JP3087963B1 - 重合性糖のエステルおよびその製造方法 - Google Patents

重合性糖のエステルおよびその製造方法

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豊 常盤
哲造 戸谷
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甲南化工株式会社
豊 常盤
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Abstract

【要約】 【課題】 新規の重合性糖のエステル及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 1級水酸基を持たないラムノース又はフ
コースに対して少なくとも3個の炭素鎖を介してビニル
基が粒の1位、2位、3位、4位の2級水酸基のいずれ
か1つに結合した重合性糖のエステル及びその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は1級水酸基を持たな
いラムノース及びフコースにおいて、その二級水
酸基に重合性置換基を配した重合性糖エステル及びその
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】糖の分岐を有する高分子を合成するに
は、糖の特定の水酸基に対していかに選択的に重合性置
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1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
ていても糖に多数存在する2級水酸基の特定の位置をエ
ステル化する報告は少ない[Jornal Ameri
can Chemical Society,vol.
109,P3977−3981(1987)Journ
al American Chemical Soci
ety,vol.110,p584−589(198
8)。また、ガラクトースの2位の2級水酸基のみを酵
素を利用して選択的にエステル化する方法が報告されて
いるが[Biotecnology Letters,
vol.21,p355−359(1999)]ラムノ
ースあるいはフコースの1位、2位、3位、4位の2級
水酸基の何れか一つに重合性置換基を配した糖のエステ
ルの報告はない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、1級水酸基
を持たないラムノースあるいはフコースに対して少なく
とも3個の炭素鎖を介してビニル基が糖の位置選択的に
4位の2級水酸基に結合した構造の重合性糖のエステル
及びその製造方法を提供することをその課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、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)
(2)で表される重合性糖のエステルが提供される。
【化3】
【化4】 (前記各式中、R1、R2、R3 及び4は水素又は水酸基
を示すが、R1とR2 及び3とR4は相互に関係し、その
一方が水素である場合には他方は水酸基を示し、その一
方が水酸基である場合には他方は水素を示すものとし、
Xは炭素数1〜12のアルキレン基を示す)また、本発
明によれば、前記重合性糖エステルを製造する方法にお
いて、該重合性糖エステルに対応するラムノース又はフ
コースと脂肪族ジカルボン酸ジエステルとをリパーゼ又
はプロテアーゼからなる加水分解酵素の存在下で反応さ
せることを特徴とする重合性糖のエステル製造方法が
提供される。
【0005】
【発明実施の形態】本発明の重合性糖のエステルは、加
水分解酵素の存在下、ジメチルホルムアミド中におい
て、ラムノースあるいはフコースに下記一般式()の
脂肪族ジカルボン酸ジビニルを反応させることによって
合成することができる。 CH2=CHOOC−−COOCH=CH2) 前記式中、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、こはく酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライ
ン酸、セパシン酸、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
あげることができる。
【0006】本発明で用いる加水分解酵素としては従来
公知のもの、例えば、Pseudomonasfluorescence由来の
リパーゼや、Pseudomonas cepacia由来のリパーゼ等の
リパーゼの他、Bacillus Licheniformis由来のプロテア
ーゼやStreptomyces griseus由来のプロテアーゼ等のプ
ロテアーゼ等を挙げることができる。本発明では特に、
Pseudomonas fluorescence由来のリパーゼや、Streptom
yces griseus由来のプロテアーゼを用いるのが好まし
い。
【0007】前記の水分解酵素を用いて重合性糖のエス
テルを製造する場合、反応温度は10〜100度、好ま
しくは30〜50度である。溶媒としては、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、ピリジンあるいは
それらの混合溶媒等が挙げられる。反応溶媒中の糖化合
物の濃度は1〜40重量%、好ましくは1〜10重量%
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、ラムノース及びフコースの使用が好ま
しい。糖化合物に対して脂肪族ジカルポン酸ジビニルエ
ステルが反応する糖化合物の水酸基の位置は、4位の二
級水酸基である。
【0008】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する.
【0009】実施例1 L−ラムノース4.1g及びアジピン酸ジビニル19.
4gを含むピリジン100mlに、Pseudomonas fluore
scence由来のリパーゼ(ナガセ社製)10gを加えて懸
濁した。この酵素反応液を30度にて130rpmで7
日間攪拌した。また、反応液のTLC分析から生成物は
一つであった。反応液をろ過し、酵素を取り除き、減圧
下濃縮後シリカゲル(メルク製、Kieselgel−60)を
充填したカラム(内径:5cm、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HP、LC分析(カ
ラム:TOSOH Amide−80、溶媒:アセトニ
トリル:水=3:1、示差屈折計検出)より約41%の
ラムノースのラムノースのエステルヘの変換を確認し、
ラムノース−4−O−ビニルアジペートを白色結晶とし
て2.8g得た。IR(KBr):1725cm-1(C
=O)、1650cm-1(vinyl)、13C−NMR
(D2O):26.00、26.23、35.57、3
5.57(−CH2−)、96.74(C−1α)、9
6.26(C−1β)、73.38(C−2α)、7
3.8l(C−2β)、70.74(C−3α)、7
3.51(C−3β)、76.67(C−4α)、7
6.26(C−4β)、68.53(C−5α)、7
2.36(C−5β)、19.28(C−6α)、1
9.35(C−6β)、175.11、177.69
(C=O)、101.29、143.59(C=C)。
元素分析の結果は、理論値はC14228で、C:5
2.8%、H:6.9%、実測値C:52.8%、H:
7.0%であった。
【0010】実施例2 L−フコース4.1g及びアジピン酸ジビニル19.4
gを含むジメチルホルムアミド100mlに、Streptom
yces griseus由来のプロテアーゼ(シグマ社製)10g
を加えて懸濁した。この酵素反応液を30度にて130
rpmで7日間攪拌した。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57%のフコースのフコースエステルヘの変
換を確認し、フコース−4−O−ビニルアジペートを白
色結晶として2.7g得た。IR(KBr):1725
cm-1(C=O)、1650cm-1(vinyl)、13
C−NMR(D2O):26.03、26.43、3
5.84、36.37(−CH2−)、97.21(C
−1α)、92.36(C−1β)、73.88(C−
2α)、76.24(C−2β)、69.88(C−3
α)、73.91(C−3β).74.71(C−4
α)、74.24(C−4β)、69.05(C−5
α)、74.41(C−5β)、18.23(C−6
α)、18.23(C−6β)、176.36、17
8.54(C=O)、101.27、143.57(C
=C)。元素分析の結果は、理論値はC14228で、
C:52.8%H:6.9%、実測値C:52.8%
H:6.9%であった。
【0011】
【発明の効果】本発明の糖ニステルは、ラムノース、フ
コースの4位の二級水酸基に位置選択的に炭素鎖を介し
てビニル基を結合させた構造のもので、ラムノース、フ
コースの機能を有するとともに、ビニル基による重合性
を有するものである。本発明で得られたラムノースある
いはフコースエステルは、そのビニル基の重合性を利用
して、その単独重合体、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、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ものについて
は、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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸谷 哲造 大阪府高槻市中川町5−21 甲南化工株 式会社内 審査官 甲斐 順子 (56)参考文献 Kitagawa M;Fan H; Raku T;Shibatani S;Maekawa Y;Hiragu ri Y;Kurane R:Toki wa Y;Biotechnology Letters,21,4,355−359, 1999 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 19/00 - 19/64 REGISTRY(STN) CA(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)又は(2)で表される
    重合性糖のエステル。 【化1】 【化2】 (前記各式中、R1、R2、R3 及び4は水素又は水酸基
    を示すが、R1とR2 及び3とR4は相互に関係し、その
    一方が水素である場合には他方は水酸基を示し、その一
    方が水酸基である場合には他方は水素を示すものとし、
    Xは炭素数1〜12のアルキレン基を示す)
  2. 【請求項2】 請求項1の重合性糖のエステルを製造す
    る方法において、該重合性糖のエステルに対応するラム
    ノース又はフコースと脂肪族ジカルボン酸ジエステルと
    リパーゼ又はプロテアーゼからなる加水分解酵素の存
    在下で反応させることを特徴とする重合性糖のエステル
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Kitagawa M;Fan H;Raku T;Shibatani S;Maekawa Y;Hiraguri Y;Kurane R:Tokiwa Y;Biotechnology Letters,21,4,355−359,1999

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