JP2003514038A - アンヒドロフルクトース誘導体を含むコポリマーの合成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、アンヒドロフルクトース誘導体と少なくとも１つのさらなるモノマー単位とのコポリマーに関する。特に、本発明は、３，６−ジ−Ｏ−アセチル−１，５−アンヒドロ−４−デオキシ−Ｄ−グリセロヘキセ−３−エノピラノース−２−ウロース、１，５−アンヒドロ−Ｄ−フルクトースのアシル化誘導体と酢酸ビニル、またはビニルブチルエーテルとのコポリマーに関する。本発明は、少なくとも２つの異なる重合可能なモノマーを含む組成物であって、（ｉ）第１のモノマー単位が、アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体であり；そして（ｉｉ）第２のモノマー単位が、アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体とは異なる、組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、アンヒドロフルクトース誘導体と少なくとも１つのさらなるモノマ
ー単位とのコポリマーに関する。特に、本発明は、３，６−ジ−Ｏ−アセチル−
１，５−アンヒドロ−４−デオキシ−Ｄ−グリセロヘキセ−３−エノピラノース
−２−ウロース、１，５−アンヒドロ−Ｄ−フルクトースのアシル化誘導体と酢
酸ビニル、またはビニルブチルエーテルとのコポリマーに関する。

【０００２】 ホモポリマーおよびコポリマーを含むポリマーは、工業において広く用いられ
ている。典型的には、ポリマーは、石油製品および誘導体に基づく。このような
周知のポリマーの例は、ポリスチレンである。ポリスチレンの合成は、図１のス
キーム１に図示される。

【０００３】 石油ベースのポリマーは、典型的には、生分解性または生体適合性ではない。
そのため、その使用は、いずれにせよ、消費者には受け入れ難くなってきており
、生分解性または生体適合性の代替物が探求されている。

【０００４】 バイオポリマーを合成するいくつかの試みが先行して開示されている。例えば
、ＵＳ−Ａ−５６１８９３３およびＵＳ−Ａ−５８５４０３０は、スキーム２の
プロセスを開示し、ここで、グルコースのような糖が、重合可能な基を持つよう
に酵素的に誘導体化される。重合可能な基は、次に、重合して、ホモポリマーを
与える。これらのプロセスは、十分に規定されたセミ−バイオポリマーの合成を
試みている。これらの合成において、スキーム１のペンダント基としてのフェニ
ル基の代わりに、これらのセミ−バイオポリマーにおけるペンダント基は糖残基
である。ＵＳ−Ａ−５６１８９３３およびＵＳ−Ａ−５８５４０３０は、糖残基
の存在により、ポリマーがハイドロゲルになることを報告する。ハイドロゲルは
、それ自体の重量の１１００倍までの水を吸収し得ると考えられている。

【０００５】 先行技術はまた、ポリマーの骨格中有に不飽和の糖を含むポリマーを教示する
（Ｂｕｃｈｈｏｌｚら、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｎｅｗ ”Ｓａｃｃｈａｒ
ｉｄｅ ｐｏｌｙｍｅｒ” ｆｒｏｍ ｍｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ”、Ｃ
ａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ ａｓ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒａｗ Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ ＩＩＩ（ｖａｎ Ｂｅｋｋｕｍ Ｈ．、Ｒｏｐｅｒ Ｈ．、およびＡ．Ｇ．
Ｊ．Ｖｏｒａｇｅｎ編）、ＶＣＨ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ（ＵＳＡ）、ＩＳＢＮ ３−５２７−３００７９−１およびＷＯ−Ａ−
９９／００４３６を参照のこと）。しかし、これらの合成ならびに開示されたポ
リマーに関する問題は、ポリマーに取り込まれる不飽和糖が高価であることであ
る。例えば、不飽和グルコース誘導体の調製は、多工程プロセスを必要とする。
その結果、不飽和糖の値段、従って、糖誘導体を用いて調製されるポリマーのコ
ストは、高くなる。

【０００６】 本発明は、先行技術の問題点に向けられる。

【０００７】 第１の局面によれば、本発明は、以下の少なくとも２つの異なる重合可能なモ
ノマーを含む組成物を提供する：（ｉ）第１のモノマー単位が、アンヒドロフル
クトースの重合可能な誘導体である；そして（ｉｉ）第２のモノマー単位は、ア
ンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体とは異なる。

【０００８】 好ましくは、アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体の少なくとも１つの
環は不飽和である。

【０００９】 より好ましくは、アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体は、一般式Ａ

【００１０】

【化７】 またはその誘導体であり、 ここでＲ¹およびＲ²が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択され、 ここでＲ³が、−ＯＨ基を含む置換基であり；そして ここでＲ⁴およびＲ⁵が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択されるか、または環式
化合物の環上の隣接する原子との結合を表し、ここでＲ⁴およびＲ⁵の少なくとも
１つは、環式化合物の環上の隣接する原子との結合を表す。

【００１１】 好ましくは、一般式ＡのＲ³は−ＣＨ₂ＯＨ基であるか、あるいはそれを含む。

【００１２】 これについて、好ましくは、第１のモノマー単位は、アスコピロン（Ａｓｃｏ
ｐｙｒｏｎｅ）Ｍ、アスコピロンＰ、アスコピロンＴ₂およびそれらの誘導体か
ら選択される。

【００１３】

【化８】 好ましくは、第１のモノマー単位は保護される。好ましくは、第１のモノマー
単位は、アシル基またはベンゾイル基（Ｃ₆Ｈ₅ＣＯ−）で保護される。第１のモ
ノマー単位は、好ましくは、アシル基を含む。用語アシル基は、基Ｒ−Ｃ（＝Ｏ
）−を意味することが十分に理解される。

【００１４】 好ましい局面において、重合可能なアンヒドロフルクトース誘導体の少なくと
も１つの環は、一般式Ａ（より好ましくは、アスコピロンＭ、アスコピロンＰ、
アスコピロンＴ₂）であり、そしてこの重合可能な誘導体は、アシル基を含む。
それゆえ、好ましい局面において、第１のモノマー単位は、一般式Ｂ

【００１５】

【化９】 またはその誘導体であり、 ここでＲ¹およびＲ²が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択され、 ここでＲ³が、−ＯＨ基を含む置換基であり；そして ここでＲ⁴およびＲ⁵が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択されるか、または環式
化合物の環上の隣接する原子との結合を表し、ここでＲ⁴およびＲ⁵の少なくとも
１つは、環式化合物の環上の隣接する原子との結合を表し、そしてここでＲ¹〜
Ｒ⁵の少なくとも１つは、アシル基である。

【００１６】 より好ましくは、第１のモノマー単位は、式

【００１７】

【化１０】 である。

【００１８】 さらにまた好ましくは、第１のモノマー単位は、式

【００１９】

【化１１】 である。

【００２０】 第２のモノマー単位は、第１のモノマー単位とは異なるという条件で、任意の
モノマーであり得る。好ましくは、第２のモノマー単位は、ビニル基を含む。よ
り好ましくは、第２のモノマー単位は、酢酸ビニル、ビニルブチルエーテル、ス
チレン、それらの誘導体および混合物から選択される。

【００２１】 更なる局面において、本発明は、本明細書中に記載のような組成物の重合生成
物を提供する。

【００２２】 特に好ましい局面において、本発明は、単位

【００２３】

【化１２】 好ましくは

【００２４】

【化１３】 を含むポリマーを提供する。

【００２５】 特に好ましい局面において、本発明は、単位

【００２６】

【化１４】 好ましくは

【００２７】

【化１５】 を含むポリマーを提供する。

【００２８】 さらなる局面において、本発明は、以下：

【００２９】

【化１６】 から選択される単位を含むポリマーを提供する。

【００３０】 アンヒドロフルクトースは、本発明で用いるために、任意の利用可能な手段に
よって調製され得る。１つの局面において、アンヒドロフルクトースは、Ｓ．Ｙ
Ｕら（１９９９）に記載のようにして、デンプンから直接製造され得る。デンプ
ンおよびグリコーゲンから１，５−アンヒドロ−Ｄ−フルクトースを生成するα
−１，４−グルカンリアーゼは、アルファ−グルコシダーゼと類似の配列を有す
る。Ｂｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ．１４３３（１−２）：１−１
５。

【００３１】 第１のモノマー単位が３，６−ジ−Ｏ−アセチル−１，５−アンヒドロ−４−
デオキシ−Ｄ−グリセロヘキセ−３−エノピラノース−２−ウロース（３，６−
アセチル化アスコピロンＭ）である場合、モノマーは、Ｆｒｅｉｍｕｎｄ，Ｓ．
およびＫｏｐｐｒ Ｓ．１９９８、Ｄｉｍｅｒｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏ
ｆ １，５−ａｎｈｙｄｒｏ−Ｄ−ｆｒｕｃｔｏｓｅ、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒ
ｅｓ．３０８：１９５−２００、またはＡｎｄｅｒｓｅｎ，Ｓ．Ｍ．ら、Ｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ ｏｆ １，５−ａｎｈｙｄｒｏ−Ｄ−ｆｒｕｃｔｏｓｅ：Ｘ−ｒ
ａｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ａｃｅｔｙｌａｔｅ
ｄ ｄｉｍｅｒｉｃ ｆｏｒｍｓ、Ｊ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｃｈｅｍ．１７（
７）：１０２７−１０３５、１９９８、に従って、アンヒドロフルクトースから
調製され得る。

【００３２】 本発明の好ましい局面において、次いで、ポリマーは、３，６−アセチル化ア
スコピロンＭと、酢酸ビニル、ビニルブチルエーテルのようなコモノマーとの共
重合によって提供され得る。この重合によって得られるコポリマーをスキーム３
に示す。提供される、新規な、糖ベースのコポリマーは、各々、コポリマーＩお
よびコポリマーＩＩである。

【００３３】 本発明の重合は、当業者に周知の重合条件を用いて行われ得る。コポリマーＩ
およびコポリマーＩＩを調製するために用いられる方法は、Ｂｕｃｈｈｏｌｚら
、およびＷＯ−Ａ−９９／００４３６に記載される方法である。

【００３４】 本発明の組成物の第１のモノマー単位がアシル基を含む場合、アシル基は、組
成物の重合の後に加水分解され得る。この局面において、ポリマーの疎水性をこ
の加水分解によって調節することが可能である。例えば、コポリマーＩおよびコ
ポリマーＩＩ上のアセチル基を加水分解して、アセチル化の程度の異なる、すな
わち疎水性の程度の異なる、一連のコポリマーを形成し得る。

【００３５】 本発明のポリマーは、ハイドロゲルの供給が必要とされる任意の用途において
用いられ得る。例えば、ポリマーは、おしめ（おむつ）のような吸収材製品、な
らびに包装材料、ドラッグデリバリーポリマー、眼用デバイスのような医療デバ
イス、ならびに他の種々の商業的用途において、用いられ得る。本発明のポリマ
ーは、生体適合性ポリマーが提供される場合、特に有利であり得る。このような
ポリマーは、化粧品、包帯または薬学的組成物のような、皮膚に刺激を与えない
、局所適用材料の調製に用いられ得る。

【００３６】 （実施例） ４つの共重合を行った。アセチル化アンヒドロフルクトース誘導体（ＡｎＦ）
を、酢酸ビニル（Ｖａｃ）およびビニルブチルエーテル（ＶＢＥ）の各々と共重
合した。各重合を、溶液中および物質状態（ｉｎ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）で行っ
た。

【００３７】 （実施例１） ポリ（アセチル−アンヒドロフルクトース）−ｃｏ−（酢酸ビニル）の調製

【００３８】

【化１７】 ０．５ｇ（０．００２１８ｍｏｌ）の３，６−ジ−Ｏ−アセチル−１，５−ア
ンヒドロ−４−デオキシ−Ｄ−グリセロ−ヘキセ−３−エノス−２−ウロピラノ
ースを、温度計、熱源、供給装置、およびアルゴン導入口および排出口を備えた
、耐圧性の重合反応器に入れた。

【００３９】 この液体シロップに、０．２４２ｍＬ（０．２２６ｇ）の酢酸ビニル（糖：酢
酸ビニル（１：１））と８ｍｇの過酸化ジベンゾイルとを混合した。混合物を、
凍結解凍法によって脱気した。混合物を、密閉した反応器中、８０℃で４８時間
、重合した。反応が終了した後、淡黄色固体が収率１４重量％で得られた。ＧＰ
Ｃ−ＭＡＬＬＳによる分析によって、重量平均分子量が２１００００ｇ／ｍｏｌ
と求められた。

【００４０】

【数１】 。

【００４１】 （実施例２） 実施例を溶液（トルエン）中で繰り返した。ポリマーのトレースは、ＴＬＣに
よって検出可能であった。

【００４２】 （実施例３） ポリ（アセチル−アンヒドロフルクトース）−ｃｏ−（ビニルブチルエーテル
）の調製

【００４３】

【化１８】 ０．５ｇ（０．００２１８ｍｏｌ）の３，６−ジ−Ｏ−アセチル−１，５−ア
ンヒドロ−４−デオキシ−Ｄ−グリセロ−ヘキセ−３−エノス−２−ウロピラノ
ースを、温度計、熱源、供給装置、およびアルゴン導入口および排出口を備えた
、耐圧性の重合反応器に入れた。

【００４４】 この液体シロップに、０．２８１ｍＬ（０．２８６ｇ）のビニルブチルエーテ
ル（糖：ビニルブチルエーテル（１：１））と８ｍｇの過酸化ジベンゾイルとを
混合し、そして混合物を、凍結解凍法によって脱気した。混合物を、密閉した反
応器中、８０℃で４８時間、重合した。反応が終了した後、暗黄色固体が収率１
１重量％で得られた。ＧＰＣ−ＭＡＬＬＳによる分析によって、重量平均分子量
が９５００００ｇ／ｍｏｌと求められた。

【００４５】

【数２】 。

【００４６】 ポリ（アセチル−アンヒドロフルクトース）−ｃｏ−（酢酸ビニル）（ＡｎＦ
−Ｖａｃ）およびポリ（アセチル−アンヒドロフルクトース）−ｃｏ−（ビニル
ブチルエーテル）（ＡｎＦ−ＶＢＥ）の特徴付け

【００４７】

【表１】 重合条件：温度：８０℃；反応時間：４８時間；モノマー濃度は０．００２１８
ｍｏｌ；開始剤：過酸化ジベンゾイル １モル％。^a) 重量平均分子量は、ＭＡＬＬＳにオンライン接続したＧＰＣによって、求めた
。^b) 比旋光度、ＣＨＣｌ₃溶液中で測定。^c) 単離された生成物。

【００４８】 （実施例４） 実施例４を溶液（トルエン）中で繰り返した。ポリマーのトレースは、ＴＬＣ
によって検出可能であった。

【００４９】 （実施例５） ポリマーの加水分解−上記実施例の固体ポリマーをボールミルによって粉砕し
、１〜２Ｎの水酸化ナトリウム中に溶解し、数日間攪拌した。必要ならば、溶液
を、全てのポリマーが溶解するまで、５０℃まで加温した。溶媒を濃縮し、そし
てｐＨ値を１０〜１１に調節した。溶液を透析（透析膜ＭＷＣＯ−３５００）で
脱塩した。脱塩された溶液を凍結乾燥した。

【００５０】 （実施例６） 実施例１のポリマーを子供用おむつのライナー中に組み入れる。おしめの吸収
能力を、５０ｍｌの水をおしめの内面に施用することによって、試験する。水は
本発明のポリマーによって吸収され、おしめの表面へ圧力をかけても、水はポリ
マーから放出されない。

【００５１】 上記明細書で言及された全ての刊行物は、本明細書中に参照として援用される
。記載された方法および本発明の系の種々の改変およびバリエーションは、本発
明の範囲および精神から逸脱することなく、当業者に明らかである。本発明を、
特定の好ましい実施形態と関連して説明してきたが、特許請求される発明は、こ
のような特定の実施形態に過度に制限されるべきではないことが理解されるべき
である。実際、化学または関連の分野の当業者に明らかな、本発明を実施するた
めの記載された様式の種々の改変は、上記の特許請求の範囲の範囲内であること
が意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、スキーム１および２を示す。スキーム１は、ポリスチレンの合成を示
す。スキーム２は、グルコースのような糖が、重合可能な基を持つように酵素的
に誘導体化され、次いで、重合可能な基を重合してホモポリマーを与えることを
示す。

【図２】 図２は、スキーム３を示す。このスキーム３は、３，６−アセチル化アスコピ
ロンＭと、酢酸ビニル、ビニルブチルエーテルのようなコモノマーとの共重合に
よって、コポリマーとなることを示す。新規な、糖ベースのコポリマーは、各々
、コポリマーＩおよびコポリマーＩＩである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 218/08 Ｃ０８Ｆ 218/08 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ユ， シュクン スウェーデン エス−212 40 マルモエ， ジー． ハイデマンスゲイタン 29 Ｆターム(参考） 4C062 BB35 CC43 CC58 4J100 AB02Q AE02Q AG04Q AR32P BA11P BA14P CA04 JA51 JA60 JA61

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの異なる重合可能なモノマーを含む組成物で
   あって、 （ｉ）第１のモノマー単位が、アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体であ
   り；そして （ｉｉ）第２のモノマー単位が、アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体と
   は異なる、組成物。
2. 【請求項２】 前記アンヒドロフルクトース誘導体の少なくとも１つの環が
   不飽和である、請求項１に記載の組成物。
3. 【請求項３】 前記アンヒドロフルクトースの重合可能な誘導体が、一般式
   Ａ 【化１】 またはその誘導体であり、 ここでＲ¹およびＲ²が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択され、 ここでＲ³が、−ＯＨ基を含む置換基であり；そして ここでＲ⁴およびＲ⁵が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択されるか、または環式
   化合物の環上の隣接する原子との結合を表し、ここでＲ⁴およびＲ⁵の少なくとも
   １つが、該環式化合物の環上の隣接する原子との結合を表す、請求項１または２
   に記載の組成物。
4. 【請求項４】 Ｒ³が−ＣＨ₂ＯＨ基であるか、あるいは−ＣＨ₂ＯＨ基を含
   む、請求項３に記載の組成物。
5. 【請求項５】 前記第１のモノマー単位が、アスコピロンＭ、アスコピロン
   Ｐ、アスコピロンＴ₂およびそれらの誘導体から選択される、請求項１〜３のい
   ずれか一項に記載の組成物。
6. 【請求項６】 前記第１のモノマー単位が、アンヒドロフルクトースのアシ
   ル化誘導体またはベンゾイル化誘導体である、請求項１〜５のいずれか一項に記
   載の組成物。
7. 【請求項７】 前記第１のモノマー単位が、一般式Ｂ 【化２】 またはその誘導体であり、 ここでＲ¹およびＲ²が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択され、 ここでＲ³が、−ＯＨ基を含む置換基であり；そして ここでＲ⁴およびＲ⁵が、独立して、−ＯＨ、＝Ｏから選択されるか、または環式
   化合物の環上の隣接する原子との結合を表し、ここでＲ⁴およびＲ⁵の少なくとも
   １つが、該環式化合物の環上の隣接する原子との結合を表し、そしてここでＲ¹
   〜Ｒ⁵の少なくとも１つがアシル基である、請求項１〜６のいずれか一項に記載
   の組成物。
8. 【請求項８】 前記第１のモノマー単位が、以下の式： 【化３】 である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
9. 【請求項９】 前記第１のモノマー単位が、以下の式： 【化４】 である、請求項８に記載の組成物。
10. 【請求項１０】 前記第２のモノマー単位が、ビニル基を含む、請求項１〜
    ９のいずれか一項に記載の組成物。
11. 【請求項１１】 前記第２のモノマー単位が、酢酸ビニル、ビニルブチルエ
    ーテル、スチレン、それらの誘導体および混合物から選択される、請求項１〜１
    ０のいずれか一項に記載の組成物。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか一項で規定される組成物の重合
    生成物。
13. 【請求項１３】 以下の単位： 【化５】 を含む、ポリマー。
14. 【請求項１４】 以下の単位： 【化６】 を含む、ポリマー。