JP2024522789A - 硫酸化多糖を調製するための方法、および硫酸化多糖 - Google Patents

硫酸化多糖を調製するための方法、および硫酸化多糖 Download PDF

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Abstract

本発明は、硫酸化多糖を調製する方法に関する。少なくとも１種の多糖および少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒を含む混合物が、この方法において調製される。少なくとも１種の硫酸化剤、少なくとも１種のアセチル化剤、および少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が混合物に添加され、その後混合物が温度処理に供されることで、少なくとも１種の多糖が少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖に変換される。少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖は混合物から分離され、硫酸化多糖に変換される。本発明はさらに、本発明による方法を使用して調製され得る硫酸化多糖に関する。本発明はさらに、マイクロカプセルおよびマイクロカプセルを生成する方法にも関する。【選択図】図１

Description

本発明は、硫酸化多糖を調製する方法に関する。少なくとも１種の多糖および少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒を含む混合物が、この方法において調製される。少なくとも１種の硫酸化剤、少なくとも１種のアセチル化剤、および少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩（peroxydisulfate）が混合物に添加され、その後混合物が温度処理に供されることで、少なくとも１種の多糖が少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖（ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ａｃｅｔａｔｅ ｓｕｌｆａｔｅ）に変換される。少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖は混合物から分離され、硫酸化多糖に変換される。本発明はさらに、本発明による方法を使用して調製され得る硫酸化多糖に関する。本発明はさらに、マイクロカプセルおよびマイクロカプセルを生成する方法にも関する。
セルロース硫酸ナトリウムは、セルロースの硫酸ハーフエステルの水溶性ポリマーである。ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（ポリ（ＤＡＤＭＡＣ）等のカチオン性ポリマー、対応する高分子電解質複合体は、水性溶液に液滴を添加することによって、セルロース硫酸ナトリウムの水性溶液を用いて形成され得る。それにより、染料、香料等の材料だけでなく、細胞、酵素、細菌等の生体もまたカプセル化され得る。セルロース酢酸ナトリウムは、無水硫酸、硫酸、またはそれらの誘導体等の硫酸化剤によるセルロースのヒドロキシル基のエステル化、およびその後のアジドハーフエステルの中性ナトリウム塩への変換によって形成され得る。
ポリマー（不均一）を溶解することなく不均一相中で、またはポリマー（半均一）の溶解中もしくはポリマー（均一）の事前の溶解後に均一相中で硫酸化が行われる、セルロース硫酸ナトリウムを調製する方法が一般に知られている。
Ｌｕｋａｎｏｆｆら（Ｌｕｋａｎｏｆｆ，Ｂ．およびＤａｕｔｚｅｎｂｅｒｇ，Ｈ．、Ｄａｓ Ｐａｐｉｅｒ、１９９４、６、２８７～２９８）は、反応媒体および硫酸化剤として硫酸およびプロパノールを使用する既知の不均一調製法（ＵＳ２，５３９，４５１／ＵＳ２，９６９，３５５）をさらに開発した。そのような不均一調製法において、反応媒体は、例えばＢｏｈｌｍａｎｎら（Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ Ｔｅｃｈｎｉｋ、２０２１、７４、３５９～３６３）に従い、まず１．８：１のモル比の９６％硫酸およびイソプロパノールから調製される。ここで、セルロースの硫酸化は、－５℃で１５０分の期間にわたって行われる。反応混合物は、形成されたセルロース硫酸ハーフエステルから分離され、アルコールを使用して洗浄されて反応が中断される。洗浄された生成物はその後、ナトリウム苛性アルカリ溶液を使用してナトリウム塩に変換される。
このセルロースの不均一硫酸化プロセスの実質的な欠点は、不均一相中での発熱反応であることを含み、これは、制御が困難で、必然的に、ポリマー鎖に沿った、およびその間の置換基分布（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）に不規則性をもたらし、したがって得られる硫酸化セルロースの溶解挙動を損なう。
不均一調製法のさらなる深刻な欠点は、硫酸化の進行中のセルロースの急速で強力な鎖長低減である。セルロースの鎖長低減を軽減するために、例えば十分な熱を除去し、したがってさらなる温度上昇を回避する洗浄ステップによって、硫酸化反応が中断される。それにもかかわらず、セルロースの全体的な固形物構造を維持しながら反応が進むため、セルロースの拡散および拡張プロセスならびに形態学的構造は、反応手順に対する実質的な影響を有している。
０．８未満のＤＳ範囲内の不溶性部分を分離せずに不均一調製された硫酸化セルロースの完全な水溶性を達成するために、ＤＥ４０１９１１６Ａ１ではセルロースの事前活性化が提案されているが、それにもかかわらず、１％溶液で８．５ｍＰａｓの最大値を有する非常に低粘度の生成物のみが得られる。単純な（ｓｙｍｐｌｅｘ）マイクロカプセルを生成するためにこれらの硫酸化セルロースを使用した場合、非常に低い機械的強度を有するマイクロカプセルのみが生成されることが観察されるはずである。
ＤＥ４０２１０４９によれば、水に不溶性の部分が追加的な方法ステップにより分離されるが、低い粘度を有する得られた可溶性部分が洗い流されることにより、付随的な反応生成物からより高い粘度の硫酸化セルロースが単離され得る（Ｌｕｋａｎｏｆｆ，Ｂ．およびＤａｕｔｚｅｎｂｅｒｇ，Ｈ．、Ｄａｓ Ｐａｐｉｅｒ、１９９４、６、２８７～２９８を参照されたい）。
その結果、不均一調製プロセスは、それから得られる比較的高い置換度（少なくともＤＳ＝０．７）の均一でない置換基分布を有する生成物をもたらし、また完全なる水溶性までセルロースを変換するのに高分子量の出発セルロースを使用するにもかかわらず、低い粘度のセルロース硫酸ナトリウムをもたらす。
有機溶媒に可溶性の中間セルロース誘導体がセルロースの均一硫酸化に従来使用され、それにより硫酸化反応中のセルロースの鎖長低減がより良好に抑制され得る。硫酸化は、双極性非プロトン性溶媒への固形物構造の完全溶解の後またはその間に進むため、より一様な置換基分布が達成される。最終生成物はより高い溶液粘度を有し、０．２５のＤＳ値ですでに部分的に完全水溶性である。
例えば、比較的低分子量の酢酸セルロース（ＤＳ＝２．４；Ｃｕｏｘａｍ－ＤＰ約２５０）を使用して、ほぼ１０ｍＰａｓまでの合成されたセルロース硫酸ナトリウムの溶液粘度（Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅ型粘度計における２Ｎ ＮａＯｈ中２％溶液の測定）が得られる（ＤＥ４４３５１８０を参照されたい）。
使用された市販の酢酸セルロース（Ｃｕｏｘａｍ－ＤＰ約２００～３５０）の重合度（これは低すぎるため、それからは１％水溶液中で約１０ｍＰａｓ超の溶液粘度の硫酸化セルロースが調製され得ない）は、実質的な欠点である。所与の開始重合度の酢酸セルロースでの、得られるセルロース硫酸ナトリウムの対応する溶液粘度範囲の設定が、依然として望まれている。
混合エステル化による硫酸化酢酸セルロース、酢酸セルロース、または硫酸化セルロースの調製のための基本原理としての天然セルロースのアセト硫酸化（ａｃｅｔｏｓｕｌｆａｔｉｎｇ）は、長い間知られている。これに関して、ほとんど反応媒体としての氷酢酸中に無水酢酸を有する硫酸のみが、反応物質として使用された（例えばＵＳ２，６８３，１４３を参照されたい）。スルホン酸塩化ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）もまた、硫酸の代わりに使用されている（ＵＳ２，９６９，３５５）。水溶性硫酸化酢酸セルロースの調製に関するＣｈａｕｖｅｌｏｎらの研究（Ｇ．Ｃｈａｕｖｅｌｏｎ、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、２００３、３３８、７４３～７５０）の結果は、標的生成物が分別でしか得ることができないほどのこの不均一反応の高い不規則性を示した。
さらに、反応媒体としてＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドを使用して、溶解の間に進むセルロースのアセト硫酸化が可能であることが知られている。これに関して、酢酸水素化物（ａｃｅｔｉｃ ｈｙｄｒｉｄｅ）／ＳＯ３、または無水酢酸／クロロ硫酸が反応混合物として使用される（Ｗａｇｅｎｋｎｅｃｈｔら、Ｄａｓ Ｐａｐｉｅｒ、１９９６、５０、１２、７１２～７２０）。不安定なアセチル基のアルカリ分離（ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ ｏｆｆ）後、主に無水グルコース単位のＣ６位の約０．８のＤＳ値までの置換水溶性硫酸化セルロースが得られた。
この方式で以前に合成された硫酸化セルロースの欠点は、０．６未満のＤＳでの不規則性を含み、これは、水性溶液の不均一性をもたらし、したがって単純な膜または安定な高分子電解質複合体の製造の不安定性をもたらす。
アセト硫酸化によって硫酸化セルロースを調製するさらなる可能性が、ＥＰ１８６３８５１に記載されている。沈殿時の鎖長低減は、それに対応して定義される中和条件によって防止され、重合度、およびそれに関連して調製後に得られる硫酸化セルロースの溶液粘度が確定される。
１－エチル－３－メチルイミダゾリウムアセテート（ＥＭＩＭＡＣ）または１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムクロリド（ＢＭＩＭＣｌ）等のイオン性液体への溶解後の硫酸化セルロースの調製が、ＤＥ１０２００７０３５３２２に記載されている。高粘度の結果、この発明は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の共溶媒の添加を必要とする。イオン性液体の使用は、この調製における労力の増加に加え、欠点として挙げることができる。医学的および薬学的用途のための硫酸化セルロースの使用は、イオン性液体の使用に起因して、複雑な清浄化プロセス後にのみ可能である。さらに、大規模な技術的スケールでのイオン性液体の使用は、その高い製造費により制限される。
このことから、本発明の目的は、マイクロカプセルの生成に好適な硫酸化多糖を調製することができる方法を提供することであった。さらに、本発明の目的は、対応するマイクロカプセルを生成する方法を提供することであった。
この目的は、硫酸化多糖を調製する方法に関しては請求項１の特徴によって、硫酸化多糖に関しては請求項１１の特徴によって、マイクロカプセルを生成する方法に関しては請求項１４の特徴によって、またマイクロカプセルに関しては請求項１６の特徴によって達成される。従属請求項は、有利なさらなる発展型を表している。
したがって、本発明によれば、硫酸化多糖を調製する方法が提供され、
ａ）少なくとも１種の多糖および少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒を含む混合物が調製され、
ｂ）少なくとも１種の硫酸化剤、少なくとも１種のアセチル化剤、および少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩を混合物に添加し、その後混合物を温度処理に供することにより、少なくとも１種の多糖が硫酸化酢酸多糖に変換され、
ｃ）少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、混合物から分離され、
ｄ）少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、少なくとも１種の硫酸化多糖に変換される。
本発明による方法のステップａ）において、セルロース等の少なくとも１種の多糖およびジメチルホルムアミド等の少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒を含む混合物がまず調製される。混合物は、分散液であってもよい。混合物は、例えば、少なくとも１種の多糖が少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒に分散されることで調製され得る。
ステップｂ）において、少なくとも１種の硫酸化剤、少なくとも１種のアセチル化剤、および少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が混合物（ステップａ）において調製）に添加され、その後混合物が温度処理に供されることで、少なくとも１種の多糖が硫酸化酢酸多糖に変換される。ここで、好ましくは最初に少なくとも１種の硫酸化剤および少なくとも１種のアセチル化剤が混合物に添加され、次いで少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が混合物に添加される。温度処理は、例えば、－１０℃～１５０℃の範囲内の温度で、１分～３０時間の期間行われ得る。少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖は、混合物中に溶解した形態で存在し得る。
ステップｃ）において、少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖（ステップｂ）において調製）は、混合物から分離される。これは、例えば、少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、沈殿媒体（例えば少なくともアルコールおよび水を含有する）に混合物を添加することにより沈殿され、次いで、沈殿した少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、機械的分離プロセスによって、例えば濾過によって（混合物および沈殿媒体から）分離されることで行われ得る。
ステップｄ）において、少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖は、少なくとも１種の硫酸化多糖に変換される。これは、例えば、酢酸基のアルカリ分離によって行われ得る。
マイクロカプセルの生成に、特に液滴化を用いたマイクロカプセルの生成に特に良く適した硫酸化多糖が、本発明による方法を使用して調製され得、シェルは、ポリ－（ＤＡＤＭＡＣ）等のカチオン性ポリマーおよび硫酸化多糖の高分子電解質複合体を含む。医薬品有効成分等のカプセル化される材料が、そのようなマイクロカプセル内にカプセル化され得る。その結果、そのようなマイクロカプセルは、例えば、移植のプロセスにおいて、および注射のプロセスにおいて薬物として使用され得る。
本発明による方法は、特に、少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩の使用を特徴とする。驚くべきことに、置換度の著しい増加、ひいては水に対する調製された硫酸化多糖のより良好な可溶性が、多糖のアセト硫酸化におけるペルオキシ二硫酸塩の添加によって達成され得、クロロ硫酸等の強力な硫酸化剤の使用が同時に著しく低減され得ることが見出された。これはまた、強力な硫酸化剤、特にそのより多くの部分の使用が多糖鎖の低減をもたらし得るため、有利である。したがって、置換度の増加は、少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩の使用によって、多糖鎖の長さ低減のリスクが増加することなく達成され得る。本発明による方法を使用して調製された硫酸化多糖は、置換度の増加およびそれに伴う水に対する可溶性の改善に起因して、マイクロカプセルの生成に特に良く適している。対照的に、これらの利点は、Ｋ２ＳＯ４またはＮａ２ＳＯ４等の硫酸塩（ペルオキシ二硫酸塩の代わり）の使用によって達成することはできない。
ペルオキシ二硫酸塩は、漂白剤および酸化剤として技術的に使用されるが、スチレン、アクリロニトリル、およびフルオロアルケンを含む様々なアルケンの重合の開始にも使用されるペルオキシ二硫酸の塩である。重合は、ペルオキシ二硫酸塩のホモリシスにより開始される。また、ペルオキシ二硫酸ナトリウムは、土壌および地下水の回復、ならびにプリント基板上の銅のエッチングに使用され得ることも知られている。カリウムおよびアンモニウム化合物が、しばしば使用されるペルオキシ二硫酸塩である。
本発明による方法において、いわゆる硫酸化酢酸多糖、例えば硫酸化酢酸セルロースが合成中に形成される。この混合エステルは、セルロース等の純粋な多糖とは異なり、ＤＭＦ等の非プロトン性溶媒に可溶である。したがって、本発明による方法において使用される合成は、準均一な合成であり、これは、多糖とは異なり溶媒に可溶である誘導体への多糖の修飾が行われることで、溶媒への多糖の溶解が合成中に行われることを意味する。硫酸化酢酸多糖の可溶性は、ポリマー鎖に沿った置換基の均一な分布をもたらす。そのような均一な分布は、溶解プロセスにおいて役立つ。したがって、準均一合成を用いて得られた硫酸化多糖は、均一な置換基分布に起因して改善された可溶性を有する。
対照的に、先行技術においてしばしば使用される不均一合成（すなわちセルロース＋溶媒＋反応物質＝２つの相）では、無水グルコース単位（ＡＧＵ）（または無水単糖単位または糖単位）において、および多糖鎖に沿って置換基の均一でない分布が典型的に得られる。例えば、ＡＧＵには、セルロースおよび硫酸による硫酸化セルロースの不均一合成において、２位、３位および／または６位に均一でない置換が存在する。さらに、２回またはさらには３回置換されるＡＧＵもあれば、ポリマー鎖に沿って全く置換されないＡＧＵもあることが生じ得る。すると、そのような生成物は結果として確かに例えば０．７の全置換度ＤＳを有するが、同時に、ＤＳがそれより著しく高い領域、およびＤＳがそれより著しく低い他の領域を有し得る。そのような生成物は結果として著しく不良な特性、例えばより低い水に対する可溶性を有し、したがってマイクロカプセルの生成への適性がより低い。
先行技術では、溶媒への多糖の溶解が合成の前に行われる均一合成において、および多糖の溶解が合成中に誘導体への修飾によって行われる準均一合成において、典型的にはポリマー鎖に沿った置換基の均一な分布、およびしばしばＡＧＵ（または無水単糖単位）内に位置選択的な置換が存在する。したがって、アセト硫酸化において、多くの場合置換はまず主にＣ６位に生じる。
対照的に、準均一系に基づく本発明による方法では、ＡＧＵ（または無水単糖単位）内に異なる位置選択的置換基分布が得られる。したがって、置換は、例えば、主にＣ６位だけでなく、Ｃ２位のより広範囲にまで生じ、よって、ポリマー鎖に沿った置換基の均一な分布に加えて、ＡＧＵ（または無水単糖単位）内の置換基のより均一な分布もまた得られる。驚くべきことに、ペルオキシ二硫酸塩の使用に起因する特定の位置選択的置換基分布、およびそれから生じるＡＧＵ（または無水単糖単位）内のより均一な置換基の分布は、ポリマー鎖に沿った置換基の均一な分布と共に、調製された硫酸化酢酸多糖の水に対するさらにより良好な可溶性をもたらすことが見出された。本発明による方法を使用して調製された硫酸化多糖はまた、この理由によりマイクロカプセルの生成に特に良く適している。
全体的に見ると、本発明による方法を使用して調製された硫酸化多糖は、特定の調製に起因して、より高い置換度、均一な置換基分布、および有利な位置選択的置換基分布（ＡＧＵまたは無水単糖単位内）を有する。これらの有利な特性は、調製された硫酸化多糖の水に対する非常に良好な可溶性をもたらし、よって本発明による方法を使用して調製された硫酸化多糖は、マイクロカプセルの生成に特に良く適している。
本発明による方法の好ましい変形例は、少なくとも１種の多糖が、セルロース、ヘミセルロース、キトサン、ヒアルロン酸、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、メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシブチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースおよびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする。少なくとも１種の多糖は、特に好ましくはセルロースである。
本発明による方法のさらに好ましい変形例によれば、少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒は、
－ 第三級カルボン酸アミド、例えばジメチルホルムアミド、
－ カルボン酸エステル、例えばジメチルカーボネート、
－ スルホキシド、例えばジメチルスルホキシド、
－ ラクタム、例えばＮ－メチル－２－ピロリドン、および
－ それらの混合物
からなる群から選択される。
本発明による方法のさらに好ましい変形例は、少なくとも１種の多糖が少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒中に分散されることでステップａ）における混合物が調製されることを特徴とする。このようにして得られた混合物（または分散液）は、好ましくは、ステップｂ）の前に、１０℃～１５０℃、好ましくは５０℃～１２０℃の範囲内の温度で、および／または１分～１０時間、好ましくは３０分～５時間の期間撹拌される。
本発明による方法のさらに好ましい変形例は、
－ 少なくとも１種の硫酸化剤が、硫酸、クロロ硫酸、ＳＯ３錯体、スルファミン酸、塩化スルフリル、およびそれらの混合物からなる群から選択されること、ならびに／または
－ 少なくとも１種のアセチル化剤が、無水酢酸、塩化アセチル、およびそれらの混合物からなる群から選択されること、ならびに／または
－ 少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が、ペルオキシ二硫酸カリウム、ペルオキシ二硫酸アンモニウム、ペルオキシ二硫酸ナトリウム、およびそれらの混合物からなる群から選択されること
を特徴とする。
本発明による方法のさらに好ましい変形例によれば、ステップａ）において調製された混合物は、最大３モル／モルＡＧＵ（または無水単糖単位）、好ましくは最大２モル／モルＡＧＵ（または無水単糖単位）、特に好ましくは最大１モル／モルＡＧＵ（または無水単糖単位）、および極めて特に好ましくは０．５モル／モルＡＧＵ（または無水単糖単位）の少なくとも１種の硫酸化剤を含有する。
本発明による方法のさらに好ましい変形例は、ステップｂ）において、最初に少なくとも１種の硫酸化剤および少なくとも１種のアセチル化剤が混合物に添加され、次いで少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が混合物に添加されることを特徴とする。
本発明による方法のさらなる好ましい変形例は、ステップｂ）における温度処理が、
－ －１０℃～１５０℃、好ましくは３０℃～１００℃、特に好ましくは４５℃～８０℃の範囲内の温度で、および／または
－ １分～３０時間、好ましくは３０分～２０時間、特に好ましくは３時間～１０時間の期間
行われることを特徴とする。
本発明による方法のさらに好ましい変形例によれば、ステップｃ）において、少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、少なくともアルコールおよび水を含有する沈殿媒体に混合物を添加することにより沈殿され、次いで機械的分離プロセスによって、好ましくは濾過によって分離されることで、少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が混合物から分離される。少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖は、好ましくは、分離後に１回または複数回洗浄溶液を使用して洗浄される。
本発明による方法のさらに好ましい変形例は、ステップｄ）において、少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、酢酸基のアルカリ分離によって少なくとも１種の硫酸化多糖に変換されることを特徴とする。少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖がアルカリ溶液と混合され、このようにして生成された混合物が１分～３０時間、好ましくは１時間～２０時間、特に好ましくは５時間～１５時間の期間撹拌されることで、酢酸基のアルカリ分離が好ましくは達成される。混合物が撹拌後に中和され、少なくとも１種の多糖が分離され、１回または複数回洗浄され、乾燥されることが好ましい。
本発明はさらに、本発明による方法を使用して調製され得る、または調製される硫酸化多糖に関する。
本発明による硫酸化多糖は、個々のＡＧＵ（または無水単糖単位）内に特定の位置選択的置換基分布を有し、これにより、本発明による硫酸化多糖は、本発明による方法に起因して、特にペルオキシ二硫酸塩の使用に起因して、すでに知られている硫酸化多糖とは異なる。厳密な置換基分布はまた、調製においてそれぞれ使用される多糖にある程度依存し、したがって、全ての硫酸化多糖に当てはまる一般的な置換基分布を与えることはできない。その結果、本発明による硫酸化多糖は、調製プロセスにより特徴付けられる。
多糖化学では、置換度は、糖単位（または無水単糖単位）内でどれほど多くのＯＨ基が置換されたかを示す。セルロースの場合、ＤＳ値は最大３で、グルコース単位（またはＡＧＵ）内に３つのＯＨ基となり得る。原則として、また決定方法に応じて、置換度は、元素分析による硫黄および窒素等のヘテロ原子の決定等において、合計パラメータとして与えられる。１３Ｃ－ＮＭＲ分光法等の特定の分光法では、ある特定の状況下で構造単位における位置選択性の関連付けが可能である。したがって、Ｃ６位、Ｃ２位、およびＣ３位での置換を決定することが可能となり得る。
硫酸化多糖に関しては、個々のＣ位置の置換度、例えば硫酸化多糖のＣ２位での置換度ＤＳ２またはＣ６位での置換度ＤＳ６は、１３Ｃ－ＮＭＲ分光法を用いて決定され得る。ここで、ＮＭＲスペクトルの測定は、例えばＤ２Ｏ中で６０℃で行われ得る。置換は、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの信号を積分し、Ｃ原子、例えばＣ１の信号に標準化することにより定量され得る。そのような手順は、例えば、Ｚｈａｎｔら、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｓｕｌｆａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｒｅｇｕｌａｂｌｅ ｔｏｔａｌ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｌｆａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｖｉａ １３Ｃ ＮＭＲ ａｎｄ ＦＴ Ｒａｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ」、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５２（１）、２６～３２頁に記載されている。
本発明による硫酸化多糖の好ましい実施形態は、硫酸化多糖が、
－ 水中１％溶液中で、少なくとも０．５ｍｍ２／ｓ、好ましくは少なくとも２ｍｍ２／ｓの溶液粘度を有する、および／または
－ ０．１５～１．８、好ましくは０．５～１．３の範囲内の（全）置換度ＤＳを有する（例えば、元素分析を用いて決定される硫酸化多糖の硫黄含有量を介して、または１３Ｃ－ＮＭＲ分光法を介して決定される）
ことを特徴とする。
溶液粘度は、例えば、ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１を用いて決定され得る。
置換度ＤＳまたは全置換度ＤＳは、Ｃ位置において（ヒドロキシル基の硫酸基への）置換が生じ得る割合、すなわち、元の多糖においてヒドロキシル基が存在し、かつ（元のヒドロキシル基の硫酸基への）置換が実際に生じた割合を示す。（全）置換度ＤＳは、０～ｚの範囲内の値をとることができ、ここで、ｚは、（ヒドロキシル基の硫酸基への）置換が生じ得る、すなわち、元の多糖においてヒドロキシル基が存在する、多糖の無水グルコース単位におけるＣ位置の数に対応する。例えば、セルロースの無水グルコース単位は、（ヒドロキシル基の硫酸基への）置換が生じ得る３つのＣ位置、すなわちＣ２位、Ｃ３位、およびＣ６位を含有する。（全）置換度ＤＳの硫酸化セルロースは、結果として０～３の範囲内の値をとり得、最小値０では、いかなる位置でも置換は生じておらず、最大値３では、置換は多糖におけるＣ２、Ｃ３およびＣ６位全てで生じている。例えば、硫酸化セルロースの（全）置換度ＤＳの１．５という値は、（元のヒドロキシル基の硫酸基への）置換が、硫酸化多糖の全ての可能な置換位置（すなわちＣ２、Ｃ３、およびＣ６位の全ての合計）の５０％または半分で生じたことを意味する。ここで、（全）置換度ＤＳは、個々のＣ位置において置換度がどれほど高いかについていかなる直接的な結論も引き出すことを許容するものではない。例えば、硫酸化セルロースの（全）置換度ＤＳの１．５という値は、（硫酸基によるヒドロキシル基の）置換が、Ｃ６位の全て、Ｃ２位の半分で生じ、Ｃ３位では生じなかったことを意味し得る。あるいはまた一方で、例えば、硫酸化セルロースの（全）置換度ＤＳの１．５という値は、（硫酸基によるヒドロキシル基の）置換が、Ｃ６位の半分、Ｃ２位の半分、およびＣ３位の半分で生じたことを意味し得る。
置換度ＤＳまたは全置換度ＤＳは、硫酸化多糖の硫黄含有量を介して決定され得、硫酸化多糖の硫黄含有量の決定は、元素分析を用いて行うことができる。硫黄含有量を介した置換度の決定は、以下の式（Ａ）を用いて行うことができる。
式（Ａ） ＤＳ＝（ＭＰＳ×Ｓ［％］）／（１００×ＭＳ－ΔＭ×Ｓ［％］）
式中、ＭＳは、決定される元素の、この場合では硫黄のモル質量であり、ＭＰＳは、使用される多糖のモル質量であり、ΔＭは、新たな置換基（例えばＳＯ３）と脱離基（例えばＨ）との間のモル質量の差である。そのような置換度の決定はまた、例えば、Ｒｏｈｏｗｓｋｙら、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、２０１６、１４２、５６～６２に記載されている。
あるいは、置換度ＤＳまたは全置換度ＤＳはまた、１３Ｃ－ＮＭＲ分光法を用いて決定され得る。ここで、ＮＭＲスペクトルの測定は、Ｄ２Ｏ中で６０℃で行われ得る。次いで、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの信号を積分し、Ｃ原子、例えばＣ１の信号に標準化することによって、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの置換度の決定が行われ得る（例えば、Ｚｈａｎｇら、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５２（１）、２６～３２頁を参照されたい）。ＡＧＵ（または無水単糖単位）における個々のＣ原子での置換もまた、１３Ｃ－ＮＭＲ分光法によって決定され得る。
本発明による硫酸化多糖のさらなる好ましい実施形態は、硫酸化多糖が少なくとも０．２、好ましくは少なくとも０．３、特に好ましくは少なくとも０．４のＣ２位置における置換度ＤＳ２、および／または最大０．９、好ましくは最大０．８、特に好ましくは最大０．７、極めて特に好ましくは最大０．６のＣ６位置における置換度ＤＳ６を有することを特徴とする。
個々のＣ位置の置換度、例えば硫酸化多糖のＣ２位での置換度ＤＳ２およびＣ６位での置換度ＤＳ６は、１３Ｃ－ＮＭＲ分光法を用いて決定され得る。ここで、ＮＭＲスペクトルの測定は、Ｄ２Ｏ中で６０℃で行われ得る。次いで、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの信号を積分し、Ｃ原子、例えばＣ１の信号に標準化することによって、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの個々の置換度の決定が行われ得る（例えば、Ｚｈａｎｇら、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５２（１）、２６～３２頁を参照されたい）。
本発明による硫酸化多糖の極めて特に好ましい実施形態は、硫酸化多糖が硫酸化セルロースであり、硫酸化セルロースが、少なくとも０．２、好ましくは少なくとも０．３、特に好ましくは少なくとも０．４のＣ２位における置換度ＤＳ２、および／または最大０．９、好ましくは最大０．８、特に好ましくは最大０．７、極めて特に好ましくは最大０．６のＣ６位における置換度ＤＳ６を有することを特徴とする。
本発明はまた、少なくとも０．２、好ましくは少なくとも０．３、特に好ましくは少なくとも０．４のＣ２位における置換度ＤＳ２、および／または最大０．９、好ましくは最大０．８、特に好ましくは最大０．７、極めて特に好ましくは最大０．６のＣ６位における置換度ＤＳ６を有する硫酸化多糖（好ましくは硫酸化セルロース）に関する。
本発明はさらに、マイクロカプセルを生成する方法に関し、
－ 硫酸化多糖を調製するための本発明による方法を使用して、少なくとも１種の硫酸化多糖が調製され、または
－ 本発明による少なくとも１種の硫酸化多糖が提供され、
次いで、
ｅ）少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液が調製され、
ｆ）カプセル化される少なくとも１種の材料が少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液に添加され、それにより懸濁液が生成され、
ｇ）懸濁液の少なくとも一部の液滴化が行われ、それにより懸濁液の液滴が生成され、
ｈ）懸濁液の液滴が少なくとも１種のカチオン性ポリマーの溶液中に滴下され、カチオン性ポリマーは、硫酸化多糖と高分子電解質複合体を形成し、それにより液滴は、カプセル化される材料がカプセル化されたマイクロカプセルに変換される。
マイクロカプセルを生成するための本発明による方法の好ましい変形例は、方法において、
ａ）少なくとも１種の多糖および少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒を含む混合物が調製され、
ｂ）少なくとも１種の硫酸化剤、少なくとも１種のアセチル化剤、および少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩を混合物に添加し、その後混合物を温度処理に供することにより、少なくとも１種の多糖が硫酸化酢酸多糖に変換され、
ｃ）少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、混合物から分離され、
ｄ）少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、少なくとも１種の硫酸化多糖に変換され、
ｅ）少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液が調製され、
ｆ）カプセル化される少なくとも１種の材料が少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液に添加され、それにより懸濁液が生成され、
ｇ）懸濁液の少なくとも一部の液滴化が行われ、それにより懸濁液の液滴が生成され、
ｈ）懸濁液の液滴が少なくとも１種のカチオン性ポリマーの溶液中に滴下され、カチオン性ポリマーは、硫酸化多糖と高分子電解質複合体を形成し、それにより液滴は、カプセル化される材料がカプセル化されたマイクロカプセルに変換される
ことを特徴とする。
生成されたマイクロカプセルは、好ましくは、０．１μｍ～１，０００，０００μｍ、特に１μｍ～１００００μｍ、極めて特に好ましくは１０μｍ～１０００μｍの直径を有する。
本発明による方法のさらに好ましい変形例は、
－ ステップｅ）において調製された少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液が、水中の少なくとも１種の硫酸化多糖の０．５％～１０％溶液であること、ならびに／または
－ カプセル化される少なくとも１種の材料が、生物由来の材料であるか、もしくは非生物由来の材料であること、ならびに／または
－ ステップｆ）において、担体材料、添加剤、溶媒、例えばＤＭＳＯ、保存剤、塩、グリセリン、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種もしくは複数種の物質が、少なくとも１種の多糖の水溶液に追加的に添加されること、ならびに／または
－ 少なくとも１種のカチオン性ポリマーが、ポリエチレンジアミン、ポリピペラジン、ポリアルギニン、ポリトリエチルアミン、スペルミン、ポリジメチルアリルアンモニウム、ポリジアリルジメチルアンモニウム、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム、カチオン性キトサン、カチオン性キトサンの誘導体、およびそれらの混合物からなる群から選択されること、ならびに／または
－ 少なくとも１種のカチオン性ポリマーの溶液が、少なくとも１種のカチオン性ポリマーの水溶液であること
を特徴とする。
カプセル化される少なくとも１種の材料は、生物由来の少なくとも１種の材料であってもよい。あるいは、カプセル化される少なくとも１種の材料は、非生物由来の少なくとも１種の材料であってもよい。例えば、カプセル化される少なくとも１種の材料は、少なくとも１種の医薬品有効成分であってもよい。例えば、カプセル化される少なくとも１種の材料は、薬物として使用される少なくとも１種の物質であってもよい。医薬品有効成分または薬物は、マイクロカプセル内にカプセル化されて移植または注射され得る。
あるいは、カプセル化される少なくとも１種の材料は、医薬品有効成分ではなく、また薬物でもない少なくとも１種の物質であってもよい。
また、本発明はさらに、少なくとも１種のカプセル化される材料および少なくとも１種のカプセル化される材料を取り囲むシェルを備えるマイクロカプセルに関し、シェルは、少なくとも１種のカチオン性ポリマーおよび本発明による少なくとも１種の硫酸化多糖の高分子電解質複合体を含有する。
好ましくは、本発明によるマイクロカプセルは、マイクロカプセルを生成するための本発明による方法を使用して生成され得るか、または生成される。
本発明によるマイクロカプセルは、好ましくは、０．１μｍ～１，０００，０００μｍ、特に好ましくは１μｍ～１００００μｍ、極めて特に好ましくは１０μｍ～１０００μｍの直径を有する。
本発明はまた、薬物としての使用、移植のプロセスにおける使用、または注射のプロセスにおける使用のための本発明によるマイクロカプセルに関する。
本発明はさらに、移植のプロセスにおける、または注射のプロセスにおける薬物としての、本発明によるマイクロカプセルの使用に関する。
本発明を以下の図および例に基づいてより詳細に説明するが、本発明は具体的に示されたパラメータに限定されない。
実施形態１
５ｇ（ａｔｒｏ）のセルロース（コットンリンター）を１５０ｍｌのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に分散させ、８５℃で２時間撹拌する。
８０ｍＬのＤＭＦ中の４ｍＬのクロロ硫酸（１モル／モルＡＧＵ）＋７０ｍＬの無水酢酸（１２モル／モルＡＧＵ）を添加することによって、硫酸化を開始した。その後、５０ｍＬのＤＭＦ中の８．３ｋｇのＫ２Ｓ２Ｏ８（０．５モル／モルＡＧＵ）の懸濁液を添加する。６５℃の温度で合成を行った。ポリマーは、１～２時間後に溶媒に溶解する。
７５０ｍＬのエタノールに加えられた２１ｇの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、４２ｇのＨ２Ｏ、および１０ｇの酢酸ナトリウムで構成された室温の沈殿媒体にポリマー溶液を徐々に注ぎ込む（１０分以内）ことによって、連続的に撹拌しながら５時間後に沈殿を行った。沈殿の終了後１時間の間、撹拌を継続した。その後濾過を行い、エタノール－水混合物（１：１、ｗ／ｗ）中４％（ｗ／ｗ）の酢酸ナトリウムからなる洗浄溶液で３回、それぞれ３００ｍＬで洗浄した。その後、ポリマーまたは沈殿生成物をアルカリ溶液（８ｇのＮａＯＨ、１６ｇの６０、２００ｍＬのエタノール）中で１２時間撹拌し、酢酸基を分離した。酢酸エタノール溶液での中和後（６～９のｐＨ設定）、それぞれ３００ｍＬのエタノールで３回の洗浄を行い、洗浄後の生成物を真空乾燥棚内で乾燥させた。
このようにして調製された硫酸化セルロースは、０．８の全置換度ＤＳ（式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化セルロースの硫黄含有量を介して決定）、および１４ｍｍ２／ｓの粘度（ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１に従い決定）を有する。調製された硫酸化セルロースのさらなる特性は、表１に見ることができる。
さらに、調製された硫酸化セルロースのＤ２Ｏ中での１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルを６０℃の温度で記録した。得られたスペクトルを図１に示す。
１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルから、調製された酢酸セルロースがＣ２位において０．３０の置換度ＤＳ２を、またＣ６位において０．４９の置換度ＤＳ６を有すると決定することができた。決定は、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの信号を積分し、Ｃ原子、例えばＣ１の信号に標準化することによって行われた（例えば、Ｚｈａｎｇら、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５２（１）、２６～３２頁を参照されたい）。したがって、０．７９の（全）置換度ＤＳが１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルから得られ、これは、硫黄含有量を介して丸め精度内で決定された０．８の（全）置換度に相関する。
実施形態２
５ｇ（ａｔｒｏ）のセルロース（コットンリンター）を１５０ｍｌのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に分散させ、８５℃で２時間撹拌する。
８０ｍＬのＤＭＦ中の２ｍＬのクロロ硫酸（０．５モル／モルＡＧＵ）＋７０ｍＬの無水酢酸（１２モル／モルＡＧＵ）を添加することによって、硫酸化を開始した。その後、５０ｍＬのＤＭＦ中の１４ｇの（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８（１モル／モルＡＧＵ）の懸濁液を添加する。７５℃の温度で合成を行った。ポリマーは、約１～２時間後に溶媒に溶解する。
沈殿および調製は、実施例１に記載のように６時間後に行った。
このようにして調製された硫酸化セルロースは、１．２の全置換度ＤＳ（式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化セルロースの硫黄含有量を介して決定）、および２ｍｍ２／ｓの粘度（ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１に従い決定）を有する。調製された硫酸化セルロースのさらなる特性は、表１に見ることができる。
さらに、調製された硫酸化セルロースのＤ２Ｏ中での１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルを６０℃の温度で記録した。得られたスペクトルを、図２に示す。
１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルから、調製された酢酸セルロースがＣ２位において０．３５の置換度ＤＳ２を、またＣ６位において０．７７の置換度ＤＳ６を有すると決定することができた。決定は、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの信号を積分し、Ｃ原子、例えばＣ１の信号に標準化することによって行われた（例えば、Ｚｈａｎｇら、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５２（１）、２６～３２頁を参照されたい）。したがって、１．１２の（全）置換度ＤＳが１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルから得られ、これは、硫黄含有量を介して丸め精度内で決定された１．２の（全）置換度に相関する。
実施形態３
５ｇ（ａｔｒｏ）の微結晶セルロース（ＭＣＣ）を１５０ｍｌのＤＭＦ中に分散させ、８５℃で３時間撹拌した。
５０ｍＬのＤＭＦに溶解した２．５ｇの硫酸トリオキシド／ピリジン複合体（０．５モル／モルＡＧＵ）＋７０ｍＬの無水酢酸（１２モル／モルＡＧＵ）を添加することによって、硫酸化を開始した。６０℃の温度で合成を行った。その後、５０ｍＬのＤＭＦ中の１４ｇの（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８（４モル／モルＡＧＵ）の懸濁液を添加する。ポリマーは、１～２時間後に溶媒に溶解する。
沈殿および調製は、実施例１に記載のように４時間後に行った。
このようにして調製された硫酸化セルロースは、０．８５の全置換度ＤＳ（式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化セルロースの硫黄含有量を介して決定）、および１ｍｍ２／ｓの粘度（ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１に従い決定）を有する。調製された硫酸化セルロースのさらなる特性は、表１に見ることができる。
実施形態４
５ｇ（ａｔｒｏ）のセルロース（モミパルプ）を１５０ｍｌのＤＭＦ中に分散させ、８５℃で３時間撹拌した。
８０ｍＬのＤＭＦ中の１．２ｍｌの硫酸（０．７モル／モルＡＧＵ）＋７０ｍＬの無水酢酸（１２モル／モルＡＧＵ）を添加することによって、硫酸化を開始した。その後、５０ｍＬのＤＭＦ中の８．３ｋｇのＫ２Ｓ２Ｏ８（０．５モル／モルＡＧＵ）の懸濁液を添加する。５０℃の温度で合成を行った。ポリマーは、約１～２時間後に溶媒に溶解する。
沈殿および調製は、実施例１に記載のように８時間後に行った。
このようにして調製された硫酸化セルロースは、１．０の全置換度ＤＳ（式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化セルロースの硫黄含有量を介して決定）、および１０ｍｍ２／ｓの粘度（ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１に従い決定）を有する。調製された硫酸化セルロースのさらなる特性は、表１に見ることができる。
実施形態５
５ｇ（ａｔｒｏ）のセルロース（ユーカリパルプ）を１５０ｍｌのＤＭＦ中に分散させ、８５℃で３時間撹拌した。
８０ｍＬのＤＭＦ中の２ｍＬのクロロ硫酸（０．５モル／モルＡＧＵ）＋７０ｍＬの無水酢酸（１２モル／モルＡＧＵ）を添加することによって、硫酸化を開始した。その後、５０ｍＬのＤＭＦ中の１４ｇの（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８（４モル／モルＡＧＵ）の懸濁液を添加する。７５℃の温度で合成を行った。ポリマーは、約１～２時間後に溶媒に溶解する。
沈殿および調製は、実施例１に記載のように６時間後に行った。
このようにして調製された硫酸化セルロースは、１．３の全置換度ＤＳ（式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化セルロースの硫黄含有量を介して決定）、および２２ｍｍ２／ｓの粘度（ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１に従い決定）を有する。調製された硫酸化セルロースのさらなる特性は、表１に見ることができる。
実施形態６
５ｇ（ａｔｒｏ）のアラビノキシラン（カバノキ）を１５０ｍｌのＤＭＦ中に分散させ、８５℃で３時間撹拌した。
８０ｍＬのＤＭＦ中の１．２ｍＬのクロロ硫酸（０．５モル／モルＡＧＵ）＋７０ｍＬの無水酢酸（１２モル／モルＡＧＵ）を添加することによって、硫酸化を開始した。その後、５０ｍＬのＤＭＦ中の５．４ｋｇのＫ２Ｓ２Ｏ８（０．５モル／モルＡＧＵ）の懸濁液を添加する。５５℃の温度で合成を行った。ポリマーは、約１～２時間後に溶媒に溶解する。
沈殿および調製は、実施例１に記載のように６時間後に行った。ただし、最後の洗浄ステップは、透析管を利用して行った。
このようにして調製された硫酸化アラビノキシランは、０．９の全置換度ＤＳ（式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化アラビノキシランの硫黄含有量を介して決定）、および２ｍｍ２／ｓの粘度（ＤＩＮ５１５６２－１：１９９９－０１に従い決定）を有する。調製された硫酸化アラビノキシランのさらなる特性は、表１に見ることができる。
Figure 2024522789000002
表１中の（全）置換度ＤＳＳは、式（Ａ）を使用し、元素分析を用いて決定された硫酸化セルロースの硫黄含有量を介して決定された。表１中の（全）置換度ＤＳＮＭＲは、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルからの信号を積分し、Ｃ原子、例えばＣ１の信号に標準化することによって、１３Ｃ－ＮＭＲ分光法を用いて決定された（例えば、Ｚｈａｎｇら、Ｐｏｌｙｍｅｒ、５２（１）、２６～３２頁を参照されたい）。表１中の粘度の値は、ＤＩＮ ５１５６２－１：１９９９－０１に従って決定された。表１中の曇りの値は、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ７０２７－１：２０１６－１１を用いて決定された。
マイクロカプセルは、実施例１～６に従って調製された硫酸化多糖の全てを用いて成功裏に生成することができた。実施例６において得られた硫酸化多糖では、不定形のマイクロカプセルのみを得ることができた。
実施形態７
実施例１において調製された硫酸化セルロースからの対応する重量の部分により、水溶液（１％ｗ／ｗ）を調製する。物質が完全に溶解した後、カプセル化される材料を少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液に添加し、それにより懸濁液を生成する。その後、硫酸化セルロース溶液を、１％の市販のポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド溶液（ポリＤＡＤＭＡＣ溶液）に滴下することによって添加する。均一な丸い球状粒子（マイクロカプセル）が得られる。カプセル化される材料を、得られたマイクロカプセル内にカプセル化する。得られたカプセルを、図３および図４の撮影写真に示す。

Claims (18)

  1. 硫酸化多糖を調製する方法であって、
    ａ）少なくとも１種の多糖および少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒を含む混合物が調製され、
    ｂ）少なくとも１種の硫酸化剤、少なくとも１種のアセチル化剤、および少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩を前記混合物に添加し、その後前記混合物を温度処理に供することにより、前記少なくとも１種の多糖が硫酸化酢酸多糖に変換され、
    ｃ）前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、前記混合物から分離され、
    ｄ）前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、少なくとも１種の硫酸化多糖に変換される方法。
  2. 前記少なくとも１種の多糖が、セルロース、ヘミセルロース、キトサン、ヒアルロン酸、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、メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシブチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースおよびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒が、
    － 第三級カルボン酸アミド、例えばジメチルホルムアミド、
    － カルボン酸エステル、例えばジメチルカーボネート、
    － スルホキシド、例えばジメチルスルホキシド、
    － ラクタム、例えばＮ－メチル－２－ピロリドン、および
    － それらの混合物
    からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記少なくとも１種の多糖が前記少なくとも１種の極性非プロトン性溶媒中に分散されることでステップａ）における前記混合物が調製され、このようにして得られた前記混合物は、好ましくは、ステップｂ）の前に、１０℃～１５０℃、好ましくは５０℃～１２０℃の範囲内の温度で、１分～１０時間、好ましくは３０分～５時間の期間、撹拌されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. － 前記少なくとも１種の硫酸化剤が、硫酸、クロロ硫酸、ＳＯ３錯体、スルファミン酸、塩化スルフリル、およびそれらの混合物からなる群から選択されること、ならびに／または
    － 前記少なくとも１種のアセチル化剤が、無水酢酸、塩化アセチル、およびそれらの混合物からなる群から選択されること、ならびに／または
    － 前記少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が、ペルオキシ二硫酸カリウム、ペルオキシ二硫酸アンモニウム、ペルオキシ二硫酸ナトリウム、およびそれらの混合物からなる群から選択されること
    を特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. ステップｂ）において、最初に前記少なくとも１種の硫酸化剤および前記少なくとも１種のアセチル化剤が前記混合物に添加され、次いで前記少なくとも１種のペルオキシ二硫酸塩が前記混合物に添加されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. ステップｂ）における前記温度処理が、
    － －１０℃～１５０℃、好ましくは３０℃～１００℃、特に好ましくは４５℃～８０℃の範囲内の温度で、および／または
    － １分～３０時間、好ましくは３０分～２０時間、特に好ましくは３時間～１０時間の期間
    行われることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. ステップｃ）において、前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、少なくともアルコールおよび水を含有する沈殿媒体に前記混合物を添加することにより沈殿され、次いで機械的分離プロセスによって、好ましくは濾過によって分離されることで、前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が前記混合物から分離され、前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖は、好ましくは、洗浄溶液を使用して１回または複数回洗浄されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. ステップｄ）において、前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖が、酢酸基のアルカリ分離によって前記少なくとも１種の硫酸化多糖に変換されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記少なくとも１種の硫酸化酢酸多糖がアルカリ溶液と混合され、このようにして生成された混合物が１分～３０時間、好ましくは１時間～２０時間、特に好ましくは５時間～１５時間の期間撹拌されることで、前記酢酸基の前記アルカリ分離が達成され、好ましくは、前記混合物は、前記撹拌後に中和され、前記少なくとも１種の多糖が分離され、１回または複数回洗浄され、乾燥されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を使用して調製可能な、または調製される硫酸化多糖。
  12. － 水中１％溶液中で、少なくとも０．５ｍｍ２／ｓ、好ましくは少なくとも２ｍｍ２／ｓの溶液粘度を有する、および／または
    － ０．１５～１．８、好ましくは０．５～１．３の範囲内の置換度ＤＳを有する
    ことを特徴とする、請求項１１に記載の硫酸化多糖。
  13. 少なくとも０．２、好ましくは少なくとも０．３、特に好ましくは少なくとも０．４のＣ２位における置換度ＤＳ２、および／または最大０．９、好ましくは最大０．８、特に好ましくは最大０．７、極めて特に好ましくは最大０．６のＣ６位における置換度ＤＳ６を有することを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の硫酸化多糖。
  14. マイクロカプセルを生成する方法であって、少なくとも１種の硫酸化多糖が請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を使用して調製され、または請求項１１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１種の硫酸化多糖が提供され、
    次いで、
    ｅ）前記少なくとも１種の硫酸化多糖の水溶液が調製され、
    ｆ）カプセル化される少なくとも１種の材料が前記少なくとも１種の硫酸化多糖の前記水溶液に添加され、それにより懸濁液が生成され、
    ｇ）前記懸濁液の少なくとも一部の液滴化が行われ、それにより前記懸濁液の液滴が生成され、
    ｈ）前記懸濁液の前記液滴がカチオン性ポリマーの溶液中に滴下され、前記カチオン性ポリマーは、前記硫酸化多糖と高分子電解質複合体を形成し、それにより前記液滴は、カプセル化される前記材料がカプセル化されたマイクロカプセルに変換される、方法。
  15. － ステップｅ）において調製された前記少なくとも１種の硫酸化多糖の前記水溶液が、水中の前記少なくとも１種の硫酸化多糖の０．５％～１０％溶液であること、ならびに／または
    － 前記カプセル化される少なくとも１種の材料が、生物由来の材料であるか、もしくは非生物由来の材料であること、ならびに／または
    － ステップｆ）において、担体材料、添加剤、溶媒、例えばＤＭＳＯ、保存剤、塩、グリセリン、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種もしくは複数種の物質が、前記少なくとも１種の多糖の前記水溶液に追加的に添加されること、ならびに／または
    － 前記少なくとも１種のカチオン性ポリマーが、ポリエチレンジアミン、ポリピペラジン、ポリアルギニン、ポリトリエチルアミン、スペルミン、ポリジメチルアリルアンモニウム、ポリジアリルジメチルアンモニウム、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム、カチオン性キトサン、カチオン性キトサンの誘導体、およびそれらの混合物からなる群から選択されること、ならびに／または
    － 前記少なくとも１種のカチオン性ポリマーの前記溶液が、前記少なくとも１種のカチオン性ポリマーの水溶液であること
    を特徴とする、請求項１４に記載の方法。
  16. 少なくとも１種のカプセル化材料および前記少なくとも１種のカプセル化材料を取り囲むシェルを備えるマイクロカプセルであって、前記シェルは、少なくとも１種のカチオン性ポリマーおよび請求項１１から１３のいずれか一項に記載の少なくとも１種の硫酸化多糖の高分子電解質複合体を含有する、マイクロカプセル。
  17. 請求項１４または請求項１５に記載の方法を使用して生成可能である、または生成されることを特徴とする、請求項１６に記載のマイクロカプセル。
  18. 薬物としての使用、移植のプロセスにおける使用、または注射のプロセスにおける使用のための、請求項１６または請求項１７に記載のマイクロカプセル。
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