JP3288149B2 - シクロデキストリンポリマー及びその製造方法 - Google Patents
シクロデキストリンポリマー及びその製造方法Info
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- JP3288149B2 JP3288149B2 JP21330793A JP21330793A JP3288149B2 JP 3288149 B2 JP3288149 B2 JP 3288149B2 JP 21330793 A JP21330793 A JP 21330793A JP 21330793 A JP21330793 A JP 21330793A JP 3288149 B2 JP3288149 B2 JP 3288149B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シクロデキストリンポ
リマー及びその製造方法に関する。
リマー及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シクロデキストリンは、環状構造を有す
るマルトオリゴ糖の総称である。主なシクロデキストリ
ンは、６、７又は８個のＤ−グルコピラノース残基がα
−１，４グルコシド結合により環状に結合したもので、
それぞれα−シクロデキストリン、β−シクロデキスト
リン及びγ−シクロデキストリンと呼ばれている。シク
ロデキストリンは、その空洞内にゲスト化合物を包接し
た複合体である包接化合物を形成することも良く知られ
ている。さらに、シクロデキストリンに包接され得るゲ
スト化合物は、シクロデキストリンの空洞の大きさ及び
ゲスト化合物の大きさ等により決まる。
るマルトオリゴ糖の総称である。主なシクロデキストリ
ンは、６、７又は８個のＤ−グルコピラノース残基がα
−１，４グルコシド結合により環状に結合したもので、
それぞれα−シクロデキストリン、β−シクロデキスト
リン及びγ−シクロデキストリンと呼ばれている。シク
ロデキストリンは、その空洞内にゲスト化合物を包接し
た複合体である包接化合物を形成することも良く知られ
ている。さらに、シクロデキストリンに包接され得るゲ
スト化合物は、シクロデキストリンの空洞の大きさ及び
ゲスト化合物の大きさ等により決まる。
【０００３】ところで、シクロデキストリンの機能をさ
らに利用することを目的として、シクロデキストリンの
不溶化のためにポリマーの側鎖としてシクロデキストリ
ンを導入することが知られている〔Ｍａｃｒｏｍｏｌｅ
ｃｕｌｅｓ，９（５）７０１〜７０４，１９７６〕。ま
た、シクロデキストリンの不溶化のために複数のシクロ
デキストリンを架橋した架橋シクロデキストリンも知ら
れている〔食品工業２（２９）３０〜４０（１９８
８）、特開昭５９−２２７９０６号、同６３−３１４２
０１号〕。
らに利用することを目的として、シクロデキストリンの
不溶化のためにポリマーの側鎖としてシクロデキストリ
ンを導入することが知られている〔Ｍａｃｒｏｍｏｌｅ
ｃｕｌｅｓ，９（５）７０１〜７０４，１９７６〕。ま
た、シクロデキストリンの不溶化のために複数のシクロ
デキストリンを架橋した架橋シクロデキストリンも知ら
れている〔食品工業２（２９）３０〜４０（１９８
８）、特開昭５９−２２７９０６号、同６３−３１４２
０１号〕。
【０００４】いずれの場合も、シクロデキストリンは独
立して存在するので空洞の大きさ及び深さには変化はな
く、シクロデキストリンの包接能にも変化はない。とこ
ろが、より大きな化合物やより多くの化合物を包接させ
ることで、従来にない機能を有する多様な包接化合物を
形成できることが期待されている。
立して存在するので空洞の大きさ及び深さには変化はな
く、シクロデキストリンの包接能にも変化はない。とこ
ろが、より大きな化合物やより多くの化合物を包接させ
ることで、従来にない機能を有する多様な包接化合物を
形成できることが期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、複数のシクロデキストリンを規則的に配列して、シ
クロデキストリン単独の場合より奥行きの長い空洞を有
する化合物及びその製造方法を提供することにある。
は、複数のシクロデキストリンを規則的に配列して、シ
クロデキストリン単独の場合より奥行きの長い空洞を有
する化合物及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、２〜１０００
のシクロデキストリン単位を架橋したシクロデキストリ
ンポリマーであって、架橋基は隣合う２つのシクロデキ
ストリン単位の水酸基の酸素原子を含む−Ｏ−Ｒ−Ｏ−
（但し、−Ｒ−は、−ＣＨ 2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ 2 −、−Ｃ
Ｈ 2 −、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ 2 −ＣＨ（Ｏ−）−又は−
ＣＯＮＰｈＮＣＯ−である）で示され、隣合うシクロデ
キストリン単位間は２つ以上の架橋基で架橋されている
ことを特徴とするシクロデキストリンポリマーに関す
る。
のシクロデキストリン単位を架橋したシクロデキストリ
ンポリマーであって、架橋基は隣合う２つのシクロデキ
ストリン単位の水酸基の酸素原子を含む−Ｏ−Ｒ−Ｏ−
（但し、−Ｒ−は、−ＣＨ 2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ 2 −、−Ｃ
Ｈ 2 −、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ 2 −ＣＨ（Ｏ−）−又は−
ＣＯＮＰｈＮＣＯ−である）で示され、隣合うシクロデ
キストリン単位間は２つ以上の架橋基で架橋されている
ことを特徴とするシクロデキストリンポリマーに関す
る。
【０００７】さらに本発明は、２〜１０００のシクロデ
キストリンを含むポリロタキサンを形成し、隣合うシク
ロデキストリンの水酸基を架橋剤と反応させて架橋し、
ついでポリロタキサンの芯物質を除去する、シクロデキ
ストリンポリマーの製造方法に関する。
キストリンを含むポリロタキサンを形成し、隣合うシク
ロデキストリンの水酸基を架橋剤と反応させて架橋し、
ついでポリロタキサンの芯物質を除去する、シクロデキ
ストリンポリマーの製造方法に関する。
【０００８】本発明のシクロデキストリンポリマーは、
複数のシクロデキストリン単位を架橋基で架橋してシク
ロデキストリン単位の数に応じた奥行きの空洞を有する
化合物である。後述の化１に、本発明のシクロデキスト
リンポリマーの製造方法及びシクロデキストリンポリマ
ーの例が模式的に示されている。
複数のシクロデキストリン単位を架橋基で架橋してシク
ロデキストリン単位の数に応じた奥行きの空洞を有する
化合物である。後述の化１に、本発明のシクロデキスト
リンポリマーの製造方法及びシクロデキストリンポリマ
ーの例が模式的に示されている。
【０００９】本発明のシクロデキストリンポリマーは、
２〜１０００のシクロデキストリン単位を架橋したシク
ロデキストリンポリマーである。シクロデキストリン単
位の数が少ないものの方が、一般に製造は容易である。
しかし、製造条件を変化させることによりシクロデキス
トリン単位の数の異なるシクロデキストリンポリマーを
製造することができ、シクロデキストリン単位の数は目
的に応じて変化させることができる。通常の用途には、
２〜１００程度ののシクロデキストリン単位を架橋した
シクロデキストリンポリマーが適当である。
２〜１０００のシクロデキストリン単位を架橋したシク
ロデキストリンポリマーである。シクロデキストリン単
位の数が少ないものの方が、一般に製造は容易である。
しかし、製造条件を変化させることによりシクロデキス
トリン単位の数の異なるシクロデキストリンポリマーを
製造することができ、シクロデキストリン単位の数は目
的に応じて変化させることができる。通常の用途には、
２〜１００程度ののシクロデキストリン単位を架橋した
シクロデキストリンポリマーが適当である。
【００１０】シクロデキストリン単位は、工業的に生産
されており、入手が容易であるという観点からは、α−
シクロデキストリン、β−シクロデキストリン又はγ−
シクロデキストリンであることが適当である。但し、使
用目的等によっては、α−シクロデキストリンよりＤ−
グルコピラノース残基の少ないシクロデキストリン（Ｄ
−グルコピラノース残基の数が４または５）やγ−シク
ロデキストリンよりＤ−グルコピラノース残基の多いシ
クロデキストリン（Ｄ−グルコピラノース残基の数が９
〜１２）をシクロデキストリン単位としたシクロデキス
トリンポリマーであることもできる。
されており、入手が容易であるという観点からは、α−
シクロデキストリン、β−シクロデキストリン又はγ−
シクロデキストリンであることが適当である。但し、使
用目的等によっては、α−シクロデキストリンよりＤ−
グルコピラノース残基の少ないシクロデキストリン（Ｄ
−グルコピラノース残基の数が４または５）やγ−シク
ロデキストリンよりＤ−グルコピラノース残基の多いシ
クロデキストリン（Ｄ−グルコピラノース残基の数が９
〜１２）をシクロデキストリン単位としたシクロデキス
トリンポリマーであることもできる。
【００１１】シクロデキストリンポリマー中の架橋基
は、隣合う２つのシクロデキストリン単位の水酸基の酸
素原子を含む−Ｏ−Ｒ−Ｏ−で示される。架橋基の−Ｒ
−としては、従来のシクロデキストリンポリマーで架橋
基として用いられているものをそのまま用いることがで
きる。そのような架橋基は、例えば食品工業２（２９）
３０〜４０（１９８８）、特開昭５９−２２７９０６
号、同６３−３１４２０１号に記載されている。具体的
には、−Ｒ−は、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、−ＣＨ
2−、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ2−ＣＨ（Ｏ−）−及び−Ｃ
ＯＮＰｈＮＣＯ−を例示することができる。尚、−Ｃ
（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ2−ＣＨ（Ｏ−）−については、１つ
のシクロデキストリン単位の２つの酸素原子と架橋形成
しており、−Ｏ−Ｒ−Ｏ−としては、−Ｏ−Ｃ（Ｏ−）
Ｈ−ＣＨ2−ＣＨ（Ｏ−）−Ｏ−と表される。
は、隣合う２つのシクロデキストリン単位の水酸基の酸
素原子を含む−Ｏ−Ｒ−Ｏ−で示される。架橋基の−Ｒ
−としては、従来のシクロデキストリンポリマーで架橋
基として用いられているものをそのまま用いることがで
きる。そのような架橋基は、例えば食品工業２（２９）
３０〜４０（１９８８）、特開昭５９−２２７９０６
号、同６３−３１４２０１号に記載されている。具体的
には、−Ｒ−は、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−、−ＣＨ
2−、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ2−ＣＨ（Ｏ−）−及び−Ｃ
ＯＮＰｈＮＣＯ−を例示することができる。尚、−Ｃ
（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ2−ＣＨ（Ｏ−）−については、１つ
のシクロデキストリン単位の２つの酸素原子と架橋形成
しており、−Ｏ−Ｒ−Ｏ−としては、−Ｏ−Ｃ（Ｏ−）
Ｈ−ＣＨ2−ＣＨ（Ｏ−）−Ｏ−と表される。
【００１２】架橋基−Ｏ−Ｒ−Ｏ−の−Ｒ−が−ＣＨ2
ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −である場合を下記の化１に示す。
化１は、本発明のシクロデキストリンポリマーの合成法
を模式的に示すスキームである。但し、化１中では、−
Ｏ−Ｒ−Ｏ−中の酸素原子は示されておらず、−ＣＨ2
ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −のみが記載されている。
ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −である場合を下記の化１に示す。
化１は、本発明のシクロデキストリンポリマーの合成法
を模式的に示すスキームである。但し、化１中では、−
Ｏ−Ｒ−Ｏ−中の酸素原子は示されておらず、−ＣＨ2
ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −のみが記載されている。
【００１３】
【化１】
【００１４】架橋基は、隣合うシクロデキストリン単位
間に２つ以上存在し、隣合うシクロデキストリン単位間
の架橋基の数に上限はなく、また、架橋基を導入できる
数もシクロデキストリンを構成するＤ−グルコピラノー
ス残基の数により変化する。製造の容易さを考慮する
と、隣合うシクロデキストリン単位間の架橋基の数は２
〜６程度である。但し、隣合うシクロデキストリン単位
間の架橋基の数は、使用目的によっては７つ以上とする
ことも可能である。また、１つのシクロデキストリンポ
リマー分子に関しても、一般には場所により架橋基の数
が多少異なることがある。尚、架橋基が−Ｏ−Ｃ（Ｏ
−）Ｈ−ＣＨ2 −ＣＨ（Ｏ−）−Ｏ−の場合には、−Ｏ
−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ2 −ＣＨ（Ｏ−）−Ｏ−が隣合う
シクロデキストリン単位間に２つ以上存在する。
間に２つ以上存在し、隣合うシクロデキストリン単位間
の架橋基の数に上限はなく、また、架橋基を導入できる
数もシクロデキストリンを構成するＤ−グルコピラノー
ス残基の数により変化する。製造の容易さを考慮する
と、隣合うシクロデキストリン単位間の架橋基の数は２
〜６程度である。但し、隣合うシクロデキストリン単位
間の架橋基の数は、使用目的によっては７つ以上とする
ことも可能である。また、１つのシクロデキストリンポ
リマー分子に関しても、一般には場所により架橋基の数
が多少異なることがある。尚、架橋基が−Ｏ−Ｃ（Ｏ
−）Ｈ−ＣＨ2 −ＣＨ（Ｏ−）−Ｏ−の場合には、−Ｏ
−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ2 −ＣＨ（Ｏ−）−Ｏ−が隣合う
シクロデキストリン単位間に２つ以上存在する。
【００１５】シクロデキストリンポリマーの末端のシク
ロデキストリン単位は、一部の水酸基が−Ｏ−Ｒ−Ｘ基
に置換されている。但し、−Ｒ−は、−ＣＨ 2 ＣＨ（Ｏ
Ｈ）ＣＨ 2 −、−ＣＨ 2 −、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ 2 −Ｃ
Ｈ（Ｏ−）−又は−ＣＯＮＰｈＮＣＯ−であり、Ｘは、
後述の架橋剤の反応性基であり、例えば、水酸基、ハロ
ゲン原子（例えば臭素原子）、アルデヒド基、イソシア
ネート基等である。さらに、−Ｏ−Ｒ−Ｘ基の数は２〜
６程度である。但し、シクロデキストリン単位間の架橋
基の数が７つ以上の場合には、７つ以上であることもあ
る。
ロデキストリン単位は、一部の水酸基が−Ｏ−Ｒ−Ｘ基
に置換されている。但し、−Ｒ−は、−ＣＨ 2 ＣＨ（Ｏ
Ｈ）ＣＨ 2 −、−ＣＨ 2 −、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ 2 −Ｃ
Ｈ（Ｏ−）−又は−ＣＯＮＰｈＮＣＯ−であり、Ｘは、
後述の架橋剤の反応性基であり、例えば、水酸基、ハロ
ゲン原子（例えば臭素原子）、アルデヒド基、イソシア
ネート基等である。さらに、−Ｏ−Ｒ−Ｘ基の数は２〜
６程度である。但し、シクロデキストリン単位間の架橋
基の数が７つ以上の場合には、７つ以上であることもあ
る。
【００１６】本発明のシクロデキストリンポリマーは、
２〜１０００のシクロデキストリンを含むポリロタキサ
ンを形成し、隣合うシクロデキストリンの水酸基を架橋
剤と反応させて架橋し、ついでポリロタキサンの芯物質
を除去する、ことにより製造することができる。
２〜１０００のシクロデキストリンを含むポリロタキサ
ンを形成し、隣合うシクロデキストリンの水酸基を架橋
剤と反応させて架橋し、ついでポリロタキサンの芯物質
を除去する、ことにより製造することができる。
【００１７】ポリロタキサンの形成 ポリロタキサンとは、回転子（ｒｏｔａｒ）と軸（ａｘ
ｉｌｅ）との組合わさった分子（ｒｏｔａｘａｎｅ）の
ポリマーのことである。従って、ポリロタキサンは、多
くの環状化合物がはまり込んだ線状分子の両端に大きな
置換基を設けたものである。例えば、シクロデキストリ
ンとポリエチレングリコールビスアミン（芯物質）との
錯体を形成し、次いで２，４−ジニトロフルオロベンゼ
ンをポリエチレングリコールビスアミンの末端のアミノ
基と反応させることにより２〜１０００のシクロデキス
トリンを含むポリロタキサンを得ることができる〔ネイ
チャー（Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３５６，ｐ３２５−３
２７）〕。
ｉｌｅ）との組合わさった分子（ｒｏｔａｘａｎｅ）の
ポリマーのことである。従って、ポリロタキサンは、多
くの環状化合物がはまり込んだ線状分子の両端に大きな
置換基を設けたものである。例えば、シクロデキストリ
ンとポリエチレングリコールビスアミン（芯物質）との
錯体を形成し、次いで２，４−ジニトロフルオロベンゼ
ンをポリエチレングリコールビスアミンの末端のアミノ
基と反応させることにより２〜１０００のシクロデキス
トリンを含むポリロタキサンを得ることができる〔ネイ
チャー（Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３５６，ｐ３２５−３
２７）〕。
【００１８】また、ポリエチレングリコールビスアミン
のポリエチレングリコールの代わりにポリテトラヒドロ
フランを用いてポリロタキサンを形成することも可能で
ある〔第３８回高分子研究発表会（神戸）講演要旨集Ｂ
−１４〕。また、ポリテトラヒドロフラン以外にポリオ
キセタン、ポリエチレンイミド等を用いてもポリロタキ
サンを形成することはできる。
のポリエチレングリコールの代わりにポリテトラヒドロ
フランを用いてポリロタキサンを形成することも可能で
ある〔第３８回高分子研究発表会（神戸）講演要旨集Ｂ
−１４〕。また、ポリテトラヒドロフラン以外にポリオ
キセタン、ポリエチレンイミド等を用いてもポリロタキ
サンを形成することはできる。
【００１９】尚、ポリエチレングリコールビスアミン等
の芯物質の分子量を適宜変化させることで、目的とする
シクロデキストリンポリマーのシクロデキストリン単位
の繰り返し数を変化せることができる。例えば、ポリエ
チレングリコールビスアミンを芯物質とした場合、ポリ
エチレングリコールの２エチレングリコール単位当たり
１分子のシクロデキストリンがポリロタキサンを形成す
る。尚、α−ＣＤは分子量６００〜２０００のＰＥＧと
最も効率良く複合体を形成することが知られている。こ
の複合体はほぼ化学量論的である（２エチレングリコー
ル単位：１ＣＤ）。また、ポリテトラヒドロフランの場
合、ポリテトラヒドロフランの分子量により多少の幅は
あるが、１〜１．５のテトラヒドロフラン単位に対して
シクロデキストリン１分子が錯体を形成する。
の芯物質の分子量を適宜変化させることで、目的とする
シクロデキストリンポリマーのシクロデキストリン単位
の繰り返し数を変化せることができる。例えば、ポリエ
チレングリコールビスアミンを芯物質とした場合、ポリ
エチレングリコールの２エチレングリコール単位当たり
１分子のシクロデキストリンがポリロタキサンを形成す
る。尚、α−ＣＤは分子量６００〜２０００のＰＥＧと
最も効率良く複合体を形成することが知られている。こ
の複合体はほぼ化学量論的である（２エチレングリコー
ル単位：１ＣＤ）。また、ポリテトラヒドロフランの場
合、ポリテトラヒドロフランの分子量により多少の幅は
あるが、１〜１．５のテトラヒドロフラン単位に対して
シクロデキストリン１分子が錯体を形成する。
【００２０】架橋反応 ポリロタキサンを形成したシクロデキストリンの架橋に
は、従来のシクロデキストリンポリマーで架橋剤Ｘ−Ｒ
−Ｘとして用いられているものをそのまま用いることが
できる。ここで、Ｘは、シクロデキストリンの水酸基と
反応する反応性基であり、例えば、水酸基、ハロゲン原
子（例えば臭素原子）、アルデヒド基、イソシアネート
基等である。また、Ｒは、有機基であって、例えば置換
又は無置換の脂肪族炭化水素基、例えばアルキレン基や
置換又は無置換の芳香族炭化水素基、例えばフェニレン
基等を挙げることができる。架橋剤の具体例としては、
例えば、エピクロルヒドリン、ジブロモメタン、グルタ
ールアルデヒド及びフェニレンジイソシアネート等を例
示できる。また、架橋反応の条件も従来の方法をそのま
ま使用できる。例えば、架橋剤としてエピクロルヒドリ
ンを用いる場合、ポリロタキサンをアルカリ水溶液に溶
解し、この水溶液にエピクロルヒドリンを添加し、室温
で攪拌することにより、架橋反応を行うことができる。
は、従来のシクロデキストリンポリマーで架橋剤Ｘ−Ｒ
−Ｘとして用いられているものをそのまま用いることが
できる。ここで、Ｘは、シクロデキストリンの水酸基と
反応する反応性基であり、例えば、水酸基、ハロゲン原
子（例えば臭素原子）、アルデヒド基、イソシアネート
基等である。また、Ｒは、有機基であって、例えば置換
又は無置換の脂肪族炭化水素基、例えばアルキレン基や
置換又は無置換の芳香族炭化水素基、例えばフェニレン
基等を挙げることができる。架橋剤の具体例としては、
例えば、エピクロルヒドリン、ジブロモメタン、グルタ
ールアルデヒド及びフェニレンジイソシアネート等を例
示できる。また、架橋反応の条件も従来の方法をそのま
ま使用できる。例えば、架橋剤としてエピクロルヒドリ
ンを用いる場合、ポリロタキサンをアルカリ水溶液に溶
解し、この水溶液にエピクロルヒドリンを添加し、室温
で攪拌することにより、架橋反応を行うことができる。
【００２１】架橋反応終了した後に、ポリロタキサンの
芯物質の末端の嵩高い置換基を除去し、シクロデキスト
リンポリマーを芯物質から分離することにより、本発明
のシクロデキストリンポリマーを得ることができる。例
えば、２，４−ジニトロフルオロベンゼンをポリエチレ
ングリコールビスアミンの末端のアミノ基と反応させて
形成した芯物質の末端の嵩高い置換基は、アルカリ処理
することで、２，４−ジニトアニリンに変換して脱離さ
せ、次いで、芯物質であるポリエチレングリコールとシ
クロデキストリンポリマーとを分離する。
芯物質の末端の嵩高い置換基を除去し、シクロデキスト
リンポリマーを芯物質から分離することにより、本発明
のシクロデキストリンポリマーを得ることができる。例
えば、２，４−ジニトロフルオロベンゼンをポリエチレ
ングリコールビスアミンの末端のアミノ基と反応させて
形成した芯物質の末端の嵩高い置換基は、アルカリ処理
することで、２，４−ジニトアニリンに変換して脱離さ
せ、次いで、芯物質であるポリエチレングリコールとシ
クロデキストリンポリマーとを分離する。
【００２２】得られたシクロデキストリンポリマーは、
洗浄し、さらにカラムクロマトグラフィー等により精製
することができる。本発明のシクロデキストリンポリマ
ーは、導電性ポリマーの絶縁チューブ、医薬品のカプセ
ル、イオンチャンネル（医薬品）、分子チャンネル（分
子の選択的透過）等に用いることが期待できる。
洗浄し、さらにカラムクロマトグラフィー等により精製
することができる。本発明のシクロデキストリンポリマ
ーは、導電性ポリマーの絶縁チューブ、医薬品のカプセ
ル、イオンチャンネル（医薬品）、分子チャンネル（分
子の選択的透過）等に用いることが期待できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、シクロデキストリン単
位を所望の長さに連続的繋げたシクロデキストリンポリ
マーを得ることができる。
位を所望の長さに連続的繋げたシクロデキストリンポリ
マーを得ることができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。
る。
【００２５】実施例１ポリロタキサンの合成 ポリロタキサンは、ネイチャー（Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏ
ｌ．３５６，ｐ３２５−３２７）の記載に基づいて調製
した。分子量１４５０のＰＥＧ−ＢＡの水溶液をα−Ｃ
Ｄの飽和水溶液に室温で添加して、α−ＣＤとポリエチ
レングリコールビスアミン（ＰＥＧ−ＢＡ）との錯体を
形成した。得られた錯体は、捕集し、乾燥した。次い
で、この錯体に過剰量（４６当量）の２，４−ジニトロ
フロオロベンゼンをジメチルホルムアミドとともに添加
し、室温で一昼夜攪拌した。反応は過剰量のエーテルを
添加して生成物を沈殿させることにより停止した。沈殿
物はエーテルで３回洗浄して、未反応の２，４−ジニト
ロフロオロベンゼンを除去し、さらにジメチルホルムア
ミドで洗浄して、フリーのα−ＣＤ、ＰＥＧ−ＢＡ及び
ジニトロフロオロフェニル誘導体を除去した。
ｌ．３５６，ｐ３２５−３２７）の記載に基づいて調製
した。分子量１４５０のＰＥＧ−ＢＡの水溶液をα−Ｃ
Ｄの飽和水溶液に室温で添加して、α−ＣＤとポリエチ
レングリコールビスアミン（ＰＥＧ−ＢＡ）との錯体を
形成した。得られた錯体は、捕集し、乾燥した。次い
で、この錯体に過剰量（４６当量）の２，４−ジニトロ
フロオロベンゼンをジメチルホルムアミドとともに添加
し、室温で一昼夜攪拌した。反応は過剰量のエーテルを
添加して生成物を沈殿させることにより停止した。沈殿
物はエーテルで３回洗浄して、未反応の２，４−ジニト
ロフロオロベンゼンを除去し、さらにジメチルホルムア
ミドで洗浄して、フリーのα−ＣＤ、ＰＥＧ−ＢＡ及び
ジニトロフロオロフェニル誘導体を除去した。
【００２６】残渣はジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）
に溶解し、水で洗浄して未反応のα−ＣＤ及びＰＥＧ−
ＢＡ並びに水溶性のジニトロフロオロフェニル誘導体を
除去した。生成物を捕集し、エーテルで洗浄し、乾燥し
た（収率６０％）。最後に生成物をカラムクロマトグラ
フィー（セファデックスＧ−５０、溶媒ＤＭＳＯ）にて
精製した。生成物は、フリーのα−ＣＤ、ＰＥＧ−ＢＡ
及びジニトロフロオロフェニル誘導体を含まない純粋な
ものであった。生成物はα−ＣＤが１２〜１３コのポリ
ロタキサンであった。
に溶解し、水で洗浄して未反応のα−ＣＤ及びＰＥＧ−
ＢＡ並びに水溶性のジニトロフロオロフェニル誘導体を
除去した。生成物を捕集し、エーテルで洗浄し、乾燥し
た（収率６０％）。最後に生成物をカラムクロマトグラ
フィー（セファデックスＧ−５０、溶媒ＤＭＳＯ）にて
精製した。生成物は、フリーのα−ＣＤ、ＰＥＧ−ＢＡ
及びジニトロフロオロフェニル誘導体を含まない純粋な
ものであった。生成物はα−ＣＤが１２〜１３コのポリ
ロタキサンであった。
【００２７】シクロデキストリンポリマーの合成 上記ポリロタキサン（２２．５ｇ）を１０％ＮａＯＨ水
溶液に溶解し、エピクロルヒドリン（３．８４ｍｍｏ
ｌ）をこの水溶液に添加した。この水溶液を室温で３６
時間攪拌した。この反応混合物をＨＣｌを添加して中和
した。エタノールから黄色の固体が析出した。両端から
嵩高いストッパーを除去するために、生成物を４５℃で
２４時間強アルカリ（２５％ＮａＯＨ）で処理した。こ
の反応混合物を冷却し、次いでＨＣｌで中和した。
溶液に溶解し、エピクロルヒドリン（３．８４ｍｍｏ
ｌ）をこの水溶液に添加した。この水溶液を室温で３６
時間攪拌した。この反応混合物をＨＣｌを添加して中和
した。エタノールから黄色の固体が析出した。両端から
嵩高いストッパーを除去するために、生成物を４５℃で
２４時間強アルカリ（２５％ＮａＯＨ）で処理した。こ
の反応混合物を冷却し、次いでＨＣｌで中和した。
【００２８】図１は、２５％ＮａＯＨとポリロタキサン
の反応混合物の溶出ダイヤグラム（ａ）、架橋ポリロタ
キサンの溶出ダイヤグラム（ｂ）、及び架橋ポリロタキ
サンと２５％ＮａＯＨの反応混合物の溶出ダイヤグラム
（ｃ）を示す。架橋生成物は、ポリロタキサンと同様
に、排除限界の体積に溶出した。ポリロタキサンを２５
％ＮａＯＨで処理し、かつ得られた水溶液を架橋前に中
和した後に、２つのピークが観測された。１つのピーク
はＵＶ（３６０ｎｍ）でのみ検出され、それはジニトロ
フェニル基（ＤＮＰ）であると同定され、他方のピーク
は旋光でのみ検出され、ポリロタキサンから有利したα
−ＣＤであると同定さた。架橋生成物を強アルカリで処
理した後は、２つのピークが観測され（ｃ）、１つは排
除限界の体積に溶出し、それは旋光でのみ検出され、生
成物であるシクロデキストリンポリマーであると同定さ
た。２つ目のピーク、それはＵＶ（３６０ｎｍ）でのみ
検出された、はジニトロフェニル基（ＤＮＰ）であると
同定された。
の反応混合物の溶出ダイヤグラム（ａ）、架橋ポリロタ
キサンの溶出ダイヤグラム（ｂ）、及び架橋ポリロタキ
サンと２５％ＮａＯＨの反応混合物の溶出ダイヤグラム
（ｃ）を示す。架橋生成物は、ポリロタキサンと同様
に、排除限界の体積に溶出した。ポリロタキサンを２５
％ＮａＯＨで処理し、かつ得られた水溶液を架橋前に中
和した後に、２つのピークが観測された。１つのピーク
はＵＶ（３６０ｎｍ）でのみ検出され、それはジニトロ
フェニル基（ＤＮＰ）であると同定され、他方のピーク
は旋光でのみ検出され、ポリロタキサンから有利したα
−ＣＤであると同定さた。架橋生成物を強アルカリで処
理した後は、２つのピークが観測され（ｃ）、１つは排
除限界の体積に溶出し、それは旋光でのみ検出され、生
成物であるシクロデキストリンポリマーであると同定さ
た。２つ目のピーク、それはＵＶ（３６０ｎｍ）でのみ
検出された、はジニトロフェニル基（ＤＮＰ）であると
同定された。
【００２９】図２は、シクロデキストリンポリマーのセ
ファデックスＧ−１００（排除限界４０００〜１０００
００）での溶出ダイヤグラムを示す。併せて、デキスト
ラン（分子量２００００）及びα−ＣＤの溶出ダイヤグ
ラムも示す。シクロデキストリンポリマーはデキストラ
ンの直後に溶出され、平均分子量は２００００より小さ
いことを示した。この値は、分子量１４５０のポリエチ
レングリコール（ＰＥＧ）を用いて調製したシクロデキ
ストリンポリマーの分子量が約１７０００であるという
事実と一致する。最終生成物の収率は９２％であった。
元素分析結果を以下に示す。 実測値（ＣＤ間に３つの架橋を有する計算値） Ｃ45Ｈ72Ｏ33（Ｈ2 Ｏ）2 ）：Ｃ，４５．８８（４５．
９２）；Ｈ，６．６７（６．５１）
ファデックスＧ−１００（排除限界４０００〜１０００
００）での溶出ダイヤグラムを示す。併せて、デキスト
ラン（分子量２００００）及びα−ＣＤの溶出ダイヤグ
ラムも示す。シクロデキストリンポリマーはデキストラ
ンの直後に溶出され、平均分子量は２００００より小さ
いことを示した。この値は、分子量１４５０のポリエチ
レングリコール（ＰＥＧ）を用いて調製したシクロデキ
ストリンポリマーの分子量が約１７０００であるという
事実と一致する。最終生成物の収率は９２％であった。
元素分析結果を以下に示す。 実測値（ＣＤ間に３つの架橋を有する計算値） Ｃ45Ｈ72Ｏ33（Ｈ2 Ｏ）2 ）：Ｃ，４５．８８（４５．
９２）；Ｈ，６．６７（６．５１）
【００３０】生成物は水、ＤＭＦ及びジメチルスルホキ
シド（ＤＭＳＯ）に可溶であるが、ポリロタキサンは水
及びＤＭＦに不溶であり、ＤＭＳＯに可溶である。生成
物は1Ｈ ＮＭＲ、13Ｃ ＮＭＲ、ＩＲ、ＵＶスペクト
ル及びＧＰＣでキャラクタライゼーションを行った。図
３に重水中及びＤＭＳＯｄ6 中のシクロデキストリンポ
リマーの 1Ｈ ＮＭＲを示す。 1Ｈ ＮＭＲ及び13Ｃ
ＮＭＲスペクトルはＣＤ、架橋、及び架橋の有するＨ1
プロトンが観測可能であることを示す。 1ＨＮＭＲスペ
クトルの全てのピークはブロード化し、生成物がポリマ
ーであることを示した。
シド（ＤＭＳＯ）に可溶であるが、ポリロタキサンは水
及びＤＭＦに不溶であり、ＤＭＳＯに可溶である。生成
物は1Ｈ ＮＭＲ、13Ｃ ＮＭＲ、ＩＲ、ＵＶスペクト
ル及びＧＰＣでキャラクタライゼーションを行った。図
３に重水中及びＤＭＳＯｄ6 中のシクロデキストリンポ
リマーの 1Ｈ ＮＭＲを示す。 1Ｈ ＮＭＲ及び13Ｃ
ＮＭＲスペクトルはＣＤ、架橋、及び架橋の有するＨ1
プロトンが観測可能であることを示す。 1ＨＮＭＲスペ
クトルの全てのピークはブロード化し、生成物がポリマ
ーであることを示した。
【００３１】シクロデキストリンポリマーの溶液をＫＩ
−Ｉ2 の溶液（パールイエロー）に添加するとその溶液
は即座に深い赤色に変化し、α−ＣＤ溶液をＫＩ−Ｉ2
溶液に添加しても何も起こらない。図４は、α−ＣＤ及
びシクロデキストリンポリマーの存在又は不在下でのα
−ＣＤ溶液の吸収スペクトルを示す。α−ＣＤの添加に
より、最大吸収位置少し変化し、かつ吸収もやや増加し
た。シクロデキストリンポリマーを添加すると、最大吸
収位置は長波長側にシフトし、かつ５００ｎｍを超える
テイリングが観測された。ランダムにエピクロルヒドリ
ンで架橋したα−ＣＤを添加すると、可視的な変化は見
られなかった。これらの結果は、Ｉ3 -イオンがシクロ
デキストリンポリマーのチューブ中に線状に並んだこと
を示す。シフトはアミロースとヨウ化物のそれと比べて
それほど大きくなく、しかしアミロペクチンとポリヨウ
化物のそれと同程度である。スペクトルの変化は、１対
１（ＣＤ単位とＩ3 - ）の場合に最大になった。
−Ｉ2 の溶液（パールイエロー）に添加するとその溶液
は即座に深い赤色に変化し、α−ＣＤ溶液をＫＩ−Ｉ2
溶液に添加しても何も起こらない。図４は、α−ＣＤ及
びシクロデキストリンポリマーの存在又は不在下でのα
−ＣＤ溶液の吸収スペクトルを示す。α−ＣＤの添加に
より、最大吸収位置少し変化し、かつ吸収もやや増加し
た。シクロデキストリンポリマーを添加すると、最大吸
収位置は長波長側にシフトし、かつ５００ｎｍを超える
テイリングが観測された。ランダムにエピクロルヒドリ
ンで架橋したα−ＣＤを添加すると、可視的な変化は見
られなかった。これらの結果は、Ｉ3 -イオンがシクロ
デキストリンポリマーのチューブ中に線状に並んだこと
を示す。シフトはアミロースとヨウ化物のそれと比べて
それほど大きくなく、しかしアミロペクチンとポリヨウ
化物のそれと同程度である。スペクトルの変化は、１対
１（ＣＤ単位とＩ3 - ）の場合に最大になった。
【図１】セファデックスＧ−２５上での２５％ＮａＯＨ
とポリロタキサンの反応混合物の溶出ダイヤグラム
（ａ）、架橋ポリロタキサンの溶出ダイヤグラム
（ｂ）、及び架橋ポリロタキサンと２５％ＮａＯＨの反
応混合物の溶出ダイヤグラム（ｃ）を示す。
とポリロタキサンの反応混合物の溶出ダイヤグラム
（ａ）、架橋ポリロタキサンの溶出ダイヤグラム
（ｂ）、及び架橋ポリロタキサンと２５％ＮａＯＨの反
応混合物の溶出ダイヤグラム（ｃ）を示す。
【図２】セファデックスＧ−１００（排除限界４０００
〜１０００００）での実施例のシクロデキストリンポリ
マーの溶出ダイヤグラム及びデキストラン（分子量２０
０００）及びα−ＣＤの溶出ダイヤグラムを示す。
〜１０００００）での実施例のシクロデキストリンポリ
マーの溶出ダイヤグラム及びデキストラン（分子量２０
０００）及びα−ＣＤの溶出ダイヤグラムを示す。
【図３】実施例のシクロデキストリンポリマーの 1Ｈ
ＮＭＲスペクトルを示す。
ＮＭＲスペクトルを示す。
【図４】実施例のシクロデキストリンポリマーの存在又
は不存在下でのＫＩ−Ｉ2 の溶液の吸収スペクトルを示
す。
は不存在下でのＫＩ−Ｉ2 の溶液の吸収スペクトルを示
す。
Claims (9)
- 【請求項１】２〜１０００のシクロデキストリン単位を
架橋したシクロデキストリンポリマーであって、架橋基
は隣り合う２つのシクロデキストリン単位の水酸基の酸
素原子を含む−Ｏ−Ｒ−Ｏ−（但し、−Ｒ−は、−ＣＨ
2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ 2 −、−ＣＨ 2 −、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−
ＣＨ 2 −ＣＨ（Ｏ−）−又は−ＣＯＮＰｈＮＣＯ−であ
る）で示され、隣合うシクロデキストリン単位間は２つ
以上の架橋基で架橋されていることを特徴とするシクロ
デキストリンポリマー。 - 【請求項２】２〜１００のシクロデキストリン単位を有
する請求項１記載のシクロデキストリンポリマー。 - 【請求項３】末端のシクロデキストリン単位は一部の水
酸基が−Ｏ−Ｒ−Ｘ基（但し、−Ｒ−は、−ＣＨ 2 ＣＨ
（ＯＨ）ＣＨ 2 −、−ＣＨ 2 −、−Ｃ（Ｏ−）Ｈ−ＣＨ 2
−ＣＨ（Ｏ−）−又は−ＣＯＮＰｈＮＣＯ−であり、Ｘ
はシクロデキストリンの水酸基と反応する反応性基であ
る）に置換された請求項１又は２記載のシクロデキスト
リンポリマー。 - 【請求項４】シクロデキストリン単位がα−シクロデキ
ストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキ
ストリンからなる群から選ばれる請求項１〜３のいずれ
か１項記載のシクロデキストリンポリマー。 - 【請求項５】２〜１０００のシクロデキストリンを含む
ポリロタキサンを形成し、隣合うシクロデキストリンの
水酸基を架橋剤と反応させて架橋し、ついでポリロタキ
サンの芯物質を除去する、シクロデキストリンポリマー
の製造方法。 - 【請求項６】シクロデキストリンとポリエチレングリコ
ールビスアミンとの錯体を形成し、次いで２，４−ジニ
トロフルオロベンゼンと反応させることにより２〜１０
００のシクロデキストリンを含むポリロタキサンを得る
請求項５記載の製造方法。 - 【請求項７】架橋剤がエピクロルヒドリン、ジブロモメ
タン、グルタールアルデヒド及びフェニレンジイソシア
ネートからなる群から選ばれる請求項５又は６記載の製
造方法。 - 【請求項８】架橋反応終了したポリロタキサンをアルカ
リ処理してポリロタキサンの芯物質を除去する請求項６
又は７記載の製造方法。 - 【請求項９】シクロデキストリン単位がα−シクロデキ
ストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキ
ストリンからなる群から選ばれる請求項５〜８のいずれ
か１項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21330793A JP3288149B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | シクロデキストリンポリマー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21330793A JP3288149B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | シクロデキストリンポリマー及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0748451A JPH0748451A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3288149B2 true JP3288149B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=16636969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21330793A Expired - Lifetime JP3288149B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | シクロデキストリンポリマー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288149B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU6820198A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-18 | Universitat Karlsruhe (Th) | Cyclodextrin modifications with molecular channels, method for the production and use thereof |
| US7091192B1 (en) * | 1998-07-01 | 2006-08-15 | California Institute Of Technology | Linear cyclodextrin copolymers |
| AU2001252644A1 (en) | 2000-04-28 | 2001-11-12 | Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. | Compound comprising crosslinked polyrotaxane |
| FR2842106B1 (fr) * | 2002-07-11 | 2006-07-14 | Centre Nat Rech Scient | Dispersions aqueuses de particules nanometriques ou micrometriques pour l'encapsulation de composes chimiques |
| MXPA05002444A (es) | 2002-09-06 | 2005-09-30 | Insert Therapeutics Inc | Polimeros a base de ciclodextrina para el suministro de agentes terapeuticos. |
| JP2004099779A (ja) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Japan Science & Technology Corp | フェノール系高分子ナノチューブおよびその製造方法 |
| DE602005022269D1 (de) * | 2004-01-08 | 2010-08-26 | Univ Tokyo | Verbindung mit vernetztem polyrotaxan und herstellungsverfahren dafür |
| JP2005272664A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Hitachi Ltd | 可溶性シクロデキストリンポリマー及びその製造方法 |
| JP2010516625A (ja) | 2007-01-24 | 2010-05-20 | インサート セラピューティクス， インコーポレイテッド | 制御された薬物送達のためのテザー基を有するポリマー−薬物コンジュゲート |
| WO2014055493A1 (en) | 2012-10-02 | 2014-04-10 | Cerulean Pharma Inc. | Methods and systems for polymer precipitation and generation of particles |
| CN103556158B (zh) * | 2013-11-12 | 2016-03-30 | 西南石油大学 | 聚乙二醇桥联环糊精缓蚀剂及制备方法 |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP21330793A patent/JP3288149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0748451A (ja) | 1995-02-21 |
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