JP2843128B2 - Novel cyclodextrin derivative and method for producing the same - Google Patents

Novel cyclodextrin derivative and method for producing the same

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JP2843128B2 JP2197007A JP19700790A JP2843128B2 JP 2843128 B2 JP2843128 B2 JP 2843128B2 JP 2197007 A JP2197007 A JP 2197007A JP 19700790 A JP19700790 A JP 19700790A JP 2843128 B2 JP2843128 B2 JP 2843128B2
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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、界面活性能と包接能を合わせ持つ界面活性
剤、及び医薬品、香料、色素等の安定化剤、徐放剤、あ
るいはキャリアー等として有用な新規なシクロデキスト
リン誘導体、およびその製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a surfactant having both surface activity and inclusion ability, and a stabilizer, sustained release agent or carrier for pharmaceuticals, fragrances, dyes and the like. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel cyclodextrin derivative useful as, for example, and a production method thereof.

〔従来の技従及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

グルコースがα−1,4結合した環状オリゴ糖であるシ
クロデキストリンには、6個のグルコースが結合したα
−シクロデキストリン(シクロヘキサアミロース)、7
個のグルコースが結合したβ−シクロデキストリン(シ
クロヘプタアミロース)、8個のグルコースが結合した
γ−シクロデキストリン(シクロオクタアミロース)が
一般に知られている。
Cyclodextrin, a cyclic oligosaccharide in which glucose is α-1,4 linked, has α in which 6 glucoses are linked.
-Cyclodextrin (cyclohexamylose), 7
Β-cyclodextrin (cycloheptaamylose) to which eight glucoses are bound, and γ-cyclodextrin (cyclooctaamylose) to which eight glucoses are bound are generally known.

シクロデキストリンは、その疎水性空洞内に脂溶性の
物質(ゲスト化合物)を包接する性質を有しており、こ
の現象を利用して、揮発性物質の不揮発化及び徐放、不
安定物質の安定化、あるいは難溶性物質の可溶化等の目
的で、食品、化粧品、トイレタリー製品、あるいは医薬
品等に広く利用されている。しかし、シクロデキストリ
ン、特に最も製造が容易でコスト的に安価なβ−シクロ
デキストリンは、水に対する溶解性が低いこと、又、シ
クロデキストリンの包接物は難溶性で沈澱を生ずる等の
問題が有り、使用濃度が制限される欠点があった。ま
た、シクロデキストリンを界面活性剤の共存下、例えば
シャンプー、洗剤等の洗浄剤組成物中で使用する場合、
目的とするゲスト化合物分子と界面活性剤分子の包接が
競争して起こったり、あるいは界面活性剤分子の包接が
優先的に起こったりして、十分に包接体として機能しな
いという応用上の極めて重大な制約があった。
Cyclodextrin has the property of enclosing a fat-soluble substance (guest compound) in its hydrophobic cavity, and this phenomenon is used to make volatile substances nonvolatile and sustained release, and to stabilize unstable substances. It is widely used in foods, cosmetics, toiletry products, pharmaceuticals, etc. for the purpose of solubilization or solubilization of hardly soluble substances. However, cyclodextrins, especially β-cyclodextrins, which are the easiest to manufacture and are inexpensive, have problems such as low solubility in water, and inclusion products of cyclodextrins being hardly soluble and causing precipitation. However, there is a drawback that the concentration used is limited. Further, when cyclodextrin is used in a detergent composition such as a shampoo and a detergent in the presence of a surfactant,
In some applications, the inclusion of the target guest compound molecule and the surfactant molecule occurs in competition, or the inclusion of the surfactant molecule occurs preferentially and does not function sufficiently as an inclusion body. There were very serious restrictions.

上記の溶解性の問題については、シクロデキストリン
を化学修飾することにより解決しようとの試みがなされ
ている。例えば、特開昭57−4914号、特開昭61−200101
号、特開昭62−59601号及び特開昭63−41505号の各公報
では部分メチル化が、USP第3459731号明細書ではヒドロ
キシエチル化及びヒドロキシプロピル化が、又特開昭61
−197602号、特開昭63−27440号及び特開昭63−46201号
の各公報では、グルコース、マンノース等の糖類の付
加、分岐化が試みられ、水に対する溶解性が改善される
ことが知られている。しかしながら、これらのシクロデ
キストリン誘導体では、界面活性剤共存下での包接能
は、原料であるシクロデキストリンと比較して何等改善
されておらず、洗浄剤組成物中で使用する場合の包接能
の低下に関しては何等改善の効果が見られていない。
Attempts have been made to solve the above-mentioned solubility problem by chemically modifying cyclodextrin. For example, JP-A-57-4914, JP-A-61-200101
JP-A-62-59601 and JP-A-63-41505 describe partial methylation, U.S. Pat.
JP-197602, JP-A-63-27440 and JP-A-63-46201 attempt addition and branching of saccharides such as glucose and mannose to improve the solubility in water. Have been. However, in these cyclodextrin derivatives, the inclusion ability in the presence of a surfactant is not improved at all in comparison with the cyclodextrin as a raw material, and the inclusion ability when used in a detergent composition is not improved. No improvement effect has been seen for the decrease in

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは、上述の実情に鑑み、シクロデキストリ
ン又は糖残基を側鎖として有する分岐型シクロデキスト
リンの化学修飾による新規な優れた性質の発現について
鋭意検討した結果、シクロデキストリン又は糖残基を側
鎖として有する分岐型シクロデキストリンに長鎖アルキ
ル基若しくは長鎖アルケニル基、及び親水基を導入して
界面活性を付与した界面活性シクロデキストリン誘導
体、より具体的には、シクロデキストリン又は糖残基を
側鎖として有する分岐型シクロデキストリンの長鎖アル
キル若しくはアルケニルコハク酸ハーフエステル金属塩
が、水溶性、並びに界面活性剤共存下におけるゲスト化
合物の包接能が極めて優れていることを見出して本発明
を完成した。
In view of the above-described circumstances, the present inventors have conducted intensive studies on the expression of novel excellent properties by chemical modification of cyclodextrin or branched cyclodextrin having a sugar residue as a side chain, and as a result, cyclodextrin or sugar residue A surface-active cyclodextrin derivative obtained by introducing a long-chain alkyl group or a long-chain alkenyl group into a branched cyclodextrin having a side chain, and a hydrophilic group to impart surface activity, more specifically, a cyclodextrin or a sugar residue. The present invention has been found that a long-chain alkyl or alkenyl succinic acid half-ester metal salt of a branched cyclodextrin having a side chain of 1 is extremely excellent in water solubility and inclusion ability of a guest compound in the presence of a surfactant. Was completed.

即ち、本発明は下記の一般式(I)で示される新規な
界面活性シクロデキストリン誘導体並びにその製造方法
を提供するものである。
That is, the present invention provides a novel surfactant cyclodextrin derivative represented by the following general formula (I) and a method for producing the same.

CD−Bn (I) 〔但し式中 CD:グルコースが6個以上α−1,4結合した環状オリゴ糖
であるシクロデキストリン又は糖残基を側鎖として有す
る分岐型シクロデキストリン(以下、シクロデキストリ
ン類と略記する)の全ての非グリコシド性水酸基の水素
原子を除いたあとに残る環状オリゴ糖残基を示す。
CD- Bn (I) [where CD: cyclodextrin, which is a cyclic oligosaccharide having six or more α-1,4 linked glucoses, or a branched cyclodextrin having a sugar residue as a side chain (hereinafter, cyclodextrin) (Abbreviated as) and shows the cyclic oligosaccharide residues remaining after removing the hydrogen atoms of all non-glycosidic hydroxyl groups.

n:シクロデキストリン類における非グリコシド性水酸基
の数を示す。
n: Indicates the number of non-glycosidic hydroxyl groups in cyclodextrins.

B:シクロデキストリン類の全ての非グリコシド性水酸基
の水素原子が結合していた酸素原子と結合する基であ
り、水素原子又は を示す。但し、n個のB基のうち、少なくとも1個は である。ここでMは水素原子、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム、炭素数2〜3のモノ、ジ若し
くはトリアルカノールアンモニウム、炭素数1〜18のア
ルキル基若しくはアルケニル基置換アンモニウム、アル
キル基置換ピリジニウム、又は塩基性アミノ酸を示し、
Aは 又はこれらの混合物であり、Rは炭素数6〜20のアルキ
ル又はアルケニル基を示す。〕 上記一般式(I)で表されるシクロデキストリン誘導
体の中で、環状オリゴ糖残基CDがβ−シクロデキストリ
ン残基であり、Rが炭素数6〜20のアルケニル基である
ものが特に好ましく、CD及びBで表される基を具体的に
例示すれば次の通りである。
B: a group in which hydrogen atoms of all non-glycosidic hydroxyl groups of cyclodextrins are bonded to an oxygen atom which has been bonded, a hydrogen atom or Is shown. However, at least one of the n B groups is It is. Here, M is a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, ammonium, a mono-, di- or trialkanol ammonium having 2 to 3 carbon atoms, an alkyl- or alkenyl-substituted ammonium having 1 to 18 carbon atoms, an alkyl-substituted pyridinium, Or indicates a basic amino acid,
A is Or a mixture thereof, and R represents an alkyl or alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms. Among the cyclodextrin derivatives represented by the general formula (I), those in which the cyclic oligosaccharide residue CD is a β-cyclodextrin residue and R is an alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms are particularly preferable. Specific examples of the groups represented by, CD and B are as follows.

従来シクロデキストリンと環状酸無水物との反応によ
るハーフエステルカルボン酸の合成例としてはUSP第345
3260号に記載の無水マレイン酸或いは無水フタル酸とシ
クロデキストリンとの反応による平均置換度7のシクロ
デキストリンハーフエステルカルボン酸の合成等が知ら
れているが、これらには界面活性能がほとんど無く、高
分子の可塑剤としての用途を目的としたものであった。
Conventional examples of the synthesis of half-ester carboxylic acids by the reaction of cyclodextrin with a cyclic acid anhydride include US Pat.
Synthesis of cyclodextrin half-ester carboxylic acid having an average degree of substitution of 7 by reaction of maleic anhydride or phthalic anhydride with cyclodextrin described in No. 3260 is known, but these have almost no surface activity, It was intended for use as a polymeric plasticizer.

本発明の前記一般式(I)で表される界面活性シクロ
デキストリン誘導体は、新規物質であり、かつ優れた包
接能及び界面活性能を有するものであって、前述の界面
活性のないシクロデキストリン誘導体(特開昭63−4150
5号、USP第345973号、特開昭63−46201号、USP第345326
0号など)とは峻別される。
The surface-active cyclodextrin derivative of the present invention represented by the general formula (I) is a novel substance and has excellent inclusion ability and surface-activity, and the above-mentioned cyclodextrin having no surface activity. Derivatives (JP-A-63-4150
No. 5, U.S. Pat.No. 3,457,973, JP-A-63-46201, U.S. Pat.
No. 0).

本発明が提供する前記一般式(I)で表される界面活
性シクロデキストリン誘導体(以下界面活性シクロデキ
ストリン誘導体(I)と略記する)は、シクロデキスト
リン類をアルケニルコハク酸無水物若しくはアルキルコ
ハク酸無水物と反応させ、必要に応じてアルカリ性物質
で中和することにより得られる。
The surface active cyclodextrin derivative represented by the general formula (I) (hereinafter, abbreviated as surface active cyclodextrin derivative (I)) provided by the present invention is obtained by converting cyclodextrins to alkenyl succinic anhydride or alkyl succinic anhydride. It is obtained by reacting with a substance and, if necessary, neutralizing with an alkaline substance.

本発明者らは、上記界面活性シクロデキストリン誘導
体(I)の合成法について鋭意検討した結果、水及びア
ルコールを含有しない溶媒中で、シクロデキストリン類
とアルケニルコハク酸無水物若しくはアルキルコハク酸
無水物とを、好ましくはアルカリ性物質の存在下に反応
させることによって、対応する界面活性シクロデキスト
リン誘導体(I)が収率良く得られることを見出し、本
発明の製造法を完成した。
The present inventors have conducted intensive studies on the method for synthesizing the above-mentioned surfactant cyclodextrin derivative (I). As a result, cyclodextrins and alkenyl succinic anhydrides or alkyl succinic anhydrides were obtained in a solvent containing no water and no alcohol. Was reacted preferably in the presence of an alkaline substance to obtain the corresponding surface-active cyclodextrin derivative (I) in good yield, and completed the production method of the present invention.

この反応を具体的に例示すれば次の通りである。 This reaction is specifically illustrated as follows.

(B基は、21個のB基のうち7個が あるいはそれらの混合物であり、残りの14個が水素原子
である。尚、Mは前記の意味を有する。) 本発明の反応に於いて、先ず溶媒としては水及びアル
コールを含有しない有機溶媒、例えばジメチルホルムア
ミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ヘキサ
メチルホスホリックトリアミド(HMPA)、ジオキサン、
トルエン、キシレン等を用いることができるが、原料の
シクロデキストリン類が可溶であるDMF、DMSOが望まし
い。またアルカリ性物質としては、ピリジン、トリエチ
ルアミン、カセイカリ、カセイソーダ等を用いることが
できるが、溶媒への溶解性の点でピリジン、トリエチル
アミンが好ましい。また反応はアルカリ性物質の非存在
下でも行うことができるが、反応の進行が遅くなるた
め、反応温度を非常に高くするか、反応時間を長くしな
ければならず、その結果、反応試薬であるアルケニルコ
ハク酸無水物若しくはアルキルコハク酸無水物の両カル
ボニル基がエステル化されたジエステルの生成等の副反
応が進行し易くなるため、アルカリ性物質を用いた方が
良い。反応試薬であるアルケニルコハク酸無水物若しく
はアルキルコハク酸無水物、あるいはそれらの混合物の
添加量は、目的とする界面活性シクロデキストリン誘導
体(I)のエステル置換度に応じて任意に選択すること
ができる。
(B group has 7 of 21 B groups. Or a mixture thereof, and the remaining 14 are hydrogen atoms. M has the above-mentioned meaning. In the reaction of the present invention, first, as a solvent, an organic solvent not containing water and alcohol, for example, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), hexamethylphosphoric triamide (HMPA), dioxane,
Toluene, xylene and the like can be used, but DMF and DMSO in which the raw material cyclodextrins are soluble are desirable. As the alkaline substance, pyridine, triethylamine, caustic potash, caustic soda, and the like can be used, and pyridine and triethylamine are preferable from the viewpoint of solubility in a solvent. In addition, the reaction can be performed in the absence of an alkaline substance, but the progress of the reaction is slow, so the reaction temperature must be extremely high or the reaction time must be increased, and as a result, the reaction reagent is used. Since a side reaction such as formation of a diester in which both carbonyl groups of alkenyl succinic anhydride or alkyl succinic anhydride are esterified easily proceeds, it is preferable to use an alkaline substance. The amount of the alkenyl succinic anhydride or alkyl succinic anhydride as a reaction reagent or the mixture thereof can be arbitrarily selected according to the desired degree of ester substitution of the surface-active cyclodextrin derivative (I). .

反応温度は0〜250℃、好ましくは50〜150℃である。
温度が150℃を越えるとジエステルの生成等の副反応が
顕著になるため好ましくない。反応時間は反応温度、ア
ルカリ性物質の添加量にもよるが、1〜100時間で充分
である。
The reaction temperature is 0 to 250 ° C, preferably 50 to 150 ° C.
If the temperature exceeds 150 ° C., side reactions such as formation of diester become remarkable, which is not preferable. Although the reaction time depends on the reaction temperature and the amount of the alkaline substance added, 1 to 100 hours is sufficient.

アルカリ性物質の添加量は、反応試薬であるアルケニ
ルコハク酸無水物若しくはアルキルコハク酸無水物ある
いはそれらの混合物に対し、モル比で、0.1〜2.0倍程
度、より好ましくは1.0〜1.5倍添加すれば良い。
The amount of the alkaline substance to be added may be about 0.1 to 2.0 times, more preferably 1.0 to 1.5 times, by mole ratio, relative to the reaction reagent alkenyl succinic anhydride or alkyl succinic anhydride or a mixture thereof. .

以上、溶媒、アルカリ性物質及びアルキルコハク酸無
水物若しくはアルケニルコハク酸無水物、あるいはそれ
らの混合物の使用量、反応時間、反応温度等を任意に設
定することにより、所望のエステル置換度を持つ界面活
性シクロデキストリン誘導体(I)を生成させることが
できる。このようにして得られた界面活性シクロデキス
トリン誘導体(I)は、アルカリ性物質の添加量によっ
てカルボン酸型若しくはアルカリ中和塩型、あるいはそ
れらの混合物となっており、もし必要ならさらにアルカ
リ性物質を追加して完全なアルカリ中和塩とするか、若
しくは酸性物質を添加して完全なカルボン酸型にする
か、更にそのカルボン酸型にアルカリ性物質を添加して
別のアルカリ中和塩として使用できる(中和/対イオン
交換工程)。
As described above, the amount of the solvent, the alkaline substance and the alkyl succinic anhydride or alkenyl succinic anhydride, or the mixture thereof, the reaction time, the reaction temperature, and the like are arbitrarily set, whereby the surfactant having a desired degree of ester substitution is obtained. The cyclodextrin derivative (I) can be produced. The surfactant cyclodextrin derivative (I) thus obtained is a carboxylic acid type or an alkali neutralized salt type or a mixture thereof depending on the amount of the alkaline substance to be added. It can be used as a complete alkali neutralized salt, or by adding an acidic substance to a complete carboxylic acid form, or further adding an alkaline substance to the carboxylic acid form to use as another alkali neutralized salt ( Neutralization / counter ion exchange step).

中和/対イオン交換工程に用いるアルカリ性物質とし
ては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム、水酸化バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カ
リウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機アル
カリ、あるいはモノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、デシルアミン、ドデシル
アミン、塩基性アミノ酸等を挙げることができ、これら
を水溶液等として使用することもできる。また酸性物質
としては、塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等を
用いることができ、水溶液としても使用することができ
る。中和/対イオン交換は上記のアルカリ性物質若しく
は酸性物質あるいはその水溶液と70℃以下の温度で約1
時間程度撹拌するだけで充分である。
The alkaline substance used in the neutralization / counter ion exchange step is an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, barium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, or monoethanol. Examples include amines, diethanolamine, triethanolamine, decylamine, dodecylamine, basic amino acids, and the like, and these can also be used as aqueous solutions. Further, as the acidic substance, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid and the like can be used, and it can also be used as an aqueous solution. Neutralization / counter ion exchange is carried out with the above alkaline substance or acidic substance or an aqueous solution thereof at a temperature of 70 ° C. or less for about 1
Stirring for about an hour is sufficient.

このようにして得られた界面活性シクロデキストリン
誘導体(I)含有混合物の中に存在する溶媒を、先ず減
圧下に加熱して留去した後(脱溶媒工程)、残存する無
機塩、及び有機塩を電気透析、イオン交換樹脂、吸着剤
等による吸着、あるいは溶剤精製、再結晶等により除去
(脱塩工程)することができるが、用途によっては上記
の中和/対イオン交換工程、脱溶媒工程、脱塩工程を省
略することもできる。
The solvent present in the thus-obtained mixture containing the surface active cyclodextrin derivative (I) is first distilled off by heating under reduced pressure (desolvation step), and the remaining inorganic and organic salts are removed. Can be removed by electrodialysis, adsorption with an ion exchange resin, an adsorbent, etc., or solvent purification, recrystallization, etc. (desalting step), but depending on the application, the above neutralization / counter ion exchange step, desolvation step Alternatively, the desalting step can be omitted.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の様にして得られる本発明の界面活性シクロデキ
ストリン(I)は、アルカリ中和塩の形では水溶性が高
く、活性剤の共存下で従来使用されていたシクロデキス
トリン類と比較して極めて高い包接能を有しているの
で、洗浄剤組成物中の、香料のマスキング剤又は徐放剤
として幅広く使用することができる。
The surface-active cyclodextrin (I) of the present invention obtained as described above has a high water solubility in the form of an alkali neutralized salt, and is much higher than cyclodextrins conventionally used in the presence of an activator. Since it has a high inclusion ability, it can be widely used as a masking agent or a sustained release agent for perfume in a detergent composition.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
The present invention is not limited by these examples.

実施例1 β−シクロデキストリン42.5g(37.5mmol)、無水n
−デセニルコハク酸75.0g(315mmol)、及びDMF300mlを
1フラスコ中、110℃で17時間撹拌した。その後60℃
に冷却し10%−NaOH水溶液(NaOH17.4g(435mmol)を含
む)174mlを約30分で滴下し、その後30分間60℃で撹拌
してNa塩とした。この反応混合物から水及びDMFをエバ
ポレーターを用い減圧下に加熱して留去した。残留物を
メタノール500mlに溶解させ、不溶の沈澱を濾過により
除去し、濾液をエバポレーター濃縮し1のアセトンを
加え、生じた白色沈澱を濾取し、乾燥させることによっ
て、白色粉末35.9gを得た(収率31.8%)。
Example 1 42.5 g (37.5 mmol) of β-cyclodextrin, anhydrous n
-75.0 g (315 mmol) of decenyl succinic acid and 300 ml of DMF were stirred in a flask at 110 ° C for 17 hours. Then 60 ° C
Then, 174 ml of a 10% -NaOH aqueous solution (containing 17.4 g (435 mmol) of NaOH) was added dropwise in about 30 minutes, and then stirred at 60 ° C. for 30 minutes to obtain a Na salt. Water and DMF were distilled off from the reaction mixture by heating under reduced pressure using an evaporator. The residue was dissolved in 500 ml of methanol, the insoluble precipitate was removed by filtration, the filtrate was concentrated by evaporator, 1 acetone was added, and the resulting white precipitate was collected by filtration and dried to obtain 35.9 g of a white powder. (31.8% yield).

得られたβ−シクロデキストリンデセニルコハク酸ハ
ーフエステルNa塩の水酸基価は362.0、ケン化価は932、
またヨウ素価は56.3であった。
The resulting β-cyclodextrin decenyl succinic acid half ester Na salt has a hydroxyl value of 362.0 and a saponification value of 932,
The iodine value was 56.3.

IR(cm-1,KBr錠剤) 3406(OH),2926及び2854(C−H),1731(エステルカ
ルボニル),1575及び1407(CO2Na)1 H−NMR(δ,ppm)D2O中 0.8(t)17.4H; 1.2(m)56.3H; 1.9〜2.8(m)40.4H;,,, 3.4〜4.0(m)42.0H;,,,, 5.0(d)7.0H; 5.4(m)10.7H;, 以上の結果からエステル平均置換度は約5であること
が判明した。この結果は水酸基価、ケン化価、ヨウ素価
の値と良く一致した。
IR (cm -1 , KBr tablet) 3406 (OH), 2926 and 2854 (CH), 1731 (ester carbonyl), 1575 and 1407 (CO 2 Na) 1 H-NMR (δ, ppm) in D 2 O 0.8 (t) 17.4H; 1.2 (m) 56.3H; 1.9 to 2.8 (m) 40.4H; ,, 3.4 to 4.0 (m) 42.0H; ,,, 5.0 (d) 7.0H; 5.4 (m) 10.7H ;、 From the above results, it was found that the average degree of ester substitution was about 5. This result was in good agreement with the hydroxyl value, saponification value and iodine value.

実施例2 β−シクロデキストリン42.5g(37.5mmol)、無水n
−デセニルコハク酸75.0g(315mmol)、ピリジン24.9g
(315mmol)及びDMF300mlを1フラスコ中、90℃で24
時間撹拌した。その後、60℃に冷却し、10%−NaOH水溶
液147ml(NaOH14.7g(368mmol)を含む)を約30分で滴
下し、その後60℃で30分間撹拌してNa塩とした。この反
応混合物を実施例1と同様に脱溶媒、溶剤精製、及び乾
燥してβ−シクロデキストリン デセニルコハク酸ハー
フエステルナトリウム塩(白色粉末)89.3gを得た(収
率80.6%)。
Example 2 42.5 g (37.5 mmol) of β-cyclodextrin, anhydrous n
-75.0 g (315 mmol) of decenyl succinic acid, 24.9 g of pyridine
(315 mmol) and 300 ml of DMF in a flask at 90 ° C. for 24 hours.
Stirred for hours. Thereafter, the mixture was cooled to 60 ° C., and 147 ml of a 10% -NaOH aqueous solution (containing 14.7 g (368 mmol) of NaOH) was added dropwise in about 30 minutes, and then stirred at 60 ° C. for 30 minutes to obtain a Na salt. The reaction mixture was desolvated, purified by solvent and dried in the same manner as in Example 1 to obtain 89.3 g of β-cyclodextrin decenylsuccinic acid half ester sodium salt (white powder) (yield: 80.6%).

得られたものの水酸基価は252.2、ケン化価は135.6、
またヨウ素価は54.7であった。1 H−NMR(δ,ppm)D2O中 0.8(t)24.9H; 1.2(m)77.8H; 1.9〜2.8(m)46.7H;,,, 3.4〜4.0(m)42.0H;,,,, 5.0(d)7.0H; 5.4(m)10.7H;, 以上の結果からエステル平均置換度は約7であること
がわかった。
The hydroxyl value of the obtained product was 252.2, the saponification value was 135.6,
The iodine value was 54.7. 1 H-NMR (δ, ppm) in D 2 O 0.8 (t) 24.9 H; 1.2 (m) 77.8 H; 1.9 to 2.8 (m) 46.7 H; ,,, 3.4 to 4.0 (m) 42.0 H; ,, , 5.0 (d) 7.0H; 5.4 (m) 10.7H ;, From the above results, it was found that the average degree of ester substitution was about 7.

実施例3 実施例2で得られたβ−シクロデキストリンデセニル
コハク酸ハーフエステルナトリウム塩(平均置換度 約
7)のカルボン酸型ハーフエステル、即ち、β−シクロ
デキストリン デセニルコハク酸ハーフエステルを以下
のようにして合成した。
Example 3 The carboxylic acid type half ester of β-cyclodextrin decenyl succinic acid half ester sodium salt (average degree of substitution about 7) obtained in Example 2, that is, β-cyclodextrin decenyl succinic acid half ester was prepared as follows. Was synthesized as described above.

ナトリウム塩型ハーフエステル10.0gを水100mlに溶解
させ、1N塩酸を滴下してpHを4に調整した。生成した白
色沈澱を濾取し、大量の水で濾液のpHが中性となるまで
洗浄した後、減圧下、60℃にて12時間乾燥し、白色粉末
9.1gを得た。
10.0 g of sodium salt type half ester was dissolved in 100 ml of water, and the pH was adjusted to 4 by dropwise addition of 1N hydrochloric acid. The resulting white precipitate was collected by filtration, washed with a large amount of water until the pH of the filtrate became neutral, and then dried under reduced pressure at 60 ° C for 12 hours to obtain a white powder.
9.1 g were obtained.

得られたものの平均分子量をVPO法により測定したと
ころ2970であり、平均エステル置換度は7.7であること
がわかった。また、元素分析の結果も以下に示すように
良く一致した。
The average molecular weight of the obtained product was measured by the VPO method and found to be 2970, and the average degree of ester substitution was 7.7. In addition, the results of elemental analysis agreed well as shown below.

元素分析:C149.8239.458.1 (エステル置換度7.7として) C H O 分析値(%) 58.22 8.22 32.36 計算値(%) 60.59 8.07 31.34 実施例4 マルトシルα−シクロデキストリン10g(7.7mmol)、
無水n−デセニルコハク酸14.7g(61.7mmol)、ピリジ
ン4.9g(61.7mmol)及びDMF100mlを300mlフラスコ中、9
0℃で10時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、10%
水酸化ナトリウム水溶液24.7ml(水酸化ナトリウム61.7
mmolを含む)を加え、以後、実施例1と同様に脱溶媒、
溶剤精製、さらに乾燥してマルトシルα−シクロデキス
トリン デセニルコハク酸ハーフエステルナトリウム塩
(白色粉末)18.7gを得た(収率77.9%)。
Elemental analysis: C 149.8 H 239.4 O 58.1 (as ester substitution degree 7.7) C H O analysis value (%) 58.22 8.22 32.36 Calculated value (%) 60.59 8.07 31.34 Example 4 Maltosyl α-cyclodextrin 10 g (7.7 mmol),
14.7 g (61.7 mmol) of n-decenyl succinic anhydride, 4.9 g (61.7 mmol) of pyridine and 100 ml of DMF were added to a 300 ml flask in a 9 ml flask.
Stirred at 0 ° C. for 10 hours. Then cool to room temperature, 10%
Sodium hydroxide aqueous solution 24.7ml (sodium hydroxide 61.7ml
mmol), and thereafter the solvent was removed in the same manner as in Example 1.
Solvent purification and further drying gave 18.7 g of maltosyl α-cyclodextrin decenylsuccinic acid half ester sodium salt (white powder) (yield 77.9%).

得られたものの水酸基価は262.1、ケン化価は118.6で
あった。
The obtained product had a hydroxyl value of 262.1 and a saponification value of 118.6.

以上のようにして得られたナトリウム塩を実施例3と
同様にして中和し、カルボン酸型とした。平均分子量
wは2951(VPO法による)であり、エステル平均置換度
は約7であった。また元素分析の結果も以下に示すよう
に良く一致した。
The sodium salt obtained as described above was neutralized in the same manner as in Example 3 to obtain a carboxylic acid type. The average molecular weight w was 2951 (by the VPO method), and the average degree of ester substitution was about 7. Also, the results of elemental analysis were in good agreement as shown below.

元素分析:C146H234O61 (エステル置換度7.0として) C H O 分析値(%) 58.29 7.92 33.17 計算値(%) 59.15 7.90 32.95 試験例 実施例2で合成したβ−シクロデキストリンデセニル
コハク酸ハーフエステルNa塩(平均エステル置換度約
7)のN−フェニル−1−ナフチルアミン(PNA;ゲスト
化合物)の包接能を水溶液中のケイ光分析により測定し
た。
Elemental analysis: C 146 H 234 O 61 (as an ester degree of substitution 7.0) C H O analysis (%) 58.29 7.92 33.17 Calculated (%) 59.15 7.90 32.95 synthesized β- cyclodextrin decenyl Test Example Example 2 The inclusion ability of succinic acid half ester Na salt (average degree of ester substitution of about 7) with N-phenyl-1-naphthylamine (PNA; guest compound) was measured by fluorescence analysis in an aqueous solution.

比較のため従来、包接化合物として使用されているβ
−シクロデキストリンの包接能も同時に測定した。
For comparison, β conventionally used as an inclusion compound
The inclusion ability of cyclodextrin was also measured.

測定条件: 励起波長 365nm pH6.05 25℃ 0.05M−MESバッファー PNA(ゲスト化合物)濃度 2×10-4mol/ β−シクロデキストリンデセニルコハク酸ハーフエス
テルNa塩又はβ−シクロデキストリン(ホスト化合物)
濃度 1×10-2mol/ 図1にそれらのケイ光スペクトルを示す。PNAケイ光
強度が高くなればなる程、ゲスト化合物の包接能が高い
ことを示す。
Measurement conditions: Excitation wavelength 365 nm pH 6.05 25 ° C. 0.05 M-MES buffer PNA (guest compound) concentration 2 × 10 −4 mol / β-cyclodextrin decenyl succinic acid half ester Na salt or β-cyclodextrin (host compound) )
Concentration 1 × 10 -2 mol / Fig. 1 shows their fluorescence spectra. The higher the PNA fluorescence intensity, the higher the inclusion ability of the guest compound.

その結果、実施例2で合成したβ−シクロデキストリ
ン誘導体をホスト化合物として用いた場合、ホスト化合
物としてβ−シクロデキストリンを用いた場合と比較し
てケイ光強度が増加しており、ゲスト化合物であるPNA
の包接能が高くなっていることがわかる。
As a result, when the β-cyclodextrin derivative synthesized in Example 2 was used as the host compound, the fluorescence intensity was increased as compared with the case where β-cyclodextrin was used as the host compound, and the compound was a guest compound. PNA
It can be seen that the clathrate ability of is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図1はβ−シクロデキストリンデセニルコハク酸ハーフ
エステルNa塩(平均エステル置換度約7)及びβ−シク
ロデキストリンのN−フェニル−1−ナフチルアミン
(PNA)の包接能を水溶液中のケイ光分析により測定し
た結果を示す図である。
FIG. 1 shows the inclusion ability of β-cyclodextrin decenylsuccinic acid half ester Na salt (average degree of ester substitution about 7) and β-cyclodextrin with N-phenyl-1-naphthylamine (PNA) in aqueous solution. It is a figure showing the result measured by analysis.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C11D 3/22 C11D 3/22 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08B 37/16 A61K 47/40──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification symbol FI // C11D 3/22 C11D 3/22 (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C08B 37/16 A61K 47 / 40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】式(I)で示される界面活性シクロデキス
トリン誘導体。 CD−Bn (I) 〔但し式中 CD:グルコースが6個以上α−1,4結合した環状オリゴ糖
であるシクロデキストリン又は糖残基を側鎖として有す
る分岐型シクロデキストリン(以下、シクロデキストリ
ン類と略記する)の全ての非グリコシド性水酸基の水素
原子を除いたあとに残る環状オリゴ糖残基を示す。 n:シクロデキストリン類における非グリコシド性水酸基
の数を示す。 B:シクロデキストリン類の全ての非グリコシド性水酸基
の水素原子が結合していた酸素原子と結合する基であ
り、水素原子又は を示す。但し、n個のB基のうち少なくとも1個は である。ここでMは水素原子、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム、炭素数2〜3のモノ、ジ若し
くはトリアルカノールアンモニウム、炭素数1〜18のア
ルキル基若しくはアルケニル基置換アンモニウム、アル
キル基置換ピリジニウム、又は塩基性アミノ酸を示し、
Aは 又はこれらの混合物であり、Rは炭素数6〜20のアルキ
ル又はアルケニル基を示す。〕
1. A surfactant cyclodextrin derivative represented by the formula (I). CD- Bn (I) [where CD: cyclodextrin, which is a cyclic oligosaccharide having six or more α-1,4 linked glucoses, or a branched cyclodextrin having a sugar residue as a side chain (hereinafter, cyclodextrin) (Abbreviated as) and shows the cyclic oligosaccharide residues remaining after removing the hydrogen atoms of all non-glycosidic hydroxyl groups. n: Indicates the number of non-glycosidic hydroxyl groups in cyclodextrins. B: a group in which hydrogen atoms of all non-glycosidic hydroxyl groups of cyclodextrins are bonded to an oxygen atom which has been bonded, a hydrogen atom or Is shown. However, at least one of the n B groups is It is. Here, M is a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, ammonium, a mono-, di- or trialkanol ammonium having 2 to 3 carbon atoms, an alkyl or alkenyl-substituted ammonium having 1 to 18 carbon atoms, an alkyl-substituted pyridinium, Or indicates a basic amino acid,
A is Or a mixture thereof, and R represents an alkyl or alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms. ]
【請求項2】一般式(I)に於いて、環状オリゴ糖残基
CDがβ−シクロデキストリン残基であり、Rが炭素数6
〜20のアルケニル基である請求項1記載のシクロデキス
トリン誘導体。
(2) a cyclic oligosaccharide residue represented by the general formula (I):
CD is a β-cyclodextrin residue, and R is 6 carbon atoms.
The cyclodextrin derivative according to claim 1, which is an alkenyl group of from 20 to 20.
【請求項3】水及びアルコールを含有しない溶媒中に
て、シクロデキストリン類をアルケニルコハク酸無水物
若しくはアルキルコハク酸無水物と反応させることを特
徴とする請求項1記載の一般式(I)で示されるシクロ
デキストリン誘導体の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the cyclodextrin is reacted with an alkenyl succinic anhydride or an alkyl succinic anhydride in a solvent free of water and alcohol. A method for producing the indicated cyclodextrin derivative.
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