JP2000212228A - 糖含有感熱応答性共重合体及びその製造方法 - Google Patents
糖含有感熱応答性共重合体及びその製造方法Info
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Abstract
その製造方法を提供する。 【解決手段】 下記一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒ1はアルキレン基、Ｘは糖化合物から１個の
水酸基が除かれた糖残基を示す）で表される構造単位お
よび下記一般式（２） 【化２】 （式中、Ｒ2は水素又はメチル基を示し、Ｒ3は低級アル
キル基を示す）で表される構造単位からなり、構造単位
（１）を１〜９９モル％含有する共重合体。
Description
る新規な感熱応答性共重合体及びその製造方法に関す
る。
重要な役割を果たしていることが解明されたのを受け
て、糖鎖を使用した医薬品、機能性材料の開発が進んで
いる。また、感熱応答性高分子であるポリ（Ｎ−イソプ
ロピルアクリルアミド）は水溶液中で温度変化に対して
明確な曇点を示すため、物質表面の改質、物質の精製、
ドラッグデリバリーの制御などの用途に期待されてい
る。
ミドとＮ−アクリロキシスクシンイミド［J.Control R
elease、45:95-101(1997)］、Ｎ−イソプロピルアクリル
アミドとビニルピロリドン［J.Appl.Polym.Sci.,64:177
5-1784(1997)］などの共重合体が報告されているが、こ
れらのコポリマーは生分解性がないポリアクリルアミド
骨格からなっており、生体や環境を汚染する危険性があ
る。また、このＮ−イソプロピルアクリルアミドと重合
性の糖エステルを共重合させた例はいままでに報告され
ていない。
目的は、生分解構造のある感熱応答性ポリマーおよびそ
の製造方法を提供することにある。
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ジカルボン酸ビ
ニルエステルが糖に結合した重合性の糖エステルと、Ｎ
−イソプロピルアクリルアミドとをアゾ系のラジカル重
合開始剤の存在下に共重合させることにより、生分解性
のあるポリビニルアルコール骨格を持っ糖含有ポリマー
を合成することに成功して、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明によれば、下記一般式（１）
水酸基が除かれた糖残基を示す）で表される構造単位お
よび下記一般式（２）
キル基を示す）で表される構造単位からなり、構造単位
（１）を１〜９９モル％含有する共重合体が提供され
る。また、本発明によれば、下記一般式（３）
水酸基が除かれた糖残基を示す）で表される重合性糖エ
ステルと下記一般式（４）
キル基を示す）で表される重合性アクリルアミドを、溶
媒中で重合開始剤存在下にラジカル重合させることを特
徴とする前記共重合体の製造方法が提供される。
重合性の糖エステルは、前記一般式（３）で表される。
アルキレン基Ｒ1としては特に制限はないが、通常、炭
素数１〜１８、好ましくは炭素数２〜８の直鎖または分
岐鎖アルキレン、例えば、エチレン、トリメチレン、プ
ロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オクタメ
チレン基などが挙げられる。また、糖残基Ｘを与える糖
化合物も特に制限はないが、例えば、グルコース、フル
クトース、マンノース、ガラクトース等の単糖、スクロ
ース、マルトース、セロビオース、ラクトース、ラフィ
ノース、マルトトリオース、マルトテトラオース、マル
トペンタオース、サイクロデキストリン等のオリゴ糖、
デンプン、セルロース、キチン、キトサン、マンナン、
ブルラン、カードラン、キシラン、カラクトマンナン、
グルコマンナン、デキストリン等の多糖およびそれらの
部分加水分解物などが挙げられる。
は、ジカルボン酸ビニルエステルと糖化合物とを化学的
にエステル結合させるか、あるいは加水分解酵素（もし
くは該酵素を産生する微生物等）を用いて酵素化学的に
（もしくは発酵的に）結合させることにより合成するこ
とができる。酵素法による場合、酵素としてプロテアー
ゼやリパーゼ、特に放線菌由来のプロテアーゼやアルカ
リゲネス属由来のリパーゼが好ましく用いられる。本発
明で用いる前記一般式（４）で表される重合性アクリル
アミドにおいて、Ｒ3は低級アルキル基を示すが、その
炭素数は１〜６、好ましくは１〜４である。このような
低級アルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓ
ｅｃ−ブチル等が挙げられる。
より製造することができる。即ち、上記の糖エステルお
よびＮ−イソプロピルアクリルアミドを溶媒中に溶解
し、該混合物をラジカル重合開始剤、好ましくはα、
α'−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系の開始剤
の存在下、４０〜１００℃で３〜９６時間反応させるこ
とにより合成される。
表される構造単位および前記一般式（２）で表される構
造単位で表される構造単位からなり、構造単位（１）を
１〜９９モル％、好ましくは１０〜９０モル％で含有す
る。この生分解構造を有する感熱応答性ポリマーを得る
ためには、構造単位（１）と構造単位（２）がそれぞれ
の適当な大きさで連続したブロック、すなわち、生分解
性の糖エステルブロックと感熱応答性ブロックとを有す
るブロック共重合体であることが好ましい。
ないが、好ましくは数平均分子量で３００〜６００００
である。分子量は、共重合体の使用目的に応じて適当な
大きさのものを選択することができる。本発明の共重合
体は使用後または廃棄後に速やかに分解されるために
は、数平均分子量が３００〜１００００であることが好
ましい。また、重合性糖エステルの組成比率を多くする
ことによって、共重合体の生分解度を増すことができ
る。
熱応答性高分子であるため、感熱応答性の機能性材料と
して使用することができる。したがって、本発明はま
た、本発明の共重合体を主成分として含有する感熱応答
性材料を提供する。本発明の感熱応答性ポリマーは、イ
ンテリジェント材料、物質精製材料、表面改質材料、ド
ラッグデリバリーシステム制御材料等として用いること
ができるが、各用途に応じて適宜、通常用いられる他の
成分を含有させてよい。
説明するが、これらは単なる例示であって、本説明の範
囲を何ら限定するものではない。
ピルアミド共重合体の合成） モレキュラーシーブス（３Ａ）で十分乾燥させたジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）４ｍｌ中に６−Ｏ−アジピン
酸ビニルグルコースとＮ−イソプロピルアクリルアミド
が合わせて３ｍｏｌ／ｌになるように溶解した。６−Ｏ
−アジピン酸ビニルグルコースとＮ−イソプロピルアク
リルアミドの仕込みモル比率はそれぞれ５：９５，１
０：９０，１５：８５，２０：８０，２５：７５の割合
でおこなった。ついで、α、α'−アゾビス−イソブチ
ロニトリル４０ｍｇを加え、減圧脱気を３回繰り返した
後、該溶液を５５℃で２４時間加熱した。該反応液をジ
エチルエーテル２００ｍｌ中に滴下し、沈殿、精製し
て、生成した共重合体を室温で減圧乾燥した。各仕込み
比率で生成した共重合体について、その組成比、並びに
数及び重量平均分子量を表１にまとめた。
合体の合成） Ｎ−イソプロピルアクリルアミド１．３６ｇを、モレキ
ュラーシーブス（３Ａ）で十分乾燥させたジメチルホル
ムアミド（ＤＭＦ）４ｍｌ中に溶解した。ついで、α、
α'−アゾビス−イソブチロニトリル４０ｍｇを加え、
減圧乾燥を３回繰り返した後、該溶液を５５℃で２４時
間加熱した。該反応液をジエチルエーテル２００ｍｌ中
に滴下し、沈殿、精製して、精製した重合体を室温で減
圧乾燥した。該Ｎ−イソプロピルアミド単独重合体の組
成比、並びに数および重量平均分子量を表１に併記し
た。
ラーシーブス（３Ａ）で十分乾燥させたジメチルホルム
アミド（ＤＭＦ）１ｍｌ中に溶解した。ついで、α、
α'−アゾビス−イソブチロニトリル１０ｍｇを加え、
減圧乾燥を３回繰り返した後、該溶液を５５℃で２４時
間加熱した。該反応液をアセトン２００ｍｌ中に滴下
し、沈殿、精製して、精製した重合体を室温で減圧乾燥
した。該糖エステル単独重合体の組成比、並びに数およ
び重量平均分子量を表１に併記した。なお、表中に示し
た成分Ａはアジピン酸ビニルグルコースを示し、成分Ｂ
はイソプロピルアクリルアミドを示す。
ける感熱応答性を調べるために吸光度計を用いて透過率
測定を行い、温度変化による曇点を調べた。比較のた
め、比較例１で得られたＮ−イソプロピルアミド単独重
合体、比較例２で得られた６−Ｏ−アジピン酸ビニルグ
ルコース単独重合体についても同様の試験を行った。測
定は０．２ｗｔ％の水溶液を使用し、０．２℃／ｍｉｎ
の速度で温度を上昇させた。結果を図１に示す。５種の
共重合体は糖エステルブロックの比率が大きくなるにつ
れて、曇点の温度が上昇していることが確認された。
ける感熱応答性を調べるために示差走査熱量計を用いて
示差走査熱量測定を行い、温度変化による結晶化の熱量
変化を調べた。比較のため、比較例１で得られたＮ−イ
ソプロピルアクリルアミド単独重合体、比較例２で得ら
れた６−Ｏ−アジピン酸ビニルグルコース単独重合体に
ついても同様の試験を行った。測定は１０ｗｔ％の水溶
液を使用し、０．５℃／ｍｉｎの速度で温度を上昇させ
た。結果を図２に示す。Ｎ−イソプロピルアミド単独重
合体および５種の共重合体は試験例１の透過率測定によ
る曇点とほぼ同じ温度で吸熱ピークが認められ、糖エス
テルブロックの比率が大きくなるにつれて、吸熱ピーク
の転移点の温度が上昇していることが確認された。各共
重合体と比較例１で得られたＮ−イソプロピルアミド単
独重合体の転移点を表２にまとめた。
共重合組成比を変化させても曇点をシャープに制御する
ことが可能であり、また生分解性構造を有していること
から、高機能性の医薬材料、物質精製材料等として有用
である。
アクリルアミド共重合体の水溶液の温度と透過率の関係
を示す図である。
アクリルアミド共重合体の水溶液の温度と熱量変化の関
係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 下記一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒ1はアルキレン基、Ｘは糖化合物から１個の
水酸基が除かれた糖残基を示す）で表される構造単位お
よび下記一般式（２） 【化２】 （式中、Ｒ2は水素又はメチル基を示し、Ｒ3は低級アル
キル基を示す）で表される構造単位からなり、構造単位
（１）を１〜９９モル％含有する共重合体。 - 【請求項２】 下記一般式（３） 【化３】 （式中、Ｒ1はアルキレン基、Ｘは糖化合物から１個の
水酸基が除かれた糖残基を示す）で表される重合性糖エ
ステルと下記一般式（４） 【化４】 （式中、Ｒ2は水素又はメチル基を示し、Ｒ3は低級アル
キル基を示す）で表される重合性アクリルアミドを、溶
媒中で重合開始剤存在下にラジカル重合させることを特
徴とする請求項１記載の共重合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01896699A JP4131450B2 (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 糖含有感熱応答性共重合体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01896699A JP4131450B2 (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 糖含有感熱応答性共重合体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000212228A true JP2000212228A (ja) | 2000-08-02 |
| JP4131450B2 JP4131450B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=11986408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01896699A Expired - Lifetime JP4131450B2 (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 糖含有感熱応答性共重合体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4131450B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333287A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-10-02 | 东华大学 | 一种raft法合成葡萄糖共聚物的方法 |
-
1999
- 1999-01-27 JP JP01896699A patent/JP4131450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103333287A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-10-02 | 东华大学 | 一种raft法合成葡萄糖共聚物的方法 |
| CN103333287B (zh) * | 2013-06-20 | 2016-08-10 | 东华大学 | 一种raft法合成葡萄糖共聚物的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4131450B2 (ja) | 2008-08-13 |
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