JP3932679B2 - ポリグルロン酸の製造法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の背景】
発明の分野
本発明は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸混入物を実質的に含まないポリグルロン酸の製造法に関する。
【０００２】
背景技術
ポリグルロン酸は、カルシウムイオンに対する親和性が高いため、スケール抑制剤およびスケール付着物除去剤としての有用性を有する。ポリグルロン酸は生物分解性を有するため、環境への受容性および廃棄物処理に関して特に価値のあるものであるといえる。また、疎水性ポリマーがポリグルロン酸の還元末端に共有結合しているポリグルロン酸誘導体は、インクジェット印刷で使用する水性インク組成物に分散された顔料の分散剤として有用である。更に、重合度が小さいポリグルロン酸は、大麦の根の成長促進活性を有することが示されている（M. Natsume et al.,「根の成長促進活性を有するアルギン酸からなるオリゴ糖の単離および特性決定(Isolation and Characterization of Alginate-derived Oligosaccharides with Root-Growth Promoting Activities) 」, Carbohydrate Research, 258, 187-197 (1994)）。それらは、脱穀していないコメおよびタバコカルスにおける発芽および新芽成長促進活性を有することも示されている（Y. Yonemoto et al., 「細菌性アルギン酸リアーゼを用いて作成したアルギン酸オリゴマーによる幾つかの植物の発芽および新芽成長の促進(Promotion of Germination and Shoot Elongation of Some Plants by Alginate Oligomers Prepared with Bacterial Alginate Lyase)」, Journal of Fermentation and Bioengineering, 75, 68-70 (1993) ）。他のポリウロン酸についての研究によれば、低分子量ポリグルロン酸は、抗ウイルス、抗腫瘍、および植物防御促進作用を有することが期待されている。
【０００３】
ポリグルロン酸を得ることができるアルギン酸は、様々な割合および配列でα−Ｌ−グルロン酸（Ｇ）およびβ−Ｄ−マンヌロン酸（Ｍ）が１→４結合した枝無しポリマーである。アルギン酸分子の典型的構造は、下記のように模式的に表すことができる。
【０００４】
【化１】
上記の構造から分かるように、アルギン酸中のモノマーの分布はランダムではなく、また規則的な反復単位はない。アルギン酸は、ポリグルロン酸配列（Ｇ−ブロック）、ポリマンヌロン酸配列（Ｍ−ブロック）、およびグルロン酸およびマンヌロン酸の両者のランダム配列を含む配列（ＭＧ−ブロック）があるブロックコポリマーであるといえる。
【０００５】
アルギン酸の塩であるアルギン酸塩は加水分解することができ、加水分解生成物を分離して２個の主としてホモポリマー成分であるポリグルロン酸およびポリマンヌロン酸を得ることができることは周知である。ポリグルロン酸のナトリウム塩の製造に最も頻繁に引用される手順は、A. Haug et al., 「アルギン酸のウロン酸の配列の研究(Studies on the Sequence of Uronic Acid Residues in Alginic Acid)」, Acta Chemica Scandinavica, 21, 691-704 (1967)に開示された不均一酸性加水分解法である。上記文献記載の酸性加水分解では、アルギン酸ナトリウム１部を０．３Ｍ塩酸溶液２０部に懸濁することが必要である。アルギン酸は強酸性溶液には不溶性であるので、加水分解は不均一反応である。不均一混合物を１００℃に１０時間以上加熱した後、固形物を遠心分離または濾過によって酸性溶液から分離する。集めた固形物を希水酸化ナトリウム溶液で中和することによって水に溶解した後、０．３Ｍ塩酸２０部を溶液に加え、部分加水分解したアルギン酸の再沈澱を得る。生成する不均一混合物を１００℃で更に１０時間以上加熱して、固形生成物を再度遠心分離または濾過によって酸性溶液から分離する。集めた固形生成物を希水酸化ナトリウム溶液で中和して水に溶解した後、塩化ナトリウムと水を加えて、０．５重量％アルギン酸と０．１Ｍ塩化ナトリウムの溶液を生成させる。０．０２５Ｍ塩酸溶液をアルギン酸塩溶液に加え、ｐＨ値を２．８５とする。沈澱した固形生成物を、遠心分離または濾過によって酸性溶液から分離する。単離した固形生成物を希水酸化ナトリウム溶液で中和して水に溶解した後、過剰のエタノールで沈澱させる。沈澱した固形生成物をエタノールで洗浄し、エーテルで洗浄して、乾燥する。この不均一酸性加水分解法によって調製したポリグルロン酸のナトリウム塩は、平均重合度が１５〜２０のものである。マンヌロン酸含量は５〜１５％であり、生成物の収率は１５〜２０％である。
【０００６】
不均一酸性加水分解の第一段階中に、アルギン酸塩の約３０％が溶解する。元のアルギン酸塩の更に１５％は、第二段階中に溶解する。これらの段階の後に単離される不溶成分は、ポリグルロン酸とポリマンヌロン酸とを含んでいる。ポリグルロン酸のナトリウム塩とポリマンヌロン酸のナトリウム塩とを含む希薄溶液の酸性化によって、ポリグルロン酸が選択的に沈澱する。
【０００７】
A. Haug et al.の不均一酸性加水分解法は実験室規模でのポリグルロン酸の調製に有用であるが、工業生産に用いられるような大規模で実施することは困難である。これは、この方法の分離段階において、アルギン酸の濃度が極めて希薄であり０．２５重量％でしかないからである。また、この方法は、多段階であり、複雑である。
【０００８】
不均一酸性加水分解法を開示している前記文献には、均一酸性加水分解法も報告されている。この手順では、１重量％のアルギン酸ナトリウム溶液を等容の０．０２５Ｍクエン酸緩衝液と混合して、混合した溶液のｐＨ値が３．６となるようにする。溶液を、還流温度で５時間煮沸する。ポリグルロン酸の単離法は記載されていないが、不均一酸性加水分解で用いたのと同様な方法を用いることができるものと思われる。
【０００９】
A. Haug et al.の均一酸性加水分解法は実験室規模でのポリグルロン酸の調製に有用であるが、大規模で実施することは困難である。この方法では、加水分解段階でのアルギン酸ナトリウムの濃度が極めて希薄でありそれは０．５重量％程度でしかない。アルギン酸ナトリウムの濃度を増加させればよいことは容易に想像できるが、実際にはこれは行なうことができない。０．５重量％より僅かに高い濃度では、アルギン酸ナトリウムは、酸性加水分解が行なわれるｐＨ値の範囲において加水分解反応を通じて溶解性がなくなる。加水分解中に沈澱する化合物種は加水分解が不完全であり、グルロン酸濃度は高いが、同時にそれらはかなりの量のマンヌロン酸を含むものである。更に、加水分解が不完全な化合物種は、重合度が２０を上回る。均一酸性加水分解条件は、不均一酸性加水分解の手順におけるものより温和であるため、加水分解が不完全な化合物種は溶液から沈澱してしまうと、それ以上加水分解しない。
【００１０】
従って、工業的規模で行なうことができるポリグルロン酸の製造法が依然として必要とされている。具体的には、アルギン酸またはアルギン酸塩の濃度が工程中を通して５重量％を上回る加水分解法が依然として必要とされている。
【００１１】
【発明の概要】
本発明は、重合度が２０未満であり、かつマンヌロン酸混入物を実質的に含まないポリグルロン酸の製造法の提供をその目的としている。
【００１２】
本発明者は、今般、有機塩基のアルギン酸塩が水にかなりの程度可溶であることを見出した。更に、本発明者は、これらの塩は、かなり高い加水分解速度が期待できるｐＨ範囲において加水分解反応中、水溶液に可溶性のままであることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。
【００１３】
そして、本発明によるポリグルロン酸の製造法は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸を実質的に含まないポリグルロン酸の製造法であって、有機塩基によって中和し溶解させたアルギン酸５重量％以上を含む溶液を用意し、この溶液のｐＨを酸性下に保持しながらアルギン酸をポリグルロン酸を含む低分子量成分にまで加水分解し、溶液をさらに酸性にしてポリグルロン酸の沈澱を選択的に生成させ、そして溶液からポリグルロン酸を分離することを含んでなるものである。
【００１４】
【発明の具体的説明】
本発明による方法によって得られるポリグルロン酸は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸混入物を実質的に含まないものである。本発明に関して、「マンヌロン酸混入物を実質的に含まない」とは、マンヌロン酸の含有量が約８重量％未満であることを意味し、さらに好ましくはマンヌロン酸の含有量が約５重量％未満であることを意味する。
【００１５】
上記したように、アルギン酸ナトリウムを出発材料として用いる均一酸性加水分解は、０．５重量％をかなり上回る濃度で行なうことはできない。この状況は、アルギン酸リチウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸ルビジウム、およびアルギン酸セシウムのような他のアルギン酸のアルカリ金属塩、およびアルギン酸アンモニウムについても同様である。アルカリ金属以外の金属のアルギン酸塩は、水溶液に不溶性であるかまたは貧溶性であり、従って均一酸性加水分解に用いることはできない。
【００１６】
一方で、有機塩基のアルギン酸塩は水溶液にかなり可溶性であり、更に、これらの塩は、かなり高い加水分解速度が期待できるｐＨ範囲において加水分解反応中、水溶液に可溶性のままである点で極めて有利である。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、本発明において利用可能な有機塩基としてはは、有機アミン（例えば、モノ−、ジ−、およびトリ−アルキル（好ましくはＣ1-8アルキル、より好ましくはＣ1-6アルキル）アミン、水酸化テトラアルキル（好ましくはＣ1-8アルキル、より好ましくはＣ1-6アルキル）アンモニウム、芳香族アミン）、水酸化テトラアリールホスホニウム、水酸化テトラアリールアルソニウム、水酸化テトラアリールスチボニウム等が挙げられる。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、有機塩基は比較的低分子量であることが好ましい。それは、第一に低分子量有機塩基はプロトン化の前であってもかなり水溶性であり、第二に低分子量有機塩基はより低い粘度のアルギン酸の塩を与えるからである。
【００１９】
本発明において好ましい有機塩基としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、水酸化テトラエチルアンモニウム、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、水酸化テトラ−ｎ−プロピルアンモニウム、イソプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、Ｎ−メチル−エチルアミン、Ｎ−メチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−メチル−イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピル−イソプロピルアミン、Ｎ−エチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−メチル−ジエチルアミン、Ｎ−エチル−ジ−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−エチル−ジ−イソプロピルアミン、Ｎ−プロピル−ジ−イソプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−イソプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピル−イソプロピルアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−プロピル−イソプロピルアミン、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、Ｎ−メチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−モノエタノールアミン、Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−モノエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、Ｎ−エチル−ジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチル−モルホリン、Ｎ−エチル−モルホリン、イミダゾール、Ｎ−メチル−イミダゾール、ピリジン、２−ピコリン、３−ピコリン、４−ピコリン、水酸化テトラフェニルホスホニウム、水酸化置換テトラフェニルホスホニウム、水酸化テトラフェニルアルソニウム、水酸化置換テトラフェニルアルソニウム、水酸化テトラフェニルスチボニウム、水酸化置換テトラフェニルスチボニウム等が挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、および水酸化テトラメチルアンモニウムなどのメチルアミン類の利用が、比較的低い粘度のアルギン酸塩溶液を与えることから好ましい。
【００２０】
本発明において出発材料として用いられるアルギン酸は、任意のアルギン酸であることができる。また、市販のアルギン酸を利用することも可能である。ポリグルロン酸が目的生成物であることから、グルロン酸濃度の高いアルギン酸が好ましい。例えば、海草のLaminaria hyperboreaおよびLessonia flavicansから抽出されるアルギン酸は、グルロン酸濃度が特に高く、グルロン酸対マンヌロン酸比が約２：１であることから好ましい。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、加水分解溶液の粘度を比較的低く保つために、平均分子量が小さいアルギン酸を出発材料として利用することが好ましい。本発明の好ましい態様によれば、分子量が５０，０００ｇ／モル以下のアルギン酸の利用が好ましい。平均分子量が１０，０００ｇ／モルのアルギン酸のナトリウム塩は、現在Kimitsu Chemical Industries （製品名：ULV-L1G ）およびFuji Chemical Industries（製品名：Snow Algin ULV-S1 ）から発売されている。特に有用なアルギン酸出発材料は、これらのナトリウム塩のいずれかの溶液のｐＨ値を酸性にして２以下にした後、固形生成物を濾過または遠心分離によって集めることによって容易に得ることができる。
【００２２】
本発明の第一段階では、アルギン酸を有機塩基で中和することによって水に溶解して、アルギン酸５重量％以上を含む溶液を得る。若干過剰量の有機塩基を用いて中和を行ない溶解させることで、ｐＨが約５〜約９の範囲にある溶液を得ることができる。商業等級のアルギン酸を用いた場合、得られた溶液は一般的には少量の不溶性不純物を含むが、これは酸性加水分解段階の前に濾過によって容易に除去することができる。
【００２３】
次に、アルギン酸をポリグルロン酸などの低分子量成分に加水分解する。加水分解は酸性下、好ましくは加熱下において実施できる。酸性の程度は、加水分解が進行する範囲で適宜決定されてよいが、３．２以上５．０以下のｐＨ範囲が好ましく、より好ましくは３．５以上４．２以下の範囲である。この酸性は、任意の水溶性の酸によって実現されてよく、好ましい酸の例としては、塩酸および乳酸が挙げられる。本発明による方法において、加水分解中溶液のｐＨを連続的に調整することが好ましい。加水分解中溶液のｐＨが加水分解の進行にともない徐々に増加することが観察されるからである。ｐＨのこの漸増の理由は検討していないが、加水分解したマンヌロン酸成分の恐らくは脱カルボキシル化による分解によるものと思われる。ｐＨの調整は市販の計測装置を用いて行なうことができる。本発明の好ましい態様によれば、ｐＨ電極をセンサーとして用いて１個以上のシリンジポンプにフィードバックし、これにより酸または塩基を添加して、溶液のｐＨを設定値に保持する。
【００２４】
加熱温度についても適宜決定されてよいが、８０℃以上の温度が好ましい。８０℃未満の温度を用いることができるが、加水分解の速度はそれに対応して遅くなる。本発明の好ましい態様によれば、加水分解反応は加圧容器で行ない、水の沸点より高い温度を用いることができるようにすることも可能である。しかし、この場合、約１２０℃未満の温度が好ましい。多糖生成物の非選択的な分解が約１２０℃より高い温度では著しくなるからである。
【００２５】
また、この加水分解段階は周囲雰囲気または不活性雰囲気下で行なうことができるが、不活性雰囲気下が生成物の空気酸化を最小限に抑制できる観点から好ましく、経済的な観点から不活性雰囲気は高純度窒素によって実現されることが好ましい。
【００２６】
本発明による方法にあっては、加水分解反応が完全に行なわれるまでの時間反応を進行させることが好ましい。アルギン酸をポリグルロン酸などの低分子量成分に加水分解するのに十分な時間は、幾つかの因子によって変化する。一つの因子は、反応の温度である。第二の因子は、アルギン酸の初期濃度である。第三の因子は、出発材料アルギン酸の平均分子量である。第四の因子は、加水分解溶液のｐＨ値である。加水分解反応が完全に行なわれることを検知するため、様々な分析手法を用いることができる。最も単純には、加水分解溶液の粘度を監視して、安定な値が得られるときに反応が完了したと判定する。あるいは、溶液の一部を定期的に採取して、ポリグルロン酸成分を単離し、このポリグルロン酸成分を様々な手法で分析することができる。有用な手法としては、1Ｈ−ＮＭＲ、ゲル透過クロマトグラフィー、および低角度光散乱が挙げられる。
【００２７】
加水分解が完了したと判断した後、溶液を周囲温度まで冷却し、溶液をさらに酸性にしてポリグルロン酸の沈澱を生成させる。ポリグルロン酸の沈殿が選択的に得られるｐＨの範囲とは、具体的には、ポリグルロン酸がポリマンヌロン酸から選択的に沈澱するｐＨの範囲を意味する。本発明の好ましい態様によれば、ｐＨは３．０以上３．６以下の範囲であることが好ましく、より好ましくはｐＨ３．１以上で３．５以下である。ポリグルロン酸およびポリマンヌロン酸の文献記載のｐＫａ値は、それぞれ３．６５および３．３８である。この差に基づいて、本発明のｐＨ範囲で酸性化を行なえば、ポリグルロン酸が選択的に沈澱し、ポリマンヌロン酸は溶液のままである。このｐＨ範囲では、ポリグルロン酸の総てのカルボン酸基はプロトン化することができず、幾らかの有機塩基の塩はポリグルロン酸と共沈することがある。これがポリグルロン酸が用いられる用途にとって問題であるときには、選択的に沈澱したポリグルロン酸を単離し、水に溶解させた後、酸性にしてｐＨ値を約２未満とすることによって再沈澱することができる。ポリグルロン酸の沈殿のための酸性は、任意の水溶性の酸を用いることで実現されてよく、好ましい酸の例としては、塩酸および乳酸が挙げられる。
【００２８】
ポリグルロン酸の選択的沈澱の後、ポリグルロン酸を通常の方法によって酸性化した溶液から分離する。このような方法としては、濾過および遠心分離が挙げられる。生成物を次に酸性化した水および／またはアルコール水溶液で洗浄した後、通常の方法で乾燥させる。
【００２９】
本発明による方法によって得られたポリグルロン酸は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸含量は８％未満である。なお、マンヌロン酸の含有量は1Ｈ−ＮＭＲによって測定可能である。ＮＭＲ分析用の試料は、ＮａＯＤをＤ2Ｏに溶解したもので中和することによってポリグルロン酸をＤ2Ｏに溶解することによって調製できる。９０℃では、ポリウロン酸のグルロン酸およびマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピークは、内部参照標準である３−（トリメチルシリル）プロピオン酸−ｄ４ナトリウムに対してそれぞれ５．０５ｐｐｍおよび４．６７〜４．７０ｐｐｍに現れる。これら２個のピークの積分面積から、ポリグルロン酸生成物中のマンヌロン酸不純物の量を計算することができる。９０℃では、ポリグルロン酸およびポリマンヌロン酸のαおよびβアノマーのＨ−１（還元末端）は、内部参照標準である３−（トリメチルシリル）プロピオン酸−ｄ４ナトリウムに対してそれぞれ５．２１ｐｐｍおよび４．８４〜４．８９ｐｐｍに現れる。全てのＨ−１ピーク（αアノマーピーク、βアノマーピーク、ポリウロン酸中のグルロン酸のＨ−１（内部）ピーク、およびポリウロン酸中のマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピーク）の合わせた積分面積に対するαおよびβアノマーの合わせた積分面積の比較から、ポリグルロン酸生成物の重合度を計算することができる。
【００３０】
【実施例】
本発明を下記の実施例によって更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（１）アルギン酸
下記で用いるアルギン酸は、市販のアルギン酸ナトリウム（Kimitsu Chemical Industries; 製品名：ULV-L1G; 平均分子量：１０，０００）から調製した。ULV-L1G２００ｇを、脱イオン水１．８リットルに撹拌しながら溶解した。溶液を撹拌しながら濃塩酸を滴加し、アルギン酸の沈澱を生成した。混合物のｐＨが０．９０になるまで、塩酸の添加を継続した。混合物を更に４時間撹拌した後、１２時間放置した。透明な上清の大半を廃棄して、残りの混合物をWhatman濾紙＃２で濾過して、灰白色固形生成物を集めた。固形生成物を数日間風乾した後、更に真空乾燥して恒量とした。
【００３１】
（２）ポリグルロン酸の調製
アルギン酸１００ｇを、１０００ｍｌビーカー中で脱イオン水７００ｍｌと混合してスラリーとした。このスラリーに、トリメチルアミン水溶液（３０重量％）１５０ｇを撹拌しながら加えた。混合物を４０℃まで加温し、撹拌を４時間継続したところ、アルギン酸はほとんど溶解した。次いで、溶液をWhatman濾紙＃５で濾過して、少量の不溶性不純物を除去した。濾液を、マグネティック撹拌子を備えた２つ口の２リットル丸底フラスコに移した。溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱した後、２．９〜５．２の範囲のHydrion Microfine ｐＨ試験紙を用いて測定したｐＨ値が約３．９になるまで、１Ｍ塩酸溶液を溶液に滴加した。窒素取入ラインおよびバブラー(bubbler) を備えた還流冷却器をフラスコの口の１つに挿入し、ガラス栓をフラスコの他方の口に挿入した。次いで、溶液を１２時間還流加熱した。この時間中に、ガラス栓で閉じた入口を通してｐＨを定期的に判定し、必要に応じて１Ｍ塩酸溶液を加えて、溶液のｐＨ値を約３．９に保持した。この１２時間の還流後、１Ｍ塩酸溶液を滴加することによって、ｐＨを更に約３．８の値まで下げた。次いで、溶液を還流温度で更に１２時間加熱した。この時間中に、ガラス栓で閉じた入口を通してｐＨを定期的に判定し、必要に応じて１Ｍ塩酸溶液を加えて、溶液のｐＨ値を約３．８に保持した。この１２時間の還流後、１Ｍ塩酸溶液を滴加することによって、ｐＨを更に約３．７の値まで下げた。次いで、溶液を還流温度で更に１２時間加熱した。この時間中に、ガラス栓で閉じた入口を通してｐＨを定期的に判定し、必要に応じて１Ｍ塩酸溶液を加えて、溶液のｐＨ値を約３．７に保持した。溶液を室温まで冷却した後、１Ｍ塩酸溶液を用いて酸性にしてｐＨ値３．３とした。混合物を１２時間放置し、この時間中に固形のポリグルロン酸がフラスコの底に沈澱した。ｐＨ値を再度測定して、追加の１Ｍ塩酸を加えて、ｐＨ値を３．３に再調整した。固形生成物を微細孔溶融ガラスフィルター上で真空濾過によって集めた後、５０重量％メタノール水溶液で数回洗浄した。固形生成物を更にメタノールで数回洗浄した後、放置して風乾した。最後に、固形生成物を真空乾燥して、恒量とした。生成物の収率は、１９．５ｇであった。試料約１０ｍｇを、マイクロシリンジを用いて少量のＮａＯＤ含有Ｄ2Ｏを添加することによってＤ2Ｏ０．４ｍｌに溶解した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを８０℃で測定し、ポリウロン酸中のグルロン酸のＨ−１（内部）ピーク、ポリウロン酸中のマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピーク、αアノマーのＨ−１（還元末端）ピーク、およびβアノマーのＨ−１（還元末端）ピークに相当するピークを積分した。積分値は下記の第１表に示される通りであった。またこのスペクトルは図１に示される通りであった。
【００３２】
【表１】
ポリグルロン酸生成物中のマンヌロン酸不純物の量を、グルロン酸およびマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピークについての積分値から計算した。計算は、下記の通りである。
ポリグルロン酸生成物の重合度は、αおよびβアノマーピークの合わせた積分面積と、全てのＨ−１ピーク（αアノマーピーク、βアノマーピーク、ポリウロン酸中のグルロン酸のＨ−１（内部）ピーク、およびポリウロン酸中のマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピーク）の合わせた積分面積とから計算した。
重合度＝（０．０７０７＋１．００００＋０．０６１１＋０．０１５４）／（０．０６１１＋０．０１５４）＝１５
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例によって得られた加水分解物の1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ケミカルシフト＝４．６〜５．２ｐｐｍ）を表す図である。
【発明の背景】
発明の分野
本発明は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸混入物を実質的に含まないポリグルロン酸の製造法に関する。
【０００２】
背景技術
ポリグルロン酸は、カルシウムイオンに対する親和性が高いため、スケール抑制剤およびスケール付着物除去剤としての有用性を有する。ポリグルロン酸は生物分解性を有するため、環境への受容性および廃棄物処理に関して特に価値のあるものであるといえる。また、疎水性ポリマーがポリグルロン酸の還元末端に共有結合しているポリグルロン酸誘導体は、インクジェット印刷で使用する水性インク組成物に分散された顔料の分散剤として有用である。更に、重合度が小さいポリグルロン酸は、大麦の根の成長促進活性を有することが示されている（M. Natsume et al.,「根の成長促進活性を有するアルギン酸からなるオリゴ糖の単離および特性決定(Isolation and Characterization of Alginate-derived Oligosaccharides with Root-Growth Promoting Activities) 」, Carbohydrate Research, 258, 187-197 (1994)）。それらは、脱穀していないコメおよびタバコカルスにおける発芽および新芽成長促進活性を有することも示されている（Y. Yonemoto et al., 「細菌性アルギン酸リアーゼを用いて作成したアルギン酸オリゴマーによる幾つかの植物の発芽および新芽成長の促進(Promotion of Germination and Shoot Elongation of Some Plants by Alginate Oligomers Prepared with Bacterial Alginate Lyase)」, Journal of Fermentation and Bioengineering, 75, 68-70 (1993) ）。他のポリウロン酸についての研究によれば、低分子量ポリグルロン酸は、抗ウイルス、抗腫瘍、および植物防御促進作用を有することが期待されている。
【０００３】
ポリグルロン酸を得ることができるアルギン酸は、様々な割合および配列でα−Ｌ−グルロン酸（Ｇ）およびβ−Ｄ−マンヌロン酸（Ｍ）が１→４結合した枝無しポリマーである。アルギン酸分子の典型的構造は、下記のように模式的に表すことができる。
【０００４】
【化１】
【０００５】
アルギン酸の塩であるアルギン酸塩は加水分解することができ、加水分解生成物を分離して２個の主としてホモポリマー成分であるポリグルロン酸およびポリマンヌロン酸を得ることができることは周知である。ポリグルロン酸のナトリウム塩の製造に最も頻繁に引用される手順は、A. Haug et al., 「アルギン酸のウロン酸の配列の研究(Studies on the Sequence of Uronic Acid Residues in Alginic Acid)」, Acta Chemica Scandinavica, 21, 691-704 (1967)に開示された不均一酸性加水分解法である。上記文献記載の酸性加水分解では、アルギン酸ナトリウム１部を０．３Ｍ塩酸溶液２０部に懸濁することが必要である。アルギン酸は強酸性溶液には不溶性であるので、加水分解は不均一反応である。不均一混合物を１００℃に１０時間以上加熱した後、固形物を遠心分離または濾過によって酸性溶液から分離する。集めた固形物を希水酸化ナトリウム溶液で中和することによって水に溶解した後、０．３Ｍ塩酸２０部を溶液に加え、部分加水分解したアルギン酸の再沈澱を得る。生成する不均一混合物を１００℃で更に１０時間以上加熱して、固形生成物を再度遠心分離または濾過によって酸性溶液から分離する。集めた固形生成物を希水酸化ナトリウム溶液で中和して水に溶解した後、塩化ナトリウムと水を加えて、０．５重量％アルギン酸と０．１Ｍ塩化ナトリウムの溶液を生成させる。０．０２５Ｍ塩酸溶液をアルギン酸塩溶液に加え、ｐＨ値を２．８５とする。沈澱した固形生成物を、遠心分離または濾過によって酸性溶液から分離する。単離した固形生成物を希水酸化ナトリウム溶液で中和して水に溶解した後、過剰のエタノールで沈澱させる。沈澱した固形生成物をエタノールで洗浄し、エーテルで洗浄して、乾燥する。この不均一酸性加水分解法によって調製したポリグルロン酸のナトリウム塩は、平均重合度が１５〜２０のものである。マンヌロン酸含量は５〜１５％であり、生成物の収率は１５〜２０％である。
【０００６】
不均一酸性加水分解の第一段階中に、アルギン酸塩の約３０％が溶解する。元のアルギン酸塩の更に１５％は、第二段階中に溶解する。これらの段階の後に単離される不溶成分は、ポリグルロン酸とポリマンヌロン酸とを含んでいる。ポリグルロン酸のナトリウム塩とポリマンヌロン酸のナトリウム塩とを含む希薄溶液の酸性化によって、ポリグルロン酸が選択的に沈澱する。
【０００７】
A. Haug et al.の不均一酸性加水分解法は実験室規模でのポリグルロン酸の調製に有用であるが、工業生産に用いられるような大規模で実施することは困難である。これは、この方法の分離段階において、アルギン酸の濃度が極めて希薄であり０．２５重量％でしかないからである。また、この方法は、多段階であり、複雑である。
【０００８】
不均一酸性加水分解法を開示している前記文献には、均一酸性加水分解法も報告されている。この手順では、１重量％のアルギン酸ナトリウム溶液を等容の０．０２５Ｍクエン酸緩衝液と混合して、混合した溶液のｐＨ値が３．６となるようにする。溶液を、還流温度で５時間煮沸する。ポリグルロン酸の単離法は記載されていないが、不均一酸性加水分解で用いたのと同様な方法を用いることができるものと思われる。
【０００９】
A. Haug et al.の均一酸性加水分解法は実験室規模でのポリグルロン酸の調製に有用であるが、大規模で実施することは困難である。この方法では、加水分解段階でのアルギン酸ナトリウムの濃度が極めて希薄でありそれは０．５重量％程度でしかない。アルギン酸ナトリウムの濃度を増加させればよいことは容易に想像できるが、実際にはこれは行なうことができない。０．５重量％より僅かに高い濃度では、アルギン酸ナトリウムは、酸性加水分解が行なわれるｐＨ値の範囲において加水分解反応を通じて溶解性がなくなる。加水分解中に沈澱する化合物種は加水分解が不完全であり、グルロン酸濃度は高いが、同時にそれらはかなりの量のマンヌロン酸を含むものである。更に、加水分解が不完全な化合物種は、重合度が２０を上回る。均一酸性加水分解条件は、不均一酸性加水分解の手順におけるものより温和であるため、加水分解が不完全な化合物種は溶液から沈澱してしまうと、それ以上加水分解しない。
【００１０】
従って、工業的規模で行なうことができるポリグルロン酸の製造法が依然として必要とされている。具体的には、アルギン酸またはアルギン酸塩の濃度が工程中を通して５重量％を上回る加水分解法が依然として必要とされている。
【００１１】
【発明の概要】
本発明は、重合度が２０未満であり、かつマンヌロン酸混入物を実質的に含まないポリグルロン酸の製造法の提供をその目的としている。
【００１２】
本発明者は、今般、有機塩基のアルギン酸塩が水にかなりの程度可溶であることを見出した。更に、本発明者は、これらの塩は、かなり高い加水分解速度が期待できるｐＨ範囲において加水分解反応中、水溶液に可溶性のままであることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。
【００１３】
そして、本発明によるポリグルロン酸の製造法は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸を実質的に含まないポリグルロン酸の製造法であって、有機塩基によって中和し溶解させたアルギン酸５重量％以上を含む溶液を用意し、この溶液のｐＨを酸性下に保持しながらアルギン酸をポリグルロン酸を含む低分子量成分にまで加水分解し、溶液をさらに酸性にしてポリグルロン酸の沈澱を選択的に生成させ、そして溶液からポリグルロン酸を分離することを含んでなるものである。
【００１４】
【発明の具体的説明】
本発明による方法によって得られるポリグルロン酸は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸混入物を実質的に含まないものである。本発明に関して、「マンヌロン酸混入物を実質的に含まない」とは、マンヌロン酸の含有量が約８重量％未満であることを意味し、さらに好ましくはマンヌロン酸の含有量が約５重量％未満であることを意味する。
【００１５】
上記したように、アルギン酸ナトリウムを出発材料として用いる均一酸性加水分解は、０．５重量％をかなり上回る濃度で行なうことはできない。この状況は、アルギン酸リチウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸ルビジウム、およびアルギン酸セシウムのような他のアルギン酸のアルカリ金属塩、およびアルギン酸アンモニウムについても同様である。アルカリ金属以外の金属のアルギン酸塩は、水溶液に不溶性であるかまたは貧溶性であり、従って均一酸性加水分解に用いることはできない。
【００１６】
一方で、有機塩基のアルギン酸塩は水溶液にかなり可溶性であり、更に、これらの塩は、かなり高い加水分解速度が期待できるｐＨ範囲において加水分解反応中、水溶液に可溶性のままである点で極めて有利である。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、本発明において利用可能な有機塩基としてはは、有機アミン（例えば、モノ−、ジ−、およびトリ−アルキル（好ましくはＣ1-8アルキル、より好ましくはＣ1-6アルキル）アミン、水酸化テトラアルキル（好ましくはＣ1-8アルキル、より好ましくはＣ1-6アルキル）アンモニウム、芳香族アミン）、水酸化テトラアリールホスホニウム、水酸化テトラアリールアルソニウム、水酸化テトラアリールスチボニウム等が挙げられる。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、有機塩基は比較的低分子量であることが好ましい。それは、第一に低分子量有機塩基はプロトン化の前であってもかなり水溶性であり、第二に低分子量有機塩基はより低い粘度のアルギン酸の塩を与えるからである。
【００１９】
本発明において好ましい有機塩基としては、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、水酸化テトラエチルアンモニウム、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、水酸化テトラ−ｎ−プロピルアンモニウム、イソプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、Ｎ−メチル−エチルアミン、Ｎ−メチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−メチル−イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピル−イソプロピルアミン、Ｎ−エチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−メチル−ジエチルアミン、Ｎ−エチル−ジ−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−エチル−ジ−イソプロピルアミン、Ｎ−プロピル−ジ−イソプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−ｎ−プロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−イソプロピルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピル−イソプロピルアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−プロピル−イソプロピルアミン、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、Ｎ−メチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−モノエタノールアミン、Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−モノエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−モノエタノールアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、Ｎ−エチル−ジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチル−モルホリン、Ｎ−エチル−モルホリン、イミダゾール、Ｎ−メチル−イミダゾール、ピリジン、２−ピコリン、３−ピコリン、４−ピコリン、水酸化テトラフェニルホスホニウム、水酸化置換テトラフェニルホスホニウム、水酸化テトラフェニルアルソニウム、水酸化置換テトラフェニルアルソニウム、水酸化テトラフェニルスチボニウム、水酸化置換テトラフェニルスチボニウム等が挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、および水酸化テトラメチルアンモニウムなどのメチルアミン類の利用が、比較的低い粘度のアルギン酸塩溶液を与えることから好ましい。
【００２０】
本発明において出発材料として用いられるアルギン酸は、任意のアルギン酸であることができる。また、市販のアルギン酸を利用することも可能である。ポリグルロン酸が目的生成物であることから、グルロン酸濃度の高いアルギン酸が好ましい。例えば、海草のLaminaria hyperboreaおよびLessonia flavicansから抽出されるアルギン酸は、グルロン酸濃度が特に高く、グルロン酸対マンヌロン酸比が約２：１であることから好ましい。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、加水分解溶液の粘度を比較的低く保つために、平均分子量が小さいアルギン酸を出発材料として利用することが好ましい。本発明の好ましい態様によれば、分子量が５０，０００ｇ／モル以下のアルギン酸の利用が好ましい。平均分子量が１０，０００ｇ／モルのアルギン酸のナトリウム塩は、現在Kimitsu Chemical Industries （製品名：ULV-L1G ）およびFuji Chemical Industries（製品名：Snow Algin ULV-S1 ）から発売されている。特に有用なアルギン酸出発材料は、これらのナトリウム塩のいずれかの溶液のｐＨ値を酸性にして２以下にした後、固形生成物を濾過または遠心分離によって集めることによって容易に得ることができる。
【００２２】
本発明の第一段階では、アルギン酸を有機塩基で中和することによって水に溶解して、アルギン酸５重量％以上を含む溶液を得る。若干過剰量の有機塩基を用いて中和を行ない溶解させることで、ｐＨが約５〜約９の範囲にある溶液を得ることができる。商業等級のアルギン酸を用いた場合、得られた溶液は一般的には少量の不溶性不純物を含むが、これは酸性加水分解段階の前に濾過によって容易に除去することができる。
【００２３】
次に、アルギン酸をポリグルロン酸などの低分子量成分に加水分解する。加水分解は酸性下、好ましくは加熱下において実施できる。酸性の程度は、加水分解が進行する範囲で適宜決定されてよいが、３．２以上５．０以下のｐＨ範囲が好ましく、より好ましくは３．５以上４．２以下の範囲である。この酸性は、任意の水溶性の酸によって実現されてよく、好ましい酸の例としては、塩酸および乳酸が挙げられる。本発明による方法において、加水分解中溶液のｐＨを連続的に調整することが好ましい。加水分解中溶液のｐＨが加水分解の進行にともない徐々に増加することが観察されるからである。ｐＨのこの漸増の理由は検討していないが、加水分解したマンヌロン酸成分の恐らくは脱カルボキシル化による分解によるものと思われる。ｐＨの調整は市販の計測装置を用いて行なうことができる。本発明の好ましい態様によれば、ｐＨ電極をセンサーとして用いて１個以上のシリンジポンプにフィードバックし、これにより酸または塩基を添加して、溶液のｐＨを設定値に保持する。
【００２４】
加熱温度についても適宜決定されてよいが、８０℃以上の温度が好ましい。８０℃未満の温度を用いることができるが、加水分解の速度はそれに対応して遅くなる。本発明の好ましい態様によれば、加水分解反応は加圧容器で行ない、水の沸点より高い温度を用いることができるようにすることも可能である。しかし、この場合、約１２０℃未満の温度が好ましい。多糖生成物の非選択的な分解が約１２０℃より高い温度では著しくなるからである。
【００２５】
また、この加水分解段階は周囲雰囲気または不活性雰囲気下で行なうことができるが、不活性雰囲気下が生成物の空気酸化を最小限に抑制できる観点から好ましく、経済的な観点から不活性雰囲気は高純度窒素によって実現されることが好ましい。
【００２６】
本発明による方法にあっては、加水分解反応が完全に行なわれるまでの時間反応を進行させることが好ましい。アルギン酸をポリグルロン酸などの低分子量成分に加水分解するのに十分な時間は、幾つかの因子によって変化する。一つの因子は、反応の温度である。第二の因子は、アルギン酸の初期濃度である。第三の因子は、出発材料アルギン酸の平均分子量である。第四の因子は、加水分解溶液のｐＨ値である。加水分解反応が完全に行なわれることを検知するため、様々な分析手法を用いることができる。最も単純には、加水分解溶液の粘度を監視して、安定な値が得られるときに反応が完了したと判定する。あるいは、溶液の一部を定期的に採取して、ポリグルロン酸成分を単離し、このポリグルロン酸成分を様々な手法で分析することができる。有用な手法としては、1Ｈ−ＮＭＲ、ゲル透過クロマトグラフィー、および低角度光散乱が挙げられる。
【００２７】
加水分解が完了したと判断した後、溶液を周囲温度まで冷却し、溶液をさらに酸性にしてポリグルロン酸の沈澱を生成させる。ポリグルロン酸の沈殿が選択的に得られるｐＨの範囲とは、具体的には、ポリグルロン酸がポリマンヌロン酸から選択的に沈澱するｐＨの範囲を意味する。本発明の好ましい態様によれば、ｐＨは３．０以上３．６以下の範囲であることが好ましく、より好ましくはｐＨ３．１以上で３．５以下である。ポリグルロン酸およびポリマンヌロン酸の文献記載のｐＫａ値は、それぞれ３．６５および３．３８である。この差に基づいて、本発明のｐＨ範囲で酸性化を行なえば、ポリグルロン酸が選択的に沈澱し、ポリマンヌロン酸は溶液のままである。このｐＨ範囲では、ポリグルロン酸の総てのカルボン酸基はプロトン化することができず、幾らかの有機塩基の塩はポリグルロン酸と共沈することがある。これがポリグルロン酸が用いられる用途にとって問題であるときには、選択的に沈澱したポリグルロン酸を単離し、水に溶解させた後、酸性にしてｐＨ値を約２未満とすることによって再沈澱することができる。ポリグルロン酸の沈殿のための酸性は、任意の水溶性の酸を用いることで実現されてよく、好ましい酸の例としては、塩酸および乳酸が挙げられる。
【００２８】
ポリグルロン酸の選択的沈澱の後、ポリグルロン酸を通常の方法によって酸性化した溶液から分離する。このような方法としては、濾過および遠心分離が挙げられる。生成物を次に酸性化した水および／またはアルコール水溶液で洗浄した後、通常の方法で乾燥させる。
【００２９】
本発明による方法によって得られたポリグルロン酸は、重合度が２０未満であり、マンヌロン酸含量は８％未満である。なお、マンヌロン酸の含有量は1Ｈ−ＮＭＲによって測定可能である。ＮＭＲ分析用の試料は、ＮａＯＤをＤ2Ｏに溶解したもので中和することによってポリグルロン酸をＤ2Ｏに溶解することによって調製できる。９０℃では、ポリウロン酸のグルロン酸およびマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピークは、内部参照標準である３−（トリメチルシリル）プロピオン酸−ｄ４ナトリウムに対してそれぞれ５．０５ｐｐｍおよび４．６７〜４．７０ｐｐｍに現れる。これら２個のピークの積分面積から、ポリグルロン酸生成物中のマンヌロン酸不純物の量を計算することができる。９０℃では、ポリグルロン酸およびポリマンヌロン酸のαおよびβアノマーのＨ−１（還元末端）は、内部参照標準である３−（トリメチルシリル）プロピオン酸−ｄ４ナトリウムに対してそれぞれ５．２１ｐｐｍおよび４．８４〜４．８９ｐｐｍに現れる。全てのＨ−１ピーク（αアノマーピーク、βアノマーピーク、ポリウロン酸中のグルロン酸のＨ−１（内部）ピーク、およびポリウロン酸中のマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピーク）の合わせた積分面積に対するαおよびβアノマーの合わせた積分面積の比較から、ポリグルロン酸生成物の重合度を計算することができる。
【００３０】
【実施例】
本発明を下記の実施例によって更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（１）アルギン酸
下記で用いるアルギン酸は、市販のアルギン酸ナトリウム（Kimitsu Chemical Industries; 製品名：ULV-L1G; 平均分子量：１０，０００）から調製した。ULV-L1G２００ｇを、脱イオン水１．８リットルに撹拌しながら溶解した。溶液を撹拌しながら濃塩酸を滴加し、アルギン酸の沈澱を生成した。混合物のｐＨが０．９０になるまで、塩酸の添加を継続した。混合物を更に４時間撹拌した後、１２時間放置した。透明な上清の大半を廃棄して、残りの混合物をWhatman濾紙＃２で濾過して、灰白色固形生成物を集めた。固形生成物を数日間風乾した後、更に真空乾燥して恒量とした。
【００３１】
（２）ポリグルロン酸の調製
アルギン酸１００ｇを、１０００ｍｌビーカー中で脱イオン水７００ｍｌと混合してスラリーとした。このスラリーに、トリメチルアミン水溶液（３０重量％）１５０ｇを撹拌しながら加えた。混合物を４０℃まで加温し、撹拌を４時間継続したところ、アルギン酸はほとんど溶解した。次いで、溶液をWhatman濾紙＃５で濾過して、少量の不溶性不純物を除去した。濾液を、マグネティック撹拌子を備えた２つ口の２リットル丸底フラスコに移した。溶液を撹拌しながら９０℃まで加熱した後、２．９〜５．２の範囲のHydrion Microfine ｐＨ試験紙を用いて測定したｐＨ値が約３．９になるまで、１Ｍ塩酸溶液を溶液に滴加した。窒素取入ラインおよびバブラー(bubbler) を備えた還流冷却器をフラスコの口の１つに挿入し、ガラス栓をフラスコの他方の口に挿入した。次いで、溶液を１２時間還流加熱した。この時間中に、ガラス栓で閉じた入口を通してｐＨを定期的に判定し、必要に応じて１Ｍ塩酸溶液を加えて、溶液のｐＨ値を約３．９に保持した。この１２時間の還流後、１Ｍ塩酸溶液を滴加することによって、ｐＨを更に約３．８の値まで下げた。次いで、溶液を還流温度で更に１２時間加熱した。この時間中に、ガラス栓で閉じた入口を通してｐＨを定期的に判定し、必要に応じて１Ｍ塩酸溶液を加えて、溶液のｐＨ値を約３．８に保持した。この１２時間の還流後、１Ｍ塩酸溶液を滴加することによって、ｐＨを更に約３．７の値まで下げた。次いで、溶液を還流温度で更に１２時間加熱した。この時間中に、ガラス栓で閉じた入口を通してｐＨを定期的に判定し、必要に応じて１Ｍ塩酸溶液を加えて、溶液のｐＨ値を約３．７に保持した。溶液を室温まで冷却した後、１Ｍ塩酸溶液を用いて酸性にしてｐＨ値３．３とした。混合物を１２時間放置し、この時間中に固形のポリグルロン酸がフラスコの底に沈澱した。ｐＨ値を再度測定して、追加の１Ｍ塩酸を加えて、ｐＨ値を３．３に再調整した。固形生成物を微細孔溶融ガラスフィルター上で真空濾過によって集めた後、５０重量％メタノール水溶液で数回洗浄した。固形生成物を更にメタノールで数回洗浄した後、放置して風乾した。最後に、固形生成物を真空乾燥して、恒量とした。生成物の収率は、１９．５ｇであった。試料約１０ｍｇを、マイクロシリンジを用いて少量のＮａＯＤ含有Ｄ2Ｏを添加することによってＤ2Ｏ０．４ｍｌに溶解した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを８０℃で測定し、ポリウロン酸中のグルロン酸のＨ−１（内部）ピーク、ポリウロン酸中のマンヌロン酸のＨ−１（内部）ピーク、αアノマーのＨ−１（還元末端）ピーク、およびβアノマーのＨ−１（還元末端）ピークに相当するピークを積分した。積分値は下記の第１表に示される通りであった。またこのスペクトルは図１に示される通りであった。
【００３２】
【表１】
重合度＝（０．０７０７＋１．００００＋０．０６１１＋０．０１５４）／（０．０６１１＋０．０１５４）＝１５
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例によって得られた加水分解物の1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ケミカルシフト＝４．６〜５．２ｐｐｍ）を表す図である。
Claims (5)
- 重合度が２０未満であり、マンヌロン酸の含有量が８重量％未満であるポリグルロン酸の製造法であって、
有機塩基によって中和し溶解させたアルギン酸５重量％以上を含む溶液を用意し、
該溶液のｐＨを３．２以上５．０以下に保持しながらアルギン酸をポリグルロン酸を含む低分子量成分にまで加水分解し、
溶液をさらに酸性にして、そのｐＨを３．０以上３．６以下においてポリグルロン酸の沈澱を選択的に生成させ、そして
溶液からポリグルロン酸を分離すること
を含んでなる、方法。 - 有機塩基が、有機アミン、水酸化テトラアリールホスホニウム、水酸化テトラアリールアルソニウム、または水酸化テトラアリールスチボニウムである、請求項１に記載のポリグルロン酸の製造法。
- 有機アミンが、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、およびそれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項２に記載のポリグルロン酸の製造法。
- 加水分解を８０℃以上の温度において行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリグルロン酸の製造法。
- アルギン酸の分子量が５０，０００ｇ／モル以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリグルロン酸の製造法。
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