(57)【要約】【課題】標的分子と結合する標的分子認識ポリマーに関して、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を示す標的分子認識ポリマー、及びその製造方法を提供する。【解決手段】標的分子と、これと相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、標的分子が結合した標的分子認識ポリマー（ＭＩＰ）複合体を形成し、ＭＩＰ複合体に含まれる、標的分子と結合していない官能基を不活性化する。これにより、ＭＩＰに弱い相互作用によって結合し得る非標的分子の結合を抑制することができ、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を示すＭＩＰを提供することができる。【選択図】図１
2007277304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が結合した標的分子認識ポリマー複合体を形成する重合工程と、
上記複合体から上記標的分子を除去することによって、当該複合体から標的分子認識ポリマーを精製する精製工程とを含む標的分子認識ポリマーの製造方法であって、
上記複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない上記官能基を不活性化する不活性化工程を含むことを特徴とする標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項２】
標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が結合した標的分子認識ポリマー複合体を形成する重合工程と、
上記複合体から上記標的分子を除去することによって標的分子認識ポリマーを精製する精製工程と、
精製工程によって得られた標的分子認識ポリマーと、所定量の標的分子とを混合することによって標的分子認識ポリマーと標的分子との複合体を形成する複合体形成工程と、
上記複合体形成工程によって得られた複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない官能基を不活性化する不活性化工程とを含むことを特徴とする標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項３】
上記標的分子認識ポリマー複合体に物理的に吸着している上記標的分子、および／または上記標的分子認識ポリマー複合体として形成されなかった上記標的分子及び機能性モノマーを除去する洗浄工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項４】
上記精製工程では、所定の乖離強度で上記標的分子認識ポリマー複合体から上記標的分子を乖離する乖離溶液を用いており、
上記所定の乖離強度よりも弱い乖離強度を有する溶液を用いることによって、上記標的分子認識ポリマー複合体に物理的に吸着している標的分子、および／または上記官能基との相互作用によって当該複合体と結合している標的分子の一部を除去する前処理工程を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項５】
上記不活性化工程では、分子量数千以下の一級アミンを用いることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項６】
上記一級アミンは、エタノールアミンまたはトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンであることを特徴とする請求項５に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項７】
上記不活性化工程では、無水酢酸を用いることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項８】
上記不活性化工程では、水溶性ポリマーを用いることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項９】
上記不活性化工程では、上記水溶性ポリマーとして、ポリビニルアルコールまたはポリエチレングリコールを用いることを特徴とする請求項８に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項１０】
上記標的分子は、分子量１万以上の高分子であることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項１１】
上記標的分子は、生体分子であることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項１２】
上記重合工程では、さらに、架橋剤を混合することを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の標的分子認識ポリマーの製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか１項に記載の製造方法によって製造される標的分子認識ポリマー。
【請求項１４】
標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーが重合されてなる標的分子認識ポリマーであって、
上記官能基のうちの一部が不活性化されていることを特徴とする標的分子認識ポリマー。
【請求項１５】
標的分子を検知するためのセンサであって、請求項１から１２の何れか１項に記載の製造方法によって製造される標的分子認識ポリマー、もしくは請求項１３または１４に記載の標的分子認識ポリマーを備えていることを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的分子認識ポリマー及びその製造方法に関し、詳細には、標的分子と選択的に結合する分子インプリンティング法を用いた標的分子認識ポリマー及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
標的分子と特異的に結合する標的分子認識ポリマーの製造手法として、標的分子認識ポリマーの機能部位のデザインを分子自身に任せる‘分子インプリンティング’という手法が知られている。分子インプリンティングの原理は、極めて単純である。その原理は、標的分子に対し特異的な結合部位をもつ架橋性ポリマーを合成する際、ポリマー合成用のモノマーに標的分子を混入させて重合を行い、重合後のポリマー中から重合前に加えた標的分子を洗いだせば、ポリマー内にはその標的分子に相補的な結合部位が形成されるというものである。標的分子に特徴的な官能基があれば、その官能基と非共有結合により相互作用するモノマー（機能性モノマー）を、ポリマーのマトリックスとなる架橋剤と共に重合するか、あらかじめ標的分子と機能性モノマーとの複合体を作成し、それを架橋剤と共に重合するのが一般的な手法である。重合後、ポリマーが膨潤し、かつ、標的分子が脱離する条件の溶液（精製液）で洗浄すると、ポリマー内の標的分子が消失した部分に、標的分子の鋳型のような状態で標的分子と相互作用可能な官能基が残り、標的分子と特異的に結合するポリマーが得られる。すなわち、架橋剤由来のポリマーのマトリックス中に機能性モノマー由来の官能基が、標的分子の形に従い標的分子中の特徴的な官能基を認識するように配置される。このポリマー中に局在化した官能基周辺が、標的分子に対して特異的に認識し結合する部位となる。
【０００３】
近年、特許文献１や非特許文献１で開示されているように、標的分子として生体分子を用いたインプリンティング技術が研究されている。生体分子を標的分子とする利点として、標的分子認識ポリマー（以下、インプリントポリマーと呼ぶことがある）は、天然の生物分子よりも優れた独特な安定性をもち、生体分子の使用には適さない極端な条件（例えば、高温、有機溶媒、そして極端なｐＨ中等）においても、操作することが可能であるということが挙げられる。また、調製が比較的簡単で安価である点も挙げられる。
【特許文献１】特表平８−５０６３２０号公報（１９９６年７月９日公表）
【非特許文献１】Kazuko Hirayama, Martin Burow, Yoshitomi Morikawa, and Norihiko Minoura (1998) Synthesis of Polymer-Coated Silica Particles with Specific Recognition Sites for Glucose Oxidase by the Molecular Imprinting Technique. Chemistry Letters, 731-732
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び非特許文献１に開示されたインプリントポリマーでは、選択性が悪いという問題がある。
【０００５】
例えば、非特許文献１のように、タンパク質であるグルコースオキシダーゼを標的分子として分子インプリンティング法により製造したインプリントポリマーでは、特異的な結合に比べて非特異的な結合が非常に多い、つまり、選択性が非常に悪いという問題がある。非特許文献１では、グルコースオキシダーゼを標的分子としたインプリントポリマーと、グルコースオキシダーゼの類似物質であるグルコース−６−フォスフェートデヒドロゲナーゼとの再結合実験をおこなっているが、添加したグルコース−６−フォスフェートデヒドロゲナーゼのほとんどが、非特異的吸着によって、インプリントポリマーに結合したという結果が得られている。これは、低分子の場合と比べて、生体分子のような高分子は官能基が非常に多く、また、インプリントポリマーの結合部位以外の官能基も非常に多いため、物理的吸着と共に、弱い相互作用による吸着によって、非常に多く非標的分子がインプリントポリマーに結合したためであると考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、標的分子と結合できる標的分子認識ポリマー（インプリントポリマー）に関して、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を示す標的分子認識ポリマーを提供するとともに、その製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法（これを、本発明に係る第１の製造方法と記載する）は、上述した課題を解決するために、標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が結合した標的分子認識ポリマー複合体を形成する重合工程と、上記複合体から上記標的分子を除去することによって、当該複合体から標的分子認識ポリマーを精製する精製工程とを含む標的分子認識ポリマーの製造方法であって、上記複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない上記官能基を不活性化する不活性化工程を含むことを特徴としている。
【０００８】
上記の構成により、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【０００９】
具体的には、本発明の第１の製造方法によれば、標的分子認識ポリマー（インプリントポリマー）中における標的分子と結合する結合部位以外に含まれる官能基を不活性化するため、標的分子認識ポリマーに弱い相互作用によって結合し得る非標的分子の結合を抑制することができる。
【００１０】
なお、「相互作用」とは、正−負荷電間の静電的相互作用、水素結合、疎水性相互作用等を総称して相互作用という。また、「不活性化する」とは、標的分子及びそれ以外の分子と相互作用し得る、つまり、結合し得る官能基の結合能を不能にして、標的分子と結合できないようにすることである。
【００１１】
特に、従来では、標的分子として、官能基が非常に多い生体分子のような高分子を用いた場合に、本来は標的分子との結合に関与しないはずのポリマー中の官能基に、弱い静電相互作用によって高分子が結合してしまうという問題があったが、本発明の第１の製造方法によれば、このような高分子を標的分子とするような場合であっても、高分子に対する標的分子認識ポリマーの結合部位以外の官能基が不活性化されているため、高分子が的確に認識され、他の物質（非標的分子）と相互作用することを抑制することができる。すなわち、本発明の第１の製造方法により、高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【００１２】
また、本発明の第１の製造方法によれば、このような不活性化処理を、上記標的分子認識ポリマー複合体に対して行う。これにより、標的分子認識ポリマーの結合部位以外の官能基を正確に不活性化することができる。
【００１３】
以上のように本発明の第１の製造方法によれば、高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができるため、生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの別の製造方法（これを、本発明に係る第２の製造方法と記載する）は、上述した課題を解決するために、標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が結合した標的分子認識ポリマー複合体を形成する重合工程と、上記複合体から上記標的分子を除去することによって標的分子認識ポリマーを精製する精製工程と、精製工程によって得られた標的分子認識ポリマーと、所定量の標的分子とを混合することによって標的分子認識ポリマーと標的分子との複合体を形成する複合体形成工程と、上記複合体形成工程によって得られた複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない官能基を不活性化する不活性化工程とを含むことを特徴としている。
【００１５】
上記の構成により、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【００１６】
具体的には、本発明の第２の製造方法によれば、標的分子認識ポリマー複合体から標的分子が除去された後に、再度、標的分子認識ポリマーと標的分子との複合体を形成し、上記標的分子と結合していない複合体中の官能基を不活性化する。これにより、標的分子認識ポリマーに弱い静電相互作用によって結合し得る非標的分子の結合を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の方法によれば、標的分子認識ポリマーと標的分子との複合体を形成する際、所定濃度の標的分子を混合する。ここで、「所定量の標的分子」とは、重合工程で機能性モノマーとともに混合する標的分子の量に対して１０分の１以下、好ましくは１０００分の１以下の量である。これは、精製工程によって得られる標的分子認識ポリマーにある、標的分子と相互作用できる部位の総数よりも少ない数の標的分子である。これにより、標的分子は、ポリマー中の複数の官能基のうち、標的分子との結合力が大きな部位に結合する。このような複合体に対して、標的分子と結合していない官能基を不活性化すれば、上記した本発明の第１の製造方法により得られる標的分子認識ポリマーと比較して、選択性をより一層高めることができる。
【００１８】
以上のように本発明の第２の製造方法によれば、高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができるため、生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【００１９】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記の構成に加えて、上記標的分子認識ポリマー複合体に物理的に吸着している上記標的分子、および／または上記標的分子認識ポリマー複合体として形成されなかった上記標的分子及び機能性モノマーを除去する洗浄工程を含むことが好ましい。
【００２０】
このように、標的分子認識ポリマー複合体に対して、物理的に吸着している上記標的分子を除去することにより、不活性化工程において、標的分子との結合に関与しない官能基の不活性化を効率よく行うことができる。標的分子認識ポリマー複合体として形成されなかった余剰の標的分子及び機能性モノマーを除去することによっても、不活性化効率を上げることができる。
【００２１】
従って、上記の構成により、本発明の方法によって得られる標的分子認識ポリマーの選択性を高めることができる。
【００２２】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記の構成に加えて、上記精製工程では、所定の乖離強度で上記標的分子認識ポリマー複合体から上記標的分子を乖離する乖離溶液を用いており、上記所定の乖離強度よりも弱い乖離強度を有する溶液を用いることによって、上記標的分子認識ポリマー複合体に物理的に吸着している標的分子、および／または当該前駆体と結合している標的分子の一部を除去する前処理工程を含むことが好ましい。
【００２３】
上記のように、本発明は、上記精製工程において標的分子認識ポリマー複合体から標的分子を乖離させるために用いる所定の乖離強度を有する乖離溶液よりも弱い乖離強度を有する溶液を用いる前処理工程を含んでいることから、前処理工程で用いる溶液によって、上記標的分子認識ポリマー前駆体に当該前駆体に物理的に吸着している標的分子は勿論のこと、当該前駆体と結合している標的分子の一部を除去することができる。ここで、「標的分子の一部」とは、前駆体と結合している標的分子のうちの、前駆体との結合力が小さい標的分子のことである。すなわち、精製工程で用いる乖離溶液よりも乖離強度の弱い溶液によって標的分子認識ポリマー前駆体から乖離してしまう程度の結合力をもつ標的分子のことである。
【００２４】
このように、精製工程で用いる乖離溶液よりも乖離強度の弱い溶液を用いて、前駆体との結合力が小さい標的分子を除去することにより、当該標的分子が結合していた官能基を不活性化することができる。換言すれば、標的分子との結合力が大きな官能基のみが、不活性化されずに残存することになる。これにより、本発明の方法によって得られる標的分子認識ポリマーの選択性を高めることができる。
【００２５】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記不活性化工程では、分子量数千以下の一級アミンを用いることができる。
【００２６】
上記の構成により、官能基の不活性化処理を効率的に行うことができる。
【００２７】
また、分子量数千以下のような低分子の一級アミンは、上記機能性モノマーとしてアクリル酸のような陰性に荷電さえたモノマーを用いる場合に好適である。
【００２８】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記一級アミンが、エタノールアミンまたはトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンであることが好ましい。
【００２９】
上記の構成により、官能基の不活性化処理を効率的に行うことができる。
【００３０】
また、エタノールアミンまたはトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンは、上記機能性モノマーとしてアクリル酸のような陰性に荷電さえたモノマーを用いる場合に好適である。
【００３１】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記不活性化工程では無水酢酸を用いることができる。
【００３２】
上記の構成により、官能基の不活性化処理を効率的に行うことができる。
【００３３】
また、無水酢酸は、上記機能性モノマーとして塩基性のモノマーを用いる場合に好適である。
【００３４】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記不活性化工程では、水溶性ポリマーを用いることができ、具体的には、ポリビニルアルコールまたはポリエチレングリコールを用いることができる。
【００３５】
上記の構成により、官能基の不活性化処理を効率的に行うことができる。
【００３６】
また、ポリビニルアルコールまたはポリエチレングリコールは、上記機能性モノマーとして疎水性のモノマーを用いる場合に好適である。
【００３７】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記標的分子として、分子量１万以下の高分子であることが好ましい。具体的には、上記標的分子が生体分子であることが好ましい。
【００３８】
ここで、生体分子としては、グルコースのようなタンパク質やＤＮＡなどを挙げることができる。このような高分子のものを標的分子とするような場合であっても、本発明の製造方法によれば、選択性の高い標的分子認識ポリマーを製造することができるため、標的分子を精度よく認識することが可能である。
【００３９】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、上記重合工程では、さらに、架橋剤を混合することが好ましい。
【００４０】
上記の構成により、機能性モノマーを効果的に架橋させることができることから、良好な標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【００４１】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーは、上述した課題を解決するために、上記の製造方法によって製造されることを特徴としている。
【００４２】
上記の構成により、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを実現することができる。
【００４３】
本発明に係る標的分子認識ポリマーは、上述した課題を解決するために、標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーが重合されてなる標的分子認識ポリマーであって、上記官能基のうちの一部が不活性化されていることを特徴としている。
【００４４】
上記の構成により、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【００４５】
また、標的分子を検知するためのセンサであって、上記した製造方法によって製造される標的分子認識ポリマー、もしくは上記した特徴を備えた標的分子認識ポリマーを備えていることを特徴とするセンサも本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明に係る標的分子認識ポリマーの第１の製造方法は、以上のように、標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が結合した標的分子認識ポリマー複合体を形成する重合工程と、上記複合体から上記標的分子を除去することによって、当該複合体から標的分子認識ポリマーを精製する精製工程とを含む標的分子認識ポリマーの製造方法であって、上記複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない上記官能基を不活性化する不活性化工程を含むことを特徴としている。また、本発明に係る標的分子認識ポリマーの第２の製造方法は、以上のように、標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が結合した標的分子認識ポリマー複合体を形成する重合工程と、上記複合体から上記標的分子を除去することによって標的分子認識ポリマーを精製する精製工程と、精製工程によって得られた標的分子認識ポリマーと、所定量の標的分子とを混合することによって標的分子認識ポリマーと標的分子との複合体を形成する複合体形成工程と、上記複合体形成工程によって得られた複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない官能基を不活性化する不活性化工程とを含むことを特徴としている。
【００４７】
以上の構成とすれば、従来において問題となっていた標的分子認識ポリマー中における標的分子と結合する結合部位以外の官能基を不活性化できるため、標的分子認識ポリマーに弱い静電相互作用によって結合し得る非標的分子の結合を抑制することができる。これにより、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを実現することができる。
【００４８】
本発明に係る標的分子認識ポリマーは、以上のように、標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーが重合されてなる標的分子認識ポリマーであって、上記官能基のうちの一部が不活性化されていることを特徴としている。
【００４９】
これにより、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても高い選択性を実現した標的分子認識ポリマーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明に係る標的分子認識ポリマー、及びその製造方法についての一実施形態を説明する。
【００５１】
なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が、以下の実施形態および図面に限定されるものではない。
【００５２】
＜標的分子認識ポリマー＞
本発明に係る標的分子認識ポリマー（インプリントポリマー：Molecular Imprint Polymerとも呼ばれる。以下、ＭＩＰと記載する）は、標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーが重合されてなるものである。詳細は後述するが、本発明に係るＭＩＰは、標的分子と機能性モノマーとを混合して重合することによって、標的分子が結合したＭＩＰ複合体を形成し、上記複合体から標的分子を脱離させることによって、複合体内の標的分子が消失した部分に標的分子の鋳型のような状態で標的分子と相互作用可能な官能基が残ることによって、標的分子と特異的に結合するＭＩＰが製造される。
【００５３】
このようなＭＩＰは、標的分子の種類を変えることによって、様々なＭＩＰを製造することができる。例えば、薬物、代謝産物、ヌクレオチド、核酸、炭水化物、タンパク質、ホルモン、有毒物質、ステロイドを標的分子として用い、これらと相互作用できる官能基を有する機能性モノマーを用いることによって、各標的分子と特異的に結合するＭＩＰを提供することができる。
【００５４】
ＭＩＰの具体例としては、人工抗体がある。通常、抗体は、動物を対応する抗原で免疫して、ポリクローナル抗体を誘導するか、融合細胞（Ｂ細胞）を用いて、得られた細胞ラインにモノクローナル抗体を生産させることにより行われる。しかしながら、抗体の生産は時間のかかる方法であり、数々の煩雑な工程を経る必要があるため、生産効率の充分に高めることが困難である。また、抗体は不安定な生物分子であるため、取り扱いや保存に注意を要する。これに対して、ＭＩＰからなる人工抗体は、上記官能基として抗体の特性を模倣した特異的結合部を備えていることから、抗体と同様に機能できるうえに、上記したような比較的簡易な工程によって製造でき、また、安定であるという利点を備える。
【００５５】
また、本発明に係るＭＩＰは、標的分子と結合し得る官能基のうちの一部が不活性化されていることが特徴である。ここで「官能基のうちの一部」とは、標的分子が結合している状態のＭＩＰ複合体において、標的分子と結合している結合部位以外に存在する、標的分子と結合し得る官能基のことをいう。また「不活性化」とは、標的分子と結合し得る官能基の結合能を不能にして標的分子と結合できないようにすることを示す。
【００５６】
このように、ＭＩＰ複合体において、標的分子との結合に寄与しない官能基を不活性化することによって、標的分子認識ポリマーに弱い相互作用によって結合し得る非標的分子、つまり、標的分子ではない分子の結合を抑制することができ、ＭＩＰの選択性を高めることができる。
【００５７】
＜標的分子認識ポリマーの製造方法＞
以下に、本発明に係るＭＩＰの製造方法の一実施形態について説明する。
【００５８】
〔実施の形態１〕
本実施形態における製造方法を、図１及び図２に基づいて説明する。
【００５９】
図１は、本発明の一実施形態であるＭＩＰの製造方法を示したブロック図である。また、図２には、図１に示す製造工程のうちの重合工程におけるモノマーもしくはポリマーの状態を示した図である。
【００６０】
本実施形態における製造方法は、図１に示すように、標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合して重合することによって、当該標的分子が相互作用して結合したＭＩＰ複合体を形成する重合工程Ｓ１と、上記ＭＩＰ複合体に含まれる、上記標的分子と相互作用していない上記官能基をブロッキング（不活性化）するブロッキング工程（不活性化工程）Ｓ２と、ＭＩＰ複合体に結合した標的分子を除去してＭＩＰを精製する精製工程Ｓ３とを含むことを特徴としている。
【００６１】
重合工程Ｓ１では、図１に示すように、まず、標的分子と、当該標的分子と相互作用する官能基を有する機能性モノマーとを混合する。これにより、図２に示すように、機能性モノマー１０の官能基１０ａに標的分子１１が相互作用して結合した標的分子結合モノマー１２が形成される。
【００６２】
そして、重合工程Ｓ１では更に、図１に示すように、標的分子結合モノマーと、架橋剤とを混合して重合する。これにより、図２に示すように、標的分子結合モノマー１２の機能性モノマー同士が架橋して、ＭＩＰ複合体１３が形成される。
【００６３】
ここで、「相互作用」とは、正−負荷電間の静電的相互作用、水素結合、疎水性相互作用等を総称して相互作用という。正−負荷電間の静電的相互作用としては、タンパク質のもつアミノ基、イミダゾール基などの正荷電に対してカルボキシル基、リン酸基などの負荷電などが対応し、一方、タンパク質のもつカルボキシル基などの負荷電気に対してアミノ基、イミノ基、３級アミノ基などの正荷電が対応する。すなわち、この相互作用を利用するためには、アクリル酸、メタクリル酸、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのビニル基を有する機能性単量体が機能性モノマーとして選択され、水溶性であることが望ましい。
【００６４】
上記機能性モノマー１０としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、トリフルオロメタクリル酸、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニル安息香酸、４−ビニルベンジルイミドジ酢酸、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸、２，６−ビスアクリルアミドピリジンなど親水性機能性ポリマーなどが挙げられる。なお、これらの機能性モノマーは複数種組み合わせて使用してもよい。
【００６５】
上記標的分子１１としては、薬物、代謝産物、ヌクレオチド、核酸、炭水化物、タンパク質、ホルモン、有毒物質、ステロイドを用いることができる。
【００６６】
上記架橋剤としては、従来公知のものを用いることができる。具体的には、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを用いることができる。
【００６７】
また、重合反応の条件としては、ラジカル重合（塊状重合、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、シード重合、分散重合、逆懸濁重合、ソープフリー重合）、イオン重合（アニオン重合、カチオン重合）、配位重合、開環重合、縮重合などが挙げられる。
【００６８】
なお、図１に示したように、本実施形態では、架橋剤を使用して重合を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、架橋剤を用いることなく、標的分子結合モノマー１２の機能性モノマー同士が重合してＭＩＰ複合体１３を形成するように構成してもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、標的分子結合モノマー１２を形成した後で、標的分子結合モノマー１２と架橋剤とを混合しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、機能性モノマー１０と、標的分子１１と、架橋剤とを同時に混合して重合する構成であってもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、重合する際に架橋剤のみを標的分子結合モノマー１２と混合しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、架橋剤の他に、補助モノマーを混合してもよく、開始剤を混合してもよい。補助モノマーとしては、架橋構造の形成を補助するものであれば従来公知のものを使用することができ、具体的には、アクリルアミドを用いることができる。また、開始剤としては、重合を開始させる作用を及ぼすものであれば従来公知のものを使用することができ、具体的には、過硫酸ナトリウムを用いることができる。
【００７１】
従来は、重合工程Ｓ１で得られたＭＩＰ複合体から、精製過程Ｓ３で標的分子を除去することによってＭＩＰを完成させている。しかしながら、この方法によって製造されたＭＩＰは、非標的分子がＭＩＰの官能基１０ａ’に相互作用し結合する虞がある。このように、従来のＭＩＰでは、標的分子以外の分子であっても特異的に結合するため、選択性が劣るという問題がある。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、図１に示すように、ブロッキング工程Ｓ２を含んでいることから、従来のように標的分子とは異なる分子と結合することはない。以下に、ブロッキング工程Ｓ２について詳述する。
【００７３】
ブロッキング工程Ｓ２では、重合工程Ｓ１で得られたＭＩＰ複合体１３に提示された官能基１０ａを不活性化する。ここで、注目すべきは、ブロッキング工程Ｓ２では、図１に示すように、重合工程Ｓ１で得られたＭＩＰ複合体１３に提示された官能基１０ａのうち、標的分子１１との相互作用に寄与していない活性のある官能基１０ａ’（以下、フリー官能基と呼ぶ）を不活性化する。図２には、ブロッキング工程Ｓ２によって、ＭＩＰ複合体１３中のフリー官能基１０ａ’がブロッキングされた状態を示している。
【００７４】
このブロッキング工程Ｓ２を経ることによって、ＭＩＰ複合体１３に残されていた活性のある官能基が不活性化される。従って、後述する後工程を経て完成した本実施形態のＭＩＰは、従来の方法により製造されたＭＩＰのように非標的分子と相互作用できなくなる。すなわち、非標的分子と特異的に結合することはない。
【００７５】
ブロッキング方法としては、非共有結合（例えば疎水結合や静電相互作用）や共有結合による方法が挙げられ、用いた機能性モノマーによって適宜選択すればよい。なお、洗浄過程を考慮すれば、非共有結合よりも共有結合による方法が好ましい。
【００７６】
具体的には、機能性モノマーとしてカルボキシル基やアルデヒド基等の陰性に荷電されたモノマーを用いる場合には、ブロッキング剤として分子量数千以下の低分子の一級アミンを用いることができる。低分子の一級アミンとしては、エタノールアミン、グリシン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンが挙げられる。一級アミンは、カルボキシル基のような活性基と結合し不活性にするため、図２に示すフリー官能基１０ａ’をブロッキングすることができる。また、フリー官能基１０ａ’としてアミノ基のような塩基性モノマーを機能性モノマーとして用いる場合、ブロッキング剤として無水酢酸を用いることができる。無水酢酸を用いれば、アミノ基とアセチル化することでアミノ基を不活性化することができる。さらに、疎水性が高い官能基を有する疎水性モノマーを機能性モノマーとして用いる場合、ブロッキング剤としてポリビニルアルコールやポリエチレングリコール等の低分子を吸着させることによってフリー官能基１０ａ’をブロッキングすることができるが、この手法では官能基を共有結合ではなく非共有結合によりブロッキングするだけであるため、ＭＩＰを前処理する際、低分子が外れないか否か確認する必要がある。
【００７７】
なお、本実施形態のブロッキング工程Ｓ２は、図２に示すように、フリー官能基１０ａ’の構造を変化させることによって活性を失活させている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フリー官能基１０ａ’自体を除去することで不活性化させる構成であってもよい。これにより、本実施形態のブロッキング工程と同様に、フリー官能基１０ａ’の活性を失活させることができる。
【００７８】
ＭＩＰ複合体１３を以上の方法によってブロッキング処理した後は、適切な溶媒にてブロッキング剤を除去する。例えば、後述する実施例にあるように５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．０）を用いることができる。そして、ＭＩＰ複合体に結合した標的分子を除去する精製工程を行う（図１のＳ３）。これにより、本実施形態に係るＭＩＰが精製される。
【００７９】
精製工程Ｓ３では、ＭＩＰ複合体に結合した標的分子を除去できる溶液を適宜用いて標的分子を除去し、本発明に係るＭＩＰを完成させる。精製工程Ｓ３では、例えば、塩濃度が高い溶液やｐＨが低い小さい溶液等を用いることによりＭＩＰ複合体から標的分子を除去することができる。
【００８０】
このように、本実施形態の製造方法によれば、従来において問題となっていたＭＩＰ中における標的分子と結合する結合部位以外の官能基を不活性化できるため、標的分子認識ポリマーに弱い静電相互作用によって結合し得る非標的分子の結合を抑制することができる。これにより、高分子を標的分子として用いる場合であっても、標的分子に対するＭＩＰの結合部位以外の官能基が不活性化されているため、高分子を的確に認識でき、他の物質（非標的分子）と相互作用することを抑制することができる。すなわち、本実施形態の製造方法により、高い選択性を実現したＭＩＰを提供することができる。
【００８１】
また、本実施形態の製造方法によれば、このような不活性化処理を、ＭＩＰ複合体に対して行うことにより、ＭＩＰの結合部位以外の官能基を正確に不活性化することができる。
【００８２】
〔実施の形態２〕
本発明に係る他の実施形態について、図３に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した物質と同一の物質には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
図３は、本実施形態のＭＩＰの製造方法を示したブロック図である。上記した実施形態１では、重合工程Ｓ１（図１）の次にブロッキング工程Ｓ２を行っている。これに対して、本実施形態の製造方法によれば、図３に示すように、重合工程Ｓ１の次に洗浄工程Ｓ４を行い、当該洗浄工程Ｓ４の次にブロッキング工程Ｓ２を行っている。
【００８４】
洗浄工程Ｓ４では、重合工程Ｓ１によってＭＩＰ複合体１３を重合反応液中で形成した後で、適切な溶液（以下、洗浄液と呼ぶ）で当該重合反応液を置換する。これにより、ＭＩＰ複合体１３に構成されずにそのまま重合反応液中に残存した機能性モノマー１０及び標的分子１１を除去することができ、これらを、ＭＩＰ複合体１３から隔離することができる。また、この処理により、ＭＩＰ複合体１３に対して特異的に相互作用しているのではなく、物理的な吸着をしている標的分子１１を洗い流すことができる。
【００８５】
洗浄工程Ｓ４で用いる洗浄液は、ＭＩＰ複合体１３として構成された標的分子１１が離脱しない条件のものであれば特に限定されるものではなく、また、製造に使用する機能性モノマー１０及び標的分子１１の種類によって適宜選択することができる。通常は合成時に用いるバッファーでよい（具体的にはリン酸バッファーやトリスバッファー）。
【００８６】
洗浄工程Ｓ４における具体的な操作方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、重合反応液を徐々に洗浄液で置換する構成であってもよく、また、吸引ろ過のように重合反応液全量を一旦除去した後、洗浄液でＭＩＰ複合体１３を洗浄するような構成であってもよい。
【００８７】
なお、洗浄液によって重合反応液が完全に置換できれば、本実施形態の洗浄工程の効果を奏することができるが、重合反応液中に残存する機能性モノマー１０及び標的分子１１、並びにＭＩＰ複合体１３に物理的な吸着をしている標的分子１１を除去するために、どの程度洗浄液で置換するかは、適宜選択すればよい。
【００８８】
本実施形態のＭＩＰの製造方法では、上記した洗浄工程Ｓ４の後に、ブロッキング工程Ｓ２と、精製工程Ｓ３とを含むが、これらの工程は何れも上記した実施形態１において詳述しているため、ここでは説明を省略する。
【００８９】
このように、本実施形態では、ブロッキング工程Ｓ２の前に、ＭＩＰ複合体１３を洗浄する洗浄工程Ｓ４を行うことを特徴としている。そのため、本実施形態では、上記実施形態１と比較して、非特異的な吸着がより軽減された状態でブロッキング工程Ｓ２を行うことができるため、ＭＩＰ複合体１３に提示された官能基１０ａのうち、標的分子１１との相互作用に寄与していない活性のある官能基１０ａ’（フリー官能基）を効率良く不活性化することができる。これにより、ブロッキング効率が向上するので、製造されたＭＩＰの選択性を高めることができる。
【００９０】
〔実施の形態３〕
本発明に係る他の実施形態について、図４に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記の実施形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した物質と同一の物質には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。
【００９１】
図４は、本実施形態のＭＩＰの製造方法を示したブロック図である。上記した実施形態１では、図１に示すように、重合工程Ｓ１の次にブロッキング工程Ｓ２を行っている。これに対して、本実施形態の製造方法は、図４に示すように、重合工程Ｓ１の後に前処理工程Ｓ５を行い、当該前処理工程Ｓ５の次にブロッキング工程Ｓ２を行っている。
【００９２】
標的分子１１中には、図２に示すように複数の官能基があり、これら各々が、機能性モノマー１０の官能基１０ａと相互作用する。ところが、ＭＩＰ複合体１３（図２）中には、標的分子１１中の一部の官能基が官能基１０ａと相互作用することがないまま重合されている場合がある。すなわち、重合工程Ｓ１で得られたＭＩＰ複合体１３中には、図２には図示していないが、ＭＩＰ複合体１３に対し相対的に弱い相互作用で結合した標的分子が存在している。そこで、本実施形態では、ブロッキング工程Ｓ２の前に前処理工程Ｓ５によって、このようにＭＩＰ複合体１３に対し（相対的に）弱い相互作用で結合した標的分子をＭＩＰ複合体１３から除去する。
【００９３】
前処理工程Ｓ５では、ＭＩＰ複合体１３に対し弱い相互作用で結合した標的分子を除去できる条件の溶媒を用いる。具体的には、本実施形態の製造方法の最終工程である精製工程においてブロッキング後のＭＩＰ複合体１３から標的分子１１を除去する際に用いる溶液（実施例における精製溶液）の標的分子を除去（乖離）する強度よりも弱い除去強度（乖離強度）を有する溶液（以下、前処理液）であればよい。例えば、後述する実施例では、精製工程で用いる溶液よりも高い塩濃度の溶液を前処理液として用いている。これにより、ＭＩＰ複合体１３に対し弱い相互作用で結合した標的分子が除去されたＭＩＰ複合体１３を得ることができる。
【００９４】
前処理工程Ｓ５における具体的な操作方法としては、特に限定されるものではなく、ＭＩＰ複合体１３を前処理液で処理することができる構成であればよい。例えば、カラムや吸引ろ過を用いて行うことができる。
【００９５】
また、前処理工程Ｓ５では、ＭＩＰ複合体に対し弱い相互作用で結合した標的分子をＭＩＰ複合体から除去するだけでなく、上記実施形態２の洗浄工程Ｓ４において除去した、ＭＩＰ複合体に構成されずに重合反応液中に残存した機能性モノマー及び標的分子、並びにＭＩＰ複合体に物理的な吸着をしている標的分子も除去できる。
【００９６】
上記のように、本実施形態の製造方法では、精製工程Ｓ３においてＭＩＰ複合体から標的分子を乖離させるために用いる所定の乖離強度を有する乖離溶液よりも弱い乖離強度を有する前処理液を用いる前処理工程Ｓ５を含んでいることから、当該前処理液によって、上記ＭＩＰ複合体に物理的に吸着している標的分子は勿論のこと、ＭＩＰ複合体との結合力が小さい標的分子を除去することができる。これにより、次のブロッキング工程Ｓ２において、除去した標的分子に結合していたＭＩＰ複合体中の（機能性モノマー由来の）官能基をブロッキングすることができる。すなわち、標的分子との結合力が大きな官能基のみが、ブロッキングされずに残存することになる。従って、精製工程Ｓ３を経て得られるＭＩＰの選択性を高めることができる。
【００９７】
〔実施の形態４〕
本発明に係る他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記の実施形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した物質と同一の物質には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。
【００９８】
図５は、本実施形態のＭＩＰの製造方法を示したブロック図である。上記した実施形態１では、図１に示すように、重合工程Ｓ１、ブロッキング工程Ｓ２、精製工程Ｓ３を行っている。これに対して、本実施形態の製造方法は、図５に示すように、重合工程Ｓ１によってＭＩＰ複合体を形成した後、標的分子を除去して一旦ＭＩＰ（仮のＭＩＰ）を精製する第１の精製工程（精製工程）Ｓ６を行い、続いて複合体形成工程Ｓ７と、ブロッキング工程Ｓ２と、第２の精製工程Ｓ８とを行う。
【００９９】
本実施形態では、実施形態１において説明した重合工程Ｓ１によってＭＩＰ複合体１３（図１）を得ると、ブロッキング工程を経ることなく、第１の精製工程Ｓ６にてＭＩＰ複合体から標的分子を除去してＭＩＰを精製する。なお、第１の精製工程Ｓ６は、実施形態１において説明した精製工程Ｓ３と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１００】
次に、複合体形成工程Ｓ７を行う。複合体形成工程Ｓ７では、第１の精製工程Ｓ６によって得られたＭＩＰと、標的分子とを混合して、ＭＩＰ複合体を形成させる。
【０１０１】
ここで、注目すべきは、複合体形成工程Ｓ７においてＭＩＰと作用させる標的分子は、重合工程Ｓ１において機能性モノマー１０と混合する標的分子１１の量よりも少ないことである。具体的には、重合工程Ｓ１において混合する標的分子１１の量に対して１０分の１以下、好ましくは１０００分の１以下の量であるという点である。これは、第１の精製工程によって得られるＭＩＰにある、標的分子と相互作用できる部位の総数よりも少ない数の標的分子である。
【０１０２】
このように、複合体形成工程Ｓ７において、標的分子の混合量を調整することにより、混合された標的分子は、ＭＩＰの中の、標的分子と相互作用できる部位のうちの相互作用の大きな、すなわち、標的分子との結合力が大きな部位に結合する。
【０１０３】
ＭＩＰ中の、標的分子との結合力が大きな部位に標的分子が結合して複合体が形成されると、次に、図５に示すように、ブロッキング工程Ｓ２、第２の精製工程Ｓ８がこの順で行われる。なお、ブロッキング工程Ｓ２、第２の精製工程Ｓ８は、それぞれ実施形態１のブロッキング工程Ｓ２、精製工程Ｓ３と同じ工程であるため、説明は省略する。
【０１０４】
このように、本実施形態の製造方法によれば、標的分子が結合したＭＩＰ複合体から当該標的分子を除去した後に、再度、ＭＩＰと標的分子との複合体を形成し、この複合体を形成する際、第１の精製工程Ｓ６によって得られるＭＩＰにある、標的分子と相互作用できる部位の総数よりも少ない数の標的分子を作用させる。これにより、得られた複合体は、標的分子が、ＭＩＰ中のうち、標的分子との結合力が大きな部位に結合する。本実施形態では、このような複合体におけるフリー官能基をブロッキングするので、最終的に得られる本発明に係るＭＩＰは、上記の実施形態１の製造方法により得られるＭＩＰと比較して、選択性をより一層高めることができる。
【０１０５】
なお、本発明に係る製造方法は、図５の重合工程Ｓ１と第１の精製工程Ｓ６との間に、上記したブロッキング工程を含むものであってもよい。
【０１０６】
また、本発明は、標的分子と複合体を形成することが可能な標的分子認識ポリマーと、所定量の標的分子とを混合することによって複合体形成した後、当該複合体に含まれる、上記標的分子と結合していない官能基を不活性化する不活性化工程を含む構成であってもよい。
【０１０７】
＜ＭＩＰの利用＞
上記した本発明の製造方法によって得られるＭＩＰは、高い選択性を有していることから、生体分子のような高分子のものを標的分子とするような場合であっても、精度よく結合させることができる。
【０１０８】
近年、有害な化学物質、例えば、環境ホルモン（外因性内分泌攪乱化学物質）やこれらの誘導体や類似構造化合物、また、数多くの農薬などが大気、河川水、地下水といった環境中に放出されている。このような化学物質の人体及び生態系への影響は現段階では不明な点も多いが、食物連鎖による慢性毒性が懸念されているため、これらの物質を効率的に除去する技術が渇望されている。
【０１０９】
そこで、本発明のＭＩＰによれば、環境ホルモンのように高分子のものを標的分子とするような場合であっても、精度よくＭＩＰに結合させることができる。すなわち、特定の環境ホルモンを標的分子として本発明に係るＭＩＰを製造すれば、ＭＩＰをこれらの標的分子の除去剤（吸着剤）として利用することができる。
【０１１０】
また、微量の生体試料等の分離、抽出も可能となる。
【０１１１】
よって、本発明のＭＩＰは、バイオセンサ、ケミカルセンサ、輸送、濃縮等、種々の目的に応用され得るため、医薬品製造業、工業薬品製造業等の各種化学工業、さらには医療産業等に利用可能であると考えられる。
【０１１２】
なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１３】
なお、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は以下の構成を特徴としていると換言することができる。
【０１１４】
すなわち、本発明に係る標的分子認識ポリマーの製造方法は、分子認識ポリマーの製造方法であって、標的分子と機能性モノマー、架橋剤を混合し重合後、重合してできた標的分子と該標的分子に対する分子認識ポリマーの複合体に対し、フリーな機能性官能基の不活性化処理を行う工程を含むことを特徴としていると換言することができる。さらに、本発明に係る標的分子認識ポリマーの別の製造方法として、本発明は、分子認識ポリマーの製造方法であって、分子認識ポリマーを精製後、極低濃度の標的分子と該標的分子に対する分子認識ポリマーを混合し複合体を形成させる工程と、重合してできた標的分子と該標的分子に対する分子認識ポリマーの複合体に対し、フリーな機能性官能基の不活性化処理を行う工程とを含むことを特徴としていると換言することができる。
【０１１５】
さらに、上記の方法について、標的分子と機能性モノマー、架橋剤を混合し重合後、重合してできた標的分子と該標的分子に対する分子認識ポリマーの複合体に対し緩衝溶液で洗浄を行う工程を含むことができる。
【０１１６】
さらに、上記の方法について、標的分子と機能性モノマー、架橋剤を混合し重合後、重合してできた標的分子と該標的分子に対する分子認識ポリマーの複合体に対し不完全な精製を行う工程を含むことができる。
【０１１７】
また、これらの方法に関して、不活性化処理物質には、エタノールアミンやトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン等の一級アミンを持つ低分子を用いることができる。
【０１１８】
また、不活性化処理物質として、無水酢酸を用いることもできる。
【０１１９】
また、上記の他にも、ポリビニルアルコールやポリエチレングリコール等の極性低分子不活性化処理物質として用いてもよい。
【０１２０】
また、本発明に係る標的分子認識ポリマーは、以下の構成を特徴としていると換言することができる。
【０１２１】
すなわち、本発明に係る標的分子認識ポリマーは、標的分子に対する分子認識ポリマーの作製過程において、分子認識ポリマー内の過剰な機能性官能基に対し不活性化処理を施していることを特徴としていると換言することができる。
【０１２２】
また、上記標的分子が、生体分子のような極性を持つ高分子であってもよい。
【０１２３】
以下に、本発明を実施例及び比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【０１２４】
本発明の製造方法によって製造したＭＩＰと、ブロッキング工程（不活性化工程）を含まない製造方法によって製造した比較ＭＩＰとを用いて、両者の選択効率について検証した。まず、本発明の製造方法によって製造した４種類のＭＩＰ（ＭＩＰ−１〜ＭＩＰ−４）と、比較ＭＩＰについて説明する。
【０１２５】
〔ＭＩＰ−１〕
標的分子としてグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ：glucose oxidase）（市販）を用い、表１に従って薬包紙に量りとり、２５ｍｌバイアル瓶に入れ、マイクロピペットで１０ｍｌの１２ｍＭ リン酸緩衝液（ｐＨ５．６）を加えた。さらに、機能性モノマーとしてアクリル酸（市販）を用い、表１に従ってマイクロピペットで６５μｌを量りとり、上記バイアル瓶に入れた。この時、ＧＯＤの最終濃度は約１×１０−６Ｍである。そして、５分間よく攪拌することによって標的分子結合モノマーを形成した。
【０１２６】
次に、補助モノマーとしてアクリルアミドを用い、架橋剤としてＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド及びＮ，Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）−ビスアクリルアミドを用い（何れも市販）、表１に従って薬包紙に量りとり、上記バイアル瓶に入れた。ここで、０．１ＭＰａで窒素ガスを送り込み、５分間窒素置換をした。
【０１２７】
さらに、重合開始剤として４０％過硫酸アンモニウム溶液を用い、重合促進剤としてテトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）を用い、これらを表１に従って量りとり、上記バイアル瓶に入れ、室温で３時間静置し、混合液中の重合反応を進め、ＭＩＰ複合体を得た（重合工程Ｓ１：図１）。
【０１２８】
重合後、吸引ろ過により溶媒を除去した後、１Ｍのエタノールアミン溶液を１０ｍｌ添加してブロッキング処理を行った（ブロッキング工程Ｓ２：図１）。
【０１２９】
エタノールアミン溶液を添加して１時間後に、表１に従ってバッファーを用いてエタノールアミンを除去した後、精製溶液として、１２０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ５．６）を用いて、ＭＩＰ複合体に結合したＧＯＤを除去し、ＭＩＰを精製した（精製工程Ｓ３：図１）。
【０１３０】
【表１】
2007277304.tif 000003
【０１３１】
〔ＭＩＰ−２〕
重合工程までの過程はＭＩＰ−１と同様に行い、ＭＩＰ複合体を作製した（重合工程Ｓ１：図３）。
【０１３２】
ＭＩＰ複合体形成後、吸引ろ過により溶媒を除去し、続いて、表２に示すように、１０ｍｌの洗浄液で５回吸引ろ過を行って、ＭＩＰ複合体に構成されずにそのまま重合反応液中に残存したアクリル酸（機能性モノマー）及びＧＯＤ、並びにＭＩＰ複合体に対して物理的な吸着をしているＧＯＤを洗い流した（洗浄工程Ｓ４：図３）。
【０１３３】
その後、ＭＩＰ−１の場合と同様に、１Ｍのエタノールアミン溶液を添加して１時間ブロッキング反応を行った（ブロッキング工程Ｓ２：図３）。
【０１３４】
その後、ＭＩＰ−１の場合と同様に、表１に従ってバッファーを用いてエタノールアミンを除去した後、精製溶液でＧＯＤを除去し、ＭＩＰを精製した（精製工程Ｓ３：図３）。
【０１３５】
【表２】
2007277304.tif 000004
【０１３６】
〔ＭＩＰ−３〕
重合工程までの過程はＭＩＰ−１と同様に行い、ＭＩＰ複合体を作製した（重合工程Ｓ１：図４）。
【０１３７】
ＭＩＰ複合体形成後、吸引ろ過により溶媒を除去し、続いて、表３に示すように、１０ｍｌの前処理液で２回吸引ろ過を行って、ＭＩＰ複合体に対し弱い相互作用で結合したＧＯＤをＭＩＰ複合体から除去するとともに、重合工程においてＭＩＰ複合体に構成されずに重合反応液中に残存したアクリル酸（機能性モノマー）及びＧＯＤ、並びにＭＩＰ複合体に物理的な吸着をしているＧＯＤの除去を行った（前処理工程Ｓ５：図４）。
【０１３８】
その後、表３に示すバッファーで６回（各１０ｍｌ）洗浄を行い、続いて、ＭＩＰ−１の場合と同様に、１Ｍのエタノールアミン溶液を添加して１時間ブロッキング反応を行った（ブロッキング工程Ｓ２：図４）。
【０１３９】
その後、ＭＩＰ−１の場合と同様に、表１に従ってバッファーを用いてエタノールアミンを除去した後、精製溶液でＧＯＤを除去し、ＭＩＰを精製した（精製工程Ｓ３：図４）。
【０１４０】
【表３】
2007277304.tif 000005
【０１４１】
〔ＭＩＰ−４〕
重合工程までの過程はＭＩＰ−１と同様に行い、ＭＩＰ複合体を作製した（重合工程Ｓ１：図５）。
【０１４２】
ＭＩＰ複合体形成後、吸引ろ過により溶媒を除去し、続いて、表４にある精製溶液でＧＯＤを除去し、ＭＩＰを精製した（第１の精製工程Ｓ６：図５）。
【０１４３】
次に、得られたＭＩＰを最終濃度２×１０−７Ｍと、最終濃度２×１０−７ＭのＧＯＤとを混合して（total volume １０ｍｌ）、ＧＯＤ−ポリマー複合体（標的分子−ポリマー複合体）を形成した（複合体形成工程Ｓ７：図５）。
【０１４４】
その後、ＭＩＰ−１の場合と同様に、１Ｍのエタノールアミン溶液を添加して１時間ブロッキング反応を行った（ブロッキング工程Ｓ２：図５）。
【０１４５】
そして、ＭＩＰ−１の場合と同様に、表１に従ってバッファーを用いてエタノールアミンを除去した後、精製溶液でＧＯＤを除去し、ＭＩＰを精製した（精製工程Ｓ３：図５）。
【０１４６】
【表４】
2007277304.tif 000006
【０１４７】
〔比較ＭＩＰ〕
重合工程までの過程はＭＩＰ−１と同様に行い、ＭＩＰ複合体を作製した後、吸引ろ過により溶媒を除去し、続いて、精製溶液でＧＯＤを除去し、ＭＩＰを精製した。
【０１４８】
【表５】
2007277304.tif 000007
【０１４９】
〔結合実験〕
上記のように作製したＭＩＰ１〜ＭＩＰ−４及び比較ＭＩＰを用いて、標的分子であるグルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）を用い、非標的分子としてグルコース−６−フォスフェートデヒドロゲナーゼ（glucose 6-phosphate dehydrogenase: Ｇ６ＰＤ）の結合量を測定した。
【０１５０】
１０ｍｌバイアル瓶に、１２ｍＭ リン酸緩衝液（ｐＨ４．２）にＧＯＤを溶かしたＧＯＤ溶液（濃度３０μＭ）、もしくはＧ６ＰＤを溶かしたＧ６ＰＤ溶液をそれぞれ５ｍｌ入れた２種類のバイアル瓶を準備し、そこに、それぞれ作製したＭＩＰを１０ｍｇ量りとって加え、２５℃下で３０分間静置して、結合反応を行った。
【０１５１】
その後、１０００ｒｐｍで５分間遠心分離にかけてＭＩＰを沈殿させ、その上澄溶液の酵素活性からＭＩＰへのＧＯＤまたはＧ６ＰＤの結合量を求めた。
【０１５２】
その結果を表６にまとめる。なお、表６にはＭＩＰ１ｇ当りのＧＯＤまたはＧ６ＰＤの結合量と、各ＭＩＰの選択効率を示した。
【０１５３】
【表６】
2007277304.tif 000008
【０１５４】
表６の結果から、ＭＩＰ−１〜ＭＩＰ−４は、比較ＭＩＰと比較して、ＧＯＤに対する選択効率が高くなっていることが示された。すなわち、本発明の製造方法によって製造されるＭＩＰは、従来方法によって製造されるＭＩＰよりも標的分子に対する選択性を向上させることが可能であることが示された。
【０１５５】
また、ＭＩＰ−２〜ＭＩＰ−４の選択効率は、ＭＩＰ−１の選択効率よりも高いことが示された。これにより、ブロッキング工程を、洗浄工程（Ｓ４：図３）、前処理工程（Ｓ５：図４）、複合体形成工程（Ｓ７：図５）の後に行ったほうが、ＭＩＰの選択性をより一層向上させることができることが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明の標的分子認識ポリマーの製造方法、及びその方法によって製造される標的分子認識ポリマーは、標的分子認識ポリマー中における標的分子と結合する結合部位以外の官能基が不活性化されているため、標的分子認識ポリマーに弱い静電相互作用によって結合し得る非標的分子の結合を抑制することができる。そのため、本発明によれば、標的分子として生体分子のような高分子を用いた場合であっても選択性の高い標的分子認識ポリマーを実現することができ、微量の生体試料等の分離、抽出も可能となる。
【０１５７】
したがって、本発明にかかる分子認識ポリマーは、吸着剤、バイオセンサ、ケミカルセンサ、輸送、濃縮等、種々の目的に応用されうる。それゆえ、本発明は、医薬品製造業、工業薬品製造業等の各種化学工業、さらには医療産業等に利用可能であり、しかも非常に有用であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る標的分子認識ポリマーの製造方法を示すブロック図である。
【図２】図１に示した製造方法によって得られるモノマーもしくはポリマーの構成を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る標的分子認識ポリマーの製造方法を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る標的分子認識ポリマーの製造方法を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る標的分子認識ポリマーの製造方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１０  機能性モノマー
１０ａ  官能基
１０ａ’  フリー官能基
（標的分子認識ポリマー複合体に含まれる、標的分子と結合していない官能基）
１１  標的分子
１２  標的分子結合モノマー
１３  ＭＩＰ複合体（標的分子認識ポリマー複合体）
１４  ＭＩＰ（標的分子認識ポリマー）
【図１】
2007277304.tif 000009
【図２】
2007277304.tif 000010
【図３】
2007277304.tif 000011
【図４】
2007277304.tif 000012
【図５】
2007277304.tif 000013