含有活性酯基的纤维制造用组合物及使用该纤维的细胞培养支架材料制造技术

本发明专利技术的目的在于提供纤维制造用组合物、将该组合物进行纺丝而得到的纤维、以及使用该纤维的细胞培养支架材料，所述纤维制造用组合物用于制造适合于将对细胞的粘附·增殖·分化等有效的物质固定化、并且保持耐有机溶剂性的纤维。一种纤维制造用组合物，其含有：(A)包含通式(1)表示的单元结构及通式(2)表示的单元结构的高分子化合物，(B)交联剂，(C)酸化合物，以及(D)溶剂。式(1)及(2)中的各符号如说明书中所述。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有在侧链上具有活性酯基和羟基的高分子化合物、交联剂、酸化合物及溶剂的纤维制造用组合物，将该组合物进行纺丝(优选地，进一步加热)而得到的在耐有机溶剂性方面优异的纤维，以及使用该纤维的细胞培养支架材料(cell culture scaffold material)。
技术介绍
对于生物体内的骨髓、基底膜而言，细胞在由胶原等纳米量级的纤维状结构构成的细胞外基质中生长、增殖。因此，为了提供细胞医疗、再生医疗中必要的细胞，需要在生物体外高效地培养细胞的细胞培养用支架材料。对于这样的细胞培养支架材料而言，优选尽可能地模拟环绕细胞的生物体内环境。在将细胞在生物体外培养的情况下，以往进行了如下研究：将从生物体提取的胶原等基质构成物质加工成胶体或海绵状结构体，并将其作为培养用的支架(日文：足場)(参见专利文献1)。然而，关于主要由蛋白质形成的这些来源于生物体的物质，存在以下问题：不能耐受高压灭菌釜、γ射线等的灭菌处理，或相对于使用之前的长期保存而言的稳定性问题；以及力学强度、形态稳定性等问题。另外，这些胶原等来源于生物体的物质通常是从牛、猪等动物提取的，因此，存在从这些动物混入感染性物质的危险性。因此，最近也在进行如下研究：代替从生物体提取的物质，而将合成高分子用作材料，制作发泡体、胶体、纤维等结构体，将其作为培养支架(参见专利文献2～专利文献5)。特别地，公开了将包含N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)丙烯酸酯酯单体、亲水性单体、及交联剂的合成聚合物应用于细胞培养基材表面的方案(参见专利文献6)。其中，通过被称为静电纺丝法(electrospinning)的一边施以高压一边吹喷纤维的方法，由具有纳米量级的纤维直径的纳米纤维(nanofiber)构成的结构体作为细胞培养支架材料而受到瞩目。在该纳米纤维上，进行了许多在保持用于细胞医疗、再生医疗的功能细胞、多能干细胞的未分化性的状态下培养的尝试(参见非专利文献1～非专利文献3)。然而，对于这样的来源于合成高分子的纤维而言，赋予细胞粘附性、细胞增殖性是困难的，并不能说其模拟了生物体内的环境。为了改善上述方面，还研究了将包含RGD的细胞粘附性肽固定化而得的纳米纤维(参见非专利文献4)。该情况下，虽然将细胞粘附性肽固定化于N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯这样的包含活性酯基的合成高分子上，但为了使高分子不溶解于水，使用考虑了亲·疏水性的共聚物进行了研究。因此，NHS的导入量受限，可固定化的细胞粘附物质的量也受限，结果细胞培养支架材料的细胞粘附性也受限。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-502936号公报专利文献2：日本特开昭62-122586号公报专利文献3：日本特开2003-265593号公报专利文献4：日本特开2005-60570号公报专利文献5：日本特开2007-325543号公报专利文献6：美国专利第8362144号说明书非专利文献非专利文献1：Biomaterials 26p5158(2005)非专利文献2：Tissue Eng.11p1149(2005)非专利文献3：Cytotechnology 64p701(2012)非专利文献4：Journal of Biomedical Materials Research A 100A p794(2012)
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种纤维制造用组合物、将该组合物进行纺丝而得到的纤维、以及使用该纤维的细胞培养支架材料，所述纤维制造用组合物用于制造能够将对细胞的粘附·增殖·分化等有效的物质固定化、并且保持耐有机溶剂性、耐液体培养基性的纤维。用于解决问题的手段本申请的专利技术人进行了潜心研究，结果发现，将含有在侧链上具有活性酯基和羟基的高分子化合物、交联剂、酸化合物及溶剂的纤维制造用组合物进行纺丝而制造的纤维，能够将对细胞的粘附·增殖·分化等有效的物质固定化，另外还具有充分的耐有机溶剂性、进而具有作为细胞培养支架材料的优异性能。另外，本申请的专利技术人发现，由于上述纤维制造用组合物的纺丝是将在侧链上具有活性酯基和羟基的高分子化合物与交联剂及酸化合物一同纺丝，因此，高分子化合物中所含的羟基彼此介由交联剂而发生交联反应，由此高分子化合物彼此交联，结果，能够得到具有耐有机溶剂性、耐液体培养基性的纤维。另外，本申请的专利技术人发现，将本专利技术的纤维制造用组合物进行纺丝而制造的纤维通过进行加热处理，呈现出更加优异的耐有机溶剂性、耐液体培养基性。基于这些发现，本申请的专利技术人完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种纤维制造用组合物，含有：(A)包含通式(1)表示的单元结构及通式(2)表示的单元结构的高分子化合物，(B)交联剂，(C)酸化合物，以及(D)溶剂。(式(1)中，R1表示氢原子或甲基，Q1表示酯键或酰胺键，R2表示至少1个氢原子被羟基取代的碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为6～10的芳香族烃基。)(式(2)中，R3表示氢原子或甲基，Q2表示活性酯基。)[2]根据上述1所述的组合物，其中，上述Q2由通式(5)表示。(式(5)中，Q3表示N-琥珀酰亚胺基、对硝基苯基或五氟苯基。)[3]根据上述[1]或[2]所述的组合物，其中，上述高分子化合物的重均分子量为1,000～1,000,000。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的组合物，其中，上述溶剂为极性溶剂。[5]一种纤维的制造方法，包括将上述[1]～[4]中任一项所述的组合物进行纺丝的工序。[6]根据上述[5]所述的方法，其中，上述纺丝为静电纺丝。[7]根据上述[5]或[6]所述的方法，其中，包括在70～300℃的范围内对经纺丝而得的纤维进行加热的工序。[8]根据上述[5]～[7]中任一项所述的方法，其中，还包括将细胞粘附物质固定化的工序。[9]一种纤维，其是通过上述[5]～[8]中任一项所述的方法制造的。[10]一种细胞培养支架材料，包含上述[9]所述的纤维。专利技术的效果根据本专利技术，可提供下述纤维制造用组合物、将该组合物进行纺丝而得到的纤维、以及使用该纤维的细胞培养支架材料，所述纤维制造用组合物用于制造能够将对细胞的粘附·增殖·分化等有效的物质固定化、并且保持耐有机溶剂性、耐液体培养基性的纤维。通过将对细胞的粘附·增殖·分化等有效的物质固定化，所述纤维可呈现出作为细胞培养支架材料的更优异的功能。附图说明[图1]为将通过静电纺丝法由实施例1的纤维制造用组合物得到的纤维于180℃加热处理10分钟之后的SEM照片。[图2]为将通过静电纺丝法由实施例4的纤维制造用组合物得到的纤维于80℃加热处理24小时之后的SEM照片。[图3]为将通过静电纺丝法由实施例4的纤维制造用组合物得到的纤维于180℃加热处理30分钟之后的SEM照片。[图4]为将通过静电纺丝法由实施例1的纤维制造用组合物得到的纤维于180℃加热处理10分钟之后、在乙醇中浸渍处理10秒后的SEM照片。[图5]为将通过静电纺丝法由实施例4的纤维制造用组合物得到的纤维于80℃加热处理24小时之后、在乙醇中浸渍处理10秒后的SEM照片。[图6]为将通过静电纺丝法由实施例4的纤维制造用组合物得到的纤维于180℃加热处理30分钟之后、在乙醇中浸渍处理10秒后的SEM照片。[图7]为将通过静电纺丝法由实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维制造用组合物，含有：(A)包含通式(1)表示的单元结构及通式(2)表示的单元结构的高分子化合物，(B)交联剂，(C)酸化合物，以及(D)溶剂；式(1)中，R1表示氢原子或甲基，Q1表示酯键或酰胺键，R2表示至少1个氢原子被羟基取代的碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为6～10的芳香族烃基；式(2)中，R3表示氢原子或甲基，Q2表示活性酯基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 JP 2014-0270441.一种纤维制造用组合物，含有：(A)包含通式(1)表示的单元结构及通式(2)表示的单元结构的高分子化合物，(B)交联剂，(C)酸化合物，以及(D)溶剂；式(1)中，R1表示氢原子或甲基，Q1表示酯键或酰胺键，R2表示至少1个氢原子被羟基取代的碳原子数为1～10的烷基或碳原子数为6～10的芳香族烃基；式(2)中，R3表示氢原子或甲基，Q2表示活性酯基。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述Q2由通式(5)表示，式(5)中，Q3表示N-琥珀酰亚胺基、对硝基苯基或五氟苯基。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅嵜真纪子，岸冈高广，西野泰斗，大谷彩子，龟井谦一郎，刘莉，陈勇，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，国立大学法人京都大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP