JP2005139124A - Silsesquioxane-polyphenol hybrid - Google Patents

Silsesquioxane-polyphenol hybrid Download PDF

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JP2005139124A JP2003378008A JP2003378008A JP2005139124A JP 2005139124 A JP2005139124 A JP 2005139124A JP 2003378008 A JP2003378008 A JP 2003378008A JP 2003378008 A JP2003378008 A JP 2003378008A JP 2005139124 A JP2005139124 A JP 2005139124A
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polyphenol
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Hiroshi Uyama
浩 宇山
Shiro Kobayashi
四郎 小林
Genichi Kurisawa
元一 栗沢
Shuon Tei
主恩 鄭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a new polyphenol-polymer hybrid to expand polyphenol applications in view of the fact that polyphenols have been hopeful of application to the biomedical field through utilizing the effects such as anticancer effects and anti-inflammatory effects inherent thereto, and if such polyphenols are bound to organic polymers, the residence time of the resulting hybrids is estimated to be longer than that of low-molecular polyphenols, therefore the resulting hybrid polymers are hopeful of the increase in biochemical activity than low-molecular polyphenols, and technological development for the polymeric modification of low-molecular polyphenols including catechin, epigallocatechin gallate and rutin by hybridizing them with existing organic polymers has been desired. <P>SOLUTION: A silsesquioxane-polyphenol hybrid is provided. This hybrid is obtained from an amino group-bearing silsesquioxane derivative and a polyphenol. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、抗酸化剤、生体適合性材料、ドラッグキャリアー、抗菌材料、消臭剤等に有用なポリフェノール結合ポリマーおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a polyphenol-binding polymer useful for an antioxidant, a biocompatible material, a drug carrier, an antibacterial material, a deodorant and the like, and a method for producing the same.

植物に含まれるカテキン、エガロカテキンガレート、クエルセチン、ヘスペリジン、ルチン等のポリフェノール類に抗酸化性や殺菌作用があることは従来から知られている。さらに、これらには抗ガン作用、抗炎症作用、紫外線吸収作用、毛細血管の強化、血圧上昇抑制、ストレス抑制、女性ホルモンバランス調整、抗腫瘍作用、突然変異抑制、血中コレステロール抑制、整腸作用等の効果があることもも知られており、生医学分野への応用が期待されている。このようなポリフェノールを高分子有機ポリマーと結合させれば、細胞での滞在時間が低分子ポリフェノールよりも長くなると推定されるので、このようにして得られるポリフェノール結合ポリマーでは、低分子ポリフェノールよりも生化学活性が増大することが期待される。   It has been conventionally known that polyphenols such as catechin, egalocatechin gallate, quercetin, hesperidin, and rutin contained in plants have antioxidant and bactericidal action. Furthermore, these include anti-cancer action, anti-inflammatory action, ultraviolet absorption action, strengthening of capillaries, suppression of blood pressure rise, stress suppression, female hormone balance adjustment, anti-tumor action, mutation suppression, blood cholesterol suppression, intestinal action It is also known to have such effects, and application to the biomedical field is expected. If such a polyphenol is combined with a high molecular organic polymer, it is estimated that the residence time in the cell is longer than that of the low molecular weight polyphenol. Therefore, the polyphenol-bonded polymer thus obtained is more vigorous than the low molecular weight polyphenol. Increased chemical activity is expected.

例えば、ポリアクリルアミドまたはポリメタクリルアクリルアミドにカテキン等のポリフェノールを結合させたポリマーおよびその製造方法が知られている(特許文献1)。しかしながら、特許文献1の方法はポリマーの種類がポリアクリルアミドおよびポリメタクリルアクリルアミドに限定されており、そしてポリフェノールを結合させるためにポリマーまたはモノマーを変性することが必要であった。天然に存在するポリフェノール類には水溶性で分子量1万以上のものも知られているが、その構造は明らかではない。そこで、生化学活性が詳細に調べられているカテキン、エピガロカテキンガレート、ルチンといった低分子量ポリフェノールを既存の幅広い高分子有機ポリマーに結合させて高分子化する技術開発が望まれていた。   For example, a polymer in which polyphenol such as catechin is bonded to polyacrylamide or polymethacrylamide and a production method thereof are known (Patent Document 1). However, the method of Patent Document 1 is limited to polyacrylamide and polymethacrylamide, and it is necessary to modify the polymer or monomer in order to bind the polyphenol. Naturally-occurring polyphenols are known that are water-soluble and have a molecular weight of 10,000 or more, but their structure is not clear. Therefore, it has been desired to develop a technology for polymerizing low molecular weight polyphenols, such as catechin, epigallocatechin gallate, and rutin, whose biochemical activities have been investigated in detail, by combining them with a wide range of existing high molecular organic polymers.

このような問題点を解決するために、ポリアミンとポリフェノールを酸化酵素触媒を用いて反応させることにより、共有結合を介してポリフェノールをポリアミンに導入し、ポリアミン−ポリフェノールハイブリッドを製造する方法が見出された。そして、得られたポリアミン−ポリフェノールハイブリッドが高いスーパーオキシド消去能を有することも明らかとなった(特許文献2)。しかしながら、ポリフェノールの用途は上記に記載したように多岐に渡るので、特許文献2で開示されているポリアミン−ポリフェノールハイブリッドだけではすべての用途に対応できない。なお、このポリアミン−ポリフェノールハイブリッドはポリアミンとポリフェノールの結合体を意味する。
特開平8−27226 特開2003−137925
In order to solve such problems, a method for producing a polyamine-polyphenol hybrid by introducing polyphenol into a polyamine through a covalent bond by reacting polyamine and polyphenol using an oxidase catalyst has been found. It was. And it became clear that the obtained polyamine-polyphenol hybrid has high superoxide elimination ability (patent document 2). However, since the use of polyphenols is diverse as described above, the polyamine-polyphenol hybrid disclosed in Patent Document 2 cannot be used for all uses. The polyamine-polyphenol hybrid means a conjugate of polyamine and polyphenol.
JP-A-8-27226 JP2003-137925

本発明は新規なポリフェノール−ポリマー結合体の開発およびポリフェノールの用途の拡大を目的とする。   The present invention aims to develop new polyphenol-polymer conjugates and to expand the use of polyphenols.

本発明は下記の構成を有する。なお、本発明において用いる用語「シルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド」は、シルセスキオキサン−ポリフェノール結合体を意味する。
[1] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体とポリフェノールとから得られるシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。
The present invention has the following configuration. The term “silsesquioxane-polyphenol hybrid” used in the present invention means a silsesquioxane-polyphenol conjugate.
[1] A silsesquioxane-polyphenol hybrid obtained from a silsesquioxane derivative having an amino group and a polyphenol.

[2] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(1)で表される化合物である、[1]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、nは3〜100の整数であり;mは0または1であり;Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであって異なっていてもよく;そして、Rの少なくとも1つはアミノ基を有する基であり、Rの残りはRと同様に定義される基である: [2] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [1], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (1):

Figure 2005139124
Where n is an integer from 3 to 100; m is 0 or 1; R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same and different; At least one of 1 is a group having an amino group, and the rest of R 1 is a group defined similarly to R 2 :

[3] nが4〜12の整数である、[2]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   [3] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [2], wherein n is an integer of 4 to 12.

[4] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(2)で表される化合物である、[2]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rの少なくとも1つは式(3)で表される基であり、Rの残りは式(4)で表される基である:

Figure 2005139124
ここに、Rは式(1)におけるRと同一の意味を有し;Rはアミノ基を有する基であり;そして、mは0または1である。 [4] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [2], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (2):

Figure 2005139124
Here, at least one of R 3 is a group represented by formula (3), and the rest of R 3 is a group represented by formula (4):

Figure 2005139124
Here, R 2 has the same meaning as R 2 in Formula (1); R 4 is a group having an amino group; and, m is 0 or 1.

[5] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(5)で表される化合物である、[1]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよく;RはRまたはRであり;そして、Rはアミノ基を有する基である: [5] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [1], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (5):

Figure 2005139124
Where R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different; R 5 is R 2 or R 4 ; and R 4 has an amino group The group is:

[6] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(6)で表される化合物である、[1]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよく;RはRまたはRであり;そして、Rはアミノ基を有する基である: [6] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [1], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (6):

Figure 2005139124
Where R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different; R 5 is R 2 or R 4 ; and R 4 has an amino group The group is:

[7] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(7)で表される化合物である、[1]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよく;RはRまたはRであり;そして、Rはアミノ基を有する基である: [7] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [1], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (7):

Figure 2005139124
Where R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different; R 5 is R 2 or R 4 ; and R 4 has an amino group The group is:

[8] ポリフェノールがカテキン、エピカテキン、ガロカテキン、エピガロカテキン、カテキンガレート、エピカテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、クエルセチン、ヘスペリジン、タンニン酸、テアフラビン、プロシアニジン、ロイコアントシアニジンおよびルチンから選択される少なくとも1つである、[1]〜[7]のいずれか1項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   [8] The polyphenol is selected from catechin, epicatechin, gallocatechin, epigallocatechin, catechin gallate, epicatechin gallate, gallocatechin gallate, epigallocatechin gallate, quercetin, hesperidin, tannic acid, theaflavin, procyanidin, leucoanthocyanidin and rutin The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to any one of [1] to [7], which is at least one.

[9] ポリフェノールがカテキンである、[1]〜[7]のいずれか1項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   [9] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to any one of [1] to [7], wherein the polyphenol is catechin.

[10] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(2)で表される化合物であり、ポリフェノールがカテキンである、[4]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   [10] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [4], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (2), and the polyphenol is catechin.

[11] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(8)で表される化合物であり、ポリフェノールがカテキンである、[4]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。

Figure 2005139124
ここに、Rは3−アミノプロピル基である。 [11] The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [4], wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (8), and the polyphenol is catechin.

Figure 2005139124
Here, R 6 is a 3-aminopropyl group.

[12] アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体に酵素触媒の存在下でポリフェノールを反応させることを特徴とする、[1]項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドの製造方法。   [12] The process for producing a silsesquioxane-polyphenol hybrid according to item [1], wherein a polyphenol is reacted with a silsesquioxane derivative having an amino group in the presence of an enzyme catalyst.

本発明によって、高い抗酸化性と酵素阻害能を有するシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドが提供される。   The present invention provides a silsesquioxane-polyphenol hybrid having high antioxidant properties and enzyme inhibitory ability.

まず最初に、本発明で用いる用語について説明する。
「シルセスキオキサン」は、各ケイ素原子が3個の酸素原子と結合し、各酸素原子が2個のケイ素原子と結合している化合物を示す類名であるが、本発明においてはシルセスキオキサン構造およびその一部が変形したシルセスキオキサン類似構造の総称として、この用語を用いる。本発明におけるアルキルおよびアルキレンは、いずれの場合も直鎖の基であってもよく、分岐された基であってもよい。このことは、これらの基において任意の水素がハロゲンや環式の基などと置き換えられる場合も、任意の−CH−が−O−、シクロアルキレンなどで置き換えられる場合も同様である。「任意の」は、位置のみならず個数も任意であることを示す。そして、複数の水素または−CH−が他の基で置き換えられるときには、それぞれ異なる基で置き換えられてもよい。なお、任意の−CH−が−O−で置き換えられると記述するときには、連続する複数の−CH−が−O−で置き換えられることを含まない。
First, terms used in the present invention will be described.
“Silsesquioxane” is a class name indicating a compound in which each silicon atom is bonded to three oxygen atoms, and each oxygen atom is bonded to two silicon atoms. This term is used as a general term for an oxane structure and a silsesquioxane-like structure in which a part thereof is deformed. In any case, the alkyl and alkylene in the present invention may be a straight-chain group or a branched group. This is the same when any hydrogen in these groups is replaced with a halogen or a cyclic group, or when any —CH 2 — is replaced with —O—, cycloalkylene, or the like. “Arbitrary” indicates that not only the position but also the number is arbitrary. Then, a plurality of hydrogen or -CH 2 - when is replaced by other groups may be replaced by different groups. Note that the description that any —CH 2 — is replaced by —O— does not include the replacement of a plurality of consecutive —CH 2 — with —O—.

本発明のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドは、アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体にポリフェノールを反応させることによって得られる。アミノ基を有するシルセスキオキサンは特に限定されないが、分子量および形状をコントロールする場合は籠型または不完全な籠型構造を有するシルセスキオキサンが好ましい。   The silsesquioxane-polyphenol hybrid of the present invention can be obtained by reacting a silsesquioxane derivative having an amino group with polyphenol. The silsesquioxane having an amino group is not particularly limited. However, when controlling the molecular weight and shape, a silsesquioxane having a cage-type or incomplete cage-type structure is preferable.

このようなシルセスキオキサン誘導体の好ましい例の最初は、式(1)で表される化合物である。以下の説明においては、式(1)で表される化合物を化合物(1)と表記することがある。他の式で表される化合物も、式(1)で表される化合物の場合と同様の表記法に従って表記されることがある。

Figure 2005139124
式(1)において、nは3〜100の整数であり、4〜12が好ましい。mは0または1である。Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよい。そして、Rの少なくとも1つはアミノ基を有する基であり、Rの残りはRと同様に定義される基である: The first preferred example of such a silsesquioxane derivative is a compound represented by the formula (1). In the following description, the compound represented by formula (1) may be referred to as compound (1). The compounds represented by other formulas may be represented according to the same notation as in the case of the compound represented by formula (1).

Figure 2005139124
In Formula (1), n is an integer of 3-100, and 4-12 are preferable. m is 0 or 1. R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different. And at least one of R 1 is a group having an amino group, and the rest of R 1 is a group defined similarly to R 2 :

の好ましい例の1つは、1〜10の炭素原子を有するアルキルである。このアルキル中の任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、任意の−CH−は、−O−で置き換えられてもよい。このようなアルキルのうち非置換のアルキルの具体例は、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、ヘキシル、1,1,2−トリメチルプロピル、ヘプチル、オクチル、2,4,4−トリメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル、メチルオキシプロピル、エチルオキシプロピル、プロピルオキシプロピル、メチルオキシブチル、エチルオキシブチル、プロピルオキシブチル、メチルオキシイソブチル、エチルオキシイソブチル、プロピルオキシイソブチル、トリフルオロメチル、2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、3、3、3−トリフルオロプロピル、ヘキサフルオロプロピル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル、ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル、2−フルオロエチルオキシプロピル、2,2,2−トリフルオロエチルオキシプロピル、2−フルオロ−1−フルオロメチルエチルオキシプロピル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルオキシプロピル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルオキシプロピル、ヘキサフルオロイソプロピルオキシプロピル、ヘキサフルオロブチルオキシプロピル、ヘプタフルオロブチルオキシプロピル、オクタフルオロイソブチルオキシプロピル、オクタフルオロペンチルオキシプロピル、2−フルオロエチルオキシブチル、2,2,2−トリフルオロエチルオキシブチル、2−フルオロ−1−フルオロメチルエチルオキシブチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルオキシブチル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルオキシブチル、ヘキサフルオロイソプロピルオキシブチル、ヘキサフルオロブチルオキシブチル、ヘプタフルオロブチルオキシブチル、オクタフルオロイソブチルオキシブチル、オクタフルオロペンチルオキシブチル、2−フルオロエチルオキシイソブチル、2,2,2−トリフルオロエチルオキシイソブチル、2−フルオロ−1−フルオロメチルエチルオキシイソブチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルオキシイソブチル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルオキシイソブチル、ヘキサフルオロイソプロピルオキシイソブチル、ヘキサフルオロブチルオキシイソブチル、ヘプタフルオロブチルオキシイソブチル、オクタフルオロイソブチルオキシイソブチル、およびオクタフルオロペンチルオキシイソブチルである。これらの基のうち、更に好ましい例は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチルおよび3,3,3−トリフルオロプロピルである。 One preferred example of R 2 is alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Any hydrogen in the alkyl may be replaced with fluorine, and any —CH 2 — may be replaced with —O—. Specific examples of unsubstituted alkyl among such alkyl include methyl, ethyl, propyl, 1-methylethyl, butyl, 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl, pentyl, hexyl, 1,1,2- Trimethylpropyl, heptyl, octyl, 2,4,4-trimethylpentyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl, docosyl, methyloxypropyl, ethyloxypropyl, propyloxypropyl, methyloxybutyl, Ethyloxybutyl, propyloxybutyl, methyloxyisobutyl, ethyloxyisobutyl, propyloxyisobutyl, trifluoromethyl, 2-fluoroethyl, 2,2-difluoroethyl, 3,3,3-trifluoropropyl, hexaf Oropropyl, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, nonafluoro-1,1,2,2-tetrahydrohexyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl, 2-fluoroethyloxy Propyl, 2,2,2-trifluoroethyloxypropyl, 2-fluoro-1-fluoromethylethyloxypropyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxypropyl, 2,2,3,3,3- Pentafluoropropyloxypropyl, hexafluoroisopropyloxypropyl, hexafluorobutyloxypropyl, heptafluorobutyloxypropyl, octafluoroisobutyloxypropyl, octafluoropentyloxypropyl, 2-fluoroethyloxybutyl, 2,2,2-tri Fluoroethyloxybutyl, 2-fluoro-1-fluoromethylethyloxybutyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxybutyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyloxybutyl, hexafluoro Isopropyloxybutyl, hexafluorobutyloxybutyl, heptafluorobutyloxybutyl, octafluoroisobutyloxybutyl, octafluoropentyloxybutyl, 2-fluoroethyloxyisobutyl, 2,2,2-trifluoroethyloxyisobutyl, 2-fluoro -1-fluoromethylethyloxyisobutyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxyisobutyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyloxyisobutyl, hexafluoroisopropyloxyisobutyl Hexafluorobutyloxyisobutyl, heptafluorobutyloxyisobutyl, octafluoroisobutyloxyisobutyl, and octafluoropentyloxyisobutyl. Of these groups, more preferred examples are methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl and 3,3,3-trifluoropropyl.

の好ましい例のもう1つは、置換もしくは非置換のフェニルである。置換フェニルの好ましい例は、任意の水素がハロゲン、メチルまたはメトキシで置き換えられるフェニルである。複数の置換基を有するフェニルにおいては、それらの置換基は同一の基であってもよく異なる基で構成されてもよい。置換もしくは非置換のフェニルの好ましい例は、フェニル、ペンタフルオロフェニル、4−クロロフェニル、4−ブロモフェニル、4−メチルフェニル、4−メトキシフェニル、3−クロロ−4−メチルフェニル、2,5−ジクロロ−4−メチルフェニル、3,5−ジクロロ−4−メチルフェニル、2,3,5−トリクロロ−4−メチルフェニル、2,3,6−トリクロロ−4−メチルフェニル、3−ブロモ−4−メチルフェニル、2,5−ジブロモ−4−メチルフェニル、3,5−ジブロモ−4−メチルフェニル、2,3−ジフルオロ−4−メチルフェニル、3−クロロ−4−メトキシフェニル、3−ブロモ−4−メトキシフェニル、3,5−ジブロモ−4−メトキシフェニル、および2,3−ジフルオロ−4−メトキシフェニルである。そして、置換もしくは非置換のフェニルの最も好ましい例はフェニルである。 Another preferred example of R 2 is substituted or unsubstituted phenyl. Preferred examples of substituted phenyl are phenyl in which any hydrogen is replaced with halogen, methyl or methoxy. In phenyl having a plurality of substituents, these substituents may be the same group or may be composed of different groups. Preferred examples of substituted or unsubstituted phenyl include phenyl, pentafluorophenyl, 4-chlorophenyl, 4-bromophenyl, 4-methylphenyl, 4-methoxyphenyl, 3-chloro-4-methylphenyl, and 2,5-dichloro. -4-methylphenyl, 3,5-dichloro-4-methylphenyl, 2,3,5-trichloro-4-methylphenyl, 2,3,6-trichloro-4-methylphenyl, 3-bromo-4-methyl Phenyl, 2,5-dibromo-4-methylphenyl, 3,5-dibromo-4-methylphenyl, 2,3-difluoro-4-methylphenyl, 3-chloro-4-methoxyphenyl, 3-bromo-4- Methoxyphenyl, 3,5-dibromo-4-methoxyphenyl, and 2,3-difluoro-4-methoxyphenyl. The most preferred example of substituted or unsubstituted phenyl is phenyl.

の好ましい例の更にもう1つは、4〜8の炭素原子を有するシクロアルキルである。このシクロアルキルにおいては、隣り合わない2つの炭素原子が架橋されてもよい。このようなシクロアルキルの具体例は、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、2−ビシクロヘプチル、およびシクロオクチルである。シクロアルキルのより好ましい例はシクロペンチルおよびシクロヘキシルである。
そして、Rの更に好ましい例はメチル、tert−ブチルおよびフェニルである。
Yet another preferred example of R 2 is cycloalkyl having 4 to 8 carbon atoms. In this cycloalkyl, two non-adjacent carbon atoms may be bridged. Specific examples of such cycloalkyl are cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 2-bicycloheptyl, and cyclooctyl. More preferred examples of cycloalkyl are cyclopentyl and cyclohexyl.
And more preferred examples of R 2 are methyl, tert-butyl and phenyl.

アミノ基を有する基の好ましい例の1つは、1〜10の炭素原子を有するアミノアルキルである。このアミノアルキルにおいては、任意の−CH−が−NH−で置き換えられてもよい。このようなアミノアルキルの具体例は、アミノメチル、3−アミノプロピル、4−アミノブチル、N−(2−アミノエチル)アミノメチル、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル、N−(2−アミノエチル)−3−アミノイソブチル、およびN−(6−アミノヘキシル)−3−アミノプロピルである。アミノ基を有する基の好ましい例のもう1つはアミノフェニルである。アミノフェニルの具体例は、3−アミノフェニルおよび4−アミノフェニルである。 One preferred example of a group having an amino group is an aminoalkyl having 1 to 10 carbon atoms. In this aminoalkyl, arbitrary —CH 2 — may be replaced by —NH—. Specific examples of such aminoalkyl include aminomethyl, 3-aminopropyl, 4-aminobutyl, N- (2-aminoethyl) aminomethyl, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl, N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutyl, and N- (6-aminohexyl) -3-aminopropyl. Another preferred example of a group having an amino group is aminophenyl. Specific examples of aminophenyl are 3-aminophenyl and 4-aminophenyl.

式(1)で表されるシルセスキオキサン誘導体は、RSi(ORで表されるトリアルコキシシランを加水分解することによって得られる。このRはアルキルであり、メチルまたはエチルであることが好ましい。アミノ官能基を有するトリアルコキシシランとRSi(ORとを混合して加水分解すれば、Rの一部がRであるシルセスキオキサン誘導体が得られる。 The silsesquioxane derivative represented by the formula (1) is obtained by hydrolyzing a trialkoxysilane represented by R 1 Si (OR 7 ) 3 . R 7 is alkyl, preferably methyl or ethyl. When trialkoxysilane having an amino functional group and R 2 Si (OR 7 ) 3 are mixed and hydrolyzed, a silsesquioxane derivative in which a part of R 1 is R 2 is obtained.

式(1)においてmが1であるシルセスキオキサン誘導体は、例えば、メタノール中においてテトラエトキシシランと水酸化テトラメチルアンモニウムとを反応させることにより、オクタキス(テトラメチルアンモニウム)オクタシルセスキオキサンを合成し、得られた化合物にH−SiR −Clを反応させてSi−H官能のシルセスキオキサン誘導体とし、これにアミノ基とアルケニル基とを有する化合物をヒドロシリル化反応させることによって得られる。 In the silsesquioxane derivative in which m is 1 in the formula (1), for example, octakis (tetramethylammonium) octasilsesquioxane is obtained by reacting tetraethoxysilane with tetramethylammonium hydroxide in methanol. The compound obtained by synthesis is reacted with H—SiR 2 2 —Cl to obtain a Si—H functional silsesquioxane derivative, which is obtained by hydrosilylation reaction of a compound having an amino group and an alkenyl group. It is done.

式(1)で表されるシルセスキオキサン誘導体の好ましい例は、式(2)で表される化合物である。

Figure 2005139124
式(2)において、Rの少なくとも1つは式(3)で表される基であり、Rの残りは式(4)で表される基である:

Figure 2005139124
式(3)および式(4)において、Rは式(1)におけるRと同様に定義される基であり、Rはアミノ基を有する基であり、そしてmは0または1である。アミノ基を有する基の例は前記の通りである。 A preferred example of the silsesquioxane derivative represented by the formula (1) is a compound represented by the formula (2).

Figure 2005139124
In formula (2), at least one of R 3 is a group represented by formula (3), and the rest of R 3 is a group represented by formula (4):

Figure 2005139124
In the formula (3) and (4), R 2 represents a group defined as for R 2 in Formula (1), R 4 is a group having an amino group, and m is 0 or 1 . Examples of the group having an amino group are as described above.

アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体の好ましい例の2番目は、式(5)で表される化合物である。

Figure 2005139124
式(5)において、Rは式(1)におけるRと同様に定義される基であり、同じであっても異なっていてもよく、RはRまたはRであり、そしてRは式(3)におけるRと同様に定義される基である。 A second preferred example of the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (5).

Figure 2005139124
In the formula (5), R 2 is a group defined as for R 2 in Formula (1) or different be the same, R 5 is R 2 or R 4, and R 4 is a group defined in the same manner as R 4 in formula (3).

化合物(5)は、化合物(A)にRSiClで表される化合物を反応させることによって得られる。このとき、RSiCl中のアミノ基はトリメチルシリルなどで保護されていることが必要である。アミノ基の替わりにシアノ官能基またはニトロ官能基を有するジクロロシラン化合物を用い、反応後にシアノ基またはニトロ基を水素還元によりアミノ基としてもよい。

Figure 2005139124
式(A)において、Rは式(1)におけるRと同様に定義される基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。 Compound (5) can be obtained by reacting compound (A) with a compound represented by R 4 R 5 SiCl 2 . At this time, the amino group in R 4 R 5 SiCl 2 needs to be protected with trimethylsilyl or the like. A dichlorosilane compound having a cyano functional group or a nitro functional group may be used in place of the amino group, and the cyano group or nitro group may be converted into an amino group by hydrogen reduction after the reaction.

Figure 2005139124
In formula (A), R 2 represents a group defined as for R 2 in formula (1), M is a monovalent alkali metal atom.

化合物(A)は、アルコール類の存在下にR−SiR を1価のアルカリ金属水酸化物および水を用いて加水分解し、縮合させることによって得られる。この式中のRは加水分解性の基であり、1〜4の炭素原子を有するアルコキシが好ましい。アルカリ金属水酸化物の例は水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムである。 The compound (A) is obtained by hydrolyzing R 2 —SiR 8 3 with a monovalent alkali metal hydroxide and water in the presence of alcohols and condensing them. R 8 in this formula is a hydrolyzable group, and alkoxy having 1 to 4 carbon atoms is preferable. Examples of alkali metal hydroxides are sodium hydroxide and potassium hydroxide.

アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体の好ましい例の3番目は、式(6)で表される化合物である。

Figure 2005139124
式(6)におけるR、RおよびRは、式(5)におけるこれらの記号と同様に定義される基である。化合物(6)は、前記の化合物(A)とR SiClで表される化合物を反応させることによって得られる。 A third preferred example of the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (6).

Figure 2005139124
R 2 , R 4 and R 5 in the formula (6) are groups defined similarly to these symbols in the formula (5). Compound (6) can be obtained by reacting the compound (A) with a compound represented by R 4 R 5 2 SiCl.

アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体の好ましい例の4番目は、式(7)で表される化合物である。

Figure 2005139124
式(7)におけるR、RおよびRは、式(5)におけるこれらの記号と同様に定義される基である。 A fourth preferred example of the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (7).

Figure 2005139124
R 2 , R 4 and R 5 in the formula (7) are groups defined in the same manner as those symbols in the formula (5).

化合物(7)は、化合物(B)にR SiClで表される化合物を反応させることによって得られる。このとき、R SiCl中のアミノ基はトリメチルシリルなどで保護されていることが必要である。アミノ基の替わりにシアノ官能基またはニトロ官能基を有するクロロシラン化合物を用い、反応後にシアノ基またはニトロ基を水素還元によりアミノ基としてもよい。

Figure 2005139124
式(B)において、Rは式(1)におけるRと同様に定義される基であり、Mは1価のアルカリ金属原子である。 Compound (7) is obtained by reacting compound (B) with a compound represented by R 4 R 5 2 SiCl. At this time, the amino group in R 4 R 5 2 SiCl needs to be protected with trimethylsilyl or the like. A chlorosilane compound having a cyano functional group or a nitro functional group may be used in place of the amino group, and the cyano group or nitro group may be converted into an amino group by hydrogen reduction after the reaction.

Figure 2005139124
In the formula (B), R 2 represents a group defined as for R 2 in formula (1), M is a monovalent alkali metal atom.

化合物(B)も、化合物(A)と同様に、アルコール類の存在下にR−SiR を1価のアルカリ金属水酸化物および水を用いて加水分解し、縮合させることによって得られる。化合物(A)の場合との相違点は、R−SiR に対するアルカリ金属水酸化物のモル比だけである。化合物(B)の製造におけるこのモル比の最も好ましい値は1/2である。そして、化合物(A)の場合には最も好ましいモル比は2/3である。 Similarly to the compound (A), the compound (B) can also be obtained by hydrolyzing and condensing R 2 —SiR 8 3 with a monovalent alkali metal hydroxide and water in the presence of an alcohol. . The only difference from the case of the compound (A) is the molar ratio of the alkali metal hydroxide to R 2 —SiR 8 3 . The most preferred value of this molar ratio in the production of compound (B) is 1/2. In the case of the compound (A), the most preferable molar ratio is 2/3.

化合物(1)、化合物(5)、化合物(6)および化合物(7)のうち、一分子内により多くのポリフェノールを付加することが可能であるという点で、化合物(1)が最も好ましい。   Of compound (1), compound (5), compound (6) and compound (7), compound (1) is most preferred in that more polyphenols can be added in one molecule.

本発明において用いられるポリフェノールは水溶性であることが好ましい。そして、高い抗酸化性付与が必要な場合には、フラボノイド骨格を有するポリフェノールが好ましい。このようなポリフェノールの例は、カテキン、エピカテキン、ガロカテキン、エピガロカテキン、カテキンガレート、エピカテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、クエルセチン、ヘスペリジン、タンニン酸、テアフラビン、プロシアニジン、ロイコアントシアニジンおよびルチンである。これらは単独または混合物として用いることができる。ポリフェノールの好ましい使用量は、アミノ官能のシルセスキオキサン誘導体1gに対して1mg〜10gの範囲である。   The polyphenol used in the present invention is preferably water-soluble. And when high antioxidant provision is required, the polyphenol which has a flavonoid skeleton is preferable. Examples of such polyphenols are catechin, epicatechin, gallocatechin, epigallocatechin, catechin gallate, epicatechin gallate, gallocatechin gallate, epigallocatechin gallate, quercetin, hesperidin, tannic acid, theaflavin, procyanidins, leucoanthocyanidins and rutin It is. These can be used alone or as a mixture. The preferred use amount of the polyphenol is in the range of 1 mg to 10 g with respect to 1 g of the amino-functional silsesquioxane derivative.

本発明のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドは、酵素触媒の存在下でシルセスキオキサン誘導体のアミノ基とポリフェノールを反応させることにより得られる。酵素触媒として利用できる酵素の例は、酸化酵素、加水分解酵素、転移酵素、脱離酵素および異性化酵素である。そして、ポリフェノール類の酸化触媒機能という観点から、酸化酵素が好ましい。   The silsesquioxane-polyphenol hybrid of the present invention is obtained by reacting an amino group of a silsesquioxane derivative with a polyphenol in the presence of an enzyme catalyst. Examples of enzymes that can be used as enzyme catalysts are oxidases, hydrolases, transferases, desorption enzymes and isomerases. From the viewpoint of the oxidation catalyst function of polyphenols, an oxidase is preferable.

酸化酵素の例は、チロシナーゼ(EC 1.14.18.1)、フェノラーゼ、ラッカーゼおよびビリルビンオキシターゼであるが、ポリフェノール類の酸化を起こすのに十分な酸化能を有するものであれば特に制限はない。そして、酵素の使用量は、アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体1gに対して1〜1000000ユニットである。この使用量の好ましい範囲は3ユニット〜500000ユニットであり、さらに好ましい範囲は5ユニット〜200000ユニットである。   Examples of oxidase are tyrosinase (EC 1.14.18.1), phenolase, laccase and bilirubin oxidase, but are not particularly limited as long as they have an oxidizing ability sufficient to cause oxidation of polyphenols. . And the usage-amount of an enzyme is 1-1 million units with respect to 1g of silsesquioxane derivatives which have an amino group. A preferable range of the amount used is 3 units to 500000 units, and a more preferable range is 5 units to 200000 units.

アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体とポリフェノールとの反応には溶剤を用いることが好ましい。溶剤としては、アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体、ポリフェノールおよび酵素触媒を共に溶解するものが好ましい。アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が水溶性である場合には、水または有機溶剤と水の混合物を用いることができる。水は蒸留水や脱イオン水でもよいが、水の代わりに緩衝液を用いてもよい。緩衝液を用いる場合はpH2〜pH12の範囲が好ましい。   A solvent is preferably used for the reaction between the silsesquioxane derivative having an amino group and polyphenol. As the solvent, those that dissolve both the silsesquioxane derivative having an amino group, the polyphenol, and the enzyme catalyst are preferable. When the silsesquioxane derivative having an amino group is water-soluble, water or a mixture of an organic solvent and water can be used. The water may be distilled water or deionized water, but a buffer may be used instead of water. When using a buffer solution, the range of pH 2 to pH 12 is preferable.

水と混合して用いることができる有機溶剤の例は、メタノール、エタノール、2,2,2−トリフルオロエタノール、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ニトロメタン、ニトロベンゼン、ピリジン、1,4−ジオキサン、アセトンおよびメチルエチルケトンである。これらは単独で用いることもできる。有機溶剤と水との混合比は、アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体、ポリフェノールおよび酵素触媒が共に溶解するように調整すればよい。   Examples of organic solvents that can be used by mixing with water are methanol, ethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and N-methylpyrrolidone. , Nitromethane, nitrobenzene, pyridine, 1,4-dioxane, acetone and methyl ethyl ketone. These can also be used alone. What is necessary is just to adjust the mixing ratio of an organic solvent and water so that the silsesquioxane derivative which has an amino group, polyphenol, and an enzyme catalyst may melt | dissolve together.

反応温度は、酵素触媒が不活性化しない温度が望ましい。好ましくは−20〜100℃の範囲であり、より好ましくは0〜60℃の範囲である。反応温度が高い場合は、一般に酵素は失活するが、溶剤の種類によってはより高い温度で反応を行うことができる。   The reaction temperature is preferably a temperature at which the enzyme catalyst is not inactivated. Preferably it is the range of -20-100 degreeC, More preferably, it is the range of 0-60 degreeC. When the reaction temperature is high, the enzyme is generally deactivated, but depending on the type of solvent, the reaction can be performed at a higher temperature.

本発明のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドにおけるポリフェノール結合量は、シルセスキオキサン誘導体中のアミノ基に対して0.01モル%〜100モル%の範囲である。この値の好ましい範囲は0.05モル%〜100モル%であり、より好ましい範囲は0.1〜100モル%である。   The amount of polyphenol bonds in the silsesquioxane-polyphenol hybrid of the present invention is in the range of 0.01 mol% to 100 mol% with respect to the amino group in the silsesquioxane derivative. A preferable range of this value is 0.05 mol% to 100 mol%, and a more preferable range is 0.1 to 100 mol%.

なお、本発明のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドにおけるポリフェノールの結合様式は、特許文献2を参考にすると、ポリフェノールが式(C)で示されるとき、次のいずれかであると推定される。

Figure 2005139124



Figure 2005139124
これらの式におけるQは、ポリフェノールを示す式からジヒドロフェニル基を除いた残基である。 In addition, when the polyphenol is represented by Formula (C), it is estimated that the coupling | bonding mode of the polyphenol in the silsesquioxane-polyphenol hybrid of this invention will be either of the following, when patent document 2 is referred.

Figure 2005139124



Figure 2005139124
Q in these formulas is a residue obtained by removing a dihydrophenyl group from formulas representing polyphenols.

<アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体の合成>
Frank J. Feher,Chem. Commun., 1998, 323に従い、下記の手順でアミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体を合成した。3−アミノプロピルトリエトキシシラン(150ml)と濃塩酸(200ml)を3.6リットルのメタノールに溶解し、室温で6週間放置して微細結晶を得た。溶剤を除去して得られた微細結晶をメタノールで洗浄し、1.33Paの圧力下、室温で乾燥し、式(9)で示される化合物を得た。収率は30%であった。

Figure 2005139124
式(9)におけるRは3−アミノプロピル基である。 <Synthesis of Silsesquioxane Derivative Having Amino Group>
According to Frank J. Feher, Chem. Commun., 1998, 323, a silsesquioxane derivative having an amino group was synthesized by the following procedure. 3-Aminopropyltriethoxysilane (150 ml) and concentrated hydrochloric acid (200 ml) were dissolved in 3.6 liters of methanol and allowed to stand at room temperature for 6 weeks to obtain fine crystals. Fine crystals obtained by removing the solvent were washed with methanol and dried at room temperature under a pressure of 1.33 Pa to obtain a compound represented by the formula (9). The yield was 30%.

Figure 2005139124
R 9 in Formula (9) is a 3-aminopropyl group.

<シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドの合成>
水/メタノール混合溶剤(混合比5/1;12ml)に、化合物(9)(0.4mmol)、カテキン(1.5mmol)およびMyceliophthora由来のラッカーゼ(150ユニット)を含む水溶液(150μl)を加えたのち、6規定の塩酸を用いてpHを7に調整した。得られた溶液を緩やかに撹拌しながら24時間室温で放置したのち、分子量500のカットオフ膜を用いた限外濾過により未反応物を除去した。この後得られた反応液を凍結乾燥してポリマーを単離し、シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドを得た(以後、この化合物をSC−Lと略記する場合がある。)。収率は23%であった。SC−Lの可視・紫外吸収スペクトルを測定した結果、図1に示されるようにカテキン固有の吸収が消失し、シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドの吸収が新たに生じたことがわかった。
元素分析により求めたカテキン含有率は、シルセスキオキサン誘導体中のアミノ基に対して43モル%であった。
<Synthesis of Silsesquioxane-Catechin Hybrid>
An aqueous solution (150 μl) containing compound (9) (0.4 mmol), catechin (1.5 mmol), and laccase derived from Myceliophthora (150 units) was added to a water / methanol mixed solvent (mixing ratio 5/1; 12 ml). Thereafter, the pH was adjusted to 7 using 6N hydrochloric acid. The resulting solution was allowed to stand at room temperature for 24 hours with gentle stirring, and then unreacted substances were removed by ultrafiltration using a cutoff membrane having a molecular weight of 500. Thereafter, the obtained reaction solution was lyophilized to isolate the polymer, and a silsesquioxane-catechin hybrid was obtained (hereinafter, this compound may be abbreviated as SC-L). The yield was 23%. As a result of measuring the visible / ultraviolet absorption spectrum of SC-L, it was found that absorption specific to catechin disappeared as shown in FIG. 1, and absorption of silsesquioxane-catechin hybrid was newly generated.
The catechin content determined by elemental analysis was 43 mol% with respect to the amino group in the silsesquioxane derivative.

<シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドの合成>
水/メタノール混合溶剤(混合比5/1;12ml)に、化合物(9)(0.4mmol)、カテキン(1.5mmol)および西洋ワサビペルオキシターゼ(5mg)を加えたのち、6規定の塩酸を用いてpHを7に調整した。得られた溶液を緩やかに撹拌しながら、これに30%過酸化水素水51μlを5分おきに4回加えた。その後1時間室温で放置した後、分子量500のカットオフ膜を用いた限外濾過により未反応物を除去した。この後得られた反応液を凍結乾燥してポリマーを単離し、シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドを得た(以後、この化合物をSC−Hと略記する場合がある。)。収率は43%であった。SC−Hの可視・紫外吸収スペクトルを測定した結果、実施例2と同様にカテキン固有の吸収が消失し、シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドの吸収が新たに生じたことがわかった。
元素分析により求めたカテキン含有率は、シルセスキオキサン誘導体中のアミノ基に対して25モル%であった。
<Synthesis of Silsesquioxane-Catechin Hybrid>
Compound (9) (0.4 mmol), catechin (1.5 mmol) and horseradish peroxidase (5 mg) were added to a water / methanol mixed solvent (mixing ratio 5/1; 12 ml), and 6N hydrochloric acid was used. The pH was adjusted to 7. While gently stirring the resulting solution, 51 μl of 30% aqueous hydrogen peroxide was added to this four times every 5 minutes. Then, after standing at room temperature for 1 hour, unreacted substances were removed by ultrafiltration using a cutoff membrane having a molecular weight of 500. Thereafter, the resulting reaction solution was lyophilized to isolate the polymer, thereby obtaining a silsesquioxane-catechin hybrid (hereinafter, this compound may be abbreviated as SC-H). The yield was 43%. As a result of measuring the visible-ultraviolet absorption spectrum of SC-H, it was found that the absorption specific to catechin disappeared in the same manner as in Example 2, and the absorption of the silsesquioxane-catechin hybrid was newly generated.
The catechin content determined by elemental analysis was 25 mol% with respect to the amino group in the silsesquioxane derivative.

<スーパーオキシドアニオン消去能の検査>
キサンチン/キサンチンオキシターゼ系でスーパーオキシドアニオンを発生させ、化学発光法により実施例2および3で製造したシルセスキオキサン−カテキンハイブリッドおよびカテキンのスーパーオキシドアニオン消去能を調べた。
(1)試薬の調製
Buffer:100mMのKHPO水溶液を調製する。この水溶液200mlに対してEDTA 2.9mg(0.01mmol)を加えた。
XO溶液:Xanthine oxidase (from Butter milk, 0.25U/mg、和光純薬工業)30mgを先に調製したBuffer50mlに溶かした。これを常温保存して使用に供した。
Xathine溶液:Xanthine7.5mg(0.05mmol)を1N水酸化ナトリウム水溶液600μlに溶解させた。蒸留水7.5mlを加えた後、さらにBuffer16.9mlを加えて全量を25mlとした。これを冷蔵庫中で保存して使用した。
MPEC溶液:MPEC(2-methyl-p-methoxyphenylethynylimidazopyrazinon)2.8mgをメタノール10mlに溶解させた。これを水で3倍に希釈して使用した。
(2)サンプル溶液の調製
カテキン、実施例2で作成したSC−Lおよび実施例3で作成したSC−Hの6mMのDMSO溶液を調製した。各溶液をBufferにて適宜希釈し、測定時に図2に示した濃度となるようにサンプル溶液を調製した。
(3)測定
まず、発光測定装置(フォトンカウンタMTP-700CL(コロナ電気(株)社製))にXanthine溶液を導入する。96wellマイクロプレートにサンプル溶液10μlとBuffer170μl、XO溶液60μl、MPEC溶液10μlを混合する。マイクロプレートの各well に、Xanthine溶液を50μl分注した直後からの発光量を30秒間測定する。この発光量を用いて下記式にて消去率を計算した。
SOD様活性(%)
=100×(発光量(コントロール)−発光量(サンプル))/発光量(コントロール)
各濃度における消去率を図2に示した。この結果、シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドにすることにより、そのSDO様活性がカテキンそのものより大きく向上することがわかった。
<Inspection of superoxide anion scavenging ability>
The superoxide anion was generated in the xanthine / xanthine oxidase system, and the superoxide anion scavenging ability of the silsesquioxane-catechin hybrid and catechin produced in Examples 2 and 3 was examined by chemiluminescence method.
(1) Preparation of reagents
Buffer: A 100 mM aqueous solution of KH 2 PO 4 is prepared. To 200 ml of this aqueous solution, 2.9 mg (0.01 mmol) of EDTA was added.
XO solution: 30 mg of Xanthine oxidase (from Butter milk, 0.25 U / mg, Wako Pure Chemical Industries) was dissolved in 50 ml of the previously prepared Buffer. This was stored at room temperature for use.
Xathine solution: 7.5 mg (0.05 mmol) of Xanthine was dissolved in 600 μl of 1N aqueous sodium hydroxide solution. After adding 7.5 ml of distilled water, 16.9 ml of Buffer was further added to make the total volume 25 ml. This was stored and used in the refrigerator.
MPEC solution: 2.8 mg of MPEC (2-methyl-p-methoxyphenylethynylimidazopyrazinon) was dissolved in 10 ml of methanol. This was diluted 3 times with water and used.
(2) Preparation of sample solution 6 mM DMSO solutions of catechin, SC-L prepared in Example 2 and SC-H prepared in Example 3 were prepared. Each solution was appropriately diluted with Buffer, and a sample solution was prepared so that the concentration shown in FIG.
(3) Measurement First, an Xanthine solution is introduced into a luminescence measuring device (photon counter MTP-700CL (manufactured by Corona Electric Co., Ltd.)). A 96-well microplate is mixed with 10 μl of sample solution, 170 μl of Buffer, 60 μl of XO solution, and 10 μl of MPEC solution. The amount of luminescence immediately after 50 μl of the Xanthine solution is dispensed into each well of the microplate is measured for 30 seconds. The erasure rate was calculated by the following formula using this light emission amount.
SOD-like activity (%)
= 100 × (emission level (control) −emission level (sample)) / emission level (control)
The erasure rate at each concentration is shown in FIG. As a result, it was found that by using a silsesquioxane-catechin hybrid, the SDO-like activity was greatly improved over catechin itself.

<キサンチンオキシターゼ酵素阻害の検査>
MPECを用いて化学発光強度を測定する替わりに、尿酸の吸収強度を測定することにより、図3で示されるようにカテキン単独では発現しなかった、キサンチンオキシターゼ酵素阻害能を有することがわかった。
(1)試薬の調製
Buffer:100mMのKHPO水溶液を調製する。Buffer200mlに対してEDTA 2.9mg(0.01mmol) を加えた。
XO溶液:Xanthine oxidase (from Butter milk, 0.25U/mg、和光純薬工業)30mgを上で調製したBuffer50mlに溶かした。これを常温保存して使用に供した。
Xanthine溶液:Xanthine7.5mg(0.05mmol)を1N水酸化ナトリウム水溶液600μlに溶解させた。蒸留水7.5mlを加えた後、さらにBuffer16.9mlを加えて全量を25mlとした。これを冷蔵庫中で保存して使用した。
(2)サンプル溶液の調製
カテキン、実施例2で作成したSC−Lおよび実施例3で作成したSC−HをDMSOに溶解し、測定時に図3に示した濃度となるようにサンプル溶液を調製した。
(3)測定
UV測定用の1.5mlの石英セル中でBuffer740μlとサンプル溶液20μl、XO溶液240μlを混合し、37℃で5分間プレインキュベートする。Xanthine溶液200μlを加えた直後から5分間の295nmでの吸光度を測定し、吸光度の増加分を読みとる。コントロールには、サンプルを溶かすのに用いた溶媒のみをサンプル溶液の代わりに加えたものを用いる。この吸光度を用いて下記式より阻害率を求めた。
阻害能(%)=
100×(吸光度(コントロール)−吸光度(サンプル))/吸光度(コントロール)
各濃度における阻害能を図3に示した。図3からわかるようにカテキン単独ではほとんど阻害能を示さなかったが、シルセスキオキサン−カテキンハイブリッドとすることにより阻害能が発現することがわかった。
<Examination of xanthine oxidase enzyme inhibition>
Instead of measuring the chemiluminescence intensity using MPEC, it was found by measuring the absorption intensity of uric acid that it has the ability to inhibit xanthine oxidase enzyme that was not expressed by catechin alone as shown in FIG.
(1) Preparation of reagents
Buffer: A 100 mM aqueous solution of KH 2 PO 4 is prepared. To 200 ml of Buffer, 2.9 mg (0.01 mmol) of EDTA was added.
XO solution: 30 mg of Xanthine oxidase (from Butter milk, 0.25 U / mg, Wako Pure Chemical Industries) was dissolved in 50 ml of the buffer prepared above. This was stored at room temperature for use.
Xanthine solution: 7.5 mg (0.05 mmol) of Xanthine was dissolved in 600 μl of 1N aqueous sodium hydroxide solution. After adding 7.5 ml of distilled water, 16.9 ml of Buffer was further added to make the total volume 25 ml. This was stored and used in the refrigerator.
(2) Preparation of sample solution Catechin, SC-L prepared in Example 2 and SC-H prepared in Example 3 were dissolved in DMSO, and the sample solution was prepared so as to have the concentration shown in FIG. did.
(3) Measurement In a 1.5 ml quartz cell for UV measurement, 740 μl of Buffer, 20 μl of sample solution and 240 μl of XO solution are mixed and pre-incubated at 37 ° C. for 5 minutes. The absorbance at 295 nm is measured for 5 minutes immediately after adding 200 μl of the Xanthine solution, and the increase in absorbance is read. For the control, use only the solvent used to dissolve the sample instead of the sample solution. Using this absorbance, the inhibition rate was determined from the following formula.
Inhibitory ability (%) =
100 × (absorbance (control) −absorbance (sample)) / absorbance (control)
The inhibitory ability at each concentration is shown in FIG. As can be seen from FIG. 3, catechin alone showed almost no inhibitory ability, but it was found that the inhibitory ability was expressed by using a silsesquioxane-catechin hybrid.

<コラゲナーゼ酵素阻害の測定>
Enzchek Gelatinase/Collagenase Assay Kit(Molecular Probes社製)を用いる。
(1)試薬の調製
1X Buffer:上記のキットに付属の10X Buffer(2ml)に蒸留水(8ml)を加えて希釈する。
DQゼラチン溶液:1.3mgのNaNに蒸留水10mlを加えてNaN溶液を調製した。付属のDQゼラチン1本にNaN溶液1mlを加え、50℃で5分間超音波処理して完全に溶かした。これを1X Bufferで2倍に希釈した。
コラゲナーゼ溶液:付属のCollagenase(Type IV from Clostridium histolyticum 500U)1本に0.5mlの蒸留水を加える。1X Bufferを用いて100倍に希釈した。これを冷蔵庫中で保存した。
使用時には1X Bufferでさらに50倍に希釈した(0.2U/mlとなる)。
(2)サンプル溶液の調製
所定量のカテキンおよびシルセスキオキサン−カテキンハイブリッド(pH8)を蒸留水に溶解し、測定時に図4に示した濃度となるようにサンプル溶液を調製した。
(3)測定
96wellマイクロプレートに、1X Buffer 60μlと濃度の異なるサンプル溶液20μl、DQゼラチン溶液20μlを混合する。最後にコラゲナーゼ溶液100μlを加えた時点から30分間、室温暗所でインキュベートする。30分後の蛍光強度を測定する。(吸収極大:495nm、放射極大:515nm)コントロールには、サンプル溶液の代わりにサンプルを溶かすのに用いた溶媒のみを加えたものを用いる。この蛍光強度を用いて下記式より阻害能を求めた。
阻害能(%)
=100×(蛍光強度(コントロール)−蛍光強度(サンプル))/蛍光強度(コントロール)
各濃度における阻害能を図4に示した。
コラゲナーゼ/コラーゲン系において、カテキン単独ではほとんど発現しなかったコラゲナーゼ酵素阻害能を有することがわかった。
<Measurement of collagenase enzyme inhibition>
Enzchek Gelatinase / Collagenase Assay Kit (Molecular Probes) is used.
(1) Preparation of reagents 1X Buffer: Diluted by adding distilled water (8 ml) to 10X Buffer (2 ml) attached to the above kit.
DQ gelatin solution: NaN 3 solution was prepared by adding 10 ml of distilled water to 1.3 mg of NaN 3 . One ml of the attached DQ gelatin was added with 1 ml of NaN 3 solution and sonicated at 50 ° C. for 5 minutes to completely dissolve. This was diluted 2-fold with 1X Buffer.
Collagenase solution: 0.5 ml of distilled water is added to one attached Collagenase (Type IV from Clostridium histolyticum 500 U). Dilute 100 times with 1X Buffer. This was stored in the refrigerator.
At the time of use, it was further diluted 50 times with 1 × Buffer (it becomes 0.2 U / ml).
(2) Preparation of sample solution A predetermined amount of catechin and silsesquioxane-catechin hybrid (pH 8) were dissolved in distilled water, and a sample solution was prepared so as to have a concentration shown in FIG.
(3) Measurement In a 96-well microplate, 60 μl of 1 × Buffer, 20 μl of sample solution having different concentrations and 20 μl of DQ gelatin solution are mixed. Finally, incubate in the dark at room temperature for 30 minutes after adding 100 μl of collagenase solution. The fluorescence intensity after 30 minutes is measured. (Absorption maximum: 495 nm, emission maximum: 515 nm) For the control, a solution containing only the solvent used to dissolve the sample is used instead of the sample solution. Using this fluorescence intensity, the inhibition ability was determined from the following formula.
Inhibitory capacity (%)
= 100 × (fluorescence intensity (control) −fluorescence intensity (sample)) / fluorescence intensity (control)
The inhibitory ability at each concentration is shown in FIG.
It was found that the collagenase / collagen system has the ability to inhibit the collagenase enzyme that was hardly expressed by catechin alone.

本発明のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドは、生化学機能の知られたポリフェノール類をポリマーに導入したものであり、このポリフェノールの活性を高める作用、酵素活性阻害等の新規な作用を発現させる効果がある。そして、生体内での滞在時間が延長できることから、抗酸化剤、生体適合材料、ドラッグキャリアー、抗菌剤、化粧品素材等の各種用途に用いることが可能である。   The silsesquioxane-polyphenol hybrid of the present invention is obtained by introducing a polyphenol having a known biochemical function into a polymer, and an effect of enhancing the activity of the polyphenol and an effect of developing a novel action such as inhibition of enzyme activity. There is. And since the residence time in a living body can be extended, it can be used for various uses, such as an antioxidant, a biocompatible material, a drug carrier, an antibacterial agent, and a cosmetic material.

カテキンおよびシルセスキオキサン−カテキンハイブリッドの吸収スペクトルを示す。The absorption spectrum of catechin and silsesquioxane-catechin hybrid is shown. カテキンおよびシルセスキオキサン−カテキンハイブリッドのスーパーオキシドアニオン消去能を示す。The superoxide anion scavenging ability of catechin and silsesquioxane-catechin hybrid is shown. カテキンおよびシルセスキオキサン−カテキンハイブリッドのキサンチンオキシターゼ阻害能を示す。The ability of catechin and silsesquioxane-catechin hybrids to inhibit xanthine oxidase is shown. カテキンおよびシルセスキオキサン−カテキンハイブリッドのコラゲナーゼ阻害能を示す。Fig. 3 shows the ability of catechin and silsesquioxane-catechin hybrids to inhibit collagenase.

符号の説明Explanation of symbols

SC−L:実施例2で合成したシルセスキオキサン−カテキンハイブリッド
SC−H:実施例3で合成したシルセスキオキサン−カテキンハイブリッド

SC-L: Silsesquioxane-catechin hybrid synthesized in Example 2 SC-H: Silsesquioxane-catechin hybrid synthesized in Example 3

Claims (12)

アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体とポリフェノールとから得られるシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   A silsesquioxane-polyphenol hybrid obtained from a silsesquioxane derivative having an amino group and a polyphenol. アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(1)で表される化合物である、請求項1に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、nは3〜100の整数であり;mは0または1であり;Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであって異なっていてもよく;そして、Rの少なくとも1つはアミノ基を有する基であり、Rの残りはRと同様に定義される基である:
The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 1, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (1):

Figure 2005139124
Where n is an integer from 3 to 100; m is 0 or 1; R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same and different; At least one of 1 is a group having an amino group, and the rest of R 1 is a group defined similarly to R 2 :
nが4〜12の整数である、請求項2に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 2, wherein n is an integer of 4 to 12. アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(2)で表される化合物である、請求項2に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rの少なくとも1つは式(3)で表される基であり、Rの残りは式(4)で表される基である:

Figure 2005139124
ここに、Rは式(1)におけるRと同一の意味を有し;Rはアミノ基を有する基であり;そして、mは0または1である。
The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 2, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (2):

Figure 2005139124
Here, at least one of R 3 is a group represented by formula (3), and the rest of R 3 is a group represented by formula (4):

Figure 2005139124
Here, R 2 has the same meaning as R 2 in Formula (1); R 4 is a group having an amino group; and, m is 0 or 1.
アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(5)で表される化合物である、請求項1に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよく;RはRまたはRであり;そして、Rはアミノ基を有する基である:
The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 1, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (5):

Figure 2005139124
Where R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different; R 5 is R 2 or R 4 ; and R 4 has an amino group The group is:
アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(6)で表される化合物である、請求項1に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよく;RはRまたはRであり;そして、Rはアミノ基を有する基である:
The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 1, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (6):

Figure 2005139124
Where R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different; R 5 is R 2 or R 4 ; and R 4 has an amino group The group is:
アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(7)で表される化合物である、請求項1に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド:

Figure 2005139124
ここに、Rは反応性を有しない1価の有機基であり、同じであっても異なっていてもよく;RはRまたはRであり;そして、Rはアミノ基を有する基である:
The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 1, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (7):

Figure 2005139124
Where R 2 is a monovalent organic group having no reactivity and may be the same or different; R 5 is R 2 or R 4 ; and R 4 has an amino group The group is:
ポリフェノールがカテキン、エピカテキン、ガロカテキン、エピガロカテキン、カテキンガレート、エピカテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピガロカテキンガレート、クエルセチン、ヘスペリジン、タンニン酸、テアフラビン、プロシアニジン、ロイコアントシアニジンおよびルチンから選択される少なくとも1つである、請求項1〜7のいずれか1項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   At least one selected from polycatechin, epicatechin, gallocatechin, epigallocatechin, catechin gallate, epicatechin gallate, gallocatechin gallate, epigallocatechin gallate, quercetin, hesperidin, tannic acid, theaflavin, procyanidin, leucoanthocyanidin and rutin The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to any one of claims 1 to 7. ポリフェノールがカテキンである、請求項1〜7のいずれか1項に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to any one of claims 1 to 7, wherein the polyphenol is catechin. アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(2)で表される化合物であり、ポリフェノールがカテキンである、請求項4に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。   The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 4, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by the formula (2), and the polyphenol is catechin. アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体が式(8)で表される化合物であり、ポリフェノールがカテキンである、請求項4に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッド。

Figure 2005139124
ここに、Rは3−アミノプロピル基である。
The silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 4, wherein the silsesquioxane derivative having an amino group is a compound represented by formula (8), and the polyphenol is catechin.

Figure 2005139124
Here, R 6 is a 3-aminopropyl group.
アミノ基を有するシルセスキオキサン誘導体に酵素触媒の存在下でポリフェノールを反応させることを特徴とする、請求項1に記載のシルセスキオキサン−ポリフェノールハイブリッドの製造方法。

The method for producing a silsesquioxane-polyphenol hybrid according to claim 1, wherein a polyphenol is reacted with a silsesquioxane derivative having an amino group in the presence of an enzyme catalyst.

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