００１１】
【化８】
2004067703.tif 000004
【００１２】
（式中、Ｒ３およびＲ４は、独立してＣ１−６アルキル基を表し、Ｒｂは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、Ｙは−Ｏ−または−ＮＨ−を表し、そしてｑは２〜６の整数である）で表されるコモノマーと、
（ｃ）　２個または３個以上の重合性不飽和基を有する架橋剤と、
（ｄ）　場合によって存在してもよい（ａ）および（ｂ）以外の重合性不飽和基を有する希釈モノマー、
との共重合によって得られる架橋ポリマーが提供される。
【００１３】
本発明の好ましい態様では、少なくとも、上記（ａ）のＰＥＧマクロモノマーと（ｂ）のコモノマーと（ｃ）の架橋剤が重量基準で、それぞれ、１０〜７０重量％と３０〜９０重量％と０．１〜２０重量％の範囲内にあるが、但し、（ａ）と（ｂ）と（ｃ）との、存在する場合にはさらに（ｄ）との、合計が１００重量％となるように各成分が選択されるか、あるいは組み合わされる、架橋ポリマーが提供される。
【００１４】
また、別の態様の本発明としては、殊に水中の共重合により得ることのできる、上記架橋ポリマーから構成される微粒子（またはビーズ）であって、（ｂ）のモノマー由来の第三級アミン部が主としてコアに存在し、そして（ａ）のマクロモノマー由来のポリエチレンセグメントが主としてシエル（またはコアを取り囲む領域）に存在する微粒子も提供される。
【００１５】
さらにまた、前記のような微粒子は金または半導体超微粒子を内包した形態のものとしても提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の架橋ポリマーは、三次元ポリマーまたは網目ポリマーとも称され、殆どが、実質的には水を初めとする溶媒に不溶であるが、水中ではＰＥＧマクロモノマーに由来するＰＥＧセグメントの作用により、分子全体が可溶化され、恰も、通常の意味に用いる溶液のごとき外観を呈する。したがって、本明細書で溶液と称するときは、上記のごとく溶質ポリマー全体が可溶化され、恰も溶液のごとき外観を呈する場合を包含する。
【００１７】
前記架橋ポリマーは、それらの水溶液中で微粒子またはビーズ状の形態で可溶化または分散された状態で存在しうる。また、このような微粒子は、遠心分離、濾過、その他の方法により、固体粒子として溶液から分離することもできる。これらのいずれの形態の微粒子も本発明の一態様である。
【００１８】
本明細書で使用するところのアルキル基およびアルキルオキシ基におけるアルキル部分は、直鎖または分枝のアルキルを意味する。したがって、Ｃ１−６のアルキル基およびアルコキシのアルキル部分としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ．−ブチル、ｔｅｒｔ．−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉｓｏ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル等が挙げられる。これらのうち、式ＩにおけるＲ１およびＲ２にいうアルキルオキシのアルキル部分、ならびに式ＩＩにおけるＲｂ、Ｒ３およびＲ４のアルキル基は、特にＣ１−３アルキルが好ましい。
【００１９】
したがって、Ｒ１およびＲ２にいうアルコキシ基として特に好ましいものとしてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基が挙げられる。その他、Ｒ１およびＲ２はフェニルオキシ基またはフェニルＣ１−３アルキルオキシ基、特にベンジルオキシ基もしくはフェネチルオキシ基、を好ましいものとして挙げることができる。これらの基は、同一または異なっていてもよいが、好ましくは同一の基である。また、Ｒ１およびＲ２は、一緒になって、Ｃ１−６アルキルで置換されていてもよい１，２−エチレンジオキシ基（−ＯＣＨ（Ｒ′）−ＣＨ２Ｏ−：ここでＲ′はＣ１−６アルキル基である）であってもよいが、好ましくは、１，２−エチレンジオキシ基、１−メチル−１，２−エチレンジオキシ基、１−エチル−１，２−エチレンジオキシ基である。
【００２０】
このような基からなる−ＣＨＲ１Ｒ２基は、例えば、酸で処理することにより、Ｒ１およびＲ２が一緒になって、オキシ（＝Ｏ）すなわち、Ｘが−ＣＨ＝Ｏを表すアルデヒド基に容易に転化できる。従って、Ｘが水素原子または−ＣＨ＝Ｏ基以外を表す式（Ｉ）のマクロモノマーを用いて架橋ポリマーを製造した後、ポリマーを酸（例えば酢酸）で処理することによっても、ＰＥＧ鎖の分子の片末端にアルデヒド基を有する架橋ポリマーを提供できる。
【００２１】
Ｒｂは、好ましくはメチル基または水素原子であり、また、Ｒ３およびＲ４は、独立して、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基であることが好ましい。
【００２２】
また、Ｌはカルボニル基（＝Ｃ＝Ｏ）、Ｃ１−３アルキレン基またはＣ１−３アルキルフェニレン基
【００２３】
【化９】
2004067703.tif 000005
【００２４】
（ここで、ｔは１〜３の整数である）
であるが、好ましくはカルボニル基、メチレンおよびベンジレン基
【００２５】
【化１０】
2004067703.tif 000006
【００２６】
である。
【００２７】
ｎは２〜１０，０００の整数であることができる。したがって、本発明にいうポリマーの語「ポリマー」は、オリゴマーを包含する概念で使用している。
【００２８】
本発明で用いる上記マクロモノマーは式Ｉの構造を参照し、多様な方法で製造できる。市販のＰＥＧを、例えば、（メタ）アクリル酸クロライド、ビニルベンジルクロリド、アリルクロリドを用いる脱ハロゲン化水素反応により、部分的に末端を修飾することにより製造できるが、例えば、前記特開平９−３０２０４８号公報に記載されているように、いわゆるリビング重合によって製造すると、ポリオキシエチレンセグメントは、重合開始剤に対してエチレンオキシドの使用量を調整することによって一峰性の分子量をもつセグメントとすることが可能である。したがってｎは、２〜１０，０００の範囲内で、極めて分布の狭い数（単分散）とすることができ、好ましくは１０〜２００のいずれかの整数であることができる。
【００２９】
ｐは、１〜５の整数である。好ましくは、１〜３の整数を挙げることができる。
【００３０】
式ＩＩのモノマーは、（メタ）アクリル酸のアミノアルキルアミドまたはエステルである。Ｒｂ、Ｒ３およびＲ４について上記したとおりの定義を有するものであるが、特に好ましいものとしては、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレートもしくはメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートもしくはメタクリルアミド、およびＮ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメタクリレートもしくはメタクリルアミド、ならびにこれらの対応するアクリレートもしくはアクリルアミドを挙げることができる。
【００３１】
（ｃ）の架橋剤は２個または３個以上の重合性不飽和基を有する多官能性のモノマーであって、式Ｉおよび式ＩＩのモノマーと共重合でき、本発明の目的を達成できるものであればいかなる架橋剤であってもよい。また、多種多様な市販されている架橋剤がそのまま使用できる。好ましいものとしては、限定されるものでないが、式ＩＩＩ：
【００３２】
【化１１】
2004067703.tif 000007
【００３３】
（式中、Ｒｃは水素原子またはＣ１−６アルキル基を表し、Ｙ′は原子価結合、ＣＯ−または−ＮＨ−を表し、Ａはフェニレン基−（ＣＨ２）ｒ−（ここで、ｒは１〜４の整数である）または−（ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｓ−（ここで、ｓは１〜４の整数である）で表される架橋剤を挙げることができる。より具体的に、特に好ましい架橋剤としては、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、ジビニルベンゼンおよびＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミドである。
【００３４】
本発明の架橋ポリマーはさらに場合により、１種以上の、好ましくは１種の重合性不飽和基を有する希釈モノマー由来の反復単位を含むことができる。限定されるものでないが、希釈モノマーとしては、スチレン、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸アミド、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、イソプレン、ブタジエン等を挙げることができる。
【００３５】
好ましい態様の架橋ポリマーを構成するのに必須の（ａ）のマクロモノマーと（ｂ）コモノマーと（ｃ）架橋剤は、これらの合計重量が１００重量％となるように組み合わされることを前提条件として、重量基準で、それぞれ、好ましくは１０〜７０重量％と３０〜９０重量％と０．１〜２０重量％であり、より好ましくは（ａ）が１０〜５０重量％、（ｂ）が４０〜８０重量％、（ｃ）が０．２〜１０重量％であり、特に好ましくは、（ａ）が１５〜３０重量％、（ｂ）が５０〜６０重量％、（ｃ）が０．５〜１重量％であることができる。
【００３６】
これらのモノマーの共重合反応は、ラジカル重合が起こる条件下、例えば、溶媒として、必要により水混和性の有機溶媒、メタノール、エタノールの存在してもよい水、好ましくは水単独で、開始剤として、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、４，４′−アゾビス−４−シアノバレリアン酸等を用いて、必要により加熱下に行うことができる。反応体の混合溶液は、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン等）により脱気を行った状態で、激しく攪拌しながら反応を行えばよい。反応は、反応混合物のアリコートを、例えばガスクロマトグラフィーで分析し、未反応のモノマーが消失するまで行う。こうして、一般的には、架橋ポリマーが微粒子（またはビーズ）状で得られる。このような微粒子の粒径は、反応において、（ａ）のマクロモノマーと（ｂ）のコモノマーと（ｃ）の架橋剤の使用割合を選ぶことにより、また、（ａ）のマクロモノマーのＰＥＧの分子量を選ぶことにより、粒径を約３０ｎｍ〜約１μｍに調整することができ、必要により、さらに１μｍ以上にも調整することができる。したがって、本発明の微粒子はミクロスフェアと称することもできる。通常、コモノマーの配合比を増加させることにより大きい粒径の微粒子を形成できる。他方、架橋剤の使用割合を変化させることにより、網目の疎密を調整できる。また、希釈剤モノマーとして、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を併用すると微粒子に水溶性を向上させることができ、例えば、スチレンを併用すると微粒子に屈折率の向上特性を付与することができる。
【００３７】
こうして得られる微粒子（またはミクロスフェア）は、再現性よく容易に作製でき、主としてシエル領域を構成するＰＥＧの特性とその末端に存在する官能基を利用することにより、特有の機能材料として有用である。例えば、医用では、ラテックス診断薬や細胞分離材料に使用できる。
【００３８】
さらに本発明の架橋ポリマーの微粒子は、その網目構造、さらには、第三級アミン部分を介して、金、銀、銅等の自由電子金属、あるいは限定されるものでないが下記半導体の超微粒子を内包した複合微粒子として提供することができる。金、銀等の超微粒子が生物学的アッセイ系で標識として利用されていることは周知であり、また、ある種の半導体、限定されるものでないが、例えば、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ等のナノ結晶またはそれらの複合体が有機色素に比べ、より優れた蛍光ラベルであることも知られている（例えば、Ｃｈａｎ　ｅｔ　ａｌ．，　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｖｏｌ．２８１（１９９８）２０１６−２０１８；Ｍａｍｅｄｏｖａ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｎｏ　Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．１（２００１）２８２−２８６；上記　Ｈａｎ　ｅｔ　ａｌ．，参照）。したがって、本発明に従う複合微粒子は、生物学的アッセイ系で有用である。
【００３９】
本明細書で使用するところの「超微粒子（またはナノ粒子）」　は、本発明の高分子ミクロスフェア内に内包される大きさのものをすべて包含するサイズの粒子を意味するが、例えば、半導体超微粒子の場合には、直径が１〜２０ｎｍの範囲内にあることができる。例えば、これらの半導体超微粒子は半導体を構成する成分および／または粒径を選ぶことによって発光波長の異なる高分子ミクロスフェアを提供できる。
【００４０】
かような金属または半導体超微粒子を内包した架橋ポリマーの微粒子またはミクロスフェアは、本発明に従うミクロスフェアと金属または半導体超微粒子のゾルとを水性媒体中で混合撹拌することにより、作製することができる。また、半導体超微粒子を内包させるには、例えば、周期律表のＩＩＢ族またはＩＩＩＢ族の元素の塩化物等の水溶液を上記ミクロスフェアの水溶液と混合撹拌して該元素をミクロスフェアに内包し、次いで例えば、ＶＩＢ族の元素とアルカリ金属との塩の水溶液またはＨ２Ｓと混合撹拌することにより、ミクロスフェア内において、インサイチュー（ｉｎ　ｓｉｔｕ）で半導体を形成することによることもできる。
【００４１】
【実施例】
以下、具体例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
＜実施例において使用する略号の意味＞
略号は、それぞれ以下の意味を表す。
（ａ）成分：マクロモノマー
ｍ−ＰＥＧＭＡ：ポリエチレングリコールマクロモノマー１：α−メトキシ−ω−メタクリロイルポリエチレングリコール
ｃ−ＰＥＧＶＢ：ポリエチレングリコールマクロモノマー２：α−ビニルベンジル−ω−カルボキシルポリエチレングリコール
（ｂ）成分：コモノマー
ＤＥＡＥＭＡ：Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート（モノマー）
（ｃ）成分：架橋剤
ＥＤＭＡ：エチレングリコールジメタクリレート（架橋剤）、
ＫＰＳ：過硫酸カリウム（重合開始剤）、
微粒子（ナノスフェア）：ＰＥＧ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）、
ＣｄＳ内包ナノスフェア：ＰＥＧ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−ＣｄＳ。
＜実施例において使用する分析機器＞
ＧＳＣ（ガスクロマトグラフ）：ＧＣ５８９０　ＳＥＲＩＥＳ　ＩＩ（ヒューレットパッカート）、
ＤＬＳ（動的光散乱粒径解析装置）：ＤＬＳ−７０００（大塚電子社）、
元素分析測定装置：（パーキンエルマー）、
レーザー微粒子蛍光検出装置：ＺＥＥＣＯＭ（マイクロテック・ニチオン）。
実施例１：ｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−４００の合成
反応容器にα−メトキシ−ω−メタクリロイルポリエチレングリコール（ポリエチレングリコールマクロモノマーの数平均分子量５，０００）１２ｇ、ＫＰＳ４４９ｍｇおよび水９００ｍｌを加え、撹拌溶解した。この反応容器をアスピレータにより脱気を行った後にアルゴン置換した。別の容器をアルゴン置換した後、シリンジ操作によりＤＥＡＥＭＡ３０ｇおよびＥＤＭＡ３２７ｍｇを加え、攪拌した。更に、前記のＤＥＡＥＭＡ／ＥＤＭＡ混合溶液をシリンジ操作により、ポリエチレングリコールマクロモノマー／ＫＰＳ水溶液に加え、室温で３０分間撹拌した後、６０℃に昇温し２４時間反応させた。２４時間後、反応混合物のＧＣ測定を行い、未反応のＤＥＡＥＭＡおよびＥＤＭＡが消失していることを確認した。得られた混合物を濾過して不溶物を除いた。その後、可溶成分を遠心分離操作により沈積させ、精製水中に分散させた。このようにしてｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−４００ナノスフェアーの水溶液を得た。
【００４２】
得られたナノスフェアーの粒径および粒度分布を前記のＤＬＳを用いて測定した。また、ナノスフェアー水溶液１ｍｌを凍結乾燥し、水溶液中の重合物含量を算出した。更に、凍結乾燥品の元素分析を行い、乾燥重合物中の窒素含量を算出した。これらの結果を下記の表１に示す。
実施例２：ｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−３００の合成
ｍ−ＰＥＧＭＡ（数平均分子量５，０００）６．２１ｇ、ＤＥＡＥＭＡ１４．７１ｇ、ＥＤＭＡ１５０ｍｇ、水４５０ｍｌ、ＫＰＳ２０４ｍｇを用いた以外は実施例１と同様の操作を行い、ｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−３００ナノスフェアー水溶液を得た。
【００４３】
得られたナノスフェアーについて実施例１と同様の評価を行い、結果を下記の表１に示す。
実施例３：ｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−５０の合成
反応容器にα−ビニルベンジル−ω−カルボキシルポリエチレングリコール（ポリエチレングリコールマクロモノマーの数平均分子量２，０００）０．２５ｇ、ＫＰＳ７．７ｍｇおよび水１５ｍｌを加え、撹拌溶解した。この反応容器をアスピレータにより脱気を行った。別の容器をアルゴン置換した後、シリンジ操作によりＤＥＡＥＭＡ０．５０ｇおよびＥＤＭＡ５．６ｍｇを加え、撹拌した。更に、前記ＤＥＡＥＭＡ／ＥＤＭＡ混合溶液をシリンジ操作によりポリエチレングリコールマクロモノマー／ＫＰＳ水溶液に加え、室温で３０分間撹拌した後、６０℃に昇温し２４時間撹拌させた。２４時間後、反応混合物のＧＣ測定を行い、未反応のＤＥＡＥＭＡおよびＥＤＭＡが消失していることを確認した。得られた重合物を濾過操作により不溶物を除き、ｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−５０ナノスフェアー水溶液を得た。
【００４４】
得られたナノスフェアーについて実施例１と同様の評価を行い、結果を下記の表１に示す。
【００４５】
【表１】
2004067703.tif 000008
【００４６】
実施例４：ｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−４００−ＣｄＳの調製
実施例１において調製したｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−４００を用いて、ナノスフェアー中に含まれる窒素含量とカドミウムイオンのモル比を１：１〜１：１２の範囲で変化させｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−ＣｄＳの調製を行った。この調製条件を下記の表２に示す。
【００４７】
所定濃度に希釈したｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）ナノスフェアー水溶液（４ｍｌ）に１．０×１０−３Ｍ塩化カドミウム水溶液１ｍｌ（１．０×１０−５ｍｏｌ）を加えしばらく撹拌させた。次に、１．０×１０−３Ｍ硫化ナトリウム９水和物水溶性１ｍｌ（１．０×１０−５ｍｏｌ）を、室温に於いてゆっくりと滴下させた。１時間反応させることにより、ＰＥＧ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−４００−ＣｄＳを得た。得られたＰＥＧ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−４００−ＣｄＳの外観の状態を下記の表３に示す。
実施例５：ｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−３００−ＣｄＳの調製
実施例２において調製したｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−３００を用いた以外は、実施例４と同様の操作を行い、ｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−３００−ＣｄＳを得た。この調製条件を下記の表２に示す。得られたＰＥＧ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−３００−ＣｄＳの外観を下記の表３に示す。
実施例６：ｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−５０−ＣｄＳの調製
実施例３において調製したｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−５０を用いた以外は、実施例４と同様の操作を行い、ｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−５０−ＣｄＳを得た。この調製条件を下記の表２に示す。得られたｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−５０−ＣｄＳの外観を下記の表３に示す。
【００４８】
【表２】
2004067703.tif 000009
【００４９】
【表３】
2004067703.tif 000010
【００５０】
実施例７：レーザー微粒子蛍光検出装置による蛍光観察
実施例４〜６において調製されたｍ−ＰＥＧＭＡ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−ＣｄＳ、ｃ−ＰＥＧＶＢ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−ＣｄＳのうち、試行番号（ＲＵＮ）１０（Ｃｄ：Ｎ＝１：１２）、同１１（Ｃｄ：Ｎ＝１：１）、同１２（Ｃｄ：Ｎ＝１：２）、同１３（Ｃｄ：Ｎ＝１：１３）、同１４（Ｃｄ：Ｎ＝１：８）および同１５（Ｃｄ：Ｎ＝１：１２）において、マイクロテック・ニチオン社製レーザー微粒子蛍光検出装置を用いて蛍光観察を行った。水中で安定に可溶化されたＰＥＧ−Ｐ（ＤＥＡＥＭＡ−ＥＤＭＡ）−ＣｄＳは、何れも蛍光性を有することが確認できた（出願人は、これらの結果を示すカラー写真を、本発明審査および効果の確認のために必要があれば制限することなく提出する。）。
実施例８：ｃ−ＰＥＧＶＢ−ＥＡＭＡゲルナノ粒子中における金イオンの自動還元法
（実験条件）
ｃ−ＰＥＧＶＢ（数平均分子量１８００）：ＥＡＭＡ＝１：４（ｗｔ／ｗｔ）の条件で作成したゲル粒子（平均粒径１２０ｎｍ）の水溶液を凍結乾燥し重量濃度を決定したところ、３０．１６ｍｇ／ｍｌであった。このゲル粒子水溶液を１ｍｌ取り分け、超純水で５倍に希釈しｐＨ６に調整した。塩化金酸・４水和物水溶液２．５ｍｇ／ｍｌを１ｍｌ取り分け、ｐＨ６に調整し前述のゲル粒子水溶液を激しく攪拌している中に加え、そのまま１日攪拌を続け金イオンを還元した。得られた赤い溶液を５倍希釈し、ＵＶ−ｖｉｓスペクトル測定を行った。得られたスペクトグラムを図１に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例８で行われたＵＶ−ｖｉｓスペクトグラムである。なお、λｍａｘ＝５２２．５ｎｍである。
【図１】
2004067703.tif 000016