JP4015988B2 - 三次元架橋した、安定した生分解性の高吸水性γポリグルタミン酸ヒドロゲル、及びその調製方法 - Google Patents
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(A)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物;及び/又は
(B)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、3以上のエポキシ官能基を有するポリグリシジルエーテルを含む架橋剤と直接架橋させることによるものであり、ここで、前記官能基のそれぞれはカルボン酸基(−COOH)、カルボキシレート基(−COO-)、アルデヒド基(−CHO)、水酸基(−OH)、カルボニル基(−CO)、スルホン基(−SO2)、アミノ基(−NH2)、ニトロ基(−NO2)又はそれらの混合物と反応しうるものである。
0.5重量%の酵母エキス、1.5重量%のペプトン、0.3重量%の尿素、0.2重量%のK2HPO4、10重量%のL−グルタミン酸、及び8重量%のグルコースを含有し、pH6.8の培地300Lを600Lの発酵器に加え、標準手続に従って蒸気滅菌した。枯草菌(Bacillus subtilis)を37℃で培養した。96時間後、培養液はリットルあたり40gのγ−PGAを含有していた。この培養液15gを、表1に記載の架橋剤600μlを入れた50mlのキャップ付き試料瓶に加えた。混合物は、55℃で20時間、振盪培養器を用いて、中段の回転速度で反応させた。
実施例1に記載の手順に従い、5重量%のγ−PGAナトリウム溶液に架橋剤としてグリセリントリグリシジルエーテルとグリセリンジグリシジルエーテルの混合物を用いた試料を用いて別の実験を行なった。pHは表2に記載のように変化させた。反応液を更に培養振盪器に加え、中段の速度で回転させた。反応は55℃で20時間継続させた。反応
完了後、吸水率を測定した。得られた架橋生成物の吸水率を表2に示す。
実施例1に記載の手続に従い、5重量%のγ−PGAナトリウム溶液と架橋剤としてジグリセリンポリグリシジルエーテルを用いた試料を用いて別の実験を行なった。各溶液のpHは6.5に調整した。架橋反応に用いたジグリセリンポリグリシジルエーテルの量は表3に記載の通りである。反応は55℃で20時間継続させた。得られた架橋生成物の
吸水率を表3に示す。
実施例1の記載の手順に従い、枯草菌(Bacillus subtilis)を培養した。培養時間は表4に記載のとおりである。溶液のpHは6.5に調整した。架橋剤としてグリセリントリグリシジルエーテルとグリセリンジグリシジルエーテルの混合物を用いた。次いで得られた培養液を用い、55℃で20時間架橋させた。得られた架橋生成物の吸水率を表4に示す。
実施例1に記載の手順に従い、96時間後の培養液試料(3.8重量%のγ−PGA)及び精製γ−ポリグルタメート・ナトリウムから調製した3.8重量%のγ−PGA溶液試料を用い、別個にジエチレンゴリコールジグリシジルエーテル及びポリグリセリンポリグリシジルエーテルと反応させた。溶液のpHは6.5に調整した。どちらのエポキシ化合物も、培養液又はγ−PGA溶液の3wt%で用いた。架橋反応は55℃で20時間継続させた。得られたヒドロゲル試料は過剰量の水中で水和させた(4℃、24時間)。次いで試料を別の新鮮な水中で水和させた。同じ手順を3日連続して繰り返した。水中で完全に膨潤したヒドロゲル試料を30℃、大気開放の状態下において、物理的安定性と状態の完全性について35日間連続して観察した。各ヒドロゲル試料を浸漬する水は24時間ごとに取り替えた。膨潤ヒドロゲル試料の物理的安定性と状態完全性の結果を表5に示す。
Claims (23)
- 生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)ヒドロゲルを製造する方法であって、該方法は、
(A)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物;及び/又は
(B)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、
グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物からなる群から選択されるポリグリシジルエーテルを含む架橋剤と直接的に架橋させることを含み、
ここで、前記ポリグリシジルエーテルはカルボン酸基(−COOH)、カルボキシレート基(−COO-)、アルデヒド基(−CHO)、水酸基(−OH)、カルボニル基(−CO)、スルホン基(−SO2)、アミノ基(−NH2)、ニトロ基(−NO2)又はそれらの混合物と反応しうるものであり、
当該架橋剤の量が(A)と(B)の合計重量に対し、0.02〜20重量%である方法。 - 前記多糖類は、グルコースとフルクトースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、及びラムノースとグルコースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物からなる群から選択された基で構成されるものである、請求項1に記載の方法。
- 前記アミノ酸は、ポリアスパラギン酸、ポリリシン、アスパラギン酸、リシン、アルギニン、及びこ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1に記載の方法。
- nが2〜4である、請求項4に記載の方法。
- 前記架橋剤の量は(A)と(B)の合計重量に対し、0.25〜6重量%である、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋は、0℃〜100℃の温度で行なわれる、請求項1に記載の方法。
- 前記架橋は、35℃〜85℃の温度で行なわれる、請求項8に記載の方法。
- 前記架橋は、pH4.0〜8.5で行なわれる、請求項1記載の方法。
- 生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)ヒドロゲルを製造する方法であって、該方法は、
(A)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物;及び/又は
(B)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、
グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物からなる群から選択されるポリグリシジルエーテルを含む架橋剤と直接的に架橋させることを含み、
ここで、前記ポリグリシジルエーテルはカルボン酸基(−COOH)、カルボキシレート基(−COO - )、アルデヒド基(−CHO)、水酸基(−OH)、カルボニル基(−CO)、スルホン基(−SO 2 )、アミノ基(−NH 2 )、ニトロ基(−NO 2 )又はそれらの混合物と反応しうるものであり、
当該架橋剤の量が(A)と(B)の合計重量に対し、0.02〜20重量%であり、架橋反応がpH5.0〜8.5で行なわれる方法。 - 生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)ヒドロゲルであって、
(A)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物;及び/又は
(B)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物からなる群から選択されるポリグリシジルエーテルを含む架橋剤と直接的に架橋させることによって調製され、
ここで、前記ポリグリシジルエーテルはカルボン酸基(−COOH)、カルボキシレート基(−COO-)、アルデヒド基(−CHO)、水酸基(−OH)、カルボニル基(−CO)、スルホン基(−SO2)、アミノ基(−NH2)、ニトロ基(−NO2)又はそれらの混合物と反応しうるものであり、
当該架橋剤の量が(A)と(B)の合計重量に対し、0.02〜20重量%であるヒドロゲル。 - 前記多糖類は、グルコースとフルクトースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、及びラムノースとグルコースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物からなる群から選択された基で構成されるものである、請求項12に記載のヒドロゲル。
- 前記アミノ酸は、ポリアスパラギン酸、ポリリシン、アスパラギン酸、リシン、アルギニン、及びこ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12に記載のヒドロゲル。
- nが2〜4である、請求項15に記載のヒドロゲル。
- 前記架橋剤の量は(A)と(B)の合計重量に対し、0.25〜6重量%である、請求項12に記載のヒドロゲル。
- 前記架橋は、0℃〜100℃の温度で行なわれる、請求項12に記載のヒドロゲル。
- 前記架橋は、35℃〜85℃の温度で行なわれる、請求項19に記載のヒドロゲル。
- 前記架橋は、pH4.0〜8.5で行なわれる、請求項12に記載のヒドロゲル。
- 化粧料、農業及び園芸、土木工事、医療及び衛生、又はバイオエンジニアリングの用途
に用いられるものである、請求項12に記載のヒドロゲル。 - 生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)ヒドロゲルであって、
(A)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物;及び/又は
(B)γ−ポリグルタミン酸(γ−PGA)、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び/又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物からなる群から選択されるポリグリシジルエーテルを含む架橋剤と直接的に架橋させることによって調製され、
ここで、前記ポリグリシジルエーテルはカルボン酸基(−COOH)、カルボキシレート基(−COO - )、アルデヒド基(−CHO)、水酸基(−OH)、カルボニル基(−CO)、スルホン基(−SO 2 )、アミノ基(−NH 2 )、ニトロ基(−NO 2 )又はそれらの混合物と反応しうるものであり、
当該架橋剤の量が(A)と(B)の合計重量に対し、0.02〜20重量%であり、架橋反応がpH5.0〜8.5で行なわれる方法により調製されるヒドロゲル。
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