[发明专利]离子传感器

说明书

技术领域

本发明涉及新的共聚物和使用该新的共聚物的多价金属离子检测用设备。

背景技术

钙在生物体内作为骨质的成分而存在，此外，对肌肉收缩、神经兴奋的传导、激活酶、激素分泌等发挥重要作用，具体而言，作为细胞的渗透压调节、与Na、K离子的拮抗作用、肌肉和神经的兴奋性的调节、神经刺激传递、血液凝固、酶活性的活化因子发挥作用。因此，实时测定生物体内的钙离子的分布、变化对疾病的发现、治疗过程、生理功能的研究等尤为重要。细胞外的钙离子浓度为1～2mM，另一方面，细胞内的钙离子浓度为细胞外的10000分之1，即50～100nM。

作为这样的钙离子的传感器，例如报告了具有二元醇醚二胺四乙酸(EGTA)骨架的化合物(Fura-2)(非专利文献1)。然而，由于该传感器的pKa大约为6～10时耦合常数大，所以虽然能够检测nM数量级的钙离子浓度，但无法检测细胞外的钙离子浓度。另外，细胞外钙浓度下仅具有不可逆的传感检测性能，很难与设备一体化，仅在细胞内的in vitro(体外)成像使用。

先行技术文献

非专利文献

非专利文献1:J.Biol.Chem.,1985,260,3440

发明内容

本发明的课题在于提供一种用作可进行可逆的传感检测且可设备化的钙等的多价金属离子传感器的化合物和使用该化合物的离子传感器。

因此，本发明人着眼于以聚丙烯酸为代表的在侧链具有羧基的聚合物，制造在该聚合物的一部分导入了具有聚集诱导发光能力的化合物而成的共聚物，并对各种金属离子传感检测效果进行研究，结果发现，该共聚物如果与钙离子等多价金属离子键合，则产生基于聚集诱导发光化合物的荧光，并且该荧光具有可逆性；还发现该共聚物能够固定化于固体基材等而能够设备化，从而完成了本发明。

即，本发明提供〔1〕～〔15〕的技术方案。

〔1〕一种共聚物，具有重复单元(A)和重复单元(B)，所述重复单元(A)在侧链具有羧基，所述重复单元(B)在侧链具有羧酸酯基，所述羧酸酯基具有显示聚集诱导发光能力的酯残基。

〔2〕根据〔1〕记载的共聚物，重复单元(A)是源于选自丙烯酸、甲基丙烯酸及苯乙烯羧酸的单体的重复单元。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕记载的共聚物，重复单元(B)是源于如下单体的重复单元，所述单体选自具有源于下式(1)或(2)所示的化合物的酯残基的、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯羧酸酯。

(式(1)中，R¹可以相同或不同，表示可以具有取代基的芳香族烃基或可以具有取代基的芳香族杂环基，E¹表示硅原子或锗原子，A¹和B¹可以相同或不同，表示烃基，n表示1～4的整数)

(式(2)中，R²和R³相同或不同，表示可以具有取代基的芳香族烃基或可以具有取代基的芳香族杂环基，A²和B²相同或不同，表示氢原子、可以具有取代基的烃基、或者可以具有取代基的芳香族杂环基。)

〔4〕根据〔3〕记载的共聚物，式(1)或者(2)表示的化合物为可以在苯基上取代1～5个亲水性基团的1-甲基-1,2,3,4,5-五苯基噻咯、2,3,4,5-四苯基-1,1-二甲基噻咯或四苯乙烯。

〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的共聚物，重复单元(A)与重复单元(B)的摩尔比(A/B)为4～1000。

〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的共聚物，数均分子量为10000～1000000。

〔7〕根据〔1〕～〔6〕中任一项所述的共聚物，为多价金属离子荧光检测用共聚物。

〔8〕根据〔1〕～〔7〕中任一项记载的共聚物，进一步具有源于多官能性单体的重复单元(C)。

〔9〕根据〔8〕记载的共聚物，含有0.1～10摩尔％的重复单元(C)。

〔10〕根据〔8〕或〔9〕记载的共聚物，重复单元(C)是源于具有2个以上的聚合性乙烯基的单体的重复单元。

〔11〕一种多价金属离子检测用设备，具有〔1〕～〔10〕中任一项所述的共聚物。

〔12〕根据〔11〕记载的多价金属离子检测用设备，在固体基材上将〔1〕～〔10〕中任一项所述的共聚物固定化。