JP2003113214A - アミノ基含有ポリマーセグメントを有するブロックコポリマー - Google Patents

アミノ基含有ポリマーセグメントを有するブロックコポリマー

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JP2003113214A JP2001305330A JP2001305330A JP2003113214A JP 2003113214 A JP2003113214 A JP 2003113214A JP 2001305330 A JP2001305330 A JP 2001305330A JP 2001305330 A JP2001305330 A JP 2001305330A JP 2003113214 A JP2003113214 A JP 2003113214A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 核酸等とポリイオンコンプレックスを形成し
うるブロックコポリマーの提供。 【解決手段】 一般式(I) 【化1】 (AIは適当な有機残基を示し、Rはシアノおよび−C
2NH2を示し、Zは水素原子、その他の有機基を示
し、mおよびnは、それぞれ独立して一定の整数であ
る)で表されるブロックコポリマー、並びにその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ(エチレンオ
キシド)セグメントと側鎖に一級アミノ基を有するポリ
アミンセグメントを有するブロックコポリマー及びその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリ(エチレンオキシド)(以下、PE
Oともいう)鎖は、高度に水溶性で、高度に柔軟性であ
り、そして水中で極度に高い運動性を有し、生体適合性
の高いヒドロゲルを形成することが知られている。従っ
て、生体適合性を向上させる等の目的で他のモノマーか
ら製造されるポリマーにPEO鎖をグラフトさせたり、
PEO鎖セグメントを一つのブロックとする多種多様の
ブロックコポリマーも提案されている。
【0003】前者のPEO鎖をグラフトさせる例として
は、WO 93/16687を挙げることができ、ここ
では得られるポリマーが各種薬剤や細胞のマイクロカプ
セル化に使用できると主張されている。
【0004】PEO鎖を一つのブロックセグメントとす
るコポリマーの例としては、PEO鎖を親水性ドメイン
とし、ポリ(ラクチド)鎖等を疎水性ドメインとするブ
ロックコポリマーが本発明者の一部により提供されてき
た(WO 96/32434、WO 96/33233お
よびWO 97/06202参照)。これらの親水性−
疎水性ブロックコポリマーは、水性溶媒中で安定な高分
子ミセルを形成するので、生体適合性コーティングのみ
ならず、例えば、薬物の標的指向性担体としての利用が
注目されている。
【0005】ところで、近年、遺伝子を動物細胞中へ導
入するための手段として各種の改変ウイルス・ベクター
の他にリポソームの使用も提案されている。これらのリ
ポソームの代表的なものとしては、カチオニック脂質を
使用して形成したものが、優れたDNAの担体となりう
ることが示唆されている。他方、PEGセグメントと核
酸とポリイオンコンプレックスを形成しうるポリアミン
セグメントを有する各種ブロックコポリマーも、DNA
の担体となりうることが報告されている。かようなポリ
アミンセグメントの例としては、ポリ(リシン)(例え
ば、Kataoka etal., Macromolecules 29,(199
6)8556−8557参照)およびポリ(ジメチルア
ミノエチルメタクリレート)(例えば、Kataoka et a
l., Macromolecules.32,(1999),6892−6
894参照)が挙げられる。
【0006】以上のようなブロックコポリマーを用いて
形成される核酸とのポリイオンコンプレックスは生体内
での核酸の分解を抑制するとともに、物理的な安定化が
達成される点で好ましいものである。
【0007】しかし、使用する条件によっては、該ポリ
イオンコンプレックスが安定すぎて、標的部位で該コン
プレックスからの核酸の放出が迅速に行われない場合が
ある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、限定
されるものでないが、例えば、核酸とのポリイオンコン
プレックスを形成した場合に、従来のポリアミンセグメ
ントを有するブロックコポリマーとは若干異なる結合特
性を有し、しかも安価に製造できるPEOセグメントと
側鎖に一級アミノ基を有するポリアミンセグメントを有
するブロックコポリマーを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、多種多様
なポリ(エチレンオキシド)−block−ポリ(メタクリ
ル酸)も、ポリ(スチレン)−block−ポリ(メタクリ
ル酸)またはポリ(メタクリル酸)と同様に、メタクリ
ル酸単位中のニトリル基が還元でき(例えば、Anwar et
al., J. Chem. Soc. Commun.1984,1363−1
365参照)、こうして得られるブロックコポリマー
は、本発明の目的に沿うものであることを見出した。
【0010】本発明は、このような知見に基づいて完成
したものであり、一般式(I)
【0011】
【化9】
【0012】(式中、AIは水酸基またはアニオン重合
開始剤に由来する有機残基を示し、Rは相当する反復単
位のn個の少なくとも5%、好ましくは30%、より好
ましくは50%、特に好ましくは実質的にすべてが−C
2NH2であり、かつ、残りがシアノ基であることがで
き、そしてZはアルカリ金属イオン、水素原子、アクリ
ロイル、メタクリロイル、シンナモイル、p−トルエン
スルホニル、アリル、エトキシカルボニルメチル、エト
キシカルボニルエチル、2−アミノエチル、3−アミノ
プロピル、4−アミノブチル、ビニルベンジル、ジ−C
1-5−アルキルオキシ−C2-3アルキルおよびアルデヒド
−C2-3アルキルからなる群より選ばれるイオン、原子
または基を示し、mは3〜20,000のいずれかの整
数であり、そしてnは3〜100,000のいずれかの
整数である)で表されるブロックコポリマーに関する。
【0013】上式中のZがアルカリ金属イオンである場
合には、リビングアニオン重合可能なさらなるモノマー
からなるポリマーセグメントを一般式(I)のメタクリ
ル末端(ω−端)に形成するための中間体ポリマーとし
て使用でき、他方、Z中に重合可能なエチレン系不飽和
基を有する場合には、該基を介して、例えば、ラジカル
重合を行うことのできるマクロマーとしても使用でき
る。もちろん、Zがアルカリ金属イオン以外である場合
の一般式(I)のブロックコポリマーは、上述したポリ
イオンコンプレックスを形成する(例えば、核酸または
その他の薬物)ために使用できる。
【0014】本発明に従えば、上記一般式(I)で表さ
れるブロックコポリマーの製造方法であって、一般式
(II)
【0015】
【化10】
【0016】(式中、AIは水酸基またはアニオン重合
開始剤に由来する有機残基を示し、R aはシアノ基を示
し、そしてZはアルカリ金属イオン、水素原子、アクリ
ロイル、メタクリロイル、シンナモイル、p−トルエン
スルホニル、アリル、エトキシカルボニルメチル、エト
キシカルボニルエチル、2−アミノエチル、3−アミノ
プロピル、4−アミノブチル、ビニルベンジル、ジ−C
1-5−アルキルオキシ−C2-3アルキルおよびアルデヒド
−C2-3アルキルからなる群より選ばれるイオン、原子
または基を示し、mは3〜20,000のいずれかの整
数であり、そしてnは3〜100,000のいずれかの
整数である)で表されるブロックコポリマーを不活性溶
媒中で還元する工程を含んでなる方法も提供される。
【0017】
【発明の具体的な態様】本明細書では、「ポリ」の接頭
辞を伴う用語は、一般的に用いられているポリマーの概
念だけでなく、オリゴマーをも包含する概念として使用
されている。
【0018】本発明のブロックコポリマーを特定する一
般式(I)において、AIを定義する「アニオン重合開
始剤に由来する有機残基」は、エチレンオキシドを、所
謂、アニオンリビング重合する際に用いることのできる
すべての開始剤に由来する有機残基を包含する。従っ
て、本発明に従うPEOセグメントは従来製造されたP
EOホモポリマーもしくはその製造の前駆体、またはP
EOセグメントを含むブロックコポリマーもしくはグラ
フトポリマーを製造する前駆体PEOのいずれから誘導
されるものであってもよい。
【0019】好ましくは、本発明者らの一部によって、
提供されたポリマー分子の両末端に官能基をもつブロッ
クコポリマーを製造するのに用いられたPEO含有セグ
メント(WO 96/32434、WO 96/3323
3およびWO 97/06202参照、これらの記載事
項は引用することにより本明細書の内容となる。)を本
発明のブロックコポリマーにおけるPEOセグメントと
して利用することができる。
【0020】限定されるものでないが、AIの具体的な
ものとしては、以下の式で示される基が包含される。
【0021】
【化11】
【0022】(i) 上記式中、pは1〜10の整数で
あって、R1およびR2は、独立して、C1-10アルコキ
シ、アリールオキシもしくはアリール−C1-3アルキル
オキシ基を示すか、またはR1およびR2は一緒になっ
て、C1-6アルキルで置換されていてもよいエチレンジ
オキシ(−O−CH(R′)−CH−O−;ここでR′は
水素原子またはC1-6アルキルである)もしくはオキシ
(=O)基を示す。
【0023】上記のアルコキシのアルキル部分、および
アルキルは、直鎖または分枝のアルキルであることがで
き、C1-10アルコキシのアルキル部分またはC1-10アル
キルとしては、メチル、エチル、プロピル、iso−プ
ロピル、ブチル、sec.−ブチル、tert.−ブチ
ル、ペンチル、iso−ペンチル、ヘキシル、2−メチ
ルペンチル、3−メチルペンチル、オクチル、2−エチ
ルヘキシル、デシルおよび4−プロピルペンチル等が挙
げられる。
【0024】なお、後述するC1-20アルキルまたはC
2-21アシル基のアルキル部分の具体的なものとしては、
上記のアルキルに加え、4−エチルデシル、8−メチル
デシル、n−ドデシル、n−ヘキサデシル、オクタデシ
ルおよびイコシル等が挙げられる。これらの例示は、後
述する各基の説明にも適用される。
【0025】また、R1およびR2は、一緒になって、C
1-6アルキルで置換されていてもよいエチレンジオキシ
(−OCH(R′)−CH2O−:ここでR′はC1-6アル
キルである)であってもよいが、好ましくは、エチレン
ジオキシ、プロピレンジオキシ、1,2−ブチレンジオ
キシである。
【0026】これらの基は、加水分解することにより、
1およびR2が一緒になって、オキシ(=O)、すなわ
ち、分子のα−末端(PEOセグメントの片末端)にア
ルデヒド基を有する本発明のブロックコポリマーを形成
するのに都合がよい。
【0027】なお、好ましくは、pが1〜5の整数であ
り、R1およびR2が、独立してC1- 6アルコキシを示す
か、あるいはR1およびR2が一緒になってC1-3アルキ
ルで置換されていてもよいエチレンジオキシを示す。
【0028】(ii) また、上記式中、pは0または1
〜2であって、かつR1およびR2は一緒になって単糖も
しくはその誘導体の残基を構成する原子団を示す。ここ
で、該単糖もしくはその誘導体は、次式で表されるもの
を例示することができる。
【0029】
【化12】
【0030】式中、基R5は、それぞれ独立して、その
中の1個が隣接するメチレン基と酸素原子を介して共有
結合する結合手を示し、そして他のR5が水素原子また
はC1-5アルキル、C1-5アルキルカルボニルまたはトリ
−C1-5アルキルシリル(これらのアルキルは同一もし
くは異なっている)であるか、あるいは2個のR5が一
緒になって、それらが結合する酸素原子と共にアセター
ルを形成するC3-5アルキリデンもしくはC1-3アルキル
でメチンが置換されていてもよいベンジリデンであり、
aは0もしくは整数1であり、bは2もしくは3の整数
であり、そしてcは0もしくは整数1である。これらの
糖もしくはその誘導体は、天然産のグルコース、ガラク
トース、マンノース、フルクトース、リボースおよびキ
シロース、ならびにそれらの誘導体であることが好まし
い。また、上記のC1-5アルキル、C1-5アルキルカルボ
ニルまたはC1-5アルキルシリルにいうアルキルまたは
アルキル部分の具体例は、上記(i)で述べた各アルキ
ル基のうち、炭素数が1〜5のものを参考にできる。
【0031】2個のR5が一緒になって、それらが結合
する酸素原子と共にアセタール
【0032】
【化13】
【0033】を形成するC3-5アルキリデンは、例えば
イソプロピリデン、1−ブチリデン、2−ブチリデンお
よび3−ペンチリデン等であり、そしてC1-3アルキル
でメチンが置換されていてもよいベンジリデンは、例え
ば、ベンジリデン
【0034】
【化14】
【0035】およびメチルベンジリデン
【0036】
【化15】
【0037】等であることができる。2個のR5がこれ
らのアセタールを形成する場合は、これらの基R5を選
択的に離脱し、Rが水素原子を有する(ヒドロキシル基
が脱保護された)糖残基をもたらす上で好都合である。
【0038】上記式中のa、bおよびcは、出発原料と
して選ぶ糖類に応じて変動する0またはある一定整数を
意味し、aは0もしくは1であり、bは2もしくは3で
あり、そしてcは0もしくは1である。例えば、出発原
料がグルコースである場合、その分子内ヘミアセタール
形態のD−グルコピラノースを例にとると、aは0であ
り、bは3であり、そしてcは0であるか、あるいはD
−グルコフラノースのときは、aは0であり、bは2で
あり、そしてcは1である。従って、上記糖残基には、
これらのいずれの形態も包含される。一方、出発原料が
ガラクトースである場合、aは0であり、bは3であ
り、そしてcは0である。
【0039】(iii) また、上記式中、pは0または
1〜2であって、かつR1およびR2は、独立して水素原
子、C1-20アルキル基、フェニル基、または場合により
1もしくは2個のアミノ保護基によって保護されたアミ
ノ基、場合によりカルボキシ保護基によって保護された
カルボキシル基および場合によりメルカプト保護基によ
り保護されたメルカプト基からなる群より選ばれる1も
しくは2個の置換基を有するC1-10アルキル基、フェニ
ル基であることができる。
【0040】C1-10アルキル基およびC1-20アルキル基
の具体例については、上記(i)の例示したとおりであ
る。
【0041】上記カルボキシ保護基の具体的なものとし
ては、カルボキシル基とのエステルの一部を構成する、
炭素原子1〜5個のアルコキシ基、特にメトキシ、エト
キシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、n−ブト
キシ、tert−ブトキシ、フェニル置換メトキシ、特
にベンジルオキシ、ジフェニルメトキシおよびトリフェ
ニルメトキシ基が挙げられる。カルボキシ保護基によっ
てブロックされたカルボキシル基には一定の加水分解に
よりカルボキシル基を形成するシアノ基も包含される。
【0042】メルカプト保護基の具体的なものとして
は、フェニル、ベンジル、トリメチルシリル、アセチ
ル、o,m,p−メチルベンジル、トリエチルシリル、
o,m,p−トリルおよびtert−ブチルジメチルシ
リル基が挙げられる。
【0043】一般式(I)におけるAIに関する上記
(i)〜(iii)のさらなる詳細については、上述し
た、WO 96/33233、WO 96/32434お
よびWO97/06202を参照することができる。ま
た、本発明に従うPEOセグメントはこれらの国際公開
パンフレットに記載されているブロックコポリマーの製
造方法における、PEOセグメントの形成法に従うこと
ができる。
【0044】(iv) さらなるAIの具体例として、式
【0045】
【化16】
【0046】式中、R3およびR4は、独立して、水素原
子あるいは有機シリル型のアミノ保護基を示すか、また
はそれらが結合する窒素原子と一緒になって、4〜7員
のジシラ−アザシクロヘテロ環式環を形成しうる有機シ
リル型のアミノ保護基を示す、で表される基も包含す
る。
【0047】上記シリル基の具体的なものとしては、R
3が式
【0048】
【化17】
【0049】で表され、R4が式
【0050】
【化18】
【0051】で表され、上記式中、R1′、R2′、
3′、R4′、R5′およびR6′は、独立してアルキル
基、好ましくはC1-6アルキル基であることができ、ま
た、R3とR 4が一体となったアミノ保護基であるとき
は、R1′、R2′およびR3′のいずれかが、R4′、R
5′およびR6′のいずれかと一緒になって、メチレン、
エチレン、プロピレン、またはブチレンであることがで
きる。この一体となったアミノ保護基としては、例え
ば、式
【0052】
【化19】
【0053】(式中、m′は1〜4の正数である)で示
され、該保護基が結合するアミノ基の窒素原子と一緒に
なって、4〜7員のジシラ−アザシクロヘテロ環式環を
形成するものを挙げることができる。
【0054】これらのアミノ保護基のうちでは、4〜7
員のジシラ−アザシクロヘテロ環式環を形成するもので
あって、R2′、R3′、R5′及びR6′が相互に独立し
て低級アルキル基であるものが好ましく、特に、2,2,
5,5−テトラメチル−2,5−ジシラ−1−アザシクロ
ペンタンを形成するものが好ましい。
【0055】なお、これらのAIを有する AI−PE
O− のブロックは、
【0056】
【化20】
【0057】(R1およびR2、ならびにR3およびR
4は、R3およびR4が水素原子とならないことを除き、
上記と同義であり、Mはリチウム、カリウム、ナトリウ
ム等である)で表されるアニオン重合開始剤を用いる以
外はそれ自体公知の重合反応条件下でエチレンオキシド
を反応させることにより、形成することができる。
【0058】一般式(I)におけるRは、該R基を含有
する反復単位のn個のうち少なくとも5%、好ましくは
30%、より好ましくは少なくとも50%がアミノ基で
あり、かつ、残りがシアノ基であることができる。しか
し、特に好ましくは上記R基は相当する反復単位のn個
の実質的にすべてがアミノ基である。ここで実質的にす
べてがアミノ基とは、少なくとも90%、好ましくは9
5%以上がアミノ基であることを意味する。特に好まし
いものとしては、一般式(I)におけるRがアミノ基で
ある場合のブロックコポリマーを挙げることができる。
以上のアミノ基が占める割合は、後述する一般式(I
I)のポリ(ニトリル)の還元条件(使用する還元剤の
出発原料ポリマーに対する割合や反応時間等)を調節す
ることによって調節することができる。かかるシアノ基
の残存率の多寡は、一般式(I)のポリマーと薬物(例
えば、核酸)とにより形成されるポリイオンコンプレッ
クスとの安定性を調節するのに役立つであろう。
【0059】一般式(I)におけるZは、水素原子、ア
クリロイル、メタクリロイル、シンナモイル、p−トル
エンスルホニル、アリル、エトキシカルボニルメチル、
エトキシカルボニルエチル、2−アミノエチル、3−ア
ミノプロピル、4−アミノブチル、ビニルベンジル、ジ
−C1-5−アルキルオキシ−C2-3アルキルおよびアルデ
ヒド−C2-3アルキルからなる群より選ばれるイオン、
原子または基であることができる。
【0060】一般式(I)におけるmは3〜20,00
0、好ましくは10〜10,000のいずれかの整数で
あることができ、他方、nは3〜100,000、好ま
しくは10〜10,000、特に好ましくは10〜5,0
00のいずれかの整数であることができる。
【0061】一般式(I)で表されるブロックコポリマ
ーは、本発明のもう一つの態様である、上記一般式(I
I)で表されるブロックコポリマーを水または有機溶媒
中に溶解もしくは懸濁させ、適当な還元剤を用いて還元
することにより、都合よく製造することができる。溶媒
としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテ
ル類、メタノール、エタノール等のアルコール類、水等
を用いることができる。他方、還元剤としては、水素化
リチウムアルミノウム、水素化ホウ素ナトリウム、ラネ
ーニッケル、Pd/c等を用いることができる。還元反
応を行うための温度は、用いる溶媒および/または還元
剤によって最適条件が変動するので限定できないが、一
般的に5〜100℃、好ましくは20〜50℃で実施で
きる。
【0062】還元剤の使用割合は、上述したとおり、R
基含有反復単位のR基の総数当たりに占めるアミノ基の
数により適宜変動することができるが、実質的にすべて
のR基がアミノ基である一般式(I)のブロックコポリ
マーを得るには、例えば水素化リチウムアルミノウムを
使用する場合には、一般式(II)のシアノ基当量当た
り2〜5当量用いるのがよい。
【0063】一般式(II)で示されるブロックコポリ
マーの一例は、上述のWO 97/06202にも記載
されているとおり、既知のものを包含するが、新規なも
のであっても、上記WO 97/06202の記載に従
って製造することができる。これらの製造方法は概略的
には以下の反応スキームで示すことができる。反応スキ
ーム:
【0064】
【化21】
【0065】(上式中、AI、m、nは、一般式(I)
について定義したとおりであり、Mは、リチウム、カリ
ウムまたはナトリウムであり、kはn個のうちの95%
未満を占める値である。)
【0066】
【実施例】以下、本発明を一定の具体例を挙げてより具
体的に説明するが、本発明がこれらに限定されることを
意味しない。 例1(ブロックポリマーの合成) 反応容器内をアルゴン置換し、室温中、フラスコにテト
ラヒドロフラン(THF)30ml,3,3−ジエトキ
シ−1−プロパノール2.0mmol(0.315ml)
を加えて攪拌し、カリウムナフタレンTHF溶液mmo
l(0.3168mol/1,6.30ml)を加えて、
3,3−ジエトキシ−1−プロパノールのカリウム化物
(3,3−ジエトキシプロパノキシド)を生成させた。
この溶液にエチレンオキシド136mmol(6.78
ml)を加え、室温下で2日間重合を行った[重合後の
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を
図1に示す。]。その後、ジメチルスルホキシド30m
lを加え攪拌し、メタクリロニトリル29.8mmol
(2.994ml)を加え、室温下で18時間重合を行
った。重合後の溶液を室温下でIPAに再沈殿し、減圧
乾燥により精製を行った。この収量は6.214g(7
5%)であった。ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(重合後のGPCを図2に示す。)より得られたブ
ロックポリマーのピークは単峰性であった。
【0067】得られたポリマーの重水素化ジメチルスル
ホキシド中でのプロトン核磁気共鳴スペクトルとカーボ
ン核磁気共鳴スペクトル(前者のスペクトログラムを図
3に示す。)より、このポリマーはポリエチレンオキシ
ドとポリメタクリロニトリルの両ユニツトを有し、α−
末端にアセタール基を有するブロックポリマーであるこ
とが確認された。 例2(ブロックポリマーの還元) 大気下において、フラスコに1.0gの例1に従って得
られるブロックコポリマーを入れ、ジオキサン100m
lを加えて、一日攪拌して膨潤させた。水素化リチウム
アルミニウム0.13gをジオキサン100mlに分散
させた溶液を加えて、室温中で2時間還元した。水40
mlを入れたビーカーに反応溶液を少しずつ加えて、3
0分間攪拌した。0.1mol/lの塩酸を用いて、p
H7に調整し、透析膜(Spectra/Por 分画分子量100
0)を用いて水に対して透析を2日間行った。2日後、
溶液を凍結乾燥し精製を行った。この収量は、0.82
g(82%)であった。
【0068】還元前は、水に対して溶解しなかつたポリ
マーが、還元後は水に対して溶解性が良好であった。
【0069】得られたポリマーの重水素化ジメチルスル
ホキシド中でのカーボン核磁気共鳴スペクトルより、シ
アノ基に由来するピークが減少しており、このポリマー
のシアノ基が還元剤により還元され、一級アミノ基に変
換されたことが確認された。NMRからシアノ基の30
%が還元していることが確認された。 例3(ブロックポリマーの還元) 大気下において、フラスコに1.0gの例1に従って得
られるブロックコポリマーを入れ、エタノール100m
lに加えてブロックポリマーを完全に熔解させた後、2
5%アンモニア水溶液を10ml加えた。ここにラネー
ニッケル(W6)、0.1gを加え、大気圧下50℃に
て直接還元を行った。透析膜(Spectra/Por 分画分子量
1000)を用いて水に対して透析を2日間行った。2
日後、溶液を凍結乾燥し精製を行った。この収量は、
0.88g(88%)であった。
【0070】得られたポリマーの重水素化ジメチルスル
ホキシド中でのカーボン核磁気共鳴スペクトル(図4参
照)より、シアノ基に由来するピークが完全に消失して
おり、このポリマーのシアノ基が還元剤により定量的に
還元され、一級アミノ基に変換されたことが確認され
た。 例4(ベンズアルデヒドによる確認) 例3に従う還元後のポリマー15mgを水3mlとメタ
ノール3mlの混合溶媒に溶解し、ベンズアルデヒド
0.51ml(5.0mmol)を加えて室温下で1時間
反応させた。反応液を300mlのメタノールに再沈殿
して、吸引ろ過及び減圧乾燥により精製を行った。得ら
れたポリマーの重水素化ジメチルスルホキシド中でのプ
ロトン核磁気共鳴スペクトル(図5参照)より、ベンズ
アルデヒドがポリマー中の一級アミノ基と反応すること
によって現われたフェニル基由来のピークが確認され
た。これより、一級アミノ基が存在していることが確認
された。 例5(蛍光試薬による確認) 例3に従う還元後のポリマー1mgをメタノール5ml
に溶解し、一級アミノ基と反応する蛍光試薬(7−クロ
ロ−4−ニトロベンゾフラザン(NBD−Cl))9m
gをメタノール18mlに溶解した溶液を加え、0.1
mol/lの炭酸水素ナトリウム水溶液1.0mlを加
えて攪拌し、55℃で二時間反応させた。反応液の温度
が室温付近まで下がったのを確認後、蛍光スペクトル測
定(励起波長464nm)(図6参照)を行った。還元
後のポリマーのみ及び蛍光試薬のみでは、蛍光を示さな
いのに対し、還元後のポリマーに蛍光試薬を反応させた
サンプルは、蛍光強度の急激な増加を示した。これよ
り、還元後のポリマーには一級アミノ基が存在している
ことが確認された。
【0071】以下、ポリ(メタクリル)セグメントを生
成するのに先立って生成される、上記例1以外のAI−
(CH2CH2O)m−Hの製造のための代表例を、参考例
として示す。かような参考例に続けて、例1におけるメ
タクリロニトリルを用いる重合反応を実施することによ
り、それぞれ所望のAIをもつポリ(エチレンオキシ
ド)−block−ポリ(アクリロニトリル)を製造でき
る。 例6(参考):単糖誘導体−PEOの合成
【0072】
【化22】
【0073】反応容器にDIG260mg、THF20
mlおよびカリウムナフタレンの0.5mol/L−テ
トラヒドロフラン溶液2mlを加え、アルゴン雰囲気下
3分間撹拌し、3−O−カリウム−1,2:5,6−ジ−
O−イソプロピリデン−D−グルコフラノースを生成さ
せた。この溶液にエチレンオキシド5.7gを加え、一
気圧、室温下撹拌を行った。2日間反応後、少量の水を
加え反応の停止させた後、反応液をエーテルに注ぎ、生
成ポリマーを沈殿させた。得られた沈殿をベンゼンから
の凍結乾燥によって精製した。この収量は5.6g(9
4%)であった。ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーにより得られたポリマーは単峰性であり、ポリマー
の数平均分子量は2500であった。 例7(参考):アミノ保護基によって保護されたアミノ
基を置換基とするアルキル基−PEOの合成
【0074】
【化23】
【0075】反応容器にTHF20mlおよび2−ベン
ザイルイミノエタノール0.15gおよびカリウムナフ
タレンの0.5mol/L−THF溶液2mlを加え、
アルゴン雰囲気下3分間撹拌し、2−ベンザルイミノエ
タノールのカリウム化物(カリウム2−ベンザルイミノ
エトキシド)を生成させた。
【0076】この溶液にエチレンオキシド8.8gを加
え、一気圧、室温下撹拌を行った。2日間反応後、PE
Oが約9,000のポリマーを得た。 例8:片末端にシリル基で保護されたアミノ基を有する
ポリオキシエチレン誘導体の合成
【0077】
【化24】
【0078】アルゴン雰囲気下のナス型フラスコ中、T
HF50mlに2,2,5,5−テトラメチル−2,5−ジ
シラ−1−アザシクロペンタン1mmol及びカリウム
ナフタレン1mmolを加えて開始剤のカリウムアミド
を生成させた。この溶液にエチレンオキシド100mm
olを加え、室温下2日間反応させて、標題の誘導体を
得た。
【図面の簡単な説明】
【図1】例1で得られたエチレンオキシド重合後の反応
液のゲルパーミエーションクロマトグラムである。
【図2】例1で得られたメタクリロニトリル重合後の反
応液のゲルパーミエーションクロマトグラムである。
【図3】例1で得られたアセタール−PEG−block−
ポリ(メタクリレート)の1H−NMRスペクトラムで
ある。
【図4】例3で得られたアセタール−PEG−block−
ポリ(メタクリレート)の還元物の1H−NMRスペク
トラムである。
【図5】例3で得られた還元物とベンズアルデヒドとの
反応ポリマーの1H−NMRスペクトラムである。
【図6】例5の還元後のポリマーに蛍光試薬を反応させ
た後の蛍光スペクトラムを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 一則 東京都中野区上鷺宮5−17−22 (72)発明者 長崎 幸夫 茨城県北相馬郡守谷町けやき台3−5−17 (72)発明者 飯島 道弘 栃木県小山市乙女3−12−27 エミネンス 小山3−304 Fターム(参考) 4J026 AB20 BA31 DA02 DA08 DB02 DB18 EA08 GA08 4J100 BA29H HA03 HB21 HD04 HE05 HG01 JA53

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、AIは水酸基またはアニオン重合開始剤に由来
    する有機残基を示し、Rは相当する反復単位のn個の少
    なくとも5%が−CH2NH2であり、かつ、残りがシア
    ノ基であることができ、そしてZはアルカリ金属イオ
    ン、水素原子、アクリロイル、メタクリロイル、シンナ
    モイル、p−トルエンスルホニル、アリル、エトキシカ
    ルボニルメチル、エトキシカルボニルエチル、2−アミ
    ノエチル、3−アミノプロピル、4−アミノブチル、ビ
    ニルベンジル、ジ−C1-5−アルキルオキシ−C2-3アル
    キルおよびアルデヒド−C2-3アルキルからなる群より
    選ばれるイオン、原子または基を示し、mは3〜20,
    000のいずれかの整数であり、そしてnは3〜10
    0,000のいずれかの整数である)で表されるブロッ
    クコポリマー。
  2. 【請求項2】 相当する反復単位n個のうち実質的にす
    べてのRが−CH2NH2である請求項1記載のブロック
    コポリマー。
  3. 【請求項3】 一般式(I)におけるAIが、水酸基ま
    たは式 【化2】 (上記式中、(i) pは1〜10の整数であって、か
    つR1およびR2は、独立して、C1- 10アルコキシ、アリ
    ールオキシもしくはアリール−C1-3アルキルオキシ基
    を示すか、または、R1およびR2は、一緒になって、C
    1-6アルキルで置換されていてもよいエチレンジオキシ
    (−O−CH(R′)−CH−O−:ここでR′は水素原
    子またはC1- 6アルキルである)もしくはオキシ(=
    O)基を示すか、あるいは(ii) pは0または1であ
    って、かつR1およびR2は、一緒になって単糖もしくは
    その誘導体の残基を構成する原子団を示すか、あるいは
    (iii) pは0または1〜2であって、かつR1および
    2は、独立して水素原子、C1-20アルキル基、フェニ
    ル基、または場合により1もしくは2個のアミノ保護基
    によって保護されたアミノ基、場合によりカルボキシ保
    護基によって保護されたカルボキシル基および場合によ
    りメルカプト保護基により保護されたメルカプト基から
    なる群より選ばれる1もしくは2個の置換基を有するC
    1-10アルキル基、フェニル基を示し、(iv) R3およ
    びR4は、独立して、水素原子あるいは有機シリル型の
    アミノ保護基を示すか、またはそれらが結合する窒素原
    子と一緒になって、4〜7員のジシラ−アザシクロヘテ
    ロ環式環を形成しうる有機シリル型のアミノ保護基を示
    す)で表される請求項1または2記載のブロックコポリ
    マー。
  4. 【請求項4】 一般式(I)におけるAIが、水酸基ま
    たは式 【化3】 を示し、ここでpが1〜5の整数であり、R1およびR2
    が、独立してC1-6アルコキシを示すか、あるいはR1
    よびR2が一緒になってC1-3アルキルで置換されていて
    もよいエチレンジオキシを示す、請求項1〜3のいずれ
    かに記載のブロックコポリマー。
  5. 【請求項5】 一般式(I)におけるAIが、式 【化4】 を示し、ここで、pが0または1であり、R1およびR2
    が、一緒になって単糖もしくはその誘導体の残基を構成
    する原子団を示し、かつ該単糖もしくはその誘導体が、
    式 【化5】 (式中、基R5は、それぞれ独立して、その中の1個が
    隣接するメチレン基と酸素原子を介して共有結合する結
    合手を示し、そして他のR5が水素原子またはC1 -5アル
    キル、C1-5アルキルカルボニルまたはトリ−C1-5アル
    キルシリル(これらのアルキルは同一もしくは異なって
    いる)であるか、あるいは2個のR5が一緒になって、
    それらが結合する酸素原子と共にアセタールを形成する
    3-5アルキリデンもしくはC1-3アルキルでメチンが置
    換されていてもよいベンジリデンであり、aは0もしく
    は整数1であり、bは2もしくは3の整数であり、そし
    てcは0もしくは整数1である)で表される、請求項1
    〜3のいずれかに記載のブロックコポリマー。
  6. 【請求項6】 一般式(I)におけるAIが、式 【化6】 を示し、ここでpが0または1〜2であり、R1および
    2が、独立して水素原子、C1-20アルキル基またはフ
    ェニル基、アミノ、カルボキシルおよびメルカプト基か
    らなる群より選ばれる置換基により置換されたC1-6
    ルキル基またはフェニル基を示す、請求項1〜3のいず
    れかに記載のブロックコポリマー。
  7. 【請求項7】 一般式(I)におけるAIが、式 【化7】 を示し、ここでR3およびR4が、それらが結合する窒素
    原子と一緒になって、4〜7員のジシラ−アザシクロヘ
    テロ環式環を形成しうる有機シリル型のアミノ保護基で
    ある、請求項1〜3のいずれかに記載のブロックコポリ
    マー。
  8. 【請求項8】 一般式(I)におけるZがリチウム、カ
    リウムおよびナトリウムからなる群より選ばれるアルカ
    リ金属のカチオンである請求項1〜7のいずれかに記載
    のブロックコポリマー。
  9. 【請求項9】 一般式(I)におけるZが水素原子、ア
    クリロイル、メタクリロイル、シンナモイル、アリルお
    よびビニルベンジルからなる群より選ばれる請求項1〜
    7のいずれかに記載のブロックコポリマー。
  10. 【請求項10】 一般式(II) 【化8】 (式中、AIは水酸基またはアニオン重合開始剤に由来
    する有機残基を示し、R aはシアノ基を示し、そしてZ
    はアルカリ金属イオン、水素原子、アクリロイル、メタ
    クリロイル、シンナモイル、p−トルエンスルホニル、
    アリル、エトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニ
    ルエチル、2−アミノエチル、3−アミノプロピル、4
    −アミノブチル、ビニルベンジル、ジ−C1-5−アルキ
    ルオキシ−C2-3アルキルおよびアルデヒド−C2-3アル
    キルからなる群より選ばれるイオン、原子または基を示
    し、mは3〜20,000のいずれかの整数であり、そ
    してnは3〜100,000のいずれかの整数である)
    で表されるブロックコポリマーを不活性溶媒中で還元す
    ることを特徴とする請求項1記載のブロックコポリマー
    の製造方法。
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