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专利名称：水溶性聚合物及水溶性纳米粒子复合体的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的水溶性聚合物以及包含该水溶性聚合物和纳米粒子的水溶性纳米粒子复合体。
背景技术：
近年来，活跃地进行了与具有磁性、发光性或等离子体激元吸收性中的任一种特性的纳米粒子的合成和特性评价相关的研究。开发出显示各种尺寸、组成、极性和溶解性、 表面状态等的纳米粒子，但其中，从生物化学应用方面出发，半导体纳米粒子、金属纳米粒子由于其独特的光学特性而受到关注。特别是，一般使用有机荧光色素等作为现有的生物 工具的检测用标记物，但在发光特性、稳定性和成本等方面存在问题。因此最近，使用具有高发光并且高稳定性的半导体纳米粒子作为检测用标记物的研究受到关注(参照专利文献I)。 为了在生物化学用途中使用纳米粒子，必须使表面亲水性、生物适应性优异，并且即使在水溶液中也会保持纳米粒子特性。使用低分子水溶化剂的以往的纳米粒子水溶化法(参照非专利文献I)被指出了下述各种问题导入至纳米粒子表面的亲水性官能团脱落，或具有电荷的官能团对纳米粒子表面带来影响，使纳米粒子的水中分散稳定性和光稳定性等降低等(参照非专利文献2)。此外，还有使纳米粒子封入至微球、脂质体、水凝胶等中的方法，但由于尺寸过大，因此应用开展受到限制(参照非专利文献3)。作为解决上述课题的方法，已知通过聚合物来被覆纳米粒子的方法(参照专利文献2、3和非专利文献4、5)。例如，使用具有亲水性羧基和由疏水性脂溶性化合物构成的侧链的两亲性聚合物，通过与纳米粒子的疏水性表面的相互作用来稳定地结合，亲水性基团可以作为纳米粒子的水溶化和生物分子的导入部位来使用(参照非专利文献4)。另一方面，还报告了下述例子代替疏水性脂溶性化合物，通过侧链导入了硫醇基和氨基的乙烯基系水溶性聚合物与纳米粒子表面的配体交换反应，用多个聚合物致密地被覆纳米粒子单体，从而使水中分散稳定性和光稳定性等提高(参照非专利文献5)。然而，在所有的情况下，由于相对于每一个纳米粒子而聚集有多个聚合物，因此通过将多个纳米粒子与聚合物均匀地复合体化，从而使每一个表面配体聚集多个纳米粒子，难以使纳米粒子的总发光强度等提闻。现有技术文献专利文献专利文献I :W000/017642 号专利文献2 :日本特开2006 - 213592号公报专利文献3 日本特表2008 - 540726号公报非专利文献非专利文献I:Dubertret, B. et. al.，SCIENCE. 2002，298，1759 — 1762. 非专利文献2:Yu，W.W.et.al.，J. AM. CHEM. S0C. 2007，129，2871 — 2879.
非专利文献3:Ga0，X. et. al.，J. Phys. Chem. B. 2003，107，11575 — 11578.非专利文献4:六11(^^011，1 』.6七&1.，八〇5ΝΑΝΟ. 2008,2, 1341 — 1352.非专利文献5: Andrew，M. S. et. al.，J. AM. CHEM. SOC. 2008，130，11278 — 11279.

发明内容
发明所要解决的课题本发明的课题是提供能够以生物化学目的使用纳米粒子的水溶性纳米粒子复合体。
用于解决课题的方法本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过在线状型聚乙烯亚胺上加成亲水性官能团和能够与纳米粒子表面通过配体交换反应而结合的官能团的水溶性聚合物，可以聚集多个纳米粒子，并且形成具有均匀的粒径的水溶性纳米粒子复合体，从而完成本发明。即，本发明提供以下的[I] [11]。[I] 一种水溶性聚合物，其特征在于，包含下述式(I)所示的重复单元、下述式(2)所示的重复单元和下述式(3)所示的重
复单元，
JPH2),
(I)(式中，R1 为一COOH、一 OH 或一(OCH2CH2)pR’(这里，R’为一C00H、一 0H、一 CH =012、一(三01或一乂，？为1 30的整数。)，I为I 10的整数。)，
y=o
(HjC) IU
/^O
/
πΝ
(CH2)n
D(式中，R2为一SR3或一 NHR4 (这里，R3为氢原子或选自苄基、甲氧基苄基、N —(乙酰)氨基甲基、叔丁基、甲基苄基、3，4 一二甲基苄基、三苯基甲基、二苯甲基、乙酰氨基甲基、甲氧甲酰次磺酰基、3 —硝基一 2 —吡啶次磺酰基、乙基氨基甲酰基、9 一芴基甲基和吡唳基硫酿基中的硫醇基的保护基，&为氢*原子或选自叔丁氧基擬基、节基氧擬基、9 一荷基甲基氧羰基、2，2，2 一三氯乙氧基羰基、烯丙基氧羰基、邻苯二甲酰基、对甲苯磺酰基和2 -硝基苯磺酰基中的氨基的保护基。)，重复单元数y中的包含一 SR3的重复单元数a和包含一NHR4的重复单元数b满足b/a + b = O O. 60, m、η为I 10的整数。)，
权利要求
1.一种水溶性聚合物，其特征在于，包含下述式(I)所示的重复单元、下述式(2)所示的重复单元和下述式(3)所示的重复单元，
2.根据权利要求I所述的水溶性聚合物，其特征在于，所述x、y和z满足X+ y + z =10 350。
3.根据权利要求I或2所述的水溶性聚合物，其特征在于，由上述式(I)、(2)和(3)的重复单元构成的聚合物主链的至少一个末端包含选自一 NH2、- C00H、- OH、- SH、- CHO和生物素基中的至少一个官能团。
4.根据权利要求3所述的水溶性聚合物，其特征在于，在所述聚合物主链与所述官能团之间，包含一(OCH2CH2)p —作为间隔基，这里，P为I 120的整数。
5.一种水溶性纳米粒子复合体，其特征在于，包含权利要求I 4的任一项所述的水溶性聚合物和纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的水溶性纳米粒子复合体，其特征在于，所述水溶性纳米粒子复合体的平均粒径为10 300nm。
7.根据权利要求5或6所述的水溶性纳米粒子复合体，其特征在于，所述纳米粒子具有发光性、等离子体激元吸收性或磁性。
8.根据权利要求5 7的任一项所述的水溶性纳米粒子复合体，其特征在于，所述纳米粒子为半导体纳米粒子。
9.根据权利要求8所述的水溶性纳米粒子复合体，其特征在于，所述半导体纳米粒子为至少包含周期表第IIB族元素和周期表第VIA族元素的半导体纳米粒子，包含周期表第IB族元素、周期表第IIIA族元素和周期表第VIA族元素的半导体纳米粒子，或包含周期表第IIIA族元素和周期表第VA族元素的半导体纳米粒子。
10.一种水溶性纳米粒子复合体的制造方法，其特征在于，将纳米粒子和权利要求I 4的任一项所述的水溶性聚合物在有机系溶剂中进行混合。
11.一种试剂,其含有权利要求5 8的任一项所述的水溶性纳米粒子复合体。
全文摘要
本发明的目的是通过由

图1所例示的水溶性聚合物来形成纳米粒子的复合体，从而形成聚集多个纳米粒子，并且均匀性和稳定性优异的水溶性纳米粒子复合体，通过本发明可以将纳米粒子在生物化学用途中使用。
文档编号G01N21/64GK102971361SQ20118003145
公开日2013年3月13日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月25日
发明者朴俊植, 日笠雅史, 十龟麻子 申请人:东丽株式会社