JP3066467B2 - 重合性糖エステル - Google Patents
重合性糖エステルInfo
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Description
ス)の2位の水酸基に重合性置換基を配した重合性糖エ
ステルに関するものである。
は、糖の特定の水酸基にいかに選択的に重合性の置換基
を導入できるかが問題となる。糖含有ポリマーとして
は、酵素合成により得られたスクロースアクリレートモ
ノマーを重合させることにより糖ベースの高分子が得ら
れることが報告されている。[Macromolecu
les,vol.24,p3462−3463(199
1)]。この場合、エステル化は糖の一級水酸基に生じ
ることが多く、たとえ2級水酸基のエステル体が得られ
ていても一級水酸基エステル体との混合物で得られてい
る。[JounalAmerican Chemica
l Society、vol.109,p3977−3
981(1987)、Jounal American
Chemical Society、vol.11
0,p584−589(1988)]。また、化学合成
で二級水酸基に重合性の置換基を導入した例としてはP
oly(D−glupyranose−3−o−oxy
methylstyrene)が挙げられるが、反応ス
テップが多く、また、その方法で合成に利用できる糖と
してはグルコースのみである[Macromolecu
les,vol.13,p234−239(198
0)]。我々はこれまでにヘキソースの骨格の6位の一
級水酸基に重合性置換基を導入した糖エステルについて
報告した(特開平9−143194)。一級水酸基を保
護せず2級水酸基のみを選択的にエステル化する合成に
関してはあまり知られておらず、従って、糖の二級水酸
基に重合性置換基を配した糖エステルの報告は少ない。
して少なくとも3個の炭素鎖を介してビニル基が糖の二
級水酸基に結合した構造の重合性糖エステルを提供する
ことをその課題とする。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、糖の一級水酸基以
外の二級水酸基の選択的エステル化は放線菌等の微生物
由来のアルカリ性プロテアーゼをDMSOを含むDMF
中で用いることにより効率よく進行させることに成功
し、本発明を完成するに至った。即ち本発明によれば、
下記一般式(1)
し、Xはアルキレン基を示す)で表される6炭糖誘導体
からなる重合性糖エステルが提供される。また、本発明
によれば、ジメチルスルホキシドを含むジメチルホルム
アミドからなる反応溶媒中において6炭糖と脂肪族ジカ
ルボン酸ジビニルとを、アルカリ性プロテアーゼの存在
下で反応させることを特徴とする前記重合性糖エステル
を製造する方法が提供される。
水分解酵素の存在下、DMSO(ジメチルスルホキシ
ド)を含むDMF(ジメチルホルムアミド)からなる反
応溶媒中において、6炭糖と下記一般式(2)の脂肪族
ジカルボン酸ジビニルとを反応させることによって合成
することができる。 CH2=CHOOC−R−COOCH=CH2 (2) 前記式中、Rはアルキレン基を示し、その炭素数は1〜
12、好ましくは2〜8である。前記、脂肪族ジカルボ
ン酸ジエステルとしては、マロン酸、コハク酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライ
ン酸、ゼバシン酸、ノナンジカルボン酸、ドデカンジカ
ルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸から誘導されるものを
挙げることができる。
物には、単糖、少糖、及び多等の加水分解生成物等の天
然糖及び合成糖が包含される。これらの糖化合物は、下
記一般式(3)で表すことができる。 S(OH)q (3) (式中、Sは還元糖または非還元糖の糖骨格を示し、q
はそれに結合する水酸基の数を示す) 単糖としては、グルコース、フラクトース、マンノー
ス、ガラクトース、アロース、リボース、キシロース、
リキソース等が挙げられる。少糖としては、マルトー
ス、トレハロース、セロビオース、ラクトース、ラフィ
ノース等が挙げられる。アグリコン部を有する非還元糖
としては、メチルグリコシド類、フェニルグリコシド、
あるいはアデノシン、チミジン等のヌクレオシドが挙げ
られる。
来公知のもの、例えば、アルカリゲネス属由来のリパー
ゼ等の各種リパーゼや放線菌由来アルカリ性プロテアー
ゼ等の各種アルカリ性プロテアーゼであり、好ましくは
放線菌由来アルカリ性プロテアーゼを挙げることができ
る。本発明の酵素を用いて重合性糖エステルを製造する
場合、反応温度は10〜100℃、好ましくは30〜5
0℃で行われる。溶媒としてはジメチルホルムアミド
(DMF)とジメチルスルホキシド(DMSO)の混合
溶媒が挙げられる。その混合比率はDMF中のDMSO
含量で1〜99重量%であり、好ましくは10〜20重
量%である。反応溶媒中の糖化合物の濃度は1〜40重
量%、好ましくは10〜20重量%である。脂肪族ジカ
ルボン酸ジビニルエステルの使用割合は、糖化合物1当
量当たり、1〜10当量、好ましくは1〜5当量であ
る。また、酵素の使用割合は、反応溶媒に対して、0.
1〜20重量%、好ましくは0.1〜1重量%である。
糖としては、ガラクトース及びアロースの使用が好まし
い。糖化合物に対して脂肪族ジカルボン酸ジビニルエス
テルが反応する糖化合物の水酸基の位置は、2位の二級
水酸基である。
合、その糖の2位の二級水酸基に前記一般式(2)の脂
肪族ジカルボン酸ジビニルを選択的に導入するには、前
記した、その反応溶媒としてDMFとDMSOとの混合
溶媒を用いることが必要である。例え同じ酵素であって
もその基質特異性は使用する溶媒の種類によって変化す
る[Jounal American Chemica
l Society、vol.110,p5162−5
166(1988)]。従って、本発明の場合、加水分
解酵素とともに、DMFとDMSOとの混合溶媒を反応
溶媒として用いることにより、前記一般式(1)の重合
性糖エステルを選択的に得ることができる。
する。
含むDMF:DMSO(4:1)の混合溶媒100ml
に、放線菌由来のアルカリ性プロテアーゼ(東洋紡社
製)200mgを加えて懸濁した。この酵素反応液を3
5℃にて130rpmで7日間撹拌した。また、反応液
のTLC分析から生成物は一つであった。反応液を濾過
し酵素を除き、減圧下濃縮後シリカゲル(メルク製、K
iselgel−60)を充填したカラム(内径:5c
m、長さ50cm)に負荷し、クロロホルム:メタノー
ル(8:1)の混合溶媒で溶出し生成物を分離した。反
応液のHPLC分析(カラム:TOSOH Amide
−80、溶媒:アセトニトリル:水=3:1、示唆屈折
計検出)より約80%のガラクトースのガラクトースエ
ステルへの変換を確認し、ガラクトース−2−o−ビニ
ルアジペートを油状生成物として2.7g得た。IR
(KBr):1725cm−1(C=O),1650c
m−1(vinyl),13C−NMR(D2O):δ2
5.98,26.31,35.78,36.05(−C
H2−),92.36(C−1α),97.34(C−
1β),73.96(C−2α),76.22(C−2
β),69.65(C−3α),73.74(C−3
β),72.02(C−4α),71.44(C−4
β),73.02(C−5α),77.97(C−5
β),63.73(C−6α),63.52(C−6
β),176.10,178.33(C=O),10
1.94,143.84(C=O)。元素分析の結果
は、理論値C14H22O9 C:50.3% H:6.6
%、実測値 C:50.0% H:6.7%であった。
含むDMF:DMSO(4:1)の混合溶媒40ml
に、放線菌由来のアルカリ性プロテアーゼ(東洋紡社
製)80mgを加えて懸濁した。この酵素反応液を35
℃にて130rpmで7日間撹拌した。また、反応液の
TLC分析から生成物は一つであった。以後、実施例1
と同様な操作を行い、約90%のアロースのアロースエ
ステルへの変換を確認し、アロース−2−o−ビニルア
ジペートを油状生成物として1.54g得た。IR(K
Br):1725cm−1(C=O),1650cm−
1(vinyl),13C−NMR(D2O):δ25.
97,26.29,35.81,36.06(−CH2
−),94.16(C−1α),96.46(C−1
β),75.68(C−2α),76.87(C−2
β),71.79(C−3α),73.51(C−3
β),68.10(C−4α,4β),69.07(C
−5α),76.30(C−5β),63.27(C−
6α),63.47(C−6β),176.13,17
8.45(C=O),101.94,143.81(C
=O)。元素分析の結果は、理論値C14H22O9・1/
2CH3OH C:49.7% H:6.9%、実測値
C:49.5% H:6.6%であった。
水酸基に炭素鎖を介してビニル基を結合させた構造のも
ので、糖の機能を有すると共に、ビニル基による重合性
を有するものである。本発明の得られた糖エステルは、
そのビニル基の重合性を利用して、その単独重合体や共
重合体を得るための重合性モノマーとして利用すること
ができる。また、その糖エステルから得られる単独重合
体や共重合体は、その分子鎖に糖が還元糖の形で多数結
合した構造を有することから、その還元末端にアミノ基
を有するペプチドや核酸等を結合させることもでき、さ
らに、主鎖が生分解性を有しているポリビニルアルコー
ルであることにより、生分解性ポリマーとして、高分子
分野やメディカル分野で用いられる機能性材料として有
利に適用される。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4は水酸基または水素を示
し、Xはアルキレン基を示す)で表される6炭糖誘導体
からなる重合性糖エステル。 - 【請求項2】 ジメチルスルホキシドを含むジメチルホ
ルムアミドからなる反応溶媒中において6炭糖と脂肪族
ジカルボン酸ジビニルとを、アルカリ性プロテアーゼの
存在下で反応させることを特徴とする請求項1記載の重
合性糖エステルを製造する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10098543A JP3066467B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 重合性糖エステル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10098543A JP3066467B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 重合性糖エステル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11279191A JPH11279191A (ja) | 1999-10-12 |
JP3066467B2 true JP3066467B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=14222611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10098543A Expired - Lifetime JP3066467B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 重合性糖エステル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3066467B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10098543A patent/JP3066467B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
J.Am.Chem.Soc.,Vol.109(1987)p.3977−3981 |
Macromolecules,Vol.13,No.2(March−April 1980)p.234−239 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11279191A (ja) | 1999-10-12 |
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