KR0137424B1

KR0137424B1 - 폴리스티렌 내부와 폴리옥시에틸렌 표면을 가진 구형 수지 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR0137424B1
Application number: KR1019940011033A
Authority: KR
Inventors: 이윤식; 박병덕; 박경배
Original assignee: 선우중호; 재단법인 서울대학교 공과대학 교육연구재단
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1998-05-01
Anticipated expiration: 2014-05-20
Also published as: KR950031555A

Abstract

본 발명은 내부 구조는 폴리스티렌, 외부 표면은 폴리옥시에틸렌으로 이루어진 구형(球形) 수지로서, 자유라디칼 중합이 가능하도록 변화시킨 폴리옥시에틸렌을 스티렌등의 단량체와 함께 물에 현탁하여 공중합시켜 제조하는 삼차원 구조의 수지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구형 수지는 펩티드 합성, 뉴클레오타이드등 여러 가지 생체 활성을 가지는 화합물의 합성에 유용하게 사용될 수 있는 새로운 고분자 재료이다. 본 발명의 수지는 대칭 구조를 가지는 폴리옥시에틸렌 유도체를 적당한 용매에 녹인 다음 양쪽 말단에 스티렌 단량체과 중합가능한 이중결합을 가지는 화합물을 도입시켜 마크로머를 제조하고 이 마크로머들을 스티렌 단량체와 함께 물에 현탁시켜 중합하는 방법으로 제조된다.

Description

폴리스티렌 내부와 폴리옥시에틸렌 표면을 가진 구형 수지 및 그 제조 방법

제1도 및 제2도는 각각 본 발명의 구형 수지 및 랩 폴리머(RAPP POLYMER)사의 TentaGel^TM의 단면(배율 500배) 확대 현미경 사진.

본 발명은 내부 구조는 폴리스티렌, 외부 표면은 폴리옥시에틸렌으로 이루어진 구형(球形) 수지에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하면 소수성의 핵과 친수성의 표면을 가진 수지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 자유 라디칼 중합이 가능하도록 변화시킨 폴리옥시에틸렌을 스티렌 단량체와 함께 물에 현탁하여 공중합시켜 제조되는 일정 길이의 폴리옥시에틸렌 사슬이 표면에 밀집되어 존재하는 삼차원 구조의 입자상의 수지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 이 입자상 수지는 펩티드 합성, 뉴클레오타이드 등 여러 가지 생체 활성을 가지는 화합물의 합성에 유용하게 사용될 수 있는 새로운 고분자 재료이다.

고체상에서의 유기 합성 밥법은 메리필드[(R. B. Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85, 2149, 1963)]에 의하여 펩티드 합성에 처음으로 응용된 이후, 액체상합성 방법에 비해 미반응물의 제거가 간편하다는 뛰어난 장점을 가지고 있기 때문에, 최근에 펩티드 합성 이외에 뉴클레오티드 합성 등 여러 가지 다양한 유기 반응에 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 고체상 유기 합성에 있어서, 통상 1∼2%의 디비닐벤젠에 의해 가교된 200∼400 메쉬 크기의 폴리스티렌 수지가 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 폴리스티렌 수지는 높은 소수성을 가지기 때문에, 친수성의 폴리펩티드가 성장할 때 성장된 폴리펩티드와의 상용성이 나빠져 전체 반응의 수율 감소를 초래한다는 문제점이 있고, 또한 고체상에서의 유기합성 반응은 불균일 반응이기 때문에 고분자 지지체의 입체 장애 효과가 있으므로 반응 속도가 저하되고 이에 따라 수율이 감소된다는 문제점이 있다.

이러한 단점들을 보완하기 위하여 폴리스티렌 수지에 친수성 구조의 폴리아크릴아미드가 그래프트된 수지가 개발되기에 이르렀다. [R. C. Sheppard, Solid Phase Peptide Synthesis A Practical Approach Oxford University Press, Oxford, 189)]. 또한, 폴리스티렌 수지에 폴리옥시에틸렌이 그래프트된 수지도 개발되어 있다. [(Becker et al., Makromol. Chem. Rapid Commun., 3 : 217-223(1982); (H. Hellermann et al., Makromol. Chem., 184L 2603-2617(1983))]. 이들 수지는 아미드 결합이나 폴리옥시에틸렌 사슬을 포함하고 있기 때문에, 친수성의 용매나 시약 등에 대해 높은 상용성 및 팽윤성을 가지므로, 소수성이 매우 강한 폴리스티렌계 수지의 물성을 상당히 개선한 수지인 것으로 평가되고 있다. 그러나, 폴리아크릴아미드 수지의 경우, 겔에 가까운 상태이기 때문에 기계적 강도가 약하여 교반 반응을 수행할 수 없고, 점착성을 가지므로 수지가 서로 엉킬수 있다는 문제점을 가지고 있는 것으로 지적되고 있다.

독일 연방공화국 특허 제DE 3,500,180 A호에 기재된 폴리옥시에틸렌이 그래프된 폴리스티렌 수지의 경우에는, 기계적 강도 및 여러 가지 용매에 대한 팽윤성이 좋다는 점 때문에 이제까지 개발된 어떠한 고분자 지지체들보다도 각광을 받고 있다. 그러나, 이 수지는 폴리스티렌 수지에 에틸렌옥사이드를 부가하여 제조하기 때문에, 그리프트되는 폴리옥시에틸렌 사슬의 길이가 균일하지 못하고 그 조절이 어렵다는 점과, 또한 폴리스티렌 수지로부터 출발한 경우, 클로로메틸화 반응을 위하여 독성이 매우 강한 클로로메틸에테르를 사용하여햐 한다는 점이 문제점으로 지적되고 있다. 또한, 폴리옥시에틸렌 사슬이 수지의 전체에 분포하므로 수지의 표면 쪽에 노출되어 있는 관능기와 수지의 내부에 존재하는 관능기간에 반응성이 서로 다르다는 점도 단점으로 지적되고 있다. 이러한 단점들을 해소하기 위하여 균일한 분자량 분포를 가진 폴리옥시에틸렌 유도체를 합성한 후, 아미노기 등을 가진 폴리스티렌 수지와 공유 결합시켜 얻어지는 수지가 소개되어 있다. [(H. Hellermann et al., Makromol. Chem, 184 : 2603-2617(1983); Zalipsky et al., In Peptides : Structure and Function ; C. M. Deber. V. J. Hruby and K. D. Kopple(eds), Proc. 9th Am. Pep. Symp., pp. 257-260, Plerce Chem. Co., Rockford, IL(1985)]. 이러한 수지에는 균일한 크기를 가진 폴리옥시에틸렌이 도입된다는 점이 장점이기는 하나, 폴리옥시에틸렌의 분자량이 400 이상이면 반응진행이 매우 느리다는 단점이 있다. 더우기, 대칭적인 2 관능성 폴리옥시에틸렌유도체를 사용하는 경우, 가교 반응이 일어날 뿐만 아니라, 비대칭적인 2 관능성 폴리옥시에틸렌 유도체는 그 제조가 까다롭다는 단점도 있다. 또한, 이들 두 방법 모두 기존에 잘 알려져 있는 1∼2% 비디닐벤젠에 의해 가교된 200∼400 메쉬의 폴리스티렌 수지를 출발 물질로 하고 있으며, 관능기의 변환반응을 수행할 때 반응이 100% 진행되지 않을 경우, 결과적으로 반응기의 분포가 불균일한 수지가 얻어지고, 관능기가 수지 전체에 걸쳐서 분포하므로 수지 내부에 존재하는 관능기의 반응성과 수지 표면에 존재하는 관능기의 반응성이 다르다는 문제점을 여전히 가지고 있게 된다.

이러한 단점을 해결할 수 있는 가장 이상적인 고분자 지지체로서는 가교도가 높고 단단한 불용성의 수지 중심부를 가지며, 긴 선형 고분자 사슬을 머리카락처럼 늘어뜨린 구조를 가지는 수지를 상정할 수 있다. 이와 같은 구상으로 실리카표면이나 미세 유리 구슬 입자에 선형 폴리스티렌과 같은 고분자 사실을 공유 결합시켜 제조되는 재료가 있는데, 이러한 재료들을 연속 흐름 합성 공정에 사용할 경우에, 역압력도 없고 반응 효율도 뛰어나지만, 관능기 도입의 재현성이 부족하고, 치환률이 0.05mmol/g 이하로서 지나치게 낮다는 점 때문에 실제 사용에 있어서 문제점이 있다.

따라서, 이 기술 분야에서는 전술한 모든 문제점들을 보완할 수 있는 새로운 이상적인 수지의 제조가 절실히 요구되어 왔다.

본 발명은 이러한 요구에 부응하여 물을 포함하는 친수성의 용매들 뿐만 아니라 소수성의 용매들에 대해서도 고른 팽윤성을 가지면서, 소수성인 핵과 친수성의 표면을 가지는 고분자 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지는 다음과 같은 구조를 가지고 있다.

X'-B-O-(C(R)₂-C(R)₂-O)-_nB-X-A-PS

상기 식에서, PS는 디비닐벤젠이나 비스아크릴로일에틸렌디아민 등으로 가교된 폴리스티렌이며, R은 수소이거나, 선형 또는 가지가 있는 알킬기이며, B는 선형 또는 가지가 있는 알킬 사슬이며, X'는 아민기, 히드록실기, 티올기 등의 반응성 관능기로서 아미노산 유도체, 뉴클레오티드, 펩티드 등의 합성을 위한 링커(linker)이며 X는 일차 또는 이차 아민이며, n은 2∼50의 정수이며, A는 다음 구조식으로 나타내어지는 분자 구조이다.

여기서, R 및 R'는 소수이거나 선형 또는 가지가 있는 알킬기이며, m은 0∼3의 정수이며, D는 카보닐기이거나 선형 또는 직쇄 상의 탄화수소이다.

본 발명의 수지의 제조 과정은 다음과 같이 나타내어진다.

본 발명의 제조 과정의 제1단계는 대칭 구조를 가지는 다음 구조식

으로 표시되는 폴리옥시에틸렌 유도체를 적당한 용매에 녹인 다음 양쪽 말단에 스티렌 단량체와 중합 가능한 이중 결합을 가지는 화합물을 도입시켜 마크로머를 제조하는 공정이다. 이 마크로머 제조 반응은 다음과 같이 나타내어진다.

본 발명의 수지에 있어서 불용성이며, 소수성을 나타내는 핵은 가교된 폴리스티렌으로 이루어져 있으며, 친수성을 나타내는 외표면은 일정한 길이의 선형 폴리옥시에틸렌으로 구성되어 있다. 폴리옥시에틸렌기의 말단은 대체로 아민기이며, 통상 0.05∼1.00mmol/g 범위내의 치환율을 가지며, 반응의 목적에 따라 다른 관능기로의 변환도 가능하다.

본 발명의 수지 합성에 필요한 폴리옥시에틸렌 유도체는 이미 잘 알려진 공정을 통하여 제조할 수 있으나, 특히 유용한 방법은 상업적으로 구입 가능한 대칭 구조를 가진 폴리옥시에틸렌 유도체, 예컨대(0.0'-비스(2-아미노프로필)폴리옥시에틸렌(Jeffamine, 미국 Texaco사 제품)을 사용하는 것이 좋다.

다만, 상기 폴리옥시에틸렌 유도체와 스티렌 단량체간의 그래프트 공중합을 가능하게 하기 위하여 상기 폴리옥시에틸렌 유도체의 말단에 메타크릴로일기, 아크릴로일기, 또는 4-비닐벤조일기 등의 이중 결합을 가지고 있는 화합물을 도입하여야 한다. 이러한 이중 결합을 가지는 화합물로는 다음 분자식의 화합물들이 사용될 수 있다.

여기서, R은 수소이거나 선형 또는 가지가 있는 알킬기이며, m은 0∼3의 정수, D는 카보닐기이거나 선형 또는 직쇄상의 알킬기이다.

이러한 이중 결합을 가진 화합물을 일단계 반응으로 폴리옥시에틸렌 유도체에 도입하여 마크로머를 제조한다. 대칭의 2 관능성 폴리옥시에틸렌과 메타크릴로일기, 아크릴로일기 또는 4-비닐벤조일기 등을 반응시켜 마크로머를 제조하는 경우, 반응 완료 후에는 미반응 폴리옥시에틸렌디아민, 폴리옥시에틸렌 모노아미도 유도체 및 디아미드 유도체가 공존한다. 이 때, 폴리옥시에틸렌 모노아미드 유도체는 조절하기에 따라 80% 이상의 수율로 얻을 수 있으며, 필요에 따라 이러한 유도체들을 모노아미드 유도체와 디아미드 유도체로 분리할 수도 있다. 본 발명에 따른 수지 제조 방법에 있어서는 폴리옥시에틸렌 유도체를 분리할 필요가 없으며 반응이 끝난 후 용매를 감압 증발시켜 곧 바로 다음 현탁 중합 단계의 마크로머로 사용할 수 있다.

본 발명의 수지는 제2단계 반응인 상기 마크로머와 스티렌 단량체의 현탁중합 반응에 의해 제조된다. 이 때, 반응 용매로서는 적당량의 염이 녹아 있는 물이 사용된다. 보통의 현탁 중합에선 안정한 분산 상태의 유지를 위해 분산제를 사용하지만, 본 발명에 있어서는 사용되는 폴리옥시에틸렌 유도체 자체가 미셀과 유사한 구조를 형성하여 분산 안정제의 역할을 하므로 별도의 분산제가 필요치 않을 수 있으며, 경우에 따라 필요하다면 폴리비닐알코올 등 일반적으로 사용되는 분산 안정제가 사용될 수 있다. 염으로는 염화 나트륨, 염화 칼륨, 황산 나트륨, 황산 마그네슘, 염화 리튬등 다양하게 이용될 수 있지만 바람직한 것은 염화 나트륨이다. 또한 기계적 강도를 주기 위하여 디비닐벤젠이나 비스아크릴로일에 틸렌디아민등으로 폴리스티렌 부분을 가교 시킬 수 있으나, 반응 조절의 용이성을 고려할 때 디비닐벤젠이 적당하다.

이와 같이 제조된 본 발명에 의한 고분자 지지체는 기존의 방법에 의해 제조되는 수지와는 3차원적 구조상으로 완전히 다른 형태의 수지로서, 물리적, 화학적, 기계적으로 안정할 뿐 아니라 소수성의 중심부를 가지며 친수성의 폴리옥시에틸렌 사슬이 표면에 밀집된 형태로서 마치 미셀과 유사한 구조를 형성하며, 미반응 물질이나 다른 관능기에 의하여 오염되지 않고 순수하게 원하는 관능기만을 가지게 된다. 도면, 제1도와 제2도 각각 본 발명에 의하여 제조된 수지 및 기존의 제품인 ㄹ 폴리머사의 TentalGel^tm수지들에 있어서 폴리옥시에틸렌으로 이루어진 부분을 드라겐도르프 시약으로 염색한 후, 이들 수지의 단면을 광학 현미경으로 찍은 사진이다(배율 500배).

지름이 약 60∼80μm인 발명의 구형 수지의 표면에 존재하는 폴리옥시에틸렌부분의 두께는 약 3∼4μm 정도에 불과하며 수지 전체 부피중에서 드라겐도르프 시약으로 염색된 부분의 양은 약 15∼18% 정도에 이르는 반면에, 기존의 제품들 중 펩티드 합성에 있어서 반응성이 가장 뛰어난 것으로 알려진 랩 폴리머사의 TentaGel^TM, DE 3,500,180 A1(1986)의 폴리옥시에틸렌부분의 두께는 10∼20μm에 이르고 있어서 TentaGel^TM수지의 전체 양중에 염색된 부분의 부피는 65∼70%에 해당한다. 본 발명에 의한 구형 수지에 있어서는 표면 부위에 폴리옥시에틸렌 사슬이 밀집되어 존재하므로 본 발명의 수지를 여러 가지 유기 합성 반응에 사용하는 경우 입체 장애 효과가 적은 액상 반응의 경우에서와 같은 균일 반응계를 제공하여 줄 수 있어서 매우 높은 효율성을 보일 것으로 기대된다. 실제로, 랩 폴리머사의 TentaGel^TM수지와 본 발명의 수지를 사용하여 박페닐알닌 아미노산 유도체의 짝짓기 반응을 여러차례 수행하여 본 결과, 본 발명의 수지의 경우가 랩 폴리머 사의 TentaGel^TM수지보다 반응 수율에 있어서 훨씬 뛰어난 점을 알 수 있었다(표 1 참조).

이하, 본 발명에 따른 폴리옥시에틸렌이 그래프트된 수지의 제조 방법을 실시 예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

5㎖의 제파민(Jeffamine)ED-600을 정제된 20㎖의 테트라하이드로푸란에 녹이고, 교반하여 균일한 용액이 되게 한 후, 여기에 메타크릴로일 클로라이드 0.9㎖와 정제한 테트라하이드로푸란 5㎖의 혼합액을 서서히 온도를 올려가며 40분 동안 적가하였다. 그후, 용매는 감압 증발시키고 남은 오일상 생성물을 마크로머로 사용하였다. 이와 함께 4개의 배플이 달린 원통형 반응기에 물 60㎖에 염화 나트륨 2g을 녹인 용액을 넣고 온도를 40℃로 유지시킨 후, 이 반응기에 상기의 마크로머를 소량의 물과 함께 첨가하면서 교반을 시작하였다. 이 마크로머가 물에 부유하고 있는 상태에서 정제한 스티렌 단량체 2㎖와 디비닐벤젠 1㎖, 헥산올 1㎖을 혼합한 용액을 첨가하였다. 교반기의 분당 회전수는 150∼500rpm 이었으며 작은 방울들로 안정하게 부유하는 스티렌 단량체 입자들을 볼 수 있었고, 5분간 정상 상태에 이르도록 한 후 벤조일퍼옥시드(BPO)0.01g을 넣고 중합 반응을 시작하였다. 15시간 동안 중합 반응을 진행시킨 후 생성된 구형입자들을 체로 걸러내어 물, 메탄올로 세척하였으며 입자 크기별로 나누어 40℃의 오븐에 말린 후 정량하였다. 이러한 방법으로 제조한 수지의 각 용매에 대한 팽윤 정도, 폴리옥시에틸렌 함유량, 관능화도 등은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 8㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.0㎖의 메타크릴로일 클로라이드를 반응시켜 제조한 마크로머를 반응기에 넣고 스티렌 5㎖, 디비닐벤젠 1㎖, 헥산올 5㎖를 투입한 다음, 염화 나트륨 8g, 폴리비닐알코올 1g을 포함하고 있는 물 150㎖ 중에서 BPO 0.2g을 사용하여 중합반응을 수행하였다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 3]

20㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600를 정제된 70㎖의 테트라하이드로푸란에 녹이고, 교반하여 균일한 용액이 되게 한 후, 여기에 메타크릴로일 클로라이드 3.8㎖와 정제한 테트라하이드로푸란 30㎖의 혼합액을 서서히 온도를 올려가며 40분 동안 적가하였다. 이 후 용매는 감압 증발시키고 남은 오일상 생성물을 마크로머로 사용하였다. 4개의 배플이 달린 원통형 반응기에 물 150㎖에 염화 나트륨 30g을 녹인 용액을 넣고 온도를 90℃로 유지시킨 후, 이 반응기에 상기의 마크로머를 소량의 물과 함께 첨가하면서 교반을 시작하였다. 이 마크로머가 물에 부유하고 있는 상태에서 정제한 스티렌 단량체 10㎖과 디비닐벤젠 5㎖, 헥산올 10㎖을 혼합한 용액을 첨가하였다. 교반기의 분당 회전수는 150∼500rpm이었으며 작은 방울들로 안정하게 부유하는 스티렌 단량체 입자들을 볼 수 있었고, 5분 동안 정상 상태에 이르도록 한 후 벤조일퍼옥시드(BPO) 0.6g을 넣고 중합 반응을 시작하였다. 15시간 동안 중합 반응을 진행시킨 후 생성된 구형 입자들을 체로 걸러내어 물, 메탄올로 세척하였으며 입자 크기별로 나누어 40℃의 오븐에서 말린 후 정량하였다. 이러한 방법으로 제조한 수지의 각 용매에 대한 팽윤정도, 폴리옥시에틸렌 함유량, 관능화도 등은 표 5 및 3에 나타내었다.

[실시예 4]

상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 12㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.37㎖의 메타크릴로일클로라이드를 반응시켜 제조한 마크로머를 반응기에 넣고 스티렌 단량체 6.5㎖, 디비닐벤젠 5㎖, 헥산올 6㎖를 투입한 다음 염화 나트륨 12g, 폴리비닐알코올 2g을 포함하고 있는 물 150㎖ 중에서 BPO 0.3g을 사용하여 중합 반응을 수행하였다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 5]

상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 18㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 3.13㎖의 메타크릴로일클로라이드로 마크로머를 제조한 다음 디에틸에테르로 디아미드 유도체를 50㎖ 씩 3회 추출해 낸 것을 사용하였으며, 스티렌 7㎖, 디비닐벤젠 1㎖, 염화 나트륨 9g, 물 90㎖, 헥산올 1㎖을 사용하여 현탁 중합시킨 점 외에 다른 모든 조건은 실시예 1과 동일한 방법으로 반응시켰다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 6]

아세토니트릴을 용매로 사용하여 10㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.5㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 제조한 뒤 디에틸에테르로 디아미드 유도체를 추출해 낸 것과 스티렌 단량체 5㎖, 디비닐벤젠 0.2㎖, 헥산올 2㎖, 염화 나트륨 3g, 물 100㎖, 아세트산 1㎖, BPO 0.1g을 사용하여 현탁 중합시켰으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 7]

아세토니트릴을 용매로 사용하여 10㎖의 제파민(Jeffamine) ED-900과 1.5㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 제조한 다음, 디에틸에테르로 디아미드 유도체를 추출해 낸 것과 스티렌 단량체 5㎖, 디비닐벤젠 0.2㎖, 헥산올 2㎖을 염화 나트륨 3g, 물 110㎖, BPO 0.1g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 8]

테트라하이드로푸란을 용매로 사용하여 10㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.2㎖의 아크릴로일클로라이드로 마크로머를 만들고, 이것과 스티렌 단량체 6㎖, 디비닐벤젠 0.75㎖, 헥산올 3㎖, 염화 나트륨 8㎖, 물 95㎖, BPO 0.1g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 9]

아세토니트릴을 용매로 사용하여 20㎖의 제파민(Jeffamine) ED-900과 1.0㎖의 메타크릴오일 클로라이드를 4∼5시간여 반응시켜 마크로머를 만들고, 이것과 스티렌 단량체 6㎖, 디비닐벤젠 0.6㎖, 헥산올 5㎖, 염화 나트륨 10g, 물 100㎖, BPO 0.2g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 10]

-5∼10℃ 조건에서 디클로로메탄을 용매로 하여 2g의 4-비닐벤조산과 3g의 디시콜로헥실카보디이미드를 혼합한 용액에 15㎖의 제파민(Jeffmine) ED-600을 넣어 3시간 동안 반응시킨 후 생성된 부산물인 디시클로헥실우레아는 여과하고 용매는 감압 증발시켜 제거하여 마크로머를 얻었다. 이것과 스티렌 단량체 6㎖, 디비닐벤젠 0.2㎖, 헥산올 5㎖, 염화 나트륨 10g, 물 100㎖, BPO 0.1g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 11]

벤젠을 용매로 하여 15㎖의 제파민(Jeffamine) ED-900과 1㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 만든 후, 헥산으로 60㎖씩 5회 추출하여 디아미드유도체를 제거해 낸 것과 스티렌 단량체 6.0㎖, 디비닐벤젠 0.5㎖, 헥산올 2㎖, 염화 나트륨 5g, 물 120㎖을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 12]

폴리옥시에틸렌글리콜(Da. 800)로부터 가브리엘 합성법을 써서 만든 10g의 폴리옥시에틸렌디아민을 2.5㎖의 메타크릴로일 클로라이드와 아세토니트릴 용매중에서 반응시켜 마크로머를 만들고, 이것에서 디메틸 에테르 : 헥산(1 : 1, v/v)으로 디아미드 유도체를 추출해낸 것과 스티렌 단량체 7㎖, 디비닐벤젠 1.0㎖, 헥산올 5㎖, 염화 나트륨 5g, 아세트산 1㎖, 물 95㎖을 사용하여현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 13]

상기 실시예 1에서와 같은 방법으로 32㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 5㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 만든 후 디에틸에테르로 디아미드 유도체를 50㎖씩 3회 추출해 낸 것을 사용하였으며, 스티렌 단량체 9㎖, 디비닐벤젠 2㎖, 염화 나트륨 13g, 물 90㎖, 헥산을 4㎖를 사용하여 현탁 중합시킨 점 외에 다른 모든 조건은 실시예 1과 동일한 방법으로 반응시켰다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 14]

아세토니트릴을 용매로 사용하여 18㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 2.8㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 만들고 디에틸에테르도 디아미드 유도체를 추출해 낸 것과 스티렌 단량체 6㎖, 디비닐벤젠 0.3㎖, 헥산올 4㎖, 염화 나트륨 11g, 물 100㎖, 아세트산 2㎖, BPO 0.5g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 15]

아세토니트릴을 용매로 사용하여 19㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.9㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 만들고 디에틸에테르로 디아미드 유도체를 추출해 낸 것과 스티렌 단량체 7㎖, 디비닐벤젠 0.52㎖, 헥산올 5㎖을 염화 나트륨 13g, 물 110㎖, BPO 0.5g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 16]

테트라하이드로푸란을 용매로 사용하여 12㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.7㎖의 아크릴로일클로라이드로 마크로머를 만들고, 이것과 스티렌 단량체 10㎖, 디비닐벤젠 1.5㎖, 헥산올 6㎖, 염화 나트륨 22g, 물 95㎖, BPO 0.4g을 각각 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 17]

아세토니트릴을 용매로 사용하여 28㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 1.3㎖의 메타크릴로일 클로라이드를 4∼5시간 동안 반응시켜 마크로머를 만들고, 이것과 스티렌 단량체 8㎖, 디비닐벤젠 1.0㎖, 헥산올 8㎖, 염화 나트륨 15g, 물 100㎖, BPO 0.5g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 18]

-5∼0℃에서 디클로메탄올 용매로 하여 4-비닐벤조산 4g과 디시클로헥실카보디이미드 5.4g을 혼합한 용액에 20㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600을 넣어 3시간 동안 반응시킨 후 생성된 부산물인 디시클로헥실우레아는 여과하고 용매는 감압 증발시켜 마크로머를 얻었다. 이것과 스티렌 단량체 8㎖, 디비닐벤젠 0.6㎖, 헥산올 6㎖, 염화 나트륨 20g, 물 100㎖, BPO 0.5g을 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 19]

벤젠을 용매로 사용하여 23㎖의 제파민(Jeffamine) ED-600과 2.5㎖의 메타크릴로일 클로라이드로 마크로머를 만든 후, 헥산으로 60㎖씩 5회 추출하여 디아미드 유도체를 제거해 낸 것과 스티렌 단량체 7.0㎖, 디비닐벤젠 1㎖, 헥산올 4㎖, 염화 나트륨 15g, 물 120㎖를 사용하여 현탁 중합하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[실시예 20]

폴리옥시에틸렌글리콜(Da. 800)로부터 가브리엘 합성법을 써서 만든 25g의 폴리옥시에틸렌디아민을 2.7㎖의 메타크릴로일 클로라이드와 아세토니트릴 용매중에서 반응시켜 마크로머를 만들고, 이것에서 디에틸 에테르 : 헥산(1 : 1, v/v)으로 디아미드 유도체를 추출해 낸 것과 스티렌 단량체 8㎖, 디비닐벤젠 1.2㎖, 헥산올 6㎖, 염화 나트륨 10g, 아세트산 2㎖, 물 95㎖를 사용하여 현탁 중합하였으며 다른 조건은 실시예 1과 같다. 생성된 수지의 특성은 표 2 및 3에 나타내었다.

[표 1 박페닐알라닌의 짝짓기 반응결과]

※ 시험 조건

i) 반응 온도 : 25℃

ii) 반응시간 : 1회, 2회 15시간, 3회, 4회, 5회 4시간;

iii) 3당량의 무수 디박페닐알라닌의 형태로 반응시킴.

iv) 반응결과는 박보호기를 삼불화 아세트산으로 제거한 후 피크릭산의 적정법으로 계산한 값임.

[표 2]

[표 3]

Claims

다음 일반식으로 표시되는 고분자 화합물

X'-B-O(C(R)₂-C(R)₂-O)_nB-X-A-PS

상기 식에서, PS는 폴리스티렌이고, R은 수소이거나, 선형 또는 가지가 있는 알킬기이며, X는 1차 또는 2차 아민기이며, X'는 반응성 관능기로서 아미노산 유도체, 뉴클레오티드, 펩티드 등의 합성을 위한 링커(linker)이며, A는 다음 구조식으로 나타내어지는 분자 구조이고,

m은 0∼3의 정수이며, B는 선형 또는 가지가 달린 알킬 사슬이고, n은 2∼50의 정수이다.
제 1항의 고분자 화합물에 있어서, X'가 아민기인 것인 고분자 화합물.
제 1항의 고분자 화합물에 있어서, X'가 티옥기인 것인 고분자 화합물.
제 1항의 고분자 화합물에 있어서, X'가 히드록실기인 것인 고분자 화합물.
제 1항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 20∼400 메쉬의 크기를 갖는 구형 수지로서, 폴리스틸렌의 내부와 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 외표면을 가지는 것인 고분자 화합물.
제 1항의 고분자 화합물의 폴리스티렌 부분이 0.5∼50wt(%) 범위의 디비닐벤젠에 의해서 가교되어 있는 것인 고분자 화합물.
제 1항의 고분자 화합물의 폴리스티렌 부분이 0.5∼50wt(%) 범위의 비스아크릴로일에틸렌디아민에 의해서 가교되어 있는 것인 고분자 화합물.
대칭 구조를 가지는 폴리옥시에틸렌 유도체를 용매에 녹인 후 상기 폴리옥시에틸렌 유도체의 양쪽 말단에 스티렌 단량체와 중합 가능한 이중 결합을 가지는 화합물을 도입시켜 마크로머를 제조하고, 이렇게 제조된 마크로머를 스티렌 단량체와 물에 현탁시켜 중합하는 것을 특징으로 하는, 폴리스티렌으로 이루어진 내부와 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 외표면을 가지는 구형(球形)수지의 제조 방법.
제 9항에 있어서 폴리옥시에틸렌 유도체를 녹이는 데 사용되는 용매가 테트라하이드로푸란인 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서 폴리옥시에틸렌 유도체를 녹이는 데 사용되는 용매가 아세토니트릴인 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서 폴리옥시에틸렌 유도체를 녹이는 데 사용되는 용매가 디클로로메탄인 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서, 스티렌 단량체와 중합 가능한 이중 결합을 가지는 화합물이 메타크릴로일 클로라이드인 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서, 스티렌 단량체와 중합 가능한 이중 결합을 가지는 화합물이 아크릴로일 클로라이드인 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서, 스티렌 단량체와 중합 가능한 이중 결합을 가지는 화합물이 4-비닐밴조산과 디시클로헥실카보디이미드의 혼합물인 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서, 폴리스티렌으로 이루어진 부분을 디비닐벤젠을 사용하여 가교시키는 것인 제조 방법.
제 9항에 있어서, 폴리스티렌으로 이루어진 부분을 비스아크릴로일에틸렌디아민을 사용하여 가교시키는 것인 제조 방법.