JP2714972B2 - Modifier for phospholipid aggregates, antiaggregation agent for phospholipid vesicles, fusion inhibitor for phospholipid vesicles, and surface immobilizing agent for phospholipid membranes - Google Patents
Modifier for phospholipid aggregates, antiaggregation agent for phospholipid vesicles, fusion inhibitor for phospholipid vesicles, and surface immobilizing agent for phospholipid membranesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、構造明確なオリゴサッカライド脂肪酸エス
テルのリン脂質への利用法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for utilizing oligosaccharide fatty acid esters having a well-defined structure as phospholipids.
リン脂質は、自己集合して単分子膜、二分子膜、多重
層膜あるいはこれらからなる小胞体を形成する。これら
は、超薄膜、固体表面の改質、ハイドロゲル、キャリア
ー等への利用に供されるが、本発明に使用するオリゴサ
ッカリド脂肪酸エステルを導入することにより、各種の
機能付与が可能となる。例えば、配向固定されたリン脂
質単分子膜にこのオリゴサッカライド脂肪酸エステルを
導入すれば、表面の水和状態や親水ゲル領域の制御のみ
ならず、生体分子、細胞等との相互作用も制御が期待で
き、バイオセンサー、細胞培養床修飾剤等への応用が可
能である。Phospholipids self-assemble to form monolayers, bilayers, multilayers or vesicles composed of these. These are used for the modification of ultra thin films, solid surfaces, hydrogels, carriers and the like. By introducing the oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention, various functions can be imparted. For example, if this oligosaccharide fatty acid ester is introduced into a monolayer of phospholipids whose orientation is fixed, not only control of the surface hydration state and hydrophilic gel region, but also control of interaction with biomolecules, cells, etc. are expected. It can be applied to biosensors, cell culture bed modifiers, etc.
糖構造を固相表面に固定するためには多くの方法があ
るが、少量で有効に作動させるためには、共有結合で固
相表面上に固定する方法が知られている。しかし、この
方法には、処理の煩雑さ、表面化学構造の制限などの問
題がある。There are many methods for immobilizing a saccharide structure on the surface of a solid phase, but for effective operation in a small amount, a method of immobilizing the sugar structure on the surface of a solid phase by a covalent bond is known. However, this method has problems such as complicated processing and limitation of the surface chemical structure.
一方、遺伝子工学、細胞工学に関係し、大腸菌をはじ
めとした多くの菌体、細胞の培養が重要になっている。
従来、グラスライニング、ポリマーライニングさらには
セラミックライニングなど新機軸を打ち出す各種培養床
の設計が展開されてきた。しかし、培養効果は所望の結
果をもたらしてはいない。この理由は、主として培養床
あるいは培養槽表面と細胞表面との間の親水性を欠いて
いる所にその一因がある。On the other hand, in connection with genetic engineering and cell engineering, culture of many cells and cells including Escherichia coli has become important.
Conventionally, various types of culture beds have been developed, such as glass linings, polymer linings, and ceramic linings. However, culture effects have not produced the desired results. The reason for this is mainly due to the lack of hydrophilicity between the surface of the culture bed or culture tank and the cell surface.
また、リン脂質集合体の一例である小胞体(リポソー
ム)は、細胞モデル、あるいはカプセル材料として注目
されているが、実際は不安定であるため、リン脂質の単
独使用ではマイクロカプセルとしての利用に適さない。
そこで、コレステロールや蛋白質などを包埋し、膜の強
度向上を狙う試みがある。これらの包埋例では、膜強度
は向上するものの、コルステロールでは約20%以上導入
する必要がある。しかし、コレステロールを20%以上導
入すれば、本来リン脂質小胞体がもつ特徴(例えば、ゲ
ル−液晶相転移、特定刺激に対する物質透過性の変化
等)が消失し、さらに調製方法の制限(例えば、小径リ
ン脂質小胞体の調製不可、有機溶媒使用不可等)が増え
るため、この方法は限定利用に供されていたに過ぎな
い。また、これらリン脂質小胞体は調整後、融合、凝集
等の形態変化を起こし易く、製品化した場合の経時安定
性、静脈注射による投与時の血中分散安定性に問題があ
る。これらの問題の解決方法としてホスファチジン酸等
の荷電物質を小胞体に添加する方法があるが、未だ充分
なものではない。一方、添加安定剤として水溶性高分子
も用いられているが、リン脂質小胞体を生体内投与に用
いる場合、これらの物質の多くは自由度高く溶存するた
め、安定化に対する添加効率が悪い。溶解性を調整した
高分子においても生体適合性や代謝に問題があった。In addition, vesicles (liposomes), which are an example of phospholipid aggregates, have been attracting attention as cell models or capsule materials. However, since they are actually unstable, phospholipids alone are suitable for use as microcapsules. Absent.
Therefore, there is an attempt to embed cholesterol and protein to improve the strength of the membrane. In these embedding examples, although the membrane strength is improved, it is necessary to introduce about 20% or more of corsterol. However, when cholesterol is introduced in an amount of 20% or more, characteristics inherent to phospholipid vesicles (eg, gel-liquid crystal phase transition, change in substance permeability to a specific stimulus, etc.) disappear, and further, the preparation method is restricted (eg, This method has been used only for limited use because the number of small-diameter phospholipid vesicles cannot be prepared and organic solvents cannot be used. In addition, these phospholipid vesicles are liable to undergo morphological changes such as fusion and aggregation after preparation, and have problems in stability over time when commercialized and dispersion stability in blood when administered by intravenous injection. As a method of solving these problems, there is a method of adding a charged substance such as phosphatidic acid to the endoplasmic reticulum, but it has not been sufficient. On the other hand, a water-soluble polymer is also used as an additive stabilizer. However, when phospholipid vesicles are used for in vivo administration, many of these substances are dissolved with a high degree of freedom, so that the efficiency of addition for stabilization is poor. Even polymers with adjusted solubility have problems in biocompatibility and metabolism.
本発明は、前記した従来技術にみられる問題を解決せ
んとするものである。即ち、本発明は、下記する乃至
の発明を提供するものである。The present invention seeks to solve the problems found in the prior art described above. That is, the present invention provides the following inventions.
糖重合度が2〜30の整数で示され、且つ、アシル基
の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカライド脂肪
酸エステルからなるリン脂質集合体用修飾剤。A modifier for phospholipid aggregates comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a degree of sugar polymerization represented by an integer of 2 to 30 and a degree of substitution of an acyl group in a range of 1 to 5.
オリゴサッカライド脂肪酸エステルが飽和脂肪族鎖
または1〜4個の不飽和結合を含む不飽和脂肪族鎖から
なる、炭素数が12〜22個であるアシル基を備えている請
求項1記載のリン脂質集合体用修飾剤。2. The phospholipid according to claim 1, wherein the oligosaccharide fatty acid ester comprises a saturated aliphatic chain or an unsaturated aliphatic chain containing 1 to 4 unsaturated bonds, and an acyl group having 12 to 22 carbon atoms. Modifier for aggregate.
糖重合度が2〜3の整数で示され、且つ、アシル基
の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカライド脂肪
酸エステルからなるリン脂質小胞体用凝集防止剤。An anticoagulant for phospholipid vesicles comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a degree of sugar polymerization represented by an integer of 2 to 3 and a degree of substitution of an acyl group in a range of 1 to 5.
オリゴサッカライド脂肪酸エステルが飽和脂肪族鎖
からなる炭素数12〜22個であるアシル基を備えている請
求項3記載のリン脂質小胞体用凝集防止剤。4. The anti-aggregating agent for phospholipid vesicles according to claim 3, wherein the oligosaccharide fatty acid ester has an acyl group comprising a saturated aliphatic chain and having 12 to 22 carbon atoms.
糖重合度が2〜30の整数で示され、且つ、アシル基
の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカライド脂肪
酸エステルからなるリン脂質小胞体用融合防止剤。A fusion inhibitor for phospholipid vesicles comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a degree of sugar polymerization represented by an integer of 2 to 30 and a degree of substitution of an acyl group in a range of 1 to 5.
オリゴサッカライド脂肪酸エステルが飽和脂肪族鎖
からなる炭素数12〜22個であるアシル基を備えている請
求項5記載のリン脂質小胞体用融合防止剤。6. The fusion inhibitor for phospholipid vesicles according to claim 5, wherein the oligosaccharide fatty acid ester has an acyl group comprising a saturated aliphatic chain and having 12 to 22 carbon atoms.
糖重合度が2〜30の整数で示され、且つ、アシル基の
置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカライド脂肪酸
エステルからなるリン脂質膜用表面固定化剤。オリゴ
サッカライド脂肪酸エステルが飽和脂肪族鎖からなる炭
素数12〜22個であるアシル基を備えている請求項7記載
のリン脂質膜用表面固定化剤。A surface immobilizing agent for a phospholipid membrane comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a sugar polymerization degree represented by an integer of 2 to 30 and having an acyl group substitution degree in a range of 1 to 5. The surface immobilizing agent for a phospholipid membrane according to claim 7, wherein the oligosaccharide fatty acid ester has an acyl group comprising a saturated aliphatic chain and having 12 to 22 carbon atoms.
以下に、さらに詳細に説明をする。 The details will be described below.
本発明に使用するオリゴサッカライド脂肪酸エステル
の製法は次のごときものである。The method for producing the oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention is as follows.
糖重合度が2〜30の整数で示されるオリゴサッカライ
ドの重合度別、種類別分取は、カラムを保温したゲル濾
過を用い、且つ、検出器には示差屈折計を使用すること
により、純度高く行うことができる。Separation by type and degree of polymerization of oligosaccharides whose sugar polymerization degree is represented by an integer of 2 to 30 is performed by gel filtration with the column kept warm, and by using a differential refractometer for the detector, the purity is improved. Can be done higher.
分取したオリゴサッカライドの定性および純度の確認
は、シリカゲル薄層板を用いて混合溶媒(1−ブタノー
ル・ピリジン・水)で多重展開し、硫酸発色させるか、
あるいは、アミノカラムを固定相にし混合溶媒(アセト
ニトリル・水)を移動相にして用いた液体クロマトグラ
フィーに供することにより行うことができる。To confirm the qualitativeness and purity of the fractionated oligosaccharides, use a silica gel thin plate to perform multiple development with a mixed solvent (1-butanol / pyridine / water) and develop sulfuric acid,
Alternatively, it can be carried out by subjecting to a liquid chromatography using an amino column as a stationary phase and a mixed solvent (acetonitrile / water) as a mobile phase.
なお、本発明に使用するオリゴサッカライドには、構
造が明確であれば市販の純品を用いてもよい。The oligosaccharide used in the present invention may be a commercially available pure product as long as the structure is clear.
オリゴサッカライド脂肪酸エステルを得るための手段
には、(1).前記のごとくにして得たオリゴサッカラ
イドに、ピリジン糖の有機塩基触媒およびビニルピリジ
ン・スチレン共重合体等の塩基性高分子触媒の存在下
で、脂肪酸塩化物または脂肪酸無水物を加える方法、
(2).オリゴサッカライドをN,N−ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド等に溶解し、脂肪酸メチル
等でエステル交換を行う方法、また、(3).リパーゼ
を用いる合成方法があるが、何れの方法を採ってもよ
い。Means for obtaining oligosaccharide fatty acid esters include (1). A method of adding a fatty acid chloride or fatty acid anhydride to the oligosaccharide obtained as described above in the presence of an organic base catalyst of pyridine sugar and a basic polymer catalyst such as vinylpyridine / styrene copolymer,
(2). A method in which an oligosaccharide is dissolved in N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide or the like, and transesterified with a fatty acid methyl or the like; and (3). Although there is a synthetic method using lipase, any method may be adopted.
そして、(1)、(2)あるいは(3)の反応が終了
したのち、減圧下で溶媒を留去し、ジエチルエーテル、
ヘキサン等の無極性溶媒に不純物を溶解、濾過し、残渣
を乾燥して粗精製物とする。After the reaction of (1), (2) or (3) is completed, the solvent is distilled off under reduced pressure, and diethyl ether,
The impurities are dissolved in a non-polar solvent such as hexane, filtered, and the residue is dried to obtain a crude product.
本発明に使用するオリゴサッカライド脂肪酸エステル
は、主としてその脂肪酸の種類と置換度の違いおよび糖
重合度の違いにより、該オリゴサッカライド脂肪酸エス
テルの極性、種々の溶媒に対する溶解性および種々のカ
ラム担体に対する親和性を異にするので、単一の性格を
もつように分離、分取する必要がある。The oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention mainly has the polarity, solubility in various solvents, and affinity for various column carriers of the oligosaccharide fatty acid ester, mainly due to the type of the fatty acid, the degree of substitution and the degree of sugar polymerization. Since they differ in gender, they must be separated and sorted to have a single character.
即ち、前記したオリゴサッカライド脂肪酸エステルの
粗精製物を、逆相系のカラムを固定相に、水、アルコー
ル、テトラハイドロフラン等の極性溶媒を移動相にした
液体クロマトグラフィーに供する。この方法により、前
記粗精製物は置換度の小さい順に溶出するので、各ピー
クのフラクションを分取することができる。フラクショ
ンの確認は、フーリエ変換核磁気共鳴測定(以下、FT−
NMRと略称する。)によって行うことができる。That is, the crude oligosaccharide fatty acid ester is subjected to liquid chromatography using a reversed phase column as a stationary phase and a polar solvent such as water, alcohol, or tetrahydrofuran as a mobile phase. According to this method, the crude product elutes in ascending order of the degree of substitution, so that fractions of each peak can be collected. Fractions were confirmed by Fourier transform nuclear magnetic resonance measurement (hereinafter FT-
Abbreviated as NMR. ).
なお、極性溶媒と逆相系のカラムの種類の組合わせ
は、分離、分取したいオリゴサッカライド脂肪酸エステ
ルの種類により異なるものである。The combination of the polar solvent and the type of the reversed-phase column differs depending on the type of oligosaccharide fatty acid ester to be separated and fractionated.
斯くして、逆相系の分取用クロマトグラフを用いるこ
とにより、大量に構造明確な純度の高いオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルを得ることができる。Thus, by using a reversed-phase preparative chromatograph, a large amount of oligosaccharide fatty acid ester having a clear structure and high purity can be obtained.
本発明に使用するオリゴサッカライド脂肪酸エステル
の分離、分取には、上記方法に限らず、例えば、シリカ
ゲルを固定相とした、順相系液体クロマトグラフィー、
超臨界クロマトグラフィー、あるいは、溶媒抽出による
などの方法を選ぶこともできる。Separation and fractionation of the oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention is not limited to the above method, for example, using silica gel as a stationary phase, normal phase liquid chromatography,
A method such as supercritical chromatography or solvent extraction can also be selected.
前記した如くにして得られたオリゴサッカライド脂肪
酸エステルの定性および純度確認は、逆相系の分析用ア
フィニティークロマトグラフィーに供するか、液体クロ
マトグラフィーと同条件の薄層クロマトグラフィーに供
することにより、行うことができる。The qualitative and purity confirmation of the oligosaccharide fatty acid ester obtained as described above is performed by subjecting it to reverse-phase analytical affinity chromatography or by subjecting it to thin-layer chromatography under the same conditions as liquid chromatography. Can be.
本発明におけるリン脂質小胞体、リン脂質単分子膜の
作成法は、通常行われる一般法によるものであって、何
等特殊なものではない。The method for preparing the phospholipid vesicle and the phospholipid monolayer in the present invention is a general method which is usually performed, and is not special at all.
本発明に使用するオリゴサッカライドは、グルカン、
フルクタン、キシラン、ガラクタン、マンナン、キチ
ン、キトサンの系列の糖のほか結合様式が異なった糖の
うち、その糖重合度が2〜30の整数で示される多糖であ
って、糖アルコールをも含んでいる。Oligosaccharides used in the present invention, glucan,
Fructan, xylan, galactan, mannan, chitin, chitosan series of other sugars in addition to the different saccharides, the degree of polymerization is a polysaccharide represented by an integer of 2 to 30, including a sugar alcohol. I have.
また、本発明に使用する脂肪酸を例示すれば、直鎖飽
和脂肪酸として、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチ
ン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、
ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸が
挙げられ、その他、オレイン酸、リノール酸、リノレン
酸等で知られる直鎖不飽和脂肪酸や分岐飽和脂肪酸ある
いは分岐不飽和脂肪酸がある。本発明のオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルには、その炭素数が12〜22個であれ
ば、如何なる脂肪酸であっても使用可能である。Further, if the fatty acids used in the present invention are exemplified, as straight-chain saturated fatty acids, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid,
Examples thereof include stearic acid, nonadecanoic acid, arachinic acid, and behenic acid, and other examples include linear unsaturated fatty acids, branched saturated fatty acids, and branched unsaturated fatty acids known as oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid. As long as the oligosaccharide fatty acid ester of the present invention has 12 to 22 carbon atoms, any fatty acid can be used.
本発明で試料として製造した代表的なオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルの構造を、そのサ ッカライド構造に従い表1〜8にまとめた。The structure of a typical oligosaccharide fatty acid ester produced as a sample in the present invention is The results are summarized in Tables 1 to 8 according to the saccharide structure.
本発明に使用するオリゴサッカライド脂肪酸エステル
は、リン脂質と親和性が非常によいため、リン脂質修飾
剤として好適である。さらに、リン脂質に固定されたオ
リゴサッカライド脂肪酸エステルは、糖構造を水相に露
出した状態に保持し、且つ、膜上に均一に分散すること
ができる。The oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention has a very good affinity for phospholipids and is therefore suitable as a phospholipid modifier. Furthermore, the oligosaccharide fatty acid ester fixed to the phospholipid can maintain the sugar structure exposed to the aqueous phase and can be uniformly dispersed on the membrane.
本発明の、リン脂質集合体の修飾剤としてのオリゴサ
ッカライド脂肪酸エステルは、親疎水バランスを調整し
た化合物であるため、利用目的(例えば、親細胞化、リ
ン脂質小胞体凝集防止、膜融合防止、特定抗体による認
識用ラベル化等)に応じての使い分けが可能である。い
ずれも少量の添加で充分に有効であり、リン脂質集合体
の基本的な物性は変化させない。The oligosaccharide fatty acid ester as a modifier of the phospholipid aggregate of the present invention is a compound having an adjusted hydrophilic-hydrophobic balance, and therefore is used for purposes (eg, parentalization, prevention of phospholipid vesicle aggregation, prevention of membrane fusion, (Eg, labeling for recognition by a specific antibody). In any case, the addition of a small amount is sufficiently effective, and does not change the basic physical properties of the phospholipid aggregate.
また、本発明のオリゴサッカライド脂肪酸エステル
は、これを重合性リン脂質と併用し、例えば、培養容器
表面にこれらを塗布し重合せしめて、容器表面を親水
性、親細胞性表面に変換するために使用するには最適の
ものであって、これは、従来にみられない飛躍的な培養
効果を観測できる表面を与えるものである。In addition, the oligosaccharide fatty acid ester of the present invention is used in combination with a polymerizable phospholipid, for example, by coating and polymerizing these on the surface of a culture vessel to convert the vessel surface to a hydrophilic, cell-philic surface. It is optimal for use, and provides a surface on which dramatic cultivation effects not seen before can be observed.
“オリゴサッカライド脂肪酸エステルの製造” 重合度5のマルトペンタオース1モルに対し、7.5倍
モルの特級ピリジンおよび100倍モルの特級N,N−ジメチ
ルホルムアミドを加え、溶解させた。これに、2.5倍モ
ルの特級パルミチン酸クロリド(アシル鎖長16)を滴下
し、反応を開始した。この反応は無水系で行い、撹拌下
で50℃で24時間反応させた。この反応液を50℃、減圧下
でピリジンおよびN,N−ジメチルホルムアミドを留去し
た。ついで、、パルミチン酸等の不純物を溶出除去させ
るためヘキサンにて洗浄を繰り返したのち濾集した。得
られた残渣を50℃で減圧乾燥させ、粗精製物を得た。"Production of oligosaccharide fatty acid ester" To 1 mol of maltopentaose having a degree of polymerization of 5, 7.5 times mole of special grade pyridine and 100 times mole of special grade N, N-dimethylformamide were added and dissolved. To this was added dropwise 2.5 times mol of special grade palmitic chloride (acyl chain length 16) to start the reaction. This reaction was carried out in an anhydrous system and reacted at 50 ° C. for 24 hours with stirring. Pyridine and N, N-dimethylformamide were distilled off from the reaction mixture at 50 ° C. under reduced pressure. Next, washing with hexane was repeated to elute and remove impurities such as palmitic acid, and then collected by filtration. The obtained residue was dried under reduced pressure at 50 ° C to obtain a crude purified product.
この粗精製物をカラム(メルク社製、ハイバーカラム
リクロソルブRP−2)により分画した。移動相にはメタ
ノール:水=9:1混合溶媒を用いた。検出には示差屈折
計を使用した。前記カラムにより分離された各ピークを
分取し、各々FT−NMRにより構造を確認した。This crude product was fractionated by a column (manufactured by Merck, Hiber Column Licrosolve RP-2). As a mobile phase, a 9: 1 mixed solvent of methanol and water was used. A differential refractometer was used for detection. Each peak separated by the column was separated, and the structure was confirmed by FT-NMR.
その結果、図1の、マルトペンタオースパルミテート
の置換度別分離を示すクロマトグラムにあるごとく、マ
ルトペンタオース(置換度0(1))、マルトペンタオ
ースモノパルミテート(置換度1(2))、マルトペン
タオースジパルミテート(置換度2(3))、マルトペ
ンタオーストリパルミテート(置換度3(4))次いで
置換度4以上(5)のマルトペンタオースパルミテート
の順に溶出し、分取も可能であることが明らかとなっ
た。この知見を利用すれば、前記反応混合物からマルト
ペンタオースモノパルミテート、マルトペンタオースジ
パルミテート、マルトペンタオーストリパルミテートを
精度高く分離できる。なお、分離、分画条件は上記記載
のものに限らず、ウォーターズ社のマイクロボンダスフ
ェアC8や資生堂のカプセルパックC18をカラムとし、移
動相としてテトラハイドロフラン、1−プロパノール、
2−プロパノール、メタノール、水の単一あるいは2種
以上の混合溶媒を用いても分離可能である。As a result, as shown in the chromatogram showing the degree of substitution of maltopentaose palmitate in FIG. 1, maltopentaose (degree of substitution 0 (1)), maltopentaose monopalmitate (degree of substitution 1 (2)) ), Maltopentaose dipalmitate (degree of substitution 2 (3)), maltopentaose tripalmitate (degree of substitution 3 (4)) and then maltopentaose palmitate having a degree of substitution of 4 or more (5). It became clear that taking was possible. Utilizing this knowledge, maltopentaose monopalmitate, maltopentaose dipalmitate, and maltopentaose tripalmitate can be separated from the reaction mixture with high accuracy. Separation and fractionation conditions are not limited to those described above.Waters Micro Bonder Sphere C8 and Shiseido Capsule Pack C18 are used as columns, and the mobile phase is tetrahydrofuran, 1-propanol,
Separation can also be performed using a single solvent or a mixed solvent of two or more of 2-propanol, methanol and water.
なお、図1において、置換度2(3)および置換度3
(4)の部分に複数のピークが見られるが、これらは何
れも、主として置換位置の違いによる、異性体である。In FIG. 1, the substitution degree 2 (3) and the substitution degree 3
A plurality of peaks are observed in the portion (4), and all of these peaks are isomers mainly due to differences in substitution positions.
他のオリゴサッカライド脂肪酸エステルの合成につい
ても、オリゴサッカライド1モルに対して1〜3倍モル
の特級脂肪酸塩化物、2〜15倍モルの特級ピリジンを加
え、70℃以下で、12時間以上反応させ、上記と同様の方
法により粗精製物を得た。これらを同様に分画し、各々
目的の置換度を有する構造であることをFT−NMRから確
認した。With respect to the synthesis of other oligosaccharide fatty acid esters, 1 to 3 moles of a special grade fatty acid chloride and 2 to 15 moles of a special grade pyridine are added to 1 mole of the oligosaccharide, and the mixture is reacted at 70 ° C. or lower for 12 hours or more. A crude product was obtained in the same manner as described above. These were fractionated in the same manner, and it was confirmed by FT-NMR that each had a structure having the desired degree of substitution.
ただし、不飽和脂肪酸エステルの合成については、窒
素気流下でこの操作を行った。また、反応温度は、40℃
を越えないように注意しながら、撹拌下で24時間以上反
応させ、充分にエステル化が行われるようにした。この
ようにして得られたオリゴサッカライド不飽和脂肪酸エ
ステルの不飽和の劣化は、FT−NMRによりいずれも3%
以下であることが確認された。However, for the synthesis of unsaturated fatty acid esters, this operation was performed under a nitrogen stream. The reaction temperature is 40 ° C
The reaction was carried out under stirring for 24 hours or more, so that the esterification was sufficiently performed. The oligosaccharide unsaturated fatty acid ester obtained in this manner showed an unsaturated degradation of 3% by FT-NMR.
It was confirmed that:
“オリゴサッカライド脂肪酸エステルによるリン脂質の
修飾” [実施例] 実施例 1. 重合度5のマルトペンタオース(純品)にパルミチン
酸を1分子導入したマルトペンタオースモノパルミテー
ト(試料番号1)3mgとリン脂質としてジパルミトイル
ホオスファチジルコリン(以下、DPPCと略称する。)10
0mgをメタノールに溶解し、混合したのち、エバポレー
ターにて試験管の内壁に薄膜を形成させた。5mlの純水
と数個のガラスビーズとを添加し、ボルテックスにて50
℃で撹拌して白濁液を得た。この白濁液をエクストルー
ダにて処理した。エクストルーダのフィルターの孔径を
0.4μm、0.2μm、0.1μm、0.05μmと順次変化させ
ながら、各5回通過させることにより白色透明なDPPC小
胞体分散液を得た。この状態での小胞体の平均孔径はネ
ガティブ染色した透過型電子顕微鏡(以下、TEMと略称
する。)写真より計算した結果、直径55nmであった。"Modification of phospholipid with oligosaccharide fatty acid ester" [Examples] Example 1. Maltopentaose monopalmitate (Sample No. 1) in which one molecule of palmitic acid was introduced into maltopentaose (pure product) having a degree of polymerization of 5 (sample No. 1) And dipalmitoylphosfatidylcholine (hereinafter abbreviated as DPPC) 10 as a phospholipid.
After dissolving 0 mg in methanol and mixing, a thin film was formed on the inner wall of the test tube with an evaporator. Add 5 ml of pure water and several glass beads, and vortex 50
The mixture was stirred at ℃ to obtain a cloudy liquid. This cloudy liquid was treated with an extruder. Extruder filter pore size
By passing through 5 times each while changing sequentially to 0.4 μm, 0.2 μm, 0.1 μm and 0.05 μm, a white transparent DPPC vesicle dispersion was obtained. The average pore size of the endoplasmic reticulum in this state was 55 nm in diameter as a result of calculation from a negatively stained transmission electron microscope (hereinafter abbreviated as TEM) photograph.
小胞体分散液を0.5重量%に希釈したのち、ゲル濾過
(ファルマシア社製、セファロースCL−4B,20mmφ,300m
mH)し、自由に溶存する糖脂肪酸エステルを系外に除い
たのち、小胞体を含むフラクション部をフェノール硫酸
法による糖の呈色を行い、試料番号1の小胞体への導入
率を決定した。その結果、試料番号1は、添加料の約50
%が小胞体に取り込まれていることが明らかとなった。After diluting the ER dispersion to 0.5% by weight, gel filtration (Sepharose CL-4B, manufactured by Pharmacia, 20 mmφ, 300 m
mH) and free-dissolved sugar fatty acid esters were removed from the system, and then the fraction containing the endoplasmic reticulum was colored with sugar by the phenol-sulfuric acid method to determine the rate of introduction of sample No. 1 into the endoplasmic reticulum. . As a result, Sample No. 1 contained about 50% of the additive.
% Was incorporated into the endoplasmic reticulum.
0.05μmのフィルターを通過させた小胞体の分散液の
形態安定性は、室温放置で500nmの吸光度(濁度)の変
化を測定することで評価した。オリゴサッカライド脂肪
酸エステル無添加の小胞体(コントロール)では濁度が
急激に増大し、また粒径分布測定から小胞体の粒径の経
時的な増加が認められることから、小胞体の凝集、融合
を確認した。試料番号1を脂質に対し2モル%添加した
系では、分散状態が安定に保たれ、経時変化もないこと
が明らかになった。TEM写真で、これらの小胞体の直径
を測定したところ、コントロールでは74nmに増大した
が、試料番号1を導入した系では粒径変化が認められな
かった。The morphological stability of the dispersion of vesicles passed through a 0.05 μm filter was evaluated by measuring the change in absorbance (turbidity) at 500 nm at room temperature. In the endoplasmic reticulum without oligosaccharide fatty acid ester added (control), the turbidity sharply increases, and the particle size distribution shows that the particle size of the endoplasmic reticulum increases over time. confirmed. In the system in which Sample No. 1 was added at 2 mol% to the lipid, it was revealed that the dispersion state was kept stable and there was no change with time. When the diameters of these endoplasmic reticulum were measured by a TEM photograph, the diameter increased to 74 nm in the control, but no change in the particle diameter was observed in the system into which sample No. 1 was introduced.
試料番号1/DPPC(1モル/50モル)の組成のリン脂質
小胞体分散液70μlをアルミ製示差走査熱量計用容器に
封入し、示差走査熱量計測定を行った。ゲル−液晶質転
移温度を観測すると、DPPC小胞体と同様の41℃に吸熱ピ
ークが認められ、ピークの幅広化は見られなかった。こ
のことからオリゴサッカライド脂肪酸エステルが、2モ
ル%程度導入されても膜の転移には何ら影響をおよぼさ
ないことが確認された。また、オリゴサッカライド脂肪
酸エステルのDPPC小胞体への導入確認は、0.04重量%の
タチナタマメレクチン(以下、Con Aと略称する。)
を添加することによる小胞体の凝集からも確認した。70 μl of a phospholipid vesicle dispersion having a composition of sample number 1 / DPPC (1 mol / 50 mol) was sealed in an aluminum differential scanning calorimeter container, and the differential scanning calorimeter measurement was performed. When the gel-liquid crystal transition temperature was observed, an endothermic peak was observed at 41 ° C similar to that of the DPPC vesicles, and no broadening of the peak was observed. This confirmed that the introduction of the oligosaccharide fatty acid ester at about 2 mol% had no effect on the transfer of the membrane. In addition, the introduction of oligosaccharide fatty acid ester into DPPC endoplasmic reticulum was confirmed by confirming that 0.04% by weight of jack bean lectin (hereinafter abbreviated as Con A).
Was also confirmed from the aggregation of the endoplasmic reticulum by the addition of.
実施例 2. 表1〜8所載の試料番号2〜63について、実施例1と
同様の方法を用いてDPPC小胞体に包埋させ、凝集や融合
の防止能力について検討した。上記試料を脂質に対し、
それぞれ5モル%導入し、測定して得られた結果を、実
施例1の結果ともに、表9に整理した。Example 2. Sample numbers 2 to 63 listed in Tables 1 to 8 were embedded in DPPC endoplasmic reticulum using the same method as in Example 1 and examined for their ability to prevent aggregation and fusion. The above sample was applied to lipids.
Table 9 shows the results obtained by introducing 5 mol% each and measuring them together with the results of Example 1.
試料番号2,3,10〜14,19〜28,31,34,35,37〜41,43,46,
49,52,54,56〜63は、粉末のまま小胞体分散液に添加
し、50℃にて数時間程放置するだけで包埋できた。Sample number 2,3,10-14,19-28,31,34,35,37-41,43,46,
49,52,54,56-63 could be embedded simply by adding the powder as it was to the vesicle dispersion and leaving it to stand at 50 ° C for several hours.
試料番号2,3,28,31,40,43,46,49,52,54,56は、1モル
%以下の導入では、小胞体の凝集防止効果はなくなる
が、試料番号10〜15,14〜27,60 は0.2モル%でも防止効果を示した。融合防止に関して
はこれよりも少ない導入量でも充分である。Sample Nos. 2, 3, 28, 31, 40, 43, 46, 49, 52, 54 and 56 have no effect of preventing the endoplasmic reticulum when introduced at 1 mol% or less, but sample Nos. 10 to 15, 14 ~ 27,60 Exhibited an inhibitory effect even at 0.2 mol%. With respect to the prevention of fusion, a smaller introduction amount is sufficient.
なお、重合度が小さいオリゴサッカライド、例えば重
合度2〜3のオリゴサッカライドについては、置換度が
3以上になると、小胞体への導入率が低下した。従っ
て、重合度が小さいものについては、置換度を1あるい
は2に抑えたオリゴサッカライド脂肪酸エステルが小胞
体の融合、凝集防止に適している。In the case of oligosaccharides having a low degree of polymerization, for example, oligosaccharides having a degree of polymerization of 2 to 3, when the degree of substitution was 3 or more, the rate of introduction into the endoplasmic reticulum decreased. Therefore, for those having a small degree of polymerization, oligosaccharide fatty acid esters having a degree of substitution of 1 or 2 are suitable for preventing fusion and aggregation of vesicles.
また、オリゴサッカライド脂肪酸エステルのDPPC小胞
体への導入確認は、試料番号2〜15,28〜30,46〜48につ
いては0.04重量%のCon Aを添加、試料番号56,57につ
いては0.04重量%の小麦胚レクチン(以下、WGAと略称
する。)を添加することによる小胞体の凝集からも確認
した。In addition, the introduction of oligosaccharide fatty acid ester into DPPC endoplasmic reticulum was confirmed by adding 0.04% by weight of Con A for sample numbers 2 to 15,28 to 30,46 to 48, and 0.04% by weight for sample numbers 56 and 57. Was added to wheat germ lectin (hereinafter abbreviated as WGA) to confirm the aggregation of endoplasmic reticulum.
実施例 3. リン脂質として卵黄レシチン(以下、EYLと略称す
る。)を用いて実施例2の方法と同様に、試料番号1〜
57を小胞体に包埋させ、その効果を評価した。効果はほ
ぼ同一であったが以下の点で相違が認められた。Example 3 In the same manner as in Example 2 except that egg yolk lecithin (hereinafter abbreviated as EYL) was used as a phospholipid, sample numbers 1 to 5 were used.
57 was embedded in the endoplasmic reticulum and its effect was evaluated. The effects were almost the same, but differences were observed in the following points.
実施例2においては、融合および凝集測定は室温で行
ったが、EYL小胞体は室温では凝集し難いので4℃で測
定を行った。EYLがエタノール溶液の製品である場合
は、小胞体の調整の際、エタノールの除去が不完全であ
るとフェノール硫酸法で呈色する。そのため、充分に注
意して調整した系について導入率を算出した結果、表1
とほぼ同様の結果が得られた。このことは、オリゴサッ
カライド脂肪酸エステルの導入率ならびに性能は、リン
脂質構造に関係なく、糖脂肪酸エステルの構造に依存し
ていることを表している。オリゴサッカライド脂肪酸エ
ステルの小胞体への導入は、試料番号1〜15,28〜30,46
〜48の場合、0.04重量%のCon Aを添加、また、試料
番号56,57の場合、0.04重量%のWGAを添加することによ
る小胞体の凝集からも確認した。In Example 2, fusion and agglutination measurements were performed at room temperature, but EYL vesicles were hardly aggregated at room temperature, so measurement was performed at 4 ° C. When EYL is a product of an ethanol solution, in the preparation of the endoplasmic reticulum, if the removal of ethanol is incomplete, the color is developed by the phenol sulfate method. Therefore, as a result of calculating the introduction rate for the system adjusted with sufficient care, Table 1
Almost the same result was obtained. This indicates that the introduction rate and the performance of the oligosaccharide fatty acid ester depend on the structure of the sugar fatty acid ester regardless of the phospholipid structure. The introduction of oligosaccharide fatty acid esters into the endoplasmic reticulum was performed using sample numbers 1 to 15, 28 to 30, 46
In the case of ~ 48, it was confirmed from the aggregation of the endoplasmic reticulum by adding 0.04% by weight of Con A, and in the case of sample numbers 56 and 57, by adding 0.04% by weight of WGA.
実施例 4. 試料番号28,29,30を重合性リン脂質である1,2−ビス
(2,4−オクタデカジエノイル)グリセロホスホコリン
からなる小胞体に導入し、アゾビスイソブチロニトリル
等のラジカル開始剤を添加したのち、加熱して重合し
た。ここに得られた高分子化小胞体は、オリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルとの共重合体であり、糖構造を安定
に担持した。これらは、商品名「トライトンX−100」
やコール酸ナトリウム等の界面活性剤、また、メタノー
ル等の有機溶媒洗浄に対しても極めて安定に形態を保持
していた。この小胞体は、Con Aにより凝集すること
から、糖鎖の安定被覆を確認した。Example 4. Sample Nos. 28, 29, and 30 were introduced into an endoplasmic reticulum composed of a polymerizable phospholipid, 1,2-bis (2,4-octadecadienoyl) glycerophosphocholine, and azobisisobutyronitrile was introduced. After the addition of such a radical initiator, polymerization was carried out by heating. The polymerized endoplasmic reticulum obtained here was a copolymer with an oligosaccharide fatty acid ester and stably supported a sugar structure. These are brand names "Triton X-100"
It retained its shape very stably against washing with a surfactant such as sodium chloride and sodium, and an organic solvent such as methanol. Since the endoplasmic reticulum was aggregated by Con A, stable coating of sugar chains was confirmed.
実施例 5. 試料番号56,57を実施例4に従って、1,2−ビス(2,4
−オクタデカジエノイル)グリセロホスホコリンからな
る小胞体に導入し、アゾビスイソブチロニトリル糖のラ
ジカル開始剤を添加したのち、加熱して重合した。ここ
に得られた高分子化小胞体は、オリゴサッカライド脂肪
酸エステルを安定に担持しており、商品名「トライトン
X−100」やコール酸ナトリウム等の界面活性剤、ま
た、メタノール等の有機溶媒洗浄に対しても極めて安定
に形態を保持していた。この小胞体は、WGAにより凝集
することから、糖鎖の安定被覆を確認した。Example 5. Sample Nos. 56 and 57 were prepared according to Example 4 using 1,2-bis (2,4
(Octadecadienoyl) glycerophosphocholine, and after adding a radical initiator of azobisisobutyronitrile sugar, the mixture was heated and polymerized. The polymerized endoplasmic reticulum obtained here stably supports an oligosaccharide fatty acid ester, and is washed with a surfactant such as “Triton X-100” or sodium cholate, and an organic solvent such as methanol. , The shape was maintained extremely stably. Since the endoplasmic reticulum was aggregated by WGA, stable coating of sugar chains was confirmed.
実施例 6. 試料番号28,29,30を1,2−ビス(2,4−オクタデカジエ
ノイル)グリセロホスホコリンからなるリン脂質単分子
膜に導入した。さらに、アゾビスイソブチロニトリル等
のラジカル開始剤を加えたのち、加熱して重合すると高
分子化リン脂質薄膜が得られた。これらの膜は、オリゴ
サッカライド脂肪酸エステルが共有結合で固定されてい
るため、糖鎖が表面に安定に修飾された膜として調製さ
れたものである。かかる系では、糖は水中に全く溶出し
なかった。また、この膜表面はレクチンにより容易に認
識されることが、螢光プローブでラベルしたCon Aを
用いた螢光顕微鏡観察より明らかにされた。Example 6. Sample numbers 28, 29, and 30 were introduced into a phospholipid monolayer composed of 1,2-bis (2,4-octadecadienoyl) glycerophosphocholine. Furthermore, after adding a radical initiator such as azobisisobutyronitrile and heating and polymerizing, a polymerized phospholipid thin film was obtained. Since these oligosaccharide fatty acid esters are immobilized by covalent bonds, these films are prepared as films whose sugar chains are stably modified on the surface. In such a system, no sugar was eluted in the water. In addition, it was revealed by fluorescence microscopy using Con A labeled with a fluorescent probe that the membrane surface was easily recognized by lectin.
実施例 7. 試料番号56,57を1,2−ビス(2,4−オクタデカジエノ
イル)グリセロホスホコリンからなるリン脂質単分子膜
に導入した。さらに、アゾビスイソブチロニトリル等の
ラジカル開始剤を加えたのち、加熱して重合すると高分
子化リン脂質薄膜が得られた。これらの膜は、オリゴサ
ッカライド脂肪酸エステルが共有結合で固定されている
ため、糖鎖が表面に安定に修飾された膜として調製され
たものである。かかる系では、糖は水中に全く溶出しな
い。また、この膜表面はレクチンにより容易に認識され
ることが、螢光プローブでラベルしたWGAを用いた螢光
顕微鏡観察より明らかにされた。Example 7. Sample numbers 56 and 57 were introduced into a phospholipid monolayer composed of 1,2-bis (2,4-octadecadienoyl) glycerophosphocholine. Furthermore, after adding a radical initiator such as azobisisobutyronitrile and heating and polymerizing, a polymerized phospholipid thin film was obtained. Since these oligosaccharide fatty acid esters are immobilized by covalent bonds, these films are prepared as films whose sugar chains are stably modified on the surface. In such a system, no sugar elutes into the water. In addition, it was revealed by fluorescence microscopy using WGA labeled with a fluorescent probe that the membrane surface was easily recognized by lectin.
実施例 8. 試料番号28,29,30を1−パルミトイル2−(2,4−オ
クタデカジエノイル)グリセロホスホコリンからなる小
胞体に導入し、紫外線照射あるいはラジカル開始剤にて
共重合させ、糖鎖を導入したリン脂質・オリゴサッカラ
イド脂肪酸エステル共重合体を調製した。このものを、
凍結乾燥後、クロロホルム等の有機溶媒に溶解させガラ
ス板上に塗布したうえ、窒素気流中で乾燥することによ
り薄膜が容易に得られ、また水中で再分散させれば糖鎖
を水相に露出した小胞体が得られた。この小胞体構造は
TEMより確認できた。レクチンの作用による凝集反応も
同様に確認した。Example 8. Sample Nos. 28, 29 and 30 were introduced into vesicles composed of 1-palmitoyl 2- (2,4-octadecadienoyl) glycerophosphocholine and copolymerized with ultraviolet irradiation or a radical initiator. A phospholipid / oligosaccharide fatty acid ester copolymer having a sugar chain introduced therein was prepared. This one,
After freeze-drying, dissolve in an organic solvent such as chloroform, apply on a glass plate, and dry in a nitrogen stream to easily obtain a thin film, and redisperse in water to expose sugar chains to the aqueous phase The obtained endoplasmic reticulum was obtained. This endoplasmic reticulum structure
TEM confirmed it. Agglutination by the action of lectin was also confirmed.
実施例 9. 本発明にかかるオリゴサッカライド脂肪酸エステルの
例として、試料番号1,4,18,28,29をそれぞれ重合性リン
脂質である1,2−ビス(2,4−オクタデカジエノイル)グ
リセロホスホコリンと混合し、糖部分が全体の2モル%
程度となるよう調製した。これを用いて、細胞培養に使
用する通常の容器内表面を単分子膜で被覆した。試料番
号28および29の例については、さらにラジカル開始剤を
添加し て重合した系の安定性を高めた。次いで、これらのオリ
ゴサッカライド脂肪酸エステルを含むリン脂質単分子膜
で被覆した培養容器に培地を充たし、大腸菌を37℃にて
48時間培養した。培養後の菌を集菌して、比濁法により
菌数を比較したところ、表10に示す結果を得た。培養効
率は無被覆の例に比較し、高い効果が認められた。な
お、培養効率は無被覆培養器で培養した大腸菌数を1と
して、これに対する各培養器で培養して得た大腸菌数の
10の乗数をもって示した。Example 9. As an example of the oligosaccharide fatty acid ester according to the present invention, sample numbers 1,4,18,28,29 were prepared using polymerizable phospholipids, 1,2-bis (2,4-octadecadienoyl), respectively. Mixed with glycerophosphocholine, sugar portion is 2 mol% of total
Was prepared. Using this, the inner surface of a normal container used for cell culture was covered with a monomolecular film. For the examples of Sample Nos. 28 and 29, additional radical initiator was added. To increase the stability of the polymerized system. Next, a culture vessel was filled with a culture vessel coated with a phospholipid monolayer containing these oligosaccharide fatty acid esters, and E. coli was incubated at 37 ° C.
Cultured for 48 hours. The bacteria after culturing were collected, and the numbers of bacteria were compared by a turbidimetric method. As a result, the results shown in Table 10 were obtained. The cultivation efficiency was higher than that of the uncoated example. The culture efficiency was defined as the number of Escherichia coli cultured in the uncoated incubator being 1, and the number of Escherichia coli obtained by culturing in each incubator for this was 1.
It is shown with a multiplier of 10.
実施例 10. 試料番号1,4,10,13,19,22,61,62,63について、実施例
1の方法のうち、純水の代わりに25℃のヒト血漿を用い
た方法で、小胞体の融合、凝集防止効果を評価した。そ
の結果、無添加系と比べて何れの試料についても融合、
凝集防止効果が認められた。Example 10. For sample numbers 1, 4, 10, 13, 19, 22, 61, 62 and 63, the method of Example 1 was repeated using human plasma at 25 ° C instead of pure water. The effect of preventing fusion and aggregation of the endoplasmic reticulum was evaluated. As a result, fusion of any sample compared to the non-added system,
The effect of preventing aggregation was observed.
純水中では効果のなかった二糖誘導体であるマルトー
スモノパルミチン酸エステル(試料番号62)が血漿中で
はリン脂質小胞体の融合、凝集防止効果があることがわ
かった。Maltose monopalmitate, a disaccharide derivative that was ineffective in pure water (Sample No. 62), was found to have an effect of preventing the fusion and aggregation of phospholipid vesicles in plasma.
実施例に示したオリゴサッカライド脂肪酸エステル導
入リン脂質小胞体の膜安定性を、カルボキシフルオレセ
イン(以下、CFと略称する。)の放出を以て試験した。
即ち、リン脂質としてDPPCを用いた小胞体に内包したCF
の放出測定から、オリゴサッカライド脂肪酸エステル導
入リン脂質小胞体の膜安定性を評価し、オリゴサッカラ
イド脂肪酸エステル無添加のリン脂質小胞体の性能と比
較した。The membrane stability of the oligosaccharide fatty acid ester-introduced phospholipid vesicles shown in the examples was tested by releasing carboxyfluorescein (hereinafter abbreviated as CF).
That is, CF encapsulated in the endoplasmic reticulum using DPPC as a phospholipid
The membrane stability of the oligosaccharide fatty acid ester-introduced phospholipid vesicles was evaluated from the measurement of the release of phospholipids, and compared with the performance of the phospholipid vesicles without the addition of oligosaccharide fatty acid esters.
1mlの0.5重量%リン脂質小胞体分散液に4mlの100mMの
CF(pH8.6)を添加し、リン脂質小胞体にCFを内包させ
た。内包は、既報(Makromol Chem.Rapid Commun;8,215
(1987))に示す方法に従った。次いで、未内包のCFを
ゲル濾過で除去したのち、螢光測定を行った。即ち、3m
lのトリスバッファー(50mM、pH8.0)中に試料300μl
を添加したのち、CFの放出に伴う螢光強度の増大を測定
した(励起波長=330nm,螢光波長=520nm)。その際、
界面活性剤である商品名「トライトンX−100」を添加
してリン脂質小胞体を破壊し、完全にCFを放出した時の
螢光強度を100%CF放出時とした。4 ml 100 mM in 1 ml 0.5 wt% phospholipid vesicle dispersion
CF (pH 8.6) was added, and CF was included in the phospholipid endoplasmic reticulum. Inclusion is as reported previously (Makromol Chem. Rapid Commun ; 8 , 215
(1987)). Next, after the unencapsulated CF was removed by gel filtration, the fluorescence was measured. That is, 3m
300 μl of sample in 1 l of Tris buffer (50 mM, pH 8.0)
After the addition of, the increase in fluorescence intensity accompanying the release of CF was measured (excitation wavelength = 330 nm, fluorescence wavelength = 520 nm). that time,
The surfactant, Triton X-100, was added to destroy the phospholipid vesicles, and the fluorescence intensity when CF was completely released was defined as the time when 100% CF was released.
例として、試料番号10,13を、DPPC50モルに対し、そ
れぞれ1モルの比で添加したリン脂質小胞体(7)、
(8)の系でのCF放出挙動を、オリゴサッカライド脂肪
酸エステル無添加リン脂質小胞体(6)と比較した結果
を図2に示した。As an example, phospholipid vesicles (7) to which sample numbers 10, 13 were added at a ratio of 1 mol to 50 mol of DPPC, respectively,
FIG. 2 shows the results of comparing the CF release behavior of the system (8) with the phospholipid vesicle (6) without the addition of oligosaccharide fatty acid ester.
本図に示した如くに、オリゴサッカライド脂肪酸エス
テルの添加により、CFの放出は抑制され、脂質の充填構
造の乱れは観測されず、より安定なリン脂質小胞体が得
られることが明らかとなった。この結果は、他の試料を
添加した系でも認められた。As shown in this figure, the addition of the oligosaccharide fatty acid ester suppressed the release of CF, no disturbance in the packing structure of lipids was observed, and it became clear that more stable phospholipid vesicles were obtained. . This result was also observed in a system to which another sample was added.
オリゴサッカライド脂肪酸エステルの添加量の増大に
伴い、CF放出速度は減少したのち再び増大した。従っ
て、CF放出抑制に最も効果の高いオリゴサッカライド脂
肪酸エステルの添加比が存在していることを認めた。一
般にこの値は、本試験に使用した如くに、モル比で50:1
前後であった。As the amount of the oligosaccharide fatty acid ester increased, the CF release rate decreased and then increased again. Therefore, it was recognized that the addition ratio of the oligosaccharide fatty acid ester most effective in suppressing CF release was present. Generally, this value is 50: 1 in molar ratio, as used in this study.
Before and after.
ショ糖長鎖脂肪酸エステルや両親媒性高分子であるポ
リサッカライド長鎖脂肪酸エステルは、生体毒性が低い
ため、化粧品、食品添加物、さらには蛋白質の可溶化剤
に至るまで、幅広く利用されている。これらは、機能性
分子というよりは、むしろ、特徴ある化学環境を設定で
きる材料として考えられ、量を用いて特性を導くもので
ある。このようなポリサッカライド長鎖脂肪酸エステル
の生化学的な利用も、勿論進められている。例えば、長
崎大学の砂本教授らは、分子量の大きなポリサッカライ
ドに長鎖脂肪酸をエステル結合で導入し、人工細胞壁と
してリン脂質小胞体の安定化剤に利用する試みを報告し
ている。(“Polymers in Medicine",Plemum Press (1
983) p157)が、このようなポリサッカライド被覆小胞
体系と比較して、本発明のオリゴサッカライド脂肪酸エ
ステルは、リン脂質小胞体に少量添加するのみで充分に
効果があがるため、もとの小胞体の基本的な物性を保っ
ている点に特徴がある。Saccharose long-chain fatty acid esters and polysaccharide long-chain fatty acid esters, which are amphiphilic polymers, are widely used in cosmetics, food additives, and even solubilizers for proteins because of their low biotoxicity. . These are considered as materials that can set a characteristic chemical environment, rather than functional molecules, and use properties to guide properties. The biochemical utilization of such polysaccharide long-chain fatty acid esters is, of course, proceeding. For example, Prof. Sunamoto of Nagasaki University and others report an attempt to introduce long-chain fatty acids into polysaccharides with a large molecular weight through ester bonds and use them as artificial cell walls as stabilizers for phospholipid vesicles. (“Polymers in Medicine”, Plemum Press (1
983) p157) shows that the oligosaccharide fatty acid ester of the present invention is sufficiently effective only by adding a small amount to phospholipid vesicles, and thus the original small saccharide vesicles are compared with the polysaccharide-coated vesicle system. It is characterized by maintaining the basic physical properties of the endoplasmic reticulum.
一方、重合度の大きいポリサッカライド脂肪酸エステ
ルは、その糖鎖長、脂肪酸エステル置換度に応じた精密
な分離精製が困難なため、その構造は不明瞭であり、糖
重合度、脂肪酸エステル置換度は全て平均値である。こ
れに対し、本発明に使用するオリゴサッカライド脂肪酸
エステルは純品としても得ることができ、糖重合度、脂
肪酸エステル置換度等が厳密に規定できるため、糖鎖
長、脂肪酸の種類、置換度を変えることにより、オリゴ
サッカライド脂肪酸エステルの極性、溶解性等の諸物性
を調整でき、目的に応じても使い分けることができる。On the other hand, the polysaccharide fatty acid ester having a large degree of polymerization is difficult to precisely separate and purify according to the sugar chain length and the degree of substitution of the fatty acid ester. All are average values. On the other hand, the oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention can be obtained as a pure product, and the degree of sugar polymerization, the degree of substitution of the fatty acid ester and the like can be strictly defined. By changing the properties, various properties such as the polarity and solubility of the oligosaccharide fatty acid ester can be adjusted, and the oligosaccharide fatty acid ester can be properly used depending on the purpose.
さらに、本発明に使用するオリゴサッカライド脂肪酸
エステルは、分離、精製が容易であるため不純物の混入
がなく、リン脂質の膜特性に悪影響をおよぼす因子がな
い。これらの多くは水に対する溶解性が比較的低いた
め、脂質集合膜に安定に固定される。オリゴサッカライ
ドには、多糖より高い生理活性を有するものがあるた
め、リン脂質小胞体表面にこれを固定すれば、表面で認
識を行う小胞体としても利用できる。Furthermore, the oligosaccharide fatty acid ester used in the present invention is easy to separate and purify, so that it does not contain any impurities and has no factors that adversely affect the membrane characteristics of phospholipids. Many of these have relatively low solubility in water and are therefore stably immobilized on the lipid assembly membrane. Since some oligosaccharides have higher physiological activity than polysaccharides, if they are immobilized on the surface of phospholipid vesicles, they can be used as vesicles for recognition on the surface.
本発明の実施に当たっては、アシル鎖に不飽和結合を
有するオリゴサッカライド脂肪酸エステルを、重合性リ
ン脂質集合体に導入し、紫外線照射、開始剤添加等によ
り共重合できる。その結果、オリゴサッカライド脂肪酸
エステルを高分子リン脂質集合体に共有結合で固定でき
る。このような糖鎖部分を表面に共有結合で固定した高
分子リン脂質集合体は、熱、有機溶媒、界面活性剤等の
物理的、化学的刺激に対して安定であるため、糖の活性
を有効に利用することができる。例えば、オリゴサッカ
ライド脂肪酸エステルを共有結合させた高分子リン脂質
単分子膜や二分子膜は凝集素であるレクチンに対して極
めて敏感に結合するため、これらのセンサーとなる。In practicing the present invention, an oligosaccharide fatty acid ester having an unsaturated bond in an acyl chain can be introduced into a polymerizable phospholipid aggregate, and copolymerized by ultraviolet irradiation, addition of an initiator, or the like. As a result, the oligosaccharide fatty acid ester can be covalently immobilized on the polymer phospholipid aggregate. Such a high molecular weight phospholipid aggregate in which the sugar chain moiety is covalently immobilized on the surface is stable against heat, an organic solvent, and a physical or chemical stimulus such as a surfactant. It can be used effectively. For example, high molecular weight phospholipid monolayers and bilayers to which oligosaccharide fatty acid esters are covalently bonded are extremely sensitive to lectin, which is an agglutinin, and thus serve as these sensors.
従って、本発明によれば、リン脂質を付加価値の高い
機能材料にすることができる。Therefore, according to the present invention, phospholipids can be used as high-value-added functional materials.
図1は、マルトペンタオースパルミテートの置換度別分
離を示すクロマトグラムの図であり、図2は、リン脂質
小胞体のCF放出挙動示す図である。 図中の符号は次の意味を有する。 1……置換度0。2……置換度1。3……置換度2。4
……置換度3。5……置換度4以上。 6……オリゴサッカライド脂肪酸エステル無添加リン脂
質小胞体。7……試料。10添加リン脂質小胞体。8……
試料13添加リン脂質小胞体。FIG. 1 is a chromatogram showing the separation of maltopentaose palmitate according to the degree of substitution, and FIG. 2 is a graph showing the CF release behavior of phospholipid vesicles. The reference numerals in the figure have the following meanings. 1... Substitution degree 0.2... Substitution degree 1.3... Substitution degree 2.4
... Substitution degree 3.5 ... Substitution degree 4 or more. 6. Phospholipid vesicle without oligosaccharide fatty acid ester. 7 ... Sample. 10 added phospholipid vesicles. 8 ...
Sample 13 added phospholipid vesicles.
Claims (8)
アシル基の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルからなるリン脂質集合体用修飾剤。1. A sugar polymerization degree is represented by an integer of 2 to 30, and
A modifying agent for phospholipid aggregates comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a substitution degree of an acyl group in the range of 1 to 5.
脂肪族鎖または1〜4個の不飽和結合を含む不飽和脂肪
族鎖からなる炭素数12〜22個であるアシル基を備えてい
る請求項1記載のリン脂質集合体用修飾剤。2. An oligosaccharide fatty acid ester having an acyl group having 12 to 22 carbon atoms, which is composed of a saturated aliphatic chain or an unsaturated aliphatic chain containing 1 to 4 unsaturated bonds. Modifier for phospholipid aggregates.
アシル基の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルからなるリン脂質小胞体用凝集防止
剤。3. The sugar polymerization degree is represented by an integer of 2 to 30, and
An anticoagulant for phospholipid vesicles comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a substitution degree of an acyl group in the range of 1 to 5.
脂肪族鎖からなる炭素数12〜22個であるアシル基を備え
ている請求項3記載のリン脂質小胞体用凝集防止剤。4. The anticoagulant for phospholipid vesicles according to claim 3, wherein the oligosaccharide fatty acid ester has an acyl group comprising a saturated aliphatic chain and having 12 to 22 carbon atoms.
アシル基の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルからなるリン脂質小胞体用融合防止
剤。5. The sugar polymerization degree is represented by an integer of 2 to 30, and
A fusion inhibitor for phospholipid vesicles comprising an oligosaccharide fatty acid ester having an acyl group substitution degree in the range of 1 to 5.
脂肪族鎖からなる炭素数12〜22個であるアシル基を備え
ている請求項5記載のリン脂質小胞体用融合防止剤。6. The fusion inhibitor for phospholipid vesicles according to claim 5, wherein the oligosaccharide fatty acid ester has an acyl group comprising a saturated aliphatic chain and having 12 to 22 carbon atoms.
アシル基の置換度が1〜5の範囲にあるオリゴサッカラ
イド脂肪酸エステルからなるリン脂質膜用表面固定化
剤。7. The sugar polymerization degree is represented by an integer of 2 to 30, and
A surface immobilizing agent for phospholipid membranes comprising an oligosaccharide fatty acid ester having a degree of acyl group substitution in the range of 1 to 5.
脂肪族鎖からなる炭素数12〜22個であるアシル基を備え
ている請求項7記載のリン脂質膜用表面固定化剤。8. The surface immobilizing agent for a phospholipid membrane according to claim 7, wherein the oligosaccharide fatty acid ester has an acyl group comprising a saturated aliphatic chain and having 12 to 22 carbon atoms.
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