JP2005041954A - エステル化ヒアルロン酸またはその塩及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒアルロン酸誘導体を製造する際の反応条件を、より温和な条件にすることによって、反応基質であるヒアルロン酸またはその塩から、より粘度低下の小さいエステル化ヒアルロン酸誘導体を提供すること。
【解決手段】ヒアルロン酸またはその塩と、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサンとが、式（１）で示される縮合剤で結合されてなるエステル化ヒアルロン酸またはその塩による。

式（１）において、Ｘは、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ及びＩからなる群から選ばれる１種であり、Ｙは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ_４及びｐ−トルエンスルホナートからなる群から選ばれる１種であり、Ｚは、メチルまたはエチルである。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エステル化ヒアルロン酸またはその塩及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒアルロン酸は、保湿性が高い生体由来の高分子多糖類であり、生体適合性もよいことから化粧料等の各種分野で幅広く利用されており、更なる応用も期待されている。しかしながら、ヒアルロン酸は高い保湿能を持つ反面、使用条件によってはべたつく場合がある。このべたつきが、直接皮膚に接する用途での使用感を悪くしている。この欠点を改良するためにアセチル化ヒアルロン酸（例えば、特許文献１参照。）やオルガノポリシロキサン化ヒアルロン酸（例えば、特許文献２参照。）が開発されている。
ところが、アセチル化ヒアルロン酸の製造においては、触媒として無水トリフルオロ酢酸または濃硫酸が使用されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）。また、オルガノポリシロキサン化ヒアルロン酸の製造においては、反応させるオルガノポリシロキサンとしてイソシアネート誘導体が使用されている（例えば、特許文献２参照。）。これらには、いずれも反応条件が苛酷であったり、イソシアネート誘導体等の反応基質が不安定であり、得られるヒアルロン酸誘導体の粘度低下が生じるといった問題が存在している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２７９４２４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２４０６０５号公報
【特許文献３】
特開平６−９７０７号公報
【特許文献４】
特開平８−５３５０１号公報
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、ヒアルロン酸誘導体を製造する際の反応条件を、より温和な条件にすることによって、ヒアルロン酸またはその塩から、より粘度低下の小さいエステル化ヒアルロン酸誘導体を提供することであり、さらに反応基質としてより安定な化合物を用いることによって、より簡便な製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、ヒアルロン酸またはその塩に低級アルコールまたは反応性オルガノポリシロキサンを化学的に導入する際に、ピリジニウム塩を構造中に持つ縮合剤を用いることによって、より温和な条件で、より粘度低下の小さいエステル化ヒアルロン酸誘導体を提供できることを見出した。また、反応性オルガノポリシロキサンとしてモノオール、ジオールおよびカルボン酸ポリシロキサン誘導体は、安定な物質であり、これらを用いれば、より簡便な製造方法を提供することが可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００５】
本発明は下記の構成を有する。
［１］ヒアルロン酸またはその塩と、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサンとが、式（１）で示される縮合剤で結合されてなるエステル化ヒアルロン酸またはその塩。

式（１）において、Ｘは、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ及びＩからなる群から選ばれる１種であり、Ｙは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ_４及びｐ−トルエンスルホナートからなる群から選ばれる１種であり、Ｚは、メチルまたはエチルである。
［２］低級アルコールが、炭素数１〜５のアルコールである前記［１］項記載のエステル化ヒアルロン酸またはその塩。
［３］オルガノポリシロキサンが、式（２）〜（４）で示される化合物からなる群から選ばれる１種である前記［１］項記載のエステル化ヒアルロン酸またはその塩。

式（２）〜（４）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、それぞれ独立して脂肪族基または芳香族基であり、ａ〜ｆは、１〜１０の整数であり、ｇは、０〜１０の整数であり、ｈは、１〜２０の整数であり、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は、１，０００〜１０，０００である。
［４］少なくとも下記工程を有することを特徴とするエステル化ヒアルロン酸またはその塩の製造方法。
▲１▼塩化メチレン、ジメチルスルホキシド、ジオキサンから選ばれる溶媒で、式（１）で示される縮合剤を溶解させ、懸濁液とする。
▲２▼この懸濁液に、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサン、ヒアルロン酸またはその塩、及びアミン類を加え、室温で２４時間程度撹拌し、反応させる。
▲３▼この反応混合物に、精製水、塩化ナトリウムを加え、撹拌し、溶解させる。
▲４▼この溶液を氷冷下で撹拌しながら、アルコールを滴下し、晶析させる。
▲５▼静置後、上澄み液を濾過し、沈殿物をアルコールで充分に洗浄する。
▲６▼沈殿物を減圧下で乾燥する。

【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のエステル化ヒアルロン酸またはその塩は、ヒアルロン酸またはその塩と、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサンとが、式（１）で示される縮合剤で結合されて得られたものである。

本発明に用いられる縮合剤は、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ，１９７７，５０（７），１８６３に開示されている。この縮合剤は、式（１）で示されるピリジニウム塩である。式（１）において、Ｘは、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ及びＩからなる群から選ばれる１種であり、Ｙは、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＢＦ_４及びｐ−トルエンスルホナートからなる群から選ばれる１種であり、Ｚは、メチルまたはエチルである。本発明では、特にＸは、Ｃｌ、Ｙは、Ｉ、Ｚは、メチルであることが好ましい。
【０００７】
縮合反応に用いる縮合剤の使用当量は、ヒアルロン酸またはその塩に対して少なくとも１当量が必要であり、１．２当量が特に好ましい。さらに、縮合反応中に生成してくるハロゲン化水素を中和するために、用いる縮合剤に対して、少なくとも２当量のアミン類を共存させる必要がある。アミン類としては、トリエチルアミン等の脂肪族３級アミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン等の芳香族３級アミン、２，６−ルチジン等のピリジン誘導体が例示でき、脂肪族３級アミンを用いたときに最も収率が良好になるため、好ましく、なかでも、トリブチルアミンを用いることが、特に好ましい。また反応に用いる溶媒としては、塩化メチレン、ジメチルスルホキシドまたはジオキサンのいずれを用いてもよいが、本発明では特にジオキサンが好ましい。反応温度は室温でよく、特に加熱する必要はない。
【０００８】
本発明に用いる低級アルコールは、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２−ブタノール、エテン−オール、２−プロペン−１−オール、２−ブテン−１−オール、２−プロピン−１−オール、１，２−エテンジオール、１，２，３−プロパントリオール等の炭素数１〜５のアルコールであればいずれでもよく、特にメタノールが好ましい。
【０００９】
本発明に用いるオルガノポリシロキサンは、式（２）〜（４）で示される化合物からなる群から選ばれる１種である。

式（２）〜（４）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、それぞれ独立して脂肪族基または芳香族基である。脂肪族基としては、メチル、エチル、メトキシ及びエトキシ等の基を挙げることができ、芳香族基としては、フェニル、ベンジル及びアリールアルキル等の基を挙げることができる。ａ〜ｆは、１〜１０の整数であり、ｇは、０〜１０の整数であり、ｈは、１〜２０の整数である。また、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は１，０００〜１０，０００である。
本発明において、式（２）〜（４）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４が、メチルであり、Ｒ^５が、ノルマルブチルであり、ａ及びｃが、３であり、ｂが２であり、ｄ〜ｇが、１であり、ｈが１１であることが特に好ましい。
【００１０】
オルガノポリシロキサンの数平均分子量は、大きいものほど少ない量で疎水性を付与することができ、肌への塗布性の向上等の特性を付与しやすいことから、平均分子量は大きいことが好ましい。
【００１１】
エステル化ヒアルロン酸またはその塩の製造方法は、少なくとも下記工程を有する。
▲１▼塩化メチレン、ジメチルスルホキシド、ジオキサンから選ばれる溶媒で、式（１）で示される縮合剤を溶解させ、懸濁液とする。
▲２▼この懸濁液に、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサン、ヒアルロン酸またはその塩、及びアミン類を加え、室温で２４時間程度撹拌し、反応させる。
▲３▼この反応混合物に、精製水、塩化ナトリウムを加え、撹拌し、溶解させる。
▲４▼この溶液を氷冷下で撹拌しながら、アルコールを滴下し、晶析させる。
▲５▼静置後、上澄み液を濾過し、沈殿物をアルコールで充分に洗浄する。
▲６▼沈殿物を減圧下で乾燥する。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。また、％は、特にことわりのない場合は、（Ｗ／Ｖ）％を示す。なお、室温とは、２０〜３０℃をいう。
【００１３】
・Ｅ型粘度：サンプル１％溶液について、２５℃、０．５，１，２．５，５，１０，２０，５０，１００のいずれかの回転数（回／分）により、東京計器製ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＭＤ形Ｅ型粘度計で測定した。
・分子量低下の基準：以下の式で計算されるＥ型粘度の比較値を参考にした。

【００１４】
実施例１
室温下で、２−クロロ−１−メチルピリジニウムヨーダイド０．３８ｇ（１．５０ｍｍｏｌ、メルク社製）のジオキサン２．５ｍｌ懸濁液にヒアルロン酸ナトリウム０．５０ｇ（１．２５ｍｍｏｌ：ヒアルロン酸ナトリウムの１ユニットの分子量を４００として計算、チッソ（株）製。Ｅ型粘度９９７ｍＰａ・ｓ（回転数５））、９９．８％脱水メタノール１ｍｌ（和光純薬工業（株）製）、９８．０％トリブチルアミン０．５７ｇ（３．００ｍｍｏｌ、和光純薬工業（株）製）を加え、２４時間室温で攪拌した。反応混合物に精製水（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ社製Ｍｉｌｌｉ−ＱＰＬＵＳ装置（商品名）を用いて精製した水。）３００ｍｌを加え、さらに塩化ナトリウム２．６０ｇを加えて完全に溶解するまで攪拌した。氷冷下で、この溶液を攪拌し、ここにメタノール変性アルコール８００ｍｌを滴下して晶析した。しばらく静置して、（有）桐山製作所製ろ紙Ｎｏ．５Ａ（商品名）をセットした（有）桐山製作所製桐山ロート（商品名）で、上澄み液を濾過し、上澄み液をできるだけ除いた。残っている晶析液と約同量のメタノール変性アルコールを加えて攪拌した。メンブランフィルター（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ社製ＰＴＦＥ孔径１．０μｍ）で沈殿物を濾取し、メタノール変性アルコールで充分に洗浄し、このようにして得られた沈殿物を減圧下４０℃で一晩乾燥した。その結果、メチルエステル化ヒアルロン酸の無色結晶を０．３４ｇ得た。
その１％溶液のＥ型粘度は５１８ｍＰａ・ｓ（回転数１０）であった。従って、実施例１のＥ型粘度の比較値は５１８／９９７＝０．５２であった。
【００１５】
実施例２
室温下で、２−クロロ−１−メチルピリジニウムヨーダイド０．３８ｇ（１．５０ｍｍｏｌ、メルク社製）のジオキサン２．５ｍｌ懸濁液にヒアルロン酸ナトリウム０．５０ｇ（１．２５ｍｍｏｌ：ヒアルロン酸ナトリウムの１ユニットの分子量を４００として計算、チッソ（株）製。Ｅ型粘度２２３２ｍＰａ・ｓ（回転数５））、式（２）で示されるオルガノポリシロキサン１．２５ｇ（１．２５ｍｍｏｌ、式中Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４はメチル基、Ｒ^５はノルマルブチル基、ａは３、ｂは２であり、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は１，０００である、チッソ（株）製ＦＭ−０４１１（商品名））、９８．０％トリブチルアミン０．５７ｇ（３．００ｍｍｏｌ、和光純薬工業（株）製）を加え、２４時間室温で攪拌した。
これ以降の操作は、精製水を３００ｍｌ、塩化ナトリウムを２．６０ｇ、メタノール変性アルコールを７００ｍｌとした以外は実施例１に準じて処理した。その結果、シリコーンモノアルコールエステル化ヒアルロン酸の無色結晶を０．４３ｇ得た。
比色分析によるＳｉ含量は２．７重量％であった。その１％溶液のＥ型粘度は４９５ｍＰａ・ｓ（回転数１０）であった。従って、Ｅ型粘度の比較値は０．２２であった。
【００１６】
実施例３
室温下で、２−クロロ−１−メチルピリジニウムヨーダイド０．３８ｇ（１．５０ｍｍｏｌ、メルク社製）のジオキサン２．５ｍｌ懸濁液にヒアルロン酸ナトリウム０．５０ｇ（１．２５ｍｍｏｌ：ヒアルロン酸ナトリウムの１ユニットの分子量を４００として計算、チッソ（株）製。Ｅ型粘度９９７ｍＰａ・ｓ（回転数５））、式（３）で示されるオルガノポリシロキサン１．２５ｇ（１．２５ｍｍｏｌ、式中Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４はメチル基、Ｒ^５はノルマルブチル基、ｃは３、ｄ〜ｇは１であり、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は１，０００である、チッソ（株）製ＦＭ−ＤＡ１１（商品名））、９８．０％トリブチルアミン０．５７ｇ（３．００ｍｍｏｌ、和光純薬工業（株）製）を加え、２４時間室温で攪拌した。
これ以降の操作は、精製水を３００ｍｌ、塩化ナトリウムを２．６０ｇ、メタノール変性アルコールを７００ｍｌとした以外は実施例１に準じて処理した。その結果、シリコーンジアルコールエステル化ヒアルロン酸の無色結晶を０．４８ｇ得た。
比色分析によるＳｉ含量は５．７重量％であった。その１％溶液のＥ型粘度は２０４ｍＰａ・ｓ（回転数２０）であった。従って、Ｅ型粘度の比較値は０．２０であった。
【００１７】
実施例４
室温下、２−クロロ−１−メチルピリジニウムヨーダイド０．３８ｇ（１．５０ ｍｍｏｌ、メルク社製）のジオキサン２．５ｍｌ懸濁液にヒアルロン酸ナトリウム０．５０ｇ（１．２５ｍｍｏｌ：ヒアルロン酸ナトリウムの１ユニットの分子量を４００として計算、チッソ（株）製。Ｅ型粘度９９７ｍＰａ・ｓ（回転数５））、式（４）で示されるオルガノポリシロキサン１．２５ｇ（１．２５ｍｍｏｌ、式中Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４はメチル基、Ｒ^５はノルマルブチル基、ｈは１１であり、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は１，０００である、チッソ（株）製ＦＭ−０６１１（商品名））、９８．０％トリブチルアミン０．５７ｇ（３．００ｍｍｏｌ、和光純薬工業（株）製）を加え、２４時間室温で攪拌した。
これ以降の操作は、精製水を１５０ｍｌ、塩化ナトリウムを２．６０ｇ、メタノール変性アルコールを４００ｍｌとした以外は実施例１に準じて処理した。その結果、シリコーンカルボン酸エステル化ヒアルロン酸の無色結晶を０．５０ｇ得た。
比色分析によるＳｉ含量は１１．４重量％であった。その１％溶液のＥ型粘度は３６ｍＰａ・ｓ（回転数１００）であった。従って、Ｅ型粘度の比較値は０．０４であった。なお、他の実施例に比べてこの比較値は小さいが、これは比色分析によるＳｉ含量が１１．４重量％であったことを考慮すれば、分子量の低下によるものではなくシリコーンの導入量が多かったためと考える方が妥当である。
【００１８】
比較例１
室温で、攪拌下ヒアルロン酸ナトリウム０．５０ｇ（１．２５ｍｍｏｌ：ヒアルロン酸ナトリウムの１ユニットの分子量を４００として計算、チッソ（株）製。Ｅ型粘度９９７ｍＰａ・ｓ（回転数５））、式（２）で示されるオルガノポリシロキサン１．００ｇ（１．００ｍｍｏｌ、式中Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４はメチル基、Ｒ^５はノルマルブチル基、ｃは３、ｄ〜ｇは１であり、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は１，０００である、チッソ（株）製ＦＭ−０４１１（商品名））のジメチルスルホキシド３０ｍｌ懸濁液に、触媒として０．５Ｍ−Ｈ_２ＳＯ_４ ２．５ｍｌ加え、２３時間攪拌した。以下の操作は特に断らない限り室温で行った。反応混合物に精製水１００ｍｌを加え、しばらく攪拌した後、塩化ナトリウム１．７５ｇを加えた。これらの混合物をメタノール変性アルコール３００ｍｌに加え、（有）桐山製作所製ろ紙Ｎｏ．５Ａ（商品名）をセットした（有）桐山製作所製桐山ロート（商品名）で、沈殿物を濾取した。この沈殿物に再び精製水１００ｍｌを加え、しばらく攪拌した後、塩化ナトリウム１．７５ｇを加えた。これらの混合物をメタノール変性アルコール３００ｍｌへ加え、沈殿物を濾取した。このようにして２回晶析を繰り返して精製した沈殿物を減圧下４０℃で一晩乾燥した。その結果、シリコーンモノアルコールエステル化ヒアルロン酸の無色結晶を０．８６ｇ得た。
その１％溶液のＥ型粘度は２７ｍＰａ・ｓ（回転数１００）であった。従って、Ｅ型粘度の比較値は０．０３であった。
【００１９】
【発明の効果】
ヒアルロン酸またはその塩に低級アルコールまたは反応性オルガノポリシロキサンを化学的に導入する際に、式（１）で示されるピリジニウム塩である縮合剤を用いることによってより温和な条件でより粘度低下の小さいエステル化ヒアルロン酸誘導体を提供できる。また用いる反応性オルガノポリシロキサンが式（２）〜（４）で示されるモノオール、ジオールおよびカルボン酸ポリシロキサン誘導体であればより安定な物質であり、より簡便な製造方法を提供することができる。

Claims (4)

1. ヒアルロン酸またはその塩と、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサンとが、式（１）で示される縮合剤で結合されてなるエステル化ヒアルロン酸またはその塩。
   

   

   式（１）において、Ｘは、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ及びＩからなる群から選ばれる１種であり、Ｙは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ_４及びｐ−トルエンスルホナートからなる群から選ばれる１種であり、Ｚは、メチルまたはエチルである。
2. 低級アルコールが、炭素数１〜５のアルコールである請求項１記載のエステル化ヒアルロン酸またはその塩。
3. オルガノポリシロキサンが、式（２）〜（４）で示される化合物からなる群から選ばれる１種である請求項１記載のエステル化ヒアルロン酸またはその塩。
   

   

   式（２）〜（４）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、それぞれ独立して脂肪族基または芳香族基であり、ａ〜ｆは、１〜１０の整数であり、ｇは、０〜１０の整数であり、ｈは、１〜２０の整数であり、オルガノポリシロキサンの数平均分子量は、１，０００〜１０，０００である。
4. 少なくとも下記工程を有することを特徴とするエステル化ヒアルロン酸またはその塩の製造方法。
   ▲１▼塩化メチレン、ジメチルスルホキシド、ジオキサンから選ばれる溶媒で、式（１）で示される縮合剤を溶解させ、懸濁液とする。
   ▲２▼この懸濁液に、低級アルコールまたはオルガノポリシロキサン、ヒアルロン酸またはその塩、及びアミン類を加え、室温で２４時間程度撹拌し、反応させる。
   ▲３▼この反応混合物に、精製水、塩化ナトリウムを加え、撹拌し、溶解させる。
   ▲４▼この溶液を氷冷下で撹拌しながら、アルコールを滴下し、晶析させる。
   ▲５▼静置後、上澄み液を濾過し、沈殿物をアルコールで充分に洗浄する。
   ▲６▼沈殿物を減圧下で乾燥する。