具體實施方式

用于制備本發(fā)明具有羥基或伯胺基的多孔樹脂粒子的方法包括：在有機溶劑中溶解可自由基聚合的芳香族單乙烯基單體、可自由基聚合的芳香族二乙烯基單體和聚合引發(fā)劑以制備單體溶液；在分散穩(wěn)定劑的存在下在水中分散所述單體溶液以獲得懸浮聚合反應混合物；并且進行懸浮共聚，當經過懸浮共聚整個聚合時間的0～80％時，將由式(I)表示的巰基化合物加到所述懸浮聚合反應混合物中：

HS-R-X(I)

其中，R代表碳個數為2～12的亞烷基，并且官能團X代表選自羥基和伯氨基的官能團。

在本發(fā)明中，芳香族單乙烯基化合物的實例包括苯乙烯；環(huán)核被烷基取代的苯乙烯，諸如鄰-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、2，5-二甲基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯以及對-叔丁基苯乙烯；α位被烷基取代的苯乙烯，諸如α-甲基苯乙烯和α-甲基-對-甲基苯乙烯；以及對-乙酰氧基苯乙烯。這些芳香族單乙烯基單體的一種可單獨使用，或其兩種以上組合使用。根據本發(fā)明，其中優(yōu)選苯乙烯。

在本發(fā)明中，芳香族二乙烯基單體是在芳香環(huán)上具有兩個乙烯基的多官能團化合物并用作交聯劑。即，其與芳香族單乙烯基單體一起形成了具有交聯結構的共聚物。通常，優(yōu)選使用二乙烯基苯作為芳香族二乙烯基單體。

在本發(fā)明中，基于芳香族單乙烯基單體和芳香族二乙烯基單體的總量，芳香族二乙烯基單體通常以6～80重量％、優(yōu)選以8～70重量％、并且最優(yōu)選以15～65重量％的量使用。如果芳香族二乙烯基單體的比例小于6重量％，則獲得的多孔樹脂粒子在耐溶劑性或熱穩(wěn)定性方面均不足，并且當該多孔樹脂粒子用作固相合成用載體時，幾乎達不到所期望的效果，然而如果超過80重量％，由于過度交聯僅可獲得具有差可溶脹性的多孔樹脂粒子，并且當該多孔樹脂粒子用作固相合成用載體時，可能無法獲得足夠高的反應效率。

根據本發(fā)明，通過將芳香族單乙烯基單體、芳香族二乙烯基單體和聚合引發(fā)劑溶解在有機溶劑中，并且將該溶液分散在水中而進行懸浮共聚，使得在懸浮共聚中可有效地引起相分離的發(fā)生，繼而可制備在其內部具有均勻多孔結構的樹脂粒子。

在本發(fā)明中，對于有機溶劑沒有特別限制，只要其不溶于作為反應介質的水，但其粒子實例包括脂肪烴，諸如己烷、庚烷、辛烷、異辛烷、十一烷和十二烷；以及脂肪醇，諸如2-乙基己醇、叔戊醇、壬醇、2-辛醇、癸醇、月桂醇和環(huán)己醇。這些有機溶劑的一種可單獨使用，或其兩種以上組合使用。

根據基于芳香族單乙烯基單體和芳香族二乙烯基單體總量的重量比，有機溶劑通常用量為0.1～2倍、優(yōu)選為0.5～1.5倍。根據基于芳香族單乙烯基單體和芳香族二乙烯基單體總量的重量比，如果有機溶劑的使用量超過2倍，則形成的樹脂粒子由于過高的孔隙度而不具有足夠的強度并且?guī)缀醪荒苄纬汕蛐瘟Ｗ樱纱水斣摌渲Ｗ佑米鞴滔嗪铣捎幂d體時，不能獲得所期望的效果。另一方面，根據基于芳香族單乙烯基單體和芳香族二乙烯基單體總量的重量比，如果有機溶劑的使用量小于0.1倍，則形成的樹脂粒子不具有足夠的孔隙度，并且當該樹脂粒子用作離子交換樹脂、色譜用填充材料、固相合成用載體、吸附劑等時，幾乎達不到所期望的效果。

根據本發(fā)明的方法，將芳香族單乙烯基單體、芳香族二乙烯基單體和聚合引發(fā)劑溶解在有機溶劑中以制備單體溶液，在分散穩(wěn)定劑的存在下在水中分散所述單體溶液以獲得懸浮聚合反應混合物，并且進行懸浮共聚，當經過懸浮共聚整個聚合時間的0～80％時，將巰基化合物加到所述懸浮聚合反應混合物中，由此通過一步就可制備根據本發(fā)明具有羥基或伯氨基的多孔樹脂粒子，即，僅通過懸浮聚合步驟，而不必要進行懸浮聚合步驟隨后的官能化步驟。

在本發(fā)明中，措辭“進行懸浮共聚，當經過懸浮共聚整個聚合時間的0％時，將由式(I)表示的巰基化合物加到所述懸浮聚合反應混合物中”是指在所述懸浮聚合之前或開始時將巰基化合物加到所述懸浮聚合反應混合物中。

特別地，根據本發(fā)明，優(yōu)選當經過整個聚合時間的5～60％時，并且更優(yōu)選當經過整個聚合時間的10～50％時，將巰基化合物加到所述懸浮聚合反應混合物中。

在本發(fā)明中，當官能團X為羥基時，巰基化合物為巰基烷基醇，以及當官能團X為伯氨基時，巰基化合物為巰基烷基胺。

巰基烷基醇的具體實例包括巰基乙醇、3-巰基-1-丙醇、1-巰基-2-丙醇、6-巰基己醇、3-巰基-1-己醇、巰基己醇、2-巰基苯酚、3-巰基苯酚、4-巰基苯酚以及11-巰基-1-十一烷醇。

巰基烷基胺的具體實例包括2-巰基乙胺、3-巰基丙胺、4-巰基丁胺、2-氨基-2-甲基丙硫醇、2-氨基-1-甲基乙硫醇、2-氨基-1，1-二甲基丙硫醇、3-氨基-3-甲基-2-甲基-2-丁硫醇、1-氨基-2-己硫醇、11-氨基-1-十一烷硫醇以及對-氨基苯硫酚。

在本發(fā)明中，基于芳香族單乙烯基單體和芳香族二乙烯基單體的總量，由式(I)表示的巰基化合物，即上述巰基烷基醇或巰基烷基胺通常使用量為1～20重量％、優(yōu)選在2～15重量％、更優(yōu)選在3～12重量％。

如果基于芳香族單乙烯基單體和芳香族二乙烯基單體的總量，巰基化合物的使用量小于1重量％，則不能賦予形成的多孔樹脂粒子足以用作固相合成用載體的大量羥基或伯氨基，然而如果巰基化合物的使用量超過20重量％，則在懸浮共聚中發(fā)生劇烈的鏈轉移反應，并且聚合反應可能不會進行。

在本發(fā)明中，對使用的分散穩(wěn)定劑沒有特別限制，并且可使用通常已知的分散穩(wěn)定劑，例如親水性保護膠體劑(例如，聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸、明膠、淀粉和羧甲基纖維素)和難溶解的粉末(例如，碳酸鈣、碳酸鎂、磷酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣和膨潤土)。雖然沒有特別限制，但基于在懸浮聚合中使用的水的重量，分散穩(wěn)定劑通常使用量為0.01～10重量％。如果基于在懸浮聚合中水的重量，分散穩(wěn)定劑的使用量小于0.01重量％，則懸浮聚合的分散穩(wěn)定性被削弱并且產生大量聚集。另一方面，如果基于懸浮共聚反應混合物中水的重量，分散穩(wěn)定劑的使用量超過10重量％，則產生大量細小的粒子并且使聚合后的過濾或通過水洗去除分散穩(wěn)定劑變得困難。

此外，對于聚合引發(fā)劑沒有特別限制，并且可適當地使用通常已知的聚合引發(fā)劑。例如，可使用過氧化物，例如過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化硬脂酰、1，1-二(叔丁基過氧)-2-甲基環(huán)己烷、1，1-二(叔己基過氧)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、1，1-二(叔己基過氧)環(huán)己烷、1，1-二(叔丁基過氧)環(huán)己烷、二叔己基過氧化物、叔丁基枯基過氧化物、二叔丁基過氧化物、過氧化(2-乙基己酸)1，1，3，3-四甲基丁酯、過氧化(2-乙基己酸)叔己酯、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯以及過氧化異丙酯單碳酸叔丁酯；以及偶氮化合物，例如2，2-偶氮二異丁腈、2，2′-偶氮二-2-甲基丁腈和2，2′-偶氮雙-2，4-二甲基戊腈。

在本發(fā)明的方法中，水用作反應介質，并且優(yōu)選離子交換水或純水。所述懸浮聚合可在惰性氣流諸如氮氣中、于60～90℃在攪拌下進行30分鐘～48小時。

在懸浮聚合這樣進行預定的時間后，通過過濾收集聚合產物，接著洗滌并且隨后干燥，由此可獲得粉末狀目標多孔樹脂粒子。根據需要，可對粉末進一步進行諸如分級的處理。

根據本發(fā)明的方法，在這種方式中，通過一步就可制備獲得具有羥基或伯氨基的多孔樹脂粒子。即，在懸浮聚合后不需要將羥基或伯氨基賦予所得樹脂粒子的官能化步驟。通常，為了獲得具有羥基的多孔樹脂粒子，例如，聚合步驟和官能化步驟是必要的，因此在各自的步驟后需要洗滌和干燥樹脂粒子的步驟。另一方面，根據本發(fā)明的方法，可僅進行一次洗滌和干燥。

通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子在不同有機溶劑中的溶脹度沒有太大變化，當該多孔樹脂粒子用作固相合成用載體并且在不同有機溶劑中連續(xù)進行化學反應時，可有效地進行在所述載體上的合成反應。即，在化學合成反應的一系列步驟中，即使在交換并使用多種有機溶劑的情況下，當本發(fā)明的多孔樹脂粒子作為固相合成用載體時，可通過在不同有機溶劑中溶脹度微小差別的優(yōu)點消除諸如在具有特定容積的柱狀反應容器中壓力波動的問題。

通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子包含由X表示的官能團，即，羥基或伯氨基，為10～1,500μmol/g、優(yōu)選為25～1,200μmol/g、并且最優(yōu)選為50～1,000μmol/g的量。如果官能團的量小于10μmol/g，則當該粒子用作固相合成用載體時，獲得合成反應產物的量減少。另一方面，如果官能團的量超過1,500μmol/g，則在樹脂粒子上相鄰的官能團間的距離不夠，并且相互鄰近發(fā)生的化學反應因此很容易相互抑制，結果，當該樹脂粒子用作固相合成用載體時，獲得的合成反應產物的純度降低。

通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子通常具有0.1～500m²/g、優(yōu)選10～300m²/g、最優(yōu)選30～200m²/g的比表面積。如果多孔樹脂粒子的比表面積過小，則在固相合成用載體表面上的官能團(其為反應位點)與參加反應的物質接觸的可能性降低，繼而所期望的合成反應幾乎不發(fā)生，導致產生少量的合成產物。相反，如果比表面積過大，則空隙率變得極大，并且載體本身的強度可能減小使得難以操作。

在通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子中，孔的平均孔徑通常為1～300nm、優(yōu)選為5～250nm、最優(yōu)選為10～200nm。如果平均孔徑小于1nm，那么當用作固相合成用載體時，參加反應的物質不會立即滲入載體的內部并且所期望的合成反應幾乎不發(fā)生，導致產生少量的合成產物。此外，在合成后將合成產物從載體中分離的期間，難以收集在載體內部的合成產物，從而減少了產量。然而，如果平均孔徑超過300nm，因為小的比表面積，所以在固相合成用載體表面上的官能團(其為反應位點)與參加反應的物質接觸的可能性降低，并且不優(yōu)選該粒子作為固相合成用載體。

通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子可適當地用作固相合成用載體，并且對固相合成的目標沒有限制，其實例包括肽、寡核苷酸、糖鏈、糖肽以及它們的衍生物。特別地，所述多孔樹脂粒子適合用于寡核苷酸或其衍生物的合成。

使用通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子合成寡核苷酸可通過常規(guī)已知的方法進行。例如，連接劑被鍵合到本發(fā)明多孔樹脂粒子的羥基上，然后亞酰胺(amidite)(核苷亞磷酰胺)單元被逐一鍵合從而得到從該連接劑末端開始的預定的堿基序列?？墒褂米詣雍铣裳b置進行該合成反應。例如，在所述裝置中，將諸如乙腈和亞酰胺溶液的各種有機溶劑連續(xù)進料到填充有連接劑鍵合的多孔樹脂粒子的流式反應器中，并且重復該反應。最后，所述連接劑部分由于水解等而斷開，從而獲得目標寡核苷酸。對于所述連接劑，可使用常規(guī)已知的連接劑。例如，包含鍵合核苷連接劑的本發(fā)明的多孔樹脂粒子的固相合成用載體包括由下式表示的載體：

其中圓代表本發(fā)明的多孔樹脂粒子(固相合成用載體)，DMT代表在5′-位的保護性二甲氧基三苯甲基，B₁代表堿基，以及Y代表H、F或OH(其可被適當的保護性基團保護)。

實施例

在下面通過參考實施例對本發(fā)明進行更詳細的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

實施例1

在配備有冷凝器、攪拌器和氮氣入口管的容積為500mL的可拆式燒瓶中，填充1.97g聚乙烯醇和197g蒸餾水并在200rpm下攪拌，以將聚乙烯醇溶解在水中。單獨地，將22.4g苯乙烯、22.4g二乙烯基苯(純度55％，其余幾乎是乙苯)、41.9g的2-乙基己醇、17.5g異辛烷和0.84g過氧化苯甲酰(25％含水的產品)混合并溶解以制備單體溶液。將該溶液填充到上述可拆式燒瓶中，并且于室溫下在氮氣流中以480rpm的攪拌速率攪拌后，通過將溫度升高至80℃進行聚合。當聚合開始后經過2小時時，將2.50g巰基乙醇加入所述懸浮聚合反應混合物(即，懸浮聚合反應溶液)中，并且將該聚合再繼續(xù)8個小時。聚合后，通過過濾收集所得聚合產物，然后用蒸餾水、丙酮和甲醇洗滌并且真空干燥，以獲得含羥基的粉末狀多孔樹脂粒子A。

實施例2

以與實施例1中相同的方式獲得含羥基的粉末狀多孔樹脂粒子B，只是當聚合開始后經過4小時時，加入2.50g巰基乙醇。

實施例3

以與實施例1中相同的方式獲得含羥基的粉末狀多孔樹脂粒子C，只是使用13.5g苯乙烯、31.4g二乙烯基苯和1.73g巰基乙醇。

實施例4

以與實施例1中相同的方式獲得含羥基的粉末狀多孔樹脂粒子D，只是使用13.5g苯乙烯、31.4g二乙烯基苯，并且當聚合開始后經過4小時時，將4.50g巰基己醇代替巰基乙醇加到所述懸浮聚合反應混合物。

實施例5

以與實施例1中相同的方式獲得含伯氨基的粉末狀多孔樹脂粒子E，只是使用1.73g的2-巰基乙胺代替巰基乙醇。

對比例1

(懸浮聚合)

在配備有冷凝器、攪拌器和氮氣入口管的容積為500mL的可拆式燒瓶中，填充2.5g聚乙烯醇和250g蒸餾水并在200rpm下攪拌，以將聚乙烯醇溶解在水中。單獨地，將49g苯乙烯、對-乙酰氧基苯乙烯、7g二乙烯基苯(純度：55％，其余幾乎是乙苯)、55g的2-乙基己醇、23g異辛烷以及1g過氧化苯甲酰(25％含水的產品)混合并溶解以制備單體溶液。將該溶液填充到上述可拆式燒瓶中，并且于室溫下在氮氣流中以400rpm的攪拌速率攪拌后，將溫度升高至80℃。其后，將該聚合繼續(xù)10小時。聚合后，通過過濾收集所得聚合產物，然后用蒸餾水、丙酮和甲醇洗滌并且真空干燥，以獲得40g由苯乙烯-乙酰氧基苯乙烯-二乙烯基苯共聚物組成的粉末狀多孔樹脂粒子。

(水解)

在容積為500mL的可拆式燒瓶中，填充40g上述粉末狀的苯乙烯-乙酰氧基苯乙烯-二乙烯基苯共聚物和250g乙醇并在500rpm下攪拌，以將所述共聚物分散在乙醇中。將通過將2g氫氧化鈉溶解在100g蒸餾水中而獲得的水溶液加到該液態(tài)分散體中。其后，將溫度升高至80℃并且進行水解反應24小時。所述反應溶液用鹽酸中和，然后通過使用蒸餾水和丙酮洗滌而過濾。過濾由此得到的液態(tài)分散體并且然后在減壓下干燥，以獲得含羥基的粉末狀多孔樹脂粒子F。

測試例

對實施例1～5和對比例1中獲得的多孔樹脂粒子A-F測量下列的物理值。結果在表1中示出。

(1)羥基的定量測定

羥基通過根據JIS?K?0070的滴定法定量測定。

(2)伯氨基的定量測定

氮通過使用總痕量氮分析儀(TN-110，由Mitsubishi?ChemicalCorp.(三菱化學有限公司)制造)定量測定。

(3)比表面積和平均孔徑

這些均可通過壓汞法測定。即，將約0.2g測量樣品填充到壓汞儀(Pore?Mater?60GT，由Quantachrome(康塔儀器公司)制造)中，并且在140°的汞接觸角和480dyn/cm的汞表面張力的條件下由汞注入壓力測量所述測量樣品的平均孔徑和比表面積。

(4)平均粒徑

中值粒徑通過激光衍射(光散射體系)測定。

表1

?

(5)溶脹度

通過將1g多孔樹脂粒子放置在容積為20mL的量筒中測量表觀體積(即，干體積Vd)。然后將大大過量的有機溶劑加到所述量筒中，并且粒子在室溫下放置24小時，同時多孔樹脂粒子被溶脹。對由此獲得的多孔樹脂粒子測量表觀體積(即，溶脹體積Vs)，并且將Vs/Vd定義為溶脹度。結果在表2中示出。

表2

?

(注)AN代表乙腈、THF代表四氫呋喃、以及DCM代表二氯甲烷。

如從表2中所見，根據本發(fā)明的多孔樹脂粒子的溶脹度A為1.68～1.96、B為1.29～1.54、C為1.67～2.01、D為1.17～1.31、以及E為1.71～1.97，然而對比例的多孔樹脂粒子F的溶脹度為1.14～1.98。即，通過本發(fā)明的方法獲得的多孔樹脂粒子在不同有機溶劑中的溶脹度沒有太大變化，因此，當該多孔樹脂粒子用作固相合成用載體時，其可提供使化學反應有效進行的反應位點。

雖然已結合具體實施方式對本發(fā)明進行了詳細地描述，但對本發(fā)明的技術人員來說，在不脫離其范圍的前提下對其進行各種改變和修改是顯而易見的。

本申請是基于2007年11月5日提交的日本專利申請No.2007-286836，其全部內容以引用的方式并入本文。

此外，本文引用的所有參考文獻也全部并入。