JP2000290303A - 脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法 - Google Patents
脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法Info
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- JP2000290303A JP2000290303A JP11101707A JP10170799A JP2000290303A JP 2000290303 A JP2000290303 A JP 2000290303A JP 11101707 A JP11101707 A JP 11101707A JP 10170799 A JP10170799 A JP 10170799A JP 2000290303 A JP2000290303 A JP 2000290303A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アミノ基に位置選択的に置換基を導入した水
溶性の脱アセチル化キチン誘導体を得る。 【解決手段】 主鎖の一部分又は主鎖の全てのアミノ基
が脱アセチル化した脱アセチル化キチンと、アルデヒド
基と第４級アンモニウム基の両方を少なくとも１つずつ
その構成単位に有する化学修飾剤とを混合する。次いで
この混合溶液に還元剤を添加してこの脱アセチル化キチ
ンのＤ−グルコサミンの２位のアミノ基に還元的アルキ
ル化反応により第４級アンモニウム基を構成単位に有す
る置換基を位置選択的に導入することにより、脱アセチ
ル化キチン誘導体を合成する。
溶性の脱アセチル化キチン誘導体を得る。 【解決手段】 主鎖の一部分又は主鎖の全てのアミノ基
が脱アセチル化した脱アセチル化キチンと、アルデヒド
基と第４級アンモニウム基の両方を少なくとも１つずつ
その構成単位に有する化学修飾剤とを混合する。次いで
この混合溶液に還元剤を添加してこの脱アセチル化キチ
ンのＤ−グルコサミンの２位のアミノ基に還元的アルキ
ル化反応により第４級アンモニウム基を構成単位に有す
る置換基を位置選択的に導入することにより、脱アセチ
ル化キチン誘導体を合成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱アセルチル化キ
チンのアミノ基に位置選択的に第４級アンモニウム塩を
有する置換基を導入した脱アセチル化キチン誘導体及び
その合成方法に関するものである。
チンのアミノ基に位置選択的に第４級アンモニウム塩を
有する置換基を導入した脱アセチル化キチン誘導体及び
その合成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】キチン並びにアセチル化キチン（キトサ
ン）は、生理・生物的活性を有するとともに吸保湿性に
優れた天然の多糖類である。しかしその反面、溶解性に
乏しくその工業的利用の妨げとなっている。また脱アセ
チル化キチンは、それぞれ反応性に富む３種類の官能基
である置換基、即ち２位のアミノ基、６位の第１級水酸
基、及び３位の第２級水酸基を有し、化学修飾により数
多くの誘導体が合成されている。
ン）は、生理・生物的活性を有するとともに吸保湿性に
優れた天然の多糖類である。しかしその反面、溶解性に
乏しくその工業的利用の妨げとなっている。また脱アセ
チル化キチンは、それぞれ反応性に富む３種類の官能基
である置換基、即ち２位のアミノ基、６位の第１級水酸
基、及び３位の第２級水酸基を有し、化学修飾により数
多くの誘導体が合成されている。
【０００３】しかし、これらの置換基は反応性が類似し
ているため位置選択性に乏しく、そのため多くは、反応
系を複雑化して官能基を保護するか、或いは、置換基の
導入される位置を制限しないために、副反応の生成を招
き、分子精密設計の妨げとなっている。他方、脱アセチ
ル化キチンは、アミノ基を持つことからカチオン性の高
分子であり、更にこのアミノ基をトリアルキル化した第
４級アンモニウム化物は、水溶性、抗菌活性、繊維など
との親和性などを示して、その応用が期待される（Ｋｉ
ｍ，Ｃｈｕｎ，Ｈｏ等，Ｐｏｌｍ，Ｂｕｌｌ（Ｂｅｒｌ
ｉｎ），３８（４），３８７（１９９７））。
ているため位置選択性に乏しく、そのため多くは、反応
系を複雑化して官能基を保護するか、或いは、置換基の
導入される位置を制限しないために、副反応の生成を招
き、分子精密設計の妨げとなっている。他方、脱アセチ
ル化キチンは、アミノ基を持つことからカチオン性の高
分子であり、更にこのアミノ基をトリアルキル化した第
４級アンモニウム化物は、水溶性、抗菌活性、繊維など
との親和性などを示して、その応用が期待される（Ｋｉ
ｍ，Ｃｈｕｎ，Ｈｏ等，Ｐｏｌｍ，Ｂｕｌｌ（Ｂｅｒｌ
ｉｎ），３８（４），３８７（１９９７））。
【０００４】一方で、従来の化学修飾方法では、置換基
の導入、位置選択性、合成化合物の解析等で、天然高分
子である脱アセチル化キチンの異なる３種類の官能基の
存在が、トリメチル化の際に、水酸基のメチル化を伴
い、分子設計に沿った化合物の構築を困難なものとして
きた。そこで、あらかじめ導入する置換基に第４級アン
モニウム基と、ハロゲンや、エポキシの反応基の両方を
持つ化合物によって、主鎖の官能基の修飾も行われてい
る（戸倉清一ら，キチン・キトサン研究，３（２）、１
５２（１９９７））、（特公平１−３１７６１）、（Ｙ
ｏｕｎｇ ＨｏＫｉｍ等，Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓ．
Ｊ．，６８（６），４２８（１９９８））。これによ
り、１段階で第４級アンモニウム化脱アセチル化キチン
が得られ水溶性を示している。
の導入、位置選択性、合成化合物の解析等で、天然高分
子である脱アセチル化キチンの異なる３種類の官能基の
存在が、トリメチル化の際に、水酸基のメチル化を伴
い、分子設計に沿った化合物の構築を困難なものとして
きた。そこで、あらかじめ導入する置換基に第４級アン
モニウム基と、ハロゲンや、エポキシの反応基の両方を
持つ化合物によって、主鎖の官能基の修飾も行われてい
る（戸倉清一ら，キチン・キトサン研究，３（２）、１
５２（１９９７））、（特公平１−３１７６１）、（Ｙ
ｏｕｎｇ ＨｏＫｉｍ等，Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｒｅｓ．
Ｊ．，６８（６），４２８（１９９８））。これによ
り、１段階で第４級アンモニウム化脱アセチル化キチン
が得られ水溶性を示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法においても、導入基の反応性が高いために、置換
基の位置選択性を得るに至ってはいない。本発明の目的
は、アミノ基に位置選択的に置換基を導入した水溶性の
脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法を提供する
ことにある。
の方法においても、導入基の反応性が高いために、置換
基の位置選択性を得るに至ってはいない。本発明の目的
は、アミノ基に位置選択的に置換基を導入した水溶性の
脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
主鎖の一部分又は主鎖の全てのアミノ基が脱アセチル化
した脱アセチル化キチンの前記主鎖の一部の糖残基Ｄ−
グルコサミンの２位のアミノ基に第４級アンモニウム基
を構成単位に有する置換基を位置選択的に導入したこと
を特徴とする脱アセチル化キチン誘導体である。請求項
１に係る脱アセチル化キチン誘導体は、アミノ基に第４
級アンモニウム基を構成単位に有する置換基を位置選択
的に導入しているため、カチオン性の置換基に対し低分
子の無機、有機のアニオン、又は両性イオンを対イオン
にすると水溶性を示し、また水溶性のタンパク質や、カ
ルボキシメチルセルロースのような高分子アニオンを対
イオンとして用いると、凝集性を示す。
主鎖の一部分又は主鎖の全てのアミノ基が脱アセチル化
した脱アセチル化キチンの前記主鎖の一部の糖残基Ｄ−
グルコサミンの２位のアミノ基に第４級アンモニウム基
を構成単位に有する置換基を位置選択的に導入したこと
を特徴とする脱アセチル化キチン誘導体である。請求項
１に係る脱アセチル化キチン誘導体は、アミノ基に第４
級アンモニウム基を構成単位に有する置換基を位置選択
的に導入しているため、カチオン性の置換基に対し低分
子の無機、有機のアニオン、又は両性イオンを対イオン
にすると水溶性を示し、また水溶性のタンパク質や、カ
ルボキシメチルセルロースのような高分子アニオンを対
イオンとして用いると、凝集性を示す。
【０００７】請求項２に係る発明は、主鎖の一部分又は
主鎖の全てのアミノ基が脱アセチル化した脱アセチル化
キチンと、アルデヒド基と第４級アンモニウム基の両方
を少なくとも１つずつその構成単位に有する化学修飾剤
とを混合する工程と、この混合溶液に還元剤を添加して
前記脱アセチル化キチンのＤ−グルコサミンの２位のア
ミノ基に還元的アルキル化反応により第４級アンモニウ
ム基を構成単位に有する置換基を位置選択的に導入する
工程とを含む脱アセチル化キチン誘導体の合成方法であ
る。請求項２に係る発明では、工業的に有用な脱アセチ
ル化キチンの第４級アンモニウム化誘導体の合成に際
し、別に合成したアルデヒド基と第４級アンモニウム基
の両方を持つ修飾剤を用い、脱アセチル化キチンの水酸
基を保護することなく、位置選択的にＤ−グルコサミン
の２位のアミノ基に第４級アンモニウム基を有する置換
基を導入する。これにより、分子設計における多様な置
換基導入を達成することができる。
主鎖の全てのアミノ基が脱アセチル化した脱アセチル化
キチンと、アルデヒド基と第４級アンモニウム基の両方
を少なくとも１つずつその構成単位に有する化学修飾剤
とを混合する工程と、この混合溶液に還元剤を添加して
前記脱アセチル化キチンのＤ−グルコサミンの２位のア
ミノ基に還元的アルキル化反応により第４級アンモニウ
ム基を構成単位に有する置換基を位置選択的に導入する
工程とを含む脱アセチル化キチン誘導体の合成方法であ
る。請求項２に係る発明では、工業的に有用な脱アセチ
ル化キチンの第４級アンモニウム化誘導体の合成に際
し、別に合成したアルデヒド基と第４級アンモニウム基
の両方を持つ修飾剤を用い、脱アセチル化キチンの水酸
基を保護することなく、位置選択的にＤ−グルコサミン
の２位のアミノ基に第４級アンモニウム基を有する置換
基を導入する。これにより、分子設計における多様な置
換基導入を達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の脱アセチル化キチン誘導
体の合成方法は、先ず図１（ａ）に示される脱アセチル
化キチンを酸水溶液に溶解するかその他の溶媒に溶解す
る。この脱アセチル化キチンは、特に限定されないが、
Ｒ（アルキル）のアセチル化度が０〜７０％である。こ
の重合度（ｎ）は、８〜２０程度のオリゴマーからｎ＝
１０4以上のポリマーが用いられる。また図１（ａ）に
示した脱アセチル化キチンの水酸基や、そのアミノ基の
一部にそれぞれ予め異なる化学修飾を施した脱アセチル
化キチン誘導体に対しても図１（ａ）に示した脱アセチ
ル化キチンと同様に用いられる。
体の合成方法は、先ず図１（ａ）に示される脱アセチル
化キチンを酸水溶液に溶解するかその他の溶媒に溶解す
る。この脱アセチル化キチンは、特に限定されないが、
Ｒ（アルキル）のアセチル化度が０〜７０％である。こ
の重合度（ｎ）は、８〜２０程度のオリゴマーからｎ＝
１０4以上のポリマーが用いられる。また図１（ａ）に
示した脱アセチル化キチンの水酸基や、そのアミノ基の
一部にそれぞれ予め異なる化学修飾を施した脱アセチル
化キチン誘導体に対しても図１（ａ）に示した脱アセチ
ル化キチンと同様に用いられる。
【０００９】修飾剤は、図１（ｂ）に示される一般的な
化学構造式を持ち、アルデヒド基と第４級アンモニウム
基の両方を少なくとも１つずつ持つ。具体的には、修飾
剤はアルデヒド基と第４級アンモニウム基の両方を有
し、このときのアルデヒド基又は第４級アンモニウム塩
の数はそれぞれ１又は２以上である。Ｒ1は特に限定し
ないが、複数の原子団を構成単位に取る場合を含む。例
えば図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示す化学式が挙げられ
る。これらの化学式以外に、Ｒ1には、−ＣＨ2，−ＣＨ
2ＣＨ2−，−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−，−ＣＨ2ＣＨ（Ｃ
Ｈ3）ＣＨ2−などの一般式ＣmＨ2mで示される飽和脂肪
族、或いは不飽和脂肪族、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）−，−
（ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ）−などのグリコール類、フェ
ニル基、ベンジル基などの芳香族やヘテロ芳香族、或い
はそれらの組み合わせなどが用いられる。Ｒ2，Ｒ3，Ｒ
4，Ｒ5には、メチル基、エチル基、芳香族などの電子供
与性基の任意の置換基が用いられる。それら以外の修飾
剤として、グルコサミン、ガラクトサミン、マンノサミ
ンなどのアミノ基を持った還元糖をＮ，Ｎ，Ｎ−トリア
ルキル化した図１（ｅ）に示すような第４級アンモニウ
ム化還元糖を用いることができる。
化学構造式を持ち、アルデヒド基と第４級アンモニウム
基の両方を少なくとも１つずつ持つ。具体的には、修飾
剤はアルデヒド基と第４級アンモニウム基の両方を有
し、このときのアルデヒド基又は第４級アンモニウム塩
の数はそれぞれ１又は２以上である。Ｒ1は特に限定し
ないが、複数の原子団を構成単位に取る場合を含む。例
えば図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示す化学式が挙げられ
る。これらの化学式以外に、Ｒ1には、−ＣＨ2，−ＣＨ
2ＣＨ2−，−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−，−ＣＨ2ＣＨ（Ｃ
Ｈ3）ＣＨ2−などの一般式ＣmＨ2mで示される飽和脂肪
族、或いは不飽和脂肪族、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）−，−
（ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ）−などのグリコール類、フェ
ニル基、ベンジル基などの芳香族やヘテロ芳香族、或い
はそれらの組み合わせなどが用いられる。Ｒ2，Ｒ3，Ｒ
4，Ｒ5には、メチル基、エチル基、芳香族などの電子供
与性基の任意の置換基が用いられる。それら以外の修飾
剤として、グルコサミン、ガラクトサミン、マンノサミ
ンなどのアミノ基を持った還元糖をＮ，Ｎ，Ｎ−トリア
ルキル化した図１（ｅ）に示すような第４級アンモニウ
ム化還元糖を用いることができる。
【００１０】図１（ａ）に示した脱アセチル化キチンを
この脱アセチル化キチンの単糖残基当たり１〜５倍モル
量の有機酸を含む溶液に溶解する。溶媒としては、特に
制限はないが、水又は水に可溶な有機溶媒などを用い
る。この脱アセチル化キチンの濃度は、脱アセチル化キ
チンの分子量によって異なるが、平均重合度が１０3〜
１０4程度のものは、０．１〜５％程度で低い粘度を選
択して用いる。平均分子量がそれよりも低い脱アセチル
化キチンは、更に高い濃度で用いることができる。脱ア
セチル化キチンが完全に溶解した溶液は、修飾剤を添加
して反応中間体を形成させる。修飾剤の添加量は、用い
た脱アセチル化キチンのアミノ残基のモル数に対し０．
１〜２０倍モル量を添加し、０．５〜２時間程度撹拌す
る。修飾剤が溶液に対して溶解しにくい場合は、脱アセ
チル化キチン溶液に混和可能な１〜５０％量のアルコー
ルなどに予め溶解して用いる。良く混合された修飾剤と
脱アセチル化キチン溶液は、希薄アルカリ水溶液によっ
てｐＨ４．５〜５．０に調整した後、還元剤によって還
元アルキル化反応を室温で行う。用いる還元剤としては
特に限定しないが、水素化ホウ素ナトリウム、水素化シ
アノホウ素ナトリウムなどを用い、修飾剤の種類により
選択して用いる。添加量は、修飾剤の１〜５倍モル量を
用い、０．５〜１時間程かけて徐々に添加する。更に室
温で１〜７２時間反応を行った後、アルカリ水溶液で、
ｐＨ１０に調整する。反応液は、透析、限外ろ過、又は
溶媒沈殿などを行い塩やアルカリ成分を除去する。溶媒
成分は減圧乾燥、凍結乾燥などにより除去し目的物を回
収する。回収された誘導体は、対イオンにＯＨ-イオン
を持ち、修飾基の導入率が０．１〜１．０を示す。この
ようにして得られた位置選択的に第４級アンモニウム塩
を有する置換基を導入した脱アセチル化キチン誘導体
は、カチオン性の置換基に対し低分子の無機、有機のア
ニオン、又は両性イオンを対イオンにすると水溶性を示
し、また水溶性のタンパク質や、カルボキシメチルセル
ロースのような高分子アニオンを対イオンとして用いる
と、凝集性を示す。
この脱アセチル化キチンの単糖残基当たり１〜５倍モル
量の有機酸を含む溶液に溶解する。溶媒としては、特に
制限はないが、水又は水に可溶な有機溶媒などを用い
る。この脱アセチル化キチンの濃度は、脱アセチル化キ
チンの分子量によって異なるが、平均重合度が１０3〜
１０4程度のものは、０．１〜５％程度で低い粘度を選
択して用いる。平均分子量がそれよりも低い脱アセチル
化キチンは、更に高い濃度で用いることができる。脱ア
セチル化キチンが完全に溶解した溶液は、修飾剤を添加
して反応中間体を形成させる。修飾剤の添加量は、用い
た脱アセチル化キチンのアミノ残基のモル数に対し０．
１〜２０倍モル量を添加し、０．５〜２時間程度撹拌す
る。修飾剤が溶液に対して溶解しにくい場合は、脱アセ
チル化キチン溶液に混和可能な１〜５０％量のアルコー
ルなどに予め溶解して用いる。良く混合された修飾剤と
脱アセチル化キチン溶液は、希薄アルカリ水溶液によっ
てｐＨ４．５〜５．０に調整した後、還元剤によって還
元アルキル化反応を室温で行う。用いる還元剤としては
特に限定しないが、水素化ホウ素ナトリウム、水素化シ
アノホウ素ナトリウムなどを用い、修飾剤の種類により
選択して用いる。添加量は、修飾剤の１〜５倍モル量を
用い、０．５〜１時間程かけて徐々に添加する。更に室
温で１〜７２時間反応を行った後、アルカリ水溶液で、
ｐＨ１０に調整する。反応液は、透析、限外ろ過、又は
溶媒沈殿などを行い塩やアルカリ成分を除去する。溶媒
成分は減圧乾燥、凍結乾燥などにより除去し目的物を回
収する。回収された誘導体は、対イオンにＯＨ-イオン
を持ち、修飾基の導入率が０．１〜１．０を示す。この
ようにして得られた位置選択的に第４級アンモニウム塩
を有する置換基を導入した脱アセチル化キチン誘導体
は、カチオン性の置換基に対し低分子の無機、有機のア
ニオン、又は両性イオンを対イオンにすると水溶性を示
し、また水溶性のタンパク質や、カルボキシメチルセル
ロースのような高分子アニオンを対イオンとして用いる
と、凝集性を示す。
【００１１】
【実施例】次に本発明の具体的な実施例を述べる。 ＜実施例１＞脱アセチル化キチン（フナコシChitosan１
０Ｂ、脱アセチル化度９６％、重量平均分子量１．９×
１０4）２．０ｇに０．５％酢酸水溶液１００ｍｌを加
え室温で０．５〜２時間撹拌して、脱アセチル化キチン
を溶解した。修飾剤として、４−［３−（ジメチルアミ
ノ）プロポキシ］−ベンズアルデヒドのＮをヨウ化メチ
ルでメチル化した４−［３−（トリメチルアンモニウ
ム）プロポキシ］−ベンズアルデヒドヨウ化物塩を用い
た。即ち、４−［３-（ジメチルアミノ）プロポキシ］
−ベンズアルデヒドに、２倍のモル量のヨウ化メチルを
添加し２時間撹拌した後、減圧下、未反応のヨウ化メチ
ルを除去した。次にクロロホルム１０ｍｌを加え生成物
を洗浄し、これを数回繰り返した後、減圧乾燥した後、
４−［３−（トリメチルアンモニウム）プロポキシ］−
ベンズアルデヒドヨウ化物塩を収率７０％で得た。修飾
剤は、脱アセチル化キチンのアミノ基のモル数に対して
０．５倍モル量をメタノール１００ｍｌに溶解し脱アセ
チル化キチン水溶液に加え０．５時間よく混和させた。
脱アセチル化キチンと修飾剤の混合液は０．２Ｍ水酸化
ナトリウム水溶液でｐＨ５．３に調整し、次いで０．０
５ｇ／ｍｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液４０ｍｌを
徐々に添加し、還元アルキル化反応を行った。更に２時
間撹拌した後、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１０に調
整し、蒸留水で透析を透析外液がｐＨ７になるまで行っ
た。低分子成分が除去された生成物は、凍結乾燥により
白色で綿状の生成物を収率９５％以上で得られた。得ら
れた誘導体は、1Ｈ ＮＭＲの解析から図２に示す脱アセ
チル化キチン誘導体であった。この誘導体の置換度は
０．２であった。この誘導体は水に対して溶解性を示し
た。
０Ｂ、脱アセチル化度９６％、重量平均分子量１．９×
１０4）２．０ｇに０．５％酢酸水溶液１００ｍｌを加
え室温で０．５〜２時間撹拌して、脱アセチル化キチン
を溶解した。修飾剤として、４−［３−（ジメチルアミ
ノ）プロポキシ］−ベンズアルデヒドのＮをヨウ化メチ
ルでメチル化した４−［３−（トリメチルアンモニウ
ム）プロポキシ］−ベンズアルデヒドヨウ化物塩を用い
た。即ち、４−［３-（ジメチルアミノ）プロポキシ］
−ベンズアルデヒドに、２倍のモル量のヨウ化メチルを
添加し２時間撹拌した後、減圧下、未反応のヨウ化メチ
ルを除去した。次にクロロホルム１０ｍｌを加え生成物
を洗浄し、これを数回繰り返した後、減圧乾燥した後、
４−［３−（トリメチルアンモニウム）プロポキシ］−
ベンズアルデヒドヨウ化物塩を収率７０％で得た。修飾
剤は、脱アセチル化キチンのアミノ基のモル数に対して
０．５倍モル量をメタノール１００ｍｌに溶解し脱アセ
チル化キチン水溶液に加え０．５時間よく混和させた。
脱アセチル化キチンと修飾剤の混合液は０．２Ｍ水酸化
ナトリウム水溶液でｐＨ５．３に調整し、次いで０．０
５ｇ／ｍｌの水素化ホウ素ナトリウム水溶液４０ｍｌを
徐々に添加し、還元アルキル化反応を行った。更に２時
間撹拌した後、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ１０に調
整し、蒸留水で透析を透析外液がｐＨ７になるまで行っ
た。低分子成分が除去された生成物は、凍結乾燥により
白色で綿状の生成物を収率９５％以上で得られた。得ら
れた誘導体は、1Ｈ ＮＭＲの解析から図２に示す脱アセ
チル化キチン誘導体であった。この誘導体の置換度は
０．２であった。この誘導体は水に対して溶解性を示し
た。
【００１２】この脱アセチル化キチン誘導体の1Ｈ ＮＭ
Ｒの解析結果を次に示す。1 Ｈ ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ） δ＝２．０６（０．１２Ｈ，ｓ，Ｎ−Ａｃ），２．３
（０．４Ｈ，ｍ，Ｃ−ＣＨ2−Ｃ），３．２〜３．３
（２．２Ｈ，ｍ，Ｃ２ proton and Ｎ+Ｍｅ3），３．５
７（０．４Ｈ，ｍ，Ｎ+−ＣＨ2−Ｃ），３．７〜４．１
（５Ｈ，ｍ，Ｃ３〜Ｃ６ protons），４．２１（０．４
Ｈ，ｓ，Ｎ−ＣＨ2−Ｂｚ），４．３〜４．５（０．３
Ｈ，ｍ，Ｏ−ＣＨ2−Ｃ），４．６〜５．０（１Ｈ，
ｍ，Ｃ１ proton)，及び７．０７〜７．１０（０．８
Ｈ，ｄ，Ｃ6Ｈ4−） ＜実施例２＞脱アセチル化キチン（フナコシChitosan１
０Ｂ、脱アセチル化度９６％）２．０ｇに０．５％酢酸
水溶液１００ｍｌを加え室温で０．５〜２時間撹拌し
て、脱アセチル化キチンを溶解した。修飾剤として、４
ピリジアルデヒドのＮをヨウ化メチルでメチル化した４
−（Ｎ−メチル）ピリジニウムアルデヒド ヨウ化物塩
を用いた。即ち、４ピリジアルデヒドに、２倍モル量の
ヨウ化メチルを添加し２時間撹拌した後、減圧下、未反
応のヨウ化メチルを除去した。次にクロロホルム１０ｍ
ｌを加え生成物を洗浄し、これを数回繰り返した後、減
圧乾燥した後、４−（Ｎ−メチル）ピリジニウムアルデ
ヒドヨウ化物塩を収率６０％で得た。
Ｒの解析結果を次に示す。1 Ｈ ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ） δ＝２．０６（０．１２Ｈ，ｓ，Ｎ−Ａｃ），２．３
（０．４Ｈ，ｍ，Ｃ−ＣＨ2−Ｃ），３．２〜３．３
（２．２Ｈ，ｍ，Ｃ２ proton and Ｎ+Ｍｅ3），３．５
７（０．４Ｈ，ｍ，Ｎ+−ＣＨ2−Ｃ），３．７〜４．１
（５Ｈ，ｍ，Ｃ３〜Ｃ６ protons），４．２１（０．４
Ｈ，ｓ，Ｎ−ＣＨ2−Ｂｚ），４．３〜４．５（０．３
Ｈ，ｍ，Ｏ−ＣＨ2−Ｃ），４．６〜５．０（１Ｈ，
ｍ，Ｃ１ proton)，及び７．０７〜７．１０（０．８
Ｈ，ｄ，Ｃ6Ｈ4−） ＜実施例２＞脱アセチル化キチン（フナコシChitosan１
０Ｂ、脱アセチル化度９６％）２．０ｇに０．５％酢酸
水溶液１００ｍｌを加え室温で０．５〜２時間撹拌し
て、脱アセチル化キチンを溶解した。修飾剤として、４
ピリジアルデヒドのＮをヨウ化メチルでメチル化した４
−（Ｎ−メチル）ピリジニウムアルデヒド ヨウ化物塩
を用いた。即ち、４ピリジアルデヒドに、２倍モル量の
ヨウ化メチルを添加し２時間撹拌した後、減圧下、未反
応のヨウ化メチルを除去した。次にクロロホルム１０ｍ
ｌを加え生成物を洗浄し、これを数回繰り返した後、減
圧乾燥した後、４−（Ｎ−メチル）ピリジニウムアルデ
ヒドヨウ化物塩を収率６０％で得た。
【００１３】修飾剤は、脱アセチル化キチンのアミノ基
のモル数に対して３．０倍モル量をメタノール１００ｍ
ｌに溶解し脱アセチル化キチン水溶液に加え０．５時間
室温でよく混和させた。脱アセチル化キチンと修飾剤の
混合溶液は０．２Ｍ水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ５．
３に調整し、次いで０．０６ｇ／ｍｌ水素化シアノホウ
素ナトリウム水溶液４０ｍｌを徐々に添加し、還元アル
キル化反応を行った。更に２４時間撹拌した後、水酸化
ナトリウム水溶液で、ｐＨ１０に調整し、蒸留水で透析
を透析外液がｐＨ７になるまで行った。低分子成分が除
去された生成物は、凍結乾燥により白色で綿状の生成物
を収率９５％以上で得られた。得られた誘導体は、1Ｈ
ＮＭＲの解析から図３に示す脱アセチル化キチン誘導体
であった。この誘導体の置換度は０．２であった。この
誘導体は水に対して溶解性を示した。
のモル数に対して３．０倍モル量をメタノール１００ｍ
ｌに溶解し脱アセチル化キチン水溶液に加え０．５時間
室温でよく混和させた。脱アセチル化キチンと修飾剤の
混合溶液は０．２Ｍ水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ５．
３に調整し、次いで０．０６ｇ／ｍｌ水素化シアノホウ
素ナトリウム水溶液４０ｍｌを徐々に添加し、還元アル
キル化反応を行った。更に２４時間撹拌した後、水酸化
ナトリウム水溶液で、ｐＨ１０に調整し、蒸留水で透析
を透析外液がｐＨ７になるまで行った。低分子成分が除
去された生成物は、凍結乾燥により白色で綿状の生成物
を収率９５％以上で得られた。得られた誘導体は、1Ｈ
ＮＭＲの解析から図３に示す脱アセチル化キチン誘導体
であった。この誘導体の置換度は０．２であった。この
誘導体は水に対して溶解性を示した。
【００１４】この脱アセチル化キチン誘導体の1Ｈ ＮＭ
Ｒの解析結果を次に示す。1 Ｈ ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ added ＤＣｌ） δ＝２．０６（０．１２Ｈ，ｓ，Ｎ−Ａｃ），３．１９
（０．６Ｈ，ｓ，Ｎ+Ｍｅ），３．４〜４．２（６Ｈ，
ｍ，Ｃ２〜Ｃ６ protons)，４．４３（０．４Ｈ，ｓ，
Ｎ−ＣＨ2−Ｃ），４．６〜５．２（１Ｈ，ｍ，Ｃ１ pr
oton），及び８．２〜８．９（０．８Ｈ，ｄ×２，Ｃ5
ＨＮ4）
Ｒの解析結果を次に示す。1 Ｈ ＮＭＲ（２７０ＭＨｚ，Ｄ2Ｏ added ＤＣｌ） δ＝２．０６（０．１２Ｈ，ｓ，Ｎ−Ａｃ），３．１９
（０．６Ｈ，ｓ，Ｎ+Ｍｅ），３．４〜４．２（６Ｈ，
ｍ，Ｃ２〜Ｃ６ protons)，４．４３（０．４Ｈ，ｓ，
Ｎ−ＣＨ2−Ｃ），４．６〜５．２（１Ｈ，ｍ，Ｃ１ pr
oton），及び８．２〜８．９（０．８Ｈ，ｄ×２，Ｃ5
ＨＮ4）
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の合成方法で
得られた位置選択的に第４級アンモニウム塩を有する置
換基を導入した脱アセチル化キチン誘導体は、カチオン
性の置換基に対し低分子の無機、有機のアニオン、又は
両性イオンを対イオンにすると水溶性を示し、また水溶
性のタンパク質や、カルボキシメチルセルロースのよう
な高分子アニオンを対イオンとして用いると、凝集性を
示す優れた効果を奏する。
得られた位置選択的に第４級アンモニウム塩を有する置
換基を導入した脱アセチル化キチン誘導体は、カチオン
性の置換基に対し低分子の無機、有機のアニオン、又は
両性イオンを対イオンにすると水溶性を示し、また水溶
性のタンパク質や、カルボキシメチルセルロースのよう
な高分子アニオンを対イオンとして用いると、凝集性を
示す優れた効果を奏する。
【図１】（ａ） 本発明の脱アセチル化キチンの化学構
造式を示す図。 （ｂ）〜（ｅ） 本発明の修飾剤の化学構造式を示す
図。
造式を示す図。 （ｂ）〜（ｅ） 本発明の修飾剤の化学構造式を示す
図。
【図２】実施例１の脱アセチル化キチン誘導体の化学構
造式を示す図。
造式を示す図。
【図３】実施例２の脱アセチル化キチン誘導体の化学構
造式を示す図。
造式を示す図。
Claims (2)
- 【請求項１】 主鎖の一部分又は主鎖の全てのアミノ基
が脱アセチル化した脱アセチル化キチンの前記主鎖の一
部の糖残基Ｄ−グルコサミンの２位のアミノ基に第４級
アンモニウム基を構成単位に有する置換基を位置選択的
に導入したことを特徴とする脱アセチル化キチン誘導
体。 - 【請求項２】 主鎖の一部分又は主鎖の全てのアミノ基
が脱アセチル化した脱アセチル化キチンと、アルデヒド
基と第４級アンモニウム基の両方を少なくとも１つずつ
その構成単位に有する化学修飾剤とを混合する工程と、 前記混合溶液に還元剤を添加して前記脱アセチル化キチ
ンのＤ−グルコサミンの２位のアミノ基に還元的アルキ
ル化反応により第４級アンモニウム基を構成単位に有す
る置換基を位置選択的に導入する工程とを含む脱アセチ
ル化キチン誘導体の合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10170799A JP4418552B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10170799A JP4418552B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290303A true JP2000290303A (ja) | 2000-10-17 |
| JP4418552B2 JP4418552B2 (ja) | 2010-02-17 |
Family
ID=14307789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10170799A Expired - Fee Related JP4418552B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 脱アセチル化キチン誘導体及びその合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4418552B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106046199A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-26 | 河南农业大学 | 一种壳寡糖季铵盐衍生物及利用它制备的纳米银 |
| JP2020196823A (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 | キチン・キトサン系複合体組成物及びキチン・キトサン系複合体の製造方法 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10170799A patent/JP4418552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106046199A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-10-26 | 河南农业大学 | 一种壳寡糖季铵盐衍生物及利用它制备的纳米银 |
| JP2020196823A (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 | キチン・キトサン系複合体組成物及びキチン・キトサン系複合体の製造方法 |
| JP7295559B2 (ja) | 2019-06-03 | 2023-06-21 | 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 | キトサン系複合体組成物及びキトサン系複合体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4418552B2 (ja) | 2010-02-17 |
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