アミン結合基を有する架橋ポリマー類
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。
【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、細胞器官、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高分子物質が生じる。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】
【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、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；且つ
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
【００１７】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
【００１９】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−であり；
Ｒ４は、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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。）
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、１〜８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、又はそ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、又はそ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、アリールスルホニル、又はアルキ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】
【００３６】
を意味する。
【００３７】
用語「ハロ」とは、フルオロ、ブロモ、クロロ、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】
【００４３】
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、ターポリマーなど、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、ターポリマーなど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】
【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、を含む反応混合物について記載する。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−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であり、式中、各Ｒ５はそれぞれアルキル基であるか、又はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；且つ
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
【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−ＮＲ６−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】
【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】
基Ｙは、単結合であることができ、又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であることができる。前記二価の基Ｙ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、−ＮＲ６−、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及び前記の結合した基−Ｙ−Ｌ−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、アルキレン基であることができ、又は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、−ＮＲ３−、若しくはそれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つのその他の基に結合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、又は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、−ＮＲ６−、若しくはそれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つのその他の基に結合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、又は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、−ＮＲ６−、若しくはそれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つのその他の基に結合したアリーレンを含むことができる。
【００６３】
化学式Ｉの幾つかの代表的なモノマー類において、基Ｙは、アルキレンに結合したカルボニルオキシ、又はカルボニルイミノ基を、例えば次の化学式のモノマー内に含むことができる。
【００６４】
【化９】
【００６５】
式中、ｎは１〜３０の整数である。基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＬは、化学式Ｉについて記載されたものと同一である。幾つかのモノマー類では、ｎは２０以下、１０以下、８以下、６以下、又は４以下である。前記モノマー類は、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。
【００６６】
その他の実施例では、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、又は−ＮＲ６−から選択される基によって、第２のアルキレン基又は第１のヘテロアルキレン基に結合された第１のアルキレン基を含む。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−ＮＲ６−から選択される基によって、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結合されることができる。
【００６７】
基Ｙは、次の化学式内にあるように、ヘテロアルキレンであることができ、
【００６８】
【化１０】
【００６９】
又は、基Ｙは、次の化学式内にあるように、カルボキシ若しくはカルボニルイミノなどの別の基に結合したヘテロアルキレンであることができる。
【００７０】
【化１１】
【００７１】
これらの化学式において、ｑは１〜１５の整数であり、ｘは２〜４の整数であり、且つＤはオキシ、チオ、又は−ＮＨ−である。基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４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。代表的な化合物類としては、ｑが、１２以下、１０以下、８以下、６以下、４以下、又は２以下の整数であり、且つｘが３以下、又は２に等しいものが挙げられる。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。
【００７２】
化学式Ｉのその他の代表的なモノマー類では、基Ｙは、第２のヘテロアルキレン又は第１のアルキレン基に、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−ＮＲ６−から選択された基によって結合された、第１のヘテロアルキレン基を含む。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−ＮＲ６−から選択された基によって、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結合されることができる。
【００７３】
化学式Ｉ内のＲ４基は、アルキル、アリール、又はアラルキルであることができる。好適なアルキル基は、通常、３０個以下の炭素原子、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子、又は４個以下の炭素原子を含有する。幾つかの化合物では、前記アルキル基は、メチル、エチル、又はプロピルである。好適なアリール基は、通常、６〜３０個の炭素原子、６〜２４個の炭素原子、６〜１８個の炭素原子、６〜１２個の炭素原子、又は６個の炭素原子を含有する。幾つかの化合物では、前記アリール基はフェニルである。好適なアラルキル基は、通常、６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、及び３０個以下の炭素原子を有するアルキル基を含有する。アラルキル基の一例は、４−メチル−フェニルである。
【００７４】
化学式ＩＩの他の実施形態では、Ｒ４は基−Ｎ（Ｒ５）２であり、式中、各Ｒ５は、３０個以下の炭素原子、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子、又は４個以下の炭素原子を有するアルキル基である。或いは、２個のＲ５基は、それらが結合している窒素原子と共に組み合わせられて、４〜８員環状構造を形成することができる。例えば、２個のＲ５基は組み合わせられて、窒素へテロ原子を有する５〜６員複素環基を形成することができる。
【００７５】
化学式Ｉにおいて、Ｒ１及びＲ２が、それらが結合している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。
【００７６】
【化１２】
【００７７】
又は
【００７８】
【化１３】
【００７９】
基Ｒ３、Ｒ４、Ｌ、及びＹは、上記で化学式Ｉについて記載されたものと同一である。これらの化学式において、基ＣＨ２＝ＣＲ３−ＣＯ−Ｌ−Ｙ−は、環状構造内のこの基の配置によって示されるように、上記環状構造と様々な箇所で結合することができる。前記モノマー類は、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。
【００８０】
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アミン含有物質との反応性に影響を与え得る。即ち、基Ｙの長さ及び組成を変化させることで、前記アミン捕捉基の反応性を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、表面密度及び前記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。
【００８１】
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、そして乾燥させる（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の選択によって制御することができる。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。
【００８２】
化学式Ｉの代表的なアミン捕捉モノマー類としては、
【００８３】
【化１４】
【００８４】
【化１５】
【００８５】
及び
【００８６】
【化１６】
【００８７】
が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８８】
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。
【００８９】
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個の反応性官能基を導く必要があるが、それらの異なる反応性に寛容でなければならない。化学式Ｉの化合物類は、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有する第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。前記第２の化合物は、更に−Ｙ−Ｌ−ＣＯ−ＣＲ３＝ＣＨ２を含むこともできる。典型的な合成アプローチを、反応スキームＡに示す。
【００９０】
反応スキームＡ
【００９１】
【化１７】
【００９２】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｙ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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
その他の任意の希釈モノマー類、例えば（メタ）アクリレート類及び（メタ）アクリルアミド類を、前記反応混合物内に含んでもよい。好適な希釈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％までの前記希釈モノマーを含むことができる。約２０重量％を超える希釈モノマーが前記反応混合物中に含まれる場合、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がない、又はアミン含有化合物と効率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、希釈モノマーが含まれない。希釈モノマーの量は、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。
【０１００】
幾つかの代表的な（メタ）アクリレート希釈モノマー類は、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。
【０１０１】
他の代表的な（メタ）アクリレート希釈モノマー類は、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。さらなる代表的な（メタ）アクリレート希釈モノマー類は、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
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、使用される具体的な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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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）に更に記載されている。
【０１０９】
基材及び、当該基材表面上に配置された架橋型高分子物質を含む物品を調製可能である。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。
【０１１０】
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、これらに限定されない。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、又はウエル、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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例では、シリコン支持層は、クロム層で被覆され、次に金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。
【０１１５】
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置すること、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。
【０１１６】
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かみ合うことによって接着する。
【０１１７】
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、円形、線、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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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、
【０１２４】
【化１８】
【０１２５】
架橋したポリマー骨格の主鎖に結合している。基Ｌ、Ｙ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ４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する位置を指す。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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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物質である。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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
【化１９】
【０１３０】
化学式ＩＩＩでは、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る。Ｒ７は、化学式Ｉ及びＩＩ中のＲ１及びＲ２の結合した基に相当する。基Ｌ、Ｙ、Ｒ４、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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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）。
【０１３５】
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】
【０１３６】
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。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
調製例１：
【０１３９】
【化２０】
【０１４０】
の調製
電磁攪拌棒、添加ロート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（９．４５ｇ）及びヘキサン（２０ｍＬ）中の６０重量％ＮａＨ分散体を充填した。前記混合物を約１５分間攪拌し、その後、ＤＭＦ（１００ｍＬ）を前記フラスコに添加した。ＤＭＦ（１００ｍＬ）中のｐ−トルエンスルホンアミド（１５．７ｇ）及び５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（１６．２ｇ）の混合物を添加ロートから前記フラスコにゆっくりと加えた。前記混合物を室温で一晩攪拌した。ＤＭＦ（１０ｍＬ）中の５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（１．６ｇ）の追加溶液を前記フラスコに滴加し、前記混合物を約６時間攪拌した。次に、無水酢酸（２８．１４ｇ）を前記フラスコに添加し、前記混合物を一晩撹拌した。次に、ＮａＨＣＯ３水溶液を前記フラスコに添加し、次にＨＣｌ水溶液を添加した。前記混合物を濾過し、濾過した固体を真空オーブンを使用して一晩乾燥させた。次に、前記固体をメタノールから再結晶させて、１４．８グラムの生成物を得た。
【０１４１】
調製例２：
【０１４２】
【化２１】
【０１４３】
の調製
２−メルカプトエタノール（１．６９グラム）、調製例１のＮ−（４−メチルベンゼンスルホニル）スクシンイミド生成物（７．０グラム）、ＶＡＺＯ６４（０．２グラム）、及び酢酸エチル（８．７グラム）の混合物を約１５分間窒素ガスでパージし、次に、窒素雰囲気下５５℃にて２４時間加熱した。前記溶液を室温まで冷却したが、その間、白色結晶が沈殿した。前記結晶を濾過によって分離し、酢酸エチルで洗浄し、乾燥させて３．２グラムの生成物を得た。
【０１４４】
調製例３：
【０１４５】
【化２２】
【０１４６】
の調製
調製例２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、及びトリエチルアミン（１．５グラム）から成る、磁性攪拌器によって攪拌した丸底フラスコ中の混合物へ、塩化アクリロイル（１．２５グラム）を約１５分間かけてゆっくりと添加した。前記混合物を一晩室温にて窒素雰囲気下で攪拌し、その後、当該混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１４７】
調製例４：
【０１４８】
【化２３】
【０１４９】
の調製
三つ口丸底フラスコ内の、調製例１のＮ−（４−メチルベンゼンスルホニル）ジカルボキシイミド生成物（２５．０ｇ）及びメルカプト酢酸（７．６３ｇ）の酢酸エチル（１６１ｇ）溶液を１０分間窒素ガスでパージした。前記フラスコに還流凝縮器及び電磁攪拌棒を装着した。アゾビス（イソブチロニトリル）（０．０４８４ｇ）を前記フラスコに添加し、当該混合物を攪拌し、５５℃で１６時間加熱した。前記混合物を室温まで冷却した後、溶媒をロータリーエバポレーターを使用して除去した。茶色の固体がトルエン／アセトニトリルから再結晶し、１１．９ｇの生成物を得た。
【０１５０】
調製例５：
【０１５１】
【化２４】
【０１５２】
の調製
調製例４のカルボキシ含有生成物（５．０６ｇ）、チオニルクロライド（１．６２ｇ）、ＤＭＦ（１滴）、及びクロロホルム（６１．８ｇ）の混合物を１００ｍＬの丸底フラスコ内で調製した。前記フラスコに電磁攪拌棒及び還流凝縮器を装着し、次に前記混合物を攪拌し、還流下で２時間加熱した。前記混合物を室温まで冷却し、次に、生成物が沈殿するまでヘプタンを前記フラスコに添加した。前記混合物を濾過し、生成物を真空オーブン中で乾燥させて、４．８ｇの生成物を得た。
【０１５３】
調製例６：
【０１５４】
【化２５】
【０１５５】
の調製
磁性攪拌器を装着した丸底フラスコへ、酢酸エチル（０．２５ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．１０グラム）及びＮ−エチルジイソプロピルアミン（０．１２グラム）を添加した。調製例５の生成物（０．３０グラム）を酢酸エチル（１．７５ミリリットル）中に溶解し、前記フラスコへ窒素雰囲気下にて加え、室温で一晩攪拌した。その後、酢酸エチル（１０ミリリットル）を添加した。前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）に注ぎ込んだ。水相を分離し、有機相を０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）で洗浄し、続いて飽和塩化ナトリウム溶液（１０ミリリットル）で洗浄した。前記酢酸エチル混合物を、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを使用して前記混合物を濃縮し、それをアナロジックス（Analogix）フラッシュ・クロマトグラフィーシステム上で、３５：６３〜８５：１５の酢酸エチル／ヘキサンの濃度勾配で２０分かけて精製した。所望の生成物を含有する留分を収集し、次に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、０．２１７８ｇの生成物を得た（収率５９％）。
【０１５６】
調製例７：
【０１５７】
【化２６】
【０１５８】
の調製
調製例２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、及びトリエチルアミン（１．５グラム）から成る、磁性攪拌器によって攪拌した丸底フラスコ中の混合物へ、無水メタクリル酸（２．１２グラム）を約１５分間かけてゆっくりと添加した。前記混合物を一晩室温にて窒素雰囲気下で攪拌し、その後、当該混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１５９】
調製例８：
【０１６０】
【化２７】
【０１６１】
の調製
メタンスルホンアミド（１０グラム）、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸無水物（２６．３グラム）、トリエチルアミン（３７．２グラム）、及びＤＭＦ（８４．６グラム）の混合物を磁性攪拌器によって窒素雰囲気下にて一晩室温で攪拌した。次に、前記混合物を５０℃まで加熱し、この温度で３０分間攪拌し、その後、それを室温まで冷却して、濾過した。前記固体を氷酢酸から再結晶させ、白色結晶固体を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、乾燥して５．４グラムの生成物を得た。
【０１６２】
調製例９：
【０１６３】
【化２８】
【０１６４】
の調製
還流凝縮器を装着した丸底フラスコ内の、調製例８のカルボン酸生成物（３．０グラム）、塩化チオニル（１．７２グラム）、ＤＭＦ（１滴）、及びＡＣＮ（１８．９グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって窒素雰囲気下にて還流させながら１時間攪拌した。次に、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、フラスコ内の部分的に固体の残留物を、ジエチルエーテルの入ったフリットガラス漏斗内に洗い流した。前記固体をジエチルエーテルで洗浄し、窒素ガス流下にて乾燥し、２．９グラムの生成物を得た。
【０１６５】
調製例１０：
【０１６６】
【化２９】
【０１６７】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例９の塩化カルボニル生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（１．９７グラム）、及びトリエチルアミン（１．８９グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１６８】
調製例１１：
【０１６９】
【化３０】
【０１７０】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例９の塩化カルボニル生成物（１．０６グラム）、アセトニトリル（５．５ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．５１グラム）、及びエチルジイソプロピルアミン（０．６２グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。前記混合物をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた油をクロロホルム（２５ミリリットル）で回収し、次に０．１Ｎ ＨＣｌ（２５ミリリットル）で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。前記クロロホルムを除去して、熱メタノールで油を回収した。冷却して真っ黒の油を沈降させ、透明な溶液をデカントし、ロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた油を熱イソプロピルアルコール中に溶解させ、室温まで冷却して白色結晶固形物を沈殿させ、濾過し、冷ＩＰＡで洗浄し、オーブン内で乾燥させて、８１ミリグラムの所望の生成物を得た。
【０１７１】
調製例１２：
【０１７２】
【化３１】
【０１７３】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例９の塩化カルボニル生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、Ｎ−フェニルエタノールアミン（２．３４グラム）、及びトリエチルアミン（１．８９グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１７４】
調製例１３：
【０１７５】
【化３２】
【０１７６】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例１２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、塩化アクリロイル（１．１８グラム）、及びトリエチルアミン（１．４５グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１７７】
調製例１４：
【０１７８】
【化３３】
【０１７９】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例１２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、無水メタクリル酸（２．００グラム）、及びトリエチルアミン（１．４５グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１８０】
調製例１５：
【０１８１】
【化３４】
【０１８２】
の調製
磁性攪拌器を装着した丸底フラスコへ、酢酸エチル（０．２５ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．１０グラム）及びＮ−エチルジイソプロピルアミン（０．１２グラム）を添加した。調製例５の生成物（０．３０グラム）を酢酸エチル（１．７５ミリリットル）中に溶解し、前記フラスコへ窒素雰囲気下にて加え、周囲条件にて一晩攪拌した。その後、酢酸エチル（１０ミリリットル）を添加した。前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）に注ぎ込んだ。水相を分離し、有機相を０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）で洗浄し、続いて飽和塩化ナトリウム溶液（１０ミリリットル）で洗浄した。前記酢酸エチル混合物を、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを使用して前記混合物を濃縮し、それをアナロジックス（Analogix）フラッシュ・クロマトグラフィーシステム上で、３５：６３〜８５：１５の酢酸エチル／ヘキサンの濃度勾配で２０分かけて精製した。所望の生成物を含有する留分を収集し、次に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、０．２１７８ｇの生成物を得た（収率５９％）。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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−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−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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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滴を、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％トウィーン（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・デバイス社（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。
【０１８９】
（実施例１）
調製例６からの物質（０．０３１グラム）、光反応開始剤（０．００９グラム）、及びＴＭＰＴＡ（０．５４グラム）をＡＣＮ（５．２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）硬化装置を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。
【０１９０】
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滴を、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％トウィーン（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、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・デバイス社（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。
【０１９１】
（実施例２）
調製例１１の物質（０．０３２グラム）、光反応開始剤（０．００９グラム）、及びＴＭＰＴＡ（０．５６グラム）をＡＣＮ（５．３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。
【０１９２】
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）硬化装置を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。
【０１９３】
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滴を、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％トウィーン（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、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・デバイス社（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。
【０１９４】
【表２】
【０１９５】
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。
【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、細胞器官、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高分子物質が生じる。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】
【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、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；且つ
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
【００１７】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
【００１９】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−であり；
Ｒ４は、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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。）
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、１〜８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、又はそ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、又はそ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、アリールスルホニル、又はアルキ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】
【００３６】
を意味する。
【００３７】
用語「ハロ」とは、フルオロ、ブロモ、クロロ、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】
【００４３】
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、ターポリマーなど、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、ターポリマーなど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】
【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、を含む反応混合物について記載する。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−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であり、式中、各Ｒ５はそれぞれアルキル基であるか、又はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；且つ
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
【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−ＮＲ６−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】
【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】
基Ｙは、単結合であることができ、又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であることができる。前記二価の基Ｙ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、−ＮＲ６−、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及び前記の結合した基−Ｙ−Ｌ−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、アルキレン基であることができ、又は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、−ＮＲ３−、若しくはそれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つのその他の基に結合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、又は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、−ＮＲ６−、若しくはそれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つのその他の基に結合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、又は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、−ＮＲ６−、若しくはそれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つのその他の基に結合したアリーレンを含むことができる。
【００６３】
化学式Ｉの幾つかの代表的なモノマー類において、基Ｙは、アルキレンに結合したカルボニルオキシ、又はカルボニルイミノ基を、例えば次の化学式のモノマー内に含むことができる。
【００６４】
【化９】
【００６５】
式中、ｎは１〜３０の整数である。基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＬは、化学式Ｉについて記載されたものと同一である。幾つかのモノマー類では、ｎは２０以下、１０以下、８以下、６以下、又は４以下である。前記モノマー類は、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。
【００６６】
その他の実施例では、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、又は−ＮＲ６−から選択される基によって、第２のアルキレン基又は第１のヘテロアルキレン基に結合された第１のアルキレン基を含む。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−ＮＲ６−から選択される基によって、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結合されることができる。
【００６７】
基Ｙは、次の化学式内にあるように、ヘテロアルキレンであることができ、
【００６８】
【化１０】
【００６９】
又は、基Ｙは、次の化学式内にあるように、カルボキシ若しくはカルボニルイミノなどの別の基に結合したヘテロアルキレンであることができる。
【００７０】
【化１１】
【００７１】
これらの化学式において、ｑは１〜１５の整数であり、ｘは２〜４の整数であり、且つＤはオキシ、チオ、又は−ＮＨ−である。基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４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。代表的な化合物類としては、ｑが、１２以下、１０以下、８以下、６以下、４以下、又は２以下の整数であり、且つｘが３以下、又は２に等しいものが挙げられる。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。
【００７２】
化学式Ｉのその他の代表的なモノマー類では、基Ｙは、第２のヘテロアルキレン又は第１のアルキレン基に、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−ＮＲ６−から選択された基によって結合された、第１のヘテロアルキレン基を含む。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−ＮＲ６−から選択された基によって、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結合されることができる。
【００７３】
化学式Ｉ内のＲ４基は、アルキル、アリール、又はアラルキルであることができる。好適なアルキル基は、通常、３０個以下の炭素原子、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子、又は４個以下の炭素原子を含有する。幾つかの化合物では、前記アルキル基は、メチル、エチル、又はプロピルである。好適なアリール基は、通常、６〜３０個の炭素原子、６〜２４個の炭素原子、６〜１８個の炭素原子、６〜１２個の炭素原子、又は６個の炭素原子を含有する。幾つかの化合物では、前記アリール基はフェニルである。好適なアラルキル基は、通常、６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、及び３０個以下の炭素原子を有するアルキル基を含有する。アラルキル基の一例は、４−メチル−フェニルである。
【００７４】
化学式ＩＩの他の実施形態では、Ｒ４は基−Ｎ（Ｒ５）２であり、式中、各Ｒ５は、３０個以下の炭素原子、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子、又は４個以下の炭素原子を有するアルキル基である。或いは、２個のＲ５基は、それらが結合している窒素原子と共に組み合わせられて、４〜８員環状構造を形成することができる。例えば、２個のＲ５基は組み合わせられて、窒素へテロ原子を有する５〜６員複素環基を形成することができる。
【００７５】
化学式Ｉにおいて、Ｒ１及びＲ２が、それらが結合している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。
【００７６】
【化１２】
【００７７】
又は
【００７８】
【化１３】
【００７９】
基Ｒ３、Ｒ４、Ｌ、及びＹは、上記で化学式Ｉについて記載されたものと同一である。これらの化学式において、基ＣＨ２＝ＣＲ３−ＣＯ−Ｌ−Ｙ−は、環状構造内のこの基の配置によって示されるように、上記環状構造と様々な箇所で結合することができる。前記モノマー類は、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。
【００８０】
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アミン含有物質との反応性に影響を与え得る。即ち、基Ｙの長さ及び組成を変化させることで、前記アミン捕捉基の反応性を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、表面密度及び前記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。
【００８１】
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、そして乾燥させる（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の選択によって制御することができる。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。
【００８２】
化学式Ｉの代表的なアミン捕捉モノマー類としては、
【００８３】
【化１４】
【００８４】
【化１５】
【００８５】
及び
【００８６】
【化１６】
【００８７】
が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８８】
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。
【００８９】
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個の反応性官能基を導く必要があるが、それらの異なる反応性に寛容でなければならない。化学式Ｉの化合物類は、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有する第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。前記第２の化合物は、更に−Ｙ−Ｌ−ＣＯ−ＣＲ３＝ＣＨ２を含むこともできる。典型的な合成アプローチを、反応スキームＡに示す。
【００９０】
反応スキームＡ
【００９１】
【化１７】
【００９２】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｙ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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
その他の任意の希釈モノマー類、例えば（メタ）アクリレート類及び（メタ）アクリルアミド類を、前記反応混合物内に含んでもよい。好適な希釈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％までの前記希釈モノマーを含むことができる。約２０重量％を超える希釈モノマーが前記反応混合物中に含まれる場合、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がない、又はアミン含有化合物と効率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、希釈モノマーが含まれない。希釈モノマーの量は、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。
【０１００】
幾つかの代表的な（メタ）アクリレート希釈モノマー類は、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。
【０１０１】
他の代表的な（メタ）アクリレート希釈モノマー類は、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。さらなる代表的な（メタ）アクリレート希釈モノマー類は、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
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、使用される具体的な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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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）に更に記載されている。
【０１０９】
基材及び、当該基材表面上に配置された架橋型高分子物質を含む物品を調製可能である。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。
【０１１０】
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、これらに限定されない。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、又はウエル、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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例では、シリコン支持層は、クロム層で被覆され、次に金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。
【０１１５】
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置すること、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。
【０１１６】
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かみ合うことによって接着する。
【０１１７】
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、円形、線、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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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、
【０１２４】
【化１８】
【０１２５】
架橋したポリマー骨格の主鎖に結合している。基Ｌ、Ｙ、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ４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する位置を指す。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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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物質である。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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
【化１９】
【０１３０】
化学式ＩＩＩでは、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る。Ｒ７は、化学式Ｉ及びＩＩ中のＲ１及びＲ２の結合した基に相当する。基Ｌ、Ｙ、Ｒ４、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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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）。
【０１３５】
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】
【０１３６】
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。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
調製例１：
【０１３９】
【化２０】
【０１４０】
の調製
電磁攪拌棒、添加ロート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（９．４５ｇ）及びヘキサン（２０ｍＬ）中の６０重量％ＮａＨ分散体を充填した。前記混合物を約１５分間攪拌し、その後、ＤＭＦ（１００ｍＬ）を前記フラスコに添加した。ＤＭＦ（１００ｍＬ）中のｐ−トルエンスルホンアミド（１５．７ｇ）及び５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（１６．２ｇ）の混合物を添加ロートから前記フラスコにゆっくりと加えた。前記混合物を室温で一晩攪拌した。ＤＭＦ（１０ｍＬ）中の５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物（１．６ｇ）の追加溶液を前記フラスコに滴加し、前記混合物を約６時間攪拌した。次に、無水酢酸（２８．１４ｇ）を前記フラスコに添加し、前記混合物を一晩撹拌した。次に、ＮａＨＣＯ３水溶液を前記フラスコに添加し、次にＨＣｌ水溶液を添加した。前記混合物を濾過し、濾過した固体を真空オーブンを使用して一晩乾燥させた。次に、前記固体をメタノールから再結晶させて、１４．８グラムの生成物を得た。
【０１４１】
調製例２：
【０１４２】
【化２１】
【０１４３】
の調製
２−メルカプトエタノール（１．６９グラム）、調製例１のＮ−（４−メチルベンゼンスルホニル）スクシンイミド生成物（７．０グラム）、ＶＡＺＯ６４（０．２グラム）、及び酢酸エチル（８．７グラム）の混合物を約１５分間窒素ガスでパージし、次に、窒素雰囲気下５５℃にて２４時間加熱した。前記溶液を室温まで冷却したが、その間、白色結晶が沈殿した。前記結晶を濾過によって分離し、酢酸エチルで洗浄し、乾燥させて３．２グラムの生成物を得た。
【０１４４】
調製例３：
【０１４５】
【化２２】
【０１４６】
の調製
調製例２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、及びトリエチルアミン（１．５グラム）から成る、磁性攪拌器によって攪拌した丸底フラスコ中の混合物へ、塩化アクリロイル（１．２５グラム）を約１５分間かけてゆっくりと添加した。前記混合物を一晩室温にて窒素雰囲気下で攪拌し、その後、当該混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１４７】
調製例４：
【０１４８】
【化２３】
【０１４９】
の調製
三つ口丸底フラスコ内の、調製例１のＮ−（４−メチルベンゼンスルホニル）ジカルボキシイミド生成物（２５．０ｇ）及びメルカプト酢酸（７．６３ｇ）の酢酸エチル（１６１ｇ）溶液を１０分間窒素ガスでパージした。前記フラスコに還流凝縮器及び電磁攪拌棒を装着した。アゾビス（イソブチロニトリル）（０．０４８４ｇ）を前記フラスコに添加し、当該混合物を攪拌し、５５℃で１６時間加熱した。前記混合物を室温まで冷却した後、溶媒をロータリーエバポレーターを使用して除去した。茶色の固体がトルエン／アセトニトリルから再結晶し、１１．９ｇの生成物を得た。
【０１５０】
調製例５：
【０１５１】
【化２４】
【０１５２】
の調製
調製例４のカルボキシ含有生成物（５．０６ｇ）、チオニルクロライド（１．６２ｇ）、ＤＭＦ（１滴）、及びクロロホルム（６１．８ｇ）の混合物を１００ｍＬの丸底フラスコ内で調製した。前記フラスコに電磁攪拌棒及び還流凝縮器を装着し、次に前記混合物を攪拌し、還流下で２時間加熱した。前記混合物を室温まで冷却し、次に、生成物が沈殿するまでヘプタンを前記フラスコに添加した。前記混合物を濾過し、生成物を真空オーブン中で乾燥させて、４．８ｇの生成物を得た。
【０１５３】
調製例６：
【０１５４】
【化２５】
【０１５５】
の調製
磁性攪拌器を装着した丸底フラスコへ、酢酸エチル（０．２５ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．１０グラム）及びＮ−エチルジイソプロピルアミン（０．１２グラム）を添加した。調製例５の生成物（０．３０グラム）を酢酸エチル（１．７５ミリリットル）中に溶解し、前記フラスコへ窒素雰囲気下にて加え、室温で一晩攪拌した。その後、酢酸エチル（１０ミリリットル）を添加した。前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）に注ぎ込んだ。水相を分離し、有機相を０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）で洗浄し、続いて飽和塩化ナトリウム溶液（１０ミリリットル）で洗浄した。前記酢酸エチル混合物を、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを使用して前記混合物を濃縮し、それをアナロジックス（Analogix）フラッシュ・クロマトグラフィーシステム上で、３５：６３〜８５：１５の酢酸エチル／ヘキサンの濃度勾配で２０分かけて精製した。所望の生成物を含有する留分を収集し、次に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、０．２１７８ｇの生成物を得た（収率５９％）。
【０１５６】
調製例７：
【０１５７】
【化２６】
【０１５８】
の調製
調製例２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、及びトリエチルアミン（１．５グラム）から成る、磁性攪拌器によって攪拌した丸底フラスコ中の混合物へ、無水メタクリル酸（２．１２グラム）を約１５分間かけてゆっくりと添加した。前記混合物を一晩室温にて窒素雰囲気下で攪拌し、その後、当該混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１５９】
調製例８：
【０１６０】
【化２７】
【０１６１】
の調製
メタンスルホンアミド（１０グラム）、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸無水物（２６．３グラム）、トリエチルアミン（３７．２グラム）、及びＤＭＦ（８４．６グラム）の混合物を磁性攪拌器によって窒素雰囲気下にて一晩室温で攪拌した。次に、前記混合物を５０℃まで加熱し、この温度で３０分間攪拌し、その後、それを室温まで冷却して、濾過した。前記固体を氷酢酸から再結晶させ、白色結晶固体を濾過し、ジエチルエーテルで洗浄し、乾燥して５．４グラムの生成物を得た。
【０１６２】
調製例９：
【０１６３】
【化２８】
【０１６４】
の調製
還流凝縮器を装着した丸底フラスコ内の、調製例８のカルボン酸生成物（３．０グラム）、塩化チオニル（１．７２グラム）、ＤＭＦ（１滴）、及びＡＣＮ（１８．９グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって窒素雰囲気下にて還流させながら１時間攪拌した。次に、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、フラスコ内の部分的に固体の残留物を、ジエチルエーテルの入ったフリットガラス漏斗内に洗い流した。前記固体をジエチルエーテルで洗浄し、窒素ガス流下にて乾燥し、２．９グラムの生成物を得た。
【０１６５】
調製例１０：
【０１６６】
【化２９】
【０１６７】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例９の塩化カルボニル生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（１．９７グラム）、及びトリエチルアミン（１．８９グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１６８】
調製例１１：
【０１６９】
【化３０】
【０１７０】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例９の塩化カルボニル生成物（１．０６グラム）、アセトニトリル（５．５ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．５１グラム）、及びエチルジイソプロピルアミン（０．６２グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。前記混合物をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた油をクロロホルム（２５ミリリットル）で回収し、次に０．１Ｎ ＨＣｌ（２５ミリリットル）で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。前記クロロホルムを除去して、熱メタノールで油を回収した。冷却して真っ黒の油を沈降させ、透明な溶液をデカントし、ロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた油を熱イソプロピルアルコール中に溶解させ、室温まで冷却して白色結晶固形物を沈殿させ、濾過し、冷ＩＰＡで洗浄し、オーブン内で乾燥させて、８１ミリグラムの所望の生成物を得た。
【０１７１】
調製例１２：
【０１７２】
【化３１】
【０１７３】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例９の塩化カルボニル生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、Ｎ−フェニルエタノールアミン（２．３４グラム）、及びトリエチルアミン（１．８９グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１７４】
調製例１３：
【０１７５】
【化３２】
【０１７６】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例１２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、塩化アクリロイル（１．１８グラム）、及びトリエチルアミン（１．４５グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１７７】
調製例１４：
【０１７８】
【化３３】
【０１７９】
の調製
丸底フラスコ内の、調製例１２のアルコール生成物（５．０グラム）、ＮＭＰ（２０ミリリットル）、無水メタクリル酸（２．００グラム）、及びトリエチルアミン（１．４５グラム）の混合物を、磁性攪拌器によって一晩窒素雰囲気下にて室温で攪拌した。次に、前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１００ミリリットル）に注ぎ込んだ。本混合物を酢酸エチルで抽出し、次に、前記酢酸エチル混合物を硫酸ナトリウム上で乾燥した。次に、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、生成物を得た。
【０１８０】
調製例１５：
【０１８１】
【化３４】
【０１８２】
の調製
磁性攪拌器を装着した丸底フラスコへ、酢酸エチル（０．２５ミリリットル）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（０．１０グラム）及びＮ−エチルジイソプロピルアミン（０．１２グラム）を添加した。調製例５の生成物（０．３０グラム）を酢酸エチル（１．７５ミリリットル）中に溶解し、前記フラスコへ窒素雰囲気下にて加え、周囲条件にて一晩攪拌した。その後、酢酸エチル（１０ミリリットル）を添加した。前記混合物をビーカー内の０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）に注ぎ込んだ。水相を分離し、有機相を０．１Ｎ ＨＣｌ水溶液（１０ミリリットル）で洗浄し、続いて飽和塩化ナトリウム溶液（１０ミリリットル）で洗浄した。前記酢酸エチル混合物を、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。ロータリーエバポレーターを使用して前記混合物を濃縮し、それをアナロジックス（Analogix）フラッシュ・クロマトグラフィーシステム上で、３５：６３〜８５：１５の酢酸エチル／ヘキサンの濃度勾配で２０分かけて精製した。所望の生成物を含有する留分を収集し、次に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、０．２１７８ｇの生成物を得た（収率５９％）。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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−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−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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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滴を、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％トウィーン（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・デバイス社（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。
【０１８９】
（実施例１）
調製例６からの物質（０．０３１グラム）、光反応開始剤（０．００９グラム）、及びＴＭＰＴＡ（０．５４グラム）をＡＣＮ（５．２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）硬化装置を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。
【０１９０】
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滴を、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％トウィーン（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、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・デバイス社（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。
【０１９１】
（実施例２）
調製例１１の物質（０．０３２グラム）、光反応開始剤（０．００９グラム）、及びＴＭＰＴＡ（０．５６グラム）をＡＣＮ（５．３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。
【０１９２】
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）硬化装置を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。
【０１９３】
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滴を、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％トウィーン（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、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・デバイス社（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。
【０１９４】
【表２】
【０１９５】
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。
【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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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。
【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】
【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】
【請求項４】
前記アミン捕捉モノマーが、化学式
【化４】
（式中、ｎは１〜３０の整数である。）である、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項５】
前記アミン捕捉モノマーが、化学式
【化５】
又は
【化６】
（式中、
ｑは、１〜１５の整数であり；
ｘは、２〜４の整数であり；且つ
Ｄは、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−である。）
である、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、化学式
【化７】
又は
【化８】
である、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項７】
前記アミン捕捉モノマーが、
【化９】
又は
【化１０】
を含む、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、−ＮＲ６−、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１０】
前記反応混合物が、前記反応混合物内のモノマー類の重量を基準にして、０．１〜５０重量％の化学式Ｉの前記アミン捕捉モノマーを含む、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項１１】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー
【化１１】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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である。）、及び
（ｂ）少なくとも２つの（メタ）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１２】
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備える物品であって、
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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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１３】
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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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１４】
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、又はそれらの断片である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
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１３に記載の方法。
【請求項１６】
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１３に記載の方法。
【請求項１７】
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１３に記載の方法。
【請求項１８】
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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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１９】
化学式ＩＩのペンダント基を含む、高分子物質。
【化１５】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
［式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−であり；
Ｒ４は、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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。］
【請求項１】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー
【化１】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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。
【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】
【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】
【請求項４】
前記アミン捕捉モノマーが、化学式
【化４】
（式中、ｎは１〜３０の整数である。）である、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項５】
前記アミン捕捉モノマーが、化学式
【化５】
又は
【化６】
（式中、
ｑは、１〜１５の整数であり；
ｘは、２〜４の整数であり；且つ
Ｄは、オキシ、チオ、又は−ＮＨ−である。）
である、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、化学式
【化７】
又は
【化８】
である、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項７】
前記アミン捕捉モノマーが、
【化９】
又は
【化１０】
を含む、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、−ＮＲ６−、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１０】
前記反応混合物が、前記反応混合物内のモノマー類の重量を基準にして、０．１〜５０重量％の化学式Ｉの前記アミン捕捉モノマーを含む、請求項１に記載の反応混合物。
【請求項１１】
（ａ）化学式Ｉのアミン捕捉モノマー
【化１１】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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である。）、及び
（ｂ）少なくとも２つの（メタ）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１２】
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備える物品であって、
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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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１３】
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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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１４】
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、又はそれらの断片である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
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１３に記載の方法。
【請求項１６】
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１３に記載の方法。
【請求項１７】
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１３に記載の方法。
【請求項１８】
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】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−ＮＲ５であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しくはそれらの組み合わせを含む二価の基であり；
前記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１９】
化学式ＩＩのペンダント基を含む、高分子物質。
【化１５】
（式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−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、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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り；
Ｙは、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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】
［式中、
Ｌは、オキシ又は−ＮＲ６−であり；
Ｒ４は、アルキル、アリール、アラルキル、又は−Ｎ（Ｒ５）２であって、式中、各Ｒ５はアルキル基であるか、又は両Ｒ５基はそれらが結合している窒素原子と共に４〜８員複素環基を形成し；
Ｒ６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、単結合又はアルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、若しく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。］
【公表番号】特表２００９−５１０２２１（Ｐ２００９−５１０２２１Ａ）
【公表日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３３４２５（Ｐ２００８−５３３４２５）
【出願日】平成１８年９月１８日（２００６．９．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３６２７１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０４０９６８
【国際公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１８日（２００６．９．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３６２７１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０４０９６８
【国際公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
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