JP2022091791A - 光架橋性ヒドロゲル材料の製造、原料、製品及び使用 - Google Patents

光架橋性ヒドロゲル材料の製造、原料、製品及び使用 Download PDF

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polymer
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麟勇 朱
Linyong Zhu
宇杰 華
Yujie Hua
秋寧 林
Qiuning Lin
依晴 張
Yiqing Zhang
春燕 包
Chunyan Bao
学鵬 鍾
Xuepeng Zhong
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Zhongshan Guanghe Medical Technology Co Ltd
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Zhongshan Guanghe Medical Technology Co Ltd
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Abstract

【課題】光架橋性ヒドロゲル材料の製造、原料、製品及び使用を提供する。【解決手段】成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、感光性高分子溶液Aを得、成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解し、光開始剤溶液Bを得、補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、高分子溶液Cを得、溶液A及び溶液B(又は溶液Cを加え)を均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することで光架橋してヒドロゲルを形成する。このヒドロゲル系は、光硬化速度が速く、組織接着力が強く、力学性能に優れ、生体適合性が良好で、臨床操作性に優れた等の利点を有する。本発明は、ヒドロゲル製造用キット;組織工程及び再生医学、3Dプリントにおけるヒドロゲル材料の使用;細胞、タンパク質又は薬物担体におけるヒドロゲル材料の使用をさらに提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、生物材料の技術分野に属し、具体的には、光架橋性ヒドロゲル材料の製造、原料、製品及び使用に関する。
ヒドロゲルは、三次元ネットワーク架橋構造を有する高含水のポリマー材料であり、優れた生体適合性及び一定の機械的強度を有することで、生体組織の微小環境に非常に適合するため、組織工学および再生医療に幅広く使用されている。臨床応用では、インサイチュ硬化されたヒドロゲルは、優れた組織賦形能を有する。現在、インサイチュ硬化可能なヒドロゲルは、ゲル化メカニズムによって主に温度敏感型、二成分注射型及び感光型等を含む。温度敏感型は、主に低温下で液相であるゲル前駆体として体内に到達した後、体温の作用下で相転移ゲル化することによりインサイチュ硬化を実現することである(例えば、LeGoom、ヒドロキシブチルキトサン等)。このようなヒドロゲルは、通常、ゲルの強度が弱く、温度応答が遅く、生体内での分解が遅い等の問題がある。二成分注射型は、主に活性反応性官能基を含むゲル前駆体を二成分シリンジにより混合しながら押し出すことによりインサイチュ硬化を実現するものである(例えば、Fibrin Glue、Adherus AutoSpray等)ため、活性官能基の架橋速度に対する要求が非常に高く、ゲル化速度が遅すぎると、ゲル前駆体が生体内の血液又は滲出液によって希釈されたり、洗い流されたりする場合があるが、ゲル化速度が速すぎると、臨床操作に不利であり、針先が詰まりやすいとともに、二成分シリンジであるため、応用コストが高くなる。これらの欠陥によって、このような材料の使用が限られている。
感光型ヒドロゲルは、温度敏感型及び二成分注射型ヒドロゲルと比較して、時間と空間を正確に制御可能な優位性のため、実用的な臨床操作性を有する。現在の光架橋によるヒドロゲルの製造方法では、ラジカルにより不飽和生物大分子の重合架橋を開始させることは、現在最も一般的な方法である。光ラジカル重合による硬化の速度が速い(約2s)が、ラジカルが細胞又は生物組織の損傷をもたらし、且つラジカルに伴う酸素が重合を阻害することで、当該方法により薄層ヒドロゲルをインサイチュ構築することが困難となる。さらに、このようなヒドロゲルの組織に対する接着能の低下もこの技術の臨床への使用の障壁である。肺切除後のヘルニア形成を防止するためのFocalSealは、今まで、FDAによって承認されている唯一の感光型ヒドロゲルである。最近、Biomet社は、John Hopkins大学から光によるヒドロゲルのインサイチュ構築技術を買収し、軟骨組織の修復に使用している。上記技術は非常に良好な臨床効果を奏しているが、使用される際に、組織へのゲルの付着を促進するために別途に下塗りを併用する必要があり、これにより、感光型ヒドロゲルの臨床応用が複雑になる。
光開始ラジカル重合架橋によるヒドロゲルの製造技術の不足に対して、朱麟勇研究グループは、2014年に光非ラジカル架橋技術(Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.;Linyong Zhu et.al. PCT. No.WO2016082725 A1, issued Jun2, 2016)を発表した。当該技術は、O-ニトロベンジルアルコールが紫外線照射によりアルデヒド基を生成し、ポリアミノ高分子誘導体と架橋してヒドロゲルを製造することにより、ラジカルの生成が完全に回避され、ラジカルの毒性及び酸素阻害が効果的に解決され、ゲル層の厚さが制御可能となり、O-ニトロベンジルアルコールが光照射により生成するアルデヒド基は、組織表面に存在する大量のタンパク質アミノと架橋することにより、ゲル層と組織との化学結合が強固となり、従来の感光型ヒドロゲルの組織接着及び統合の問題が解決される。しかし、当該技術は、ゲル化速度が比較的遅いため、その臨床応用が限られている。
本発明の第1の目的は、構造式I-2で表される環状o-ニトロベンジル系光トリガーを提供することである。
Figure 2022091791000002
式I-2中、XはO、S又はNであり、X=Oの場合、環状o-ニトロベンジル系光トリガーであり、X=Sの場合、環状o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、X=Nの場合、環状o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、
式I-2中、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つの基に結合されて環状構造を構成し、
式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基等からなる群より選択され、
式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基等からなる群より選択され、
式I-2中、R,R,R,Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基等からなる群より選択される。
前記環状o-ニトロベンジル系光トリガーにおいて、R,R,R,Rは、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、或いは芳香環又は芳香族複素環を形成する。
さらに、前記アルキル基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐のアルキル基であり、
前記アルキレン基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐のアルキレン基であり、
前記変性アルキル基は、アルキル基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキル基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
前記変性アルキレン基は、アルキレン基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキレン基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
前記エーテル結合置換基は、
Figure 2022091791000003
等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記エステル結合置換基は、
-CO(CHCH、-CO(CHCHO)CH、-CO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記カーボネート結合置換基は、
-COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記ウレタン結合置換基は、
-CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記メルカプトカルボン酸エステル結合置換基は、
-COS(CHCH、-COS(CHCHO)CH、-COS(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記リン酸エステル結合置換基は、
-POOO(CHCH、-POOO(CHCHO)CH、-POOO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記アリール基は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
前記ヘテロアリール基は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
前記ハロゲン原子は、それぞれ独立してF、Cl、Br、Iからなる群より選択され、
前記脂肪族環は、飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族環であり、
前記脂肪族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族複素環であり、前記脂肪族複素環にS原子を含む場合、-S-、-SO-又は-SO-のいずれかであり、前記脂肪族環又は複素環におけるHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよく、
前記芳香環は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、
前記芳香族複素環は、環上O、S、N又はSiにからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、前記芳香環又は芳香族複素環におけるHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよい。
前記環状o-ニトロベンジル系光トリガーは、好ましくは、以下の環状構造からなる群より選択される。
Figure 2022091791000004
Figure 2022091791000005
本発明の第2の目的は、一連の感光性高分子誘導体を提供することである。
本発明が提供する感光性高分子誘導体は、
1、式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体(略称:A)、
2、式A-IIの構造を有する二重結合官能基含有感光性高分子誘導体(略称:A)、及び
3、式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)、の3種類を含む。
Figure 2022091791000006
o-ニトロベンジル系光トリガーは、式Iに示されるように、構造式I-1及び構造式I-2の構造を有する。構造式I-1は、環状構造を含まないo-ニトロベンジル系光トリガーを示す。構造式I-2は、環状o-ニトロベンジル系光トリガーを示し、cNBで表される。
Figure 2022091791000007
式I-1、式I-2中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーと呼ばれ、NBで表される。X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーと呼ばれ、sNBで表される。X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーと呼ばれ、nNbで表される。
式A-I、式A-III、式I、式I-1、式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基等からなる群より選択され、
式I-1、式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基等からなる群より選択され、
式I-1、式I-2中、R,R,R,Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基等からなる群より選択される。
式I-1、式I-2で表される構造においては、必要に応じてR,R,R,Rは、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、又は芳香環又は芳香族複素環を形成する。
式I-2中、Xは、O、S又はNH等であり、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つの基に結合され、環状構造を構成する。
式A-I、式A-III中、nは2以上であり、つまり、一本のP高分子鎖におけるo-ニトロベンジル系光トリガーの数の平均数は2以上である。
式A-I、式A-III中、Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、又はPは、独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマー等からなる群より選択される。
二重結合官能基含有感光性高分子誘導体、又はo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体では、式A-II及び式A-III中、R’,R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又は芳基等;R’からなる群より選択されアルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基等からなる群より選択され、
必要に応じて、式A-II及び式A-III中、R’,R’、R’は、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成する。
式A-II及び式A-III中、nは2以上であり、つまり、一本のP高分子鎖におけるo-ニトロベンジル系光トリガーの数の平均数は2以上である。Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、又はPは、独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマー等からなる群より選択される。
上記3種類の感光性高分子誘導体における高分子Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーであってもよく、親水性若しくは水溶性の合成ポリマーであってもよい。
親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解したポリペプチド類物質等を含む。
前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含む。
前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質の分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含む。
親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含む。
上記3種類の感光性高分子誘導体は、1種又は複数種の異なる基を同時に含む親水性若しくは水溶性高分子であってもよいか、又は1種又は複数種の異なる基を含む親水性若しくは水溶性高分子の混合物であってもよい。
成分Aが式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体である場合において、
o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
の一端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R,R,R,Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR,R,R,Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-2の構造である場合、
の一端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R,R,R,Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;R,R,R,Rで形成された芳香環又は芳香族複素環;或いはRとR,R,R,Rのうちのいずれか1つの基と結合して構成した環状鎖に結合され、
その連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合P-O-からなる群より選択され、メルカプト系で得られた連結結合P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合P-CONH-からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-Iで表される分子のベンゼン環に結合される。
成分Aが式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体である場合において、
o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
の一端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R,R,R,Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR,R,R,Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
の他端がR’に結合され、
o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-2の構造である場合、
の一端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R,R,R,Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;R,R,R,Rで形成された芳香環又は芳香族複素環;或いはRとR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基と結合して構成した環状鎖に結合され、
その連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合-O-P-Oからなる群より選択され-、メルカプト系で得られた連結結合-S-P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合-NH-P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合-P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合-COO-P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合-CONH-P-CONH-からなる群より選択され、或いはその連結結合は、Pの両端に前記ヒドロキシル系、メルカプト系、アミノ系、アルカン系、エステル結合系、アミド結合系のうちの2種類以上が結合された連結結合からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-IIIで表される分子のベンゼン環に結合される。
前記式A-Iは、o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体である。前記式A-IIは、二重結合官能基含有感光性高分子誘導体である。前記式A-IIIは、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体である。式A-IIIの構造は、式A-I及び式A-IIの構造をもとに、同一の高分子鎖にo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基を同時にグラフトするように設計される。これによって、2つの方式の架橋を同時に実現することができ、つまり、光開始ラジカル重合架橋による高速の利点、及び光架橋反応による強組織接着力の利点を兼ね備えるとともに、二重架橋により、ヒドロゲルの力学性能を向上させる。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
さらに、前記アルキル基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐のアルキル基であり、
前記アルキレン基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐のアルキレン基であり、
前記変性アルキル基は、アルキル基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキル基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよい。
前記変性アルキレン基は、アルキレン基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキレン基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよい。
前記エーテル結合置換基は、
Figure 2022091791000008
等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記エステル結合置換基は、
-CO(CHCH、-CO(CHCHO)CH、-CO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記カーボネート結合置換基は、
-COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記ウレタン結合置換基は、
-CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記メルカプトカルボン酸エステル結合置換基は、
-COS(CHCH、-COS(CHCHO)CH、-COS(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記リン酸エステル結合置換基は、
-POOO(CHCH、-POOO(CHCHO)CH、-POOO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記アリール基は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
前記ヘテロアリール基は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
前記ハロゲン原子は、それぞれ独立してF、Cl、Br、Iからなる群より選択され、
前記脂肪族環は、飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族環であり、
前記脂肪族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族複素環であり、前記脂肪族複素環にS原子を含む場合、-S-、-SO-又は-SO-のいずれかであり、前記脂肪族環又は複素環におけるHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよく、
前記芳香環は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、
前記芳香族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、前記芳香環又は芳香族複素環におけるHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよい。
さらに、脂肪族環又は複素環の好ましい構造は、
Figure 2022091791000009
等を含む。
さらに、芳香環又は芳香族複素環の好ましい構造は、
Figure 2022091791000010
等を含む。
R’のいくつかの好ましい構造は、
Figure 2022091791000011
等を含む。
,R,R,Rのいくつかの好ましい構造は、
-H、-OH、-SH、-NH、-F、-Cl、-Br、-I、-CF、-CCl、-CBr、-CI、-NO、-CN、-CHO、-COOH、-COONH、-SOH等を含む。
アルキル類置換基の好ましい構造は、例えば、直鎖アルキル基-(CHCH、分岐アルキル基-(CH (CY’Y’’)CH(Y’、Y’’は、水素、アルキル基又は変性アルキル基である)等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
エーテル置換基の好ましい構造は、例えば、-O(CHCH、-O(CHCHO)CH、-O(CH(CHCHO)CH等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
チオエーテル置換基の好ましい構造は、例えば、-S(CHCH、-S(CHCHO)CH、-S(CH(CHCHO)CH等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
アミノ置換基の好ましい構造は、例えば、
Figure 2022091791000012
(Y,Y’は、水素、アルキル基又は変性アルキル基)等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
エステル置換基の好ましい構造は、例えば、-COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CH等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
アミド置換基の好ましい構造は、例えば、-CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CHであり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
芳香族置換基の好ましい構造は、例えば、
Figure 2022091791000013
等である。
o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体における高分子Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーであってもよく、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物又は分解物等を含む。前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩等を含む。前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含む。前記タンパク質分解物は、ゼラチン又はポリペプチド等を含む。親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を含む。
前記グラフト又は重合された水溶性又は親水性の高分子誘導体において、一本の高分子鎖上のo-ニトロベンジル系光トリガーの数の平均数は、2以上(即ちn≧2)である。
前記o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、1種又は1種以上の異なる基を同時に含む親水性若しくは水溶性高分子であってもよく、1種又は1種以上の異なる基を含む親水性若しくは水溶性高分子の混合物であってもよい。前記親水性若しくは水溶性の高分子とは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー、又は親水性若しくは水溶性の合成ポリマーを指す。
必要に応じて、前記式A-Iのo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-1から成分A-50の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000014
Figure 2022091791000015
Figure 2022091791000016
Figure 2022091791000017
Figure 2022091791000018
必要に応じて、前記式A-Iのo-ニトロベンジルチオ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-51から成分A-69の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000019
Figure 2022091791000020
必要に応じて、前記式A-Iのo-ニトロベンジルアミノ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-70から成分A-87の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000021
Figure 2022091791000022
必要に応じて、前記式A-Iの環状o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-88から成分A-106の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000023
Figure 2022091791000024
成分A-1から成分A-106において、nは2以上である。
必要に応じて、前記式A-II0の二重結合で修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-107kら成分A-115の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000025
成分A-107から成分A-115において、nは2以上である。
必要に応じて、前記式A-IIIのo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む高分子誘導体は、以下の成分A-116から成分A-154の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000026
Figure 2022091791000027
Figure 2022091791000028
成分A-116から成分A-154において、nは2以上であり、HAはヒアルロン酸であり、CMCはカルボキシメチルセルロースであり、Algはアルギン酸であり、CSはコンドロイチン硫酸であり、PGAはポリグルタミン酸であり、PEGはポリエチレングリコールであり、Chitosanはキトサンであり、Gelatinはゼラチンであり、PLLはポリリジンであり、Dexはグルカンであり、Hepはヘパリンである。
構造式I-1、式I-2中、X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、前記o-ニトロベンジルチオ系光トリガーで修飾された高分子誘導体において、酸素原子(O)が硫黄原子(S)で置換されている。硫黄原子の3d空軌道は、分子内電荷移動に有利であるため、光トリガーの光分解速度および光分解効率が向上し、つまり、光照射下でアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基をより迅速且つ完全に放出することができ、これにより、架橋サイトとしての架橋速度が速くなり、放出されたアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基は、いずれも組織表面の活性基の結合と固定することができ、材料と組織の接着力が大幅に向上する。さらに、多種の活性官能基の同時放出及び架橋(単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋は、単一の活性官能基の放出及び架橋だけである)により、架橋効率及び架橋密度は大幅に向上し、さらに材料の力学性能が向上する。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
構造式I-1、式I-2中、X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、前記o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーで修飾された高分子誘導体において、酸素原子(O)が窒素原子(N)で置換されている。窒素原子は、強い電子供与体であるため、分子内電荷移動に有利であり、光トリガーの光分解速度および光分解効率が向上し、つまり、光照射下でアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基をより迅速且つ完全に放出することができ、これにより、架橋サイトとしての架橋速度が速くなり、放出されたアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基は、いずれも組織表面の活性基の結合と固定することができ、材料と組織の接着力が大幅に向上する。さらに、多種の活性官能基の同時放出及び架橋(単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋は、単一の活性官能基の放出及び架橋だけである)により、架橋効率及び架橋密度は大幅に向上し、さらに材料の力学性能が向上する。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
構造式I-2中、環状o-ニトロベンジル系光トリガーであり、具体的には、環状o-ニトロベンジル系光トリガー、環状o-ニトロベンジルチオ系光トリガー又は環状o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、分子内環状構造を有し、このような設計の目的は、光照射下で放出された別の活性官能基(例えば、メルカプト基等)がo-ニトロベンジルの母体上に保持される(単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋で放出された別の活性官能基は、o-ニトロベンジルの母体から脱離する)ことによって、アルデヒド基/ケト基又はニトロソ基を同時に放出した上で、さらにメルカプト基を放出できるため、有効な架橋サイトが増加する。さらに、環状o-ニトロベンジルチオ系光トリガーでは、硫黄原子(S)の3d空軌道は、分子内電荷移動に有利であり、環状o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーでは、窒素原子(N)は、強い電子供与体であるため、分子内電荷移動に有利であり、光トリガーの光分解速度および光分解効率が向上し、つまり、光照射下でアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基をより迅速且つ完全に放出することができ、これにより、架橋サイトとしての架橋速度が速くなり、放出されたアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基は、いずれも組織表面の活性基の結合と固定することができ、材料と組織の接着力が大幅に向上する。さらに、多種の活性官能基(アルデヒド基/ケト基、ニトロソ基、メルカプト基)の同時放出及び架橋(単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋は、単一の活性官能基の放出及び架橋だけである)により、架橋効率及び架橋密度は大幅に向上し、さらに材料の力学性能が向上する。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
本発明の第3の目的は、前記感光性高分子誘導体の製造方法を提供することである。
2.1、o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体(略称:A)の製造方法
前記o-ニトロベンジル系光トリガーは、環状構造を含まないo-ニトロベンジル系光トリガー及び環状o-ニトロベンジル系光トリガーの2つの構造を有する。環状o-ニトロベンジル系光トリガーは、cNBで示される。
また、前記o-ニトロベンジル系光トリガーは、o-ニトロベンジル系光トリガー、o-ニトロベンジルチオ系光トリガー、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーを含む。o-ニトロベンジル系光トリガーは、NBで示され、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーは、sNBで示され、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーは、nNBで示される。
o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体(略称:A)の製造方法は、化学標識法及び人工重合法である。
化学標識法は、高分子とo-ニトロベンジル系光トリガーに含まれる化学基とを化学反応により結合させることであり、カルボキシル基含有高分子とヒドロキシ基/メルカプト基/アミノ基含有o-ニトロベンジル系低分子との標識(参考文献:O. P. Oommen, S. Wang, M. Kisiel, M. Sloff, J. Hilborn, O. P. Varghese, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1273.)、ヒドロキシル基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識(参考文献:K. Peng, I. Tomatsu, A. V. Korobko, A. Kros, Soft Matter 2010, 6, 85;L. Li, N. Wang, X. Jin, R. Deng, S. Nie, L. Sun, Q. Wu, Y. Wei, C. Gong, Biomaterials 2014, 35, 3903.)、又はアミノ基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識(参考文献:L. Li, N. Wang, X. Jin, R. Deng, S. Nie, L. Sun, Q. Wu, Y. Wei, C. Gong, Biomaterials 2014, 35, 3903.)等の標識方法であり得る。
人工重合的方法は、o-ニトロベンジル誘導体の機能性モノマーと他のコモノマーとを共重合する方法であり、ランダムラジカル重合方法又は制御ラジカル重合方法(例えば、ATRP重合、RAFT重合方法)等であり得る。
本発明において、o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体のいくつかの実施可能な製造方法は、以下の通りである。
実施可能な製造方法一:カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子蒸留水に溶解し、活性官能基であるヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基を含むo-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)を加え、その後、室温下で24-48時間撹拌する。反応終了後、反応液を透析バッグに入れ、希塩酸溶液により2-3日透析した後、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジルで修飾された感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法二:カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子を0.01mol/Lの2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に加え、完全に溶解するまで撹拌し、o-ニトロベンジル小分子をジメチルスルホキシドに溶解した後、前記反応液を加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM)をMES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させる。次いで、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により2-3日透析し、その後凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジルで修飾された感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法一及び実施可能な製造方法二において、前記カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、カルボキシル基含有多糖類(例えば、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸等)、カルボキシル基含有タンパク質又はポリペプチド類(例えば、ゼラチン等)であってもよいが、好ましくは、マルチアームカルボキシポリエチレングリコール、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、ゼラチンである。さらに好ましくはヒアルロン酸である。
実施可能な製造方法三:ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマーを蒸留水に溶解し、活性官能基であるカルボキ基を含むo-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び触媒であるp-トルエンスルホン酸ピリジニウム(DPTS)を加え、その後、室温下で24-48時間撹拌する。反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させ(例えば、修飾されたポリエチレングリコール誘導体をエチルエーテルに入れて再沈殿させ、多糖類高分子誘導体をエタノールに入れて再沈殿させることができる)、次いで水に溶解し、透析バッグにより2-3日透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジルで修飾された感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法四:ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマーを蒸留水に溶解し、活性官能基である臭素を含むo-ニトロベンジル小分子を加えた後、炭酸カリウムを塩基として加え、室温下で24-48時間反応させる。反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて(例えば、修飾されたポリエチレングリコール誘導体をエチルエーテルに入れ、修飾された多糖類高分子誘導体をエタノールに入れて)再沈殿させ、次いで水に溶解し、透析バッグにより2-3日透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジルで修飾された感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法三及び実施可能な製造方法四において、前記ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマーは、ヒドロキシル基又はアミノ基を含むポリエチレングリコール類、天然多糖類又はタンパク質/ポリペプチド類であり、好ましくは、マルチアームヒドロキシポリエチレングリコール、マルチアームアミノポリエチレングリコール、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、カルボキシメチルキトサン、キトサン乳酸塩類、天然多糖類、又はポリリジン、ゼラチン等であり、さらに好ましくはエチレングリコールキトサン、マルチアームヒドロキシポリエチレングリコールである。
前記反応では、水溶性ポリマーにおけるカルボキシル基、ヒドロキシル基又はアミノ基と小分子o-ニトロベンジル類誘導体とのモル比は、好ましくは1:0.1-2であり、アミノ基で修飾されたo-ニトロベンジル類小分子と1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)と活性化剤ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)とのモル比は、好ましくは1:2:1.5であり、アミノ基で修飾されたo-ニトロベンジル類小分子と4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM)とのモル比は、好ましくは1:7.5であり、カルボキシル基で修飾されたo-ニトロベンジル類小分子と1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)と触媒DPTSとのモル比は、好ましくは1:2:1.5であり、臭素化o-ニトロベンジル類小分子と炭酸カリウムとのモル比は、好ましくは1:2である。
実施可能な製造方法五:o-ニトロベンジル重合性モノマー誘導体と1種又は複数種の重合性コモノマーとを重合することにより、o-ニトロベンジルで修飾された合成共重合体を得る。溶解-再沈殿を繰り返して精製する。
前記o-ニトロベンジル重合性モノマー誘導体は、アクリレート系化合物、メタクリレート系化合物、アクリルアミド系化合物、メタクリルアミド系化合物であってもよいが、好ましくはメタクリレート系化合物及びアクリルアミド系化合物であり、さらに好ましくはメタクリレート系化合物である。
前記重合性コモノマーのうちの少なくとも1つは、水溶性コモノマーでなければならず、ポリエチレングリコールメタクリレート(PEG-MA)、ポリエチレングリコールアクリレート、メタクリル酸(MAA)、アクリル酸(AA)、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド(AM)等水溶性を有する任意の重合性モノマーであってもよいが、好ましくは、ポリエチレングリコールメタクリレート(PEG-MA)である。他のコモノマーは、用途に応じて選択することができる。
前記o-ニトロベンジル重合性モノマー誘導体と水溶性コモノマーの重合モル比は、1:20-1:2であってもよいが、好ましくは1:9-1:3、さらに好ましくは1:4である。
前記重合方法は、ランダムラジカル重合、制御ラジカル重合(例えば、RAFT重合、ATRP重合等)であってもよい。好ましくは、ランダムラジカル重合である。即ち、o-ニトロベンジル重合性モノマー誘導体とコモノマーとを一定の溶媒に溶解し、ラジカル開始剤を加えて十分に溶解した後、凍結-真空引きを3回繰り返した後、加熱の条件下で一晩反応させる。反応終了後、反応液を無水ジエチルエーテルに入れて沈殿させ、溶解-再沈殿を繰り返して精製し、真空乾燥することにより、o-ニトロベンジル含有共重合体を得る(参考文献G. Delaittre, T. Pauloehrl, M. Bastmeyer, C. Barner-Kowollik, Macromolecules 2012, 45, 1792-1802.)。
2.2、二重結合官能基含有感光性高分子誘導体(略称:A)の製造方法
本発明において、二重結合で修飾された感光性高分子誘導体の製造方法は以下の3種類を含む。
実施可能な製造方法一:ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性高分子を脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、アクリル酸無水物又はメタクリル酸無水物を加えた後、さらに5MのNaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記二重結合で修飾された感光性高分子誘導体を得る。
前記ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、ヒドロキシル基又はアミノ基含有多糖類(例えば、ヒアルロン酸、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルキトサン、グルカン、コンドロイチン硫酸等)、ヒドロキシル基又はアミノ基含有タンパク質又はポリペプチド類(例えば、ゼラチン等)であってもよいが、好ましくはヒアルロン酸、ゼラチン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、コンドロイチン硫酸であり、さらに好ましくはヒアルロン酸である。
実施可能な製造方法二:ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性高分子を脱イオン水に溶解し、40℃に加熱し、撹拌して溶解し、アクリル酸グリシジル又はメタクリル酸グリシジルを加え、さらに5MのNaOHを加え、2-3時間反応させた後、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記二重結合で修飾された感光性高分子誘導体を得る。
前記ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、ヒドロキシル基又はアミノ基含有多糖類(例えば、ヒアルロン酸、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルキトサン、グルカン、コンドロイチン硫酸等)、ヒドロキシル基又はアミノ基含有タンパク質又はポリペプチド類(例えば、ゼラチン等)であってもよいが、好ましくはヒアルロン酸、ゼラチン、カルボキシメチルキトサンであり、さらに好ましくはカルボキシメチルキトサンである。
実施可能な製造方法三:ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性高分子を無水ジメチルスルホキシドに溶解し、トリエチルアミンを加え、さらにアクリロイルクロリド又はメタクリロイルクロリド(ジクロロメタンに溶解される)を加え、10時間反応させ、反応終了後、反応液をエタノールに入れて再沈殿させ、濾過して得られた粗生成物を脱イオン水に再度溶解し、2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記二重結合で修飾された感光性高分子誘導体を得る。
前記ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、ヒドロキシル基又はアミノ基含有多糖類(例えば、グルカン等)であってもよいが、好ましくはマルチアームポリエチレングリコール、グルカンであり、さらに好ましくはグルカンである。
2.3、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)の製造方法
前記o-ニトロベンジル系光トリガーは、環状構造を含まないo-ニトロベンジル系光トリガー及び環状o-ニトロベンジル系光トリガーの2つの構造を有し、環状o-ニトロベンジル系光トリガーは、cNBで示される。
また、前記o-ニトロベンジル系光トリガーは、o-ニトロベンジル系光トリガー、o-ニトロベンジルチオ系光トリガー、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーを含む。o-ニトロベンジル系光トリガーはNB、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーはsNB、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーはnNBで示される。
本発明において、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)の製造方法は、o-ニトロベンジル系光トリガーで標識した後、二重結合官能基で標識する方法、及び二重結合官能基で標識した後、o-ニトロベンジル系光トリガーで標識する方法を含み、具体的な標識方法は、前記o-ニトロベンジル系光トリガー又は二重結合官能基の標識方法に従う。o-ニトロベンジル系光トリガーの標識方法は、高分子とo-ニトロベンジル系光トリガーに含まれる化学基との間の化学反応により結合することであり、カルボキシル基含有高分子とヒドロキシ基/メルカプト基/アミノ基含有o-ニトロベンジル系低分子との標識、ヒドロキシル基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識、或いはアミノ基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識等の標識方法であり得る。二重結合官能基による標識方法は、アクリル酸無水物類分子、メタクリル酸無水物類分子、アクリル酸グリシジル類分子、メタクリル酸グリシジル類分子、アクリロイルクロリド類分子、又はメタクリロイルクロリド類分子等による標識方法である。
本発明において、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)の製造方法は、以下の7種類を含む。
実施可能な製造方法一:o-ニトロベンジル系光トリガーを含む水溶性高分子を脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、アクリル酸無水物又はメタクリル酸無水物を加え、さらに5MのNaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法二:o-ニトロベンジル系光トリガーを含む水溶性高分子を脱イオン水に溶解し、40℃に加熱し、撹拌して溶解し、アクリル酸グリシジル又はメタクリル酸グリシジルを加え、さらに5MのNaOHを加え、2-3時間反応させた後、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法三:o-ニトロベンジル系光トリガーを含む水溶性高分子を無水ジメチルスルホキシドに溶解し、トリエチルアミンを加え、さらにアクリロイルクロリド又はメタクリロイルクロリド(ジクロロメタンに溶解される)を加え、10時間反応させ、反応終了後、反応液をエタノールに入れて再沈殿させ、濾過して得られた粗生成物を脱イオン水に再度溶解し、2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法四:二重結合官能基を含む水溶性ポリマー又は高分子を蒸留水に溶解し、活性官能基であるヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基を含むo-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)を加え、室温下で24-48時間撹拌する。反応終了後、反応液を透析バッグに加え、希塩酸溶液により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法五:二重結合官能基を含む水溶性ポリマー又は高分子を0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に加え、完全に溶解するまで撹拌し、o-ニトロベンジル小分子をジメチルスルホキシドに溶解した後、前記反応液を加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩(DMTMM)をMES緩衝液に溶解し、前記反応液に3回で(1時間ごとに1回)加え、35℃下で24時間反応させる。次いで反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法六:二重結合官能基を含む水溶性ポリマーを溶解した後、活性官能基であるカルボキシル基を含むo-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び触媒であるp-トルエンスルホン酸ピリジニウム(DPTS)を加え、次いで室温下で24-48時間撹拌する。反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させた後(例えば、修飾されたポリエチレングリコール誘導体をジエチルエーテル中に入れて再沈殿させることができ、多糖類高分子誘導体をエタノールに入れて再沈殿させることができる)、水に溶解し、透析バッグにより2-3日透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
実施可能な製造方法七:二重結合官能基を含む水溶性ポリマーを蒸留水に溶解し、活性官能基である臭素を含むo-ニトロベンジル小分子を加えた後、炭酸カリウムを塩基として加え、室温下で24-48時間反応させる。反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させ(例えば、修飾されたポリエチレングリコール誘導体をジエチルエーテル中に入れ、修飾された多糖類高分子誘導体をエタノールに入れることができる)、そして水に溶解し、透析バッグにより2-3日透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る。
本発明の第4の目的は、光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法を提供することである。この光架橋性ヒドロゲル材料は、第2の目的に記載の感光性高分子誘導体を原料として製造されたものである。
光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法は、
成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、感光性高分子溶液Aを得るステップと、
成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解し、光開始剤溶液Bを得るステップと、
溶液Aと溶液Bとを均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより、光架橋してヒドロゲルを形成するステップと、を含む。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生することである。
さらに、別の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法は、
成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、感光性高分子溶液Aを得るステップと、
成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解し、光開始剤溶液Bを得るステップと、
補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、高分子溶液Cを得るステップであって、前記補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体は、アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン若しくはヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体、又はメルカプト官能基を含む高分子誘導体であるステップと、
溶液A、溶液B及び溶液Cを均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより、光架橋してヒドロゲルを形成するステップと、を含む。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生するとともに、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射により生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とが光結合架橋し、生成したニトロソ基と成分Cにおけるメルカプト官能基とが光誘起ニトロソ架橋する複合型の光架橋である。
本発明において、ヒドロゲル前駆体溶液は、必要に応じて成分A、成分B、成分Cから選択することができる。ここで、成分A及び成分Bは必須成分であり、成分Cは補助成分であるため、ヒドロゲル前駆体溶液は、成分A/成分B、成分A/成分B/成分Cであってもよい。成分Aは、必要に応じて感光性高分子誘導体A、A、Aから選択することができ、そのうちの1種であってもよいが、1種以上の感光性高分子誘導体の混合物であってもよい(ただし、単独Aの場合を除く)。このように、全ての可能な配合方式は、A/B;A/B;A、A/B;A、A/B;A、A/B;A、A、A/B;A/B/C;A/B/C;A、A/B/C;A、A/B/C;A、A/B/C;A、A、A/B/Cである。
本発明の製造方法において、生体適合性媒体は、蒸留水、生理食塩水、緩衝液及び細胞培地溶液からなる群より選択される。異なる応用に応じて異なる媒質を選択することができる。
本発明の製造方法において、均一に混合して得られたヒドロゲル前駆体溶液について、成分A/成分Bである場合、成分Aの濃度は、0.1%wt-60%wtであってもよいが、好ましくは1%wt-10%wtであり、成分Bの濃度は、0.01%wt-10%wtであってもよいが、好ましくは0.05%wt-1.0%wtであり、高分子総濃度は、0.1%wt-60%wtであってもよいが、好ましくは1%wt-10%wtである。成分A/成分B/成分Cである場合、成分Aと成分Cとの質量比は、1:0.02-50であってもよいが、好ましくは1:0.1-10であり、成分Bの濃度は、0.01%wt-10%wtであってもよいが、好ましくは0.05%wt-1.0%wtであり、高分子総濃度は、0.1%wt-60%wtであってもよいが、好ましくは1%wt-10%wtである。
本発明の製造方法において、光源の波長は、o-ニトロベンジル系光トリガー及び光開始剤の吸収波長により確定され、250-500nmであってもよいが、好ましくは300-450nmであり、さらに好ましくは365、375、385、395、405nmである。
本発明の光架橋性ヒドロゲルの製造方法が採用する技術原理は、以下の通りである。成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋するとともに、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射下で生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とが光結合架橋し、生成したニトロソ基と成分Cにおけるメルカプト官能基とが光誘起ニトロソ架橋することにより、1回の光照射だけで多重架橋が達成され、複合型の光架橋方式である。
光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法において、成分B-光開始剤、即ち、光照射下でラジカルが生成可能な物質は、好ましくは水溶性光開始剤又は水に分散可能な光開始剤であり、さらに好ましくはI 2959(成分B-1)、LAP(成分B-2)、Eosin-Y(成分B-3)等及びそれらの誘導体である。
Figure 2022091791000029
成分C-アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体は、それぞれ構造式C-I、C-II、C-III、C-IVの構造を有し、メルカプト官能基を含む高分子誘導体は、構造式C-Vの構造を有する。
Figure 2022091791000030
構造式C-I、C-II、C-III、C-IV、C-Vにおいて、nは2以上であり、P、P、P、P、Pは親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーであってもよいが、親水性若しくは水溶性の合成ポリマー等であってもよい。
親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解したポリペプチド類物質等を含む。
前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含む。
前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質の分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含む。
親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含む。
アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン又はメルカプト基を含む高分子誘導体は、1種又は複数種の異なる基を同時に含む親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであってもよいが、1種又は複数種の異なる基を含む親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであってもよい。
アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン等を含む高分子誘導体について、式C-Iで表される構造は、n個のアミノ基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-IIで表される構造は、n個のヒドラジン基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-IIIで表される構造は、n個のアシルヒドラジン基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-IVで表される構造は、n個のヒドロキシルアミン基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-Vで表される構造は、n個のメルカプト基を含む水溶性又は親水性高分子である。
必要に応じて、前記式C-Iは、以下の成分C-1から成分C-9の構造からなる群より選択され、前記式C-IIは、以下の成分C-10の構造からなる群より選択され、前記式C-IIIは、以下の成分C-11から成分C-13の構造からなる群より選択され、前記式C-IVは、以下の成分C-14から成分C-15の構造からなる群より選択され、前記式C-Vは、以下の成分C-16から成分C-21の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000031
Figure 2022091791000032
成分C-1から成分C-21中、nは2以上であり、成分C-1はキトサンであり、成分C-2はエチレングリコールキトサンであり、成分C-3はカルボキシメチルキトサンであり、成分C-4はゼラチンであり、成分C-5はポリリジンであり、成分C-6はポリエチレンイミンであり、成分C-7は2アームアミノポリエチレングリコールであり、成分C-8は4アームアミノポリエチレングリコールであり、成分C-9はアミノポリマーであり、成分C-10はヒドラジンで修飾されたカルボキシメチルセルロースであり、成分C-11から成分C-13はアシルヒドラジンで修飾されたヒアルロン酸であり、成分C-14は4アームヒドロキシアミンポリエチレングリコールであり、成分C-15はヒドロキシルアミンで修飾されたグルカンであり、成分C-16は2アームメルカプトポリエチレングリコールであり、成分C-17は4アームメルカプトポリエチレングリコールであり、成分C-18はメルカプト基で修飾されたヒアルロン酸であり、成分C-19はメルカプト基で修飾されたキトサンであり、成分C-20はメルカプト基で修飾されたグルカンであり、成分C-21はメルカプト基で修飾されたヘパリンである。
本発明は、成分C-アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン基を含む高分子誘導体の製造方法をさらに提供する。
本発明において、アミノ基で修飾された水溶性ポリマーは、人工合成されたポリアミン系高分子及びその修飾物(例えば、ポリエチレンイミンPEI、デンドリマーPAMAM、2アーム又はマルチアームアミノポリエチレングリコール)、又は天然アミノ基含有多糖類親水性若しくは水溶性高分子及びその修飾物若しくは分解物(例えば、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン、キトオリゴ糖等)であってもよく、生物タンパク質又は微生物により発現されて抽出されたタンパク質及びその改質物若しくは分解物(例えば、コラーゲン、血清タンパク質及びゼラチン等)であってもよく、人工合成又は微生物により発現されて抽出された2つ以上のアミノ基を含む親水性若しくは水溶性ポリペプチド(例えば、ポリリジン等)、又はアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド系若しくはメタクリルアミド系ポリマー及びその修飾物であってもよい。好ましくはゼラチン、エチレングリコールキトサンである。
本発明において、ヒドラジンで修飾された高分子誘導体の製造方法は、カルボキシル基含有水溶性ポリマー及びヒドラジンを蒸留水に溶解し、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)を加え、その後、室温下で24-48時間撹拌し、反応終了後、反応液を透析バッグに入れ、希塩酸溶液により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記ヒドラジンで修飾された高分子誘導体を得ることである。
前記カルボキシル基含有水溶性ポリマーは、カルボキシポリエチレングリコール類、カルボキシル基含有多糖類(例えば、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン、ヒアルロン酸、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース等)であってもよいが、好ましくはマルチアームカルボキシポリエチレングリコール、ヒアルロン酸であり、さらに好ましくはヒアルロン酸である。
前記反応において、水溶性ポリマーにおけるカルボキシル基と小分子ヒドラジンとのモル比は、好ましくは1:0.1-2であり、ヒドラジン小分子と1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)と活性化剤ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)とのモル比は、好ましくは1:2:1.5である。
本発明において、アシルヒドラジンで修飾された高分子誘導体の製造方法は、カルボキシル基含有水溶性ポリマー及びジアシルヒドラジンを蒸留水に溶解し、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)を加え、その後、室温下で24-48時間撹拌し、反応終了後、反応液を透析バッグに入れ、希塩酸溶液により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記アシルヒドラジンで修飾された高分子誘導体を得ることである。
前記カルボキシル基含有水溶性ポリマーは、カルボキシポリエチレングリコール類、カルボキシル基含有多糖類(例えば、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン、ヒアルロン酸、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース等)であってもよいが、好ましくはマルチアームカルボキシポリエチレングリコール、ヒアルロン酸であり、さらに好ましくはヒアルロン酸である。
前記反応において、小分子ジアシルヒドラジンは、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド等の任意のジアシルヒドラジンであってもよいが、好ましくはカルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジドであり、さらに好ましくはカルボヒドラジドである。水溶性ポリマーにおけるカルボキシル基と小分子ジアシルヒドラジンとのモル比は、好ましくは1:0.1-2であり、ジアシルヒドラジン小分子と1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)と活性化剤ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)とのモル比は、好ましくは1:2:1.5である。
本発明において、ヒドロキシルアミンで修飾された高分子誘導体の製造方法は、ヒドロキシル基含有ポリマー及びN-ヒドロキシフタルイミドをジクロロメタン溶液に溶解し、トリフェニルホスフィンを加えた後、アゾジカルボン酸ジイソプロピルをゆっくりと滴下し16-24時間反応させた後、ポリマーをジエチルエーテル中で沈殿させ、さらにジクロロメタン溶液に溶解し、ヒドラジン水和物を加え、1-3時間反応させた後、ヒドロキシルアミンで修飾された高分子誘導体を得ることである。
前記ヒドロキシル基含有ポリマーは、ポリエチレングリコール類、多糖類(例えば、グルカン、キトサン)であってもよいが、好ましくはマルチアームヒドロキシポリエチレングリコールである。
前記反応において、ポリマーにおけるヒドロキシル基とN-ヒドロキシフタルイミドとトリフェニルホスフィンとアゾジカルボン酸ジイソプロピルとヒドラジン水和物とのモル比は、好ましくは1:10:10:10:10である。
本発明は、成分C-メルカプト基含有高分子誘導体の製造方法をさらに提供する。
メルカプト系基を含む高分子誘導体、即ちメルカプト基で修飾された高分子誘導体の製造方法は、化学標識法である。具体的には、高分子とメルカプト基含有誘導体に含まれる化学基とをそれらの間の化学反応により結合させる。カルボキシル基含有高分子とアミノ基、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミンを含む小分子との標識(参考文献:Amy Fu, Kihak Gwon, Julia A. Kornfield, Biomacromolecules. 2015, 16, 497.; Tugba Ozdemir, Swati Pradhan-Bhatt, Xinqiao Jia, ACS Biomater. Sci. Eng. 2016, 2, 2217.)、ヒドロキシル基含有高分子とカルボキシル基又は臭素を含む小分子との標識(参考文献:Rayun Choi, Yong-Min Huh, Seungjoo Haam, Langmuir. 2010, 26, 17520.)、或いはアミノ基含有高分子とカルボキシル基又は臭素を含む小分子との標識(参考文献:Hanwei Zhang, Aisha Qadeer, Weiliam Chen, Biomacromolecules. 2011, 12, 1428.)等の標識方法であってもよい。
メルカプト基で修飾された高分子誘導体の製造方法は以下の通りである。
実施可能な製造方法一:カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子を蒸留水に溶解し、活性官能基であるアミノ基、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミンを含むメルカプト基を有する小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)を加え、さらに、室温下で24-48時間撹拌し、反応終了後、反応液を透析バッグに入れ、希塩酸溶液により2-3日透析し、次いで凍結乾燥することにより、前記メルカプト基で修飾された高分子誘導体を得る。
前記カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、カルボキシル基含有多糖類(例えば、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸、ヘパリン等)であってもよいが、好ましくはマルチアームカルボキシポリエチレングリコール、ヒアルロン酸、ヘパリンであり、さらに好ましくはヒアルロン酸、ヘパリンである。
実施可能な製造方法二:ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマー若しくは高分子を蒸留水に溶解し、活性官能基であるカルボキシル基を含むメルカプト基を有する小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)及び触媒である4-(ジメチルアミノ)ピリジンを加え、さらに、室温下で24-48時間撹拌し、反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させ(例えば、修飾されたポリエチレングリコール誘導体は、ジエチルエーテルに入れて再沈殿することができ、多糖類高分子誘導体は、エタノールに入れて再沈殿することができる)、その後、水に溶解し、透析バッグにより2-3日透析し、凍結乾燥することにより、前記メルカプト基で修飾された高分子誘導体を得る。
前記ヒドロキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類又は天然多糖類であってもよいが、好ましくはマルチアームポリエチレングリコール、グルカンであり、さらに好ましくはグルカンである。前記アミノ基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、天然多糖類又はタンパク質及びポリペプチド類であってもよいが、好ましくはマルチアームアミノポリエチレングリコール、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、カルボキシメチルキトサン、キトサン乳酸塩類又はタンパク質及ポリペプチド類であり、さらに好ましくはカルボキシメチルキトサンである。
実施可能な製造方法三:ヒドロキシル基若しくはアミノ基を含む水溶性ポリマー又は高分子を蒸留水に溶解し、活性官能基である臭素を含むメルカプト保護基を有する小分子を加えた後、炭酸カリウムを塩基として加え、室温下で24-48時間反応させ、反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れ(例えば、修飾されたポリエチレングリコール誘導体は、ジエチルエーテルに入れることができ、修飾された多糖類高分子誘導体は、エタノールに入れることができる)再沈殿させ、さらに粗生成物を蒸留水に溶解し、DTTを加えて脱保護し、一定時間反応させた後、反応液を透析バッグに入れて2-3日透析し、凍結乾燥することにより、前記メルカプト基で修飾された高分子誘導体を得る。
前記ヒドロキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類又は天然多糖類であってもよいが、好ましくはマルチアームポリエチレングリコール、グルカンであり、さらに好ましくはグルカンである。前記アミノ基含有水溶性ポリマー又は高分子は、ポリエチレングリコール類、天然多糖類又はタンパク質及びポリペプチド類であってもよいが、好ましくはマルチアームアミノポリエチレングリコール、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、カルボキシメチルキトサン、キトサン乳酸塩類又はタンパク質及びポリペプチド類であり、さらに好ましくはカルボキシメチルキトサンである。
前記反応において、水溶性高分子におけるカルボキシル基、ヒドロキシル基又はアミノ基と小分子メルカプト系誘導体とのモル比は、好ましくは1:0.1-2であり、アミノ基、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミンで修飾されたメルカプト基を含む小分子と1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)と活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)とのモル比は、好ましくは1:1.5:1.5であり、カルボキシル基で修飾されたメルカプト基を含む小分子と1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)と触媒である4-(ジメチルアミノ)ピリジンとのモル比は、好ましくは1:1.5:1.5であり、メルカプト基を含む臭素化小分子と炭酸カリウムとのモル比は、好ましくは1:2である。
本発明の第5の目的は、発明の第4の目的に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法により製造される製品、即ち、光架橋性ヒドロゲル材料(複合型光架橋性ヒドロゲル材料とも呼ばれる)を提供することである。
本発明の第6の目的は、本発明の方法によるヒドロゲルの製造に用いられるキットを提供することである。
第1キットは、成分A-感光性高分子誘導体、成分B-光開始剤、及びヒドロゲルの製造及び使用に関する説明書を含む。
ここで、成分A-感光性高分子誘導体は、
1、式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体(略称:A)、及び
2、式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)、の2種類を含む。
o-ニトロベンジル系光トリガーは、式Iに示されるように、構造式I-1及び構造式I-2の構造を有する。構造式I-1は、環状構造を含まないo-ニトロベンジル系光トリガーを示す。構造式I-2は、環状o-ニトロベンジル系光トリガーを示し、cNBで表される。式I-1又は式I-2中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーと呼ばれ、NBで表される。X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーと呼ばれ、sNBで表される。X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーと呼ばれ、nNbで表される。
成分B-光開始剤、即ち、光照射下でラジカルが生成可能な物質は、好ましくは水溶性光開始剤又は水に分散可能な光開始剤であり、さらに好ましくはI 2959(成分B-1)、LAP(成分B-2),Eosin-Y(成分B-3)等及びそれらの誘導体である。
第2キットは、第1キットの各成分に加え、第1キットの成分A-感光性高分子誘導体には二重結合官能基を含む感光性高分子誘導体が添加されている。二重結合官能基を含む感光性高分子誘導体(略称:A)は上記式A-IIの構造を有する。
第3キットは、第1キットのもとに、補助成分Cをさらに含む。前記補助成分Cは、他の生体適合性高分子誘導体であり、アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン又はメルカプト官能基を含む高分子誘導体を含む。補助成分Cの定義は、本発明の第4の目的に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法における補助成分Cと同じである。
第4キットは、第2キットのもとに、補助成分Cをさらに含む。前記補助成分Cは、他の生体適合性高分子誘導体であり、アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン又はメルカプト官能基を含む高分子誘導体を含む。補助成分Cの定義は、本発明の第4の目的に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法における補助成分Cと同じである。
以上の4種類のキットには、生体適合性媒体、例えば、蒸留水、生理食塩水、緩衝液及び細胞培地をさらに含んでもよい。
以上の4種類のキットにおける説明書に記載のヒドロゲルの使用は、術後創面閉鎖、組織液浸漏封止、止血材料、組織工学足場材料、3Dプリント用のバイオインクにおける使用、及び細胞、タンパク質又は薬物担体としての使用を含む。
本発明の第7の目的は、光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法により製造された製品、即ち、光架橋性ヒドロゲルの使用を提供することである。
本発明は、術後創面閉鎖-皮膚修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用を提供する。
本発明は、術後創面閉鎖-術後癒着防止材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、術後創面閉鎖-口腔潰瘍材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織液浸漏封止-手術縫合材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-肝臓止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-骨断面止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-動脈止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-心臓止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織工学足場材料-軟骨修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織工学足場材料-骨修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、3Dプリント(FDM)材料-バイオインクにおける前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、3Dプリント(DLP)材料-バイオインクにおける前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、細胞、タンパク質、薬物担体の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明において、前記式A-Iは、o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体であり、前記式A-IIは、二重結合官能基を含む感光性高分子誘導体であり、前記式A-IIIは、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体である。式A-I、式A-II、式A-IIIのうちの1種又は多種の感光性高分子誘導体で成分Aを構成し、成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解して感光性高分子溶液Aを得る。成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解して光開始剤溶液Bを得る。補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解して高分子溶液Cを得る。溶液Aと溶液B(又は溶液Cをさらに加える)とを均一に混合してヒドロゲル前駆体溶液を得る。ヒドロゲル前駆体溶液を光源の照射により光架橋を発生させてヒドロゲルを形成する。架橋方式は、以下の2種類を含む。
方式一:溶液Aと溶液Bとを均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより、光架橋してヒドロゲルを形成する。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生することである。o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋は、o-ニトロベンジルが光照射下で生成したニトロソ基が光開始剤を捕捉し、光照射下で活性が極めて強いニトロソラジカルを生成し、ニトロソラジカルの自体が二量化架橋することができ、成分Aにおける他の活性基(例えば、メルカプト基、ヒドロキシル基、アミノカルボキシル基、スルホン酸基、カルボニル基、二重結合等)と付加架橋してヒドロゲルを形成することもできる。ニトロソラジカルの反応活性が単なるニトロソ基の活性よりも高いので、ヒドロゲルの架橋速度及び架橋効率をさらに向上させることができる。二重結合官能基のラジカル架橋は、光開始剤により光照射下で生成したラジカルが二重結合に転移し、二重結合の架橋を開始させることである。上記の2つのラジカル架橋方式は、1つの架橋のみを行ってもよく(即ち、成分Aのうちの式A-I又は式A-IIで表される感光性高分子誘導体を使用する)、1回の光照射下で同時に行ってもよい(即ち、成分Aのうちの式A-IIIで表される感光性高分子誘導体を単独使用する、又は式A-I、式A-II、式A-IIIのうちの2種以上の感光性高分子誘導体を同時に使用する)。このような光架橋方式は、光開始ラジカル重合架橋による高速の優位性及びo-ニトロベンジル系光トリガー架橋による強い組織接着力の優位性を兼ね備える多重架橋であるため、ヒドロゲルの力学性能をさらに向上させることができる。その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
方式二:将溶液A、溶液B及び溶液Cを均一に混合してヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより光架橋してヒドロゲルを形成する。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生することである。o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋については、o-ニトロベンジルが光照射下で生成したニトロソ基が光開始剤を捕捉し、光照射下で活性が極めて強いニトロソラジカルを生成し、ニトロソラジカルの自体が二量化架橋することができ、成分Aにおける他の活性基(例えば、メルカプト基、ヒドロキシル基、アミノカルボキシル基、スルホン酸基、カルボニル基、二重結合等)と付加架橋してヒドロゲルを形成することもできる。ニトロソラジカルの反応活性が単なるニトロソ基の活性よりも高いので、ヒドロゲルの架橋速度及び架橋効率をさらに向上させることができる。二重結合官能基のラジカル架橋は、光開始剤により光照射下で生成したラジカルが二重結合に転移し、二重結合の架橋を開始させることである。また、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射により生成したアルデヒド基/ケト基は、成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とシッフ塩基架橋を行い、生成したニトロソ基は、成分Cにおけるメルカプト官能基と光誘起ニトロソ架橋を行う。上記の2つのラジカル架橋方式は、1つの架橋のみを行ってもよく(即ち、成分Aのうちの式A-I又は式A-IIで表される感光性高分子誘導体を使用する)、1回の光照射下で同時に行ってもよい(即ち、成分Aのうちの式A-IIIで表される感光性高分子誘導体を単独使用する、又は式A-I、式A-II、式A-IIIのうちの2種以上の感光性高分子誘導体を同時に使用する)。このような光架橋方式は、光開始ラジカル重合架橋による高速の優位性及びo-ニトロベンジル系光トリガー架橋による強い組織接着力の優位性を兼ね備える多重架橋であるため、ヒドロゲルの力学性能をさらに向上させることができる。その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
下式は、上記光架橋性ヒドロゲルの架橋模式図である。
Figure 2022091791000033
本発明において、このような光架橋性ヒドロゲルは、従来の光架橋方式(即ち、単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋又は光開始ラジカル重合架橋)をもとに開発された新しい光架橋ゲル技術である。成分B-光開始剤の導入により、従来のo-ニトロベンジル系光トリガーの架橋速度および架橋効率(反応活性が極めて高いニトロソラジカルを生成することで架橋する)を向上させるとともに、光開始ラジカル重合架橋の高分子誘導体と光架橋反応の高分子誘導体とを混合して複合の感光性高分子溶液を形成し、一回の光照射により開始剤を活性化してラジカルを生成することでそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)を行うことができる。さらに、光架橋反応(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーが光照射下で生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とのシッフ塩基架橋)及び光誘起ニトロソ架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーが光照射で生成したニトロソ基と成分Cにおけるメルカプト官能基との光誘起ニトロソ架橋)により多重光架橋を実現し、複合型ヒドロゲルを製造することもできる。
本発明は、従来技術に比べて以下の利点を有する。
(1)光効果速度が速く、1-2sでゲル化点に達し、10-20sで最終弾性率に達することができ、1回で多重光架橋が達成されるため、その光硬化速度は、単なる光開始ラジカル重合架橋及び光結合架橋よりも優れている。
(2)組織接着力が強く、組織表面でインサイチュゲル化することができ、また、光照射により生成したアルデヒド基/ケト基及びニトロソ基は、組織表面のメルカプト基、アミノカルボキシル基と反応することで、ヒドロゲルと周辺組織との化学的に結合して一体に融合することができ、ラジカル重合架橋に別途の下塗りが必要であるという問題が解決される。
(3)力学性能に優れ、良好な延性及び強度を有することで、従来のほとんどのヒドロゲルの機械的性能が悪く、壊れやすいという問題が解決される。
(4)生体適合性が良好で、原料が主に天然高分子材料に由来し、形成されたヒドロゲルが分解可能である。
(5)臨床操作が便利である。光架橋は、優れた時間と空間の制御性を有するため、使用際にヒドロゲル前駆体溶液を創面組織に塗るか、又はスプレーすることで、光照射下で迅速にゲル化して組織と融合することができ、下塗りの必要がなく、ワンステップで創面閉鎖が実現される。
(6)ゲルの化学構造、組成、分解性、強度及び厚さが調整可能であり、使用目的に応じてゲル材料の組成及び特性を調整することができ、特に創面でインサイチュで薄いゲルを形成することができ、術後創面の閉鎖及び修復、並びに組織液浸漏封止に適用できるとともに、止血材料及び組織工学足場材料として適用でき、3Dプリント用のバイオインクにも適用でき、さらに細胞、タンパク質又は薬物にインサイチュ担体を提供することができ、再生医学に効果的に使用することができる。
従って、上記光架橋性ヒドロゲル系の技術手段は、光インサイチュゲル技術の臨床応用を促進することができる。
注:NBは、本発明の成分A-1におけるo-ニトロベンジル系光トリガーであり、cNBは、本発明の成分A-88における環状o-ニトロベンジル系光トリガーであり、cNB-MAは、本発明の成分A-144における環状o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含むo-ニトロベンジル系光トリガーである。ここで、HA-NBは成分A-1、HA-cNBは成分A-88、HA-cNB-MAは成分A-144である。
ヒドロゲル前駆体溶液(2%HA-NB/6%Gelatin/1%HAMA/0.2%LAP又は2%HA-cNB/1%HA-cNB-MA/0.2%LAP)光照射によるゲル化のリアルタイムレオグラムである。 ヒドロゲル(2%HA-NB/6%Gelatin/1%HAMA/0.2%LAP又は2%HA-cNB/1%HA-cNB-MA/0.2%LAP)の接着力試験図である。 ヒドロゲル(2%HA-NB/6%Gelatin/1%HAMA/0.2%LAP又は2%HA-cNB/1%HA-cNB-MA/0.2%LAP)の圧縮試験図である。 ヒドロゲル(HA-NB/Gelatin/HAMA/LAP又はHA-cNB/HA-cNB-MA/LAP)の生体適合性試験図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の創面閉鎖の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の術後癒着防止の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の肝臓止血の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の骨/軟骨組織工学足場材料の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)のバイオインクのプリント効果図である。
以下、実施例により本発明をさらに説明する。以下、図面及び実施例により本発明をさらに説明する。しかし、これらの実施例は、本発明の最適な実施形態に対する説明にすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。当業者は、本発明の精神及び保護範囲から逸脱せずに加えた他のいかなる変化及び修正は、本発明の保護範囲に含まれる。
<実施例1> 成分A-1の合成
Figure 2022091791000034
(1)化合物1の合成:参考文献Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(2)成分A-1の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2 g,340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-1(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約3.42%であった。
<実施例2> 成分A-2の合成
Figure 2022091791000035
(1)化合物2の合成:参考文献James F. Cameron.; Jean M. J. Frechet. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4303.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物3の合成:化合物2(1g、3.2mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)中に溶解し一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物3(0.89g、収率82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H),4.96 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 342.1624.
(3)成分A-2の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物3(68mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-2(1.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物3の標識率は約3.29%であった。
<実施例3> 成分A-3の合成
Figure 2022091791000036
(1)化合物4の合成:参考文献Michael C. Pirrung.; Yong Rok Lee.; Kaapjoo.; James B. Springer. J. Org. Chem. 1999, 64, 5042.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物5の合成:化合物4(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物5(0.80g、収率74%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.35 (dd, J=10.0, 15.0 Hz, 1H), 6.04 (m, 1H), 5.8 (m, 1H), 5.4 (m, 1H), 4.96 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.75 (d, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 394.1908.
(3)成分A-3の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物5(79mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-3(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物5の標識率は約2.97%であった。
<実施例4> 成分A-4の合成
Figure 2022091791000037
(1)化合物6の合成:参考文献Isabelle Aujard.; Chouaha Benbrahim.; Ludovic Jullien. Chem. Eur. J. 2006, 12, 6865.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物7の合成:化合物6(1g、3.1mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物7(0.85g、収率78%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 353.1426.
(3)成分A-4の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物7(70mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-4(1.78g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物7の標識率は約2.49%であった。
<実施例5> 成分A-5の合成
Figure 2022091791000038
(1)化合物8の合成:参考文献Alexander G. Russell.; Dario M. Bassani.; John S. Snaith. J. Org. Chem. 2010, 75, 4648.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物9の合成:化合物8(1g、2.9mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物9(0.78g、収率72%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 372.1424.
(3)成分A-5の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物9(74mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-5(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物9の標識率は約3.08%であった。
<実施例6> 成分A-6の合成
Figure 2022091791000039
(1)化合物10の合成:参考文献Alexandre Specht.; Maurice Goeldner. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2008.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物11の合成:化合物10(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物11(0.68g、収率63%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 396.1374.
(3)成分A-6の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物11(79mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-6(1.79g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物11の標識率は約2.34%であった。
<実施例7> 成分A-7の合成
Figure 2022091791000040
(1)化合物12の合成:参考文献Jack E. Baldwin.; Adrian W. McConnaughie.; Sung Bo Shin. Tetrahedron. 1990, 46, 6879.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物13の合成:化合物12(1g、2.4mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物13(0.61g、収率57%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H),7.75 (ddd, J=8.2, 1.4, 0.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.57 (tdd, J=7.3, 1.4, 0.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J=7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.36 (ddd, J=8.1, 7.3, 1.4 Hz, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 449.1618.
(3)成分A-7の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物13(90mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-7(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物13の標識率は約2.38%であった。
<実施例8> 成分A-8の合成
Figure 2022091791000041
(1)化合物14の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物15の合成:化合物14(1g、2.6mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物15(0.90g、収率83%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 412.2027.
(3)成分A-8の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物15(82mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-8(1.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物15の標識率は約3.43%であった。
<実施例9> 成分A-9の合成
Figure 2022091791000042
(1)化合物16の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物17の合成:化合物16(1g、2.5mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物17(0.80g、収率75%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.02 - 7.23 (m, 5H), 7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 432.1713.
(3)成分A-9の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物17(86mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-9(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物17の標識率は約3.24%であった。
<実施例10> 成分A-10の合成
Figure 2022091791000043
(1)化合物18の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物19の合成:化合物18(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物19(0.76g、収率71%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 400.1742.
(3)成分A-10の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物19(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-10(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物19の標識率は約3.01%であった。
<実施例11> 成分A-11の合成
Figure 2022091791000044
(1)化合物20の合成:参考文献Kalbag, S. M.; Roeske, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 440.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物21の合成:化合物20(1g、2.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物21(0.84g,収率79%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ =7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.63 (q, J=6.9 Hz, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.48 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 457.1976.
(3)成分A-11の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物21(91mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-11(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物21の標識率は約3.15%であった。
<実施例12> 成分A-12の合成
Figure 2022091791000045
(1)化合物22の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物23の合成:化合物22(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物23(0.76g、収率71%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 416.1422.
(3)成分A-12の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物23(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-12(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物23の標識率は約3.01%であった。
<実施例13> 成分A-13の合成
Figure 2022091791000046
(1)化合物24の合成:参考文献Engels, J.; Schlaeger, E. J. J. Med. Chem. 1977, 20, 907.に開示された方法により化合物24を製造する。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 435.1432.
(2)成分A-13の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物24(87mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-13(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物24の標識率は約3.08%であった。
<実施例21> 成分A-21の合成
Figure 2022091791000047
(1)化合物32の合成:参考文献Emmanuel Riguet.; Christian G. Bochet. Org. Lett. 2007, 26, 5453.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物33の合成:化合物32(1g、3.4mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物33(0.85g、収率78%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.05 (d, J=9.54 Hz, 1H), 7.24 (d, J=2.72 Hz, 1H), 6.92 (dd, J=9.54, 2.72 Hz, 1H), 4.85 (s, 2H), 3.56 - 3.68 (m, 4H), 3.49 - 3.56 (m, 2H), 3.42 - 3.49 (m, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H).MS (ESI): [M+H] 346.1454.
(3)成分A-21の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物33(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-21(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物33の標識率は約2.84%であった。
<実施例22> 成分A-22の合成
Figure 2022091791000048
(1)化合物34の合成:参考文献Isabelle Aujard.; Chouaha Benbrahim.; Ludovic Jullien. Chem. Eur. J. 2006, 12, 6865.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物35の合成:化合物34(1g、3.2mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物35(0.96g、収率88%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.05 (d, J=9.54 Hz, 1H), 7.28 (d, J=8.00 Hz, 2H), 7.24 (d, J=2.72 Hz, 1H), 6.92 (dd, J=9.54, 2.72 Hz, 1H), 6.78 (d, 8.00 Hz, 2H), 4.96 (s, 2H), 4.83 (s, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H).MS (ESI): [M+H] 346.1454.
(3)成分A-22の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物35(69mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-22(1.83g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物35の標識率は約3.12%であった。
<実施例25> 成分A-25の合成
Figure 2022091791000049
(1)化合物40の合成:参考文献Emmanuel Riguet.; Christian G. Bochet. Org. Lett. 2007, 26, 5453.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物41の合成:化合物40(1g、3.6mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物41(0.93g、収率85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H),4.24 (s, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 3.27 - 3.21 (m,2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H),2.75 (t, J=6.3 Hz, 2H),2.00 - 1.91 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 309.1522.
(3)成分A-25の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物41(62mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-25(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物41の標識率は約3.12%であった。
<実施例26> 成分A-26の合成
Figure 2022091791000050
(1)化合物42の合成:参考文献Singh, A. K.; Khade, P. K. Tetrahedron. 2005, 61, 10007.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物43の合成:化合物42(1g、3.4mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物43(0.90g、収率82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.31 - 7.12 (m, 5H), 4.96 (s, 2H),4.83 (s, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H). MS (ESI): [M+H] 320.1254.
(3)成分A-26の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物43(64mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-26(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物43の標識率は約3.21%であった。
<実施例28> 成分A-28の合成
Figure 2022091791000051
(1)化合物46の合成:参考文献Grazyna Groszek.; Agnieszka Nowak-Krol.; Barbara Filipek. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 5103.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物47の合成:化合物46(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物47(0.97g、収率89%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.04 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(3)成分A-28の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物47(65mg、0.2mmol)10mLを秤量してジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-28(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物47の標識率は約3.43%であった。
<実施例29> 成分A-29の合成
Figure 2022091791000052
(1)化合物48の合成:参考文献Thomas F. Greene.; Shu Wang.; Mary J. Meegan. J. Med. Chem. 2016, 59, 90.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物49の合成:化合物48(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物49(0.95g、収率87%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.95 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(3)成分A-29の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物49(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-29(1.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物49の標識率は約3.52%であった。
<実施例30> 成分A-30の合成
Figure 2022091791000053
(1)化合物50の合成:参考文献Yu-Shan.; Mohane Selvaraj Coumar.; Hsing-Pang Hsieh. J. Med. Chem. 2009, 52, 4941.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物51の合成:化合物50(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物51(0.89g、収率81%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.64 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(3)成分A-30の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物51(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-30(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物51の標識率は約3.39%であった。
<実施例31> 成分A-31の合成
Figure 2022091791000054
(1)化合物52の合成:参考文献Sarit S. Agasti.; Apiwat Chompoosor.; Vincent M. Rotello. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5728.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物53の合成:化合物52(1g、2.9mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物53(0.91g、収率84%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.91 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 373.1373.
(3)成分A-31の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物53(75mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-31(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物53の標識率は約3.45%であった。
<実施例33> 成分A-33の合成
Figure 2022091791000055
成分A-33の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、NB混合物(化合物1/化合物55,60mg、重量比1:1)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-33(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたNB混合物(化合物1/化合物55)の標識率は約3.52%であった。
<実施例34> 成分A-34の合成
Figure 2022091791000056
(1)化合物56の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物57の合成:化合物56(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物57(0.93g、収率85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (t, J=5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.55 (t, J=6.1 Hz, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 326.1721.
(3)成分A-34の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物57(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-34(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物57の標識率は約3.21%であった。
<実施例35> 成分A-35の合成
Figure 2022091791000057
(1)化合物58の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物59の合成:化合物58(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物59(0.82g、収率75%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.03 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 360.1213.
(3)成分A-35の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物59(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-35(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物59の標識率は約2.76%であった。
<実施例36> 成分A-36の合成
Figure 2022091791000058
(1)化合物60の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物61の合成:化合物60(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物61(0.80g、収率73%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 3.99 (s, 3H),3.45 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 327.1625.
(3)成分A-36の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物61(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-36(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物61の標識率は約3.21%であった。
<実施例37> 成分A-37の合成
Figure 2022091791000059
成分A-37の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、90kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-37(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約2.25%であった。
<実施例38> 成分A-38の合成
Figure 2022091791000060
成分A-38の合成:アルギン酸Alginic acid(2g)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性アルギン酸誘導体A-38(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約3.17%であった。
<実施例39> 成分A-39の合成
Figure 2022091791000061
成分A-39の合成:コンドロイチン硫酸Chondroitin sulfate(2g)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性コンドロイチン硫酸誘導体A-39(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約2.98%であった。
<実施例40> 成分A-40の合成
Figure 2022091791000062
成分A-40の合成:ポリグルタミン酸PGA(1g)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、0.3g、2.3mmol)を加えた後、メタノールに溶解した化合物1(0.5g、1.6mmol)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,0.5g,2.6mmol)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析した後、純水により1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリグルタミン酸誘導体A-40(0.92g)を得た。その1H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の修飾度は約21.3%であった。
<実施例41> 成分A-41の合成
Figure 2022091791000063
成分A-41の合成:4アームポリエチレングリコールカルボン酸誘導体4-PEG-COOH(0.5g、10kDa)を20mL無水ジメチルスルホキシドDMSOに完全に溶解し、化合物1(130mg、0.4mmol)を5mL無水ジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、0.2mLトリエチルアミンTEAを加え、さらにヘキサフルオロリン酸ベンゾトリアゾール-1-イル-オキシトリピロリジニルホスホニウムPyBop(210mg、0.4mmol)を加え、室温で24時間反応させた後、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、粗生成物を水に溶解した後、透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-41(0.45g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約98%であった。
<実施例42> 成分A-42の合成
Figure 2022091791000064
(1)化合物62の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.63 - 3.52(m, 1H),3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 372.1627.
(2)成分A-42の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(1g、340kDa)を50mL水に溶解し、化合物62(0.2g、0.48mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びDPTS(0.12g、0.48mmol)を順に前記溶液に入れ、室温下で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-42(0.86g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物62の修飾度は約10%であった。
<実施例43> 成分A-43の合成
Figure 2022091791000065
(1)化合物63の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 370.1512.
(2)成分A-43の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を調製し、その後、化合物63(0.2g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、混合物溶液を濾過し、濾液をメタノール/水の混合溶溶媒で3回透析し、メタノールで2回透析した後、凍結乾燥することにより、化合物63で標識されたキトサン(0.9g)を得た。化合物63で標識されたキトサンをDMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性キトサン誘導体A-43を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約12.5%であった。
<実施例44> 成分A-44の合成
Figure 2022091791000066
成分A-44の合成:ポリリジンPLL(1g)を50mL水に溶解し、化合物63(0.2g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ポリリジン誘導体A-44(0.84g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約15.6%であった。
<実施例45> 成分A-45の合成
Figure 2022091791000067
成分A-45の合成:ゼラチンGelatin(1g)を50mL蒸留水に完全に溶解し、化合物63(0.2g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ゼラチン誘導体A-45(0.83g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約11.2%であった。
<実施例46> 成分A-46の合成
Figure 2022091791000068
成分A-46の合成:グルカンDextran(1g)を50mL水に溶解し、化合物63(0.23g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びDPTS(0.12g、0.48mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性グルカン誘導体A-46(0.92g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約18.2%であった。
<実施例47> 成分A-47の合成
Figure 2022091791000069
(1)化合物64の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 286.0943.
(2)成分A-47の合成:メルカプト基で修飾されたヘパリンHep-SH(1g)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、0.3g、2.3mmol)を加えた後、メタノールに溶解した化合物64(0.5g、 1.6mmol)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、0.5g、2.6mmol)を前記溶液に加えて室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヘパリン誘導体A-47(0.86g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物64の修飾度は約10.2%であった。
<実施例48> 成分A-48の合成
Figure 2022091791000070
(1)化合物65の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 391.0518.
(2)成分A-48の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を調製し、25mLのNaOH溶液(10mol/L)を5回で前記キトサンの懸濁液にゆっくりと加え、約30分間撹拌し続けた。その後、化合物65(0.2g)を前記溶液に加え、60℃の条件下で3時間反応させた。反応終了後、混合物溶液を濾過し、濾液をメタノール/水の混合溶溶媒で3回透析し、メタノールで2回透析した後、凍結乾燥することにより、化合物65で標識されたキトサン(0.92g)を得た。化合物65で標識されたキトサンをDMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性キトサン誘導体A-48(0.84g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物65の修飾度は約12.4%であった。
<実施例49> 成分A-49の合成
Figure 2022091791000071
成分A-49の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物65(0.17g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、その後、化合物65で標識されたポリエチレングリコールをDMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-49(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物65の修飾度は約95%であった。
<実施例50> 成分A-50の合成
Figure 2022091791000072
(1)化合物66の合成:化合物65(0.5g、1.29mmol)及びエチレングリコール(0.24g、3.87mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(0.5g、3.87mmol)を塩基として加え、還流しながら一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物66(0.34g、72%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.63 - 3.52(m, 1H),3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 372.1627.
(2)化合物67の合成:化合物66(0.64g、1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.34g、3.44mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、氷浴条件下で、メタクリロイルクロリド(0.27g、2.58mmol)を前記溶液にゆっくりと滴下し、滴下終了後、室温条件下で一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物67(0.49g、65%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.63 - 3.52(m, 1H),3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H), 1.87 (s, 3H). MS (ESI): [M+H] 440.1942.
(3)成分A-50の合成:化合物67(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11 mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性共重合体誘導体A-50(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物67の共重合体における含有量は約15.5%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例51> 成分A-51の合成
Figure 2022091791000073
(1)化合物68の合成:参考文献Kunihiko Morihiro.; Tetsuya Kodama.; Shohei Mori.; Satoshi Obika. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 2468.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.03 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 344.1207.
(2)成分A-51の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物68(69mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-51(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物68の標識率は約3.34%であった。
<実施例52> 成分A-52の合成
Figure 2022091791000074
(1)化合物69の合成:参考文献Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物70の合成:化合物69(1g、3.0mmol)を50mLテトラヒドロフランに溶解し、それぞれ四臭化炭素CBr(2g、6.0mmol)及びトリフェニルホスフィンPPh(1.6g、6.0mmol)を加え、アルゴン保護の下で、室温で撹拌しながら2時間反応させ、反応終了後、5mL水を加えて反応を停止させ、回転蒸発により溶媒を除去し、酢酸エチルで抽出し、カラムクロマトグラフィー(PE:DCM=4:1)により分離することで、化合物70(1.0g、収率84%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.56 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 390.0623.
(3)化合物71の合成:化合物70(0.5g、1.3mmol)50mLアセトンに溶解し、それぞれL-システインメチルエステル塩酸塩(0.45g、2.6mmol)及び水酸化ナトリウム(0.2g、5.2mmol)を加え、アルゴン保護の下で、室温で撹拌しながら2時間反応させ、反応終了後、4M HClを加えてPH=7に調整し、回転蒸発により溶媒を除去し、酢酸エチルで抽出し、カラムクロマトグラフィー(PE:DCM=4:1)により分離することで、化合物71(0.7g、収率88%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2219.
(4)成分A-52の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物71(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-52(1.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物71の標識率は約3.32%であった。
<実施例53> 成分A-53の合成
Figure 2022091791000075
(1)化合物72の合成:参考文献James F. Cameron.; Jean M. J. Frechet. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4303.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物73の合成:実施例52の方法に従って、化合物72を原料として化合物73(収率73%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.66 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 404.0863.
(3)化合物74の合成:実施例52の方法に従って、化合物73を原料として化合物74(収率70%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.86 (m, 1H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.42 (s, 9H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 559.2402.
(4)成分A-53の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物74(112mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-53(1.75g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物74の標識率は約2.34%であった。
<実施例54> 成分A-54の合成
Figure 2022091791000076
(1)化合物75の合成:参考文献Jack E. Baldwin.; Adrian W. McConnaughie.; Sung Bo Shin. Tetrahedron. 1990, 46, 6879.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物76の合成:実施例52の方法に従って、化合物75を原料として化合物76(収率64%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H),7.75 (ddd, J=8.2, 1.4, 0.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.57 (tdd, J=7.3, 1.4, 0.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J=7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.36 (ddd, J=8.1, 7.3, 1.4 Hz, 1H), 4.66 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 511.0881.
(3)化合物77の合成:実施例52の方法に従って、化合物76を原料として化合物77(収率58%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H),7.75 (ddd, J=8.2, 1.4, 0.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.57 (tdd, J=7.3, 1.4, 0.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J=7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.36 (ddd, J=8.1, 7.3, 1.4 Hz, 1H), 4.86 (s, 1H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 666.2423.
(4)成分A-54の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物77(133mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-54(1.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物77の標識率は約3.35%であった。
<実施例55> 成分A-55の合成
Figure 2022091791000077
(1)化合物78の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 428.1831.
(2)成分A-55の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物78(85mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-55(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物78の標識率は約3.42%であった。
<実施例56> 成分A-56の合成
Figure 2022091791000078
(1)化合物79の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl3):δ=8.02 - 7.23 (m, 5H), 7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 448.1561.
(2)成分A-56の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物79(89mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-56(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物79の標識率は約3.21%であった。
<実施例57> 成分A-57の合成
Figure 2022091791000079
(1)化合物80の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 416.1432.
(2)成分A-57の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物80(83mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-57(1.74g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物80の標識率は約2.34%であった。
<実施例58> 成分A-58の合成
Figure 2022091791000080
(1)化合物81の合成:参考文献Kalbag, S. M.; Roeske, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 440.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ =7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.63 (q, J=6.9 Hz, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.48 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 473.1734.
(2)成分A-58の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物81(94mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-58(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物81の標識率は約2.56%であった。
<実施例59> 成分A-59の合成
Figure 2022091791000081
(1)化合物82の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 432.1224.
(2)成分A-59の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物82(83mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-59(1.74g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物82の標識率は約2.34%であった。
<実施例60> 成分A-60の合成
Figure 2022091791000082
(1)化合物83の合成:参考文献Engels, J.; Schlaeger, E. J. J. Med. Chem. 1977, 20, 907.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 451.1126.
(2)成分A-60の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物83(90mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-60(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物83の標識率は約2.36%であった。
<実施例62> 成分A-62の合成
Figure 2022091791000083
(1)化合物85の合成:参考文献Grazyna Groszek.; Agnieszka Nowak-Krol.; Barbara Filipek. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 5103.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.04 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2234.
(2)成分A-62の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物85(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-62(1.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物85の標識率は約3.14%であった。
<実施例63> 成分A-63の合成
Figure 2022091791000084
(1)化合物86の合成:参考文献Thomas F. Greene.; Shu Wang.; Mary J. Meegan. J. Med. Chem. 2016, 59, 90.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.95 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2262.
(2)成分A-63の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物86(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-63(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物86の標識率は約3.45%であった。
<実施例64> 成分A-64の合成
Figure 2022091791000085
(1)化合物87の合成:参考文献Yu-Shan.; Mohane Selvaraj Coumar.; Hsing-Pang Hsieh. J. Med. Chem. 2009, 52, 4941.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.64 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2231.
(2)成分A-64の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物87(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-64(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物87の標識率は約3.32%であった。
<実施例65> 成分A-65の合成
Figure 2022091791000086
成分A-65の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、NB混合物(化合物68/化合物71、60mg、質量比1:1)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-65(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたNB混合物(化合物68/化合物71)の標識率は約3.41%であった。
<実施例66> 成分A-66の合成
Figure 2022091791000087
成分A-66の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物71(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-66(1.74g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物71の標識率は約2.34%であった。
<実施例67> 成分A-67の合成
Figure 2022091791000088
(1)化合物88の合成:実施例52の方法に従って、通常の化学的手段により化合物88を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 503.1732.
(2)成分A-67の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を形成し、その後、化合物88(0.2g、0.40mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-67(0.89g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物88の修飾度は約12.5%であった。
<実施例68> 成分A-68の合成
Figure 2022091791000089
(1)化合物89の合成:実施例52の方法に従って、通常の化学的手段により化合物89を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 523.0731.
(2)成分A-68の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物89(0.20g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、吸引濾過し、乾燥させることにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-68(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物89の修飾度は約95%であった。
<実施例69> 成分A-69の合成
Figure 2022091791000090
(1)化合物90の合成:化合物89(0.5g、1.29mmol)及びエチレングリコール(0.24g、3.87mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(0.5g、3.87mmol)を塩基として加え、還流しながら一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物90(0.34g、72%)を得た。
(2)化合物91の合成:化合物90(0.64g、 1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.34g、3.44mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、氷浴条件下で、メタクリロイルクロリド(0.27g、2.58mmol)を前記溶液にゆっくりと滴下し、滴下終了後、室温条件下で一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物91(0.49g、65%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 1.87 (s, 3H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 573.2125.
(3)成分A-69の合成:化合物91(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製することにより、感光性共重合体誘導体A-69(0.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物91の共重合体における含有量は約15.3%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例70> 成分A-70の合成
Figure 2022091791000091
(1)化合物92の合成:参考文献Takahiro Muraoka.; Honggang Cui.; Samuel I. Stupp. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2946.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.35 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 327.1617.
(2)成分A-70の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物92(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-70(1.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物92の標識率は約3.26%であった。
<実施例71> 成分A-71の合成
Figure 2022091791000092
(1)化合物93の合成:参考文献Takahiro Muraoka.; Honggang Cui.; Samuel I. Stupp. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2946.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物94の合成:化合物93(15.4g、36.24mmol)100mLメタノールに溶解し、メチルアミノ酢酸(7.0g、78.65mmol)を70mLメタノール及びNaOH(2M、50mL)の水溶液に溶解した後、前記溶液に滴下し、室温下で撹拌しながら30分間反応させた後、0℃でNaBH(12g、317.2mmol)をゆっくりと滴下した。2時間反応させた後、溶媒を回転蒸発により除去し、その後、2M HClでpHを約5に調整することにより白色固体を析出させ、ジエチルエーテルで複数回洗浄し、得られた粗生成物をジエチルエーテルで再沈殿させることにより、化合物94(17.5g、97%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 499.2442.
(3)化合物95の合成:化合物94(15g、30mmol)をジクロロメタン/トリフルオロ酢酸(3:1)の混合溶液に溶解し、室温で撹拌しながら30分間反応させ、その後、溶媒を回転蒸発により除去し、得られた粗生成物をジエチルエーテルで再沈殿させることにより、化合物95(11.4g、95%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1823.
(4)成分A-71の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物95(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-71(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物95の標識率は約3.42%であった。
<実施例72> 成分A-72の合成
Figure 2022091791000093
(1)化合物96の合成:参考文献James F. Cameron.; Jean M. J. Frechet. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4303.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.75 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 413.2041.
(2)成分A-72の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物96(82mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-72(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物96の標識率は約3.21%であった。
<実施例74> 成分A-74の合成
Figure 2022091791000094
(1)化合物98の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 411.2231.
(2)成分A-74の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物98(82mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-74(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物98の標識率は約3.38%であった。
<実施例75> 成分A-75の合成
Figure 2022091791000095
(1)化合物99の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.02 - 7.23 (m, 5H), 7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H).MS (ESI): [M+H] 431.1926.
(2)成分A-75の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物99(86mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-75(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物99の標識率は約3.21%であった。
<実施例76> 成分A-76の合成
Figure 2022091791000096
(1)化合物100の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 399.1818.
(2)成分A-76の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物100(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-76(1.69g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物100の標識率は約2.31%であった。
<実施例77> 成分A-77の合成
Figure 2022091791000097
(1)化合物101の合成:参考文献Kalbag, S. M.; Roeske, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 440.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ =7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.63 (q, J=6.9 Hz, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.48 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 456.2036.
(2)成分A-77の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物101(91mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-77(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物101の標識率は約3.21%であった。
<実施例80> 成分A-80の合成
Figure 2022091791000098
(1)化合物104の合成:参考文献Grazyna Groszek.; Agnieszka Nowak-Krol.; Barbara Filipek. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 5103.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.04 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1832.
(2)成分A-80の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物104(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-80(1.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物104の標識率は約3.32%であった。
<実施例81> 成分A-81の合成
Figure 2022091791000099
(1)化合物105の合成:参考文献Thomas F. Greene.; Shu Wang.; Mary J. Meegan. J. Med. Chem. 2016, 59, 90.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.95 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1832.
(2)成分A-81の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物105(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-81(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物105の標識率は約3.28%であった。
<実施例82> 成分A-82の合成
Figure 2022091791000100
(1)化合物106の合成:参考文献Yu-Shan.; Mohane Selvaraj Coumar.; Hsing-Pang Hsieh. J. Med. Chem. 2009, 52, 4941.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.64 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1832.
(2)成分A-82の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物106(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-82(1.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物106の標識率は約3.26%であった。
<実施例83> 成分A-83の合成
Figure 2022091791000101
成分A-83の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、nNB混合物(化合物92/化合物95、60mg、質量比1:1)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-83(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたnNB混合物(化合物92/化合物95)の標識率は約で3.42%あった。
<実施例84> 成分A-84の合成
Figure 2022091791000102
成分A-84の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、90kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物95(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-84(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物95分子の標識率は約2.21%であった。
<実施例85> 成分A-85の合成
Figure 2022091791000103
(1)化合物107の合成:実施例71の方法に従って、通常の化学的手段により化合物107を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 357.1342.
(2)成分A-85の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を形成し、その後、化合物107(0.2g、0.56mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-85(0.82g)を得た。その1H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物107の修飾度は約11.3%であった。
<実施例86> 成分A-86の合成
Figure 2022091791000104
(1)化合物108の合成:実施例71の方法に従って、通常の化学的手段により化合物108を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H). MS (ESI): [M+H] 377.0346.
(2)成分A-86の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物108(0.15g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、吸引濾過し、乾燥させることにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-86(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物108の修飾度は約95%であった。
<実施例87> 成分A-87の合成
Figure 2022091791000105
(1)化合物109の合成:化合物108(0.5g、1.29mmol)及びエチレングリコール(0.24g、3.87mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(0.5g、3.87mmol)を塩基として加え、還流しながら一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物109(0.34g、72%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.74 (s, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H). MS (ESI): [M+H] 359.1462.
(2)化合物110の合成:化合物109(0.64g、1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.34g、3.44mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、氷浴条件下で、メタクリロイルクロリド(0.27g、2.58mmol)を前記溶液にゆっくりと滴下し、滴下終了後、室温条件下で一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物110(0.49g、65%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.74 (s, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 1.87 (s, 3H). MS (ESI): [M+H] 427.1725.
(3)成分A-87の合成:化合物110(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製することにより、感光性共重合体誘導体A-87(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物110の共重合体における含有量は約14.6%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例88> 成分A-88の合成
Figure 2022091791000106
(1)化合物111の合成:バニリン(25g、165mmol)及び炭酸カリウム(11.4g、83mmol)を200mLアセトンに溶解し、臭化ベンジル(21.2g、181mmol)を滴下し、90℃条件下で還流しながら8時間反応させた。反応終了後、反応系を室温に降温した後、減圧蒸留によりアセトンを除去し、100mL水を加え、酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、回転乾燥により有機溶媒を除去して無色液体を得た。その後、100mLエタノールで再結晶し、白色の針状生成物である化合物111(36.2g,91%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=9.83 (s, 1H), 7.39 (ddd, J=24.2, 20.7, 7.4 Hz, 7H), 6.98 (d, J=8.2 Hz, 1H), 5.24 (s, 2H), 3.94 (d, J=0.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+Na] 265.0824.
(2)化合物112の合成:化合物111(10g,41.3mmol)を50mL無水酢酸に溶解し、氷浴条件下で50mL硝酸(65%)を滴下した。滴下した後、氷浴を取り外し、室温条件で30分間反応させ、反応終了後、反応系を600mL氷水にゆっくりと入れて黄色固体を析出させ、減圧濾過により黄色固体を得た後、エタノールで再結晶し、黄色の針状生成物である化合物112(9.72g,82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=10.42 (s, 1H), 7.67 (s, 1H), 7.43 - 7.39 (m, 3H), 7.37 (d, J=7.0 Hz, 1H), 5.26 (s, 2H), 4.01 (s, 3H). MS (ESI): [M+Na] 310.0689.
(3)化合物113の合成:化合物112(9g、31.3mmol)を200mLメタノールに溶解し、氷浴条件下で水素化ホウ素ナトリウム(2.37g、62.6mmol)をゆっくりと加えた後、氷浴を取り外し、室温条件下で30分間反応させ、反応終了後、2mol/Lの塩酸を加えてPH=7に調整し、その後、減圧蒸留によりメタノールを除去し、100mL水を加え、酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、回転乾燥により溶媒を除去して黄色固体生成物を得、エタノールで再結晶し、黄色固体生成物である化合物113(9.06g,92%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.77 (s, 1H), 7.49-7.42 (m, 2H), 7.40 (dd, J=8.1, 6.4 Hz, 3H), 7.18 (s, 1H), 5.20 (s, 2H), 4.95 (s, 2H), 4.00 (s, 3H). MS (ESI): [M+Na] 312.0834.
(4)化合物114の合成:化合物113(3g、10.4mmol)を100mL乾燥テトラヒドロフランに溶解し、3回換気し、氷浴条件下でトリフェニルホスフィン(4.08g、15.6mmol)及び四臭化炭素(5.16g、15.6mmol)を同時に加えた後、氷浴を取り外し、室温条件下で2時間反応させ、反応終了後、6mL水を加えて反応系を停止し、その後、減圧下で回転蒸留によりテトラヒドロフランを除去し、飽和食塩水及び酢酸エチルで2回抽出し、さらに水及び酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、乾式カラムクロマトグラフィー(PE:CHCl=4:1)により分離することで、黄色粉末である化合物114(3.09g、85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.46-7.41 (m, 2H), 7.40-7.30 (m, 3H), 6.93 (s, 1H), 5.17-5.13 (m, 2H), 4.8-4.79 (m, 2H), 3.95 (s, 3H), 1.42(s, 9H). MS (ESI): [M+Na] 374.0003.
(5)化合物115の合成:化合物114(3g、8.5mmol)を120mLアセトンに溶解し、3回換気し、アルゴンの保護下でL-システインメチルエステル塩酸塩(2.9g、17mmol)及び水酸化ナトリウム(0.85g、21.25mmol)を加え、さらに3回換気し、室温条件下で2時間反応させ、反応終了後、反応系に4mol/Lの塩酸を加えてPH=7に調整し、減圧下で回転蒸留によりアセトンを除去し、飽和食塩水及び酢酸エチルで3回抽出した後、さらに水及び酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾式カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=100:3)により分離することで、黄色固体である化合物115(2.71g、78%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.45 (d, J=7.0 Hz, 2H), 7.39 (t, J=7.2 Hz, 3H), 6.95 (s, 1H), 5.18 (s, 2H), 4.13 (q, J=13.6 Hz, 2H), 3.98 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.65 (m, 1H), 2.91 (dd, J=13.7, 4.6 Hz, 1H), 2.75 (dd, J=13.6, 7.5 Hz, 1H).MS (ESI): [M+H] 407.1277.
(6)化合物116の合成:テトラエチレングリコール(22g、113.2mmol)を乾燥テトラヒドロフランに加え、金属ナトリウム(40mg、1.74mmol)を加えて気泡が発生し、ナトリウムが完全に溶解した後、アクリル酸tert-ブチル(8g、62.4mmol)を加え、室温下で20時間反応させ、反応終了後、1mol/Lの塩酸で反応系をPH=7に調整し、減圧下で回転蒸留によりテトラヒドロフランを除去し、飽和食塩水及び酢酸エチルで3回抽出し、さらに水及び酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去することにより、さらに精製することなく、無色の油状液体である化合物116(16.0g、80%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=3.78-3.69 (m, 4H), 3.69 - 3.54 (m, 14H), 2.52 (dd, J=4.3, 2.1 Hz, 2H), 1.45 (s, 9H). MS (ESI): [M+Na] 345.1872.
(7)化合物117の合成:化合物116(10g、31.2mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、乾燥トリエチルアミン(5.2mmL、37.4mmol)を加えた後、p-トルエンスルホニルクロリド(8.9g、46.8mmol)を40mL乾燥ジクロロメタンに加え、氷浴条件下で前記反応系に滴下し、滴下した後、氷浴を取り外し、室温下で6時間反応させた。反応終了後、そのまま反応系に200mL水を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、回転蒸発により溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=50:1)により分離することで、淡黄色油状液体である化合物117(12.6g、85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.79-7.74 (m, 2H), 7.32 (d, J=8.5 Hz, 2H), 4.21-3.90 (m, 2H), 3.66 (dd, J=5.7, 2.8 Hz, 4H), 3.62-3.35 (m, 12H), 2.47 (dd, J=8.3, 4.8 Hz, 2H), 2.42 (d, J=3.2 Hz, 3H), 1.42 (d, J=3.4 Hz, 9H). MS (ESI): [M+Na] 499.1964.
(8)化合物118の合成:化合物117(10g、21.0mmol)及び臭化リチウム(4.8g、31.5mmol)を30mL N,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、80℃に加熱し、1時間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸留によりN,N-ジメチルホルムアミドを除去し、水及びジクロロメタンで3回抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl)により分離することで、淡黄色液体である化合物118(7.3g、90%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=3.72 (t, J=6.3 Hz, 2H), 3.62 (t, J=6.6 Hz, 2H), 3.58 (dd, J=2.6, 1.5 Hz, 8H), 3.54 (d, J=2.2 Hz, 4H), 3.39 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.42 (t, J=6.6 Hz, 2H), 1.36 (s, 9H). MS (ESI): [M+Na] 409.1005.
(9)化合物119の合成:化合物118(5g、13.0mmol)を30mL乾燥ジクロロメタンに加え、10mLトリフルオロ酢酸を加え、室温下で30分間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、さらにジクロロメタン及び酢酸エチルでそれぞれ生成物を溶解し、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去することによりトリフルオロ酢酸を完全に除去し、さらに精製することなく、黄色油状液体である化合物119(3.9g、92%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=3.72 (t, J=6.3 Hz, 2H), 3.67 (t, J=6.3 Hz, 2H), 3.58 (dd, J=4.1, 1.7 Hz, 4H), 3.57 (s, 4H), 3.55 (s, 4H), 3.39 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.54 (t, J=6.3 Hz, 2H). MS (ESI): [M+Na] 353.0414.
(10)化合物120の合成:化合物115(2.0g、4.9mmol)及び化合物119(2.0g、5.9mmol)を40mL乾燥ジクロロメタンに溶解し、ヘキサフルオロリン酸ベンゾトリアゾール-1-イル-オキシリピロールアルキル基(5.1g、9.8mmol)及び乾燥トリエチルアミン(1.4mL、9.8mmol)を加え、室温下で1時間反応させ、反応終了後、反応系に100mL水を加え、ジクロロメタン及び水で3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧回転蒸発により溶媒を除去し、乾式カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=100:3)により分離することで、黄色液体である化合物120(2.2g、62%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ= 7.71 (s, 1H), 7.45 (d, J=7.0 Hz, 2H), 7.39 (t, J=7.2 Hz, 3H), 6.95 (s, 1H), 5.18 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (q, J=13.6 Hz, 2H), 3.98 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.68 - 3.63 (m, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 4H), 3.58-3.53 (m, 12H), 3.37 (t, J=6.3 Hz, 2H),2.43 (t, J=5.8 Hz, 2H). MS (ESI): [M+Na] 741.1529.
(11)化合物121の合成:化合物120(2g、2.8mmol)を20mLトリフルオロ酢酸に溶解し、45℃下8時間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸留によりトリフルオロ酢酸を除去し、ジクロロメタン及び水で3回抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=25:1)により分離することで、黄色液体である化合物121(1.4g、82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.60 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 4.73-4.66 (m, 1H), 3.99 (d, J=12.9 Hz, 2H), 3.97 (s, 3H),3.73 (s, 3H), 3.70 (d, J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 4H), 3.58-3.53 (m, 12H), 3.37 (t, J=6.3 Hz, 2H),2.43 (t, J=5.8 Hz, 2H). MS (ESI): [M+Na] 651.1026.
(12)化合物122の合成:化合物121(0.5g、0.8mmol)を400mLアセトンに溶解し、炭酸カリウム(0.2g、1.6mmol)を加え、75℃で還流しながら4時間反応させ、反応終了後、減圧濾過により不溶物を除去した後、回転乾燥によりアセトンを除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=25:1)により分離することで、黄色固体である化合物122(0.27g、61%)を得た。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.72 (d, J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 4H), 3.52-3.39 (m, 14H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 569.1782.
(13)化合物123の合成:化合物122(0.2g、3.7mmol)を20mL無水エチレンジアミンに溶解し、室温下で6時間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸留によりエチレンジアミンを除去し、乾式カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH:トリエチルアミン=100:8:0.5)により分離することで、黄色粉末である化合物123(0.19g、89%)を得た。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 597.2211.
Figure 2022091791000107
(14)成分A-88の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物123(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-88(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物123分子の標識率は約3.49%であった。
<実施例89> 成分A-89の合成
Figure 2022091791000108
(1)化合物124の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物124を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.96 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H).MS (ESI): [M+Na] 559.2642.
(2)成分A-89の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物124(111mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-89(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物124の標識率は約3.15%であった。
<実施例90> 成分A-90の合成
Figure 2022091791000109
(1)化合物125の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物125を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.26 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.42 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H).MS (ESI): [M+Na] 558.2725.
(2)成分A-90の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物125(111mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-90(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物125の標識率は約3.27%であった。
<実施例91> 成分A-91の合成
Figure 2022091791000110
(1)化合物126の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物126を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),5.16 (m, 1H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H),1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H).MS (ESI): [M+Na] 589.2517.
(2)成分A-91の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物126(118mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-91(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物126の標識率は約3.14%であった。
<実施例93> 成分A-93の合成
Figure 2022091791000111
(1)化合物128の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物128を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),5.82 (m, 1H),4.76 (s, 2H), 3.97 (s, 3H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 589.2143.
(2)成分A-93の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物128(118mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-93(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物128の標識率は約3.15%であった。
<実施例94> 成分A-94の合成
Figure 2022091791000112
(1)化合物129の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物129を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 575.2332.
(2)成分A-94の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物129(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-94(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物129の標識率は約2.47%であった。
<実施例95> 成分A-95の合成
Figure 2022091791000113
(1)化合物130の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物130を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.69 - 2.55 (m, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 576.2242.
(2)成分A-95の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物130(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-95(1.75g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物130の標識率は約3.07%であった。
<実施例98> 成分A-98の合成
Figure 2022091791000114
(1)化合物133の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物133を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 8.11 (m, 1H), 7.27 (m, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 12H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 531.2143.
(2)成分A-98の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物133(106mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-98(1.78g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物133の標識率は約3.31%であった。
<実施例99> 成分A-99の合成
Figure 2022091791000115
(1)化合物134の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物134を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 575.2342.
(2)成分A-99の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物134(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-99(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物134の標識率は約3.06%であった。
<実施例100> 成分A-100の合成
Figure 2022091791000116
(1)化合物135の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物135を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.54 (m, 1H), 7.03 (m, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 20H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 619.2652.
(2)成分A-100の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物135(124mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-100(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物135の標識率は約3.16%であった。
<実施例101> 成分A-101の合成
Figure 2022091791000117
(1)化合物136の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物136を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.73 (s, 3H), 3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 661.2745.
(2)成分A-101の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物136(132mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-101(1.77g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物136の標識率は約3.21%であった。
<実施例102> 成分A-102の合成
Figure 2022091791000118
成分A-102の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、をcNB混合物(化合物123/化合物136、60mg、質量比1:1)秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-102(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたcNB混合物(化合物123/化合物136)の標識率は約3.52%であった。
<実施例103> 成分A-103の合成
Figure 2022091791000119
成分A-103の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、90kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物123(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-103(1.71g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物123の標識率は約2.41%であった。
<実施例104> 成分A-104の合成
Figure 2022091791000120
(1)化合物137の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物137を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 533.1845.
(2)成分A-104の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに入れてキトサンの懸濁液を形成し、その後、化合物137(0.2g、0.35mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-104(0.82g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物137の修飾度は約12.5%であった。
<実施例105> 成分A-105の合成
Figure 2022091791000121
(1)化合物138の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物138を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.93 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H),2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 640.1134.
(2)成分A-105の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物138(0.23g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、吸引濾過し、乾燥させることにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-105(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物138の修飾度は約95.3%であった。
<実施例106> 成分A-106の合成
Figure 2022091791000122
(1)化合物139の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物139を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.93 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.49 - 2.35 (m, 2H), 1.87 (s, 3H). MS (ESI): [M+Na] 689.2523.
(2)成分A-106の合成:化合物139(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製し、感光性共重合体誘導体A-106(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物139の共重合体における含有量は約15.4%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例107> 成分A-107の合成
Figure 2022091791000123
成分A-107の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(1g、48kDa)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加え、さらに2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-107(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約54%であった。
<実施例108> 成分A-108の合成
Figure 2022091791000124
成分A-108の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(1g、90kDa)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-108(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例109> 成分A-109の合成
Figure 2022091791000125
成分A-109の合成:アルギン酸Alginate(1g、48kDa)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性アルギン酸誘導体A-109(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約57%であった。
<実施例110> 成分A-110の合成
Figure 2022091791000126
成分A-110の合成:コンドロイチン硫酸Chondroitin sulfate(1g)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性コンドロイチン硫酸誘導体A-110(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約49%であった。
<実施例111> 成分A-111の合成
Figure 2022091791000127
成分A-111の合成:グルカンDextran(6g、70kDa)を60mL無水ジメチルスルホキシドDMSOに溶解し、2mLトリエチルアミンTEAを加えた後、0.56mLアクリロイルクロリド(10mLジクロロメタンDCMに溶解される)を加え、10時間反応させ、反応終了後、反応液をエタノールに入れて再沈殿させ、濾過して得られた粗生成物を脱イオン水に再度溶解し、2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性グルカン誘導体A-111(5.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約24%であった。
<実施例112> 成分A-112の合成
Figure 2022091791000128
成分A-112の合成:カルボキシメチルキトサンCarboxymethylchitosan(1g)を100mL脱イオン水に溶解し、40℃に加熱し、撹拌して溶解させ、4mLメタクリル酸グリシジルを加え、さらに2mL 5M NaOHを加え、2-3時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-112(0.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約32%であった。
<実施例113> 成分A-113の合成
Figure 2022091791000129
成分A-113の合成:ゼラチンGelatin(1g)を10mL D-PBSに溶解し、50Cに加熱し、完全に溶解するまで撹拌し、0.5mLメタクリル酸無水物を加え、2-3時間反応させた後、40mL D-PBSで反応液を希釈し、その後、透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ゼラチン誘導体A-113(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例114> 成分A-114の合成
Figure 2022091791000130
成分A-114の合成:2アームヒドロキシポリエチレングリコールPEG(10kDa、10g)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、トリエチルアミン(0.28mL、2mmol)を加え、さらにアクリロイルクロリド(0.18g、2mmol)のジクロロメタン溶液を前記溶液にゆっくりと滴下し、12時間撹拌しながら反応させ、その後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-114(9.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約98%であった。
<実施例115> 成分A-115の合成
Figure 2022091791000131
成分A-115の合成:4アームヒドロキシポリエチレングリコールPEG(10kDa、10g)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、トリエチルアミン(0.56mL、4mmol)を加え、さらにアクリロイルクロリド(0.36g、4mmol)のジクロロメタン溶液を前記溶液にゆっくりと滴下し、12時間撹拌しながら反応させ、その後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-115(9.3g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約96%であった。
<実施例116> 成分A-116の合成
Figure 2022091791000132
成分A-116の合成:成分A-1を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-116(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約54%であった。
<実施例117> 成分A-117の合成
Figure 2022091791000133
成分A-117の合成:成分A-2を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-117(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約51%であった。
<実施例118> 成分A-118の合成
Figure 2022091791000134
成分A-118の合成:成分A-8を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-118(0.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約44%であった。
<実施例119> 成分A-119の合成
Figure 2022091791000135
成分A-119の合成:成分A-28を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-119(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例120> 成分A-120の合成
Figure 2022091791000136
成分A-120の合成:成分A-29を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-120(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約55%であった。
<実施例121> 成分A-121の合成
Figure 2022091791000137
成分A-121の合成:成分A-30を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-121(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約49%であった。
<実施例122> 成分A-122の合成
Figure 2022091791000138
成分A-122の合成:成分A-37を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-122(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約42%であった。
<実施例123> 成分A-123の合成
Figure 2022091791000139
成分A-123の合成:成分A-43を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-123(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例124> 成分A-124の合成
Figure 2022091791000140
成分A-124の合成:成分A-45を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ゼラチン誘導体A-124(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約48%であった。
<実施例125> 成分A-125の合成
Figure 2022091791000141
成分A-125の合成:成分A-49を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-125(0.94g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約24%であった。
<実施例126> 成分A-126の合成
Figure 2022091791000142
成分A-126の合成:成分A-51を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-126(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例127> 成分A-127の合成
Figure 2022091791000143
成分A-127の合成:成分A-52を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-127(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約57%であった。
<実施例128> 成分A-128の合成
Figure 2022091791000144
成分A-128の合成:成分A-53を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-128(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例129> 成分A-129の合成
Figure 2022091791000145
成分A-129の合成:成分A-62を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-129(0.90g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約58%であった。
<実施例130> 成分A-130の合成
Figure 2022091791000146
成分A-130の合成:成分A-63を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-130(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例131> 成分A-131の合成
Figure 2022091791000147
成分A-131の合成:成分A-64を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-131(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約58%であった。
<実施例132> 成分A-132の合成
Figure 2022091791000148
成分A-132の合成:成分A-66を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-132(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例133> 成分A-133の合成
Figure 2022091791000149
成分A-133の合成:成分A-67を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-133(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例134> 成分A-134の合成
Figure 2022091791000150
成分A-134の合成:成分A-68を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-134(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約52%であった。
<実施例135> 成分A-135の合成
Figure 2022091791000151
成分A-135の合成:成分A-70を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-135(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例136> 成分A-136の合成
Figure 2022091791000152
成分A-136の合成:成分A-71を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-136(0.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約51%であった。
<実施例137> 成分A-137の合成
Figure 2022091791000153
成分A-137の合成:成分A-72を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-137(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約45%であった。
<実施例138> 成分A-138の合成
Figure 2022091791000154
成分A-138の合成:成分A-80を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-138(0.90g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約48%であった。
<実施例139> 成分A-139の合成
Figure 2022091791000155
成分A-139の合成:成分A-81を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-139(0.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例140> 成分A-140の合成
Figure 2022091791000156
成分A-140の合成:成分A-82を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-140(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約57%であった。
<実施例141> 成分A-141の合成
Figure 2022091791000157
成分A-141の合成:成分A-84を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-141(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約44%であった。
<実施例142> 成分A-142の合成
Figure 2022091791000158
成分A-142の合成:成分A-85を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-142(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例143> 成分A-143の合成
Figure 2022091791000159
成分A-143の合成:成分A-86を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-143(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約48%であった。
<実施例144> 成分A-144の合成
Figure 2022091791000160
成分A-144の合成:成分A-88を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-144(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約52%であった。
<実施例145> 成分A-145の合成
Figure 2022091791000161
成分A-145の合成:成分A-89を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-145(0.81g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例146> 成分A-146の合成
Figure 2022091791000162
成分A-146の合成:成分A-90を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-146(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約49%であった。
<実施例147> 成分A-147の合成
Figure 2022091791000163
成分A-147の合成:成分A-91を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-147(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例148> 成分A-148の合成
Figure 2022091791000164
成分A-148の合成:成分A-98を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-148(0.94g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例149> 成分A-149の合成
Figure 2022091791000165
成分A-149の合成:成分A-99を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-149(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約51%であった。
<実施例150> 成分A-150の合成
Figure 2022091791000166
成分A-150の合成:成分A-100を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-150(0.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例151> 成分A-151の合成
Figure 2022091791000167
成分A-151の合成:成分A-101を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-151(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約45%であった。
<実施例152> 成分A-152の合成
Figure 2022091791000168
成分A-152の合成:成分A-103を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-152(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例153> 成分A-153の合成
Figure 2022091791000169
成分A-153の合成:成分A-104を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-153(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約50%であった。
<実施例154> 成分A-154の合成
Figure 2022091791000170
成分A-154の合成:成分A-105を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-154(0.94g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例155> 光開始剤-LAPの合成
Figure 2022091791000171
LAPの合成:ジメトキシフェニルホスフィン(3.0g、0.018mol)を250mL三口フラスコに入れ、アルゴンの保護下で2,4,6-トリメチルベンゾイルクロリド(3.2g、0.018 mol)を加え、室温下で撹拌しながら18時間反応させた後、臭化リチウム(6.1g、0.072mol)を100mLの2-ブタノンに溶解し、前記反応液に加え、50℃に加熱し、10分間反応させて沈殿が生成した後、室温に冷却し、4時間静置した後、濾過し、得られた粗生成物を2-ブタノンで複数回洗浄し、乾燥させることにより、白色固体LAP(6.0g)を得た。
<実施例156> 成分C-10の合成
Figure 2022091791000172
成分C-10の合成:カルボキシメチルセルロースCMC(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、ジヒドラジン(90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析した後、さらに純水により1日透析し、凍結乾燥することにより、ヒドラジンで修飾されたカルボキシメチルセルロース(410mg)を得た。TBNS法により測定されたヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例157> 成分C-11の合成
Figure 2022091791000173
成分C-11の合成:ヒアルロン酸HA(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、カルボヒドラジド(CDH、90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析した後、さらに純水により1日透析し、凍結乾燥することにより、HA-CDH(410mg)を得た。TBNS法により測定されたアシルヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例158> 成分C-12の合成
Figure 2022091791000174
成分C-12の合成:ヒアルロン酸HA(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、シュウ酸ジヒドラジド(ODH、90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析し、さらに純水により1日透析した後、凍結乾燥することにより、HA-ODH(410mg)を得た。TBNS法により測定されたアシルヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例159> 成分C-13の合成
Figure 2022091791000175
成分C-13の合成:ヒアルロン酸HA(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、アジピン酸ジヒドラジド(ADH,90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応した後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析し、さらに純水により1日透析した後、凍結乾燥することにより、HA-ADH(410mg)を得た。TBNS法により測定されたアシルヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例160> 成分C-14の合成
Figure 2022091791000176
成分C-14の合成:4アームヒドロキシポリエチレングリコール(PEG-4OH、2g、97.3μmol)及びN-ヒドロキシフタルイミド(634.6mg、3.89mmol)を秤量して乾燥ジクロロメタンに溶解し、その後、氷浴条件下でトリフェニルホスフィン(1.02g、3.89mmol)をゆっくりと加え、約30分間反応させた。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(765.9μL、3.89mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、前記溶液にゆっくりと滴下し、室温で1日反応させた。反応終了後、N-ヒドロキシフタルイミドで修飾された4アームポリエチレングリコールをジエチルエーテルで再沈殿させた。その後、前記物質(0.25g、11.8μmol)を再度アセトニトリルに溶解し、ヒドラジン一水和物(22.9μL、473μmol)を加え、2時間撹拌し続けた。その後、この混合物溶液にジクロロメタンを加えて吸引濾過した。減圧下で濾液を回転蒸発することで溶媒を除去することにより、ヒドロキシルアミンで修飾された4アームポリエチレングリコール(PEG-4ONH)を得た。
<実施例161> 成分C-15の合成
Figure 2022091791000177
成分C-15の合成:グルカン(Dextran、2g、97.3μmol)及びN-ヒドロキシフタルイミド(634.6mg、3.89mmol)を秤量して乾燥ジクロロメタンに溶解し、その後、氷浴条件下でトリフェニルホスフィン(1.02g、3.89mmol)をゆっくりと加え、約30分間反応させた。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(765.9μL、3.89mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、前記溶液にゆっくりと滴下し、室温で1日反応させた。反応終了後、N-ヒドロキシフタルイミドで修飾されたグルカンをジエチルエーテルで再沈殿させた。その後、前記物質(0.25g、11.8μmol)を再度アセトニトリルに溶解し、ヒドラジン一水和物(22.9μL、473μmol)を加え、2時間撹拌し続けた。その後、この混合物溶液にジクロロメタンを加えて吸引濾過した。減圧下で濾液を回転蒸発することで溶媒を除去することにより、ヒドロキシルアミンで修飾されたグルカン(Dex-ONH)を得た。
<実施例162> 成分C-18の合成
Figure 2022091791000178
成分C-18の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(0.5g、48kDa)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt,0.2g)、1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,0.1g)、3,3’-ジチオビス(プロピオニルヒドラジド)(DTP、0.1g)を加え、希塩酸により溶液のPHを4.75に調整し、24時間反応させた後、DTTを加えて5時間反応させ続けた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、HA-SH(0.45g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約20%であった。
<実施例163> 成分C-19の合成
Figure 2022091791000179
成分C-19の合成:カルボキシメチルキトサンCarboxymethyl chitosan(1g)を100mL脱イオン水に溶解し、N-アセチルシステイン(1.77g、10mmol)を加え、さらに1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩EDC-HCl(1.91g、10mmol)を加え、次に塩酸によりPHを約5に調整し、室温で5時間撹拌しながら反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、5mM HCl溶液により1日透析し、さらに5mM HCl/1% NaCl溶液により1日透析し、最後に1mM HCl溶液により1日透析し、凍結乾燥することにより、CMCh-SH(0.9g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約10%であった。
<実施例164> 成分C-20の合成
Figure 2022091791000180
成分C-20の合成:40kDaグルカンDextran(12g、0.3mmol)を50mL DMSOに完全に溶解し、3-メルカプトプロピオン酸(636.8mg、6.0mmol)、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(910.7mg、9.0mmol)、4-(ジメチルアミノ)ピリジン(1099.5mg、9.0mmol)を加え、室温下で48時間反応させた後、アセトン中で再沈殿させ、粗生成物を水に溶解して透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、Dex-SH(11.5g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約20%であった。
<実施例165> 成分C-21の合成
Figure 2022091791000181
成分C-21の合成:ヘパリンHeparin(0.5g、12kDa)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、0.2g)、1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、0.1g)、メルカプトエチルアミン(0.1g)を加え、希塩酸溶液でPHを5-6に調整し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、Hep-SH(0.45g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約20%であった。
<実施例166> 光架橋法によるヒドロゲルの製造
本発明方法により37℃で表1に示される異なるヒドロゲル前駆体溶液を製造した。
Figure 2022091791000182
前記異なるゲル溶液をそれぞれ365又は395nm(20mW/cm)の条件下で一定時間照射することにより、化学組成が異なるヒドロゲルを得た。異なるゲル材料は、異なる生物学的効果を有するため、用途に応じてターゲットを絞ってゲル材料の組成を選択することができる。
注:成分A…は成分A-2からA-153を示す。成分A……は成分A-1からA-154を示す。成分C…は成分C-1からC-21を示す。
表1中、1-20wt%は、ヒドロゲル前駆体溶液の好適な質量濃度範囲である。
<実施例167> 光架橋性ヒドロゲルレオロジー試験
レオロジー分析は、HAAKE MARSレオメーターを用い、37℃のテストプラットフォーム(φ=20mm)上でレオロジー試験を行った。本実施例において、ヒドロゲルのゲル化時間及び貯蔵弾性率に対する紫外光照射時間、光照射強度及び高分子誘導体の質量濃度の影響を検討した。図1は、実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)で調製されたヒドロゲル前駆体溶液の光照射でのゲル化曲線(レオロジー試験において、G’は貯蔵弾性率、G’’は損失弾性率であり、G’がG’’を超えた時点はゲル点である)である。従って、ゲル化速度及びゲル強度のいずれにも、単なるラジカル重合架橋及び光結合架橋により構築されるヒドロゲルの性能よりも優れている。図1から分かるように、溶液は約2sの時点でゲル化し始め、約10sの時点で完全にゲル化し、かつ完全にゲル化した時の弾性率は3500-10000Paに達した。さらに、ゲルの強度は、ゲル溶液の質量濃度に比例し、ゲルの質量濃度が高ければ高いほど、得られたゲルの強度が高くなる。他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系のゲル点及びゲル強度は異なっており、具体的なデータを表2に示す。
Figure 2022091791000183
Figure 2022091791000184
Figure 2022091791000185
注:NBは、文献に開示された、ヒドロゲルの製造に用いられるo-ニトロベンジル系光トリガーである(Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.)。HA-NBは、NBで標識されたヒアルロン酸高分子誘導体である。NBは、本発明の成分A-1におけるo-ニトロベンジル系光トリガーである。cNBは、本発明の成分A-88における環状o-ニトロベンジル系光トリガーである。cNB-MAは、本発明の成分A-144における環状o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む成分である。HA-NBは成分A-1、HA-cNBは成分A-88、HA-cNB-MAは成分A-144である。
<実施例168> 光架橋性ヒドロゲルの接着力試験
新鮮な豚腸ケーシングをいくつか取り、3.5cm×2.5cmのケーシング片に切り出した。次いで、502接着剤によりそれを6.5cm×2.5cmの強化ガラススライスに固定した。1つのガラススライスを取り、そこに接着された腸ケーシングの表面に一定成分のヒドロゲル前駆体溶液を150μL塗布した。次に、もう1つの強化ガラススライスを取り、腸ケーシングの位置が完全に対向するように、ヒドロゲル前駆体溶液が塗布されたガラススライス上に置いた。その後、押し出された過剰なヒドロゲル前駆体溶液を取り除いた。次に、395nm LED光源(20mW/cm)を用いて腸ケーシングの部位に対して5分間照射することにより、ヒドロゲル前駆体溶液を2つの腸ケーシングの間でインサイチュゲル化させた。完全にゲル化した後、ガラススライスの一端を垂直固定し、他端をひもを介して水を入れる容器に接続させた。ついで、2つのガラススライスが断裂するまで容器に水を入れ続きた。その後、断裂した時の水及び容器の質量を記録し、重力、即ちガラススライスが断裂した時の引張力Fに換算し、以下の算式によりヒドロゲルの組織接着力を算出した。
ヒドロゲルの組織接着力=F/A
式中、Aは腸ケーシングの接着面積である。試験装置の模式図は図2に示される。他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系の組織接着力は異なっており、具体的なデータを表3に示す。
Figure 2022091791000186
Figure 2022091791000187
Figure 2022091791000188
<実施例169> 光架橋性ヒドロゲルの力学的性能試験
力学的性能試験(引張試験及び圧縮試験を含む)は、GT-TCS-2000引っ張り試験機を用いて行った。引張試験の場合、長さ20mm、幅3mm、厚さ2mmのダンベル型試験片を用い、試験速度を5mm/minに設定した。圧縮試験の場合、直径10mm、高さ3mmの円柱状試験片を用い、試験速度を1mm/minに設定した。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例としてヒドロゲルの引張特性及び圧縮性能を測定した。図3から分かるように、ヒドロゲル(HA-NB/HAMA/Gelatin/LAP)は、約75%まで圧縮されることができ、圧縮強度が約2MPaであり、ヒドロゲル(HA-cNB/HA-cNB-MA/LAP)は、約88%まで圧縮されることができ、圧縮強度が約1MPaである。他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系の力学的性能は異なっており、具体的なデータを表4に示す。
Figure 2022091791000189
Figure 2022091791000190
Figure 2022091791000191
<実施例170> 光架橋性ヒドロゲルの生体適合性試験
本実験において、実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、CCK-8キットにより評価した。まず、96ウェルプレートに5×10細胞/ウェルの密度で線維芽細胞HDFを接種した後、培地を加え、37℃/5%COの条件下で24時間培養した。各群のサンプルを細胞培養液に溶解し、細胞が培養されているウェルプレートに加え、引き続き24時間培養した後、ウェルにおける細胞液を吸い出し、各ウェルに100μLの培地及び10μLのCCK-8溶液を加え、引き続き細胞を2時間インキュベートした。最後に、マイクロプレートリーダーにより各ウェルについて450nmでの吸光度を測定した。細胞生存率を下式にて算出した。
細胞生存率(%)=(実験群の吸光度の平均値/対照群の吸光度の平均値)×100%
図4から分かるように、この光架橋性ヒドロゲルは、比較的良好な生体適合性を有する。
生体内免疫炎症反応試験において、実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、ヒドロゲルをウサギの皮下に接種し、異なる時点で組織切片の染色によりヒドロゲルによる生体で起きる炎症反応を分析した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系の生体適合性は異なっており、具体的なデータを表5に示す。
Figure 2022091791000192
Figure 2022091791000193
以上の異なる成分のヒドロゲル材料のいずれにおいても、成分Aと成分Bの比は2%wt:0.2%wtであり、成分Aと成分Bと成分Cの比は2%wt:0.2%wt:2%wtである。
<実施例171> 創面閉鎖-皮膚修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
実験において、SDラットの背部皮膚において直径1.8cmの皮膚完全欠陥傷口を作った。そして、400μLのヒドロゲル前駆体溶液(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)を傷口部位に充填した。この溶液が良好な流動性を有するので、傷口は、ヒドロゲル前駆体溶液に十分に充填、浸透され得る。次いで、395nm LED光源の照射により、皮膚の欠陥部位にインサイチュでヒドロゲルを形成することで創面閉鎖を実現した(図5)。さらに、インサイチュで成形されたヒドロゲル、事前に成形されたヒドロゲル、及び生理食塩水のみでの洗浄処理によるSDラットの背部皮膚傷口の7日内の修復効果を比較した結果、インサイチュで成形されたヒドロゲルによる傷口修復の速度は、他の2群よりも明らかいに速く、7日目における傷口の収縮面積が最も大きく、良好な修復効果を奏した。それに対し、事前に成形されたヒドロゲル材料は、傷口部位に十分に充填されにくかった。また、組織間には共有結合による隙間のない界面がないため、良好な組織統合性を有しない。新生細胞及び組織はヒドロゲル材料に速く入って足場材料としての作用を十分に発揮することが困難である。従って、事前に成形されたヒドロゲルの修復速度及び効果は、インサイチュで成形されたヒドロゲルよりも悪い。ヒドロゲルに充填されていない傷口の修復速度が最も遅く、光架橋性ヒドロゲルは細胞足場材料として傷口の修復に対して促進作用を有することを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に創面閉鎖-皮膚修復に適用できる。
<実施例172> 創面閉鎖-術後癒着防止における光架橋性ヒドロゲルの使用
実験において、SDラットを用いて腹壁-盲腸摩擦による腹腔内癒着モデルを構築した。盲腸は、腹腔内で最も太く、通路が最も多く、血管分布が最も豊富な部分であるため、その対応する腹壁に損傷が発生したままで措置を取らない場合、腹腔内癒着の発生確率が極めて高いため、構築される癒着モデルは安定的である。手術の過程において、ヒドロゲル前駆体溶液(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)は、盲腸及び腹壁の傷口を十分に覆うことができ、垂直な組織面には光照射によるゲル化に十分な時間停滞することができる。30秒光照射後、得られたヒドロゲルが創傷部位に固定され、外科用メスで一定の力を加えてもヒドロゲルを創傷部位から剥離することができない。ヒドロゲル前駆体溶液を投与してから完全にゲル化するまでは1分間以内に制御することができる(図6)。手術後、無菌の環境下で前記SDラットを14日飼育した後、再度SDラットの腹腔を開き、腹腔内癒着状況を記録した。ヒドロゲルで処理された実験群の10匹ラットの中で、8匹は14日後に腸-腹壁癒着及び腸-腸癒着が発生せず、1匹は腹壁と盲腸の間に中程度の癒着が発生し、1匹は腸と腸の間に薄い癒着が発生した。また、前記腸-腹壁癒着が発生しなかった9匹のSDラットには、何らのヒドロゲル残留も観察されず、腹壁の傷口は完全に癒合した。それに対し、対照群の10匹ラットは、いずれも重度の腹壁-盲腸癒着が発生した。次に、実験群及び対照群の手術による傷口部位の組織切片に対してH&E染色により組織学的分析を行った。実験群のSDラットでは、14日後に盲腸及び腹壁の損傷がほぼ完全に回復し、表層が再上皮化した。一方、対照群のSDラットでは、14日後に盲腸の平滑筋と腹壁の筋肉組織とが完全に融合し、線維芽細胞及び炎症細胞が癒着部位に堆積していた。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に創面閉鎖-術後癒着の防止に適用できる。
<実施例173> 創面閉鎖-口腔潰瘍における光架橋性ヒドロゲルの使用
実験において、SDラットの口腔に直径1.0cmの口腔潰瘍欠陥傷口を作った。次いで、200μLヒドロゲル前駆体溶液(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)を傷口部位に充填した。この溶液が良好な流動性を有するので、傷口は、ヒドロゲル前駆体溶液に十分に充填、浸透され得る。次いで、395nm LED光源の照射により、口腔の欠陥部位にインサイチュでヒドロゲルを形成することで口腔創面の閉鎖を実現した。接下来,さらに、インサイチュで成形されたヒドロゲル、事前に成形されたヒドロゲル、及び生理食塩水のみでの洗浄処理によるSDラット口腔傷口の7日内の修復効果を比較した結果、インサイチュで成形されたヒドロゲルによる傷口修復の速度は、他の2群よりも明らかいに速く、7日目における傷口の収縮面積が最も大きく、良好な修復効果を奏した。それに対し、事前に成形されたヒドロゲル材料は、傷口部位に十分に充填されにくかった。また、組織間には共有結合による隙間のない界面がないため、良好な組織統合性を有しない。新生細胞及び組織はヒドロゲル材料に速く入って足場材料としての作用を十分に発揮することが困難である。従って、事前に成形されたヒドロゲルの修復速度及び効果は、インサイチュで成形されたヒドロゲルよりも悪い。ヒドロゲルに充填されていない傷口の修復速度が最も遅く、光架橋性ヒドロゲルは細胞足場材料として口腔潰瘍の修復に対して促進作用を有することを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に創面閉鎖-口腔潰瘍に適用できる。
<実施例174> 組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、2群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:非処理対照群)に分けて盲腸浸漏封止実験を行った。実験において、ウサギの盲腸に浸漏モデルを作り、次いでヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化した。これによって、ゲル化後のヒドロゲルは、別途に固定せず、欠陥部位に強固に粘着することができる。手術から4週間後、空気を静脈注射することで実験ウサギを安楽死させ、盲腸を摘出し、修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルにより閉鎖した盲腸には浸漏が発生しなかった一方、ヒドロゲルで処理されていない盲腸には重度の浸漏が発生した。数週間の修復の後、ヒドロゲルで処理された盲腸の欠陥部位は顕著に修復されたので、ヒドロゲルは、浸漏を効果的に閉鎖するとともに、術後損傷組織の修復に有利であることを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止に適用できる。
<実施例175> 組織液浸漏封止-手術縫合における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:手術縫合線処理群、c:未処理対照群)に分けられ手術縫合実験を行った。実験において、ウサギの腹部に傷口縫合モデルを作った。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化することにより、傷口の閉鎖を実現した。ヒドロゲルの優れた組織接着力により、組織縫合の効果が達成される。b群では、通常の手術縫合線で傷口を処理した。c群では、傷口を処理しなかった。手術から2週間後、空気を静脈注射することで実験ウサギを安楽死させ、修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は、手術縫合線群とほぼ同じ程度の良好な縫合効果を示した一方、処理されていない傷口は、効果的に接合することができなかった。4週間の修復の後、ヒドロゲルで処理された欠陥部位の組織は、接合し、顕著な修復効果が得られた。従って、ヒドロゲルは、傷口を効果的に縫合するとともに、術後損傷組織の修復に有利であることを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C:成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織液浸漏封止-手術縫合に適用できる。
<実施例176> 止血材料-肝臓止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
SDラットを用いてヒドロゲルの止血効果を評価した。3群(a:ゼラチンスポンジ群、b:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、c陽性対照群)に分けて肝臓止血実験を行った。実験ラットを抱水クロラール(4%水溶液)の腹腔注射(注射量:0.9ml/100g)により麻酔した後、シェーバーを用いてラット前胸部位の毛を完全に剃り、ヨードチンキで消毒した。次いで、胸腔の中線に沿って約4cm切開し、胸腔を開いて肝臓部位を露出させた。肝臓の左葉に約2cmの切り口を作った。a群では、ゼラチンスポンジで止血した。b群では、切り口にヒドロゲル前駆体溶液を加えて切り面を覆い、395nm LEDで2分間照射することでゲル化して止血した。c群では、処理せず、肝臓の切り口で滲み出た血を自然に凝固させ、ガーゼで滲み出た血を取り除いた後、減量法により出血量及び出血時間を記録した(図7)。実験終了後、a群では、切り面のゼラチンスポンジをラット体内に残して縫合した。b群では、ヒドロゲルが切り口のインサイチュで架橋することで切り面の傷口を離間し、肝臓を胸腔に戻して縫合した。c群では、処理せずにそのまま縫合した。14日後、SDラット肝臓の回復状況を観察した。過量の麻酔剤である抱水クロラール(4%水溶液、2.7ml/100g)を腹腔注射することでラットを安楽死させ、胸腔中線に沿って胸腔を開き、3軍のラット肝臓の回復状況を観察し、写真を撮って記録した。また、肝臓損傷部位に組織をサンプリングし、4%ホルマリン溶液で2日固定し、脱水処理後、パラフィン包埋を行い、スライサーを用いて組織切片(厚さ:5μm)を作った。最後にサンプルをH&E染色し、光学顕微鏡で撮影して観察、記録した。実験結果として、b群では、肝臓の回復状況が良好であり、ヒドロゲルが完全に分解し、癒着の発生がなく、肝臓の切り口に新生肝臓組織が形成された。a群では、ラット体内のゼラチンスポンジが分解せず、ラットの臓器と網膜の癒着がひどかった。c群では、肝臓と網膜の癒着が広範囲で存在していた。実験群では、H&E染色後、肝臓表面が滑らかで潤いがあり、血管の分布が豊富で、肝臓の界面がはっきり見えた一方、癒着が発生した肝臓は、H&E染色後、肝臓の界面に凹凸があり、肝臓と網膜組織が癒着し、界面に炎症細胞が堆積していた。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-肝臓止血に適用できる。
<実施例177> 止血材料-骨断面止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:ボーンワックス処理群、c:未処理対照群)に分けて骨断面止血実験を行った。実験において、ウサギの大腿骨に骨断面出血モデルを構築した。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透した後、光照射によりインサイチュでゲル化させることにより、骨断面出血に対する効果的な閉鎖が実現され、ヒドロゲルの優れた組織接着力及び光硬化速度により、タイムリーかつ効果的な止血効果を奏した。b群では、通常のボーンワックスで出血傷口を処理した。c群では、出血傷口を処理しなかった。手術から8週間後、空気の静脉注射により実験ウサギを安楽死させ、サンプリングして修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は効果的に止血され、ボーンワックス群の効果とほぼ同じであった一方、処理されていない傷口には持続的な出血があった。2週間の修復により、元の傷口出血部位は、ヒドロゲル処理により組織が顕著に回復したのに対し、ボーンワックスで処理された傷口は回復しておらず、これは、主にボーンワックスが体内で分解しないからである。しかし、ヒドロゲルは、骨断面の止血を効果的に達成できるとともに、術後の損傷組織の修復に有利である。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-骨断面止血に適用できる。
<実施例178> 止血材料-動脈止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:止血鉗子処理群;c:未処理対照群)に分けて動脈止血実験を行った。実験において、ウサギの大腿動脈に出血モデルを構築した。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化させることで、大腿動脈出血に対する効果的な閉鎖が実現され、ヒドロゲルの優れた組織接着力及び光効果速度により、タイムリーかつ効果的な止血効果を奏した。b群では、通常の止血鉗子で出血傷口を処理した。c群では、出血傷口を処理しなかった。手術から2週間後、空気の静脉注射により実験ウサギを安楽死させ、サンプリングして修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は効果的に止血され、止血鉗子による効果とほぼ同じであった一方、処理されていない傷口には持続的な出血があった。2週間の修復により、元の傷口出血部位は、ヒドロゲル処理により組織が顕著に回復したので、ヒドロゲルは、大腿動脈の止血を効果的に達成できるとともに、術後の損傷組織の修復に有利である。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-動脈止血に適用できる。
<実施例179> 止血材料-心臓止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:ゼラチンスポンジ処理群、c:未処理対照群)に分けて心臓止血実験を行った。実験において、ウサギの心臓に出血モデルを構築した。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化させることで、心臓出血に対する効果的な閉鎖が実現され、ヒドロゲルの優れた組織接着力及び光効果速度により、タイムリーかつ効果的な止血効果を奏した。b群では、通常のゼラチンスポンジで出血傷口を処理した。c群では、出血傷口を処理しなかった。手術から2週間後、空気の静脉注射により実験ウサギを安楽死させ、サンプリングして修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は効果的に止血され、ゼラチンスポンジによる止血効果よりよい一方、処理されていない傷口には持続的な出血があった。2週間の修復により、元の傷口出血部位は、ヒドロゲル処理により組織が顕著に回復し、且つ修復効果がゼラチンスポンジよりよいので、ヒドロゲルは、心臓止血を効果的に達成できるとともに、術後の損傷組織の修復に有利である。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-心臓止血に適用できる。
<実施例180> 組織工学足場材料-軟骨修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:軟骨細胞が包まれたヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ちGel+軟骨細胞群;b:単なるヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ち、Gel群;c:未処理対照群、即ち、Control群)に分けて関節軟骨の修復実験を行った。実験において、ヒドロゲル前駆体溶液は、十分に浸透してウサギの関節軟骨の欠陥部位に充填することができ、光照射によりゲル化した後、別途に固定される必要がなく、欠陥部位に強固に粘着することができる。手術から12週間後、空気を静脈注射することで実験ウサギを安楽死させ、損傷関節を摘出し、修復効果を評価した。ウサギ関節軟骨の損傷部位の写真結果から分かるように、12週間後、Gel+軟骨細胞群では、関節欠陥部位に滑らかな新生軟骨組織が形成され、古い軟骨組織と良好に融合した。Gel群では、軟骨もある程度に修復されたが、手術による軟骨創傷の輪郭が依然として見られた。Control群では、軟骨組織は、ほぼ修復されておらず、損傷部位に明らかな穴が残っていた。次いで、H&E染色法により前記各群軟骨の修復状況を評価した。H&E染色結果として、Gel+軟骨細胞群及びGel群は、いずれも新生組織が形成され、古い軟骨組織と良好に融合したが、Gel+軟骨細胞群の新生組織は、厚さがGel群よりよく、且つ表面が平らであり、Control群では、明らかな新生組織が発見されにくかった。さらに、サフラニンO及び免疫組織化学染色法により新生軟骨の成分を分析した。Gel+軟骨細胞群及びGel群の新生軟骨組織は、いずれもサフラニンO染色活性を示しており、該新生軟骨組織内に正常軟骨の糖タンパク質成分が含まれることを示している。また、Gel+軟骨細胞群及びGel群の新生軟骨組織は、いずれもII型コラーゲンの染色活性を示しており、該軟骨組織に大量のII型コラーゲンが含まれることを示している。前記サフラニンO及び免疫組織化学染色の結果は、新しい光架橋性ヒドロゲル材料により軟骨を修復することにより、新たに形成された軟骨組織は透明な軟骨であることを証明した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織工学足場材料-軟骨修復に適用できる。
<実施例181> 組織工学足場材料-骨修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
SDラットを用い、ランダムに3群(a:ヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)+ヒドロキシアパタイトの実験群、b:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、c:未処理対照群)に分けて頭蓋骨修復実験を行った。実験において、4%の抱水クロラール溶液(0.9mL/g(体重))で腹腔麻酔し、ヨードチンキで消毒した。その後、外科用メスを用いてラット頭蓋骨の頭皮を開いた。歯リングドリルを用いてラットの頭蓋骨に左右対称的に直径5mmの完全頭蓋骨欠陥モデルを構築した。実験群では、200μLのヒドロゲル前駆体溶液をSDラットの頭蓋骨欠陥部位に充填し、傷口の縁に浸透させ、395nm LED光源(20mW/cm)で30秒照射することで完全にゲル化させ、最後に縫合線でラットの頭皮を縫合した。対照群では、SDラット頭蓋骨欠陥モデルを構築した後、いかなる処理せずに、そのまま頭皮を縫合した。前記SDラットを無菌、37℃の環境で8週間飼育した。その後、micro-CT走査結像により各群のSDラット頭蓋骨の修復状況を評価した。結果として、未処理対照群では、SDラットの頭蓋骨欠陥はほぼ修復されておらず、ヒドロゲルで充填された頭蓋骨欠陥部位の縁には新し骨が形成されたが、新生骨組織の量が小さく、ほとんどの欠陥部位は良好に修復されていないのに対して、ヒドロゲル+ヒドロキシアパタイトで充填された頭蓋骨欠陥位置は、ほぼ修復されており、大量の新生骨組織が欠陥部位に形成された。次いで、Van Gieson染色法により頭蓋骨の組織切片に対して組織学染色分析を行った。結果として、ヒドロゲル+ヒドロキシアパタイトで処理されたSDラットの頭蓋骨欠陥部位に完全な新生骨組織が形成された一方、ヒドロゲルのみで処理された頭蓋骨欠陥部位に少量の新生骨組織しか形成されず、ほとんどの欠陥部位での骨組織は依然として欠陥状態であった。対照群では、新生骨組織がほぼ形成されなかった。この組織染色結果は、ヒドロキシアパタイトが包まれたヒドロゲルが骨欠陥に対して良好な修復効果を有することをさらに実証した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織工学足場材料-骨修復に適用できる。
<実施例182> 組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
ブタを動物モデルとし、軟骨材料としてヒドロゲル+軟骨細胞、骨材料としてヒドロゲル+ヒドロキシアパタイト+BMSCを用い、2群(a:それぞれ軟骨細胞及びBMSCが包まれたヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ち、Gel+細胞群;b:単なるヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ち、Gel群)に分けて関節骨/軟骨複合欠陥の修復実験を行った。実験において、まず骨材料を骨欠陥部位に充填し、ゲル前駆体溶液を十分に浸透させ、光照射によりゲル化させることにより、ヒドロゲルは骨欠陥部位に強固に粘着し、次いで、軟骨材料を軟骨欠陥部位に充填し、光照射によりゲル化させることにより、軟骨欠陥部位に強固に粘着した(図8)。手術から6ヶ月後、実験用ブタを安楽死させ、損傷関節を摘出して修復効果を評価した。Gel+細胞群では、関節欠陥部位に滑らかな新生軟骨組織及び骨組織が形成され、古い軟骨/骨組織と良好に融合するとともに、軟骨組織と骨組織も良好に融合した。Gel群では、骨/軟骨組織は、ほぼ修復されず、損傷部位には依然として明らかな穴が残っていた。次いで、H&E染色法により前記各群軟骨の修復状況を評価した。H&E染色の結果として、Gel+細胞群では、新生組織が形成され、古い軟骨組織と良好に融合した一方、Gel群では、明らかな新生組織が発見されにくかった。さらに、サフラニンO及び免疫組織化学染色法により新生軟骨の成分を分析した。Gel+細胞群では、新生軟骨組織は、サフラニンO染色活性を示しており、該新生軟骨組織内に正常軟骨の糖タンパク質成分が含まれることを示している。また、Gel+細胞群の新生軟骨組織は、II型コラーゲンの染色活性を示しており、該軟骨組織に大量のII型コラーゲンが含まれることを示している。前記サフラニンO及び免疫組織化学染色の結果は、新しい光架橋性ヒドロゲル材料により軟骨を修復することにより、新たに形成された軟骨組織は透明な軟骨であることを証明した。次いで、Van Gieson染色法により骨の組織切片に対して組織学染色分析を行った。結果として、Gel+細胞群では、骨欠陥部位に少量の新生骨組織しか形成されず、ほとんどの欠陥部位での骨組織は依然として欠陥状態であった。この組織染色結果は、細胞を含むヒドロゲルが骨欠陥に対して良好な修復効果を有することをさらに実証した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復に適用できる。
<実施例183> 3Dプリント(FDM)用のバイオインクにおける光架橋性ヒドロゲルの使用
3Dプリント技術は、近年急速に発展している三次元成形技術であり、既に幅広く使用されている。現在、3Dプリント技術は、熱溶解積層(FDM)、光硬化成形(SLA)、レーザー焼結(SLS)、連続液面製造(CLIP)等を含む。しかし、細胞プリントに適した方式は、主にFDM方式である。細胞プリントの材料は、主にヒドロゲル材料であるため、3Dプリント用のバイオインク-印刷可能なヒドロゲル材料の開発及びヒドロゲル材料のプリント解像度の向上は、当分野の基本的な問題となっている。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、一定の質量濃度のヒドロゲル前駆体溶液を細胞と均一に混合した後、低温プリントバレルに入れ、プリント温度を約25℃に制御し、最適なプリント状態を得るために、温度の調整によりバイオインクの粘度を調整した。その後、適切なプリント圧力及びプリント速度を確定して異なる構造のバイオプリントを行い、プリント終了後、光照射によりヒドロゲルを架橋させる(又はプリントしながら光を照射する)ことにより細胞が含まれかつ構造を有するヒドロゲルを得た後、3D細胞培養を行った(図9)。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に3Dプリント(FDM)用のバイオインクに適用できる。
<実施例184> 3Dプリント(DLP)用のバイオインクにおける光架橋性ヒドロゲルの使用
DLP(デジタル光処理)3Dプリント技術は、近年開発されてきた新しい光硬化印刷方式であり、SLA(三次元光硬化成形)型のプリンターに比べて、DLPは、速いプリント速度及び高い解像度によりほとんどの印刷方式が比較できない優位性を有する。現在、歯科モデル、ジュエリーデザインなどの分野にはある程度の見通しがある。市販されているプリントインクは、光硬化樹脂のみであり、ヒドロゲルは、新しいバイオインクとしてまだ注目されておらず、特にDLPプリントに適したヒドロゲル材料がないからである。本発明の複合型光架橋性ヒドロゲル材料は、速い光硬化速度、優れた機械的特性により3Dプリントに非常に適するとともに、より高いプリント精度を有する。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、一定の質量濃度のヒドロゲル前駆体溶液を細胞と均一に混合した後、液体タンクに入れ、最適なプリント状態を得るために、光源の強度、露出時間などのパラメーターを調整することでバイオインクのプリント状況を調整するした。それによって、細胞が含まれかつ構造を有するヒドロゲルを得、3D細胞培養の研究を行うことができる。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に3Dプリント(DLP)用のバイオインクに適用できる。
<実施例185> 薬物の被覆及び放出における光架橋性ヒドロゲルの使用
ヒドロゲルは、水中で膨潤可能であるが、溶解しない架橋高分子ネットワークである。ほとんどヒドロゲルは水で構成されるため、非常に良好な生体適合性を有し、特に薬物及び生物活性大分子の担体として適用される。ヒドロゲル材料中に包まれた薬物又は生物活性大分子は、分子の拡散散作用及び材料の分解作用により薬物の徐放効果を実現する。以下、薬物の被覆及び放出を例として説明する。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、生理食塩水に溶解し、一定の質量濃度のヒドロゲル前駆体溶液を調製し、一定量の薬物分子を加え、200μLの前記溶液を円形金型に入れ、光照射によりヒドロゲルを形成し、次いで、24ウェル細胞培養プレートに入れ、一定量の生理食塩水を加えて薬物放出実験を行った。UV照射試験により溶液における薬物の放出量を分析し、それに基づいて薬物放出に対するこの材料の効果を評価した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に薬物の被覆及び放出に適用できる。
実施例に対する上記説明は、当業者が本発明を理解及び使用するためのものである。当業者であれば、これらの実施例に種々の変更を加えることができ、創造的な労力を費やすことなく、本明細書で説明した一般原則を他の実施例に適用することができる。よって、本発明は前記実施例に制限されず、当業者は、本発明の示唆に従って、本発明の趣旨から逸脱せずに加える改良及び修正は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれる。
本発明は、生物材料の技術分野に属し、具体的には、光架橋性ヒドロゲル材料の製造、原料、製品及び使用に関する。
ヒドロゲルは、三次元ネットワーク架橋構造を有する高含水のポリマー材料であり、優れた生体適合性及び一定の機械的強度を有することで、生体組織の微小環境に非常に適合するため、組織工学および再生医療に幅広く使用されている。臨床応用では、インサイチュ硬化されたヒドロゲルは、優れた組織賦形能を有する。現在、インサイチュ硬化可能なヒドロゲルは、ゲル化メカニズムによって主に温度敏感型、二成分注射型及び感光型等を含む。温度敏感型は、主に低温下で液相であるゲル前駆体として体内に到達した後、体温の作用下で相転移ゲル化することによりインサイチュ硬化を実現することである(例えば、LeGoom、ヒドロキシブチルキトサン等)。このようなヒドロゲルは、通常、ゲルの強度が弱く、温度応答が遅く、生体内での分解が遅い等の問題がある。二成分注射型は、主に活性反応性官能基を含むゲル前駆体を二成分シリンジにより混合しながら押し出すことによりインサイチュ硬化を実現するものである(例えば、Fibrin Glue、Adherus AutoSpray等)ため、活性官能基の架橋速度に対する要求が非常に高く、ゲル化速度が遅すぎると、ゲル前駆体が生体内の血液又は滲出液によって希釈されたり、洗い流されたりする場合があるが、ゲル化速度が速すぎると、臨床操作に不利であり、針先が詰まりやすいとともに、二成分シリンジであるため、応用コストが高くなる。これらの欠陥によって、このような材料の使用が限られている。
感光型ヒドロゲルは、温度敏感型及び二成分注射型ヒドロゲルと比較して、時間と空間を正確に制御可能な優位性のため、実用的な臨床操作性を有する。現在の光架橋によるヒドロゲルの製造方法では、ラジカルにより不飽和生物大分子の重合架橋を開始させることは、現在最も一般的な方法である。光ラジカル重合による硬化の速度が速い(約2s)が、ラジカルが細胞又は生物組織の損傷をもたらし、且つラジカルに伴う酸素が重合を阻害することで、当該方法により薄層ヒドロゲルをインサイチュ構築することが困難となる。さらに、このようなヒドロゲルの組織に対する接着能の低下もこの技術の臨床への使用の障壁である。肺切除後のヘルニア形成を防止するためのFocalSealは、今まで、FDAによって承認されている唯一の感光型ヒドロゲルである。最近、Biomet社は、John Hopkins大学から光によるヒドロゲルのインサイチュ構築技術を買収し、軟骨組織の修復に使用している。上記技術は非常に良好な臨床効果を奏しているが、使用される際に、組織へのゲルの付着を促進するために別途に下塗りを併用する必要があり、これにより、感光型ヒドロゲルの臨床応用が複雑になる。
光開始ラジカル重合架橋によるヒドロゲルの製造技術の不足に対して、朱麟勇研究グループは、2014年に光非ラジカル架橋技術(Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.;Linyong Zhu et.al. PCT. No.WO2016082725 A1, issued Jun2, 2016)を発表した。当該技術は、O-ニトロベンジルアルコールが紫外線照射によりアルデヒド基を生成し、ポリアミノ高分子誘導体と架橋してヒドロゲルを製造することにより、ラジカルの生成が完全に回避され、ラジカルの毒性及び酸素阻害が効果的に解決され、ゲル層の厚さが制御可能となり、O-ニトロベンジルアルコールが光照射により生成するアルデヒド基は、組織表面に存在する大量のタンパク質アミノと架橋することにより、ゲル層と組織との化学結合が強固となり、従来の感光型ヒドロゲルの組織接着及び統合の問題が解決される。しかし、当該技術は、ゲル化速度が比較的遅いため、その臨床応用が限られている。
本発明の第1の目的は、一連の感光性高分子誘導体を提供することである。
本発明が提供する感光性高分子誘導体は、
1、式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体(略称:A)、
2、式A-IIの構造を有する二重結合官能基含有感光性高分子誘導体(略称:A)、及び
3、式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)、の3種類を含む。
Figure 2022091791000299
o-ニトロベンジル系光トリガーは、式Iに示されるように、構造式I-1の構造を有する。構造式I-1は、環状構造を含まないo-ニトロベンジル系光トリガーを示す
Figure 2022091791000300
式I-1中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーと呼ばれ、NBで表される。X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーと呼ばれ、sNBで表される。X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーと呼ばれ、nNbで表される。
式A-I、式A-III、式I、式I-1中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基等からなる群より選択され、
式I-1中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基等からなる群より選択され、
式I-1中、R,R,R,Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基等からなる群より選択される。
式I-1で表される構造においては、必要に応じてR,R,R,Rは、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、又は芳香環又は芳香族複素環を形成する。
式A-I、式A-III中、nは2以上であり、つまり、一本のP高分子鎖におけるo-ニトロベンジル系光トリガーの数の平均数は2以上である。
式A-I、式A-III中、Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、又はPは、独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマー等からなる群より選択される。
二重結合官能基含有感光性高分子誘導体、又はo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体では、式A-II及び式A-III中、R’,R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又は芳基等からなる群より選択され;R’ は、アルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基等からなる群より選択され、
必要に応じて、式A-II及び式A-III中、R’,R’、R’は、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成する。
式A-II及び式A-III中、nは2以上であり、つまり、一本のP高分子鎖におけるo-ニトロベンジル系光トリガーの数の平均数は2以上である。Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、又はPは、独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマー等からなる群より選択される。
上記3種類の感光性高分子誘導体における高分子Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーであってもよく、親水性若しくは水溶性の合成ポリマーであってもよい。
親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解したポリペプチド類物質等を含む。
前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含む。
前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質の分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含む。
親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含む。
上記3種類の感光性高分子誘導体は、1種又は複数種の異なる基を同時に含む親水性若しくは水溶性高分子であってもよいか、又は1種又は複数種の異なる基を含む親水性若しくは水溶性高分子の混合物であってもよい。
成分Aが式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体である場合において、
o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
の一端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R,R,R,Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR,R,R,Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
の連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合P-O-からなる群より選択され、メルカプト系で得られた連結結合P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合P-CONH-からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-Iで表される分子のベンゼン環に結合される。
成分Aが式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体である場合において、
o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
の一端がR,R,R,Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R,R,R,Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR,R,R,Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
の他端がR’に結合され、
の連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合-O-P-Oからなる群より選択され-、メルカプト系で得られた連結結合-S-P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合-NH-P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合-P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合-COO-P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合-CONH-P-CONH-からなる群より選択され、或いはその連結結合は、Pの両端に前記ヒドロキシル系、メルカプト系、アミノ系、アルカン系、エステル結合系、アミド結合系のうちの2種類以上が結合された連結結合からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-IIIで表される分子のベンゼン環に結合される。
前記式A-Iは、o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体である。前記式A-IIは、二重結合官能基含有感光性高分子誘導体である。前記式A-IIIは、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体である。式A-IIIの構造は、式A-I及び式A-IIの構造をもとに、同一の高分子鎖にo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基を同時にグラフトするように設計される。これによって、2つの方式の架橋を同時に実現することができ、つまり、光開始ラジカル重合架橋による高速の利点、及び光架橋反応による強組織接着力の利点を兼ね備えるとともに、二重架橋により、ヒドロゲルの力学性能を向上させる。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
さらに、前記アルキル基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐のアルキル基であり、
前記アルキレン基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐のアルキレン基であり、
前記変性アルキル基は、アルキル基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキル基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよい。
前記変性アルキレン基は、アルキレン基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキレン基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよい。
前記エーテル結合置換基は、
Figure 2022091791000301
等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記エステル結合置換基は、
-CO(CHCH、-CO(CHCHO)CH、-CO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記カーボネート結合置換基は、
-COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記ウレタン結合置換基は、
-CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記メルカプトカルボン酸エステル結合置換基は、
-COS(CHCH、-COS(CHCHO)CH、-COS(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記リン酸エステル結合置換基は、
-POOO(CHCH、-POOO(CHCHO)CH、-POOO(CH(CHCHO)CH等からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
前記アリール基は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
前記ヘテロアリール基は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
前記ハロゲン原子は、それぞれ独立してF、Cl、Br、Iからなる群より選択され、
前記脂肪族環は、飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族環であり、
前記脂肪族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族複素環であり、前記脂肪族複素環にS原子を含む場合、-S-、-SO-又は-SO-のいずれかであり、前記脂肪族環又は複素環におけるHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよく、
前記芳香環は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、
前記芳香族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、前記芳香環又は芳香族複素環におけるHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよい。
さらに、脂肪族環又は複素環の好ましい構造は、
Figure 2022091791000302
等を含む。
さらに、芳香環又は芳香族複素環の好ましい構造は、
Figure 2022091791000303
等を含む。
R’のいくつかの好ましい構造は、
Figure 2022091791000304
等を含む。
,R,R,Rのいくつかの好ましい構造は、
-H、-OH、-SH、-NH、-F、-Cl、-Br、-I、-CF、-CCl、-CBr、-CI、-NO、-CN、-CHO、-COOH、-COONH、-SOH等を含む。
アルキル類置換基の好ましい構造は、例えば、直鎖アルキル基-(CHCH、分岐アルキル基-(CH (CY’Y’’)CH(Y’、Y’’は、水素、アルキル基又は変性アルキル基である)等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
エーテル置換基の好ましい構造は、例えば、-O(CHCH、-O(CHCHO)CH、-O(CH(CHCHO)CH等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
チオエーテル置換基の好ましい構造は、例えば、-S(CHCH、-S(CHCHO)CH、-S(CH(CHCHO)CH等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
アミノ置換基の好ましい構造は、例えば、
Figure 2022091791000305
(Y,Y’は、水素、アルキル基又は変性アルキル基)等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
エステル置換基の好ましい構造は、例えば、-COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CH等であり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
アミド置換基の好ましい構造は、例えば、-CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CHであり、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
芳香族置換基の好ましい構造は、例えば、
Figure 2022091791000306
等である。
o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体における高分子Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーであってもよく、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物又は分解物等を含む。前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩等を含む。前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含む。前記タンパク質分解物は、ゼラチン又はポリペプチド等を含む。親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を含む。
前記グラフト又は重合された水溶性又は親水性の高分子誘導体において、一本の高分子鎖上のo-ニトロベンジル系光トリガーの数の平均数は、2以上(即ちn≧2)である。
前記o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、1種又は1種以上の異なる基を同時に含む親水性若しくは水溶性高分子であってもよく、1種又は1種以上の異なる基を含む親水性若しくは水溶性高分子の混合物であってもよい。前記親水性若しくは水溶性の高分子とは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー、又は親水性若しくは水溶性の合成ポリマーを指す。
必要に応じて、前記式A-Iのo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-1から成分A-50の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000307
Figure 2022091791000308
Figure 2022091791000309
Figure 2022091791000310
Figure 2022091791000311
必要に応じて、前記式A-Iのo-ニトロベンジルチオ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-51から成分A-69の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000312
Figure 2022091791000313
必要に応じて、前記式A-Iのo-ニトロベンジルアミノ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-70から成分A-87の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000314
Figure 2022091791000315
分A-1から成分A-87において、nは2以上である。
必要に応じて、前記式A-II0の二重結合で修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-107kら成分A-115の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000316
成分A-107から成分A-115において、nは2以上である。
必要に応じて、前記式A-IIIのo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む高分子誘導体は、以下の成分A-116から成分A-143の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000317
Figure 2022091791000318
成分A-116から成分A-143において、nは2以上であり、HAはヒアルロン酸であり、CMCはカルボキシメチルセルロースであり、Algはアルギン酸であり、CSはコンドロイチン硫酸であり、PGAはポリグルタミン酸であり、PEGはポリエチレングリコールであり、Chitosanはキトサンであり、Gelatinはゼラチンであり、PLLはポリリジンであり、Dexはグルカンであり、Hepはヘパリンである。
構造式I-1中、X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、前記o-ニトロベンジルチオ系光トリガーで修飾された高分子誘導体において、酸素原子(O)が硫黄原子(S)で置換されている。硫黄原子の3d空軌道は、分子内電荷移動に有利であるため、光トリガーの光分解速度および光分解効率が向上し、つまり、光照射下でアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基をより迅速且つ完全に放出することができ、これにより、架橋サイトとしての架橋速度が速くなり、放出されたアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基は、いずれも組織表面の活性基の結合と固定することができ、材料と組織の接着力が大幅に向上する。さらに、多種の活性官能基の同時放出及び架橋(単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋は、単一の活性官能基の放出及び架橋だけである)により、架橋効率及び架橋密度は大幅に向上し、さらに材料の力学性能が向上する。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
構造式I-1中、X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、前記o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーで修飾された高分子誘導体において、酸素原子(O)が窒素原子(N)で置換されている。窒素原子は、強い電子供与体であるため、分子内電荷移動に有利であり、光トリガーの光分解速度および光分解効率が向上し、つまり、光照射下でアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基をより迅速且つ完全に放出することができ、これにより、架橋サイトとしての架橋速度が速くなり、放出されたアルデヒド基/ケト基又はニトロソ基は、いずれも組織表面の活性基の結合と固定することができ、材料と組織の接着力が大幅に向上する。さらに、多種の活性官能基の同時放出及び架橋(単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋は、単一の活性官能基の放出及び架橋だけである)により、架橋効率及び架橋密度は大幅に向上し、さらに材料の力学性能が向上する。従って、分子構造の最適化により、感光基として修飾された高分子誘導体は、より優れた材料特性を示し、その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
本発明の第の目的は、光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法を提供することである。この光架橋性ヒドロゲル材料は、第の目的に記載の感光性高分子誘導体を原料として製造されたものである。
光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法は、
成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、感光性高分子溶液Aを得るステップと、
成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解し、光開始剤溶液Bを得るステップと、
溶液Aと溶液Bとを均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより、光架橋してヒドロゲルを形成するステップと、を含む。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生することである。
さらに、別の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法は、
成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、感光性高分子溶液Aを得るステップと、
成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解し、光開始剤溶液Bを得るステップと、
補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、高分子溶液Cを得るステップであって、前記補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体は、アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン若しくはヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体、又はメルカプト官能基を含む高分子誘導体であるステップと、
溶液A、溶液B及び溶液Cを均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより、光架橋してヒドロゲルを形成するステップと、を含む。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生するとともに、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射により生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とが光結合架橋し、生成したニトロソ基と成分Cにおけるメルカプト官能基とが光誘起ニトロソ架橋する複合型の光架橋である。
本発明において、ヒドロゲル前駆体溶液は、必要に応じて成分A、成分B、成分Cから選択することができる。ここで、成分A及び成分Bは必須成分であり、成分Cは補助成分であるため、ヒドロゲル前駆体溶液は、成分A/成分B、成分A/成分B/成分Cであってもよい。成分Aは、必要に応じて感光性高分子誘導体A、A、Aから選択することができ、そのうちの1種であってもよいが、1種以上の感光性高分子誘導体の混合物であってもよい(ただし、単独Aの場合を除く)。このように、全ての可能な配合方式は、A/B;A/B;A、A/B;A、A/B;A、A/B;A、A、A/B;A/B/C;A/B/C;A、A/B/C;A、A/B/C;A、A/B/C;A、A、A/B/Cである。
本発明の製造方法において、生体適合性媒体は、蒸留水、生理食塩水、緩衝液及び細胞培地溶液からなる群より選択される。異なる応用に応じて異なる媒質を選択することができる。
本発明の製造方法において、均一に混合して得られたヒドロゲル前駆体溶液について、成分A/成分Bである場合、成分Aの濃度は、0.1%wt-60%wtであってもよいが、好ましくは1%wt-10%wtであり、成分Bの濃度は、0.01%wt-10%wtであってもよいが、好ましくは0.05%wt-1.0%wtであり、高分子総濃度は、0.1%wt-60%wtであってもよいが、好ましくは1%wt-10%wtである。成分A/成分B/成分Cである場合、成分Aと成分Cとの質量比は、1:0.02-50であってもよいが、好ましくは1:0.1-10であり、成分Bの濃度は、0.01%wt-10%wtであってもよいが、好ましくは0.05%wt-1.0%wtであり、高分子総濃度は、0.1%wt-60%wtであってもよいが、好ましくは1%wt-10%wtである。
本発明の製造方法において、光源の波長は、o-ニトロベンジル系光トリガー及び光開始剤の吸収波長により確定され、250-500nmであってもよいが、好ましくは300-450nmであり、さらに好ましくは365、375、385、395、405nmである。
本発明の光架橋性ヒドロゲルの製造方法が採用する技術原理は、以下の通りである。成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋するとともに、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射下で生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とが光結合架橋し、生成したニトロソ基と成分Cにおけるメルカプト官能基とが光誘起ニトロソ架橋することにより、1回の光照射だけで多重架橋が達成され、複合型の光架橋方式である。
光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法において、成分B-光開始剤、即ち、光照射下でラジカルが生成可能な物質は、好ましくは水溶性光開始剤又は水に分散可能な光開始剤であり、さらに好ましくはI 2959(成分B-1)、LAP(成分B-2)、Eosin-Y(成分B-3)等及びそれらの誘導体である。
Figure 2022091791000319
成分C-アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体は、それぞれ構造式C-I、C-II、C-III、C-IVの構造を有し、メルカプト官能基を含む高分子誘導体は、構造式C-Vの構造を有する。
Figure 2022091791000320
構造式C-I、C-II、C-III、C-IV、C-Vにおいて、nは2以上であり、P、P、P、P、Pは親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーであってもよいが、親水性若しくは水溶性の合成ポリマー等であってもよい。
親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解したポリペプチド類物質等を含む。
前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含む。
前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質の分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含む。
親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含む。
アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン又はメルカプト基を含む高分子誘導体は、1種又は複数種の異なる基を同時に含む親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであってもよいが、1種又は複数種の異なる基を含む親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであってもよい。
アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン等を含む高分子誘導体について、式C-Iで表される構造は、n個のアミノ基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-IIで表される構造は、n個のヒドラジン基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-IIIで表される構造は、n個のアシルヒドラジン基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-IVで表される構造は、n個のヒドロキシルアミン基を含む水溶性又は親水性高分子であり、式C-Vで表される構造は、n個のメルカプト基を含む水溶性又は親水性高分子である。
必要に応じて、前記式C-Iは、以下の成分C-1から成分C-9の構造からなる群より選択され、前記式C-IIは、以下の成分C-10の構造からなる群より選択され、前記式C-IIIは、以下の成分C-11から成分C-13の構造からなる群より選択され、前記式C-IVは、以下の成分C-14から成分C-15の構造からなる群より選択され、前記式C-Vは、以下の成分C-16から成分C-21の構造からなる群より選択され得る。
Figure 2022091791000321
Figure 2022091791000322
成分C-1から成分C-21中、nは2以上であり、成分C-1はキトサンであり、成分C-2はエチレングリコールキトサンであり、成分C-3はカルボキシメチルキトサンであり、成分C-4はゼラチンであり、成分C-5はポリリジンであり、成分C-6はポリエチレンイミンであり、成分C-7は2アームアミノポリエチレングリコールであり、成分C-8は4アームアミノポリエチレングリコールであり、成分C-9はアミノポリマーであり、成分C-10はヒドラジンで修飾されたカルボキシメチルセルロースであり、成分C-11から成分C-13はアシルヒドラジンで修飾されたヒアルロン酸であり、成分C-14は4アームヒドロキシアミンポリエチレングリコールであり、成分C-15はヒドロキシルアミンで修飾されたグルカンであり、成分C-16は2アームメルカプトポリエチレングリコールであり、成分C-17は4アームメルカプトポリエチレングリコールであり、成分C-18はメルカプト基で修飾されたヒアルロン酸であり、成分C-19はメルカプト基で修飾されたキトサンであり、成分C-20はメルカプト基で修飾されたグルカンであり、成分C-21はメルカプト基で修飾されたヘパリンである。
本発明の第の目的は、発明の第の目的に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法により製造される製品、即ち、光架橋性ヒドロゲル材料(複合型光架橋性ヒドロゲル材料とも呼ばれる)を提供することである。
本発明の第の目的は、本発明の方法によるヒドロゲルの製造に用いられるキットを提供することである。
第1キットは、成分A-感光性高分子誘導体、成分B-光開始剤、及びヒドロゲルの製造及び使用に関する説明書を含む。
ここで、成分A-感光性高分子誘導体は、
1、式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体(略称:A)、及び
2、式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体(略称:A)、の2種類を含む。
o-ニトロベンジル系光トリガーは、式Iに示されるように、構造式I-1の構造を有する。構造式I-1は、環状構造を含まないo-ニトロベンジル系光トリガーを示す。式I-1中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーと呼ばれ、NBで表される。X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーと呼ばれ、sNBで表される。X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーと呼ばれ、nNで表される。
成分B-光開始剤、即ち、光照射下でラジカルが生成可能な物質は、好ましくは水溶性光開始剤又は水に分散可能な光開始剤であり、さらに好ましくはI 2959(成分B-1)、LAP(成分B-2),Eosin-Y(成分B-3)等及びそれらの誘導体である。
第2キットは、第1キットの各成分に加え、第1キットの成分A-感光性高分子誘導体には二重結合官能基を含む感光性高分子誘導体が添加されている。二重結合官能基を含む感光性高分子誘導体(略称:A)は上記式A-IIの構造を有する。
第3キットは、第1キットのもとに、補助成分Cをさらに含む。前記補助成分Cは、他の生体適合性高分子誘導体であり、アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン又はメルカプト官能基を含む高分子誘導体を含む。補助成分Cの定義は、本発明の第の目的に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法における補助成分Cと同じである。
第4キットは、第2キットのもとに、補助成分Cをさらに含む。前記補助成分Cは、他の生体適合性高分子誘導体であり、アミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン、ヒドロキシルアミン又はメルカプト官能基を含む高分子誘導体を含む。補助成分Cの定義は、本発明の第の目的に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法における補助成分Cと同じである。
以上の4種類のキットには、生体適合性媒体、例えば、蒸留水、生理食塩水、緩衝液及び細胞培地をさらに含んでもよい。
以上の4種類のキットにおける説明書に記載のヒドロゲルの使用は、術後創面閉鎖、組織液浸漏封止、止血材料、組織工学足場材料、3Dプリント用のバイオインクにおける使用、及び細胞、タンパク質又は薬物担体としての使用を含む。
本発明の第の目的は、光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法により製造された製品、即ち、光架橋性ヒドロゲルの使用を提供することである。
本発明は、術後創面閉鎖-皮膚修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用を提供する。
本発明は、術後創面閉鎖-術後癒着防止材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、術後創面閉鎖-口腔潰瘍材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織液浸漏封止-手術縫合材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-肝臓止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-骨断面止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-動脈止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、止血材料-心臓止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織工学足場材料-軟骨修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織工学足場材料-骨修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、3Dプリント(FDM)材料-バイオインクにおける前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、3Dプリント(DLP)材料-バイオインクにおける前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明は、細胞、タンパク質、薬物担体の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用をさらに提供する。
本発明において、前記式A-Iは、o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体であり、前記式A-IIは、二重結合官能基を含む感光性高分子誘導体であり、前記式A-IIIは、o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体である。式A-I、式A-II、式A-IIIのうちの1種又は多種の感光性高分子誘導体で成分Aを構成し、成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解して感光性高分子溶液Aを得る。成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解して光開始剤溶液Bを得る。補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解して高分子溶液Cを得る。溶液Aと溶液B(又は溶液Cをさらに加える)とを均一に混合してヒドロゲル前駆体溶液を得る。ヒドロゲル前駆体溶液を光源の照射により光架橋を発生させてヒドロゲルを形成する。架橋方式は、以下の2種類を含む。
方式一:溶液Aと溶液Bとを均一に混合し、ヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより、光架橋してヒドロゲルを形成する。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生することである。o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋は、o-ニトロベンジルが光照射下で生成したニトロソ基が光開始剤を捕捉し、光照射下で活性が極めて強いニトロソラジカルを生成し、ニトロソラジカルの自体が二量化架橋することができ、成分Aにおける他の活性基(例えば、メルカプト基、ヒドロキシル基、アミノカルボキシル基、スルホン酸基、カルボニル基、二重結合等)と付加架橋してヒドロゲルを形成することもできる。ニトロソラジカルの反応活性が単なるニトロソ基の活性よりも高いので、ヒドロゲルの架橋速度及び架橋効率をさらに向上させることができる。二重結合官能基のラジカル架橋は、光開始剤により光照射下で生成したラジカルが二重結合に転移し、二重結合の架橋を開始させることである。上記の2つのラジカル架橋方式は、1つの架橋のみを行ってもよく(即ち、成分Aのうちの式A-I又は式A-IIで表される感光性高分子誘導体を使用する)、1回の光照射下で同時に行ってもよい(即ち、成分Aのうちの式A-IIIで表される感光性高分子誘導体を単独使用する、又は式A-I、式A-II、式A-IIIのうちの2種以上の感光性高分子誘導体を同時に使用する)。このような光架橋方式は、光開始ラジカル重合架橋による高速の優位性及びo-ニトロベンジル系光トリガー架橋による強い組織接着力の優位性を兼ね備える多重架橋であるため、ヒドロゲルの力学性能をさらに向上させることができる。その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
方式二:将溶液A、溶液B及び溶液Cを均一に混合してヒドロゲル前駆体溶液を得、ヒドロゲル前駆体溶液を光源により照射することにより光架橋してヒドロゲルを形成する。その架橋方式は、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基並びに成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)が発生することである。o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋については、o-ニトロベンジルが光照射下で生成したニトロソ基が光開始剤を捕捉し、光照射下で活性が極めて強いニトロソラジカルを生成し、ニトロソラジカルの自体が二量化架橋することができ、成分Aにおける他の活性基(例えば、メルカプト基、ヒドロキシル基、アミノカルボキシル基、スルホン酸基、カルボニル基、二重結合等)と付加架橋してヒドロゲルを形成することもできる。ニトロソラジカルの反応活性が単なるニトロソ基の活性よりも高いので、ヒドロゲルの架橋速度及び架橋効率をさらに向上させることができる。二重結合官能基のラジカル架橋は、光開始剤により光照射下で生成したラジカルが二重結合に転移し、二重結合の架橋を開始させることである。また、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射により生成したアルデヒド基/ケト基は、成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とシッフ塩基架橋を行い、生成したニトロソ基は、成分Cにおけるメルカプト官能基と光誘起ニトロソ架橋を行う。上記の2つのラジカル架橋方式は、1つの架橋のみを行ってもよく(即ち、成分Aのうちの式A-I又は式A-IIで表される感光性高分子誘導体を使用する)、1回の光照射下で同時に行ってもよい(即ち、成分Aのうちの式A-IIIで表される感光性高分子誘導体を単独使用する、又は式A-I、式A-II、式A-IIIのうちの2種以上の感光性高分子誘導体を同時に使用する)。このような光架橋方式は、光開始ラジカル重合架橋による高速の優位性及びo-ニトロベンジル系光トリガー架橋による強い組織接着力の優位性を兼ね備える多重架橋であるため、ヒドロゲルの力学性能をさらに向上させることができる。その架橋速度が単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋の場合の約30sから2s以内まで速くなり、組織接着力が約80-100kPaまで向上し、力学性能が約1-2MPaまで向上する。具体的なデータは、実施例167から169に示される。
下式は、上記光架橋性ヒドロゲルの架橋模式図である。
Figure 2022091791000323
本発明において、このような光架橋性ヒドロゲルは、従来の光架橋方式(即ち、単なるアルデヒド-アミノ光結合架橋又は光開始ラジカル重合架橋)をもとに開発された新しい光架橋ゲル技術である。成分B-光開始剤の導入により、従来のo-ニトロベンジル系光トリガーの架橋速度および架橋効率(反応活性が極めて高いニトロソラジカルを生成することで架橋する)を向上させるとともに、光開始ラジカル重合架橋の高分子誘導体と光架橋反応の高分子誘導体とを混合して複合の感光性高分子溶液を形成し、一回の光照射により開始剤を活性化してラジカルを生成することでそれぞれラジカル架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーのラジカル架橋及び二重結合官能基のラジカル架橋)を行うことができる。さらに、光架橋反応(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーが光照射下で生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とのシッフ塩基架橋)及び光誘起ニトロソ架橋(即ち、o-ニトロベンジル系光トリガーが光照射で生成したニトロソ基と成分Cにおけるメルカプト官能基との光誘起ニトロソ架橋)により多重光架橋を実現し、複合型ヒドロゲルを製造することもできる。
本発明は、従来技術に比べて以下の利点を有する。
(1)光効果速度が速く、1-2sでゲル化点に達し、10-20sで最終弾性率に達することができ、1回で多重光架橋が達成されるため、その光硬化速度は、単なる光開始ラジカル重合架橋及び光結合架橋よりも優れている。
(2)組織接着力が強く、組織表面でインサイチュゲル化することができ、また、光照射により生成したアルデヒド基/ケト基及びニトロソ基は、組織表面のメルカプト基、アミノカルボキシル基と反応することで、ヒドロゲルと周辺組織との化学的に結合して一体に融合することができ、ラジカル重合架橋に別途の下塗りが必要であるという問題が解決される。
(3)力学性能に優れ、良好な延性及び強度を有することで、従来のほとんどのヒドロゲルの機械的性能が悪く、壊れやすいという問題が解決される。
(4)生体適合性が良好で、原料が主に天然高分子材料に由来し、形成されたヒドロゲルが分解可能である。
(5)臨床操作が便利である。光架橋は、優れた時間と空間の制御性を有するため、使用際にヒドロゲル前駆体溶液を創面組織に塗るか、又はスプレーすることで、光照射下で迅速にゲル化して組織と融合することができ、下塗りの必要がなく、ワンステップで創面閉鎖が実現される。
(6)ゲルの化学構造、組成、分解性、強度及び厚さが調整可能であり、使用目的に応じてゲル材料の組成及び特性を調整することができ、特に創面でインサイチュで薄いゲルを形成することができ、術後創面の閉鎖及び修復、並びに組織液浸漏封止に適用できるとともに、止血材料及び組織工学足場材料として適用でき、3Dプリント用のバイオインクにも適用でき、さらに細胞、タンパク質又は薬物にインサイチュ担体を提供することができ、再生医学に効果的に使用することができる。
従って、上記光架橋性ヒドロゲル系の技術手段は、光インサイチュゲル技術の臨床応用を促進することができる。
注:NBは、本発明の成分A-1におけるo-ニトロベンジル系光トリガーであり、cNBは、本発明の成分A-88における環状o-ニトロベンジル系光トリガーであり、cNB-MAは、本発明の成分A-144における環状o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含むo-ニトロベンジル系光トリガーである。ここで、HA-NBは成分A-1、HA-cNBは成分A-88、HA-cNB-MAは成分A-144である。
ヒドロゲル前駆体溶液(2%HA-NB/6%Gelatin/1%HAMA/0.2%LAP又は2%HA-cNB/1%HA-cNB-MA/0.2%LAP)光照射によるゲル化のリアルタイムレオグラムである。 ヒドロゲル(2%HA-NB/6%Gelatin/1%HAMA/0.2%LAP又は2%HA-cNB/1%HA-cNB-MA/0.2%LAP)の接着力試験図である。 ヒドロゲル(2%HA-NB/6%Gelatin/1%HAMA/0.2%LAP又は2%HA-cNB/1%HA-cNB-MA/0.2%LAP)の圧縮試験図である。 ヒドロゲル(HA-NB/Gelatin/HAMA/LAP又はHA-cNB/HA-cNB-MA/LAP)の生体適合性試験図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の創面閉鎖の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の術後癒着防止の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の肝臓止血の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)の骨/軟骨組織工学足場材料の効果図である。 ヒドロゲル(成分A-1/成分A-107/成分C-4/成分B-2)のバイオインクのプリント効果図である。
以下、実施例により本発明をさらに説明する。以下、図面及び実施例により本発明をさらに説明する。しかし、これらの実施例は、本発明の最適な実施形態に対する説明にすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。当業者は、本発明の精神及び保護範囲から逸脱せずに加えた他のいかなる変化及び修正は、本発明の保護範囲に含まれる。
<実施例1> 成分A-1の合成
Figure 2022091791000324
(1)化合物1の合成:参考文献Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(2)成分A-1の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2 g,340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-1(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約3.42%であった。
<実施例2> 成分A-2の合成
Figure 2022091791000325
(1)化合物2の合成:参考文献James F. Cameron.; Jean M. J. Frechet. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4303.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物3の合成:化合物2(1g、3.2mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)中に溶解し一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物3(0.89g、収率82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H),4.96 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 342.1624.
(3)成分A-2の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物3(68mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-2(1.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物3の標識率は約3.29%であった。
<実施例3> 成分A-3の合成
Figure 2022091791000326
(1)化合物4の合成:参考文献Michael C. Pirrung.; Yong Rok Lee.; Kaapjoo.; James B. Springer. J. Org. Chem. 1999, 64, 5042.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物5の合成:化合物4(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物5(0.80g、収率74%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.35 (dd, J=10.0, 15.0 Hz, 1H), 6.04 (m, 1H), 5.8 (m, 1H), 5.4 (m, 1H), 4.96 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.75 (d, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 394.1908.
(3)成分A-3の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物5(79mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-3(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物5の標識率は約2.97%であった。
<実施例4> 成分A-4の合成
Figure 2022091791000327
(1)化合物6の合成:参考文献Isabelle Aujard.; Chouaha Benbrahim.; Ludovic Jullien. Chem. Eur. J. 2006, 12, 6865.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物7の合成:化合物6(1g、3.1mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物7(0.85g、収率78%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 353.1426.
(3)成分A-4の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物7(70mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-4(1.78g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物7の標識率は約2.49%であった。
<実施例5> 成分A-5の合成
Figure 2022091791000328
(1)化合物8の合成:参考文献Alexander G. Russell.; Dario M. Bassani.; John S. Snaith. J. Org. Chem. 2010, 75, 4648.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物9の合成:化合物8(1g、2.9mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物9(0.78g、収率72%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 372.1424.
(3)成分A-5の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物9(74mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-5(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物9の標識率は約3.08%であった。
<実施例6> 成分A-6の合成
Figure 2022091791000329
(1)化合物10の合成:参考文献Alexandre Specht.; Maurice Goeldner. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2008.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物11の合成:化合物10(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物11(0.68g、収率63%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 396.1374.
(3)成分A-6の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物11(79mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-6(1.79g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物11の標識率は約2.34%であった。
<実施例7> 成分A-7の合成
Figure 2022091791000330
(1)化合物12の合成:参考文献Jack E. Baldwin.; Adrian W. McConnaughie.; Sung Bo Shin. Tetrahedron. 1990, 46, 6879.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物13の合成:化合物12(1g、2.4mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物13(0.61g、収率57%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H),7.75 (ddd, J=8.2, 1.4, 0.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.57 (tdd, J=7.3, 1.4, 0.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J=7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.36 (ddd, J=8.1, 7.3, 1.4 Hz, 1H), 4.96 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 449.1618.
(3)成分A-7の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物13(90mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-7(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物13の標識率は約2.38%であった。
<実施例8> 成分A-8の合成
Figure 2022091791000331
(1)化合物14の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物15の合成:化合物14(1g、2.6mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物15(0.90g、収率83%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 412.2027.
(3)成分A-8の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物15(82mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-8(1.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物15の標識率は約3.43%であった。
<実施例9> 成分A-9の合成
Figure 2022091791000332
(1)化合物16の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物17の合成:化合物16(1g、2.5mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物17(0.80g、収率75%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.02 - 7.23 (m, 5H), 7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 432.1713.
(3)成分A-9の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物17(86mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-9(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物17の標識率は約3.24%であった。
<実施例10> 成分A-10の合成
Figure 2022091791000333
(1)化合物18の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物19の合成:化合物18(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物19(0.76g、収率71%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 400.1742.
(3)成分A-10の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物19(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-10(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物19の標識率は約3.01%であった。
<実施例11> 成分A-11の合成
Figure 2022091791000334
(1)化合物20の合成:参考文献Kalbag, S. M.; Roeske, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 440.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物21の合成:化合物20(1g、2.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物21(0.84g,収率79%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ =7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.63 (q, J=6.9 Hz, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.48 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 457.1976.
(3)成分A-11の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物21(91mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-11(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物21の標識率は約3.15%であった。
<実施例12> 成分A-12の合成
Figure 2022091791000335
(1)化合物22の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物23の合成:化合物22(1g、2.7mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物23(0.76g、収率71%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 416.1422.
(3)成分A-12の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物23(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-12(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物23の標識率は約3.01%であった。
<実施例13> 成分A-13の合成
Figure 2022091791000336
(1)化合物24の合成:参考文献Engels, J.; Schlaeger, E. J. J. Med. Chem. 1977, 20, 907.に開示された方法により化合物24を製造する。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 435.1432.
(2)成分A-13の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物24(87mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-13(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物24の標識率は約3.08%であった。
<実施例21> 成分A-21の合成
Figure 2022091791000337
(1)化合物32の合成:参考文献Emmanuel Riguet.; Christian G. Bochet. Org. Lett. 2007, 26, 5453.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物33の合成:化合物32(1g、3.4mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物33(0.85g、収率78%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.05 (d, J=9.54 Hz, 1H), 7.24 (d, J=2.72 Hz, 1H), 6.92 (dd, J=9.54, 2.72 Hz, 1H), 4.85 (s, 2H), 3.56 - 3.68 (m, 4H), 3.49 - 3.56 (m, 2H), 3.42 - 3.49 (m, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H).MS (ESI): [M+H] 346.1454.
(3)成分A-21の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物33(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-21(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物33の標識率は約2.84%であった。
<実施例22> 成分A-22の合成
Figure 2022091791000338
(1)化合物34の合成:参考文献Isabelle Aujard.; Chouaha Benbrahim.; Ludovic Jullien. Chem. Eur. J. 2006, 12, 6865.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物35の合成:化合物34(1g、3.2mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物35(0.96g、収率88%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.05 (d, J=9.54 Hz, 1H), 7.28 (d, J=8.00 Hz, 2H), 7.24 (d, J=2.72 Hz, 1H), 6.92 (dd, J=9.54, 2.72 Hz, 1H), 6.78 (d, 8.00 Hz, 2H), 4.96 (s, 2H), 4.83 (s, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H).MS (ESI): [M+H] 346.1454.
(3)成分A-22の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物35(69mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-22(1.83g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物35の標識率は約3.12%であった。
<実施例25> 成分A-25の合成
Figure 2022091791000339
(1)化合物40の合成:参考文献Emmanuel Riguet.; Christian G. Bochet. Org. Lett. 2007, 26, 5453.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物41の合成:化合物40(1g、3.6mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物41(0.93g、収率85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H),4.24 (s, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 3.27 - 3.21 (m,2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H),2.75 (t, J=6.3 Hz, 2H),2.00 - 1.91 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 309.1522.
(3)成分A-25の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物41(62mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-25(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物41の標識率は約3.12%であった。
<実施例26> 成分A-26の合成
Figure 2022091791000340
(1)化合物42の合成:参考文献Singh, A. K.; Khade, P. K. Tetrahedron. 2005, 61, 10007.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物43の合成:化合物42(1g、3.4mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物43(0.90g、収率82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.31 - 7.12 (m, 5H), 4.96 (s, 2H),4.83 (s, 2H), 3.32 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H). MS (ESI): [M+H] 320.1254.
(3)成分A-26の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物43(64mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-26(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物43の標識率は約3.21%であった。
<実施例28> 成分A-28の合成
Figure 2022091791000341
(1)化合物46の合成:参考文献Grazyna Groszek.; Agnieszka Nowak-Krol.; Barbara Filipek. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 5103.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物47の合成:化合物46(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物47(0.97g、収率89%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.04 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(3)成分A-28の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物47(65mg、0.2mmol)10mLを秤量してジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-28(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物47の標識率は約3.43%であった。
<実施例29> 成分A-29の合成
Figure 2022091791000342
(1)化合物48の合成:参考文献Thomas F. Greene.; Shu Wang.; Mary J. Meegan. J. Med. Chem. 2016, 59, 90.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物49の合成:化合物48(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物49(0.95g、収率87%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.95 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(3)成分A-29の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物49(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-29(1.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物49の標識率は約3.52%であった。
<実施例30> 成分A-30の合成
Figure 2022091791000343
(1)化合物50の合成:参考文献Yu-Shan.; Mohane Selvaraj Coumar.; Hsing-Pang Hsieh. J. Med. Chem. 2009, 52, 4941.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物51の合成:化合物50(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物51(0.89g、収率81%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.64 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 328.1507.
(3)成分A-30の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物51(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-30(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物51の標識率は約3.39%であった。
<実施例31> 成分A-31の合成
Figure 2022091791000344
(1)化合物52の合成:参考文献Sarit S. Agasti.; Apiwat Chompoosor.; Vincent M. Rotello. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5728.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物53の合成:化合物52(1g、2.9mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物53(0.91g、収率84%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.91 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 373.1373.
(3)成分A-31の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物53(75mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-31(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物53の標識率は約3.45%であった。
<実施例33> 成分A-33の合成
Figure 2022091791000345
成分A-33の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、NB混合物(化合物1/化合物55,60mg、重量比1:1)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-33(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたNB混合物(化合物1/化合物55)の標識率は約3.52%であった。
<実施例34> 成分A-34の合成
Figure 2022091791000346
(1)化合物56の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物57の合成:化合物56(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物57(0.93g、収率85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (t, J=5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.55 (t, J=6.1 Hz, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 326.1721.
(3)成分A-34の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物57(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-34(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物57の標識率は約3.21%であった。
<実施例35> 成分A-35の合成
Figure 2022091791000347
(1)化合物58の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物59の合成:化合物58(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物59(0.82g、収率75%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.03 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 360.1213.
(3)成分A-35の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物59(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-35(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物59の標識率は約2.76%であった。
<実施例36> 成分A-36の合成
Figure 2022091791000348
(1)化合物60の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物61の合成:化合物60(1g、3.3mmol)及びエチレンジアミン(1.1mL)をメタノール(50mL)に溶解し、一晩還流しながら反応させた後、減圧下で回転蒸発し、粗生成物をメタノールに溶解し、酢酸エチル中で再沈殿させた。複数回の溶解-再沈殿を繰り返した後、濾過し、真空乾燥することにより、化合物61(0.80g、収率73%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 3.99 (s, 3H),3.45 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 327.1625.
(3)成分A-36の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物61(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-36(1.76g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物61の標識率は約3.21%であった。
<実施例37> 成分A-37の合成
Figure 2022091791000349
成分A-37の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、90kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-37(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約2.25%であった。
<実施例38> 成分A-38の合成
Figure 2022091791000350
成分A-38の合成:アルギン酸Alginic acid(2g)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性アルギン酸誘導体A-38(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約3.17%であった。
<実施例39> 成分A-39の合成
Figure 2022091791000351
成分A-39の合成:コンドロイチン硫酸Chondroitin sulfate(2g)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物1(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性コンドロイチン硫酸誘導体A-39(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約2.98%であった。
<実施例40> 成分A-40の合成
Figure 2022091791000352
成分A-40の合成:ポリグルタミン酸PGA(1g)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、0.3g、2.3mmol)を加えた後、メタノールに溶解した化合物1(0.5g、1.6mmol)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,0.5g,2.6mmol)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析した後、純水により1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリグルタミン酸誘導体A-40(0.92g)を得た。その1H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の修飾度は約21.3%であった。
<実施例41> 成分A-41の合成
Figure 2022091791000353
成分A-41の合成:4アームポリエチレングリコールカルボン酸誘導体4-PEG-COOH(0.5g、10kDa)を20mL無水ジメチルスルホキシドDMSOに完全に溶解し、化合物1(130mg、0.4mmol)を5mL無水ジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、0.2mLトリエチルアミンTEAを加え、さらにヘキサフルオロリン酸ベンゾトリアゾール-1-イル-オキシトリピロリジニルホスホニウムPyBop(210mg、0.4mmol)を加え、室温で24時間反応させた後、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、粗生成物を水に溶解した後、透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-41(0.45g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物1の標識率は約98%であった。
<実施例42> 成分A-42の合成
Figure 2022091791000354
(1)化合物62の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.63 - 3.52(m, 1H),3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 372.1627.
(2)成分A-42の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(1g、340kDa)を50mL水に溶解し、化合物62(0.2g、0.48mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びDPTS(0.12g、0.48mmol)を順に前記溶液に入れ、室温下で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-42(0.86g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物62の修飾度は約10%であった。
<実施例43> 成分A-43の合成
Figure 2022091791000355
(1)化合物63の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 370.1512.
(2)成分A-43の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を調製し、その後、化合物63(0.2g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、混合物溶液を濾過し、濾液をメタノール/水の混合溶溶媒で3回透析し、メタノールで2回透析した後、凍結乾燥することにより、化合物63で標識されたキトサン(0.9g)を得た。化合物63で標識されたキトサンをDMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性キトサン誘導体A-43を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約12.5%であった。
<実施例44> 成分A-44の合成
Figure 2022091791000356
成分A-44の合成:ポリリジンPLL(1g)を50mL水に溶解し、化合物63(0.2g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ポリリジン誘導体A-44(0.84g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約15.6%であった。
<実施例45> 成分A-45の合成
Figure 2022091791000357
成分A-45の合成:ゼラチンGelatin(1g)を50mL蒸留水に完全に溶解し、化合物63(0.2g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ゼラチン誘導体A-45(0.83g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約11.2%であった。
<実施例46> 成分A-46の合成
Figure 2022091791000358
成分A-46の合成:グルカンDextran(1g)を50mL水に溶解し、化合物63(0.23g、0.54mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びDPTS(0.12g、0.48mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、反応液を冷エタノールに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性グルカン誘導体A-46(0.92g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物63の修飾度は約18.2%であった。
<実施例47> 成分A-47の合成
Figure 2022091791000359
(1)化合物64の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 286.0943.
(2)成分A-47の合成:メルカプト基で修飾されたヘパリンHep-SH(1g)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、0.3g、2.3mmol)を加えた後、メタノールに溶解した化合物64(0.5g、 1.6mmol)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、0.5g、2.6mmol)を前記溶液に加えて室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヘパリン誘導体A-47(0.86g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物64の修飾度は約10.2%であった。
<実施例48> 成分A-48の合成
Figure 2022091791000360
(1)化合物65の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 391.0518.
(2)成分A-48の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を調製し、25mLのNaOH溶液(10mol/L)を5回で前記キトサンの懸濁液にゆっくりと加え、約30分間撹拌し続けた。その後、化合物65(0.2g)を前記溶液に加え、60℃の条件下で3時間反応させた。反応終了後、混合物溶液を濾過し、濾液をメタノール/水の混合溶溶媒で3回透析し、メタノールで2回透析した後、凍結乾燥することにより、化合物65で標識されたキトサン(0.92g)を得た。化合物65で標識されたキトサンをDMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性キトサン誘導体A-48(0.84g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物65の修飾度は約12.4%であった。
<実施例49> 成分A-49の合成
Figure 2022091791000361
成分A-49の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物65(0.17g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、その後、化合物65で標識されたポリエチレングリコールをDMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-49(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物65の修飾度は約95%であった。
<実施例50> 成分A-50の合成
Figure 2022091791000362
(1)化合物66の合成:化合物65(0.5g、1.29mmol)及びエチレングリコール(0.24g、3.87mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(0.5g、3.87mmol)を塩基として加え、還流しながら一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物66(0.34g、72%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.63 - 3.52(m, 1H),3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 372.1627.
(2)化合物67の合成:化合物66(0.64g、1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.34g、3.44mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、氷浴条件下で、メタクリロイルクロリド(0.27g、2.58mmol)を前記溶液にゆっくりと滴下し、滴下終了後、室温条件下で一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物67(0.49g、65%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.96 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.63 - 3.52(m, 1H),3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H), 1.87 (s, 3H). MS (ESI): [M+H] 440.1942.
(3)成分A-50の合成:化合物67(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11 mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製し、回収された沈殿を乾燥させた後、無水DMSOに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加えてジヒドロピラン保護基を除去することにより、感光性共重合体誘導体A-50(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物67の共重合体における含有量は約15.5%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例51> 成分A-51の合成
Figure 2022091791000363
(1)化合物68の合成:参考文献Kunihiko Morihiro.; Tetsuya Kodama.; Shohei Mori.; Satoshi Obika. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 2468.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.03 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 344.1207.
(2)成分A-51の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物68(69mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-51(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物68の標識率は約3.34%であった。
<実施例52> 成分A-52の合成
Figure 2022091791000364
(1)化合物69の合成:参考文献Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物70の合成:化合物69(1g、3.0mmol)を50mLテトラヒドロフランに溶解し、それぞれ四臭化炭素CBr(2g、6.0mmol)及びトリフェニルホスフィンPPh(1.6g、6.0mmol)を加え、アルゴン保護の下で、室温で撹拌しながら2時間反応させ、反応終了後、5mL水を加えて反応を停止させ、回転蒸発により溶媒を除去し、酢酸エチルで抽出し、カラムクロマトグラフィー(PE:DCM=4:1)により分離することで、化合物70(1.0g、収率84%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.56 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 390.0623.
(3)化合物71の合成:化合物70(0.5g、1.3mmol)50mLアセトンに溶解し、それぞれL-システインメチルエステル塩酸塩(0.45g、2.6mmol)及び水酸化ナトリウム(0.2g、5.2mmol)を加え、アルゴン保護の下で、室温で撹拌しながら2時間反応させ、反応終了後、4M HClを加えてPH=7に調整し、回転蒸発により溶媒を除去し、酢酸エチルで抽出し、カラムクロマトグラフィー(PE:DCM=4:1)により分離することで、化合物71(0.7g、収率88%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2219.
(4)成分A-52の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物71(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-52(1.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物71の標識率は約3.32%であった。
<実施例53> 成分A-53の合成
Figure 2022091791000365
(1)化合物72の合成:参考文献James F. Cameron.; Jean M. J. Frechet. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4303.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物73の合成:実施例52の方法に従って、化合物72を原料として化合物73(収率73%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.66 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 404.0863.
(3)化合物74の合成:実施例52の方法に従って、化合物73を原料として化合物74(収率70%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.86 (m, 1H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.42 (s, 9H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 559.2402.
(4)成分A-53の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物74(112mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-53(1.75g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物74の標識率は約2.34%であった。
<実施例54> 成分A-54の合成
Figure 2022091791000366
(1)化合物75の合成:参考文献Jack E. Baldwin.; Adrian W. McConnaughie.; Sung Bo Shin. Tetrahedron. 1990, 46, 6879.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物76の合成:実施例52の方法に従って、化合物75を原料として化合物76(収率64%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H),7.75 (ddd, J=8.2, 1.4, 0.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.57 (tdd, J=7.3, 1.4, 0.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J=7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.36 (ddd, J=8.1, 7.3, 1.4 Hz, 1H), 4.66 (s, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 511.0881.
(3)化合物77の合成:実施例52の方法に従って、化合物76を原料として化合物77(収率58%)を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H),7.75 (ddd, J=8.2, 1.4, 0.4 Hz, 1H), 7.22 (s, 1H), 7.57 (tdd, J=7.3, 1.4, 0.7 Hz, 1H), 7.49 (dd, J=7.9, 1.4 Hz, 1H), 7.36 (ddd, J=8.1, 7.3, 1.4 Hz, 1H), 4.86 (s, 1H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 666.2423.
(4)成分A-54の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物77(133mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-54(1.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物77の標識率は約3.35%であった。
<実施例55> 成分A-55の合成
Figure 2022091791000367
(1)化合物78の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 428.1831.
(2)成分A-55の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物78(85mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-55(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物78の標識率は約3.42%であった。
<実施例56> 成分A-56の合成
Figure 2022091791000368
(1)化合物79の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl3):δ=8.02 - 7.23 (m, 5H), 7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 448.1561.
(2)成分A-56の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物79(89mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-56(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物79の標識率は約3.21%であった。
<実施例57> 成分A-57の合成
Figure 2022091791000369
(1)化合物80の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 416.1432.
(2)成分A-57の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物80(83mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-57(1.74g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物80の標識率は約2.34%であった。
<実施例58> 成分A-58の合成
Figure 2022091791000370
(1)化合物81の合成:参考文献Kalbag, S. M.; Roeske, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 440.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ =7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.63 (q, J=6.9 Hz, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.48 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 473.1734.
(2)成分A-58の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物81(94mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-58(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物81の標識率は約2.56%であった。
<実施例59> 成分A-59の合成
Figure 2022091791000371
(1)化合物82の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 432.1224.
(2)成分A-59の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物82(83mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-59(1.74g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物82の標識率は約2.34%であった。
<実施例60> 成分A-60の合成
Figure 2022091791000372
(1)化合物83の合成:参考文献Engels, J.; Schlaeger, E. J. J. Med. Chem. 1977, 20, 907.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 451.1126.
(2)成分A-60の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物83(90mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-60(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物83の標識率は約2.36%であった。
<実施例62> 成分A-62の合成
Figure 2022091791000373
(1)化合物85の合成:参考文献Grazyna Groszek.; Agnieszka Nowak-Krol.; Barbara Filipek. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 5103.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.04 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2234.
(2)成分A-62の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物85(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-62(1.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物85の標識率は約3.14%であった。
<実施例63> 成分A-63の合成
Figure 2022091791000374
(1)化合物86の合成:参考文献Thomas F. Greene.; Shu Wang.; Mary J. Meegan. J. Med. Chem. 2016, 59, 90.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.95 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2262.
(2)成分A-63の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物86(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-63(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物86の標識率は約3.45%であった。
<実施例64> 成分A-64の合成
Figure 2022091791000375
(1)化合物87の合成:参考文献Yu-Shan.; Mohane Selvaraj Coumar.; Hsing-Pang Hsieh. J. Med. Chem. 2009, 52, 4941.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.64 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 545.2231.
(2)成分A-64の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物87(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-64(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物87の標識率は約3.32%であった。
<実施例65> 成分A-65の合成
Figure 2022091791000376
成分A-65の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、NB混合物(化合物68/化合物71、60mg、質量比1:1)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-65(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたNB混合物(化合物68/化合物71)の標識率は約3.41%であった。
<実施例66> 成分A-66の合成
Figure 2022091791000377
成分A-66の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物71(109mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-66(1.74g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物71の標識率は約2.34%であった。
<実施例67> 成分A-67の合成
Figure 2022091791000378
(1)化合物88の合成:実施例52の方法に従って、通常の化学的手段により化合物88を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 503.1732.
(2)成分A-67の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を形成し、その後、化合物88(0.2g、0.40mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-67(0.89g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物88の修飾度は約12.5%であった。
<実施例68> 成分A-68の合成
Figure 2022091791000379
(1)化合物89の合成:実施例52の方法に従って、通常の化学的手段により化合物89を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 523.0731.
(2)成分A-68の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物89(0.20g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、吸引濾過し、乾燥させることにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-68(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物89の修飾度は約95%であった。
<実施例69> 成分A-69の合成
Figure 2022091791000380
(1)化合物90の合成:化合物89(0.5g、1.29mmol)及びエチレングリコール(0.24g、3.87mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(0.5g、3.87mmol)を塩基として加え、還流しながら一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物90(0.34g、72%)を得た。
(2)化合物91の合成:化合物90(0.64g、 1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.34g、3.44mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、氷浴条件下で、メタクリロイルクロリド(0.27g、2.58mmol)を前記溶液にゆっくりと滴下し、滴下終了後、室温条件下で一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物91(0.49g、65%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.43 (d, J=5.6, 2H), 1.87 (s, 3H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 573.2125.
(3)成分A-69の合成:化合物91(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製することにより、感光性共重合体誘導体A-69(0.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物91の共重合体における含有量は約15.3%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例70> 成分A-70の合成
Figure 2022091791000381
(1)化合物92の合成:参考文献Takahiro Muraoka.; Honggang Cui.; Samuel I. Stupp. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2946.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.35 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 327.1617.
(2)成分A-70の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物92(65mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-70(1.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物92の標識率は約3.26%であった。
<実施例71> 成分A-71の合成
Figure 2022091791000382
(1)化合物93の合成:参考文献Takahiro Muraoka.; Honggang Cui.; Samuel I. Stupp. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2946.に開示された方法により合成を行う。
(2)化合物94の合成:化合物93(15.4g、36.24mmol)100mLメタノールに溶解し、メチルアミノ酢酸(7.0g、78.65mmol)を70mLメタノール及びNaOH(2M、50mL)の水溶液に溶解した後、前記溶液に滴下し、室温下で撹拌しながら30分間反応させた後、0℃でNaBH(12g、317.2mmol)をゆっくりと滴下した。2時間反応させた後、溶媒を回転蒸発により除去し、その後、2M HClでpHを約5に調整することにより白色固体を析出させ、ジエチルエーテルで複数回洗浄し、得られた粗生成物をジエチルエーテルで再沈殿させることにより、化合物94(17.5g、97%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H),1.42 (s, 9H). MS (ESI): [M+H] 499.2442.
(3)化合物95の合成:化合物94(15g、30mmol)をジクロロメタン/トリフルオロ酢酸(3:1)の混合溶液に溶解し、室温で撹拌しながら30分間反応させ、その後、溶媒を回転蒸発により除去し、得られた粗生成物をジエチルエーテルで再沈殿させることにより、化合物95(11.4g、95%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1823.
(4)成分A-71の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物95(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-71(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物95の標識率は約3.42%であった。
<実施例72> 成分A-72の合成
Figure 2022091791000383
(1)化合物96の合成:参考文献James F. Cameron.; Jean M. J. Frechet. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4303.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.75 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 413.2041.
(2)成分A-72の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物96(82mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-72(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物96の標識率は約3.21%であった。
<実施例74> 成分A-74の合成
Figure 2022091791000384
(1)化合物98の合成:参考文献Pauloehrl, T.; Delaittre, G.; Bruns, M.; Meiβler, M.; Bοrner, H. G.; Bastmeyer, M.; Barner-Kowollik, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9181.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.90 - 3.80 (m, 1H), 3.63 - 3.52(m, 1H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 2.00 - 1.34 (m, 6H). MS (ESI): [M+H] 411.2231.
(2)成分A-74の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物98(82mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-74(1.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物98の標識率は約3.38%であった。
<実施例75> 成分A-75の合成
Figure 2022091791000385
(1)化合物99の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.02 - 7.23 (m, 5H), 7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (m, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H).MS (ESI): [M+H] 431.1926.
(2)成分A-75の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物99(86mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-75(1.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物99の標識率は約3.21%であった。
<実施例76> 成分A-76の合成
Figure 2022091791000386
(1)化合物100の合成:参考文献Patchornik Abraham.; Amit B.; Woodward R. B.J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 6333.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.25 (q, J=6.5 Hz, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H),2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.32 (t, J=6.5 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 399.1818.
(2)成分A-76の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物100(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-76(1.69g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物100の標識率は約2.31%であった。
<実施例77> 成分A-77の合成
Figure 2022091791000387
(1)化合物101の合成:参考文献Kalbag, S. M.; Roeske, R. W. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 440.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ =7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.63 (q, J=6.9 Hz, 1H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H), 1.48 (d, J=6.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+H] 456.2036.
(2)成分A-77の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物101(91mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-77(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物101の標識率は約3.21%であった。
<実施例80> 成分A-80の合成
Figure 2022091791000388
(1)化合物104の合成:参考文献Grazyna Groszek.; Agnieszka Nowak-Krol.; Barbara Filipek. Eur. J. Med. Chem. 2009, 44, 5103.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=8.04 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1832.
(2)成分A-80の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物104(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-80(1.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物104の標識率は約3.32%であった。
<実施例81> 成分A-81の合成
Figure 2022091791000389
(1)化合物105の合成:参考文献Thomas F. Greene.; Shu Wang.; Mary J. Meegan. J. Med. Chem. 2016, 59, 90.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.95 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1832.
(2)成分A-81の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物105(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-81(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物105の標識率は約3.28%であった。
<実施例82> 成分A-82の合成
Figure 2022091791000390
(1)化合物106の合成:参考文献Yu-Shan.; Mohane Selvaraj Coumar.; Hsing-Pang Hsieh. J. Med. Chem. 2009, 52, 4941.に開示された方法により合成を行う。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.64 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.32 (dd, J=11.6, 5.7 Hz, 2H), 2.82 (t, J=5.9 Hz, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 399.1832.
(2)成分A-82の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物106(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-82(1.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物106の標識率は約3.26%であった。
<実施例83> 成分A-83の合成
Figure 2022091791000391
成分A-83の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、nNB混合物(化合物92/化合物95、60mg、質量比1:1)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-83(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたnNB混合物(化合物92/化合物95)の標識率は約で3.42%あった。
<実施例84> 成分A-84の合成
Figure 2022091791000392
成分A-84の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、90kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物95(80mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-84(1.72g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物95分子の標識率は約2.21%であった。
<実施例85> 成分A-85の合成
Figure 2022091791000393
(1)化合物107の合成:実施例71の方法に従って、通常の化学的手段により化合物107を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+H] 357.1342.
(2)成分A-85の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに加えてキトサンの懸濁液を形成し、その後、化合物107(0.2g、0.56mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-85(0.82g)を得た。その1H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物107の修飾度は約11.3%であった。
<実施例86> 成分A-86の合成
Figure 2022091791000394
(1)化合物108の合成:実施例71の方法に従って、通常の化学的手段により化合物108を製造した。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.74 (s, 2H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H). MS (ESI): [M+H] 377.0346.
(2)成分A-86の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物108(0.15g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、吸引濾過し、乾燥させることにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-86(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物108の修飾度は約95%であった。
<実施例87> 成分A-87の合成
Figure 2022091791000395
(1)化合物109の合成:化合物108(0.5g、1.29mmol)及びエチレングリコール(0.24g、3.87mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(0.5g、3.87mmol)を塩基として加え、還流しながら一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物109(0.34g、72%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.74 (s, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H). MS (ESI): [M+H] 359.1462.
(2)化合物110の合成:化合物109(0.64g、1.72mmol)及びトリエチルアミン(0.34g、3.44mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、氷浴条件下で、メタクリロイルクロリド(0.27g、2.58mmol)を前記溶液にゆっくりと滴下し、滴下終了後、室温条件下で一晩反応させた。反応終了後、減圧下で回転蒸発することにより溶媒を除去し、カラム精製により、化合物110(0.49g、65%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), 6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.99 (s, 3H), 3.95 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.74 (s, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 1.87 (s, 3H). MS (ESI): [M+H] 427.1725.
(3)成分A-87の合成:化合物110(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製することにより、感光性共重合体誘導体A-87(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物110の共重合体における含有量は約14.6%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例88> 成分A-88の合成
Figure 2022091791000396
(1)化合物111の合成:バニリン(25g、165mmol)及び炭酸カリウム(11.4g、83mmol)を200mLアセトンに溶解し、臭化ベンジル(21.2g、181mmol)を滴下し、90℃条件下で還流しながら8時間反応させた。反応終了後、反応系を室温に降温した後、減圧蒸留によりアセトンを除去し、100mL水を加え、酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、回転乾燥により有機溶媒を除去して無色液体を得た。その後、100mLエタノールで再結晶し、白色の針状生成物である化合物111(36.2g,91%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=9.83 (s, 1H), 7.39 (ddd, J=24.2, 20.7, 7.4 Hz, 7H), 6.98 (d, J=8.2 Hz, 1H), 5.24 (s, 2H), 3.94 (d, J=0.9 Hz, 3H). MS (ESI): [M+Na] 265.0824.
(2)化合物112の合成:化合物111(10g,41.3mmol)を50mL無水酢酸に溶解し、氷浴条件下で50mL硝酸(65%)を滴下した。滴下した後、氷浴を取り外し、室温条件で30分間反応させ、反応終了後、反応系を600mL氷水にゆっくりと入れて黄色固体を析出させ、減圧濾過により黄色固体を得た後、エタノールで再結晶し、黄色の針状生成物である化合物112(9.72g,82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=10.42 (s, 1H), 7.67 (s, 1H), 7.43 - 7.39 (m, 3H), 7.37 (d, J=7.0 Hz, 1H), 5.26 (s, 2H), 4.01 (s, 3H). MS (ESI): [M+Na] 310.0689.
(3)化合物113の合成:化合物112(9g、31.3mmol)を200mLメタノールに溶解し、氷浴条件下で水素化ホウ素ナトリウム(2.37g、62.6mmol)をゆっくりと加えた後、氷浴を取り外し、室温条件下で30分間反応させ、反応終了後、2mol/Lの塩酸を加えてPH=7に調整し、その後、減圧蒸留によりメタノールを除去し、100mL水を加え、酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、回転乾燥により溶媒を除去して黄色固体生成物を得、エタノールで再結晶し、黄色固体生成物である化合物113(9.06g,92%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.77 (s, 1H), 7.49-7.42 (m, 2H), 7.40 (dd, J=8.1, 6.4 Hz, 3H), 7.18 (s, 1H), 5.20 (s, 2H), 4.95 (s, 2H), 4.00 (s, 3H). MS (ESI): [M+Na] 312.0834.
(4)化合物114の合成:化合物113(3g、10.4mmol)を100mL乾燥テトラヒドロフランに溶解し、3回換気し、氷浴条件下でトリフェニルホスフィン(4.08g、15.6mmol)及び四臭化炭素(5.16g、15.6mmol)を同時に加えた後、氷浴を取り外し、室温条件下で2時間反応させ、反応終了後、6mL水を加えて反応系を停止し、その後、減圧下で回転蒸留によりテトラヒドロフランを除去し、飽和食塩水及び酢酸エチルで2回抽出し、さらに水及び酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで有機相を乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、乾式カラムクロマトグラフィー(PE:CHCl=4:1)により分離することで、黄色粉末である化合物114(3.09g、85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.46-7.41 (m, 2H), 7.40-7.30 (m, 3H), 6.93 (s, 1H), 5.17-5.13 (m, 2H), 4.8-4.79 (m, 2H), 3.95 (s, 3H), 1.42(s, 9H). MS (ESI): [M+Na] 374.0003.
(5)化合物115の合成:化合物114(3g、8.5mmol)を120mLアセトンに溶解し、3回換気し、アルゴンの保護下でL-システインメチルエステル塩酸塩(2.9g、17mmol)及び水酸化ナトリウム(0.85g、21.25mmol)を加え、さらに3回換気し、室温条件下で2時間反応させ、反応終了後、反応系に4mol/Lの塩酸を加えてPH=7に調整し、減圧下で回転蒸留によりアセトンを除去し、飽和食塩水及び酢酸エチルで3回抽出した後、さらに水及び酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。乾式カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=100:3)により分離することで、黄色固体である化合物115(2.71g、78%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.71 (s, 1H), 7.45 (d, J=7.0 Hz, 2H), 7.39 (t, J=7.2 Hz, 3H), 6.95 (s, 1H), 5.18 (s, 2H), 4.13 (q, J=13.6 Hz, 2H), 3.98 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.65 (m, 1H), 2.91 (dd, J=13.7, 4.6 Hz, 1H), 2.75 (dd, J=13.6, 7.5 Hz, 1H).MS (ESI): [M+H] 407.1277.
(6)化合物116の合成:テトラエチレングリコール(22g、113.2mmol)を乾燥テトラヒドロフランに加え、金属ナトリウム(40mg、1.74mmol)を加えて気泡が発生し、ナトリウムが完全に溶解した後、アクリル酸tert-ブチル(8g、62.4mmol)を加え、室温下で20時間反応させ、反応終了後、1mol/Lの塩酸で反応系をPH=7に調整し、減圧下で回転蒸留によりテトラヒドロフランを除去し、飽和食塩水及び酢酸エチルで3回抽出し、さらに水及び酢酸エチルで3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去することにより、さらに精製することなく、無色の油状液体である化合物116(16.0g、80%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=3.78-3.69 (m, 4H), 3.69 - 3.54 (m, 14H), 2.52 (dd, J=4.3, 2.1 Hz, 2H), 1.45 (s, 9H). MS (ESI): [M+Na] 345.1872.
(7)化合物117の合成:化合物116(10g、31.2mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、乾燥トリエチルアミン(5.2mmL、37.4mmol)を加えた後、p-トルエンスルホニルクロリド(8.9g、46.8mmol)を40mL乾燥ジクロロメタンに加え、氷浴条件下で前記反応系に滴下し、滴下した後、氷浴を取り外し、室温下で6時間反応させた。反応終了後、そのまま反応系に200mL水を加え、ジクロロメタンで3回抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、回転蒸発により溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=50:1)により分離することで、淡黄色油状液体である化合物117(12.6g、85%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.79-7.74 (m, 2H), 7.32 (d, J=8.5 Hz, 2H), 4.21-3.90 (m, 2H), 3.66 (dd, J=5.7, 2.8 Hz, 4H), 3.62-3.35 (m, 12H), 2.47 (dd, J=8.3, 4.8 Hz, 2H), 2.42 (d, J=3.2 Hz, 3H), 1.42 (d, J=3.4 Hz, 9H). MS (ESI): [M+Na] 499.1964.
(8)化合物118の合成:化合物117(10g、21.0mmol)及び臭化リチウム(4.8g、31.5mmol)を30mL N,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、80℃に加熱し、1時間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸留によりN,N-ジメチルホルムアミドを除去し、水及びジクロロメタンで3回抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl)により分離することで、淡黄色液体である化合物118(7.3g、90%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=3.72 (t, J=6.3 Hz, 2H), 3.62 (t, J=6.6 Hz, 2H), 3.58 (dd, J=2.6, 1.5 Hz, 8H), 3.54 (d, J=2.2 Hz, 4H), 3.39 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.42 (t, J=6.6 Hz, 2H), 1.36 (s, 9H). MS (ESI): [M+Na] 409.1005.
(9)化合物119の合成:化合物118(5g、13.0mmol)を30mL乾燥ジクロロメタンに加え、10mLトリフルオロ酢酸を加え、室温下で30分間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、さらにジクロロメタン及び酢酸エチルでそれぞれ生成物を溶解し、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去することによりトリフルオロ酢酸を完全に除去し、さらに精製することなく、黄色油状液体である化合物119(3.9g、92%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=3.72 (t, J=6.3 Hz, 2H), 3.67 (t, J=6.3 Hz, 2H), 3.58 (dd, J=4.1, 1.7 Hz, 4H), 3.57 (s, 4H), 3.55 (s, 4H), 3.39 (t, J=6.3 Hz, 2H), 2.54 (t, J=6.3 Hz, 2H). MS (ESI): [M+Na] 353.0414.
(10)化合物120の合成:化合物115(2.0g、4.9mmol)及び化合物119(2.0g、5.9mmol)を40mL乾燥ジクロロメタンに溶解し、ヘキサフルオロリン酸ベンゾトリアゾール-1-イル-オキシリピロールアルキル基(5.1g、9.8mmol)及び乾燥トリエチルアミン(1.4mL、9.8mmol)を加え、室温下で1時間反応させ、反応終了後、反応系に100mL水を加え、ジクロロメタン及び水で3回抽出し、有機相を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧回転蒸発により溶媒を除去し、乾式カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=100:3)により分離することで、黄色液体である化合物120(2.2g、62%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ= 7.71 (s, 1H), 7.45 (d, J=7.0 Hz, 2H), 7.39 (t, J=7.2 Hz, 3H), 6.95 (s, 1H), 5.18 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (q, J=13.6 Hz, 2H), 3.98 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.68 - 3.63 (m, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 4H), 3.58-3.53 (m, 12H), 3.37 (t, J=6.3 Hz, 2H),2.43 (t, J=5.8 Hz, 2H). MS (ESI): [M+Na] 741.1529.
(11)化合物121の合成:化合物120(2g、2.8mmol)を20mLトリフルオロ酢酸に溶解し、45℃下8時間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸留によりトリフルオロ酢酸を除去し、ジクロロメタン及び水で3回抽出し、有機層を合わせ、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で回転蒸発により溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=25:1)により分離することで、黄色液体である化合物121(1.4g、82%)を得た。H NMR (400mHz, CDCl): δ=7.60 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 4.73-4.66 (m, 1H), 3.99 (d, J=12.9 Hz, 2H), 3.97 (s, 3H),3.73 (s, 3H), 3.70 (d, J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 4H), 3.58-3.53 (m, 12H), 3.37 (t, J=6.3 Hz, 2H),2.43 (t, J=5.8 Hz, 2H). MS (ESI): [M+Na] 651.1026.
(12)化合物122の合成:化合物121(0.5g、0.8mmol)を400mLアセトンに溶解し、炭酸カリウム(0.2g、1.6mmol)を加え、75℃で還流しながら4時間反応させ、反応終了後、減圧濾過により不溶物を除去した後、回転乾燥によりアセトンを除去し、カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH=25:1)により分離することで、黄色固体である化合物122(0.27g、61%)を得た。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.72 (d, J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 4H), 3.52-3.39 (m, 14H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 569.1782.
(13)化合物123の合成:化合物122(0.2g、3.7mmol)を20mL無水エチレンジアミンに溶解し、室温下で6時間反応させ、反応終了後、減圧下で回転蒸留によりエチレンジアミンを除去し、乾式カラムクロマトグラフィー(CHCl:CHOH:トリエチルアミン=100:8:0.5)により分離することで、黄色粉末である化合物123(0.19g、89%)を得た。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 597.2211.
Figure 2022091791000397
(14)成分A-88の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物123(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-88(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物123分子の標識率は約3.49%であった。
<実施例89> 成分A-89の合成
Figure 2022091791000398
(1)化合物124の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物124を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.96 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H).MS (ESI): [M+Na] 559.2642.
(2)成分A-89の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物124(111mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-89(1.82g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物124の標識率は約3.15%であった。
<実施例90> 成分A-90の合成
Figure 2022091791000399
(1)化合物125の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物125を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.26 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.42 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H).MS (ESI): [M+Na] 558.2725.
(2)成分A-90の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物125(111mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-90(1.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物125の標識率は約3.27%であった。
<実施例91> 成分A-91の合成
Figure 2022091791000400
(1)化合物126の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物126を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),5.16 (m, 1H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H),1.33 (d, J=6.9 Hz, 3H).MS (ESI): [M+Na] 589.2517.
(2)成分A-91の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物126(118mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-91(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物126の標識率は約3.14%であった。
<実施例93> 成分A-93の合成
Figure 2022091791000401
(1)化合物128の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物128を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),5.82 (m, 1H),4.76 (s, 2H), 3.97 (s, 3H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 589.2143.
(2)成分A-93の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物128(118mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-93(1.73g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物128の標識率は約3.15%であった。
<実施例94> 成分A-94の合成
Figure 2022091791000402
(1)化合物129の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物129を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 575.2332.
(2)成分A-94の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物129(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-94(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物129の標識率は約2.47%であった。
<実施例95> 成分A-95の合成
Figure 2022091791000403
(1)化合物130の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物130を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.13 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.69 - 2.55 (m, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 576.2242.
(2)成分A-95の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物130(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-95(1.75g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物130の標識率は約3.07%であった。
<実施例98> 成分A-98の合成
Figure 2022091791000404
(1)化合物133の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物133を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 8.11 (m, 1H), 7.27 (m, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 12H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 531.2143.
(2)成分A-98の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物133(106mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-98(1.78g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物133の標識率は約3.31%であった。
<実施例99> 成分A-99の合成
Figure 2022091791000405
(1)化合物134の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物134を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 575.2342.
(2)成分A-99の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物134(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-99(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物134の標識率は約3.06%であった。
<実施例100> 成分A-100の合成
Figure 2022091791000406
(1)化合物135の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物135を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.54 (m, 1H), 7.03 (m, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 20H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 619.2652.
(2)成分A-100の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物135(124mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-100(1.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物135の標識率は約3.16%であった。
<実施例101> 成分A-101の合成
Figure 2022091791000407
(1)化合物136の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物136を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.73 (s, 3H), 3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.86 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.76 (d, J=7.6 Hz, 2H), 2.49 - 2.35 (m, 2H),2.44 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.26 - 2.17 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 661.2745.
(2)成分A-101の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物136(132mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-101(1.77g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物136の標識率は約3.21%であった。
<実施例102> 成分A-102の合成
Figure 2022091791000408
成分A-102の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(2g、340kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、をcNB混合物(化合物123/化合物136、60mg、質量比1:1)秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-102(1.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたcNB混合物(化合物123/化合物136)の標識率は約3.52%であった。
<実施例103> 成分A-103の合成
Figure 2022091791000409
成分A-103の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(2g、90kDa)を100mL 0.01mol/L 2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液(pH=5.2)に溶解し、完全に溶解するまで撹拌し、化合物123(115mg、0.2mmol)を秤量して10mLジメチルスルホキシドDMSOに溶解した後、前記反応液に加え、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩DMTMM(0.4g、1.5mmol)を秤量して3mL MES緩衝液に溶解し、3回で(1時間ごとに1回)前記反応液に加え、35℃下で24時間反応させた。その後、反応液を透析バッグ(MWCO 7000)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-103(1.71g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物123の標識率は約2.41%であった。
<実施例104> 成分A-104の合成
Figure 2022091791000410
(1)化合物137の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物137を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),3.97 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 533.1845.
(2)成分A-104の合成:1gキトサンを75mLイソプロパノールに入れてキトサンの懸濁液を形成し、その後、化合物137(0.2g、0.35mmol)、EDC-HCl(0.76g、3.96mmol)及びNHS(0.46g、4.0mmol)を順に前記溶液に加え、室温で48時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)で1日透析した後、さらに純水で1日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-104(0.82g)を得た。そのH-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物137の修飾度は約12.5%であった。
<実施例105> 成分A-105の合成
Figure 2022091791000411
(1)化合物138の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物138を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.93 (s, 3H),3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H),2.49 - 2.35 (m, 2H). MS (ESI): [M+Na] 640.1134.
(2)成分A-105の合成:PEG-4OH(1g、0.05mmol)を無水アセトニトリルに溶解し、KCO(55.3mg、0.4mmol)を加えて30分間撹拌した後、化合物138(0.23g、0.4mmol)を加え、室温下で24時間反応させ続けた。反応終了後、ほとんどの溶媒を除去し、ジエチルエーテル中で再沈殿させ、複数回洗浄し、吸引濾過し、乾燥させることにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-105(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物138の修飾度は約95.3%であった。
<実施例106> 成分A-106の合成
Figure 2022091791000412
(1)化合物139の合成:実施例88の方法に従って、通常の化学的手段により化合物139を製造した。H NMR (400mHz, DMSO): δ= 7.71 (s, 1H), 7.17 (s, 1H),6.25 (s, 1H), 5.68 (s, 1H), 4.76 (s, 2H), 4.42 (m, 1H),4.13 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.93 (s, 3H), 3.79 (t, J=6.1 Hz, 2H), 3.72 (d,J=6.3 Hz, 2H), 3.70 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.62 - 3.55 (m, 2H), 3.56 (t, J=7.2 Hz, 2H), 3.52-3.39 (m, 16H), 2.49 - 2.35 (m, 2H), 1.87 (s, 3H). MS (ESI): [M+Na] 689.2523.
(2)成分A-106の合成:化合物139(0.28g、0.63mmol)、コモノマーPEG-MA(0.882g、2.52mmol)及び開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(11mg)を秤量してシュレック管に加え、無水THFを加えて溶解し、複数回の凍結-真空引きの循環操作により処理した後、この反応系を75℃の条件下で24時間反応させた。反応終了後、反応液を冷ジエチルエーテルに入れ、複数回の再沈殿により精製し、感光性共重合体誘導体A-106(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された化合物139の共重合体における含有量は約15.4%であった。GPCにより測定された合成高分子の分子量は約25kDaであった。配合比により計算した結果、nは12、xは10、yは40であった。
<実施例107> 成分A-107の合成
Figure 2022091791000413
成分A-107の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(1g、48kDa)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加え、さらに2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ヒアルロン酸誘導体A-107(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約54%であった。
<実施例108> 成分A-108の合成
Figure 2022091791000414
成分A-108の合成:カルボキシメチルセルロースCarboxymethyl cellulose(1g、90kDa)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-108(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例109> 成分A-109の合成
Figure 2022091791000415
成分A-109の合成:アルギン酸Alginate(1g、48kDa)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性アルギン酸誘導体A-109(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約57%であった。
<実施例110> 成分A-110の合成
Figure 2022091791000416
成分A-110の合成:コンドロイチン硫酸Chondroitin sulfate(1g)を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性コンドロイチン硫酸誘導体A-110(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約49%であった。
<実施例111> 成分A-111の合成
Figure 2022091791000417
成分A-111の合成:グルカンDextran(6g、70kDa)を60mL無水ジメチルスルホキシドDMSOに溶解し、2mLトリエチルアミンTEAを加えた後、0.56mLアクリロイルクロリド(10mLジクロロメタンDCMに溶解される)を加え、10時間反応させ、反応終了後、反応液をエタノールに入れて再沈殿させ、濾過して得られた粗生成物を脱イオン水に再度溶解し、2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性グルカン誘導体A-111(5.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約24%であった。
<実施例112> 成分A-112の合成
Figure 2022091791000418
成分A-112の合成:カルボキシメチルキトサンCarboxymethylchitosan(1g)を100mL脱イオン水に溶解し、40℃に加熱し、撹拌して溶解させ、4mLメタクリル酸グリシジルを加え、さらに2mL 5M NaOHを加え、2-3時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性キトサン誘導体A-112(0.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約32%であった。
<実施例113> 成分A-113の合成
Figure 2022091791000419
成分A-113の合成:ゼラチンGelatin(1g)を10mL D-PBSに溶解し、50Cに加熱し、完全に溶解するまで撹拌し、0.5mLメタクリル酸無水物を加え、2-3時間反応させた後、40mL D-PBSで反応液を希釈し、その後、透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ゼラチン誘導体A-113(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例114> 成分A-114の合成
Figure 2022091791000420
成分A-114の合成:2アームヒドロキシポリエチレングリコールPEG(10kDa、10g)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、トリエチルアミン(0.28mL、2mmol)を加え、さらにアクリロイルクロリド(0.18g、2mmol)のジクロロメタン溶液を前記溶液にゆっくりと滴下し、12時間撹拌しながら反応させ、その後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-114(9.8g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約98%であった。
<実施例115> 成分A-115の合成
Figure 2022091791000421
成分A-115の合成:4アームヒドロキシポリエチレングリコールPEG(10kDa、10g)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、トリエチルアミン(0.56mL、4mmol)を加え、さらにアクリロイルクロリド(0.36g、4mmol)のジクロロメタン溶液を前記溶液にゆっくりと滴下し、12時間撹拌しながら反応させ、その後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、感光性ポリエチレングリコール誘導体A-115(9.3g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約96%であった。
<実施例116> 成分A-116の合成
Figure 2022091791000422
成分A-116の合成:成分A-1を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-116(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約54%であった。
<実施例117> 成分A-117の合成
Figure 2022091791000423
成分A-117の合成:成分A-2を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-117(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約51%であった。
<実施例118> 成分A-118の合成
Figure 2022091791000424
成分A-118の合成:成分A-8を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-118(0.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約44%であった。
<実施例119> 成分A-119の合成
Figure 2022091791000425
成分A-119の合成:成分A-28を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-119(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例120> 成分A-120の合成
Figure 2022091791000426
成分A-120の合成:成分A-29を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-120(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約55%であった。
<実施例121> 成分A-121の合成
Figure 2022091791000427
成分A-121の合成:成分A-30を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-121(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約49%であった。
<実施例122> 成分A-122の合成
Figure 2022091791000428
成分A-122の合成:成分A-37を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-122(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約42%であった。
<実施例123> 成分A-123の合成
Figure 2022091791000429
成分A-123の合成:成分A-43を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-123(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例124> 成分A-124の合成
Figure 2022091791000430
成分A-124の合成:成分A-45を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ゼラチン誘導体A-124(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約48%であった。
<実施例125> 成分A-125の合成
Figure 2022091791000431
成分A-125の合成:成分A-49を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-125(0.94g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約24%であった。
<実施例126> 成分A-126の合成
Figure 2022091791000432
成分A-126の合成:成分A-51を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-126(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例127> 成分A-127の合成
Figure 2022091791000433
成分A-127の合成:成分A-52を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-127(0.85g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約57%であった。
<実施例128> 成分A-128の合成
Figure 2022091791000434
成分A-128の合成:成分A-53を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-128(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例129> 成分A-129の合成
Figure 2022091791000435
成分A-129の合成:成分A-62を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-129(0.90g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約58%であった。
<実施例130> 成分A-130の合成
Figure 2022091791000436
成分A-130の合成:成分A-63を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-130(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例131> 成分A-131の合成
Figure 2022091791000437
成分A-131の合成:成分A-64を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-131(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約58%であった。
<実施例132> 成分A-132の合成
Figure 2022091791000438
成分A-132の合成:成分A-66を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-132(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例133> 成分A-133の合成
Figure 2022091791000439
成分A-133の合成:成分A-67を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-133(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例134> 成分A-134の合成
Figure 2022091791000440
成分A-134の合成:成分A-68を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-134(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約52%であった。
<実施例135> 成分A-135の合成
Figure 2022091791000441
成分A-135の合成:成分A-70を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-135(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例136> 成分A-136の合成
Figure 2022091791000442
成分A-136の合成:成分A-71を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-136(0.86g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約51%であった。
<実施例137> 成分A-137の合成
Figure 2022091791000443
成分A-137の合成:成分A-72を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-137(0.93g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約45%であった。
<実施例138> 成分A-138の合成
Figure 2022091791000444
成分A-138の合成:成分A-80を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-138(0.90g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約48%であった。
<実施例139> 成分A-139の合成
Figure 2022091791000445
成分A-139の合成:成分A-81を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-139(0.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例140> 成分A-140の合成
Figure 2022091791000446
成分A-140の合成:成分A-82を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-140(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約57%であった。
<実施例141> 成分A-141の合成
Figure 2022091791000447
成分A-141の合成:成分A-84を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-141(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約44%であった。
<実施例142> 成分A-142の合成
Figure 2022091791000448
成分A-142の合成:成分A-85を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-142(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例143> 成分A-143の合成
Figure 2022091791000449
成分A-143の合成:成分A-86を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-143(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約48%であった。
<実施例144> 成分A-144の合成
Figure 2022091791000450
成分A-144の合成:成分A-88を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-144(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約52%であった。
<実施例145> 成分A-145の合成
Figure 2022091791000451
成分A-145の合成:成分A-89を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-145(0.81g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例146> 成分A-146の合成
Figure 2022091791000452
成分A-146の合成:成分A-90を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-146(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約49%であった。
<実施例147> 成分A-147の合成
Figure 2022091791000453
成分A-147の合成:成分A-91を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-147(0.92g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約46%であった。
<実施例148> 成分A-148の合成
Figure 2022091791000454
成分A-148の合成:成分A-98を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-148(0.94g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約56%であった。
<実施例149> 成分A-149の合成
Figure 2022091791000455
成分A-149の合成:成分A-99を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-149(0.87g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約51%であった。
<実施例150> 成分A-150の合成
Figure 2022091791000456
成分A-150の合成:成分A-100を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-150(0.88g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約47%であった。
<実施例151> 成分A-151の合成
Figure 2022091791000457
成分A-151の合成:成分A-101を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ヒアルロン酸誘導体A-151(0.91g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約45%であった。
<実施例152> 成分A-152の合成
Figure 2022091791000458
成分A-152の合成:成分A-103を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性カルボキシメチルセルロース誘導体A-152(0.84g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例153> 成分A-153の合成
Figure 2022091791000459
成分A-153の合成:成分A-104を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性キトサン誘導体A-153(0.89g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約50%であった。
<実施例154> 成分A-154の合成
Figure 2022091791000460
成分A-154の合成:成分A-105を100mL脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、4mLメタクリル酸無水物を加えた後、2mL 5M NaOHをゆっくりと滴下し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジル及び二重結合官能基の両方を含む感光性ポリエチレングリコール誘導体A-154(0.94g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出された二重結合の含有量は約43%であった。
<実施例155> 光開始剤-LAPの合成
Figure 2022091791000461
LAPの合成:ジメトキシフェニルホスフィン(3.0g、0.018mol)を250mL三口フラスコに入れ、アルゴンの保護下で2,4,6-トリメチルベンゾイルクロリド(3.2g、0.018 mol)を加え、室温下で撹拌しながら18時間反応させた後、臭化リチウム(6.1g、0.072mol)を100mLの2-ブタノンに溶解し、前記反応液に加え、50℃に加熱し、10分間反応させて沈殿が生成した後、室温に冷却し、4時間静置した後、濾過し、得られた粗生成物を2-ブタノンで複数回洗浄し、乾燥させることにより、白色固体LAP(6.0g)を得た。
<実施例156> 成分C-10の合成
Figure 2022091791000462
成分C-10の合成:カルボキシメチルセルロースCMC(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、ジヒドラジン(90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析した後、さらに純水により1日透析し、凍結乾燥することにより、ヒドラジンで修飾されたカルボキシメチルセルロース(410mg)を得た。TBNS法により測定されたヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例157> 成分C-11の合成
Figure 2022091791000463
成分C-11の合成:ヒアルロン酸HA(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、カルボヒドラジド(CDH、90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析した後、さらに純水により1日透析し、凍結乾燥することにより、HA-CDH(410mg)を得た。TBNS法により測定されたアシルヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例158> 成分C-12の合成
Figure 2022091791000464
成分C-12の合成:ヒアルロン酸HA(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、シュウ酸ジヒドラジド(ODH、90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応させた後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析し、さらに純水により1日透析した後、凍結乾燥することにより、HA-ODH(410mg)を得た。TBNS法により測定されたアシルヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例159> 成分C-13の合成
Figure 2022091791000465
成分C-13の合成:ヒアルロン酸HA(400mg)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、153mg)、アジピン酸ジヒドラジド(ADH,90mg)及び1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、90mg)を前記溶液に加え、室温で48時間反応した後、塩化ナトリウムを含む希塩酸溶液(pH=3.5)により1日透析し、さらに純水により1日透析した後、凍結乾燥することにより、HA-ADH(410mg)を得た。TBNS法により測定されたアシルヒドラジンのグラフト率は約10%であった。
<実施例160> 成分C-14の合成
Figure 2022091791000466
成分C-14の合成:4アームヒドロキシポリエチレングリコール(PEG-4OH、2g、97.3μmol)及びN-ヒドロキシフタルイミド(634.6mg、3.89mmol)を秤量して乾燥ジクロロメタンに溶解し、その後、氷浴条件下でトリフェニルホスフィン(1.02g、3.89mmol)をゆっくりと加え、約30分間反応させた。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(765.9μL、3.89mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、前記溶液にゆっくりと滴下し、室温で1日反応させた。反応終了後、N-ヒドロキシフタルイミドで修飾された4アームポリエチレングリコールをジエチルエーテルで再沈殿させた。その後、前記物質(0.25g、11.8μmol)を再度アセトニトリルに溶解し、ヒドラジン一水和物(22.9μL、473μmol)を加え、2時間撹拌し続けた。その後、この混合物溶液にジクロロメタンを加えて吸引濾過した。減圧下で濾液を回転蒸発することで溶媒を除去することにより、ヒドロキシルアミンで修飾された4アームポリエチレングリコール(PEG-4ONH)を得た。
<実施例161> 成分C-15の合成
Figure 2022091791000467
成分C-15の合成:グルカン(Dextran、2g、97.3μmol)及びN-ヒドロキシフタルイミド(634.6mg、3.89mmol)を秤量して乾燥ジクロロメタンに溶解し、その後、氷浴条件下でトリフェニルホスフィン(1.02g、3.89mmol)をゆっくりと加え、約30分間反応させた。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(765.9μL、3.89mmol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、前記溶液にゆっくりと滴下し、室温で1日反応させた。反応終了後、N-ヒドロキシフタルイミドで修飾されたグルカンをジエチルエーテルで再沈殿させた。その後、前記物質(0.25g、11.8μmol)を再度アセトニトリルに溶解し、ヒドラジン一水和物(22.9μL、473μmol)を加え、2時間撹拌し続けた。その後、この混合物溶液にジクロロメタンを加えて吸引濾過した。減圧下で濾液を回転蒸発することで溶媒を除去することにより、ヒドロキシルアミンで修飾されたグルカン(Dex-ONH)を得た。
<実施例162> 成分C-18の合成
Figure 2022091791000468
成分C-18の合成:ヒアルロン酸Hyaluronic acid(0.5g、48kDa)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt,0.2g)、1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl,0.1g)、3,3’-ジチオビス(プロピオニルヒドラジド)(DTP、0.1g)を加え、希塩酸により溶液のPHを4.75に調整し、24時間反応させた後、DTTを加えて5時間反応させ続けた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、HA-SH(0.45g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約20%であった。
<実施例163> 成分C-19の合成
Figure 2022091791000469
成分C-19の合成:カルボキシメチルキトサンCarboxymethyl chitosan(1g)を100mL脱イオン水に溶解し、N-アセチルシステイン(1.77g、10mmol)を加え、さらに1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩EDC-HCl(1.91g、10mmol)を加え、次に塩酸によりPHを約5に調整し、室温で5時間撹拌しながら反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、5mM HCl溶液により1日透析し、さらに5mM HCl/1% NaCl溶液により1日透析し、最後に1mM HCl溶液により1日透析し、凍結乾燥することにより、CMCh-SH(0.9g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約10%であった。
<実施例164> 成分C-20の合成
Figure 2022091791000470
成分C-20の合成:40kDaグルカンDextran(12g、0.3mmol)を50mL DMSOに完全に溶解し、3-メルカプトプロピオン酸(636.8mg、6.0mmol)、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(910.7mg、9.0mmol)、4-(ジメチルアミノ)ピリジン(1099.5mg、9.0mmol)を加え、室温下で48時間反応させた後、アセトン中で再沈殿させ、粗生成物を水に溶解して透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、Dex-SH(11.5g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約20%であった。
<実施例165> 成分C-21の合成
Figure 2022091791000471
成分C-21の合成:ヘパリンHeparin(0.5g、12kDa)を50mL蒸留水に完全に溶解し、ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt、0.2g)、1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl、0.1g)、メルカプトエチルアミン(0.1g)を加え、希塩酸溶液でPHを5-6に調整し、24時間反応させた後、反応液を透析バッグ(MWCO 3500)に入れ、脱イオン水により2-3日透析し、凍結乾燥することにより、Hep-SH(0.45g)を得た。H-NMRスペクトルに基づいて算出されたメルカプト基の含有量は約20%であった。
<実施例166> 光架橋法によるヒドロゲルの製造
本発明方法により37℃で表1に示される異なるヒドロゲル前駆体溶液を製造した。
Figure 2022091791000472
前記異なるゲル溶液をそれぞれ365又は395nm(20mW/cm)の条件下で一定時間照射することにより、化学組成が異なるヒドロゲルを得た。異なるゲル材料は、異なる生物学的効果を有するため、用途に応じてターゲットを絞ってゲル材料の組成を選択することができる。
注:成分A…は成分A-2からA-153を示す。成分A……は成分A-1からA-154を示す。成分C…は成分C-1からC-21を示す。
表1中、1-20wt%は、ヒドロゲル前駆体溶液の好適な質量濃度範囲である。
<実施例167> 光架橋性ヒドロゲルレオロジー試験
レオロジー分析は、HAAKE MARSレオメーターを用い、37℃のテストプラットフォーム(φ=20mm)上でレオロジー試験を行った。本実施例において、ヒドロゲルのゲル化時間及び貯蔵弾性率に対する紫外光照射時間、光照射強度及び高分子誘導体の質量濃度の影響を検討した。図1は、実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)で調製されたヒドロゲル前駆体溶液の光照射でのゲル化曲線(レオロジー試験において、G’は貯蔵弾性率、G’’は損失弾性率であり、G’がG’’を超えた時点はゲル点である)である。従って、ゲル化速度及びゲル強度のいずれにも、単なるラジカル重合架橋及び光結合架橋により構築されるヒドロゲルの性能よりも優れている。図1から分かるように、溶液は約2sの時点でゲル化し始め、約10sの時点で完全にゲル化し、かつ完全にゲル化した時の弾性率は3500-10000Paに達した。さらに、ゲルの強度は、ゲル溶液の質量濃度に比例し、ゲルの質量濃度が高ければ高いほど、得られたゲルの強度が高くなる。他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系のゲル点及びゲル強度は異なっており、具体的なデータを表2に示す。
Figure 2022091791000473
Figure 2022091791000474
Figure 2022091791000475
注:NBは、文献に開示された、ヒドロゲルの製造に用いられるo-ニトロベンジル系光トリガーである(Yunlong Yang; Jieyuan Zhang; Zhenzhen Liu; Qiuning Lin; Xiaolin Liu; Chunyan Bao; Yang Wang; Linyong Zhu. Adv. Mater. 2016, 28, 2724.)。HA-NBは、NBで標識されたヒアルロン酸高分子誘導体である。NBは、本発明の成分A-1におけるo-ニトロベンジル系光トリガーである。cNBは、本発明の成分A-88における環状o-ニトロベンジル系光トリガーである。cNB-MAは、本発明の成分A-144における環状o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む成分である。HA-NBは成分A-1、HA-cNBは成分A-88、HA-cNB-MAは成分A-144である。
<実施例168> 光架橋性ヒドロゲルの接着力試験
新鮮な豚腸ケーシングをいくつか取り、3.5cm×2.5cmのケーシング片に切り出した。次いで、502接着剤によりそれを6.5cm×2.5cmの強化ガラススライスに固定した。1つのガラススライスを取り、そこに接着された腸ケーシングの表面に一定成分のヒドロゲル前駆体溶液を150μL塗布した。次に、もう1つの強化ガラススライスを取り、腸ケーシングの位置が完全に対向するように、ヒドロゲル前駆体溶液が塗布されたガラススライス上に置いた。その後、押し出された過剰なヒドロゲル前駆体溶液を取り除いた。次に、395nm LED光源(20mW/cm)を用いて腸ケーシングの部位に対して5分間照射することにより、ヒドロゲル前駆体溶液を2つの腸ケーシングの間でインサイチュゲル化させた。完全にゲル化した後、ガラススライスの一端を垂直固定し、他端をひもを介して水を入れる容器に接続させた。ついで、2つのガラススライスが断裂するまで容器に水を入れ続きた。その後、断裂した時の水及び容器の質量を記録し、重力、即ちガラススライスが断裂した時の引張力Fに換算し、以下の算式によりヒドロゲルの組織接着力を算出した。
ヒドロゲルの組織接着力=F/A
式中、Aは腸ケーシングの接着面積である。試験装置の模式図は図2に示される。他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系の組織接着力は異なっており、具体的なデータを表3に示す。
Figure 2022091791000476
Figure 2022091791000477
Figure 2022091791000478
<実施例169> 光架橋性ヒドロゲルの力学的性能試験
力学的性能試験(引張試験及び圧縮試験を含む)は、GT-TCS-2000引っ張り試験機を用いて行った。引張試験の場合、長さ20mm、幅3mm、厚さ2mmのダンベル型試験片を用い、試験速度を5mm/minに設定した。圧縮試験の場合、直径10mm、高さ3mmの円柱状試験片を用い、試験速度を1mm/minに設定した。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例としてヒドロゲルの引張特性及び圧縮性能を測定した。図3から分かるように、ヒドロゲル(HA-NB/HAMA/Gelatin/LAP)は、約75%まで圧縮されることができ、圧縮強度が約2MPaであり、ヒドロゲル(HA-cNB/HA-cNB-MA/LAP)は、約88%まで圧縮されることができ、圧縮強度が約1MPaである。他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系の力学的性能は異なっており、具体的なデータを表4に示す。
Figure 2022091791000479
Figure 2022091791000480
Figure 2022091791000481
<実施例170> 光架橋性ヒドロゲルの生体適合性試験
本実験において、実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、CCK-8キットにより評価した。まず、96ウェルプレートに5×10細胞/ウェルの密度で線維芽細胞HDFを接種した後、培地を加え、37℃/5%COの条件下で24時間培養した。各群のサンプルを細胞培養液に溶解し、細胞が培養されているウェルプレートに加え、引き続き24時間培養した後、ウェルにおける細胞液を吸い出し、各ウェルに100μLの培地及び10μLのCCK-8溶液を加え、引き続き細胞を2時間インキュベートした。最後に、マイクロプレートリーダーにより各ウェルについて450nmでの吸光度を測定した。細胞生存率を下式にて算出した。
細胞生存率(%)=(実験群の吸光度の平均値/対照群の吸光度の平均値)×100%
図4から分かるように、この光架橋性ヒドロゲルは、比較的良好な生体適合性を有する。
生体内免疫炎症反応試験において、実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、ヒドロゲルをウサギの皮下に接種し、異なる時点で組織切片の染色によりヒドロゲルによる生体で起きる炎症反応を分析した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系の生体適合性は異なっており、具体的なデータを表5に示す。
Figure 2022091791000482
Figure 2022091791000483
以上の異なる成分のヒドロゲル材料のいずれにおいても、成分Aと成分Bの比は2%wt:0.2%wtであり、成分Aと成分Bと成分Cの比は2%wt:0.2%wt:2%wtである。
<実施例171> 創面閉鎖-皮膚修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
実験において、SDラットの背部皮膚において直径1.8cmの皮膚完全欠陥傷口を作った。そして、400μLのヒドロゲル前駆体溶液(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)を傷口部位に充填した。この溶液が良好な流動性を有するので、傷口は、ヒドロゲル前駆体溶液に十分に充填、浸透され得る。次いで、395nm LED光源の照射により、皮膚の欠陥部位にインサイチュでヒドロゲルを形成することで創面閉鎖を実現した(図5)。さらに、インサイチュで成形されたヒドロゲル、事前に成形されたヒドロゲル、及び生理食塩水のみでの洗浄処理によるSDラットの背部皮膚傷口の7日内の修復効果を比較した結果、インサイチュで成形されたヒドロゲルによる傷口修復の速度は、他の2群よりも明らかいに速く、7日目における傷口の収縮面積が最も大きく、良好な修復効果を奏した。それに対し、事前に成形されたヒドロゲル材料は、傷口部位に十分に充填されにくかった。また、組織間には共有結合による隙間のない界面がないため、良好な組織統合性を有しない。新生細胞及び組織はヒドロゲル材料に速く入って足場材料としての作用を十分に発揮することが困難である。従って、事前に成形されたヒドロゲルの修復速度及び効果は、インサイチュで成形されたヒドロゲルよりも悪い。ヒドロゲルに充填されていない傷口の修復速度が最も遅く、光架橋性ヒドロゲルは細胞足場材料として傷口の修復に対して促進作用を有することを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に創面閉鎖-皮膚修復に適用できる。
<実施例172> 創面閉鎖-術後癒着防止における光架橋性ヒドロゲルの使用
実験において、SDラットを用いて腹壁-盲腸摩擦による腹腔内癒着モデルを構築した。盲腸は、腹腔内で最も太く、通路が最も多く、血管分布が最も豊富な部分であるため、その対応する腹壁に損傷が発生したままで措置を取らない場合、腹腔内癒着の発生確率が極めて高いため、構築される癒着モデルは安定的である。手術の過程において、ヒドロゲル前駆体溶液(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)は、盲腸及び腹壁の傷口を十分に覆うことができ、垂直な組織面には光照射によるゲル化に十分な時間停滞することができる。30秒光照射後、得られたヒドロゲルが創傷部位に固定され、外科用メスで一定の力を加えてもヒドロゲルを創傷部位から剥離することができない。ヒドロゲル前駆体溶液を投与してから完全にゲル化するまでは1分間以内に制御することができる(図6)。手術後、無菌の環境下で前記SDラットを14日飼育した後、再度SDラットの腹腔を開き、腹腔内癒着状況を記録した。ヒドロゲルで処理された実験群の10匹ラットの中で、8匹は14日後に腸-腹壁癒着及び腸-腸癒着が発生せず、1匹は腹壁と盲腸の間に中程度の癒着が発生し、1匹は腸と腸の間に薄い癒着が発生した。また、前記腸-腹壁癒着が発生しなかった9匹のSDラットには、何らのヒドロゲル残留も観察されず、腹壁の傷口は完全に癒合した。それに対し、対照群の10匹ラットは、いずれも重度の腹壁-盲腸癒着が発生した。次に、実験群及び対照群の手術による傷口部位の組織切片に対してH&E染色により組織学的分析を行った。実験群のSDラットでは、14日後に盲腸及び腹壁の損傷がほぼ完全に回復し、表層が再上皮化した。一方、対照群のSDラットでは、14日後に盲腸の平滑筋と腹壁の筋肉組織とが完全に融合し、線維芽細胞及び炎症細胞が癒着部位に堆積していた。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に創面閉鎖-術後癒着の防止に適用できる。
<実施例173> 創面閉鎖-口腔潰瘍における光架橋性ヒドロゲルの使用
実験において、SDラットの口腔に直径1.0cmの口腔潰瘍欠陥傷口を作った。次いで、200μLヒドロゲル前駆体溶液(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)を傷口部位に充填した。この溶液が良好な流動性を有するので、傷口は、ヒドロゲル前駆体溶液に十分に充填、浸透され得る。次いで、395nm LED光源の照射により、口腔の欠陥部位にインサイチュでヒドロゲルを形成することで口腔創面の閉鎖を実現した。接下来,さらに、インサイチュで成形されたヒドロゲル、事前に成形されたヒドロゲル、及び生理食塩水のみでの洗浄処理によるSDラット口腔傷口の7日内の修復効果を比較した結果、インサイチュで成形されたヒドロゲルによる傷口修復の速度は、他の2群よりも明らかいに速く、7日目における傷口の収縮面積が最も大きく、良好な修復効果を奏した。それに対し、事前に成形されたヒドロゲル材料は、傷口部位に十分に充填されにくかった。また、組織間には共有結合による隙間のない界面がないため、良好な組織統合性を有しない。新生細胞及び組織はヒドロゲル材料に速く入って足場材料としての作用を十分に発揮することが困難である。従って、事前に成形されたヒドロゲルの修復速度及び効果は、インサイチュで成形されたヒドロゲルよりも悪い。ヒドロゲルに充填されていない傷口の修復速度が最も遅く、光架橋性ヒドロゲルは細胞足場材料として口腔潰瘍の修復に対して促進作用を有することを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に創面閉鎖-口腔潰瘍に適用できる。
<実施例174> 組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、2群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:非処理対照群)に分けて盲腸浸漏封止実験を行った。実験において、ウサギの盲腸に浸漏モデルを作り、次いでヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化した。これによって、ゲル化後のヒドロゲルは、別途に固定せず、欠陥部位に強固に粘着することができる。手術から4週間後、空気を静脈注射することで実験ウサギを安楽死させ、盲腸を摘出し、修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルにより閉鎖した盲腸には浸漏が発生しなかった一方、ヒドロゲルで処理されていない盲腸には重度の浸漏が発生した。数週間の修復の後、ヒドロゲルで処理された盲腸の欠陥部位は顕著に修復されたので、ヒドロゲルは、浸漏を効果的に閉鎖するとともに、術後損傷組織の修復に有利であることを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止に適用できる。
<実施例175> 組織液浸漏封止-手術縫合における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:手術縫合線処理群、c:未処理対照群)に分けられ手術縫合実験を行った。実験において、ウサギの腹部に傷口縫合モデルを作った。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化することにより、傷口の閉鎖を実現した。ヒドロゲルの優れた組織接着力により、組織縫合の効果が達成される。b群では、通常の手術縫合線で傷口を処理した。c群では、傷口を処理しなかった。手術から2週間後、空気を静脈注射することで実験ウサギを安楽死させ、修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は、手術縫合線群とほぼ同じ程度の良好な縫合効果を示した一方、処理されていない傷口は、効果的に接合することができなかった。4週間の修復の後、ヒドロゲルで処理された欠陥部位の組織は、接合し、顕著な修復効果が得られた。従って、ヒドロゲルは、傷口を効果的に縫合するとともに、術後損傷組織の修復に有利であることを示している。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C:成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織液浸漏封止-手術縫合に適用できる。
<実施例176> 止血材料-肝臓止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
SDラットを用いてヒドロゲルの止血効果を評価した。3群(a:ゼラチンスポンジ群、b:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、c陽性対照群)に分けて肝臓止血実験を行った。実験ラットを抱水クロラール(4%水溶液)の腹腔注射(注射量:0.9ml/100g)により麻酔した後、シェーバーを用いてラット前胸部位の毛を完全に剃り、ヨードチンキで消毒した。次いで、胸腔の中線に沿って約4cm切開し、胸腔を開いて肝臓部位を露出させた。肝臓の左葉に約2cmの切り口を作った。a群では、ゼラチンスポンジで止血した。b群では、切り口にヒドロゲル前駆体溶液を加えて切り面を覆い、395nm LEDで2分間照射することでゲル化して止血した。c群では、処理せず、肝臓の切り口で滲み出た血を自然に凝固させ、ガーゼで滲み出た血を取り除いた後、減量法により出血量及び出血時間を記録した(図7)。実験終了後、a群では、切り面のゼラチンスポンジをラット体内に残して縫合した。b群では、ヒドロゲルが切り口のインサイチュで架橋することで切り面の傷口を離間し、肝臓を胸腔に戻して縫合した。c群では、処理せずにそのまま縫合した。14日後、SDラット肝臓の回復状況を観察した。過量の麻酔剤である抱水クロラール(4%水溶液、2.7ml/100g)を腹腔注射することでラットを安楽死させ、胸腔中線に沿って胸腔を開き、3軍のラット肝臓の回復状況を観察し、写真を撮って記録した。また、肝臓損傷部位に組織をサンプリングし、4%ホルマリン溶液で2日固定し、脱水処理後、パラフィン包埋を行い、スライサーを用いて組織切片(厚さ:5μm)を作った。最後にサンプルをH&E染色し、光学顕微鏡で撮影して観察、記録した。実験結果として、b群では、肝臓の回復状況が良好であり、ヒドロゲルが完全に分解し、癒着の発生がなく、肝臓の切り口に新生肝臓組織が形成された。a群では、ラット体内のゼラチンスポンジが分解せず、ラットの臓器と網膜の癒着がひどかった。c群では、肝臓と網膜の癒着が広範囲で存在していた。実験群では、H&E染色後、肝臓表面が滑らかで潤いがあり、血管の分布が豊富で、肝臓の界面がはっきり見えた一方、癒着が発生した肝臓は、H&E染色後、肝臓の界面に凹凸があり、肝臓と網膜組織が癒着し、界面に炎症細胞が堆積していた。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-肝臓止血に適用できる。
<実施例177> 止血材料-骨断面止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:ボーンワックス処理群、c:未処理対照群)に分けて骨断面止血実験を行った。実験において、ウサギの大腿骨に骨断面出血モデルを構築した。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透した後、光照射によりインサイチュでゲル化させることにより、骨断面出血に対する効果的な閉鎖が実現され、ヒドロゲルの優れた組織接着力及び光硬化速度により、タイムリーかつ効果的な止血効果を奏した。b群では、通常のボーンワックスで出血傷口を処理した。c群では、出血傷口を処理しなかった。手術から8週間後、空気の静脉注射により実験ウサギを安楽死させ、サンプリングして修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は効果的に止血され、ボーンワックス群の効果とほぼ同じであった一方、処理されていない傷口には持続的な出血があった。2週間の修復により、元の傷口出血部位は、ヒドロゲル処理により組織が顕著に回復したのに対し、ボーンワックスで処理された傷口は回復しておらず、これは、主にボーンワックスが体内で分解しないからである。しかし、ヒドロゲルは、骨断面の止血を効果的に達成できるとともに、術後の損傷組織の修復に有利である。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-骨断面止血に適用できる。
<実施例178> 止血材料-動脈止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:止血鉗子処理群;c:未処理対照群)に分けて動脈止血実験を行った。実験において、ウサギの大腿動脈に出血モデルを構築した。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化させることで、大腿動脈出血に対する効果的な閉鎖が実現され、ヒドロゲルの優れた組織接着力及び光効果速度により、タイムリーかつ効果的な止血効果を奏した。b群では、通常の止血鉗子で出血傷口を処理した。c群では、出血傷口を処理しなかった。手術から2週間後、空気の静脉注射により実験ウサギを安楽死させ、サンプリングして修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は効果的に止血され、止血鉗子による効果とほぼ同じであった一方、処理されていない傷口には持続的な出血があった。2週間の修復により、元の傷口出血部位は、ヒドロゲル処理により組織が顕著に回復したので、ヒドロゲルは、大腿動脈の止血を効果的に達成できるとともに、術後の損傷組織の修復に有利である。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-動脈止血に適用できる。
<実施例179> 止血材料-心臓止血における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、b:ゼラチンスポンジ処理群、c:未処理対照群)に分けて心臓止血実験を行った。実験において、ウサギの心臓に出血モデルを構築した。a群では、ヒドロゲル前駆体溶液を傷口に塗り、十分に浸透させた後、光照射によりインサイチュでゲル化させることで、心臓出血に対する効果的な閉鎖が実現され、ヒドロゲルの優れた組織接着力及び光効果速度により、タイムリーかつ効果的な止血効果を奏した。b群では、通常のゼラチンスポンジで出血傷口を処理した。c群では、出血傷口を処理しなかった。手術から2週間後、空気の静脉注射により実験ウサギを安楽死させ、サンプリングして修復効果を評価した。結果として、ヒドロゲルで処理された傷口は効果的に止血され、ゼラチンスポンジによる止血効果よりよい一方、処理されていない傷口には持続的な出血があった。2週間の修復により、元の傷口出血部位は、ヒドロゲル処理により組織が顕著に回復し、且つ修復効果がゼラチンスポンジよりよいので、ヒドロゲルは、心臓止血を効果的に達成できるとともに、術後の損傷組織の修復に有利である。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に止血材料-心臓止血に適用できる。
<実施例180> 組織工学足場材料-軟骨修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
ニュージーランド雄白ウサギを用い、3群(a:軟骨細胞が包まれたヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ちGel+軟骨細胞群;b:単なるヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ち、Gel群;c:未処理対照群、即ち、Control群)に分けて関節軟骨の修復実験を行った。実験において、ヒドロゲル前駆体溶液は、十分に浸透してウサギの関節軟骨の欠陥部位に充填することができ、光照射によりゲル化した後、別途に固定される必要がなく、欠陥部位に強固に粘着することができる。手術から12週間後、空気を静脈注射することで実験ウサギを安楽死させ、損傷関節を摘出し、修復効果を評価した。ウサギ関節軟骨の損傷部位の写真結果から分かるように、12週間後、Gel+軟骨細胞群では、関節欠陥部位に滑らかな新生軟骨組織が形成され、古い軟骨組織と良好に融合した。Gel群では、軟骨もある程度に修復されたが、手術による軟骨創傷の輪郭が依然として見られた。Control群では、軟骨組織は、ほぼ修復されておらず、損傷部位に明らかな穴が残っていた。次いで、H&E染色法により前記各群軟骨の修復状況を評価した。H&E染色結果として、Gel+軟骨細胞群及びGel群は、いずれも新生組織が形成され、古い軟骨組織と良好に融合したが、Gel+軟骨細胞群の新生組織は、厚さがGel群よりよく、且つ表面が平らであり、Control群では、明らかな新生組織が発見されにくかった。さらに、サフラニンO及び免疫組織化学染色法により新生軟骨の成分を分析した。Gel+軟骨細胞群及びGel群の新生軟骨組織は、いずれもサフラニンO染色活性を示しており、該新生軟骨組織内に正常軟骨の糖タンパク質成分が含まれることを示している。また、Gel+軟骨細胞群及びGel群の新生軟骨組織は、いずれもII型コラーゲンの染色活性を示しており、該軟骨組織に大量のII型コラーゲンが含まれることを示している。前記サフラニンO及び免疫組織化学染色の結果は、新しい光架橋性ヒドロゲル材料により軟骨を修復することにより、新たに形成された軟骨組織は透明な軟骨であることを証明した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織工学足場材料-軟骨修復に適用できる。
<実施例181> 組織工学足場材料-骨修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
SDラットを用い、ランダムに3群(a:ヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)+ヒドロキシアパタイトの実験群、b:ヒドロゲル処理(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、c:未処理対照群)に分けて頭蓋骨修復実験を行った。実験において、4%の抱水クロラール溶液(0.9mL/g(体重))で腹腔麻酔し、ヨードチンキで消毒した。その後、外科用メスを用いてラット頭蓋骨の頭皮を開いた。歯リングドリルを用いてラットの頭蓋骨に左右対称的に直径5mmの完全頭蓋骨欠陥モデルを構築した。実験群では、200μLのヒドロゲル前駆体溶液をSDラットの頭蓋骨欠陥部位に充填し、傷口の縁に浸透させ、395nm LED光源(20mW/cm)で30秒照射することで完全にゲル化させ、最後に縫合線でラットの頭皮を縫合した。対照群では、SDラット頭蓋骨欠陥モデルを構築した後、いかなる処理せずに、そのまま頭皮を縫合した。前記SDラットを無菌、37℃の環境で8週間飼育した。その後、micro-CT走査結像により各群のSDラット頭蓋骨の修復状況を評価した。結果として、未処理対照群では、SDラットの頭蓋骨欠陥はほぼ修復されておらず、ヒドロゲルで充填された頭蓋骨欠陥部位の縁には新し骨が形成されたが、新生骨組織の量が小さく、ほとんどの欠陥部位は良好に修復されていないのに対して、ヒドロゲル+ヒドロキシアパタイトで充填された頭蓋骨欠陥位置は、ほぼ修復されており、大量の新生骨組織が欠陥部位に形成された。次いで、Van Gieson染色法により頭蓋骨の組織切片に対して組織学染色分析を行った。結果として、ヒドロゲル+ヒドロキシアパタイトで処理されたSDラットの頭蓋骨欠陥部位に完全な新生骨組織が形成された一方、ヒドロゲルのみで処理された頭蓋骨欠陥部位に少量の新生骨組織しか形成されず、ほとんどの欠陥部位での骨組織は依然として欠陥状態であった。対照群では、新生骨組織がほぼ形成されなかった。この組織染色結果は、ヒドロキシアパタイトが包まれたヒドロゲルが骨欠陥に対して良好な修復効果を有することをさらに実証した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織工学足場材料-骨修復に適用できる。
<実施例182> 組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復における光架橋性ヒドロゲルの使用
ブタを動物モデルとし、軟骨材料としてヒドロゲル+軟骨細胞、骨材料としてヒドロゲル+ヒドロキシアパタイト+BMSCを用い、2群(a:それぞれ軟骨細胞及びBMSCが包まれたヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ち、Gel+細胞群;b:単なるヒドロゲル(2%成分A-1/1%成分A-107/6%成分C-4/0.2%成分B-2)群、即ち、Gel群)に分けて関節骨/軟骨複合欠陥の修復実験を行った。実験において、まず骨材料を骨欠陥部位に充填し、ゲル前駆体溶液を十分に浸透させ、光照射によりゲル化させることにより、ヒドロゲルは骨欠陥部位に強固に粘着し、次いで、軟骨材料を軟骨欠陥部位に充填し、光照射によりゲル化させることにより、軟骨欠陥部位に強固に粘着した(図8)。手術から6ヶ月後、実験用ブタを安楽死させ、損傷関節を摘出して修復効果を評価した。Gel+細胞群では、関節欠陥部位に滑らかな新生軟骨組織及び骨組織が形成され、古い軟骨/骨組織と良好に融合するとともに、軟骨組織と骨組織も良好に融合した。Gel群では、骨/軟骨組織は、ほぼ修復されず、損傷部位には依然として明らかな穴が残っていた。次いで、H&E染色法により前記各群軟骨の修復状況を評価した。H&E染色の結果として、Gel+細胞群では、新生組織が形成され、古い軟骨組織と良好に融合した一方、Gel群では、明らかな新生組織が発見されにくかった。さらに、サフラニンO及び免疫組織化学染色法により新生軟骨の成分を分析した。Gel+細胞群では、新生軟骨組織は、サフラニンO染色活性を示しており、該新生軟骨組織内に正常軟骨の糖タンパク質成分が含まれることを示している。また、Gel+細胞群の新生軟骨組織は、II型コラーゲンの染色活性を示しており、該軟骨組織に大量のII型コラーゲンが含まれることを示している。前記サフラニンO及び免疫組織化学染色の結果は、新しい光架橋性ヒドロゲル材料により軟骨を修復することにより、新たに形成された軟骨組織は透明な軟骨であることを証明した。次いで、Van Gieson染色法により骨の組織切片に対して組織学染色分析を行った。結果として、Gel+細胞群では、骨欠陥部位に少量の新生骨組織しか形成されず、ほとんどの欠陥部位での骨組織は依然として欠陥状態であった。この組織染色結果は、細胞を含むヒドロゲルが骨欠陥に対して良好な修復効果を有することをさらに実証した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復に適用できる。
<実施例183> 3Dプリント(FDM)用のバイオインクにおける光架橋性ヒドロゲルの使用
3Dプリント技術は、近年急速に発展している三次元成形技術であり、既に幅広く使用されている。現在、3Dプリント技術は、熱溶解積層(FDM)、光硬化成形(SLA)、レーザー焼結(SLS)、連続液面製造(CLIP)等を含む。しかし、細胞プリントに適した方式は、主にFDM方式である。細胞プリントの材料は、主にヒドロゲル材料であるため、3Dプリント用のバイオインク-印刷可能なヒドロゲル材料の開発及びヒドロゲル材料のプリント解像度の向上は、当分野の基本的な問題となっている。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、一定の質量濃度のヒドロゲル前駆体溶液を細胞と均一に混合した後、低温プリントバレルに入れ、プリント温度を約25℃に制御し、最適なプリント状態を得るために、温度の調整によりバイオインクの粘度を調整した。その後、適切なプリント圧力及びプリント速度を確定して異なる構造のバイオプリントを行い、プリント終了後、光照射によりヒドロゲルを架橋させる(又はプリントしながら光を照射する)ことにより細胞が含まれかつ構造を有するヒドロゲルを得た後、3D細胞培養を行った(図9)。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に3Dプリント(FDM)用のバイオインクに適用できる。
<実施例184> 3Dプリント(DLP)用のバイオインクにおける光架橋性ヒドロゲルの使用
DLP(デジタル光処理)3Dプリント技術は、近年開発されてきた新しい光硬化印刷方式であり、SLA(三次元光硬化成形)型のプリンターに比べて、DLPは、速いプリント速度及び高い解像度によりほとんどの印刷方式が比較できない優位性を有する。現在、歯科モデル、ジュエリーデザインなどの分野にはある程度の見通しがある。市販されているプリントインクは、光硬化樹脂のみであり、ヒドロゲルは、新しいバイオインクとしてまだ注目されておらず、特にDLPプリントに適したヒドロゲル材料がないからである。本発明の複合型光架橋性ヒドロゲル材料は、速い光硬化速度、優れた機械的特性により3Dプリントに非常に適するとともに、より高いプリント精度を有する。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、一定の質量濃度のヒドロゲル前駆体溶液を細胞と均一に混合した後、液体タンクに入れ、最適なプリント状態を得るために、光源の強度、露出時間などのパラメーターを調整することでバイオインクのプリント状況を調整する。それによって、細胞が含まれかつ構造を有するヒドロゲルを得、3D細胞培養の研究を行うことができる。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に3Dプリント(DLP)用のバイオインクに適用できる。
<実施例185> 薬物の被覆及び放出における光架橋性ヒドロゲルの使用
ヒドロゲルは、水中で膨潤可能であるが、溶解しない架橋高分子ネットワークである。ほとんどヒドロゲルは水で構成されるため、非常に良好な生体適合性を有し、特に薬物及び生物活性大分子の担体として適用される。ヒドロゲル材料中に包まれた薬物又は生物活性大分子は、分子の拡散散作用及び材料の分解作用により薬物の徐放効果を実現する。以下、薬物の被覆及び放出を例として説明する。実施例1で製造された成分A-1(即ち、HA-NB)、実施例107で製造された成分A-107(即ち、HAMA)、成分C-4(即ち、ゼラチン)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)、実施例88で製造された成分A-88(即ち、HA-cNB)、実施例144で製造された成分A-144(即ち、HA-cNB-MA)、実施例155で製造された成分B-2(即ち、LAP)を例として、生理食塩水に溶解し、一定の質量濃度のヒドロゲル前駆体溶液を調製し、一定量の薬物分子を加え、200μLの前記溶液を円形金型に入れ、光照射によりヒドロゲルを形成し、次いで、24ウェル細胞培養プレートに入れ、一定量の生理食塩水を加えて薬物放出実験を行った。UV照射試験により溶液における薬物の放出量を分析し、それに基づいて薬物放出に対するこの材料の効果を評価した。
他の異なる材料組成を有するヒドロゲル系(成分A:成分A-1から成分A-154、成分B:成分B-1から成分B-3、成分C-1からC-21)は、光架橋性ヒドロゲルに属するので、同様に薬物の被覆及び放出に適用できる。
実施例に対する上記説明は、当業者が本発明を理解及び使用するためのものである。当業者であれば、これらの実施例に種々の変更を加えることができ、創造的な労力を費やすことなく、本明細書で説明した一般原則を他の実施例に適用することができる。よって、本発明は前記実施例に制限されず、当業者は、本発明の示唆に従って、本発明の趣旨から逸脱せずに加える改良及び修正は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims (26)

  1. 構造式I-2で表されることを特徴とする、環状o-ニトロベンジル系光トリガー。
    Figure 2022091791000194
    (式I-2中、XはO、S又はNであり、X=Oの場合、環状o-ニトロベンジル系光トリガーであり、X=Sの場合、環状o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、X=Nの場合、環状o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、
    式I-2中、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基に結合されて環状構造を構成し、
    式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基からなる群より選択され、
    式I-2中、R、R、R、Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    好ましくは、R、R、R、Rが互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成するか、或いは芳香環又は芳香族複素環を形成する。)
  2. 前記アルキル基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐アルキル基であり、
    前記アルキレン基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐アルキレン基であり、
    前記変性アルキル基は、アルキル基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキル基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
    前記変性アルキレン基は、アルキレン基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキレン基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
    前記エーテル結合置換基は、
    Figure 2022091791000195
    から選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記エステル結合置換基は、
    -CO(CHCH、-CO(CHCHO)CH、-CO(CH(CHCHO)CHから選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記カーボネート結合置換基は、
    -COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CHから選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記ウレタン結合置換基は、
    -CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CHから選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記メルカプトカルボン酸エステル結合置換基は、
    -COS(CHCH、-COS(CHCHO)CH、-COS(CH(CHCHO)CHから選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記リン酸エステル結合置換基は、
    -POOO(CHCH、-POOO(CHCHO)CH、-POOO(CH(CHCHO)CHから選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記アリール基は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
    前記ヘテロアリール基は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
    前記ハロゲン原子は、それぞれ独立してF、Cl、Br、Iからなる群より選択され、
    前記脂肪族環は、飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族環であり、
    前記脂肪族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族複素環であり、
    前記脂肪族複素環上にS原子を含む場合、-S-、-SO-又は-SO-のいずれかであり、前記脂肪族環又は複素環上のHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよく、
    前記芳香環は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、
    前記芳香族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、前記芳香環又は芳香族複素環上のHは、任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよいことを特徴とする、請求項1に記載の環状o-ニトロベンジル系光トリガー。
  3. Figure 2022091791000196
    Figure 2022091791000197
    からなる群より選択される環状構造であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の環状o-ニトロベンジル系光トリガー。
  4. o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体であって、式A-Iの構造を有し、
    Figure 2022091791000198
    前記o-ニトロベンジル系光トリガーは、式Iに示すように、構造式I-1及び構造式I-2の2つの構造を有し、構造式I-2が環状o-ニトロベンジル系光トリガーを示すことを特徴とする、感光性高分子誘導体。
    Figure 2022091791000199
    (式I-1及び式I-2中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーであり、X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、
    式A-I、式I、式I-1、式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、R、R、R、Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-2中、XがO、S又はNHであり、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基に結合されて環状構造を構成し、
    式A-I中、nは2以上であり、
    式A-I中、Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、或いはPは、独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーからなる群より選択され、
    必要に応じて、式I-1、式I-2で表される構造では、R、R、R、Rは互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、或いは芳香環又は芳香族複素環を形成する。)
  5. o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体であって、式A-IIIの構造を有し、
    Figure 2022091791000200

    前記o-ニトロベンジル系光トリガーは、式Iに示すように、構造式I-1及び構造式I-2の2つの構造を有し、構造式I-2が環状o-ニトロベンジル系光トリガーを示すことを特徴とする、感光性高分子誘導体。
    Figure 2022091791000201
    (式I-1及び式I-2中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーであり、X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、
    式A-III、式I、式I-1、式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、R、R、R、Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-2中、Xは、O、S又はNHであり、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基に結合されて環状構造を構成し、
    式A-III中、R’、R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又はアリール基からなる群より選択され、R’は、アルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基からなる群より選択され、
    必要に応じて、式A-III中、R’、R’、R’は互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、
    式A-III中、nは2以上であり、
    式A-III中、Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、或いはPは、独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーからなる群より選択され、
    必要に応じて、式I-1、式I-2で表される構造では、R、R、R、Rは互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、或いは芳香環又は芳香族複素環を形成する。)
  6. 前記アルキル基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐アルキル基であり、
    前記アルキレン基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐アルキレン基であり、
    前記変性アルキル基は、アルキル基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキル基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
    前記変性アルキレン基は、アルキレン基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキレン基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
    前記エーテル結合置換基は、
    Figure 2022091791000202
    からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記エステル結合置換基は、
    -CO(CHCH、-CO(CHCHO)CH、-CO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記カーボネート結合置換基は、
    -COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記ウレタン結合置換基は、
    -CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記メルカプトカルボン酸エステル結合置換基は、
    -COS(CHCH、-COS(CHCHO)CH、-COS(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記リン酸エステル結合置換基は、
    -POOO(CHCH、-POOO(CHCHO)CH、-POOO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記アリール基は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
    前記ヘテロアリール基は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
    前記ハロゲン原子は、それぞれ独立してF、Cl、Br、Iからなる群より選択され、
    前記脂肪族環は、飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族環であり、
    前記脂肪族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族複素環であり、前記脂肪族複素環上にS原子を含む場合、-S-、-SO-又は-SO-のいずれかであり、前記脂肪族環又は複素環上のHが任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよく、
    前記芳香環は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、
    前記芳香族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、前記芳香環又は芳香族複素環上のHが任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよいことを特徴とする、請求項4又は5に記載の感光性高分子誘導体。
  7. 前記o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
    前記o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-2の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;R、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環;或いはRとR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基とが結合して構成した環状鎖に結合され、
    その連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合P-O-からなる群より選択され、メルカプト系で得られた連結結合P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合P-CONH-からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-Iで表される分子のベンゼン環に結合されることを特徴とする、請求項4に記載の感光性高分子誘導体。
  8. 前記o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
    の他端がR’に結合され、
    前記o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-2の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;R、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環;或いはRとR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基と結合して構成した環状鎖に結合され、
    の他端がR’に結合され、
    その連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合-O-P-Oからなる群より選択され-、メルカプト系で得られた連結結合-S-P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合-NH-P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合-P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合-COO-P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合-CONH-P-CONH-からなる群より選択され、或いはその連結結合は、Pの両端に前記ヒドロキシル系、メルカプト系、アミノ系、アルカン系、エステル結合系、アミド結合系のうちの2種類以上が結合された連結結合からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-IIIで表される分子のベンゼン環に結合されることを特徴とする、請求項5に記載の感光性高分子誘導体。
  9. 前記親水性又は水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解物を含み、
    前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含み、
    前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含み、
    前記親水性又は水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含むことを特徴とする、請求項4又は5に記載の感光性高分子誘導体。
  10. 前記式A-Iのo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下成分A-1から成分A-50の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000203
    Figure 2022091791000204
    Figure 2022091791000205
    Figure 2022091791000206
    Figure 2022091791000207
    前記式A-Iのo-ニトロベンジルチオ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-51から成分A-69の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000208
    Figure 2022091791000209
    前記式A-Iのo-ニトロベンジルアミノ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-70から成分A-87の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000210
    Figure 2022091791000211
    前記式A-Iの環状o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-88から成分A-106の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000212
    Figure 2022091791000213
    成分A-1から成分A-106において、nは2以上であり、HAはヒアルロン酸であり、CMCはカルボキシメチルセルロースであり、Algはアルギン酸であり、CSはコンドロイチン硫酸であり、PGAはポリグルタミン酸であり、PEGはポリエチレングリコールであり、Chitosanはキトサンであり、Gelatinはゼラチンであり、PLLはポリリジンであり、Dexはグルカンであり、Hepはヘパリンであることを特徴とする、請求項4に記載の感光性高分子誘導体。
  11. 式A-IIIで表されるo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む高分子誘導体は、以下の成分A-116から成分A-154の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000214
    Figure 2022091791000215
    Figure 2022091791000216
    Figure 2022091791000217
    成分A-116から成分A-154において、nは2以上であり、HAはヒアルロン酸であり、CMCはカルボキシメチルセルロースであり、Algはアルギン酸であり、CSはコンドロイチン硫酸であり、PGAはポリグルタミン酸であり、PEGはポリエチレングリコールであり、Chitosanはキトサンであり、Gelatinはゼラチンであり、PLLはポリリジンであり、Dexはグルカンであり、Hepはヘパリンであることを特徴とする、請求項5に記載の感光性高分子誘導体。
  12. 化学標識法又は人工重合法による請求項4に記載の感光性高分子誘導体の製造方法であって、
    前記化学標識法は、高分子とo-ニトロベンジル系光トリガーに含まれる化学基とを化学反応により結合させる方法であり、
    カルボキシル基含有高分子とヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基含有o-ニトロベンジル系低分子との標識、
    ヒドロキシル基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識、及び
    アミノ基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識を含み、
    人工重合法は、o-ニトロベンジル誘導体の機能性モノマーと他のコモノマーとを共重合させる方法であり、重合方法は、ランダムラジカル重合法及び制御ラジカル重合法を含み、
    式A-Iのo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体の製造方法は、
    カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子を蒸留水に溶解し、活性官能基であるヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基含有o-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾールを加え、撹拌して反応させ、反応終了後、反応液を透析バッグに入れ、希塩酸溶液により透析し、その後、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジルで修飾された高分子誘導体を得る方法A、
    カルボキシル基含有水溶性ポリマー又は高分子を2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液に加え、完全に溶解するまで撹拌し、o-ニトロベンジル小分子をジメチルスルホキシドに溶解した後、前記反応液に入れ、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩をMES緩衝液に溶解した後、前記反応液中に入れて反応させ、次に反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により透析し、その後、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジルで修飾された高分子誘導体を得る方法B、
    ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマーを蒸留水に溶解し、活性官能基であるカルボキシル基含有o-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩及び触媒であるp-トルエンスルホン酸ピリジニウムを加えた後、室温で撹拌して反応させ、反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させ、次に水に溶解し、透析バッグにより透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジルで修飾された高分子誘導体を得る方法C、
    ヒドロキシル基又はアミノ基含有水溶性ポリマーを蒸留水に溶解し、活性官能基である臭素含有o-ニトロベンジル小分子を加えた後、炭酸カリウムを塩基として加えて反応させ、反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させた後、水に溶解し、透析バッグにより透析し、凍結乾燥することにより、o-ニトロベンジルで修飾された高分子誘導体を得る方法D、及び
    o-ニトロベンジル重合性モノマー誘導体と1種又は複数種の重合性コモノマーとを重合することにより、o-ニトロベンジルで修飾された合成共重合体を得る方法Eのいずれか一方であり、
    前記o-ニトロベンジル重合性モノマー誘導体は、アクリレート系化合物、メタクリレート系化合物、アクリルアミド系化合物又はメタクリルアミド系化合物であり、
    前記重合性コモノマーのうちの少なくとも1つは、水溶性コモノマーであり、前記重合性コモノマーは、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリルアミドであることを特徴とする、方法。
  13. 化学標識法又は人工重合法による請求項5に記載の感光性高分子誘導体の製造方法であって、
    前記化学標識法は、高分子とo-ニトロベンジル系光トリガーに含まれる化学基とを化学反応により結合させる方法であり、
    カルボキシル基含有高分子とヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基含有o-ニトロベンジル系低分子との標識、
    ヒドロキシル基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識、及び
    アミノ基含有高分子とカルボキシル基又は臭素含有o-ニトロベンジル系低分子との標識を含み、
    人工重合法は、o-ニトロベンジル誘導体の機能性モノマーと他のコモノマーとを共重合させる方法であり、重合方法は、ランダムラジカル重合法及び制御ラジカル重合法を含み、
    好ましくは、式A-IIIで表されるo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体の製造方法は、o-ニトロベンジル系光トリガーで標識した後、二重結合官能基で標識する方法、又は二重結合官能基で標識した後、o-ニトロベンジル系光トリガーで標識する方法であり、
    さらに好ましくは、
    o-ニトロベンジル系光トリガー含有水溶性高分子を脱イオン水に溶解し、0-4℃に冷却し、アクリル酸無水物又はメタクリル酸無水物を加え、さらにNaOHを滴下し、反応させた後、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法A、
    o-ニトロベンジル系光トリガー含有水溶性高分子を脱イオン水に溶解し、撹拌して溶解し、アクリル酸グリシジル又はメタクリル酸グリシジルを加え、さらにNaOHを加え、反応させた後、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法B、
    o-ニトロベンジル系光トリガー含有水溶性高分子を無水ジメチルスルホキシドに溶解し、トリエチルアミンを加え、さらに加入アクリロイルクロリド又はメタクリロイルクロリドを加えて反応させ、反応終了後、反応液をエタノールに入れて再沈殿させ、濾過して得られた粗生成物を新ためて脱イオン水に溶解し、透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法C、
    二重結合官能基含有水溶性ポリマー又は高分子を蒸留水に溶解し、活性官能基であるヒドロキシル基、メルカプト基又はアミノ基含有o-ニトロベンジル小分子を加えた後、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩及び活性化剤であるヒドロキシベンゾトリアゾールを加え、次に室温で撹拌して反応させ、反応終了後、反応液を透析バッグに入れ、希塩酸溶液により透析した後、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法D、
    二重結合官能基含有水溶性ポリマー又は高分子を2-(N-モルホリン)エタンスルホン酸MES緩衝液に加え、完全に溶解するまで撹拌し、o-ニトロベンジル小分子をジメチルスルホキシドに溶解した後、前記反応液に入れ、4-(4,6-ジメトキシトリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリン塩酸塩をMES緩衝液に溶解した後、前記反応液に加えて反応させ、反応液を透析バッグに入れ、脱イオン水により透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法E、
    二重結合官能基含有水溶性ポリマーを溶解した後、活性官能基であるカルボキシル基含有o-ニトロベンジル小分子を加え、縮合剤である1-エチル-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩及び触媒であるp-トルエンスルホン酸ピリジニウムを加え、その後、撹拌して反応させ、反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させ、水に溶解し、透析バッグにより透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法F、
    二重結合官能基含有水溶性ポリマーを蒸留水に溶解し、活性官能基である臭素含有o-ニトロベンジル小分子を加えた後、炭酸カリウムを塩基として加えて反応させ、反応終了後、反応液を難溶性溶媒に入れて再沈殿させ、その後、水に溶解し、透析バッグにより透析し、凍結乾燥することにより、前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体を得る方法G、のいずれか一方であることを特徴とする、方法。
  14. 成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解して感光性高分子溶液Aを得るステップと、
    成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解して光開始剤溶液Bを得るステップと、
    溶液A及び溶液Bを均一に混合してヒドロゲル前駆体溶液を得、光源でヒドロゲル前駆体溶液を照射することにより、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基及び成分B-光開始剤は光照射下でそれぞれラジカル架橋が生じることで、ヒドロゲルが形成されるステップと、
    を含む光架橋性ヒドロゲル材料の製造方法であって、
    前記成分A-感光性高分子誘導体は、
    1、式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体、及び
    2、式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む感光性高分子誘導体からなる群より選択される1種又は複数種であり、
    Figure 2022091791000218
    ここで、o-ニトロベンジル系光トリガーは、構造式I-1及び構造式I-2の構造を有し、構造式I-2は、環状o-ニトロベンジル系光トリガーを示し、
    Figure 2022091791000219
    式I-1、式I-2中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーであり、X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、
    式A-I、式A-III、式I、式I-1、式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、R、R、R、Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-2中、Xは、O、S又はNHであり、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基に結合されて環状構造を構成し、
    式A-III中、R’、R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又はアリール基からなる群より選択され、R’は、アルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基からなる群より選択され、
    必要に応じて、式A-III中、R’、R’、R’は、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、
    式A-I、式A-III中、nは2以上であり、Pは親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、或いはPは独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーからなる群より選択され、
    好ましくは、式I-1、式I-2で表される構造において、R、R、R、Rは、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成するか、或いは芳香環又は芳香族複素環を形成し、
    成分B-光開始剤、即ち、光照射によりラジカルを生成可能な物質は、好ましくは、水溶性光開始剤又は水に分散可能な光開始剤であり、さらに好ましくは成分B-1、成分B-2若しくは成分B-3、又は成分B-1、成分B-2若しくは成分B-3の誘導体であることを特徴とする、方法。
    Figure 2022091791000220
  15. 前記成分Aには二重結合官能基含有感光性高分子誘導体がさらに含まれ、前記二重結合官能基含有感光性高分子誘導体は、式A-IIの構造を有することを特徴とする、請求項14に記載の方法。
    Figure 2022091791000221
    (式A-II中、R’,R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又はアリール基からなる群より選択され、R’は、アルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基からなる群より選択され、
    必要に応じて、式A-II中、R’、R’、R’は、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、
    式A-II中、nは2以上であり、Pは親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー、又は親水性若しくは水溶性の合成ポリマーである。)
  16. 成分A-感光性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、感光性高分子溶液Aを得るステップと、
    成分B-光開始剤を生体適合性媒体に溶解し、光開始剤溶液Bを得るステップと、
    補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体を生体適合性媒体に溶解し、高分子溶液Cを得るステップであって、前記補助成分C-他の生体適合性高分子誘導体は、アミノ基、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体であるステップと、
    溶液A、溶液B及び溶液Cを均一に混合してヒドロゲル前駆体溶液を得、光源でヒドロゲル前駆体溶液を照射することにより、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガー及び/又は二重結合官能基及び成分B-光開始剤は、光照射下でそれぞれラジカル架橋が生じるとともに、成分Aにおけるo-ニトロベンジル系光トリガーが光照射下で生成したアルデヒド基/ケト基と成分Cにおけるアミノ基、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基とが架橋し、生成したニトロソ基が成分Cにおけるメルカプト官能基と光誘起ニトロソ架橋を生じることで、ヒドロゲルが形成されるステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項14又は15に記載の方法。
  17. 前記アルキル基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐アルキル基であり、
    前記アルキレン基は、1-30の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和の脂肪族直鎖又は分岐アルキレン基であり、
    前記変性アルキル基は、アルキル基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキル基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
    前記変性アルキレン基は、アルキレン基の任意の炭素原子がハロゲン原子、-OH、-SH、-NO、-CN、-CHO、-COOH、エステル基、アミド基、アリール基、アリーレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO-、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、四級アンモニウム塩基、飽和若しくは不飽和の単環式または二環式シクロアルキレン基、架橋脂肪族複素環からなる群より選択される少なくとも1つの基で置換された基であり、前記変性アルキレン基は、1-30の原子を有し、その炭素-炭素単結合が任意に炭素-炭素二重結合又は炭素-炭素三重結合で置換されていてもよく、
    前記エーテル結合置換基は、
    Figure 2022091791000222
    からなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記エステル結合置換基は、
    -CO(CHCH、-CO(CHCHO)CH、-CO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記カーボネート結合置換基は、
    -COO(CHCH、-COO(CHCHO)CH、-COO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記ウレタン結合置換基は、
    -CONH(CHCH、-CONH(CHCHO)CH、-CONH(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記メルカプトカルボン酸エステル結合置換基は、
    -COS(CHCH、-COS(CHCHO)CH、-COS(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記リン酸エステル結合置換基は、
    -POOO(CHCH、-POOO(CHCHO)CH、-POOO(CH(CHCHO)CHからなる群より選択され、ここで、x及びyは0以上の整数であり、
    前記アリール基は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
    前記ヘテロアリール基は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二環構造であり、
    前記ハロゲン原子は、それぞれ独立してF、Cl、Br、Iからなる群より選択され、
    前記脂肪族環は、飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族環であり、
    前記脂肪族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む飽和若しくは不飽和の3-10員単環又は多環式脂肪族複素環であり、
    前記脂肪族複素環にS原子を含む場合、-S-、-SO-又は-SO-のいずれかであり、前記脂肪族環又は複素環におけるHが任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよく、
    前記芳香環は、5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、
    前記芳香族複素環は、環上にO、S、N又はSiからなる群より選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む5-10員芳香族単環又は芳香族縮合二重環であり、前記芳香環又は芳香族複素環におけるHが任意にハロゲン原子、ニトロ基、アリール基、アルキル基又は変性アルキル基で置換されていてもよいことを特徴とする、請求項14から16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 成分Aが式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体である場合において、
    o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に結合され、
    o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-2の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;R、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環;或いはRとR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基とが結合して構成した環状鎖に結合され、
    その連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合P-O-からなる群より選択され、メルカプト系で得られた連結結合P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合P-CONH-からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-Iで表される分子のベンゼン環に結合され、
    成分Aが式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を有する感光性高分子誘導体である場合において、
    o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-1の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;或いはR、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環に形成され、
    の他端がR’に結合され、
    o-ニトロベンジル系光トリガーが構造式I-2の構造である場合、
    の一端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つ又は複数の基;R、R、R、Rで形成された飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環;R、R、R、Rで形成された芳香環又は芳香族複素環;或いはRとR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基と結合して構成した環状鎖に結合され、
    の他端がR’に結合され、
    その連結結合は、ヒドロキシル系で得られた連結結合-O-P-Oからなる群より選択され-、メルカプト系で得られた連結結合-S-P-S-からなる群より選択され、アミノ系で得られた連結結合-NH-P-NH-からなる群より選択され、アルカン系で得られた連結結合-P-からなる群より選択され、エステル結合系で得られた連結結合-COO-P-COO-からなる群より選択され、又はアミド結合系で得られた連結結合-CONH-P-CONH-からなる群より選択され、或いはその連結結合は、Pの両端に前記ヒドロキシル系、メルカプト系、アミノ系、アルカン系、エステル結合系、アミド結合系のうちの2種類以上が結合された連結結合からなる群より選択され、前記連結結合の一端がPに結合され、他端が式A-IIIで表される分子のベンゼン環に結合されることを特徴とする、請求項14から16のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解物を含み、
    前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含み、
    前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含み、
    前記親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含むことを特徴とする、請求項14から16のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記式A-Iのo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下成分A-1から成分A-50の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000223
    Figure 2022091791000224
    Figure 2022091791000225
    Figure 2022091791000226
    Figure 2022091791000227
    前記式A-Iのo-ニトロベンジルチオ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-51から成分A-69の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000228
    Figure 2022091791000229
    前記式A-Iのo-ニトロベンジルアミノ系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-70から成分A-87の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000230
    Figure 2022091791000231
    前記式A-Iの環状o-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-88から成分A-106の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000232
    Figure 2022091791000233
    前記式A-IIの二重結合で修飾された高分子誘導体は、以下の成分A-107から成分A-115の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000234
    前記o-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合官能基の両方を含む高分子誘導体は、以下の成分A-116から成分A-154の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000235
    Figure 2022091791000236
    Figure 2022091791000237
    Figure 2022091791000238
    成分A1から成分A-154において、nは2以上であり、HAはヒアルロン酸であり、CMCはカルボキシメチルセルロースであり、Algはアルギン酸であり、CSはコンドロイチン硫酸であり、PGAはポリグルタミン酸であり、PEGはポリエチレングリコールであり、Chitosanはキトサンであり、Gelatinはゼラチンであり、PLLはポリリジンであり、Dexはグルカンであり、Hepはヘパリンであることを特徴とする、請求項14から16のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記アミノ基、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体は、それぞれ構造式C-I、C-II、C-III、C-IVの構造を有し、メルカプト官能基含有高分子誘導体は、構造式C-Vの構造を有し、
    Figure 2022091791000239
    構造式C-I、C-II、C-III、C-IV、C-V中、nは2以上であり、P、P、P、P、Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー、又は親水性若しくは水溶性の合成ポリマーであり、
    前記親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解物を含み、
    前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含み、
    前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含み、
    前記親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含み、
    前記式C-Iは、以下の成分C-1から成分C-9の構造からなる群より選択され、前記式C-IIは、以下の成分C-10の構造からなる群より選択され、前記式C-IIIは、以下の成分C-11から成分C-13の構造からなる群より選択され、前記式C-IVは、以下の成分C-14から成分C-15の構造からなる群より選択され、前記式C-Vは、以下の成分C-16から成分C-21の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000240
    Figure 2022091791000241
    成分C-1から成分C-21中、nは2以上であることを特徴とする、請求項16に記載の方法。
  22. 請求項14から21のいずれか1項に記載の方法により製造された光架橋性ヒドロゲル材料。
  23. 成分A-感光性高分子誘導体、成分B-光開始剤、及びヒドロゲルの製造と使用に関連する説明書を含む請求項22に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の製造に用いられるキットであって、
    前記成分A-感光性高分子誘導体は、
    1、式A-Iの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガーで修飾された感光性高分子誘導体、及び
    2、式A-IIIの構造を有するo-ニトロベンジル系光トリガー及び二重結合の両方を含む感光性高分子誘導体
    からなる群より選択される1種又は複数種であり、
    Figure 2022091791000242
    ここで、o-ニトロベンジル系光トリガーは、構造式I-1の構造及び構造式I-2の構造を有し、構造式I-2は、環状o-ニトロベンジル系光トリガーを示し、
    Figure 2022091791000243
    式I-1、式I-2中、X=Oの場合、o-ニトロベンジル系光トリガーであり、X=Sの場合、o-ニトロベンジルチオ系光トリガーであり、X=Nの場合、o-ニトロベンジルアミノ系光トリガーであり、
    式A-I、式A-III、式I-1、式I-2中、R’は、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、Rは、水素、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、カーボネート結合置換基、ウレタン結合置換基、メルカプトカルボン酸エステル結合置換基又はリン酸エステル結合置換基からなる群より選択され、
    式I-1、式I-2中、R、R、R、Rは、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、ケト基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、ホスホン酸基、ホスホネート基、スルホン酸基、スルホネート基、スルホン基、スルホキシド基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルキレン基、変性アルキル基又は変性アルキレン基からなる群より選択され、
    式I-2中、Xは、O、S又はNHであり、連結結合Rの一端がXに結合され、他端がR、R、R、Rのうちのいずれか1つの基に結合されて環状構造を構成し、
    式A-III中、R’、R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又はアリール基からなる群より選択され、R’は、アルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基からなる群より選択され、
    必要に応じて、式A-III中、R’、R’、R’は、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、
    式A-I、式A-III中、nは2以上であり、Pは親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーであり、或いはPは独立して多種の親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー又は合成ポリマーからなる群より選択され、
    成分B-光開始剤、即ち、光照射によりラジカルを生成可能な物質は、好ましくは、水溶性光開始剤又は水に分散可能な光開始剤であり、さらに好ましくは成分B-1、成分B-2若しくは成分B-3、又は成分B-1、成分B-2若しくは成分B-3の誘導体であることを特徴とする、キット。
    Figure 2022091791000244
  24. 成分Aには二重結合官能基含有感光性高分子誘導体がさらに含まれ、前記二重結合官能基含有感光性高分子誘導体は、式A-IIの構造を有することを特徴とする、請求項23に記載のキット。
    Figure 2022091791000245
    (式A-II中、R’,R’、R’は、水素、アルキル基、変性アルキル基又はアリール基からなる群より選択され、R’は、アルキル基、エーテル結合置換基、エステル結合置換基、アミド結合置換基からなる群より選択され、
    必要に応じて、式A-II中、R’、R’、R’は、互いに結合し、炭素原子と一緒になって飽和若しくは不飽和の脂肪族環又は複素環を形成し、
    は親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー、又は親水性若しくは水溶性の合成ポリマーである。)
  25. 補助成分Cをさらに含み、
    前記補助成分Cは、他の生体適合性高分子誘導体であり、アミノ基、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体を含み、
    前記アミノ基、ヒドラジン、アシルヒドラジン又はヒドロキシルアミン官能基を含む高分子誘導体は、それぞれ構造式C-I、C-II、C-III、C-IVの構造を有し、メルカプト官能基含有高分子誘導体は、構造式C-Vの構造を有し、
    Figure 2022091791000246
    構造式C-I、C-II、C-III、C-IV、C-V中、nは2以上であり、P、P、P、P、Pは、親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマー、又は親水性若しくは水溶性の合成ポリマーであり、
    前記親水性若しくは水溶性の天然高分子ポリマーは、天然多糖類物質、その修飾物又は分解物、タンパク質、その修飾物、改質物及び分解物を含み、
    前記天然多糖類物質は、ヒアルロン酸、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸、グルカン、アガロース、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、エチレングリコールキトサン、プロピレングリコールキトサン、キトサン乳酸塩、カルボキシメチルキトサン又はキトサン四級アンモニウム塩を含み、
    前記タンパク質は、各種の親水性又は水溶性の動植物タンパク質、コラーゲン、血清タンパク質、シルクフィブロイン、エラスチンを含み、前記タンパク質分解物は、ゼラチン又はポリペプチドを含み、
    前記親水性若しくは水溶性の合成ポリマーは、2アーム型又はマルチアームポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、デンドリマー、合成ポリペプチド、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンを含み、
    前記式C-Iは、以下の成分C-1から成分C-9の構造からなる群より選択され、前記式C-IIは、以下の成分C-10の構造からなる群より選択され、前記式C-IIIは、以下の成分C-11から成分C-13の構造からなる群より選択され、前記式C-IVは、以下の成分C-14から成分C-15の構造からなる群より選択され、前記式C-Vは、以下の成分C-16から成分C-21の構造からなる群より選択され、
    Figure 2022091791000247
    Figure 2022091791000248
    成分C-1から成分C-21中、nは2以上であることを特徴とする、請求項23に記載のキット。
  26. 術後創面閉鎖-皮膚修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    術後創面閉鎖-術後癒着防止材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    術後創面閉鎖-口腔潰瘍材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    組織液浸漏封止-腸管壁浸漏封止材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    組織液浸漏封止-手術縫合材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    止血材料-肝臓止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    止血材料-骨断面止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    止血材料-動脈止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    止血材料-心臓止血材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    組織工学足場材料-軟骨修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    組織工学足場材料-骨修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    組織工学足場材料-骨/軟骨複合欠陥修復材料又は薬物の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、
    3Dプリント材料-バイオインクとしての前記光架橋性ヒドロゲルの使用、及び
    細胞、タンパク質、薬物担体の製造における前記光架橋性ヒドロゲルの使用、を含むことを特徴とする、請求項22に記載の光架橋性ヒドロゲル材料の使用。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10836872B2 (en) * 2016-08-11 2020-11-17 The Catholic University Of Korea Industry-Academy Cooperation Visible light-curable water-soluble chitosan derivative, chitosan hydrogel, and preparation method therefor
CN112142871B (zh) * 2017-11-15 2022-10-18 中山光禾医疗科技有限公司 光偶合协同交联水凝胶材料的制备、原料、产品及应用
CN110433320A (zh) * 2019-09-12 2019-11-12 深圳刚华健医疗有限公司 一种医用敷料的制备方法
CN111046590B (zh) * 2019-12-31 2021-09-24 北京理工大学 一种诱导神经细胞定向生长的生物微支架可控型加工方法
CN113144275B (zh) * 2020-01-22 2023-02-28 鸡西代悦科技有限公司 一种水凝胶粘合剂及其制备方法和应用
CN111334461A (zh) * 2020-02-15 2020-06-26 浙江大学 一种用于细胞培养与组织工程的胶体微载体的用途
CN111450318B (zh) * 2020-03-26 2022-05-17 南通大学 光照桥连神经组织的壳聚糖神经导管及其制备方法与应用
CN113698629A (zh) * 2020-05-20 2021-11-26 海宁侏罗纪生物科技有限公司 生物粘附性水凝胶及其应用
CN111748088B (zh) * 2020-05-31 2021-07-27 中山光禾医疗科技有限公司 高强度和韧性的光交联水凝胶材料及其制备方法与应用
CN111840654B (zh) * 2020-08-04 2021-05-25 李双宏 一种改性透明质酸复合美容整形材料的制备方法
KR102640102B1 (ko) * 2020-08-06 2024-02-23 주식회사 삼양홀딩스 수화겔 형성용 조성물, 이를 광가교시켜 형성된 수화겔 및 그 수화겔 제조방법
CN112111072A (zh) * 2020-09-17 2020-12-22 南京工业大学 可3D打印的ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶及其制备方法与应用
CN112587281A (zh) * 2020-12-25 2021-04-02 天津强微特生物科技有限公司 一种手持式皮肤原位打印氧化固化装置
CN113817326A (zh) * 2021-07-01 2021-12-21 广东省科学院健康医学研究所 一种多功能儿茶酚水凝胶敷料及其制备方法和应用
CN114053483A (zh) * 2021-10-11 2022-02-18 中国科学院深圳先进技术研究院 用于活细胞3d打印的组合物和方法
CN114292354B (zh) * 2021-11-01 2023-06-16 深圳市森若新材科技有限公司 一种可应用于空调蓄冷的聚合物相变材料
CN114058038B (zh) * 2021-11-02 2023-03-28 武汉大学中南医院 一种用于快速止血的水凝胶材料的制备方法
CN114149516B (zh) * 2021-12-08 2023-07-18 齐鲁工业大学 一种壳聚糖衍生物及其制备方法与应用
CN114230678B (zh) * 2021-12-13 2023-09-01 珠海通桥医疗科技有限公司 一种用于血管内治疗的光交联水凝胶栓塞系统及使用方法
CN115040687A (zh) * 2022-04-06 2022-09-13 四川大学 内创伤的生物胶水、其制备方法及应用
CN114672047B (zh) * 2022-04-26 2023-09-29 佛山科学技术学院 一种羧甲基壳聚糖水凝胶的制备方法及应用
CN114748683A (zh) * 2022-04-26 2022-07-15 深圳湾实验室 用于制备烧创伤敷料的组合物及其制剂和制备方法
CN114806275B (zh) * 2022-05-09 2023-05-30 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 打印墨水、显示面板及其制备方法
CN114773629B (zh) * 2022-05-20 2024-04-12 昆明理工大学 用于创伤性脑损伤的可注射光固化止血水凝胶的制备方法
CN115006344A (zh) * 2022-06-29 2022-09-06 四川大学 一种抗菌和粘附的修复水凝胶及其制备
CN115054734B (zh) * 2022-07-05 2024-01-05 诺一迈尔(山东)医学科技有限公司 一种可塑性复合骨修复支架及其制备方法
CN115028903B (zh) * 2022-07-07 2023-04-07 广州创赛生物医用材料有限公司 一种水凝胶及其制备方法和应用
CN115634309A (zh) * 2022-07-13 2023-01-24 浙江大学 一种光交联生物胶水、制备方法及应用
CN115181226B (zh) * 2022-09-09 2023-01-31 昆明理工大学 一种小分子丝素蛋白基水凝胶及其制备方法和应用
CN115591007A (zh) * 2022-09-19 2023-01-13 南京理工大学(Cn) 一种修复半月板撕裂的组织粘附剂的制备方法
CN116041738B (zh) * 2023-01-10 2023-08-22 东北林业大学 一种基于激发波长依赖的多荧光色纤维素基水凝胶的制备方法及在多模式四维防伪中的应用
CN117562828A (zh) * 2024-01-15 2024-02-20 吉林大学 一种护肤液及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106349465A (zh) * 2016-08-31 2017-01-25 电子科技大学 光和温度双重响应共聚物及其合成方法和水凝胶体系
CN106822183A (zh) * 2016-12-26 2017-06-13 上海斯能得医疗科技有限公司 一种光敏富血小板血浆凝胶及其制备方法和用途
US20170313827A1 (en) * 2014-11-27 2017-11-02 Yu Sun Preparation method, product and application of non-free radical photo-crosslinked hydrogel material

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX9204914A (es) * 1991-08-28 1993-07-01 Frank Watjen Nuevos derivados de isatinoxima, metodo para su preparacion y composicion farmaceutica que los comprende.
DE69329594T2 (de) * 1992-02-28 2001-05-31 Univ Texas Photopolymerinierbare, biologisch abbaubare hydrogele als gewebekontaktmaterialien und trägerstoffe für kontrollierte freisetzung
US5597922A (en) * 1994-07-29 1997-01-28 State Of Oregon, Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education, Acting For And On Behalf Of The Oregon Health Sciences University And The University Of Oregon Glycine receptor antagonist pharmacophore
US6020480A (en) 1997-11-20 2000-02-01 The Regents Of The University Of California Caged NADP and NAD
KR20120066924A (ko) * 2010-12-15 2012-06-25 제일모직주식회사 오르토-니트로벤질 에스테르 화합물 및 이를 포함하는 포지티브형 감광성 수지 조성물
CN104987473B (zh) * 2013-10-11 2017-09-19 天津大学 高强度光敏感水凝胶在调节细胞贴附行为中的应用
ES2705613T3 (es) * 2014-03-13 2019-03-26 California Inst Of Techn Hidrogeles de forma cambiable desencadenada por luz y su uso en dispositivos ópticos
US9738753B2 (en) 2014-10-15 2017-08-22 Ndsu Research Foundation Programmed degradation of polymers derived from biomass
WO2016087370A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 Actelion Pharmaceuticals Ltd Cxcr7 receptor modulators
US10774186B2 (en) * 2015-04-03 2020-09-15 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Photodegradable hydrogel, culture device, method for forming tissue, and method for separating cells
CN105153362B (zh) * 2015-08-07 2017-06-23 天津大学 一种光敏型水凝胶及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170313827A1 (en) * 2014-11-27 2017-11-02 Yu Sun Preparation method, product and application of non-free radical photo-crosslinked hydrogel material
CN106349465A (zh) * 2016-08-31 2017-01-25 电子科技大学 光和温度双重响应共聚物及其合成方法和水凝胶体系
CN106822183A (zh) * 2016-12-26 2017-06-13 上海斯能得医疗科技有限公司 一种光敏富血小板血浆凝胶及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YANG, Y. ET AL.: "Tissue-Integratable and Biocompatible Photogelation by the Imine Crosslinking Reaction", ADV. MATER., vol. 28, JPN6023014696, 2016, pages 2724 - 2730, XP055609350, ISSN: 0005037005, DOI: 10.1002/adma.201505336 *

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