高い拡散係数をもたらすポリロタキサンを有する材料
【課題】高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルの提供。
【解決手段】ｉ）第１のポリロタキサン、ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質（ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；ｂ）第２のポリロタキサン）、ｉｉｉ）溶媒、及びｉｖ）第１の溶質；を有する材料であって、ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部とｉｉ）物質の少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋してなり、該材料における第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記材料により、上記課題を解決する。
【解決手段】ｉ）第１のポリロタキサン、ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質（ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；ｂ）第２のポリロタキサン）、ｉｉｉ）溶媒、及びｉｖ）第１の溶質；を有する材料であって、ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部とｉｉ）物質の少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋してなり、該材料における第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記材料により、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い拡散係数をもたらすポリロタキサンを有する材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
環状分子（回転子：rotator）の開口部が直鎖状分子（軸：axis）によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両末端（直鎖状分子の両末端）に、環状分子が脱離しないように封鎖基を配置して成るポリロタキサンを複数架橋してなる架橋ポリロタキサンが提案されている（特許文献１参照、なお、この文献は、その全てが参照として本明細書に組み込まれる）。
【０００３】
この架橋ポリロタキサンは、環状分子が直鎖状分子上を移動する滑車効果を有することによって、該架橋ポリロタキサンに張力が加えられたとしても、該滑車効果により該張力を架橋ポリロタキサン内で均一に分散させることができる。また、この架橋ポリロタキサンは、水などの溶媒を保持する機能も有する。これらの機能から、架橋ポリロタキサンは、種々の分野への応用が期待されている。
【０００４】
一方、水などの溶媒を保持する材料としてウェットゲルが各種提案されている（非特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４７５２５２号公報。
【非特許文献１】Tokita, M., Jpn. J. Appl. Phys.34, 2418-2422 (1995)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来提案されているウェットゲルなどは、十分に高い拡散係数を有していなかった。例えば、コンタクトレンズやＤＤＳ（ドラッグデリバリシステム）においては、より高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルが求められていたが、未だにその要望を満たす材料、例えばウェットゲルは存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルを提供することにある。
また、本発明の目的は、高い拡散係数を有し且つ高い透過性を有する材料、例えばウェットゲルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、以下の発明を見出した。
＜１＞ ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；
を有する材料であって、
前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋してなり、
前記第１のポリロタキサンは、第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から前記第１の環状分子が脱離しないように前記第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有し、
前記第２のポリロタキサンは、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍である、上記材料。
なお、ここで、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートは、一般名が「ポンソー３Ｒ（Ponceau
3R）」である赤色色素である。
【０００８】
＜２＞ 上記＜１＞において、ｉｉ）物質が、ａ）第１のポリマーを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋するのがよい。
＜３＞ 上記＜１＞又は＜２＞において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合するのがよい。
【０００９】
＜４＞ 上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、ｉｉ）物質が、ｂ）第２のポリロタキサンを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋するのがよい。
＜５＞ 上記＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合するのがよい。
＜６＞ 上記＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、溶媒が、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれるのがよい。
【００１０】
＜７＞ 上記＜６＞において、非水系溶媒が、天然油（例えば、グリセリン、ひまし油、オリーブ油など）；アルコール類（例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどの一価アルコール；及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオールなどの多価アルコール）；脂肪酸（特に高級脂肪酸、例えばオレイン酸、リノレイン酸など；エーテル類（例えば、多価アルコールのアルキルエーテル類、エチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体など）；アビエチン酸エチル；及びシリコーン油（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど）からなる群から選ばれるのがよい。なお、多価アルコールのアルキルエーテル類については、モノアルキルエーテルであってもポリアルキルエーテルであってもよい。多価アルコールのモノメチルエーテル、ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエーテルなどを挙げることができる。ポリエチレングリコールについては、数平均分子量が２００〜６００、好ましくは２００〜４５０であるのがよい。また、ポリプロピレングリコールについては、数平均分子量が４００〜５０００、より好ましくは４００〜３５００であるのがよい。
【００１１】
＜８＞ 上記＜１＞〜＜７＞のいずれかにおいて、溶媒とポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１、好ましくは５：９５〜９９．９：０．１、より好ましくは１０：９０〜９９．９：０．１であるのがよい。
＜９＞ 上記＜１＞〜＜８＞のいずれかにおいて、第１の溶質が、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子（例えば、抗ガン剤として、アンタラサイクリン系抗ガン剤であるアクチノマイシン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、イダマイシン、マイトマイシンなど、シスプラティン及びその誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。抗炎症剤として、デキサメタゾン、インドメタシン、メントールなどを挙げることができるがこれらに限定されない。）、コロイド粒子、生体分子（例えば、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなど）からなる群から選ばれるのがよい。
【００１２】
＜１０＞ 上記＜１＞〜＜９＞のいずれかにおいて、材料が、外用薬（例えば、鎮痛消炎剤などの外用塗薬の基材、皮膚貼付用基材など）；ドラッグデリバリシステム用担体材料（例えばガン細胞をターゲットとした抗ガン剤キャリアなど）；創傷被覆材；水浄化剤（例えば、沼地、工場排水、温泉水及び鉱山廃水中の有害金属や腐敗臭の除去剤）；化粧品（例えばゲル状フェイスマスク用材料、ゲル状クリーム）；細胞培地（例えば細胞繁殖培地、細胞分化培地など）；植物組織培地（例えば水耕栽培など）；電池用電解質（例えばリチウムイオン伝導性電解質材料、燃料電池用電解質）；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられるのがよい。
【００１３】
＜１１＞ 上記＜１＞〜＜１０＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。
【００１４】
＜１２＞ 上記＜１＞〜＜１１＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子は、その分子量が１万以上、好ましくは２万以上、より好ましくは３万以上であるのがよい。
＜１３＞ 上記＜１＞〜＜１２＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。
【００１５】
＜１４＞ 上記＜１＞〜＜１３＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。
＜１５＞ 上記＜１＞〜＜１４＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。
【００１６】
＜１６＞ 上記＜１＞〜＜１５＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、第１及び／又は第２の直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
＜１７＞ 上記＜１＞〜＜１６＞のいずれかにおいて、第１の環状分子が第１の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第１の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第１の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第１の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。また、第２の環状分子が第２の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第２の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第２の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第２の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。
【００１７】
＜１８＞ ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマーを準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｃ）前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて架橋ポリロタキサンを得る工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；及び
Ｅ）前記架橋ポリロタキサンを前記溶液に接触させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍である、上記方法。
【００１８】
＜１９＞ 上記＜１８＞において、ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２０＞ 上記＜１８＞又は＜１９＞のＣ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００１９】
＜２１＞ 上記＜１８＞〜＜２０＞のいずれかにおいて、ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２２＞ 上記＜１８＞〜＜２１＞のいずれかのＣ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００２０】
＜２３＞ ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ） 第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ） 以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマー又はその前駆体を準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｄ） ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；
Ｆ） ｉ）第１のポリロタキサンと前記ｉｉ）物質とを前記溶液に加える工程；及び
Ｇ） 溶液中のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍である、上記方法。
【００２１】
＜２４＞ 上記＜２３＞において、ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２５＞ 上記＜２３＞又は＜２４＞のＧ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００２２】
＜２６＞ 上記＜２３＞〜＜２５＞のいずれかにおいて、ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２７＞ 上記＜２３＞〜＜２６＞のいずれかのＧ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００２３】
＜２８＞ 上記＜１８＞〜＜２７＞のいずれかにおいて、溶媒が、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれるのがよい。
【００２４】
＜２９＞ 上記＜２８＞において、非水系溶媒が、天然油（例えば、グリセリン、ひまし油、オリーブ油など）；アルコール類（例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどの一価アルコール；及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオールなどの多価アルコール）；脂肪酸（特に高級脂肪酸、例えばオレイン酸、リノレイン酸など；エーテル類（例えば、多価アルコールのアルキルエーテル類、エチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体など）；アビエチン酸エチル；及びシリコーン油（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど）からなる群から選ばれるのがよい。なお、多価アルコールのアルキルエーテル類については、モノアルキルエーテルであってもポリアルキルエーテルであってもよい。多価アルコールのモノメチルエーテル、ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエーテルなどを挙げることができる。ポリエチレングリコールについては、数平均分子量が２００〜６００、好ましくは２００〜４５０であるのがよい。また、ポリプロピレングリコールについては、数平均分子量が４００〜５０００、より好ましくは４００〜３５００であるのがよい。
【００２５】
＜３０＞ 上記＜１８＞〜＜２９＞のいずれかにおいて、溶媒とポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１、好ましくは５：９５〜９９．９：０．１、より好ましくは１０：９０〜９９．９：０．１であるのがよい。
＜３１＞ 上記＜１８＞〜＜３０＞のいずれかにおいて、第１の溶質が、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子（例えば、抗ガン剤として、アンタラサイクリン系抗ガン剤であるアクチノマイシン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、イダマイシン、マイトマイシンなど、シスプラティン及びその誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。抗炎症剤として、デキサメタゾン、インドメタシン、メントールなどを挙げることができるがこれらに限定されない。）、コロイド粒子、生体分子（例えば、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなど）からなる群から選ばれるのがよい。
【００２６】
＜３２＞ 上記＜１８＞〜＜３１＞のいずれかにおいて、材料が、外用薬（例えば、鎮痛消炎剤などの外用塗薬の基材、皮膚貼付用基材など）；ドラッグデリバリシステム用担体材料（例えばガン細胞をターゲットとした抗ガン剤キャリアなど）；創傷被覆材；水浄化剤（例えば、沼地、工場排水、温泉水及び鉱山廃水中の有害金属や腐敗臭の除去剤）；化粧品（例えばゲル状フェイスマスク用材料、ゲル状クリーム）；細胞培地（例えば細胞繁殖培地、細胞分化培地など）；植物組織培地（例えば水耕栽培など）；電池用電解質（例えばリチウムイオン伝導性電解質材料、燃料電池用電解質）；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられるのがよい。
【００２７】
＜３３＞ 上記＜１８＞〜＜３２＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。
【００２８】
＜３４＞ 上記＜１８＞〜＜３３＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子は、その分子量が１万以上、好ましくは２万以上、より好ましくは３万以上であるのがよい。
＜３５＞ 上記＜１８＞〜＜３４＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。
【００２９】
＜３６＞ 上記＜１８＞〜＜３５＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。
＜３７＞ 上記＜１８＞〜＜３６＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。
【００３０】
＜３８＞ 上記＜１８＞〜＜３７＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、第１及び／又は第２の直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
＜３９＞ 上記＜１８＞〜＜３８＞のいずれかにおいて、第１の環状分子が第１の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第１の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第１の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第１の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。また、第２の環状分子が第２の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第２の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第２の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第２の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルを提供することができる。
また、本発明により、高い拡散係数を有し且つ高い透過性を有する材料、例えばウェットゲル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】
【００３２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ｉ）第１のポリロタキサン、ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、即ちａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；及び／又はｂ）第２のポリロタキサン、ｉｉｉ）溶媒、及びｉｖ）第１の溶質；を有する材料であって高い拡散係数を有する材料を提供する。
本発明の材料において、ｉ）第１のポリロタキサンとｉｉ）物質、即ちａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；及び／又はｂ）第２のポリロタキサン、とは、その少なくとも一部が架橋されているのがよい。架橋は、次のイ）〜ハ）の架橋であるのがよい。即ち、イ）ポリロタキサン同士（第１のポリロタキサンと第２のポリロタキサン）の架橋、ロ）ポリロタキサン以外のポリマー（即ち「第１のポリマー」）とポリロタキサンとの架橋、ハ）上記イ）とロ）とが共に存在する架橋。
また、架橋は、化学的な架橋であっても物理的な架橋であってもよく、好ましくは化学的な架橋であるのがよく、より好ましくは環状分子を介しての化学的架橋であるのがよい。
以下、本発明の材料に含まれる構成物質について、詳述する。
【００３３】
＜ポリロタキサン＞
本発明における第１及び／又は第２のポリロタキサンは各々、環状分子、該環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子、及び該直鎖状分子から環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に配置される封鎖基を有する。
第２のポリロタキサンは、第１のポリロタキサンと同じであっても異なってもよい。より具体的には、第２の環状分子は第１の環状分子と同じであっても異なってもよく、第２の直鎖状分子は第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよく、第２の封鎖基は第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい。さらに、直鎖状分子の一端に配置される封鎖基は、他端に配置される封鎖基と同じであっても異なってもよい。
【００３４】
＜ポリロタキサンの直鎖状分子＞
本発明の材料のポリロタキサンにおいて、直鎖状分子は、長手方向に伸びる分子、即ち直鎖状分子であれば、特に限定されない。この直鎖状分子として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよいが、特に限定されない。
例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。
【００３５】
直鎖状分子は、その分子量が１万以上、好ましくは２万以上、より好ましくは３万以上であるのがよい。
【００３６】
＜ポリロタキサンの封鎖基＞
本発明の材料のポリロタキサンにおいて、封鎖基は、上述のように、直鎖状分子の両端に配置される。また、封鎖基は、直鎖状分子から環状分子が脱離しない作用を有する。これらの作用を有する封鎖基であれば、特に限定されない。なお、直鎖状分子の両端に配置される封鎖基は、一端と他端とが同じであっても異なっても良い。
封鎖基として、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。
【００３７】
＜ポリロタキサンの環状分子＞
環状分子は、環状であり、上述の状態を採るものであれば、特に限定されない。
環状分子は、置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。該シクロデキストリン分子は、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。
【００３８】
本発明の材料のポリロタキサンにおいて、環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
また、本発明の材料のポリロタキサンにおいて、環状分子が直鎖状分子により串刺し状に包接される際に環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。
【００３９】
＜ｉｉ）物質＞
本発明の材料は、ｉ）第１のポリロタキサンの他に、ｉｉ）物質を有する。このｉｉ）物質は、以下のａ）であるか、ｂ）であるか、又はａ）とｂ）との混在であるかのいずれかである。ａ）は、ポリロタキサン以外である第１のポリマーである。また、ｂ）は、第１のポリロタキサンと同じであっても異なってもよい第２のポリロタキサンである。
【００４０】
＜ｉｉ）物質−ａ）第１のポリマー＞
第１のポリマーは、ポリロタキサン以外のポリマーであり、特に限定されない。
第１のポリマー）として、特に限定されないが、主鎖又は側鎖に−ＯＨ基、−ＮＨ２基、−ＣＯＯＨ基、エポキシ基、ビニル基、チオール基、及び光架橋基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。なお、光架橋基として、ケイ皮酸、クマリン、カルコン、アントラセン、スチリルピリジン、スチリルピリジニウム塩、スチリルキノリウム塩などを挙げることができるがこれらに限定されない。
【００４１】
第１のポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。２種以上のポリマーを有していてもよく、２種以上のポリマーを有する場合には、少なくとも１種のポリマーがポリロタキサンと環状分子を介して結合しているのがよい。第１のポリマーがコポリマーである場合には、２種、３種又はそれ以上のモノマーから成ってもよい。コポリマーである場合、ブロックコポリマー、交互コポリマー、ランダムコポリマー、グラフトコポリマーなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００４２】
第１のポリマーの例として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体を挙げることができるが、これらに限定されない。なお、誘導体として、上述の基、即ち−ＯＨ基、−ＮＨ２基、−ＣＯＯＨ基、エポキシ基、ビニル基、チオール基、及び光架橋基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。
【００４３】
＜ｉｉ）物質−ａ）第２のポリロタキサン＞
本発明の材料は、第２のポリロタキサンを有してもよい。この場合、第２のポリロタキサンは、上述したように、第１のポリロタキサンと同じであっても異なってもよい。なお、第２のポリロタキサンを構成する物質は、上述したとおりである。
【００４４】
＜溶媒＞
本発明において、溶媒は、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれるのがよい。
非水系溶媒とは、水以外の液体をいい、単独の液体であっても、複数の液体の混合物であってもよい。非水系溶媒は、室温で液体であることが取り扱いの点などから好ましいが、本発明の材料の用途によっては、室温を超える温度（例えば５０〜２００℃）、室温に満たない温度（例えば−１４０〜０℃）で液体の形態となるものを使用することもできる。
【００４５】
非水系溶媒として、天然油（例えば、グリセリン、ひまし油、オリーブ油など）；アルコール類（例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどの一価アルコール；及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオールなどの多価アルコール）；脂肪酸（特に高級脂肪酸、例えばオレイン酸、リノレイン酸など；エーテル類（例えば、多価アルコールのアルキルエーテル類、エチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体など）；アビエチン酸エチル；及びシリコーン油（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど）からなる群から選ばれるのがよいが、これらに限定されない。なお、多価アルコールのアルキルエーテル類については、モノアルキルエーテルであってもポリアルキルエーテルであってもよい。多価アルコールのモノメチルエーテル、ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエーテルなどを挙げることができる。ポリエチレングリコールについては、数平均分子量が２００〜６００、好ましくは２００〜４５０であるのがよい。また、ポリプロピレングリコールについては、数平均分子量が４００〜５０００、より好ましくは４００〜３５００であるのがよい。
【００４６】
溶媒の量は、次の範囲であるのがよい。即ち、溶媒とポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１、好ましくは５：９５〜９９．９：０．１、より好ましくは１０：９０〜９９．９：０．１であるのがよい。
【００４７】
＜第１の溶質＞
本発明において、第１の溶質は、本発明の材料において高い拡散係数を有する溶質である。本発明の第１の溶質として、特に限定されないが、例えば、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子（例えば、抗ガン剤として、アンタラサイクリン系抗ガン剤であるアクチノマイシン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、イダマイシン、マイトマイシンなど、シスプラティン及びその誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。抗炎症剤として、デキサメタゾン、インドメタシン、メントールなどを挙げることができるがこれらに限定されない。）、コロイド粒子、生体分子（例えば、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなど）からなる群から選ばれるのがよい。
【００４８】
なお、溶媒は、第１の溶質以外の溶質であって、材料の実効拡散係数に実質的に影響を与えない溶質を含有してもよい。例えば、ｐＨ調整剤（緩衝剤）、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、殺菌剤、顔料、着色剤、香料などを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００４９】
＜実効拡散係数＞
本発明の材料は、比較試料と比較して高い実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）を有する。
本明細書において、比較試料は、ポリ（アクリルアミド）、水、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナート（Disodium
3-hydroxy-4-[(2,4,5-trimethylphenyl)azo]-2,7-naphthalenedisulfonate）のみからなる。ここで、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートは、一般名が「ポンソー３Ｒ（Ponceau
3R）」である赤色色素である。
【００５０】
本発明において、比較試料は、非特許文献１に記載される方法により得るものを用いる。
即ち、アクリルアミドとN,N’-メチレンビスアクリルアミド（架橋剤）とを蒸留水１００ｍｌに溶解させ、アクリルアミドが６９３ｍＭ、及びN,N’-メチレンビスアクリルアミドが７ｍＭの溶液とした。この溶液に、促進剤としてN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミンを加え、２０分間攪拌した。このプレゲル溶液にゲルホルダーを浸漬し、３０分間脱気処理を行った。プレゲル溶液に、４ｗｔ％アンモニウム・パースルフェート１ｍｌ（反応開始剤）を加えて重合を開始させ、２０℃で１日間、静置して、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートを有しない比較試料を得た。
【００５１】
比較試料の水の含有率は９５ｗｔ％である。
なお、本明細書において、比較試料の水の含有率とは、水とポリ（アクリルアミド）とからなる重量をＷｘ、ポリ（アクリルアミド）のみからなる重量をＷｙとした場合、次の式から表すことができる。
【００５２】
（比較試料の水の含有率、ｗｔ％）＝（Ｗｘ−Ｗｙ）／Ｗｘ×１００
【００５３】
また、膨潤度は、次の式により求めることができる。
【００５４】
（比較試料の膨潤度、ｑ’）＝Ｗｘ／Ｗｙ
【００５５】
この比較試料における第２の溶質（ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナート）の拡散係数Ｄ’を、サイドバイサイドセル（非特許文献１を参照のこと。また、後述の実施例を参照のこと）を用いたタイムラグ法により計測し、上記ｑ’から、比較試料の実効拡散係数Ｄ’／ｑ’１／３を算出する。
【００５６】
一方、本発明の材料の実効拡散係数は、次のように測定する。
（本発明の材料の膨潤度ｑ）＝ｗ１／ｗ２
式中、ｗ１は溶媒中で膨潤平衡状態まで膨潤したゲル（即ち、ｉ）第１のポリロタキサン；ｉｉ）物質；及びｉｉｉ）溶媒；からなる材料）の重量、ｗ２は溶媒を除去した後の乾燥ゲル（即ち、ｗ１からｉｉｉ）溶媒を除いたもの）の重量である。
【００５７】
第１の溶質及び溶媒を有する本発明の材料の、該第１の溶質の拡散係数Ｄを、比較試料のＤ’を計測したものと同じ装置を用いて、測定する。これらのＤ及びｑから、本発明の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３を算出する。
本発明における実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３は、比較試料の実効拡散係数Ｄ’／ｑ’１／３の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍であるのがよい。
【００５８】
＜本発明の材料の用途＞
本発明の材料は、高い拡散係数が望まれる分野において用いることができる。例えば、本発明の材料は、特に限定されないが、外用薬（例えば、鎮痛消炎剤などの外用塗薬の基材、皮膚貼付用基材など）；ドラッグデリバリシステム用担体材料（例えばガン細胞をターゲットとした抗ガン剤キャリアなど）；創傷被覆材；水浄化剤（例えば、沼地、工場排水、温泉水及び鉱山廃水中の有害金属や腐敗臭の除去剤）；化粧品（例えばゲル状フェイスマスク用材料、ゲル状クリーム）；細胞培地（例えば細胞繁殖培地、細胞分化培地など）；植物組織培地（例えば水耕栽培など）；電池用電解質（例えばリチウムイオン伝導性電解質材料、燃料電池用電解質）；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられるのがよい。
【００５９】
＜本発明の材料の製造方法−その１−＞
上述の本発明の材料は、例えば、次のように、製造することができる。
即ち、Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマーを準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｃ）前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて架橋ポリロタキサンを得る工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；及び
Ｅ）前記架橋ポリロタキサンを前記溶液に接触させて前記材料を得る工程；
を有することにより得ることができる。
【００６０】
この製法において、Ｃ）工程のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と、ｉｉ）物質の少なくとも一部との架橋は、上述のように、次のイ）〜ハ）の架橋であるのがよい。イ）ポリロタキサン同士（第１のポリロタキサンと第２のポリロタキサン）の架橋、ロ）ポリロタキサン以外のポリマー（即ち「第１のポリマー」）とポリロタキサンとの架橋、ハ）上記イ）とロ）とが共に存在する架橋。
また、架橋は、化学的な架橋であっても物理的な架橋であってもよく、好ましくは化学的な架橋であるのがよく、より好ましくは環状分子を介しての化学的架橋であるのがよい。
なお、この製法において、ポリロタキサン、溶媒、第１の溶質などは、上述のものを用いることができる。なお、ポリロタキサン以外のポリマー、即ち「第１のポリマー」として、上述のものを用いることができる。
【００６１】
＜本発明の材料の製造方法−その２−＞
また、上述の本発明の材料は、例えば、次のように、製造することができる。
即ち、Ａ） 第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ） 以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマー又はその前駆体を準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｄ） ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；
Ｆ） ｉ）第１のポリロタキサンと前記ｉｉ）物質とを前記溶液に加える工程；及び
Ｇ） 溶液中のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて前記材料を得る工程；
を有することにより得ることができる。
【００６２】
なお、この製法において、Ｇ）工程の架橋は、上述のＣ）工程と同様である。Ｇ）工程の架橋として、例えば熱架橋、光架橋などを挙げることができるがこれらに限定されない。
【００６３】
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００６４】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１の調製＞
ヒドロキシプロピル化したポリロタキサンＨＡＰＲ（直鎖状分子：ポリエチレングリコール（分子量：３．５万）、環状分子：α−シクロデキストリン、α−シクロデキストリンの包接量：２６％、封鎖基：アダマンタンアミン、ヒドロキシプロピル化率：４７．５％対ＯＨ基）２．５ｇを０．０１Ｎ ＮａＯＨ水溶液１０ｍＬに溶解した。架橋剤ジビニルスルホンＤＶＳ １５０μｌ（０．１７７ｇ）を上記の水溶液に加えた。なお、ヒドロキシプロピル化したポリロタキサンＨＡＰＲは、ＷＯ２００５／０８０４６９号公報（本文献の内容は全て本明細書に組み込まれる）に記載されている方法と同様の方法により得た。５℃で２４時間反応させて架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１を得た。得られた架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１を純水中に浸漬して膨潤させた。周囲の純水を繰り返し交換し、平衡に達するまで膨潤させた。
膨潤平衡における架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１の重量ｗ１は０．４５２７ｇであった。一方、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１を室温で２日間真空乾燥させることにより該Ａ−１のみの重量ｗ２を求めた結果、０．０４３５ｇであった。これらｗ１及びｗ２から、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１の膨潤度ｑ（ｑ＝ｗ１／ｗ２）は、１０であり、含水率（（（ｗ１−ｗ２）／ｗ１）×１００（ｗｔ％））は、９０ｗｔ％であった。
【００６５】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１中の物質の拡散係数の測定＞
図１に模式的に示すサイドバイサイドセル１（なお、実際にはPerme Gear社製サイドバイサイドセルを用いた）を用いて、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１中の物質の拡散係数を測定した。物質として、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナート（一般名「ポンソー３Ｒ（Ponceau
3R）」、以下、「ポンソー３Ｒ」と略記する）を用いて、該ポンソー３Ｒの透過実験（拡散係数測定実験）を行った。
まず、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１（図１中、「４」）を２つのセル（図１中、左側セルが「２」、右側セルが「３」）の間に固定した。
左側セル２には、溶質としてポンソー３Ｒ（図１中、「６」で模式的に示す）、溶媒としてトリス−塩酸緩衝剤（ｐＨ６．９）（図１中、「７」で模式的に示す）を用いた８ｍＬの水溶液を注入した。
右側セル３には、左側セル２において溶媒として用いた、トリス−塩酸緩衝剤（ｐＨ６．９）（図１中、「７」で模式的に示す）のみを８ｍＬ注入した。
架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１（図１中、「４」）を透過（透過方向：図１中の「Ａ」）して右側セル３中に拡散したポンソー３Ｒの吸光度の時間変化を、紫外可視分光光度計AGILENT 8453（Agilent Technologies社製）を用いて測定した。
測定結果を図２に示す。図２は、右側セル３中のポンソー３Ｒの吸光度の時間変化を示す図である。また、図２中、◆、■、▲はそれぞれ、左側セル２のポンソー３Ｒの開始濃度を４ｍｍｏｌ／Ｌ（◆）、８ｍｍｏｌ／Ｌ（■）、１２ｍｍｏｌ／Ｌ（▲）とした場合の結果を示す。
いずれの開始濃度でもある時間が経つと右側セル中でポンソー３Ｒが検出された。この検出開始時間（タイムラグ）は、開始濃度に関わらず一定であった。タイムラグｔＬとゲルの厚みｄの測定結果から、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１中のポンソー３Ｒの拡散係数Ｄを以下の式にしたがって求めた（タイムラグ法）ところ、１．８８×１０−１０ｍ２／ｓであった。
【００６６】
【数１】
【実施例２】
【００６７】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２の調製＞
架橋剤ジビニルスルホンＤＶＳの用いた量を５０μｌ（０．０５９ｇ）とした以外、実施例１と同様の方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２を得た。得られた架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２を、実施例１と同様の方法で、純水中に浸漬して膨潤させた。架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２の膨潤度ｑ（ｑ＝ｗ１／ｗ２）は１８であり、含水率は９４ｗｔ％であった。
【００６８】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２の拡散係数＞
また、実施例１と同じ方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２中のポンソー３Ｒの拡散係数を求めたところ、３．３３×１０−１０ｍ２／ｓであった。
【実施例３】
【００６９】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３の調製＞
架橋剤ジビニルスルホンＤＶＳの用いた量を２５０μｌ（０．２９５ｇ）とした以外、実施例１と同様の方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３を得た。得られた架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３を、実施例１と同様の方法で、純水中に浸漬して膨潤させた。架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３の膨潤度ｑ（ｑ＝ｗ１／ｗ２）は６であり、含水率は８３ｗｔ％であった。
【００７０】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３の拡散係数＞
また、実施例１と同じ方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３中のポンソー３Ｒの拡散係数を求めたところ、０．７８×１０−１０ｍ２／ｓであった。
【００７１】
（比較例１）
トキタは、Tokita, M., Jpn. J. Appl. Phys. 34,
2418-2422 (1995)において、ポリアクリルアミドゲル（含水率：９５％、厚み：およそ１ｍｍ）中のポンソー３Ｒの拡散係数の測定に関して記載している。ここでは、実施例１と全く同じ条件、即ち、同じタイムラグ法を用いて同じ測定条件（緩衝溶液は、トリス−塩酸緩衝剤（ｐＨ６．９））で測定した。その結果は、０．９８×１０−１０ｍ２／ｓであった。
なお、ポリアクリルアミドは、上述したように、非特許文献１と同じ方法により得た。
【００７２】
実施例１〜３及び比較例１の結果を表１に示す。また、表１には、実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３も記述した。
表１から次のことがわかる。即ち、含水率がほぼ同じ実施例２（含水率９４％）と比較例１（含水率９５％）とを比較すると、実施例２のＡ−２中のポンソー３Ｒの拡散係数は、比較例１のポリアクリルアミドゲルより、およそ３倍以上大きくなったことがわかる。
比較例１（含水率９５％）より含水率が低い、実施例１（含水率９０％）の拡散係数（１．８８）も、比較例１のそれ（０．９８）よりも２倍ぐらい大きくなったことがわかる。
実施例３（含水率８３％）は、比較例１（含水率９５％）と比較すると、やや小さな拡散係数を持つことがわかる。
これらの結果より、本発明と比較例１とを比較すると、同じ含水率の場合、本発明の材料は、その中でのポンソー３Ｒが速く拡散することがわかる。これは、架橋ポリロタキサンの網目鎖が化学ゲルよりフレキシブルな構造を持ち、拡散に対する制限が小さくなっているためと考えられる。
【００７３】
実施例１〜３の結果から次のことがわかる。
ゲル材料の膨潤度が増大すると、その中の溶質の拡散係数は大きくなる。一般的には、ゲル材料中での溶質の拡散は、材料の網目サイズの増大につれて速くなる傾向がある。また、ゲル材料の網目サイズは、膨潤度ｑの１／３乗（ｑ１／３）に比例する。即ち、ｑ１／３は、溶質の拡散係数に直接関係する。膨潤度の異なるゲル材料の拡散性の比較を実効あるものとするためには、Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ１／３：膨潤度）という実効拡散係数を用いて評価するのがよい。
実施例３（ｑ＝６）と比較例１（ｑ＝２０）とを比較すると、本発明は、膨潤度が低く且つ含水率が低くても、高い実効拡散係数、つまり高い拡散性を有する材料を提供できることがわかる。
また、実施例２と比較例１とを比較すると、膨潤度及び含水率が同程度の材料である場合、本発明は、実効拡散係数が約３．５倍である材料を提供できることがわかる。
【００７４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明において、拡散係数を測定するサイドバイサイドセルの概略を示す図である。
【図２】実施例１の実験結果を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い拡散係数をもたらすポリロタキサンを有する材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
環状分子（回転子：rotator）の開口部が直鎖状分子（軸：axis）によって串刺し状に包接されてなる擬ポリロタキサンの両末端（直鎖状分子の両末端）に、環状分子が脱離しないように封鎖基を配置して成るポリロタキサンを複数架橋してなる架橋ポリロタキサンが提案されている（特許文献１参照、なお、この文献は、その全てが参照として本明細書に組み込まれる）。
【０００３】
この架橋ポリロタキサンは、環状分子が直鎖状分子上を移動する滑車効果を有することによって、該架橋ポリロタキサンに張力が加えられたとしても、該滑車効果により該張力を架橋ポリロタキサン内で均一に分散させることができる。また、この架橋ポリロタキサンは、水などの溶媒を保持する機能も有する。これらの機能から、架橋ポリロタキサンは、種々の分野への応用が期待されている。
【０００４】
一方、水などの溶媒を保持する材料としてウェットゲルが各種提案されている（非特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４７５２５２号公報。
【非特許文献１】Tokita, M., Jpn. J. Appl. Phys.34, 2418-2422 (1995)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来提案されているウェットゲルなどは、十分に高い拡散係数を有していなかった。例えば、コンタクトレンズやＤＤＳ（ドラッグデリバリシステム）においては、より高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルが求められていたが、未だにその要望を満たす材料、例えばウェットゲルは存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルを提供することにある。
また、本発明の目的は、高い拡散係数を有し且つ高い透過性を有する材料、例えばウェットゲルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、以下の発明を見出した。
＜１＞ ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；
を有する材料であって、
前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋してなり、
前記第１のポリロタキサンは、第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から前記第１の環状分子が脱離しないように前記第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有し、
前記第２のポリロタキサンは、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍である、上記材料。
なお、ここで、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートは、一般名が「ポンソー３Ｒ（Ponceau
3R）」である赤色色素である。
【０００８】
＜２＞ 上記＜１＞において、ｉｉ）物質が、ａ）第１のポリマーを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋するのがよい。
＜３＞ 上記＜１＞又は＜２＞において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合するのがよい。
【０００９】
＜４＞ 上記＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、ｉｉ）物質が、ｂ）第２のポリロタキサンを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋するのがよい。
＜５＞ 上記＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合するのがよい。
＜６＞ 上記＜１＞〜＜５＞のいずれかにおいて、溶媒が、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれるのがよい。
【００１０】
＜７＞ 上記＜６＞において、非水系溶媒が、天然油（例えば、グリセリン、ひまし油、オリーブ油など）；アルコール類（例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどの一価アルコール；及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオールなどの多価アルコール）；脂肪酸（特に高級脂肪酸、例えばオレイン酸、リノレイン酸など；エーテル類（例えば、多価アルコールのアルキルエーテル類、エチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体など）；アビエチン酸エチル；及びシリコーン油（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど）からなる群から選ばれるのがよい。なお、多価アルコールのアルキルエーテル類については、モノアルキルエーテルであってもポリアルキルエーテルであってもよい。多価アルコールのモノメチルエーテル、ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエーテルなどを挙げることができる。ポリエチレングリコールについては、数平均分子量が２００〜６００、好ましくは２００〜４５０であるのがよい。また、ポリプロピレングリコールについては、数平均分子量が４００〜５０００、より好ましくは４００〜３５００であるのがよい。
【００１１】
＜８＞ 上記＜１＞〜＜７＞のいずれかにおいて、溶媒とポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１、好ましくは５：９５〜９９．９：０．１、より好ましくは１０：９０〜９９．９：０．１であるのがよい。
＜９＞ 上記＜１＞〜＜８＞のいずれかにおいて、第１の溶質が、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子（例えば、抗ガン剤として、アンタラサイクリン系抗ガン剤であるアクチノマイシン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、イダマイシン、マイトマイシンなど、シスプラティン及びその誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。抗炎症剤として、デキサメタゾン、インドメタシン、メントールなどを挙げることができるがこれらに限定されない。）、コロイド粒子、生体分子（例えば、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなど）からなる群から選ばれるのがよい。
【００１２】
＜１０＞ 上記＜１＞〜＜９＞のいずれかにおいて、材料が、外用薬（例えば、鎮痛消炎剤などの外用塗薬の基材、皮膚貼付用基材など）；ドラッグデリバリシステム用担体材料（例えばガン細胞をターゲットとした抗ガン剤キャリアなど）；創傷被覆材；水浄化剤（例えば、沼地、工場排水、温泉水及び鉱山廃水中の有害金属や腐敗臭の除去剤）；化粧品（例えばゲル状フェイスマスク用材料、ゲル状クリーム）；細胞培地（例えば細胞繁殖培地、細胞分化培地など）；植物組織培地（例えば水耕栽培など）；電池用電解質（例えばリチウムイオン伝導性電解質材料、燃料電池用電解質）；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられるのがよい。
【００１３】
＜１１＞ 上記＜１＞〜＜１０＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。
【００１４】
＜１２＞ 上記＜１＞〜＜１１＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子は、その分子量が１万以上、好ましくは２万以上、より好ましくは３万以上であるのがよい。
＜１３＞ 上記＜１＞〜＜１２＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。
【００１５】
＜１４＞ 上記＜１＞〜＜１３＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。
＜１５＞ 上記＜１＞〜＜１４＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。
【００１６】
＜１６＞ 上記＜１＞〜＜１５＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、第１及び／又は第２の直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
＜１７＞ 上記＜１＞〜＜１６＞のいずれかにおいて、第１の環状分子が第１の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第１の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第１の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第１の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。また、第２の環状分子が第２の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第２の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第２の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第２の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。
【００１７】
＜１８＞ ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマーを準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｃ）前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて架橋ポリロタキサンを得る工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；及び
Ｅ）前記架橋ポリロタキサンを前記溶液に接触させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍である、上記方法。
【００１８】
＜１９＞ 上記＜１８＞において、ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２０＞ 上記＜１８＞又は＜１９＞のＣ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００１９】
＜２１＞ 上記＜１８＞〜＜２０＞のいずれかにおいて、ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２２＞ 上記＜１８＞〜＜２１＞のいずれかのＣ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００２０】
＜２３＞ ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ） 第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ） 以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマー又はその前駆体を準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｄ） ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；
Ｆ） ｉ）第１のポリロタキサンと前記ｉｉ）物質とを前記溶液に加える工程；及び
Ｇ） 溶液中のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍である、上記方法。
【００２１】
＜２４＞ 上記＜２３＞において、ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２５＞ 上記＜２３＞又は＜２４＞のＧ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００２２】
＜２６＞ 上記＜２３＞〜＜２５＞のいずれかにおいて、ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させるのがよい。
＜２７＞ 上記＜２３＞〜＜２６＞のいずれかのＧ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させるのがよい。
【００２３】
＜２８＞ 上記＜１８＞〜＜２７＞のいずれかにおいて、溶媒が、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれるのがよい。
【００２４】
＜２９＞ 上記＜２８＞において、非水系溶媒が、天然油（例えば、グリセリン、ひまし油、オリーブ油など）；アルコール類（例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどの一価アルコール；及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオールなどの多価アルコール）；脂肪酸（特に高級脂肪酸、例えばオレイン酸、リノレイン酸など；エーテル類（例えば、多価アルコールのアルキルエーテル類、エチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体など）；アビエチン酸エチル；及びシリコーン油（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど）からなる群から選ばれるのがよい。なお、多価アルコールのアルキルエーテル類については、モノアルキルエーテルであってもポリアルキルエーテルであってもよい。多価アルコールのモノメチルエーテル、ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエーテルなどを挙げることができる。ポリエチレングリコールについては、数平均分子量が２００〜６００、好ましくは２００〜４５０であるのがよい。また、ポリプロピレングリコールについては、数平均分子量が４００〜５０００、より好ましくは４００〜３５００であるのがよい。
【００２５】
＜３０＞ 上記＜１８＞〜＜２９＞のいずれかにおいて、溶媒とポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１、好ましくは５：９５〜９９．９：０．１、より好ましくは１０：９０〜９９．９：０．１であるのがよい。
＜３１＞ 上記＜１８＞〜＜３０＞のいずれかにおいて、第１の溶質が、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子（例えば、抗ガン剤として、アンタラサイクリン系抗ガン剤であるアクチノマイシン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、イダマイシン、マイトマイシンなど、シスプラティン及びその誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。抗炎症剤として、デキサメタゾン、インドメタシン、メントールなどを挙げることができるがこれらに限定されない。）、コロイド粒子、生体分子（例えば、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなど）からなる群から選ばれるのがよい。
【００２６】
＜３２＞ 上記＜１８＞〜＜３１＞のいずれかにおいて、材料が、外用薬（例えば、鎮痛消炎剤などの外用塗薬の基材、皮膚貼付用基材など）；ドラッグデリバリシステム用担体材料（例えばガン細胞をターゲットとした抗ガン剤キャリアなど）；創傷被覆材；水浄化剤（例えば、沼地、工場排水、温泉水及び鉱山廃水中の有害金属や腐敗臭の除去剤）；化粧品（例えばゲル状フェイスマスク用材料、ゲル状クリーム）；細胞培地（例えば細胞繁殖培地、細胞分化培地など）；植物組織培地（例えば水耕栽培など）；電池用電解質（例えばリチウムイオン伝導性電解質材料、燃料電池用電解質）；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられるのがよい。
【００２７】
＜３３＞ 上記＜１８＞〜＜３２＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよく、例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。
【００２８】
＜３４＞ 上記＜１８＞〜＜３３＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の直鎖状分子は、その分子量が１万以上、好ましくは２万以上、より好ましくは３万以上であるのがよい。
＜３５＞ 上記＜１８＞〜＜３４＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。
【００２９】
＜３６＞ 上記＜１８＞〜＜３５＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。
＜３７＞ 上記＜１８＞〜＜３６＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。
【００３０】
＜３８＞ 上記＜１８＞〜＜３７＞のいずれかにおいて、第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、第１及び／又は第２の直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
＜３９＞ 上記＜１８＞〜＜３８＞のいずれかにおいて、第１の環状分子が第１の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第１の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第１の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第１の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。また、第２の環状分子が第２の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第２の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、第２の環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で第２の直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、高い拡散係数を有する材料、例えばウェットゲルを提供することができる。
また、本発明により、高い拡散係数を有し且つ高い透過性を有する材料、例えばウェットゲル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】
【００３２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、ｉ）第１のポリロタキサン、ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、即ちａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；及び／又はｂ）第２のポリロタキサン、ｉｉｉ）溶媒、及びｉｖ）第１の溶質；を有する材料であって高い拡散係数を有する材料を提供する。
本発明の材料において、ｉ）第１のポリロタキサンとｉｉ）物質、即ちａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；及び／又はｂ）第２のポリロタキサン、とは、その少なくとも一部が架橋されているのがよい。架橋は、次のイ）〜ハ）の架橋であるのがよい。即ち、イ）ポリロタキサン同士（第１のポリロタキサンと第２のポリロタキサン）の架橋、ロ）ポリロタキサン以外のポリマー（即ち「第１のポリマー」）とポリロタキサンとの架橋、ハ）上記イ）とロ）とが共に存在する架橋。
また、架橋は、化学的な架橋であっても物理的な架橋であってもよく、好ましくは化学的な架橋であるのがよく、より好ましくは環状分子を介しての化学的架橋であるのがよい。
以下、本発明の材料に含まれる構成物質について、詳述する。
【００３３】
＜ポリロタキサン＞
本発明における第１及び／又は第２のポリロタキサンは各々、環状分子、該環状分子を串刺し状に包接する直鎖状分子、及び該直鎖状分子から環状分子が脱離しないように直鎖状分子の両端に配置される封鎖基を有する。
第２のポリロタキサンは、第１のポリロタキサンと同じであっても異なってもよい。より具体的には、第２の環状分子は第１の環状分子と同じであっても異なってもよく、第２の直鎖状分子は第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよく、第２の封鎖基は第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい。さらに、直鎖状分子の一端に配置される封鎖基は、他端に配置される封鎖基と同じであっても異なってもよい。
【００３４】
＜ポリロタキサンの直鎖状分子＞
本発明の材料のポリロタキサンにおいて、直鎖状分子は、長手方向に伸びる分子、即ち直鎖状分子であれば、特に限定されない。この直鎖状分子として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体からなる群から選ばれるのがよいが、特に限定されない。
例えばポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、好ましくはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれるのがよく、特にポリエチレングリコールであるのがよい。
【００３５】
直鎖状分子は、その分子量が１万以上、好ましくは２万以上、より好ましくは３万以上であるのがよい。
【００３６】
＜ポリロタキサンの封鎖基＞
本発明の材料のポリロタキサンにおいて、封鎖基は、上述のように、直鎖状分子の両端に配置される。また、封鎖基は、直鎖状分子から環状分子が脱離しない作用を有する。これらの作用を有する封鎖基であれば、特に限定されない。なお、直鎖状分子の両端に配置される封鎖基は、一端と他端とが同じであっても異なっても良い。
封鎖基として、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類（置換基として、アルキル、アルキルオキシ、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、スルホニル、カルボキシル、アミノ、フェニルなどを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、置換されていてもよい多核芳香族類（置換基として、上記と同じものを挙げることができるがこれらに限定されない。置換基は１つ又は複数存在してもよい。）、及びステロイド類からなる群から選ばれるのがよい。なお、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、及びピレン類からなる群から選ばれるのが好ましく、より好ましくはアダマンタン基類又はトリチル基類であるのがよい。
【００３７】
＜ポリロタキサンの環状分子＞
環状分子は、環状であり、上述の状態を採るものであれば、特に限定されない。
環状分子は、置換されていてもよいシクロデキストリン分子であるのがよい。該シクロデキストリン分子は、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれるのがよい。
【００３８】
本発明の材料のポリロタキサンにおいて、環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、直鎖状分子がポリエチレングリコールであるのがよい。
また、本発明の材料のポリロタキサンにおいて、環状分子が直鎖状分子により串刺し状に包接される際に環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、環状分子が０．００１〜０．６、好ましくは０．０１〜０．５、より好ましくは０．０５〜０．４の量で直鎖状分子に串刺し状に包接されるのがよい。
【００３９】
＜ｉｉ）物質＞
本発明の材料は、ｉ）第１のポリロタキサンの他に、ｉｉ）物質を有する。このｉｉ）物質は、以下のａ）であるか、ｂ）であるか、又はａ）とｂ）との混在であるかのいずれかである。ａ）は、ポリロタキサン以外である第１のポリマーである。また、ｂ）は、第１のポリロタキサンと同じであっても異なってもよい第２のポリロタキサンである。
【００４０】
＜ｉｉ）物質−ａ）第１のポリマー＞
第１のポリマーは、ポリロタキサン以外のポリマーであり、特に限定されない。
第１のポリマー）として、特に限定されないが、主鎖又は側鎖に−ＯＨ基、−ＮＨ２基、−ＣＯＯＨ基、エポキシ基、ビニル基、チオール基、及び光架橋基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。なお、光架橋基として、ケイ皮酸、クマリン、カルコン、アントラセン、スチリルピリジン、スチリルピリジニウム塩、スチリルキノリウム塩などを挙げることができるがこれらに限定されない。
【００４１】
第１のポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。２種以上のポリマーを有していてもよく、２種以上のポリマーを有する場合には、少なくとも１種のポリマーがポリロタキサンと環状分子を介して結合しているのがよい。第１のポリマーがコポリマーである場合には、２種、３種又はそれ以上のモノマーから成ってもよい。コポリマーである場合、ブロックコポリマー、交互コポリマー、ランダムコポリマー、グラフトコポリマーなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００４２】
第１のポリマーの例として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等）、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び／またはこれらの共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等；及びこれらの誘導体又は変性体、ポリイソブチレン、ポリテトラヒドロフラン、ポリアニリン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ナイロンなどのポリアミド類、ポリイミド類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどのポリジエン類、ポリジメチルシロキサンなどのポリシロキサン類、ポリスルホン類、ポリイミン類、ポリ無水酢酸類、ポリ尿素類、ポリスルフィド類、ポリフォスファゼン類、ポリケトン類、ポリフェニレン類、ポリハロオレフィン類、並びにこれらの誘導体を挙げることができるが、これらに限定されない。なお、誘導体として、上述の基、即ち−ＯＨ基、−ＮＨ２基、−ＣＯＯＨ基、エポキシ基、ビニル基、チオール基、及び光架橋基からなる群から選ばれる少なくとも１種を有するのがよい。
【００４３】
＜ｉｉ）物質−ａ）第２のポリロタキサン＞
本発明の材料は、第２のポリロタキサンを有してもよい。この場合、第２のポリロタキサンは、上述したように、第１のポリロタキサンと同じであっても異なってもよい。なお、第２のポリロタキサンを構成する物質は、上述したとおりである。
【００４４】
＜溶媒＞
本発明において、溶媒は、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれるのがよい。
非水系溶媒とは、水以外の液体をいい、単独の液体であっても、複数の液体の混合物であってもよい。非水系溶媒は、室温で液体であることが取り扱いの点などから好ましいが、本発明の材料の用途によっては、室温を超える温度（例えば５０〜２００℃）、室温に満たない温度（例えば−１４０〜０℃）で液体の形態となるものを使用することもできる。
【００４５】
非水系溶媒として、天然油（例えば、グリセリン、ひまし油、オリーブ油など）；アルコール類（例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノールなどの一価アルコール；及びエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオールなどの多価アルコール）；脂肪酸（特に高級脂肪酸、例えばオレイン酸、リノレイン酸など；エーテル類（例えば、多価アルコールのアルキルエーテル類、エチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体など）；アビエチン酸エチル；及びシリコーン油（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルなど）からなる群から選ばれるのがよいが、これらに限定されない。なお、多価アルコールのアルキルエーテル類については、モノアルキルエーテルであってもポリアルキルエーテルであってもよい。多価アルコールのモノメチルエーテル、ジメチルエーテル、モノエチルエーテル、ジエチルエーテルなどを挙げることができる。ポリエチレングリコールについては、数平均分子量が２００〜６００、好ましくは２００〜４５０であるのがよい。また、ポリプロピレングリコールについては、数平均分子量が４００〜５０００、より好ましくは４００〜３５００であるのがよい。
【００４６】
溶媒の量は、次の範囲であるのがよい。即ち、溶媒とポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１、好ましくは５：９５〜９９．９：０．１、より好ましくは１０：９０〜９９．９：０．１であるのがよい。
【００４７】
＜第１の溶質＞
本発明において、第１の溶質は、本発明の材料において高い拡散係数を有する溶質である。本発明の第１の溶質として、特に限定されないが、例えば、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子（例えば、抗ガン剤として、アンタラサイクリン系抗ガン剤であるアクチノマイシン、ダクチノマイシン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、イダマイシン、マイトマイシンなど、シスプラティン及びその誘導体などを挙げることができるがこれらに限定されない。抗炎症剤として、デキサメタゾン、インドメタシン、メントールなどを挙げることができるがこれらに限定されない。）、コロイド粒子、生体分子（例えば、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなど）からなる群から選ばれるのがよい。
【００４８】
なお、溶媒は、第１の溶質以外の溶質であって、材料の実効拡散係数に実質的に影響を与えない溶質を含有してもよい。例えば、ｐＨ調整剤（緩衝剤）、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、殺菌剤、顔料、着色剤、香料などを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００４９】
＜実効拡散係数＞
本発明の材料は、比較試料と比較して高い実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）を有する。
本明細書において、比較試料は、ポリ（アクリルアミド）、水、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナート（Disodium
3-hydroxy-4-[(2,4,5-trimethylphenyl)azo]-2,7-naphthalenedisulfonate）のみからなる。ここで、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートは、一般名が「ポンソー３Ｒ（Ponceau
3R）」である赤色色素である。
【００５０】
本発明において、比較試料は、非特許文献１に記載される方法により得るものを用いる。
即ち、アクリルアミドとN,N’-メチレンビスアクリルアミド（架橋剤）とを蒸留水１００ｍｌに溶解させ、アクリルアミドが６９３ｍＭ、及びN,N’-メチレンビスアクリルアミドが７ｍＭの溶液とした。この溶液に、促進剤としてN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミンを加え、２０分間攪拌した。このプレゲル溶液にゲルホルダーを浸漬し、３０分間脱気処理を行った。プレゲル溶液に、４ｗｔ％アンモニウム・パースルフェート１ｍｌ（反応開始剤）を加えて重合を開始させ、２０℃で１日間、静置して、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートを有しない比較試料を得た。
【００５１】
比較試料の水の含有率は９５ｗｔ％である。
なお、本明細書において、比較試料の水の含有率とは、水とポリ（アクリルアミド）とからなる重量をＷｘ、ポリ（アクリルアミド）のみからなる重量をＷｙとした場合、次の式から表すことができる。
【００５２】
（比較試料の水の含有率、ｗｔ％）＝（Ｗｘ−Ｗｙ）／Ｗｘ×１００
【００５３】
また、膨潤度は、次の式により求めることができる。
【００５４】
（比較試料の膨潤度、ｑ’）＝Ｗｘ／Ｗｙ
【００５５】
この比較試料における第２の溶質（ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナート）の拡散係数Ｄ’を、サイドバイサイドセル（非特許文献１を参照のこと。また、後述の実施例を参照のこと）を用いたタイムラグ法により計測し、上記ｑ’から、比較試料の実効拡散係数Ｄ’／ｑ’１／３を算出する。
【００５６】
一方、本発明の材料の実効拡散係数は、次のように測定する。
（本発明の材料の膨潤度ｑ）＝ｗ１／ｗ２
式中、ｗ１は溶媒中で膨潤平衡状態まで膨潤したゲル（即ち、ｉ）第１のポリロタキサン；ｉｉ）物質；及びｉｉｉ）溶媒；からなる材料）の重量、ｗ２は溶媒を除去した後の乾燥ゲル（即ち、ｗ１からｉｉｉ）溶媒を除いたもの）の重量である。
【００５７】
第１の溶質及び溶媒を有する本発明の材料の、該第１の溶質の拡散係数Ｄを、比較試料のＤ’を計測したものと同じ装置を用いて、測定する。これらのＤ及びｑから、本発明の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３を算出する。
本発明における実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３は、比較試料の実効拡散係数Ｄ’／ｑ’１／３の１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、例えば１．１〜１０倍、好ましくは１．２〜１０倍、より好ましくは２〜１０倍、さらに好ましくは３〜１０倍、最も好ましくは５〜１０倍であるのがよい。
【００５８】
＜本発明の材料の用途＞
本発明の材料は、高い拡散係数が望まれる分野において用いることができる。例えば、本発明の材料は、特に限定されないが、外用薬（例えば、鎮痛消炎剤などの外用塗薬の基材、皮膚貼付用基材など）；ドラッグデリバリシステム用担体材料（例えばガン細胞をターゲットとした抗ガン剤キャリアなど）；創傷被覆材；水浄化剤（例えば、沼地、工場排水、温泉水及び鉱山廃水中の有害金属や腐敗臭の除去剤）；化粧品（例えばゲル状フェイスマスク用材料、ゲル状クリーム）；細胞培地（例えば細胞繁殖培地、細胞分化培地など）；植物組織培地（例えば水耕栽培など）；電池用電解質（例えばリチウムイオン伝導性電解質材料、燃料電池用電解質）；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられるのがよい。
【００５９】
＜本発明の材料の製造方法−その１−＞
上述の本発明の材料は、例えば、次のように、製造することができる。
即ち、Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマーを準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｃ）前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて架橋ポリロタキサンを得る工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；及び
Ｅ）前記架橋ポリロタキサンを前記溶液に接触させて前記材料を得る工程；
を有することにより得ることができる。
【００６０】
この製法において、Ｃ）工程のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と、ｉｉ）物質の少なくとも一部との架橋は、上述のように、次のイ）〜ハ）の架橋であるのがよい。イ）ポリロタキサン同士（第１のポリロタキサンと第２のポリロタキサン）の架橋、ロ）ポリロタキサン以外のポリマー（即ち「第１のポリマー」）とポリロタキサンとの架橋、ハ）上記イ）とロ）とが共に存在する架橋。
また、架橋は、化学的な架橋であっても物理的な架橋であってもよく、好ましくは化学的な架橋であるのがよく、より好ましくは環状分子を介しての化学的架橋であるのがよい。
なお、この製法において、ポリロタキサン、溶媒、第１の溶質などは、上述のものを用いることができる。なお、ポリロタキサン以外のポリマー、即ち「第１のポリマー」として、上述のものを用いることができる。
【００６１】
＜本発明の材料の製造方法−その２−＞
また、上述の本発明の材料は、例えば、次のように、製造することができる。
即ち、Ａ） 第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ） 以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマー又はその前駆体を準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｄ） ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；
Ｆ） ｉ）第１のポリロタキサンと前記ｉｉ）物質とを前記溶液に加える工程；及び
Ｇ） 溶液中のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて前記材料を得る工程；
を有することにより得ることができる。
【００６２】
なお、この製法において、Ｇ）工程の架橋は、上述のＣ）工程と同様である。Ｇ）工程の架橋として、例えば熱架橋、光架橋などを挙げることができるがこれらに限定されない。
【００６３】
以下、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００６４】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１の調製＞
ヒドロキシプロピル化したポリロタキサンＨＡＰＲ（直鎖状分子：ポリエチレングリコール（分子量：３．５万）、環状分子：α−シクロデキストリン、α−シクロデキストリンの包接量：２６％、封鎖基：アダマンタンアミン、ヒドロキシプロピル化率：４７．５％対ＯＨ基）２．５ｇを０．０１Ｎ ＮａＯＨ水溶液１０ｍＬに溶解した。架橋剤ジビニルスルホンＤＶＳ １５０μｌ（０．１７７ｇ）を上記の水溶液に加えた。なお、ヒドロキシプロピル化したポリロタキサンＨＡＰＲは、ＷＯ２００５／０８０４６９号公報（本文献の内容は全て本明細書に組み込まれる）に記載されている方法と同様の方法により得た。５℃で２４時間反応させて架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１を得た。得られた架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１を純水中に浸漬して膨潤させた。周囲の純水を繰り返し交換し、平衡に達するまで膨潤させた。
膨潤平衡における架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１の重量ｗ１は０．４５２７ｇであった。一方、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１を室温で２日間真空乾燥させることにより該Ａ−１のみの重量ｗ２を求めた結果、０．０４３５ｇであった。これらｗ１及びｗ２から、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１の膨潤度ｑ（ｑ＝ｗ１／ｗ２）は、１０であり、含水率（（（ｗ１−ｗ２）／ｗ１）×１００（ｗｔ％））は、９０ｗｔ％であった。
【００６５】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１中の物質の拡散係数の測定＞
図１に模式的に示すサイドバイサイドセル１（なお、実際にはPerme Gear社製サイドバイサイドセルを用いた）を用いて、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１中の物質の拡散係数を測定した。物質として、ジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナート（一般名「ポンソー３Ｒ（Ponceau
3R）」、以下、「ポンソー３Ｒ」と略記する）を用いて、該ポンソー３Ｒの透過実験（拡散係数測定実験）を行った。
まず、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１（図１中、「４」）を２つのセル（図１中、左側セルが「２」、右側セルが「３」）の間に固定した。
左側セル２には、溶質としてポンソー３Ｒ（図１中、「６」で模式的に示す）、溶媒としてトリス−塩酸緩衝剤（ｐＨ６．９）（図１中、「７」で模式的に示す）を用いた８ｍＬの水溶液を注入した。
右側セル３には、左側セル２において溶媒として用いた、トリス−塩酸緩衝剤（ｐＨ６．９）（図１中、「７」で模式的に示す）のみを８ｍＬ注入した。
架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１（図１中、「４」）を透過（透過方向：図１中の「Ａ」）して右側セル３中に拡散したポンソー３Ｒの吸光度の時間変化を、紫外可視分光光度計AGILENT 8453（Agilent Technologies社製）を用いて測定した。
測定結果を図２に示す。図２は、右側セル３中のポンソー３Ｒの吸光度の時間変化を示す図である。また、図２中、◆、■、▲はそれぞれ、左側セル２のポンソー３Ｒの開始濃度を４ｍｍｏｌ／Ｌ（◆）、８ｍｍｏｌ／Ｌ（■）、１２ｍｍｏｌ／Ｌ（▲）とした場合の結果を示す。
いずれの開始濃度でもある時間が経つと右側セル中でポンソー３Ｒが検出された。この検出開始時間（タイムラグ）は、開始濃度に関わらず一定であった。タイムラグｔＬとゲルの厚みｄの測定結果から、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−１中のポンソー３Ｒの拡散係数Ｄを以下の式にしたがって求めた（タイムラグ法）ところ、１．８８×１０−１０ｍ２／ｓであった。
【００６６】
【数１】
【実施例２】
【００６７】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２の調製＞
架橋剤ジビニルスルホンＤＶＳの用いた量を５０μｌ（０．０５９ｇ）とした以外、実施例１と同様の方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２を得た。得られた架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２を、実施例１と同様の方法で、純水中に浸漬して膨潤させた。架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２の膨潤度ｑ（ｑ＝ｗ１／ｗ２）は１８であり、含水率は９４ｗｔ％であった。
【００６８】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２の拡散係数＞
また、実施例１と同じ方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−２中のポンソー３Ｒの拡散係数を求めたところ、３．３３×１０−１０ｍ２／ｓであった。
【実施例３】
【００６９】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３の調製＞
架橋剤ジビニルスルホンＤＶＳの用いた量を２５０μｌ（０．２９５ｇ）とした以外、実施例１と同様の方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３を得た。得られた架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３を、実施例１と同様の方法で、純水中に浸漬して膨潤させた。架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３の膨潤度ｑ（ｑ＝ｗ１／ｗ２）は６であり、含水率は８３ｗｔ％であった。
【００７０】
＜架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３の拡散係数＞
また、実施例１と同じ方法により、架橋ヒドロキシプロピル化ポリロタキサンＡ−３中のポンソー３Ｒの拡散係数を求めたところ、０．７８×１０−１０ｍ２／ｓであった。
【００７１】
（比較例１）
トキタは、Tokita, M., Jpn. J. Appl. Phys. 34,
2418-2422 (1995)において、ポリアクリルアミドゲル（含水率：９５％、厚み：およそ１ｍｍ）中のポンソー３Ｒの拡散係数の測定に関して記載している。ここでは、実施例１と全く同じ条件、即ち、同じタイムラグ法を用いて同じ測定条件（緩衝溶液は、トリス−塩酸緩衝剤（ｐＨ６．９））で測定した。その結果は、０．９８×１０−１０ｍ２／ｓであった。
なお、ポリアクリルアミドは、上述したように、非特許文献１と同じ方法により得た。
【００７２】
実施例１〜３及び比較例１の結果を表１に示す。また、表１には、実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３も記述した。
表１から次のことがわかる。即ち、含水率がほぼ同じ実施例２（含水率９４％）と比較例１（含水率９５％）とを比較すると、実施例２のＡ−２中のポンソー３Ｒの拡散係数は、比較例１のポリアクリルアミドゲルより、およそ３倍以上大きくなったことがわかる。
比較例１（含水率９５％）より含水率が低い、実施例１（含水率９０％）の拡散係数（１．８８）も、比較例１のそれ（０．９８）よりも２倍ぐらい大きくなったことがわかる。
実施例３（含水率８３％）は、比較例１（含水率９５％）と比較すると、やや小さな拡散係数を持つことがわかる。
これらの結果より、本発明と比較例１とを比較すると、同じ含水率の場合、本発明の材料は、その中でのポンソー３Ｒが速く拡散することがわかる。これは、架橋ポリロタキサンの網目鎖が化学ゲルよりフレキシブルな構造を持ち、拡散に対する制限が小さくなっているためと考えられる。
【００７３】
実施例１〜３の結果から次のことがわかる。
ゲル材料の膨潤度が増大すると、その中の溶質の拡散係数は大きくなる。一般的には、ゲル材料中での溶質の拡散は、材料の網目サイズの増大につれて速くなる傾向がある。また、ゲル材料の網目サイズは、膨潤度ｑの１／３乗（ｑ１／３）に比例する。即ち、ｑ１／３は、溶質の拡散係数に直接関係する。膨潤度の異なるゲル材料の拡散性の比較を実効あるものとするためには、Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ１／３：膨潤度）という実効拡散係数を用いて評価するのがよい。
実施例３（ｑ＝６）と比較例１（ｑ＝２０）とを比較すると、本発明は、膨潤度が低く且つ含水率が低くても、高い実効拡散係数、つまり高い拡散性を有する材料を提供できることがわかる。
また、実施例２と比較例１とを比較すると、膨潤度及び含水率が同程度の材料である場合、本発明は、実効拡散係数が約３．５倍である材料を提供できることがわかる。
【００７４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明において、拡散係数を測定するサイドバイサイドセルの概略を示す図である。
【図２】実施例１の実験結果を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；
を有する材料であって、
前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋してなり、
前記第１のポリロタキサンは、第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から前記第１の環状分子が脱離しないように前記第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有し、
前記第２のポリロタキサンは、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記材料。
【請求項２】
前記ｉｉ）物質が、ａ）第１のポリマーを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋する請求項１記載の材料。
【請求項３】
第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合する請求項１又は２記載の材料。
【請求項４】
前記ｉｉ）物質が、ｂ）第２のポリロタキサンを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋する請求項１〜３のいずれか１項記載の材料。
【請求項５】
第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合する請求項１〜４のいずれか１項記載の材料。
【請求項６】
前記溶媒が、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれる請求項１〜５のいずれか１項記載の材料。
【請求項７】
前記非水系溶媒が、天然油、アルコール類、脂肪酸、エーテル類、アビエチン酸エチル、及びシリコーン油からなる群から選ばれる請求項６記載の材料。
【請求項８】
前記溶媒と前記ポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１である請求項１〜７のいずれか１項記載の材料。
【請求項９】
前記第１の溶質が、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子、コロイド粒子、生体分子からなる群から選ばれる請求項１〜８のいずれか１項記載の材料。
【請求項１０】
前記材料が、外用薬；ドラッグデリバリシステム用担体材料；創傷被覆材；水浄化剤；化粧品；細胞培地；植物組織培地；電池用電解質；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられる請求項１〜９のいずれか１項記載の材料。
【請求項１１】
前記第１及び／又は第２の直鎖状分子が、ポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれる請求項１〜１０のいずれか１項記載の材料。
【請求項１２】
前記第１及び／又は第２の直鎖状分子は、その分子量が１万以上である請求項１〜１１のいずれか１項記載の材料。
【請求項１３】
前記第１及び／又は第２の封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類、置換されていてもよい多核芳香族類、及びステロイド類からなる群から選ばれる請求項１〜１２のいずれか１項記載の材料。
【請求項１４】
前記第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子である請求項１〜１３のいずれか１項記載の材料。
【請求項１５】
前記第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれる請求項１〜１４のいずれか１項記載の材料。
【請求項１６】
前記第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、前記第１及び／又は第２の直鎖状分子がポリエチレングリコールである請求項１〜１５のいずれか１項記載の材料。
【請求項１７】
前記第１の環状分子が第１の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第１の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、前記第１の環状分子が０．００１〜０．６の量で第１の直鎖状分子に串刺し状に包接され、第２のポリロタキサンを有する場合、前記第２の環状分子が第２の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第２の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、前記第２の環状分子が０．００１〜０．６の量で第２の直鎖状分子に串刺し状に包接される請求項１〜１６のいずれか１項記載の材料。
【請求項１８】
ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマーを準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｃ）前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて架橋ポリロタキサンを得る工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；及び
Ｅ）前記架橋ポリロタキサンを前記溶液に接触させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記方法。
【請求項１９】
前記ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項１８又は１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項１８〜２０のいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項１８〜２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマー又はその前駆体を準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；
Ｆ）前記ｉ）第１のポリロタキサンと前記ｉｉ）物質とを前記溶液に加える工程；及び
Ｇ）前記溶液中のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記方法。
【請求項２４】
前記ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項２３又は２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項２３〜２５のいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項２３〜２６記載の方法。
【請求項１】
ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；
を有する材料であって、
前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋してなり、
前記第１のポリロタキサンは、第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から前記第１の環状分子が脱離しないように前記第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有し、
前記第２のポリロタキサンは、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記材料。
【請求項２】
前記ｉｉ）物質が、ａ）第１のポリマーを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋する請求項１記載の材料。
【請求項３】
第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合する請求項１又は２記載の材料。
【請求項４】
前記ｉｉ）物質が、ｂ）第２のポリロタキサンを有し、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが化学的及び／又は物理的に架橋する請求項１〜３のいずれか１項記載の材料。
【請求項５】
第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とが、環状分子を介して化学的に結合する請求項１〜４のいずれか１項記載の材料。
【請求項６】
前記溶媒が、水、非水系溶媒、及び水と非水系溶媒との混合物からなる群から選ばれる請求項１〜５のいずれか１項記載の材料。
【請求項７】
前記非水系溶媒が、天然油、アルコール類、脂肪酸、エーテル類、アビエチン酸エチル、及びシリコーン油からなる群から選ばれる請求項６記載の材料。
【請求項８】
前記溶媒と前記ポリロタキサンとの重量比（溶媒：ポリロタキサン）が、１：９９〜９９．９：０．１である請求項１〜７のいずれか１項記載の材料。
【請求項９】
前記第１の溶質が、気体分子、酸、塩基、塩化物、ヨウ化物、リチウム塩、金属イオン、多価アルコール、ポリエチレングリコール及びその誘導体、脂質、脂肪酸、糖類、アミノ酸及びその誘導体、ビタミン及びその誘導体、色素分子、薬物分子、コロイド粒子、生体分子からなる群から選ばれる請求項１〜８のいずれか１項記載の材料。
【請求項１０】
前記材料が、外用薬；ドラッグデリバリシステム用担体材料；創傷被覆材；水浄化剤；化粧品；細胞培地；植物組織培地；電池用電解質；及びコンタクトレンズからなる群から選ばれるいずれか１種に用いられる請求項１〜９のいずれか１項記載の材料。
【請求項１１】
前記第１及び／又は第２の直鎖状分子が、ポリエチレングリコール、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレングリコール、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選ばれる請求項１〜１０のいずれか１項記載の材料。
【請求項１２】
前記第１及び／又は第２の直鎖状分子は、その分子量が１万以上である請求項１〜１１のいずれか１項記載の材料。
【請求項１３】
前記第１及び／又は第２の封鎖基が、ジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類、ピレン類、置換ベンゼン類、置換されていてもよい多核芳香族類、及びステロイド類からなる群から選ばれる請求項１〜１２のいずれか１項記載の材料。
【請求項１４】
前記第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子である請求項１〜１３のいずれか１項記載の材料。
【請求項１５】
前記第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいシクロデキストリン分子であり、該シクロデキストリン分子がα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン、並びにその誘導体からなる群から選ばれる請求項１〜１４のいずれか１項記載の材料。
【請求項１６】
前記第１及び／又は第２の環状分子が置換されていてもよいα−シクロデキストリンであり、前記第１及び／又は第２の直鎖状分子がポリエチレングリコールである請求項１〜１５のいずれか１項記載の材料。
【請求項１７】
前記第１の環状分子が第１の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第１の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、前記第１の環状分子が０．００１〜０．６の量で第１の直鎖状分子に串刺し状に包接され、第２のポリロタキサンを有する場合、前記第２の環状分子が第２の直鎖状分子により串刺し状に包接される際に第２の環状分子が最大限に包接される量を１とした場合、前記第２の環状分子が０．００１〜０．６の量で第２の直鎖状分子に串刺し状に包接される請求項１〜１６のいずれか１項記載の材料。
【請求項１８】
ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマーを準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｃ）前記ｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて架橋ポリロタキサンを得る工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；及び
Ｅ）前記架橋ポリロタキサンを前記溶液に接触させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記方法。
【請求項１９】
前記ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項１８又は１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項１８〜２０のいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｃ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項１８〜２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
ｉ）第１のポリロタキサン、
ｉｉ）以下のａ）及び／又はｂ）の物質、
ａ）ポリロタキサン以外である第１のポリマー；
ｂ）第２のポリロタキサン、
ｉｉｉ）溶媒、及び
ｉｖ）第１の溶質；を有する材料の製造方法であって、
Ａ）第１の環状分子、該第１の環状分子を串刺し状に包接する第１の直鎖状分子、及び該第１の直鎖状分子から第１の環状分子が脱離しないように第１の直鎖状分子の両端に配置される第１の封鎖基を有する第１のポリロタキサンを準備する工程；
Ｂ）以下のａ’）及び／又はｂ’）の工程により、ｉｉ）物質を準備する工程、
ａ’）第１のポリマー又はその前駆体を準備する工程；又は
ｂ’）第２のポリロタキサンを準備する工程であって、前記第１の環状分子と同じであっても異なってもよい第２の環状分子、該第２の環状分子を串刺し状に包接する第２の直鎖状分子であって前記第１の直鎖状分子と同じであっても異なってもよい第２の直鎖状分子、及び該第２の直鎖状分子から前記第２の環状分子が脱離しないように前記第２の直鎖状分子の両端に配置される第２の封鎖基であって前記第１の封鎖基と同じであっても異なってもよい第２の封鎖基を有する第２のポリロタキサンを準備する工程；
Ｄ）前記ｉｉｉ）溶媒及び前記ｉｖ）第１の溶質を有する溶液を準備する工程；
Ｆ）前記ｉ）第１のポリロタキサンと前記ｉｉ）物質とを前記溶液に加える工程；及び
Ｇ）前記溶液中のｉ）第１のポリロタキサンの少なくとも一部と前記ｉｉ）物質の少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させて前記材料を得る工程；
を有し、
前記材料における前記第１の溶質の実効拡散係数Ｄ／ｑ１／３（Ｄ：拡散係数、ｑ：材料の膨潤度）は、ポリ（アクリルアミド）、水、トリス−塩酸緩衝剤、及び第２の溶質としてジナトリウム 3-ヒドロキシ-4-［（2,4,5-トリメチルフェニル）アゾ］-2,7-ナフタレンジスルホナートのみからなる比較試料であって水の含有率が９５％である比較試料における前記第２の溶質の実効拡散係数の１．１倍以上である、上記方法。
【請求項２４】
前記ｉｉ）物質がａ）第１のポリマーを有し、前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第１のポリマーの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項２３又は２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ｉｉ）物質がｂ）第２のポリロタキサンを有し、前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを化学的及び／又は物理的に架橋させる請求項２３〜２５のいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
前記Ｇ）工程において、第１のポリロタキサンの少なくとも一部と第２のポリロタキサンの少なくとも一部とを、環状分子を介して化学的に結合させる請求項２３〜２６記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−４５０５５（Ｐ２００８−４５０５５Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２３０５４（Ｐ２００６−２２３０５４）
【出願日】平成１８年８月１８日（２００６．８．１８）
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【出願人】（５０５１３６９６３）アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１８日（２００６．８．１８）
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【出願人】（５０５１３６９６３）アドバンスト・ソフトマテリアルズ株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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