JP3884488B2 - Oligoglycolipid - Google Patents

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    • A61K9/1272Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers with substantial amounts of non-phosphatidyl, i.e. non-acylglycerophosphate, surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、公知の界面活性剤からなるリン脂質小胞体(以下、小胞体という)、油滴あるいはミセルの膜表面にオリゴ糖鎖を安定に導入することができる、簡便に合成でき、構造明確なオリゴ糖脂質に係るものである。即ち、本発明は、リン脂質等の界面活性剤からなる小胞体、あるいは、O/W型エマルジョンである油滴およびミセルの分散安定化を図るオリゴ糖脂質に関するものである。
【0002】
即ち、本発明のオリゴ糖鎖で修飾した小胞体やO/W型エマルジョンの油滴およびミセルは分散安定性に優れ、小胞体どうしの融合も防止できるので、粒径の安定したO/W型エマルジョンタイプの化粧品等が調製できる。
また、該小胞体は内水相にアドリアマイシンやプロスタグランジンなどの生理活性物質を内包させたドラッグデリバリーシステムや徐放性材料として用いることができ、さらに、小胞体に精製ヘモグロビンを内包させて人工赤血球とすることもできる。同様に、O/W型エマルジョンの油滴およびミセルの油相にトコフェロール等の親油性生理活性物質を含有させることもできる。
【0003】
【従来の技術】
小胞体およびO/W型エマルジョンの油滴あるいはミセルは、その凝集や融合、崩壊あるいは前記現象に伴う形態の変化や内包物の漏出などの不安定性をもつことが常態であり、かかる不安定性解決の手段として数多くの提案が行われている。
まず、不飽和リン脂質の集合体の重合による安定化が試みられているが(例えば、総説:H.Ringsdorf et al.,Angew.Chem.,Int.Engl.,27,113(1988))、その膜重合により、本来の脂質が有していた特性、例えば、ゲルー液晶相転移現象、相分離や膜の流動性などが失われ、これに係わる機能の損失発生があるうえ、重合体の生体内での代謝機構も明らかではない。
【0004】
次に、カルボキシメチルキチンによる小胞体の表面被覆(H.Izawa et al.,Biochem.Biophys.Acta,855,243(1986))や、アミロペクチンやプルラン等の多糖類にコレステロールなどの疎水性基を結合させた化合物で小胞体表面を被覆することにより小胞体構造を安定化する技術(特開平3ー292301号公報)が開示されている。また、リン脂質小胞体等のマイクロカプセルの被覆剤としてヒアルロン酸等の多糖類に脂肪酸を導入した誘導体(特開平3ー47801号公報)やカチオン性リポソーム形成用配合剤としてのグルコサミン誘導体(特開平3ー218389号公報)が開示されているが、これらの発明は、何れも小胞体の膜流動性を大きく変えることはないものの該小胞体の凝集を誘起し易い欠点がある。
【0005】
なお、コレステロールやホスファチジルエタノールアミンの親水部にポリエチレングリコールを結合させた両親媒性分子を小胞体に導入すると小胞体の凝集が抑制され、小胞体の血中滞留時間が延長できることが報告されている(T.M.Allen et al.,Biochem.Biophys.Acta,1066,29(1991))。また、免疫分析試薬用リポソームとしてポリオキシエチレン系界面活性剤等をリン脂質に含有させて安定化を図る技術(特開平3ー61859号公報)が開示されているが、代謝など生体内での挙動が懸念されている。
【0006】
また、本発明者らは、既に、オリゴ糖脂肪酸エステルを小胞体二分子膜中に導入して、極めて有効に小胞体分散の安定化を図り得ること、ならびに、オリゴ糖の糖鎖が長くなるほど優れた効果を示すことを開示した(特開平1ー294701号公報)。しかし、該オリゴ糖脂肪酸エステルは小胞体の安定性に多くの解決をもたらすものではあるが、反応基(水酸基)を多数有するオリゴ糖への長鎖脂肪酸の導入は非選択的に行われ、導入数や導入部位も様々である。そのために、該オリゴ糖脂肪酸エステルの分離および精製が複雑なうえに収率も低く、これを導入した小胞体自体の凝集抑制効果、融合抑制効果ならびに小胞体膜表面に固定される度合いが、該オリゴ糖の異性体によって異なることなどが問題となる。さらにその異性体の構造と効果との関連も不明である。
【0007】
さらに、本発明者らは、オリゴ糖の還元性末端基のアノマー位に疎水性基をエーテル結合およびアミド結合により効率良く導入したオリゴサッカライド誘導体により、小胞体を優れて安定化し得ることを開示した(特願平4ー126716号発明、特願平4ー148922号発明、特願平4ー191364号発明、特願平4ー206136号発明)。しかし、その製造法は反応性基(水酸基)に保護基を導入、あるいは、還元性末端基を酸化開環後、脱水閉環したのちに疎水性基を結合させる方法で製造工程が煩雑となり収率も低い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記諸問題の解決のために、オリゴ糖脂質の特定基に疎水基を簡易に、かつ、高収率に導入した構造の明確なオリゴ糖脂質の開発を技術的課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記する課題を解決するために、糖重合度が2〜30の整数で還元性末端基がアルドースより構成されており、かつ、還元性末端基のアノマー位に疎水性基をエステル結合で導入したオリゴ糖脂質を提供し、さらには、該オリゴ糖脂質をリン脂質小胞体用安定化剤とすることに関するものである。
【0010】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のオリゴ糖脂質は、親疎水バランスを調整する必要のある化合物であるため、本発明に使用するオリゴ糖は、糖単位数が2〜30の整数で示されるオリゴ糖であり、かつ、還元性末端基がアルドースで構成されるオリゴ糖が好ましい。
【0011】
糖単位数が2〜30の整数で示されるオリゴ糖の重合度別、種類別の分取は、保温したゲル濾過カラムを用いることにより、このものを純度高く得ることができる。また、その検出には示差屈折計を使用する。分取したオリゴ糖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)で多重展開して硫酸発色させるか、あるいは、アミノ基を有する固定相、混合溶媒(アセトニトリル/水)の移動相を用いた液体クロマトグラフィーや、もしくは、オクタデシル基を有する固定相、純水の移動相を用いた液体クロマトグラフィーを用いて行うことができる。なお、本発明に使用するオリゴ糖は、構造が明確であれば市販の純品を用いてもよい。
【0012】
本発明のオリゴ糖脂質は、親疎水バランスの調整を重視する必要から、ここに使用する疎水性基は、例えばアルキル鎖の場合は、炭素数を12〜22とし、かつ、不飽和結合を持つ場合には、不飽和の数を1〜4とするのが好ましい。また、オリゴ糖鎖の還元性末端基のアノマー位を酸化して得られたカルボン酸塩と疎水性基をエステル結合させるため、本発明に使用する疎水性基導入剤はハロゲンを有する。
【0013】
ハロゲンを持つ疎水性基導入剤を例示すれば、そのアルキル炭素数が12〜22個の第一および第二ハロゲン化アルキルがある。即ち、疎水性基を持つハロゲンとしては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。ハロゲンを有する長鎖アルキルには、直鎖第一ハロゲン化アルキルとして、ラウリルクロライド、セチルブロマイド、ステアリルブロマイド、ベヘニルヨーダイド等が挙げられる。その他、1−クロロ−1−ドデセン、オレイルブロマイド、リノレニルヨーダイド等の直鎖第一不飽和ハロゲン化アルキル、分岐第一飽和ハロゲン化アルキル、分岐第一不飽和ハロゲン化アルキル、第二飽和ハロゲン化アルキル、あるいは、第二不飽和ハロゲン化アルキルも使用できる。
また、長鎖アルキル基を2本以上有するハロゲン化物の疎水性基、例えば、グリセロール骨格の1,2位および1,3位に長鎖アルキル基を有するハロゲン化物の疎水性基導入剤も有効である。
さらに、ステロール類、例えばコレステリルブロマイド等の物質もハロゲンを有する疎水性基導入剤の範囲に含まれる。
【0014】
疎水性基の糖鎖末端アノマー位へのエステル結合による導入は以下のようにして行う。
即ち、オリゴ糖の還元性末端を次亜ヨウ素酸あるいは臭素水を用いて酸化しアノマー位をカルボン酸塩として開環したのち、陽イオン交換カラムによってカルボン酸とする。
次いで、テトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロオキサイド等の10%メタノール溶液または10%水溶液で中和し、カルボン酸の4級アンモニウム塩を得る。あるいは、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムまたは水酸化リチウム等の0.5N水溶液で中和してアルカリ金属塩とする。または、アンモニア塩基性AgNO3 水溶液を用いてカルボン酸銀塩とする。これらをジメチルホルムアミドまたはジメチルスルホキシドあるいはホルムアミドで溶解したのち、疎水性ハロゲン化物を混合して均一な溶液となし、20〜90℃、好ましくは40〜70℃の温度で反応させ、目的のオリゴ糖脂質溶液を得る。ここに得たオリゴ糖脂質の精製は、アセトン等の貧溶媒等により沈澱させ、沈澱物を水または水ーメタノールあるいは水ーエタノールに溶解して逆相シリカゲルカラムにかけることにより行う。
【0015】
前記の方法にて得られたエステル結合によるオリゴ糖脂質の構造確認は、 1H−NMRおよび13C−NMRにて行う。また純度確認は、赤外分光光度計(以下、IRという)およびシリカゲルをベースとした薄層クロマトグラフィー、または、逆相系あるいは順相系シリカゲルカラムを適用し検出器に示差屈折検出器を用いた高速液体クロマトグラフィーにて行う。
【0016】
また、本発明のオリゴ糖脂質を修飾した小胞体の安定性の確認は以下の如くして行うことができる。
リン脂質単独、または、リン脂質に膜安定剤(コレステロール、コレスタノール等のステロール類)、あるいは、リン脂質に負電荷脂質(ステアリン酸、ジアシルフォスファチジン酸等)等を添加して成る混合脂質に、本発明のオリゴ糖脂質を小胞体用安定化剤として0.01〜50モル%、好ましくは0.05〜20モル%添加して水和物を作成する。該水和物を超音波攪拌器、マイクロフルイダイザーあるいはエクストルーダー等の公知の方法により50〜200nmの小胞体分散液を調製する。ここに得た小胞体分散液の粒径は、粒径分布測定装置、または、ネガティブ染色した透過型電子顕微鏡により行うことができる。
【0017】
前記小胞体の分散液をゲル濾過したのち、あるいは、超遠心分離機により小胞体に導入されなかったオリゴ糖脂質を上澄として系外に除去したのち、それぞれ、各フラクションの糖をフェノール−硫酸法を用いて定量することにより、オリゴ糖脂質の小胞体への導入率を決定することができる。本発明のオリゴ糖脂質は添加量の70%以上が小胞体に導入される。
小胞体の分散安定性は、遊離のオリゴ糖脂質を除いた分散液について、室温放置で500〜800nmの吸光度(濁度)の経時変化を紫外可視分光光度計で測定することにより評価確認することができる。
【0018】
その他、小胞体の分散安定性の評価の方法として、小胞体の分散液につき、コーンプレート型回転粘度計による粘度測定をする方法、あるいは、電子顕微鏡などによる検鏡法等がある。
【0019】
次いで、本発明のオリゴ糖脂質を修飾したO/W型エマルジョンとして油滴を例示して、その安定性の確認を説明する。
油脂、例えば大豆油等のトリグリセリド(油脂/オリゴ糖脂質モル比=0.1〜100、好ましくは1〜10)、水系媒質、例えば、水、リン酸緩衝液(pH5〜9)、生理食塩水、Krebs−Ringers液などを加えたのち、振盪あるいはミキサーで攪拌する。
斯くして調製したO/W型オリゴ糖脂質修飾マイクロスフェアは、親水性エマルジョンである。
さらに、超音波処理またはマイクロフルイダイザー等の高圧ホモジナイザーを用いて乳化処理を行うことで、粒径の小さな油滴小球を含有する親水性エマルジョンが得られる。また、該調製法の条件により数μm〜数十nmの範囲で油滴小球を調製することができる。これらの粒径は室温または5℃で数カ月間保存後も変化なく安定である。
【0020】
【作用】
本発明のオリゴ糖脂質は、極めて簡易な方法により高収率をもって得られる構造が明確な化合物であり、両親媒性分子と親和性が非常に良いため、両親媒性分子を包含して形成する集合体(小胞体、油滴、ミセル等)の修飾剤として好適である。さらに、前記集合体に導入したオリゴ糖脂質は、糖構造を水相に露出した状態を保持することができる。
【0021】
本発明の集合体修飾剤としてのオリゴ糖脂質は、例えば、小胞体の分散安定化剤や内包物の漏出抑制剤としての用途のほか、蛋白等の溶質に対する分散安定化、親細胞化、特定抗体に対する認識ラベル化、生体内での貪食抑制等利用目的に応じての使い分けが可能である。
【0022】
小胞体の内水相に機能性分子を包含したキャリアーを生体投与した場合、該小胞体は細網内皮系や貪食細胞への取込みにより短時間で血中より除外されることが通常ではあるが、本発明のオリゴ糖脂質による小胞体の表面修飾により、該小胞体の血中滞留時間を制御することができる。
さらに、オリゴ糖鎖、ならびに、疎水性基ともに代謝可能な構造をエステル結合させた本発明のオリゴ糖脂質は、生体内代謝において障害を生じないものと期待することができる。
【0023】
【実施例】
以下に実施例をもってさらに詳細に説明する。
実施例1.
ヨウ素1.83gを20%ヨウ化カリウム水溶液50mlに溶解し、これに、マルトペンタオース5.0gを純水5mlに溶解させた水溶液を添加後、暗所室温にて10%テトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロオキサイド((n−Bu) 4NOH)水溶液をヨウ素の色が消えるまで滴下しながら3時間攪拌反応した。反応物をアセトンおよびエタノールで洗浄し、遊離の塩を除去した。これにより、オリゴ糖の還元性末端基のアノマー位がカルボン酸(n−Bu) 4+ 塩となって開環しているオリゴ糖誘導体を4.51g得た。収率は68.9%であった。反応の確認はIRスペクトル(KBr)において、カルボン酸イオンに基づく1620cm-1付近にピークが出現することにより確認した。
【0024】
得られたオリゴ糖のアンモニウム塩0.5gを、蒸留したN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFという)40mlに溶解し、2倍モルのステアリルブロマイド307mgと混合し、50℃にて40時間攪拌した。このものを濃縮後アセトン中にて再沈澱させることにより、本発明のオリゴ糖脂質のマルトペンタオースモノステアリルエステル(以下、MPMSという)の粗標品を得た。即ち、これはマルトペンタオースにステアリルブロマイドを用いてエステル結合によりエステル基を導入したものである。
ここに得たMPMSをメタノールに溶解し、液体クロマトグラフィーを用いて、固定相にカプセルパックC18カラム(商品名、株式会社資生堂製)(オクタデシル修飾シリカゲルカラムであればよい)および移動相にメタノール/純水(95/5)混合溶媒を使用して未反応物を除去した結果、精製MPMSを0.37gを得、前記アンモニウム塩に対しその収率は76.0%であった。
【0025】
精製MPMSは、IR測定の結果、アルキル鎖に基づくピークが2800〜2950cm-1付近に確認され、さらに、エステル結合のC=O伸縮振動に基づくピークが1740cm-1付近に確認された。また、 1H−NMR測定より、エステル結合に基づくα位およびβ位のメチレンプロトンのピークがそれぞれ4.04および1.58ppmに認められた。従って、該MPMSは、マルトペンタオースの還元末端基のアノマー位にステアリル基がエステル結合により導入された、構造の明確なオリゴ糖脂質とすることができる。
【0026】
MPMSの小胞体安定化の評価は以下の如くに行った。
MPMS3mgとリン脂質としてジパルミトイルホスファチジルコリン(以下、DPPCという)100mgをメタノールに溶解して混合したのち、ロータリーエバポレーターにてナシ型フラスコの内壁に薄膜を形成させた。10mlの純水と数個のガラスビーズを添加し、ボルテックスにて50℃の加温下に攪拌して白濁液を得た。この白濁液をエクストルーダーで処理したが、処理に際してのポリカーボネート製フイルターの孔径を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。ここに得た小胞体の粒径を、粒径分布測定装置およびネガティブ染色した透過型電子顕微鏡で測定した結果、その平均粒径は各56±11nmおよび53±9nmであった。
【0027】
前記小胞体の分散安定性は、25℃、3日間放置で500nmの吸光度(濁度)の変化を紫外可視分光光度計(MPS−2000、株式会社島津製作所製)で測定して評価した。
未修飾DPPC小胞体では、調製直後の試料を室温に放置すると、溶液の濁度は直ちに上昇をはとじめ該小胞体の凝集が生起した。また、シュガーエステル修飾小胞体では、濁度上昇は未修飾系のそれを100%とした場合の70%程度に達し、凝集は十分に抑制されなかった。
一方、MPMSを導入して修飾した系では、調製静置直後に未修飾系の7%程度の濁度上昇を認めたに過ぎず、経時的な上昇も殆どなく凝集が抑制された。
従って、本発明のMPMSの小胞体に対する分散安定性の賦与の効果は極めて大なるものであった。
【0028】
実施例2.
ヨウ素5.20gを40℃加熱メタノール溶液50mlに溶解し、これに、マルトペンタオース5.0gを水5mlに溶解させた水溶液を添加し、40℃にて60分攪拌した。次いで、4%KOH/メタノール溶液を添加し、ヨウ素の色が消えるまで滴下した。これによりオリゴ糖のアノマー位はカルボン酸カリウム塩となり開環し沈澱物質となった。次いで、該沈澱物質をろ過してエタノールおよびアセトンで洗浄した。
洗浄終了後、沈澱物質を水に溶解し、さらに、この水溶液を陽イオン交換樹脂Amberlite−IR−120B(H+ 型)(オルガノ株式会社製)を用いてカルボン酸を有するオリゴ糖とし、遊離の塩は電気透析型脱塩装置(旭化成株式会社製)にて除去した。
【0029】
前記カルボン酸を有するオリゴ糖に蒸留水中にて10%テトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロオキサイド−メタノール溶液3.1mlを滴下し、水溶液のpHを7.5としたのち、凍結乾燥を行い、エタノールおよびアセトンで遊離の塩を洗浄し、乾燥後カルボン酸アンモニウム塩4.3gを得た。反応はIRスペクトル(KBr)において、1620cm-1付近にカルボン酸イオンに基づくピークが出現することにより確認した。
【0030】
得られたオリゴ糖脂質のアンモニウム塩0.5gを、蒸留したDMF40mlに溶解し、2倍モルのセチルヨーダイド324mgと混合し、70℃にて12時間攪拌し反応させた。さらに、該反応液を濃縮後、アセトン中にて再沈澱させることによりマルトペンタオースモノセチルエステル(以下、MPMCという)の粗標品を得た。
ここに得たMPMCをメタノールに溶解させ、液体クロマトグラフィーを用いて、固定相にリクロプレップRP−18カラム(商品名、メルク社製)(オクタデシル修飾シリカゲルカラムであればよい)および移動相にメタノール/純水(95/5)混合溶媒を使用して未反応物を除去した結果、精製MPMCを0.39gを得、前記オリゴ糖脂質のアンモニウム塩に対しその収率は79.3%であった。
【0031】
精製MPMCは、IR測定の結果、アルキル鎖に基づくピークが2800〜2950cm-1付近に確認され、さらに、エステル結合のC=O伸縮振動に基づくピークが1740cm-1付近に確認された。また、 1H−NMR測定より、エステル結合に基づくα位およびβ位のメチレンプロトンのピークがそれぞれ4.04および1.58ppmに認められた。従って、該MPMCは、マルトペンタオースの還元末端基のアノマー位にセチル基がエステル結合により導入された、構造の明確なオリゴ糖脂質とすることができる。
【0032】
本発明のオリゴ糖脂質を含む混合脂質粉末(モル比:DPPC/コレステロール/パルミチン酸/MPMC=7/7/2/1)2gに5(6)−カルボキシフルオレセイン(以下、CFという)40mM水溶液(pH7.4)40mlを添加し、4℃にて24時間攪拌する。得られた白濁液をエクストルージョン法により孔径0.2μmのポリカーボネート製フィルターを5回通過させ、平均粒径217±39nmのCF内包小胞体分散液を得た。50mMのヘペス緩衝溶液を展開溶媒としてゲルろ過し、未内包CFおよび未導入MPMCを除去した。さらに、遠心分離(50,000×g、60分)し、脂質濃度を5wt%のCF内包小胞体層を得た。
【0033】
前記小胞体層部2mlに、ヒト血液を遠心分離(1900×g)することにより得たヒト血漿2mlを添加し、37℃にて静置し、CFの漏出率および濁度を測定した。
その結果、未修飾系では19.9%のCFが漏出したのに対し、MPMC修飾系はCF漏出率が4.3%に抑制され、血漿中で小胞体の極めて大きな安定化効果が認められた。
【0034】
実施例3.
ジ−N−アセチルキトビオースから誘導されるラクトン(以下、キトビオースラクトンという)100.0mgを水溶液中にて0.1Nアンモニア塩基性AgNO3 水溶液2.4mlと混合し、キトビオース酸銀塩を得た。
該生成物と2倍モルのオレイルヨーダイドとをジメチルスルホキシド(以下、DMSOいう)中にて80℃、75時間攪拌することにより、ジ−N−アセチルキトビオースモノオレイルエステル(以下、DACMOという)を得た。これを濃縮したのち、アセトン中にて沈澱させ、実施例1と同様に、液体クロマトグラフィーを用い未反応物を除去して精製DACMOを111mg得た。この時の総収率は68%であった。
【0035】
前記精製DACMOにつきIR測定を行った結果、2700〜3000cm-1付近にアルキル鎖に基づくピークが確認でき、700cm-1付近にオレイル基のCH−面外変角振動に基づくピークが認められた。また、エステル結合のC=O伸縮振動に基づくピークが1735cm-1付近に認められ、さらに、 1H−NMRから、エステル結合に基づくα位およびβ位のメチレンプロトンのピークがそれぞれ4.05および1.59ppmに確認できた。従って、ここに得たDACMOはキトビオースの還元性末端基のアノマー位にオレイル基がエステル結合により導入されたものとすることができた。
【0036】
次いで、DACMOを含む混合脂質粉末(モル比:DPPC/コレステロール/ジステアリルホスファチジン酸/DACMO=10/9/0.9/5)250mgをジオキサン/メタノール/純水の混合溶媒からの凍結乾燥により得た。この凍結乾燥標品に生理食塩水を5ml添加後、12時間攪拌して得た白濁液をヒスコトロン(株式会社日音医理科器械製作所製)にて室温下、30分間の粉砕処理を行った。このものを、孔径1.0μm、0.4μm、0.2μmの滅菌フィルターを順次通過させることにより白色透明なDACMO修飾小胞体分散液(平均粒径200nm)を得た。この分散液に5mMの塩化カルシウム(カルシウムイオンとして)を添加後、分散液の粘度を回転粘度計(ビスメトロン VS−AK)により測定(1.2sec-1)したところ、5cpであって、小胞体の安定度は極めて高いものと評価した。
【0037】
一方、DACMOを含まない混合脂質粉末(モル比:DPPC/コレステロール/ジステアリルホスファチジン酸=10/9/0.9)から小胞体分散液を同様に調製してカルシウムイオンを添加すると、小胞体表面は負電荷を帯びているため小胞体は直ちに凝集し、粘度は11cpまで上昇した。
【0038】
実施例4.
セロトリオース7.0gから実施例1と同様の手法により、アンモニウム塩を調製し、蒸留したDMFに溶解させ、予めクロロホルムに溶解した2倍モルのコレステリルブロマイドとにより、これもまた実施例1の方法でセロトリオースモノコレステリルエステル(以下、S−Chol.という)を合成し、さらに、実施例1と同様の手順に従い精製して、精製S−Chol.を9.9g得たが、原料糖、即ち、セロトリオースの使用モル数に対する生成糖脂質、即ち、S−Chol.中の糖のモル数を比較すると、その収率は80%であった。このもののIRスペクトルでは、1740cm-1付近にエステル結合のC=O伸縮振動に基づくピークが認められ、エステル化反応が進行したことを確認した。
【0039】
前記の精製S−Chol.を含む混合脂質粉末(モル比:水素添加大豆レシチン/コレステロール/ステアリン酸/S−Chol.=7/4/2/3)10.0gを生理食塩水に分散させ、4℃で24時間攪拌した。これをマイクロフルイダイザーを使用して2500psi、15分、4℃の条件で処理し、平均粒径350±95nmのS−Chol.修飾小胞体分散液を得、さらに、遠心分離(100000×g、30分)して下層に小胞体層を得た。デキストランによる凝集作用を見るために、前記小胞体層に、デキストラン(分子量、40000)を添加し、800nmにおける濁度測定を行った。
その結果、未修飾小胞体では、その1wt%の水和物でも濁度が上昇し凝集が認められたが、S−Chol.修飾小胞体では濁度の上昇が殆どなく、デキストランの凝集作用に対するS−Chol.の抑制効果を確認することができた。
【0040】
実施例5.
MPMSを含んだ混合脂質粉末(モル比:DPPC/コレステロール/パルミチン酸/MPMS=7/7/2/0.5)10.0gを、精製したストローマ除去ヘモグロビン溶液(40wt%、200ml〔pH7.4、NaCl100mM、ピリドキサール−5, −ホスフェート19.2mM〕)に分散させ、4℃で2時間攪拌したうえ、マイクロフルイダイザーにより平均粒径300±99nmの小胞体分散液を得た。さらに、粒径エクストルージョン法により孔径0.2μmのフィルターを通過させ、生理食塩水を溶媒としてゲルろ過により外水相ヘモグロビンと未導入MPMSとを除去し、平均粒径215±58nmのヘモグロビン内包小胞体の分散液を得た。
【0041】
前記ヘモグロビン内包小胞体分散液を脂質濃度5wt%、ヘモグロビン濃度10wt%、pH7.4に調整後、2000mg/kgを一群のラットに尾静脈内投与した。経時的に採血したのち、遠心分離により赤血球とヘモグロビン内包小胞体とを分離して、ヘモグロビン内包小胞体の血中からの消失量の経時変化を観察した。その結果、本発明のオリゴ糖脂質であるMPMSで小胞体を修飾した系と未修飾系での血中半減期の平均は、それぞれ39時間と23時間であり、MPMSの小胞体修飾が有効であったことが認められた。
【0042】
実施例6.
25gのコーンスターチをプルラナーゼ処理したのち、18gの95℃加熱溶解分画を得た。ここに得た分画物を、液体クロマトグラフィーを用いて、60℃に保温した条件で固定相にオクタデシル修飾シリカゲルカラム(ODS−AQ、YMC社製)及び移動相に純水を使用し、糖単位数25のマルトエイコサペンタオース650mgを得た。
【0043】
前記マルトエイコサペンタオース500mgを熱水に溶解したのち、60℃保温下で0.5N水酸化ナトリウムを1.0ml加え、直ちに液温を40℃に冷却した。ここで、ヨウ化カリウム175mgおよびヨウ素37mgをそれぞれ加えて溶解し、密閉遮光下で40℃、18時間攪拌反応した。反応後、熱エタノール、アセトン洗浄し、脱塩処理した沈澱物を得た。これを熱水に溶解後、5℃に冷却して生じた沈澱物を採り、希薄塩酸で洗浄することにより糖末端のカルボン酸カリウム塩を遊離のカルボン酸とした。このものを凍結乾燥し450mgの白色粉末を得た。
【0044】
前記白色粉末450mgを95℃の純水50mlに溶解し、10%(W/V)のテトラ−n−ブチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液をpH7.5になるように添加したのち、ロータリーエバポレーターにて乾固し、これを50mlの5%(W/V)リチウムクロライド添加ホルムアミドに溶解した。さらに、2倍モルの1−ブロモ−2,3−O−オクタデシルプロパン0.14gを加え、70℃にて48時間攪拌した。反応収量後、アセトン中で再沈澱させることにより、2本のアルキル基を有した疎水性基を糖還元性末端のアノマー位にエステル結合させた1,2−ジ−O−オクタデシル−3−α(β)−エイコペンタオニル−rac −グリセリド(以下、DODEPGという)の粗標品を得た。
【0045】
該DODEPG粗標品につき、60℃に保温した条件で固定相にオクタデシル修飾シリカゲルカラムおよび移動相に純水を用いる液体クロマトグラフィーを使用して、未反応物を除去し、凍結乾燥してその精製物280mgを得た。
精製DODEPGのIR測定の結果、2800〜3000cm-1付近にアルキル鎖に基づくピークが確認でき、さらに、エステル結合のC=O伸縮振動に基づくピークが1740cm-1付近に認められた。また、13C−NMRから、糖末端アノマー位炭素の化学シフトが原料の95ppmより170ppmに移動したので、ジアルキルグリセリドが末端アノマー位に選択的に導入されていたことが確認できた。
【0046】
前記DODEPG凍結乾燥体280mgに、トリオクタノイルグリセリド680mgおよび1/30mMリン酸緩衝液(pH7.4)10mlをそれぞれ加え、マグネチックスターラーにて攪拌後、マイクロフルイダイザー(7000psi、10分)にて処理し、油滴小球を含有する水性分散液を調製した。この油滴小球につき走査型電子顕微鏡観察を行ったところ平均粒径90±45nmの微小球の形態であることが観察された。また、これらの粒子は室温または5℃で3ケ月間保存しても粒径の変化がなく安定していた。
【0047】
実施例7.
実施例1で得たMPMS0.2gに流動バラフィン(シリコールP70:商品名、松村石油株式会社製)20.0g、および、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン0.5gを加え、80℃に加温溶解し、T.K.オートホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)により攪拌しながら除々に80℃の水を加えて転相させ、さらに、ヒスコトロンにより粒径の小さなミセルを有する0/W型エマルジョンを得た。
前記MPMS添加系0/W型エマルジョンを、その調製直後および30℃静置1ケ月後のミセルの粒径につき、光学顕微鏡を用いて観察した結果、それぞれの平均粒径は5.7±2.1μmおよび5.8±2.3μmであって、粒径は保持され0/W型エマルジョンの分離は認められず安定であった。
一方、同時に行ったMPMS無添加系0/W型エマルジョンの観察では、調製直後の平均粒径は6.7±3.8μmであったが、30℃1ケ月静置後では分離こそしていなかったものの、平均粒径は24±13μmと明らかに粒径の増大が認められた。
このことから、該MPMSは0/W型エマルジョンにおけるミセル粒径の安定化に寄与することが示された。
【0048】
【発明の効果】
本発明のオリゴ糖脂質は、これをリン脂質等の界面活性剤からなる小胞体、および、0/W型エマルジョンである油滴あるいはミセルの修飾剤として使用することにより、前記リン脂質小胞体、および、0/W型エマルジョン自体の凝集抑制のみならず、該小胞体のイオン溶液中での分散安定化を図ることができ、進んで、生体内での貪食抑制効果を引き出すことができる。
また、0/W型エマルジョンである油滴あるいはミセルの安定化剤として使用すれば、優れた化粧品、医薬部外品、医薬品等が調製できる。
さらには、従来のオリゴ糖脂肪酸エステルに比較して合成の効率ならびに修飾の効果ともに優れている。
従って、本発明のオリゴ糖脂質は当業界に資するところ極めて大きい。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention can synthesize oligosaccharide chains stably on phospholipid endoplasmic reticulum (hereinafter referred to as endoplasmic reticulum), oil droplets or micelles composed of a known surfactant, can be easily synthesized, and has a clear structure. Related to oligoglycolipids. That is, the present invention relates to an oligoglycolipid that is intended to stabilize the dispersion of vesicles comprising surfactants such as phospholipids, or oil droplets and micelles that are O / W emulsions.
[0002]
That is, the vesicle modified with the oligosaccharide chain of the present invention and the oil droplets and micelles of the O / W emulsion have excellent dispersion stability and can prevent fusion between the vesicles. Emulsion type cosmetics can be prepared.
The endoplasmic reticulum can be used as a drug delivery system or sustained-release material in which a physiologically active substance such as adriamycin or prostaglandin is encapsulated in the inner aqueous phase. It can also be red blood cells. Similarly, a lipophilic physiologically active substance such as tocopherol can be contained in the oil droplets of the O / W emulsion and the oil phase of the micelle.
[0003]
[Prior art]
It is normal for oil droplets or micelles of endoplasmic reticulum and O / W emulsion to have instability such as aggregation, fusion, disintegration or morphological change accompanying the above phenomenon or leakage of inclusions. A number of proposals have been made as means for this.
First, stabilization of an aggregate of unsaturated phospholipids has been attempted (for example, review: H. Ringsdorf et al., Angew. Chem., Int. Engl., 27, 113 (1988)). Due to the film polymerization, the characteristics of the original lipid, such as the gel-liquid crystal phase transition phenomenon, phase separation and fluidity of the membrane, are lost. The metabolic mechanism in the body is also unclear.
[0004]
Next, the endoplasmic reticulum surface coating with carboxymethyl chitin (H. Izawa et al., Biochem. Biophys. Acta, 855, 243 (1986)) and polysaccharides such as amylopectin and pullulan were added with hydrophobic groups such as cholesterol. A technique for stabilizing the endoplasmic reticulum structure by coating the surface of the endoplasmic reticulum with a bound compound (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-292301) is disclosed. In addition, a derivative obtained by introducing a fatty acid into a polysaccharide such as hyaluronic acid as a coating agent for microcapsules such as phospholipid vesicles (Japanese Patent Laid-Open No. 3-47801), or a glucosamine derivative as a compounding agent for forming cationic liposomes (JP No. 3-218389) is disclosed, but none of these inventions has a drawback of easily inducing aggregation of the endoplasmic reticulum, although it does not greatly change the membrane fluidity of the endoplasmic reticulum.
[0005]
It has been reported that introduction of an amphiphilic molecule in which polyethylene glycol is bonded to the hydrophilic part of cholesterol or phosphatidylethanolamine into the endoplasmic reticulum suppresses the aggregation of the endoplasmic reticulum and extends the retention time of the endoplasmic reticulum in blood. (TM Allen et al., Biochem. Biophys. Acta, 1066, 29 (1991)). Further, a technique for stabilizing a phospholipid by incorporating a polyoxyethylene surfactant or the like as a liposome for an immunoassay reagent (Japanese Patent Laid-Open No. 3-61859) has been disclosed. There is concern about behavior.
[0006]
In addition, the present inventors have already introduced oligosaccharide fatty acid ester into the endoplasmic reticulum bilayer membrane, and can effectively stabilize the dispersion of the endoplasmic reticulum, and the longer the sugar chain of the oligosaccharide becomes, It has been disclosed that an excellent effect is exhibited (Japanese Patent Laid-Open No. 1-294701). However, although the oligosaccharide fatty acid ester offers many solutions to the stability of the endoplasmic reticulum, long-chain fatty acids are introduced non-selectively into oligosaccharides having a large number of reactive groups (hydroxyl groups). The number and site of introduction vary. Therefore, the separation and purification of the oligosaccharide fatty acid ester is complicated and the yield is low, and the aggregation inhibition effect, fusion inhibition effect, and degree of fixation on the surface of the endoplasmic reticulum membrane of the endoplasmic reticulum itself into which the oligosaccharide fatty acid ester is introduced are The problem is that it differs depending on the isomer of the oligosaccharide. Furthermore, the relationship between the structure and effect of the isomer is unclear.
[0007]
Furthermore, the present inventors have disclosed that the endoplasmic reticulum can be excellently stabilized by an oligosaccharide derivative in which a hydrophobic group is efficiently introduced into the anomeric position of the reducing end group of the oligosaccharide by an ether bond and an amide bond. (Japanese Patent Application No. 4-126716 invention, Japanese Patent Application No. 4-148922 invention, Japanese Patent Application No. 4-191364 invention, Japanese Patent Application No. 4-206136 invention). However, the production method is complicated by introducing a protective group into the reactive group (hydroxyl group), or by attaching the hydrophobic group after dehydration and ring closure after oxidative ring opening of the reducing end group, and the production process becomes complicated. Is also low.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above problems, the present invention has a technical problem to develop an oligoglycolipid having a clear structure in which a hydrophobic group is easily introduced into a specific group of the oligoglycolipid in a high yield.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an integer having a sugar polymerization degree of 2 to 30 and a reducing end group composed of aldose, and an ester of a hydrophobic group at the anomeric position of the reducing end group. The present invention relates to an oligoglycolipid introduced by binding, and further relates to the use of the oligoglycolipid as a stabilizer for phospholipid endoplasmic reticulum.
[0010]
The present invention is described in detail below.
Since the oligosaccharide lipid of the present invention is a compound that needs to adjust the hydrophilicity / hydrophobicity balance, the oligosaccharide used in the present invention is an oligosaccharide having an integer of 2 to 30 saccharide units, and Oligosaccharides in which the reducing end group is composed of aldose are preferred.
[0011]
The oligosaccharides represented by an integer of 2 to 30 saccharide units can be obtained with high purity by using a gel filtration column that has been kept warm, for fractionation by degree of polymerization and by type. A differential refractometer is used for the detection. Confirmation of qualitative and purity of the fractionated oligosaccharides can be carried out by multiple development with a mixed solvent (1-butanol / pyridine / water) using a silica gel thin layer plate, or sulfuric acid coloration, or a stationary phase having an amino group, Liquid chromatography using a mobile phase of a mixed solvent (acetonitrile / water), or liquid chromatography using a stationary phase having an octadecyl group and a mobile phase of pure water can be used. The oligosaccharide used in the present invention may be a commercially pure product as long as the structure is clear.
[0012]
Since the oligoglycolipid of the present invention needs to emphasize the adjustment of the hydrophilicity / hydrophobicity balance, the hydrophobic group used here has, for example, an alkyl chain having 12 to 22 carbon atoms and an unsaturated bond. In some cases, the number of unsaturations is preferably 1 to 4. In addition, since the carboxylate obtained by oxidizing the anomeric position of the reducing end group of the oligosaccharide chain and the hydrophobic group are ester-bonded, the hydrophobic group-introducing agent used in the present invention has a halogen.
[0013]
Examples of the halogen-containing hydrophobic group-introducing agent include primary and secondary alkyl halides having 12 to 22 alkyl carbon atoms. That is, examples of the halogen having a hydrophobic group include chlorine, bromine and iodine. Examples of the long-chain alkyl having a halogen include lauryl chloride, cetyl bromide, stearyl bromide, and behenyl iodide as the linear primary halogenated alkyl. In addition, linear primary unsaturated alkyl halides such as 1-chloro-1-dodecene, oleyl bromide, linolenyl iodide, branched primary saturated alkyl halides, branched primary unsaturated alkyl halides, secondary saturated Alkyl halides or secondary unsaturated alkyl halides can also be used.
Further, a hydrophobic group of a halide having two or more long-chain alkyl groups, for example, a hydrophobic group-introducing agent of a halide having long-chain alkyl groups at the 1,2-position and 1,3-position of the glycerol skeleton is also effective. is there.
Furthermore, substances such as sterols such as cholesteryl bromide are also included in the scope of the hydrophobic group-introducing agent having halogen.
[0014]
Introduction of a hydrophobic group into the sugar chain terminal anomeric position by an ester bond is performed as follows.
That is, the reducing end of the oligosaccharide is oxidized using hypoiodous acid or bromine water to open the anomeric position as a carboxylate, and then converted into a carboxylic acid by a cation exchange column.
Next, neutralization is performed with a 10% methanol solution or a 10% aqueous solution of tetra-n-butylammonium hydroxide or the like to obtain a quaternary ammonium salt of carboxylic acid. Or it neutralizes with 0.5N aqueous solution, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or lithium hydroxide, to make an alkali metal salt. Or ammonia basic AgNO Three It is set as silver carboxylate using aqueous solution. These are dissolved in dimethylformamide, dimethylsulfoxide, or formamide, and then mixed with a hydrophobic halide to form a uniform solution, which is reacted at a temperature of 20 to 90 ° C, preferably 40 to 70 ° C. Obtain a solution. The oligoglycolipid obtained here is purified by precipitation with a poor solvent such as acetone, and the precipitate is dissolved in water, water-methanol or water-ethanol and applied to a reverse phase silica gel column.
[0015]
Confirmation of the structure of the oligoglycolipid by the ester bond obtained by the above method is as follows: 1 H-NMR and 13 Performed by C-NMR. For purity confirmation, a thin layer chromatography based on an infrared spectrophotometer (hereinafter referred to as IR) and silica gel, or a reversed-phase or normal-phase silica gel column is applied and a differential refraction detector is used as the detector. Using high performance liquid chromatography.
[0016]
The stability of the endoplasmic reticulum modified with the oligoglycolipid of the present invention can be confirmed as follows.
Phospholipids alone, or mixed lipids made by adding membrane stabilizers (sterols such as cholesterol and cholestanol) to phospholipids or negatively charged lipids (stearic acid, diacylphosphatidic acid, etc.) to phospholipids In addition, 0.01 to 50 mol%, preferably 0.05 to 20 mol%, of the oligoglycolipid of the present invention is added as a stabilizer for the endoplasmic reticulum to prepare a hydrate. The hydrate dispersion of 50 to 200 nm is prepared from the hydrate by a known method such as an ultrasonic stirrer, a microfluidizer or an extruder. The particle size of the vesicle dispersion obtained here can be measured by a particle size distribution measuring device or a negative-stained transmission electron microscope.
[0017]
After gel filtration of the dispersion of the endoplasmic reticulum, or after removing oligoglycolipids that have not been introduced into the endoplasmic reticulum as a supernatant by ultracentrifugation, the sugars of each fraction are phenol-sulfuric acid. By quantifying using the method, it is possible to determine the rate of introduction of oligoglycolipids into the endoplasmic reticulum. More than 70% of the added amount of the oligoglycolipid of the present invention is introduced into the endoplasmic reticulum.
The dispersion stability of the endoplasmic reticulum should be evaluated and confirmed by measuring the time-dependent change in absorbance (turbidity) at 500 to 800 nm in a dispersion liquid excluding free oligoglycolipids at room temperature. Can do.
[0018]
In addition, as a method for evaluating the dispersion stability of the endoplasmic reticulum, there are a method of measuring the viscosity of the endoplasmic reticulum dispersion using a cone plate type rotational viscometer, a spectroscopic method using an electron microscope, and the like.
[0019]
Next, oil droplets will be exemplified as an O / W emulsion modified with the oligoglycolipid of the present invention, and the confirmation of its stability will be described.
Oils and fats, for example triglycerides such as soybean oil (oil / oligoglycolipid molar ratio = 0.1 to 100, preferably 1 to 10), aqueous media such as water, phosphate buffer (pH 5 to 9), physiological saline , Krebs-Ringers solution, etc. are added, followed by shaking or stirring with a mixer.
The O / W-type oligoglycolipid-modified microsphere thus prepared is a hydrophilic emulsion.
Furthermore, by carrying out an emulsification process using a high-pressure homogenizer such as an ultrasonic process or a microfluidizer, a hydrophilic emulsion containing small droplets of oil droplets can be obtained. Oil droplet globules can be prepared in the range of several μm to several tens of nm depending on the conditions of the preparation method. These particle sizes are stable without change after storage for several months at room temperature or 5 ° C.
[0020]
[Action]
The oligoglycolipid of the present invention is a compound with a clear structure obtained in a high yield by a very simple method, and has a very good affinity with an amphiphilic molecule. Suitable as a modifier for aggregates (endoplasmic reticulum, oil droplets, micelles, etc.). Furthermore, the oligoglycolipid introduced into the aggregate can maintain a state in which the sugar structure is exposed to the aqueous phase.
[0021]
The oligoglycolipid as an aggregate modifier of the present invention is used, for example, as a dispersion stabilizer for endoplasmic reticulum or a leakage inhibitor for inclusions, as well as for dispersion stabilization, parentalization, and specification for solutes such as proteins. It can be used in accordance with the purpose of use, such as recognition labeling for antibodies and suppression of phagocytosis in vivo.
[0022]
When a carrier containing a functional molecule in the inner aqueous phase of the endoplasmic reticulum is administered in vivo, the endoplasmic reticulum is usually excluded from the blood in a short time by incorporation into the reticuloendothelial system or phagocytic cells. By the surface modification of the endoplasmic reticulum with the oligoglycolipid of the present invention, the residence time in the blood of the endoplasmic reticulum can be controlled.
Furthermore, the oligosaccharide lipid of the present invention in which an oligosaccharide chain and a structure capable of being metabolized together with a hydrophobic group are ester-bonded can be expected not to cause any obstacle in in vivo metabolism.
[0023]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1.
After dissolving 1.83 g of iodine in 50 ml of 20% potassium iodide aqueous solution and adding an aqueous solution in which 5.0 g of maltopentaose was dissolved in 5 ml of pure water, 10% tetra-n-butyl was added at room temperature in the dark. Ammonium hydroxide ((n-Bu) Four The reaction was stirred for 3 hours while dropping the NOH) aqueous solution until the iodine color disappeared. The reaction was washed with acetone and ethanol to remove free salts. As a result, the anomeric position of the reducing end group of the oligosaccharide is changed to carboxylic acid (n-Bu). Four N + 4.51 g of an oligosaccharide derivative that was opened as a salt was obtained. The yield was 68.9%. The confirmation of the reaction is 1620 cm based on carboxylate ions in the IR spectrum (KBr). -1 This was confirmed by the appearance of a peak in the vicinity.
[0024]
0.5 g of the resulting oligosaccharide ammonium salt was dissolved in 40 ml of distilled N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF), mixed with 307 mg of 2-fold molar stearyl bromide, and stirred at 50 ° C. for 40 hours. did. This was concentrated and reprecipitated in acetone to obtain a crude sample of maltopentaose monostearyl ester (hereinafter referred to as MPMS) of the oligoglycolipid of the present invention. That is, this is one in which an ester group is introduced into maltopentaose by an ester bond using stearyl bromide.
The obtained MPMS was dissolved in methanol, and using liquid chromatography, a capsule pack C18 column (trade name, manufactured by Shiseido Co., Ltd.) (may be an octadecyl-modified silica gel column) as a stationary phase and methanol / As a result of removing unreacted substances using a pure water (95/5) mixed solvent, 0.37 g of purified MPMS was obtained, and the yield was 76.0% based on the ammonium salt.
[0025]
As a result of IR measurement, purified MPMS has peaks based on alkyl chains of 2800 to 2950 cm. -1 Further, the peak based on the C═O stretching vibration of the ester bond is confirmed at 1740 cm. -1 It was confirmed in the vicinity. Also, 1 From the 1 H-NMR measurement, peaks of α-position and β-position methylene protons based on ester bonds were observed at 4.04 and 1.58 ppm, respectively. Therefore, the MPMS can be an oligoglycolipid with a clear structure in which a stearyl group is introduced into the anomeric position of the reducing end group of maltopentaose by an ester bond.
[0026]
Evaluation of ER stabilization of MPMS was performed as follows.
3 mg of MPMS and 100 mg of dipalmitoylphosphatidylcholine (hereinafter referred to as DPPC) as phospholipid were dissolved in methanol and mixed, and then a thin film was formed on the inner wall of the pear-shaped flask by a rotary evaporator. 10 ml of pure water and several glass beads were added and stirred with heating at 50 ° C. by vortexing to obtain a cloudy liquid. This white turbid liquid was treated with an extruder. By changing the pore size of the polycarbonate filter at the time of treatment to 0.4 μm, 0.2 μm, 0.1 μm and 0.05 μm in sequence, A transparent DPPC vesicle dispersion was obtained. The particle size of the endoplasmic reticulum obtained here was measured with a particle size distribution measuring device and a negative-stained transmission electron microscope. The average particle size was 56 ± 11 nm and 53 ± 9 nm, respectively.
[0027]
The dispersion stability of the endoplasmic reticulum was evaluated by measuring the change in absorbance (turbidity) at 500 nm after standing at 25 ° C. for 3 days with an ultraviolet-visible spectrophotometer (MPS-2000, manufactured by Shimadzu Corporation).
In the unmodified DPPC vesicle, when the sample immediately after preparation was left at room temperature, the turbidity of the solution immediately started to increase and aggregation of the vesicle occurred. Further, in the sugar ester-modified vesicle, the increase in turbidity reached about 70% when the unmodified system was taken as 100%, and aggregation was not sufficiently suppressed.
On the other hand, in the system modified by introducing MPMS, an increase in turbidity of about 7% of that of the unmodified system was only observed immediately after the preparation was allowed to stand, and the aggregation was suppressed with little increase over time.
Therefore, the effect of imparting dispersion stability to the endoplasmic reticulum of the MPMS of the present invention was extremely large.
[0028]
Example 2
5.20 g of iodine was dissolved in 50 ml of a 40 ° C. heated methanol solution, and an aqueous solution in which 5.0 g of maltopentaose was dissolved in 5 ml of water was added thereto, followed by stirring at 40 ° C. for 60 minutes. Then 4% KOH / methanol solution was added and added dropwise until the iodine color disappeared. As a result, the anomeric position of the oligosaccharide was converted to a carboxylic acid potassium salt, resulting in a precipitated substance. The precipitated material was then filtered and washed with ethanol and acetone.
After the washing, the precipitated substance is dissolved in water, and this aqueous solution is further dissolved in the cation exchange resin Amberlite-IR-120B (H + Type) (manufactured by Organo Co., Ltd.) was used as an oligosaccharide having a carboxylic acid, and free salts were removed with an electrodialysis desalting apparatus (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.).
[0029]
To the oligosaccharide having the carboxylic acid, 3.1 ml of a 10% tetra-n-butylammonium hydroxide-methanol solution was added dropwise in distilled water to adjust the pH of the aqueous solution to 7.5, followed by lyophilization. The free salt was washed with acetone and dried to obtain 4.3 g of ammonium carboxylate. The reaction is 1620 cm in IR spectrum (KBr). -1 This was confirmed by the appearance of a peak based on carboxylate ions in the vicinity.
[0030]
0.5 g of the resulting oligoglycolipid ammonium salt was dissolved in 40 ml of distilled DMF, mixed with 324 mg of 2-fold molar cetyl iodide, and stirred at 70 ° C. for 12 hours to be reacted. Further, the reaction solution was concentrated and then reprecipitated in acetone to obtain a crude sample of maltopentaose monocetyl ester (hereinafter referred to as MPMC).
The obtained MPMC was dissolved in methanol, and using liquid chromatography, the stationary phase was a recloprep RP-18 column (trade name, manufactured by Merck) (may be an octadecyl-modified silica gel column) and the mobile phase was methanol / As a result of removing unreacted substances using a pure water (95/5) mixed solvent, 0.39 g of purified MPMC was obtained, and the yield was 79.3% based on the ammonium salt of the oligoglycolipid. .
[0031]
As a result of IR measurement, purified MPMC has peaks based on alkyl chains of 2800 to 2950 cm. -1 Further, the peak based on the C═O stretching vibration of the ester bond is confirmed at 1740 cm. -1 It was confirmed in the vicinity. Also, 1 From the 1 H-NMR measurement, peaks of α-position and β-position methylene protons based on ester bonds were observed at 4.04 and 1.58 ppm, respectively. Accordingly, the MPMC can be an oligoglycolipid with a clear structure in which a cetyl group is introduced by an ester bond at the anomeric position of the reducing end group of maltopentaose.
[0032]
Mixed lipid powder containing the oligosaccharide lipid of the present invention (molar ratio: DPPC / cholesterol / palmitic acid / MPMC = 7/7/2/1) 2 g of 5 (6) -carboxyfluorescein (hereinafter referred to as CF) 40 mM aqueous solution ( pH 7.4) Add 40 ml and stir at 4 ° C. for 24 hours. The obtained cloudy liquid was passed through a polycarbonate filter having a pore diameter of 0.2 μm five times by an extrusion method to obtain a CF-encapsulated vesicle dispersion with an average particle diameter of 217 ± 39 nm. Gel filtration was performed using a 50 mM Hepes buffer solution as a developing solvent to remove unencapsulated CF and unintroduced MPMC. Further, centrifugation (50,000 × g, 60 minutes) was performed to obtain a CF-encapsulated endoplasmic reticulum layer having a lipid concentration of 5 wt%.
[0033]
2 ml of human plasma obtained by centrifuging human blood (1900 × g) was added to 2 ml of the endoplasmic reticulum layer, and allowed to stand at 37 ° C., and the leakage rate and turbidity of CF were measured.
As a result, 19.9% of CF leaked in the unmodified system, whereas in the MPMC modified system, the CF leakage rate was suppressed to 4.3%, and a very large stabilizing effect of the endoplasmic reticulum was observed in plasma. It was.
[0034]
Example 3
100.0 mg of a lactone derived from di-N-acetylchitobiose (hereinafter referred to as chitobiose lactone) in an aqueous solution was added with 0.1N ammonia basic AgNO. Three The mixture was mixed with 2.4 ml of an aqueous solution to obtain silver chitobiose acid salt.
The product and 2 moles of oleyl iodide were stirred in dimethyl sulfoxide (hereinafter referred to as DMSO) at 80 ° C. for 75 hours to obtain di-N-acetylchitobiose monooleyl ester (hereinafter referred to as DACMO). ) This was concentrated and then precipitated in acetone, and unreacted substances were removed using liquid chromatography in the same manner as in Example 1 to obtain 111 mg of purified DACMO. The total yield at this time was 68%.
[0035]
As a result of IR measurement of the purified DACMO, 2700 to 3000 cm -1 A peak based on an alkyl chain can be confirmed in the vicinity, 700 cm -1 A peak based on CH-out-of-plane bending vibration of the oleyl group was observed in the vicinity. Moreover, the peak based on the C = O stretching vibration of the ester bond is 1735 cm. -1 In the vicinity, 1 From the 1 H-NMR, peaks of methylene protons at the α-position and β-position based on the ester bond were confirmed at 4.05 and 1.59 ppm, respectively. Therefore, the DACMO obtained here could have an oleyl group introduced by an ester bond at the anomeric position of the reducing end group of chitobiose.
[0036]
Next, 250 mg of mixed lipid powder containing DACMO (molar ratio: DPPC / cholesterol / distearyl phosphatidic acid / DACMO = 10/9 / 0.9 / 5) was obtained by lyophilization from a mixed solvent of dioxane / methanol / pure water. It was. After adding 5 ml of physiological saline to this freeze-dried sample, the white turbid solution obtained by stirring for 12 hours was pulverized at room temperature for 30 minutes with Hiscotron (manufactured by Nissin Medical Science Co., Ltd.). This was sequentially passed through a sterilizing filter having a pore size of 1.0 μm, 0.4 μm, and 0.2 μm to obtain a white transparent DACMO-modified vesicle dispersion (average particle size 200 nm). After adding 5 mM calcium chloride (as calcium ions) to this dispersion, the viscosity of the dispersion was measured with a rotational viscometer (Bismetron VS-AK) (1.2 sec. -1 ) And 5 cp, and the stability of the endoplasmic reticulum was evaluated to be extremely high.
[0037]
On the other hand, when an endoplasmic reticulum dispersion was similarly prepared from a mixed lipid powder not containing DACMO (molar ratio: DPPC / cholesterol / distearyl phosphatidic acid = 10/9 / 0.9) and calcium ions were added, Because of the negative charge, the endoplasmic reticulum immediately aggregated and the viscosity increased to 11 cp.
[0038]
Example 4
An ammonium salt was prepared from 7.0 g of cellotriose in the same manner as in Example 1, dissolved in distilled DMF, and twice as much cholesteryl bromide previously dissolved in chloroform. Cellotriose monocholesteryl ester (hereinafter referred to as S-Chol.) Was synthesized, further purified according to the same procedure as in Example 1, and purified S-Chol. As a result, 9.9 g of a raw sugar, that is, a glycolipid produced with respect to the number of moles used of cellotriose, that is, S-Chol. When the number of moles of sugar in the product was compared, the yield was 80%. In the IR spectrum of this one, 1740 cm -1 A peak based on the C═O stretching vibration of the ester bond was observed in the vicinity, and it was confirmed that the esterification reaction proceeded.
[0039]
The purified S-Chol. Mixed lipid powder (molar ratio: hydrogenated soybean lecithin / cholesterol / stearic acid / S-Chol. = 7/4/2/3) was dispersed in physiological saline and stirred at 4 ° C. for 24 hours. . This was treated using a microfluidizer at 2500 psi for 15 minutes at 4 ° C., and S-Chol. A modified endoplasmic reticulum dispersion was obtained, and further centrifuged (100,000 × g, 30 minutes) to obtain an endoplasmic reticulum layer as a lower layer. In order to observe the agglutination effect of dextran, dextran (molecular weight, 40000) was added to the ER layer, and turbidity measurement at 800 nm was performed.
As a result, in the unmodified endoplasmic reticulum, turbidity was increased and aggregation was observed even in the 1 wt% hydrate, but S-Chol. In the modified endoplasmic reticulum, there is almost no increase in turbidity, and S-Chol. It was possible to confirm the inhibitory effect.
[0040]
Example 5 FIG.
A mixed lipid powder containing MPMS (molar ratio: DPPC / cholesterol / palmitic acid / MPMS = 7/7/2 / 0.5) 10.0 g was purified from a stromal-removed hemoglobin solution (40 wt%, 200 ml [pH 7.4). , NaCl 100 mM, pyridoxal-5 , -Phosphate 19.2 mM]) and stirred at 4 ° C. for 2 hours, and a vesicle dispersion having an average particle size of 300 ± 99 nm was obtained using a microfluidizer. Further, the filter was passed through a filter having a pore size of 0.2 μm by the particle size extrusion method, and the outer aqueous phase hemoglobin and unintroduced MPMS were removed by gel filtration using physiological saline as a solvent, and the hemoglobin-encapsulated particles having an average particle size of 215 ± 58 nm A dispersion of vesicles was obtained.
[0041]
The hemoglobin-containing endoplasmic reticulum dispersion was adjusted to a lipid concentration of 5 wt%, a hemoglobin concentration of 10 wt%, and a pH of 7.4, and then 2000 mg / kg was administered into a group of rats via the tail vein. After blood was collected over time, erythrocytes and hemoglobin-containing endoplasmic reticulum were separated by centrifugation, and the time course of the disappearance amount of hemoglobin-containing endoplasmic reticulum from the blood was observed. As a result, the average half-life in blood in the system in which the endoplasmic reticulum was modified with MPMS, which is the oligoglycolipid of the present invention, and in the unmodified system was 39 hours and 23 hours, respectively. It was recognized that there was.
[0042]
Example 6
After 25 g of corn starch was treated with pullulanase, 18 g of 95 ° C. heat-dissolved fraction was obtained. The obtained fraction was subjected to liquid chromatography using an octadecyl-modified silica gel column (ODS-AQ, manufactured by YMC) as a stationary phase and pure water as a mobile phase under the condition of being kept at 60 ° C. 650 mg of maltoeicosapentaose with 25 units was obtained.
[0043]
After dissolving 500 mg of the maltoeicosapentaose in hot water, 1.0 ml of 0.5N sodium hydroxide was added while keeping the temperature at 60 ° C., and the liquid temperature was immediately cooled to 40 ° C. Here, 175 mg of potassium iodide and 37 mg of iodine were added and dissolved, and the mixture was stirred and reacted at 40 ° C. for 18 hours under sealed light shielding. After the reaction, the product was washed with hot ethanol and acetone to obtain a desalted precipitate. This was dissolved in hot water, cooled to 5 ° C., and the resulting precipitate was collected and washed with dilute hydrochloric acid to convert the sugar-terminated carboxylic acid potassium salt into a free carboxylic acid. This was freeze-dried to obtain 450 mg of white powder.
[0044]
After 450 mg of the white powder was dissolved in 50 ml of pure water at 95 ° C., 10% (W / V) tetra-n-butylammonium hydroxide aqueous solution was added to a pH of 7.5, and then dried to dryness on a rotary evaporator. This was dissolved in 50 ml of 5% (W / V) lithium chloride added formamide. Furthermore, 0.14 g of 2-fold mole of 1-bromo-2,3-O-octadecylpropane was added and stirred at 70 ° C. for 48 hours. 1,2-di-O-octadecyl-3-α in which a hydrophobic group having two alkyl groups is ester-bonded to the anomeric position of the sugar reducing end by reprecipitation in acetone after the reaction yield. A crude sample of (β) -eicopentaonyl-rac-glyceride (hereinafter referred to as DODEPG) was obtained.
[0045]
The DODEPG crude sample was purified by removing unreacted material using liquid chromatography using an octadecyl-modified silica gel column as a stationary phase and pure water as a mobile phase under the condition of keeping at 60 ° C. 280 mg of product was obtained.
As a result of IR measurement of purified DODEPG, 2800 to 3000 cm -1 A peak based on an alkyl chain can be confirmed in the vicinity, and a peak based on C═O stretching vibration of an ester bond is 1740 cm -1 It was recognized in the vicinity. Also, 13 From the C-NMR, it was confirmed that the dialkyl glyceride was selectively introduced at the terminal anomeric position because the chemical shift of the sugar terminal anomeric carbon moved from 95 ppm to 170 ppm.
[0046]
280 mg of trioctanoyl glyceride and 10 ml of 1/30 mM phosphate buffer solution (pH 7.4) were added to 280 mg of the above-mentioned DODEPG freeze-dried product, stirred with a magnetic stirrer, and then with a microfluidizer (7000 psi, 10 minutes). An aqueous dispersion containing oil droplets was prepared. When these oil droplet globules were observed with a scanning electron microscope, they were observed to be in the form of microspheres having an average particle size of 90 ± 45 nm. These particles were stable with no change in particle size even when stored at room temperature or 5 ° C. for 3 months.
[0047]
Example 7
20.0 g of fluidized barafine (Silicol P70: trade name, manufactured by Matsumura Oil Co., Ltd.) and 0.5 g of polyoxyethylene sorbitan monostearate were added to 0.2 g of MPMS obtained in Example 1, and heated to 80 ° C to dissolve. T. K. While stirring with an auto homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), water at 80 ° C. was gradually added to cause phase inversion, and a 0 / W type emulsion having micelles with a small particle diameter was obtained with Hiscotron.
The MPMS-added system 0 / W type emulsion was observed for the micelle particle size immediately after its preparation and after 1 month of standing at 30 ° C. using an optical microscope. As a result, the average particle size was 5.7 ± 2. 1 μm and 5.8 ± 2.3 μm, the particle size was maintained and no separation of the 0 / W emulsion was observed, and it was stable.
On the other hand, in the simultaneous observation of the 0 / W type emulsion with no MPMS added, the average particle size immediately after preparation was 6.7 ± 3.8 μm, but it was not separated after standing at 30 ° C. for 1 month. However, the average particle size was 24 ± 13 μm, and an apparent increase in particle size was observed.
From this, it was shown that the MPMS contributes to stabilization of the micelle particle size in the 0 / W type emulsion.
[0048]
【The invention's effect】
The oligoglycolipid of the present invention is used as a vesicle composed of a surfactant such as phospholipid, and as a modifier for oil droplets or micelles which are 0 / W emulsions. In addition to suppressing aggregation of the 0 / W type emulsion itself, it is possible to stabilize the dispersion of the endoplasmic reticulum in an ionic solution, and it is possible to bring out the effect of suppressing phagocytosis in vivo.
In addition, when used as a stabilizer for oil droplets or micelles that are 0 / W type emulsions, excellent cosmetics, quasi drugs, pharmaceuticals, and the like can be prepared.
Furthermore, both the efficiency of synthesis and the effect of modification are superior to conventional oligosaccharide fatty acid esters.
Therefore, the oligoglycolipid of the present invention is extremely large as it contributes to the industry.

Claims (3)

糖重合度が2〜30の整数で還元性末端基がアルドースより構成されており、かつ該還元性末端基のアノマー位を酸化して得られたカルボン酸塩とハロゲン化物である疎水性基導入剤とを反応させることにより、該還元性末端基のアノマー位に疎水性基をエステル結合で導入したオリゴ糖脂質であって、該疎水性基が炭素数12〜22のアルキル基、炭素数12〜22の1〜4の不飽和結合を有するアルケニル基、炭素数12〜22のアルキル基を1,2位または1,3位に有するグリセリル基、及びステリル基からなる群から選ばれるものである、オリゴ糖脂質。Introduction of hydrophobic group as a carboxylate and a halide obtained by oxidizing the anomeric position of the reducing end group, wherein the sugar polymerization degree is an integer of 2 to 30 and the reducing end group is composed of aldose An oligoglycolipid in which a hydrophobic group is introduced into the anomeric position of the reducing end group by an ester bond by reacting with an agent, wherein the hydrophobic group is an alkyl group having 12 to 22 carbon atoms, 12 carbon atoms Selected from the group consisting of an alkenyl group having 1 to 4 unsaturated bonds of ˜22, a glyceryl group having an alkyl group of 12 to 22 carbon atoms in the 1,2-position or 1,3-position, and a steryl group. , Oligoglycolipids. 請求項1記載のオリゴ糖脂質からなるリン脂質小胞体用安定化剤。A stabilizer for phospholipid vesicles comprising the oligoglycolipid according to claim 1. 請求項1記載のオリゴ糖脂質からなるO/Wエマルジョン用安定化剤。A stabilizer for an O / W emulsion comprising the oligoglycolipid according to claim 1.
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