JP4991168B2 - New dendrimer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dendrimer useful as a transgenic carrier with high safety and capable of encapsulating DNA. <P>SOLUTION: This dendrimer is composed of a hydrophilic unit or segment consisting of a polyoxyethylene unit and a dendron having a fluorene unit. The dendron is represented by formula (1) or formula (2) wherein, X<SB>1</SB>is a nitrogen atom; X<SB>2</SB>is an imino group (-NH-); Y is a spacer containing an amide bond, etc; and R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each substituent, is a dendron of the g-generation (g=1-5), forms a micell in water and enables to encapsulate the DNA. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、DNA封入化合物として有用なデンドリマー、特に親水性ユニット又はセグメントとフルオレン単位を有するデンドロンとが結合した新規なデンドリマーに関する。   The present invention relates to a dendrimer useful as a DNA encapsulating compound, in particular, a novel dendrimer in which a hydrophilic unit or segment and a dendron having a fluorene unit are bound.

遺伝子治療において様々な遺伝子導入キャリア(合成遺伝子キャリア)が検討されている。なかでも合成キャリアはウィルスを用いたキャリアと比較して、副作用の軽減、低毒性などの利点がある。このような合成キャリアは、DNAがリン酸基を有するアニオン性高分子であるため、カチオン電荷を有する化合物、例えば、カチオン化脂質化合物やカチオン性ポリマーなどである場合が多い。このようなカチオン性化合物はDNAと相互作用して複合体を形成する。DNAをより効率よく封入(compaction)し、遺伝子導入効率を高めるためには、カチオン化度を上げる必要がある。しかし、カチオン化度が高くなればなるほど、DNAと複合体を形成する能力が向上し、導入効率は高くなるものの、細胞に対する毒性が増大する。   Various gene transfer carriers (synthetic gene carriers) have been studied in gene therapy. Among these, synthetic carriers have advantages such as reduced side effects and low toxicity compared to carriers using viruses. Such a synthetic carrier is often a compound having a cationic charge, such as a cationized lipid compound or a cationic polymer, because DNA is an anionic polymer having a phosphate group. Such a cationic compound interacts with DNA to form a complex. In order to more efficiently encapsulate DNA and increase gene transfer efficiency, it is necessary to increase the degree of cationization. However, the higher the degree of cationization, the higher the ability to form a complex with DNA and the higher the introduction efficiency, but the greater the toxicity to cells.

第53回高分子討論会予稿集 Polymer Preprints, Japan, Vol.53, No.2 (2004), p5258(非特許文献1)には、フルオレンがDNAとインターカレートすることが報告されている。しかし、フルオレンは疎水性が高いため、遺伝子を効率よく導入できない。   The 53rd Polymer Symposium Proceedings Polymer Preprints, Japan, Vol. 53, No. 2 (2004), p5258 (Non-patent Document 1) reports that fluorene intercalates with DNA. However, since fluorene is highly hydrophobic, it cannot efficiently introduce genes.

静電気的相互作用を低減して生体に対する毒性を低減するため、電荷のないキャリアも提案されているが、このようなキャリアはDNAの封入効率及び導入効率が低い。
第53回高分子討論会予稿集 Polymer Preprints, Japan, Vol.53, No.2 (2004), p5258
In order to reduce the electrostatic interaction and reduce the toxicity to the living body, an uncharged carrier has also been proposed, but such a carrier has low DNA encapsulation efficiency and introduction efficiency.
53th Polymer Symposium Proceedings Polymer Preprints, Japan, Vol.53, No.2 (2004), p5258

従って、本発明の目的は、安全性が高く、DNAを効率よく封入できる新規デンドリマーを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel dendrimer that is highly safe and can encapsulate DNA efficiently.

本発明の他の目的は、遺伝子導入効率を向上でき、遺伝子導入キャリアとして有用な新規デンドリマーを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a novel dendrimer that can improve gene transfer efficiency and is useful as a gene transfer carrier.

本発明のさらに他の目的は、静電気的相互作用を抑制しつつ、DNAを効率よく封入でき、遺伝子導入キャリアとして有用な新規デンドリマーを提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a novel dendrimer that can efficiently encapsulate DNA while suppressing electrostatic interaction and is useful as a gene transfer carrier.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、遺伝子キャリアとしてDNA(デオキシリボ核酸)に対するフルオレンのインターカレートの強さを利用し、親水性ユニット又はセグメント(ポリオキシエチレンセグメントなど)に、フルオレン単位を有するデンドロン(樹状側鎖)を結合させると、デンドリマーが水中でミセルを形成し、静電的相互作用を利用することなく、インターカレーションを利用してDNAを効率よく封入できることを見いだし、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have used a fluorene intercalation strength with respect to DNA (deoxyribonucleic acid) as a gene carrier, and have hydrophilic units or segments (such as polyoxyethylene segments). When a dendron (dendritic side chain) having a fluorene unit is bound to the dendrimer, the dendrimer forms micelles in water and efficiently encapsulates DNA using intercalation without using electrostatic interaction. I found what I could do and completed the present invention.

すなわち、本発明の新規デンドリマーは、親水性ユニット又はセグメントと、このユニット又はセグメントに結合し、かつフルオレンユニットを有するデンドロンとで構成されている。すなわち、親水性ユニット又はセグメントと、フルオレンユニット(フルオレン単位)を有するデンドロンとが結合している。このようなデンドリマーは、親水性ユニット又はセグメントと、疎水性の高いフルオレンユニットとを含むため、静電気的な相互作用を利用しなくても、DNAに対する封入効率を高めることができ、生体に対する毒性を低減でき安全性が高い。   That is, the novel dendrimer of the present invention is composed of a hydrophilic unit or segment and a dendron having a fluorene unit bonded to the unit or segment. That is, a hydrophilic unit or segment and a dendron having a fluorene unit (fluorene unit) are bonded. Since such a dendrimer includes a hydrophilic unit or segment and a highly hydrophobic fluorene unit, the encapsulation efficiency for DNA can be increased without using electrostatic interaction, and the toxicity to the living body can be increased. It can be reduced and safety is high.

前記デンドリマーにおいて、デンドロンは、下記式(1)で表される少なくとも1つの繰り返し単位と、下記式(2)で表され、かつ末端を構成する単位とで構成された第g世代(g=1〜5)のデンドロンであってもよい。   In the dendrimer, the dendron is a g-th generation (g = 1) composed of at least one repeating unit represented by the following formula (1) and a unit represented by the following formula (2) and constituting the terminal. It may be a dendron of ~ 5).

(式中、Xは3価の原子又は有機基、Xは有機基、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はアルコキシ基を示す)
前記XとXとは直接結合していてもよいが、通常、連結基及び/又はスペーサで連結されている場合が多い。親水性ユニット又はセグメントからのデンドロンの分岐数nは1〜3程度であってもよく、デンドロンは第g世代(g=1〜4)のデンドロンであってもよい。前記親水性ユニット又はセグメントは、例えば、ポリオキシエチレン単位で構成してもよく、デンドロンは、この親水性ユニット又はセグメントから分岐数n=1〜3で分岐するとともに、下記式(3)で表され、かつ第g世代(g=1〜3)のデンドロンであってもよい。
(In the formula, X 1 is a trivalent atom or an organic group, X 2 is an organic group, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group)
X 1 and X 2 may be directly bonded to each other, but are usually often connected by a linking group and / or a spacer. The branching number n of the dendron from the hydrophilic unit or segment may be about 1 to 3, and the dendron may be a g-th generation (g = 1 to 4) dendron. The hydrophilic unit or segment may be composed of, for example, a polyoxyethylene unit, and the dendron is branched from the hydrophilic unit or segment at a branch number n = 1 to 3 and represented by the following formula (3). And a g-th generation (g = 1 to 3) dendron.

(式中、Xは窒素原子、Xはイミノ基(−NH−)又は置換イミノ基、Yはイミノ基(−NH−)、アミド結合、エステル結合又はウレタン結合を含むスペーサを示し、R及びRは前記に同じ)
さらに、デンドロンは、下記式(4)で表され、かつ第g世代(g=1〜3)のデンドロンであってもよい。
(In the formula, X 1 represents a nitrogen atom, X 2 represents an imino group (—NH—) or a substituted imino group, Y represents a spacer containing an imino group (—NH—), an amide bond, an ester bond or a urethane bond; 1 and R 2 are the same as above)
Further, the dendron may be a g-th generation (g = 1 to 3) dendron represented by the following formula (4).

(式中、Xは窒素原子、Xはイミノ基(−NH−)又は置換イミノ基、R及びRはそれぞれ直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基、Yはイミノ基(−NH−)、アミド結合、エステル結合又はウレタン結合を示し、R及びRは前記に同じ)
前記デンドリマーは、親水性ユニット又はセグメントと、疎水性の高いフルオレン単位とを有しており、水中でミセルを形成可能である。そのため、水中でミセルを形成し、DNAを効率よく取り込み、封入可能である。
Wherein X 1 is a nitrogen atom, X 2 is an imino group (—NH—) or a substituted imino group, R 3 and R 4 are each a linear or branched alkylene group, and Y 1 is an imino group (—NH -), Represents an amide bond, an ester bond or a urethane bond, and R 1 and R 2 are the same as above)
The dendrimer has hydrophilic units or segments and highly hydrophobic fluorene units, and can form micelles in water. Therefore, micelles can be formed in water, and DNA can be efficiently taken up and encapsulated.

本発明では、親水性ユニット又はセグメントと、疎水性の高いフルオレンユニットを有するデンドロン(樹状側鎖)とを備えているため、電気的に中性であってもDNAを効率よく封入でき、安全性が高い。そのため、静電気的相互作用を抑制しつつ、DNAを効率よく封入でき、遺伝子導入キャリアとして有用である。また、親水性及び疎水性のバランスを調整することにより、遺伝子導入効率を大きく向上でき、遺伝子導入キャリアとして有用である。   In the present invention, since a hydrophilic unit or segment and a dendron (dendritic side chain) having a highly hydrophobic fluorene unit are provided, DNA can be efficiently encapsulated even if it is electrically neutral. High nature. Therefore, DNA can be efficiently encapsulated while suppressing electrostatic interaction, and it is useful as a gene transfer carrier. Further, by adjusting the balance between hydrophilicity and hydrophobicity, gene transfer efficiency can be greatly improved, and it is useful as a gene transfer carrier.

[デンドリマー]
本発明のデンドリマーは、親水性ユニット又はセグメントと、この親水性ユニット又はセグメントに結合したフルオレンユニット(疎水性ユニットとしてのフルオレンユニットを有するデンドロン(樹状側鎖))とで構成されており、樹状分岐構造を有している。親水性ユニット又はセグメントとデンドロンとは、直接結合していてもよく、連結基(又はスペーサ)を介して間接的に結合していてもよい。また、親水性ユニット又はセグメントとデンドロンとは、適当な分岐数で結合していてもよい。なお、フルオレンユニットは、フルオレニル基単独であってもよく、フルオレニル基と連結基及び/又はスペーサとで構成してもよい。
[Dendrimer]
The dendrimer of the present invention is composed of a hydrophilic unit or segment and a fluorene unit (dendron (dendritic side chain) having a fluorene unit as a hydrophobic unit) bonded to the hydrophilic unit or segment. Have a branched structure. The hydrophilic unit or segment and the dendron may be directly bonded or indirectly bonded via a linking group (or spacer). Further, the hydrophilic unit or segment and the dendron may be bonded with an appropriate number of branches. The fluorene unit may be a fluorenyl group alone or may be composed of a fluorenyl group and a linking group and / or a spacer.

本発明のデンドリマーは、親水性ユニット又はセグメントと、フルオレンユニットとで構成され、樹状分岐構造を有している。このようなデンドリマーは、例えば、下記式で表すことができる。   The dendrimer of the present invention is composed of a hydrophilic unit or segment and a fluorene unit, and has a dendritic structure. Such a dendrimer can be represented by the following formula, for example.

A−[[S−(R−S−D]
(式中、Aは親水性化合物の残基を示し、S及びSは同一又は異なって連結基を示し、Rは炭化水素基を示し、Dは疎水性ユニット(デンドロンなどのフルオレンユニット)を示す。rは0又は1を示し、pは0又は1を示す。nはデンドロンなどのフルオレンユニットの分岐数を示す)
炭化水素基Rは、特に制限されず、置換基を有していてもよい直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルキレン基、置換基を有していてもよいC3−10シクロアルキレン基、置換基を有していてもよいC6−12アリーレン基などであってもよい。
A - [[S 1 - ( R-S 2) r] p -D] n
(In the formula, A represents a residue of a hydrophilic compound, S 1 and S 2 are the same or different and represent a linking group, R represents a hydrocarbon group, and D represents a hydrophobic unit (fluorene unit such as dendron)) R represents 0 or 1, p represents 0 or 1, n represents the number of branches of a fluorene unit such as dendron)
The hydrocarbon group R is not particularly limited and may be a linear or branched C 1-10 alkylene group which may have a substituent, or a C 3-10 cycloalkylene group which may have a substituent. Or a C 6-12 arylene group which may have a substituent.

上記式において、S及びSで表される連結基としては、例えば、酸素原子(エーテル結合)、硫黄原子(スルフィド結合)、窒素原子又はイミノ基、エステル結合(−COO−又は−OCO−)、アミド結合(−CONH−又は−NHCO−)、ウレタン結合(−NHCOO−又は−COONH−)、尿素結合などが挙げられ、これらの組み合わせであってもよい。 In the above formula, examples of the linking group represented by S 1 and S 2 include an oxygen atom (ether bond), a sulfur atom (sulfide bond), a nitrogen atom or an imino group, and an ester bond (—COO— or —OCO—). ), An amide bond (—CONH— or —NHCO—), a urethane bond (—NHCOO— or —COONH—), a urea bond, or the like, or a combination thereof.

式において、Rで表されるアルキレン基(又はアルキリデン基)としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、ブチレン基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルキレン又はアルキリデン基(好ましくはC1−6アルキレン又はアルキリデン基など)などが挙げられる。 In the formula, the alkylene group (or alkylidene group) represented by R is a linear or branched C 1-10 alkylene or alkylidene group (preferably C 1 ) such as methylene, ethylene, propylene, trimethylene, butylene group or the like. -6 alkylene or alkylidene group).

なお、親水性化合物とフルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]との反応により、デンドリマーを得る場合、上記式において、(i)pは0であるか、又は(ii)pが1であり、かつrが0である。すなわち、前者(i)の場合(p=0)、親水性化合物の反応性基は、2以上の結合手(価数)を有しており(例えば、価数3の窒素原子を含むアミノ基など)、この反応性基はフルオレンユニット(デンドロンなど)の分岐部位(又はデンドロンとの結合部位)を構成してもよい。   In the case where a dendrimer is obtained by a reaction between a hydrophilic compound and a compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor) or the like], in the above formula, (i) p is 0, or (ii) p is 1 and r is 0. That is, in the case of the former (i) (p = 0), the reactive group of the hydrophilic compound has two or more bonds (valence) (for example, an amino group containing a nitrogen atom having a valence of 3). Etc.), this reactive group may constitute a branching site (or a binding site with a dendron) of a fluorene unit (such as a dendron).

また、親水性化合物とフルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]とスペーサ化合物との反応により、デンドリマーを得る場合、上記式において、r=p=1であり、ユニット−S−(R−S−は、スペーサ化合物の残基に相当する。なお、このようなスペーサ化合物による親水性化合物とフルオレンユニット(デンドロンなど)との連結(すなわち、親水性ユニットとデンドロンなどのフルオレンユニットとの連結)には、単一又は複数の公知の化学反応が利用できる。 Further, when a dendrimer is obtained by a reaction between a hydrophilic compound and a compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor) and the like] and a spacer compound, in the above formula, r = p = 1, and unit-S 1- (R—S 2 ) r — corresponds to the residue of the spacer compound. In addition, the connection of a hydrophilic compound and a fluorene unit (such as a dendron) by such a spacer compound (that is, the connection between a hydrophilic unit and a fluorene unit such as a dendron) involves a single or a plurality of known chemical reactions. Available.

スペーサ化合物としては、親水性化合物の反応性基(又は官能基)、フルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]の反応性基の種類に応じて、前記基Rに対応する種々の多官能化合物、例えば、アルカンジカルボン酸、アルカンジオール、アルカンジアミン、ヒドロキシアルカンカルボン酸、ヒドロキシルアルキルアミン、アミノ酸などが挙げられる。以下にデンドリマーの構成成分などについて詳述する。   The spacer compound corresponds to the group R depending on the type of the reactive group (or functional group) of the hydrophilic compound and the reactive group of the compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor, etc.)]. Various polyfunctional compounds such as alkanedicarboxylic acid, alkanediol, alkanediamine, hydroxyalkanecarboxylic acid, hydroxylalkylamine, amino acid and the like can be mentioned. The constituent components of dendrimer are described in detail below.

(親水性ユニット又はセグメント)
親水性ユニット又はセグメントの種類は特に制限されず、例えば、アニオン性基(カルボキシル基、スルホン酸基又はこれらの塩など)、カチオン性基(アミノ基又はその塩など)などであってもよいが、ノニオン性基(又はエーテル基)であるのが好ましい。このような親水性ユニット又はセグメント(以下、単に親水性ユニットと称する場合がある)は、ポリオキシアルキレン単位(ポリオキシエチレン単位、ポリオキシプロピレン単位などのポリオキシC2−4アルキレン単位など)で構成されている場合が多い。デンドリマーは、これらの親水性ユニットを一種有していてもよく、同種又は異種の親水性ユニットを複数有していてもよい。デンドリマーは、上記親水性ユニットのうち、特に、少なくともポリオキシエチレン単位を有するのが好ましい。
(Hydrophilic unit or segment)
The type of the hydrophilic unit or segment is not particularly limited, and may be, for example, an anionic group (such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a salt thereof), a cationic group (such as an amino group or a salt thereof), and the like. And a nonionic group (or ether group). Such a hydrophilic unit or segment (hereinafter sometimes simply referred to as a hydrophilic unit) is composed of polyoxyalkylene units (polyoxy C 2-4 alkylene units such as polyoxyethylene units and polyoxypropylene units). It is often done. The dendrimer may have one of these hydrophilic units, or may have a plurality of the same or different hydrophilic units. The dendrimer preferably has at least a polyoxyethylene unit among the hydrophilic units.

デンドリマーは、少なくとも、前記親水性ユニットを有する化合物[すなわち、親水性ユニット又はセグメントに対応する化合物(親水性化合物)]と、フルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]との反応により得ることができ、前記親水性化合物と、フルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]と、必要によりスペーサ化合物(前記連結基又はスペーサを形成可能な化合物)との反応により得てもよい。   The dendrimer includes at least a compound having the hydrophilic unit [that is, a compound corresponding to the hydrophilic unit or segment (hydrophilic compound)] and a compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor) and the like]. A reaction between the hydrophilic compound, a compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor), etc.] and a spacer compound (a compound capable of forming the linking group or spacer) if necessary. May be obtained.

親水性化合物の残基に対応する親水性化合物は、前記親水性ユニットと共に、フルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]、もしくはスペーサ化合物に対する反応性基を有している。この反応性基の種類は、フルオレンユニットに対応する化合物[デンドロン(又はデンドロン前駆体)など]又はスペーサ化合物に対して結合可能である限り特に制限されず、例えば、ハロゲン原子(塩素、臭素、ヨウ素原子など)、ヒドロキシル基やメルカプト基又はその反応性誘導基(低級アルコキシ基など)、カルボキシル基又はその反応性誘導体基(アシルハライド基(ハロホルミル基)、酸無水物基など)、アミノ基又はイミノ基、エポキシ基(又はグリシジル基)などが例示できる。親水性化合物において、反応性基は、ヒドロキシル基、アミノ基又はイミノ基、エポキシ基(又はグリシジル基)などである場合が多い。   The hydrophilic compound corresponding to the residue of the hydrophilic compound has, together with the hydrophilic unit, a compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor) or the like] or a reactive group for the spacer compound. The type of the reactive group is not particularly limited as long as it can be bonded to a compound corresponding to the fluorene unit [dendron (or dendron precursor) or the like] or a spacer compound. For example, a halogen atom (chlorine, bromine, iodine) Atoms, etc.), hydroxyl groups, mercapto groups or their reactive derivative groups (such as lower alkoxy groups), carboxyl groups or their reactive derivative groups (such as acyl halide groups (haloformyl groups), acid anhydride groups), amino groups or imino groups Group, epoxy group (or glycidyl group) and the like. In the hydrophilic compound, the reactive group is often a hydroxyl group, an amino group or an imino group, an epoxy group (or glycidyl group) and the like.

また、親水性化合物はフルオレンユニット(又はデンドロン)の分岐数nに対応した結合手(価数)の反応性基を有していてもよい。親水性化合物が1価の反応性基を有する場合、1価の反応性基を分岐数nに対応した結合手(価数)の反応性基に変換してもよく、親水性化合物とスペーサ化合物と反応させることにより、分岐数nに対応した結合手(価数)の反応性基を親水性化合物に導入してもよい。   Moreover, the hydrophilic compound may have a reactive group having a bond (valence) corresponding to the branch number n of the fluorene unit (or dendron). When the hydrophilic compound has a monovalent reactive group, the monovalent reactive group may be converted to a reactive group having a bond (valence) corresponding to the branch number n. The hydrophilic compound and the spacer compound The reactive group having a bond (valence) corresponding to the branch number n may be introduced into the hydrophilic compound.

親水性化合物のうちヒドロキシル基を有する化合物としては、アルカンポリオール類(エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトールなどのC2−16アルカンポリオールなど)、糖類(単糖類や二糖類など、例えば、ショ糖、乳糖、ブドウ糖などの糖類、キシリトール、エリスリトール、マンニトールなどの糖アルコール類など)、(ポリ)オキシアルキレングリコール類[(ポリ)オキシエチレングリコール類、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコールなど;(ポリ)オキシプロピレングリコール類、例えば、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなど;(ポリ)オキシエチレン−(ポリ)オキシプロピレン共重合体、例えば、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体など]、活性水素原子を有する化合物(前記アルカンポリオール類や糖類、アミノ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物など)にC2−4アルキレンオキサイド(特に、少なくともエチレンオキサイド)が付加した付加体[例えば、グリセリンエチレンオキサイド付加体、ショ糖エチレンオキサイド付加体など]が例示できる。 Among the hydrophilic compounds, compounds having a hydroxyl group include alkane polyols (such as C 2-16 alkane polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and pentaerythritol), saccharides (such as monosaccharides and disaccharides), for example, Sugars such as sugar, lactose and glucose, sugar alcohols such as xylitol, erythritol and mannitol), (poly) oxyalkylene glycols [(poly) oxyethylene glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, (Poly) oxypropylene glycols such as dipropylene glycol and tripropylene glycol; (poly) oxyethylene- (poly) oxypropylene copolymer A compound such as a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer], a compound having an active hydrogen atom (the alkane polyols, saccharides, amino group-containing compounds, carboxyl group-containing compounds, etc.) and C 2-4 alkylene oxide. Examples include adducts (particularly, at least ethylene oxide) [for example, glycerin ethylene oxide adducts, sucrose ethylene oxide adducts, and the like].

アミノ基含有化合物としては、例えば、メチルアミン、エチルアミンなどのアルキルアミン類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカンポリアミン類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミンなどのアルキレンジアミン類、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリ(アルキレンジアミン)類;脂環族又は芳香族モノ又はポリアミン類などが例示でき、カルボキシル基含有化合物としては、酢酸などのモノカルボン酸、マロン酸、コハク酸などのポリカルボン酸、乳酸などのオキシカルボン酸などが例示できる。   Examples of the amino group-containing compound include alkylamines such as methylamine and ethylamine, alkanepolyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, tetramethylenediamine, and hexamethylenediamine, and alkylenediamines such as ethylenediamine, propylenediamine, and butylenediamine. Examples include poly (alkylenediamines) such as diethylenetriamine and triethylenetetramine; alicyclic or aromatic mono- or polyamines, etc. Examples of carboxyl group-containing compounds include monocarboxylic acids such as acetic acid, malonic acid, succinic acid, etc. Examples thereof include oxycarboxylic acids such as polycarboxylic acid and lactic acid.

アミノ基又はイミノ基やエポキシ基(又はグリシジル基)を有する親水性化合物としては、(ポリ)オキシC2−4アルキレンジアミン(例えば、(ポリ)オキシエチレンジアミンなど)、ヒドロキシ(ポリ)オキシC2−4アルキレンモノアミン(例えば、ヒドロキシ(ポリ)オキシエチレンモノアミンなど)、アルコキシ(ポリ)オキシC2−4アルキレンモノアミン(例えば、アルコキシ(ポリ)オキシエチレンモノアミンなど)、(ポリ)オキシC2−4アルキレンジグリシジルエーテル(例えば、(ポリ)オキシエチレンジグリシジルエーテルなど)、ヒドロキシ(ポリ)オキシC2−4アルキレンモノグリシジルエーテル(例えば、ヒドロキシ(ポリ)オキシエチレンモノグリシジルエーテルなど)、アルコキシ(ポリ)オキシC2−4アルキレンモノグリシジルエーテル(例えば、アルコキシ(ポリ)オキシエチレンモノグリシジルエーテルなど)などが例示できる。 Examples of hydrophilic compounds having an amino group, an imino group or an epoxy group (or glycidyl group) include (poly) oxy C 2-4 alkylene diamine (for example, (poly) oxyethylene diamine), hydroxy (poly) oxy C 2− 4 alkylene monoamines (eg, hydroxy (poly) oxyethylene monoamine), alkoxy (poly) oxy C 2-4 alkylene monoamines (eg, alkoxy (poly) oxyethylene monoamine), (poly) oxy C 2-4 alkylene diamines glycidyl ether (e.g., (poly) oxyethylene diglycidyl ether, etc.), hydroxy (poly) oxy-C 2-4 alkylene monoglycidyl ethers (e.g., hydroxy (poly) oxyethylene mono glycidyl ether, etc.), alkoxy (poly) O Shi C 2-4 alkylene monoglycidyl ethers (e.g., alkoxy (poly) oxyethylene mono glycidyl ether, etc.), and others.

なお、前記化合物が複数の末端反応性基を有する場合、一部の反応性基は、保護基又は封止基、例えば、アルキル基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、t−ブチル基などのC1−6アルキル基)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピル基、ブトキシ基、t−ブトキシ基などのC1−6アルコキシ基)、アシル基(アセチル基、プロピオニル基などのC1−6アルキルカルボニル基)などで保護又は封止されていてもよい。例えば、前記アルカンポリオール類や糖類の複数のヒドロキシル基の一部が保護又は封止された化合物としては、部分エーテル又は脂肪酸エステル、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのアルカンポリオールC1−4アルキルエーテル、(ポリ)エチレングリコールモノメチルエーテルなどのポリオキシアルキレングリコールモノC1−4アルキルエーテル、ショ糖脂肪酸エステルなどが例示できる。 In addition, when the compound has a plurality of terminal reactive groups, some reactive groups may be a protective group or a capping group such as an alkyl group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, t-butyl group, etc. C 1-6 alkyl group), an alkoxy group (methoxy group, an ethoxy group, a propyl group, a butoxy group, t-C 1-6 alkoxy group such as butoxy), an acyl group (acetyl group, such as propionyl group C 1- 6 alkylcarbonyl group) or the like. For example, as a compound in which a part of a plurality of hydroxyl groups of the alkane polyols and saccharides are protected or sealed, a partial ether or a fatty acid ester, for example, an alkane polyol C 1-4 alkyl ether such as ethylene glycol monomethyl ether, Examples include polyoxyalkylene glycol mono C1-4 alkyl ethers such as (poly) ethylene glycol monomethyl ether, sucrose fatty acid esters, and the like.

これらの親水性化合物は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。親水性ユニット又はセグメントに対応する好ましい化合物は、ポリオール類や糖類に少なくともエチレンオキサイドが付加した付加体、ポリエチレングリコール、前記付加体やポリエチレングリコールの複数の末端ヒドロキシル基のうち少なくとも一方の末端ヒドロキシル基がアミノ基に置換された化合物、前記付加体やポリエチレングリコールの複数の末端ヒドロキシル基のうち少なくとも一方の末端ヒドロキシル基にエピクロルヒドリンが付加したグリシジルエーテル、又はそれらの末端ヒドロキシル基の一部が保護又は封止された誘導体(モノアルキルエーテルなど)である。   These hydrophilic compounds can be used alone or in combination of two or more. A preferred compound corresponding to the hydrophilic unit or segment is an adduct obtained by adding at least ethylene oxide to polyols or saccharides, polyethylene glycol, or at least one terminal hydroxyl group of the adduct or a plurality of terminal hydroxyl groups of polyethylene glycol. Compounds substituted with amino groups, glycidyl ethers with epichlorohydrin added to at least one of the terminal hydroxyl groups of the adduct or polyethylene glycol, or a part of the terminal hydroxyl groups are protected or sealed Derivatives (such as monoalkyl ethers).

(ポリ)オキシエチレン単位を有する親水性化合物は、例えば、下記式で表される場合が多い。   The hydrophilic compound having a (poly) oxyethylene unit is often represented by the following formula, for example.

−(CHCHO)CHCH
(式中、Zはヒドロキシル基、アミノ基又はイミノ基、若しくはグリシジル基を示し、mは1〜500程度の整数を示す)
mは、通常、2〜400、好ましくは3〜300、さらに好ましくは5〜250(例えば、10〜200)程度であり、10〜100程度であってもよい。
- (CH 2 CH 2 O) m CH 2 CH 2 Z
(In the formula, Z represents a hydroxyl group, an amino group, an imino group, or a glycidyl group, and m represents an integer of about 1 to 500)
m is usually 2 to 400, preferably 3 to 300, more preferably about 5 to 250 (for example, 10 to 200), and may be about 10 to 100.

親水性ユニット又はセグメントに対応する化合物の分子量は特に制限されず、通常、重量平均分子量50〜25000(例えば、75〜20000)程度の範囲から選択でき、重量平均分子量100〜10000、好ましくは200〜8000(例えば、200〜7000)、さらに好ましくは250〜5000(例えば、300〜3000)程度であってもよい。   The molecular weight of the compound corresponding to the hydrophilic unit or segment is not particularly limited, and can usually be selected from the range of about 50 to 25000 (for example, 75 to 20000) weight average molecular weight, and the weight average molecular weight is 100 to 10,000, preferably 200 to It may be about 8000 (for example, 200 to 7000), more preferably about 250 to 5000 (for example, 300 to 3000).

(デンドロン)
デンドリマー(又はミセル形成能を有するデンドリマー)では、親水性ユニット又はセグメントにデンドロン(樹木状側鎖又は超分岐側鎖)が結合しており、デンドロンは、DNAに対してインターカレート可能なフルオレンユニットを有している。
(Dendron)
In a dendrimer (or a dendrimer having a micelle-forming ability), a dendron (a dendritic side chain or a hyperbranched side chain) is bound to a hydrophilic unit or segment, and the dendron is a fluorene unit that can intercalate with DNA. have.

デンドロン(上記式におけるデンドロンD)は、少なくともフルオレニル基で構成されていればよく、通常、下記式(1)で表される少なくとも1つの繰り返し単位と、下記式(2)で表され、かつ末端を構成する単位とで構成されている。   The dendron (dendron D in the above formula) may be composed of at least a fluorenyl group, and is usually represented by at least one repeating unit represented by the following formula (1), the following formula (2), and a terminal. It consists of the units that make up.

(式中、Xは3価の原子又は有機基、Xは有機基、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はアルコキシ基を示す)
及びRとしては、水素原子、ハロゲン原子(フッ素、臭素、塩素又はヨウ素原子)、アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t−ペンチル、ヘキシル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−6アルキル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−6アルコキシ基)などが例示できる。R及びRは、通常、水素原子である場合が多い。
(In the formula, X 1 is a trivalent atom or an organic group, X 2 is an organic group, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group)
R 1 and R 2 include a hydrogen atom, a halogen atom (fluorine, bromine, chlorine or iodine atom), an alkyl group (for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl) , Isopentyl, neopentyl, t-pentyl, hexyl group and other linear or branched C 1-6 alkyl groups), alkoxy groups (eg, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, Examples thereof include linear or branched C 1-6 alkoxy groups such as t-butoxy, pentyloxy, isopentyloxy, and hexyloxy groups. In many cases, R 1 and R 2 are usually hydrogen atoms.

で表される3価の原子としては、窒素原子、リン原子、トリオール残基(グリセリン残基、トリメチロールプロパン残基など)、トリカルボン酸残基などが例示できる。Xは、親水性化合物の反応性基又はスペーサ化合物の反応性基に由来する原子であってもよい。好ましいXは窒素原子である。 Examples of the trivalent atom represented by X 1 include a nitrogen atom, a phosphorus atom, a triol residue (such as a glycerin residue and a trimethylolpropane residue), and a tricarboxylic acid residue. X 1 may be an atom derived from the reactive group of the hydrophilic compound or the reactive group of the spacer compound. Preferred X 1 is a nitrogen atom.

で表される有機基としては、二価の有機基、例えば、エーテル基、アルキレン基、シクロアルキレン基、フェニレン基などの二価の炭化水素基、イミノ基又は置換イミノ基(例えば、アシルイミノ基、アルキルイミノ基など)などが例示できる。 Examples of the organic group represented by X 2 include divalent organic groups such as divalent hydrocarbon groups such as ether groups, alkylene groups, cycloalkylene groups, and phenylene groups, imino groups, and substituted imino groups (for example, acylimino groups). Group, alkylimino group, etc.).

デンドロンDにおいて、前記式(1)で表される単位Xと、前記式(2)で表される単位のXとは、直接結合していてもよいが、通常、連結基(又はスペーサ)で連結されている場合が多い。すなわち、デンドロンDにおいて、デンドロンを構成する複数のユニット(又はデンドロン前駆体)が連結基(又はスペーサ)で連結されていてもよく、親水性化合物の反応性基がデンドロンの分岐部(すなわち、X)を形成する場合には、親水性化合物の反応性基とデンドロン前駆体とが連結基(又はスペーサ)で連結されていてもよい。 In dendron D, the unit X 1 represented by the formula (1), the formula and X 2 units represented by (2), it may be bonded directly, usually linking group (or spacer ) In many cases. That is, in the dendron D, a plurality of units (or dendron precursors) constituting the dendron may be linked by a linking group (or spacer), and the reactive group of the hydrophilic compound is a branched part of the dendron (that is, X In the case of forming 1 ), the reactive group of the hydrophilic compound and the dendron precursor may be linked by a linking group (or spacer).

これらの連結反応、すなわち、デンドロンを構成する複数のユニット(ユニットの反応性基)間の反応、及び親水性化合物の反応性基とデンドロン前駆体の反応性基との反応には、種々の反応、例えば、ハロゲン原子と、活性水素原子(又は活性水素原子を有する官能基、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基など)との反応、ヒドロキシル基やメルカプト基又はその反応性誘導基(低級アルコキシ基など)と、ハロゲン原子、カルボキシル基又は酸無水物基、アルコキシシリル基又はイソシアネート基との反応、カルボキシル基又はその反応性誘導体基(アシルハライド基、酸無水物基など)と、ヒドロキシル基、アミノ基又はエポキシ基との反応、アミノ基又はイミノ基と、α,β−不飽和炭化水素基(ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基などのアルケニル基、エチニル基、2−プロピニル基などのアルキニル基など)、カルボニル基、カルボキシル基、エポキシ基又はイソシアネート基との反応、エポキシ基(又はグリシジル基)とカルボキシル基又はアミノ基との反応などが例示できる。また、グリニャール反応やハロゲン原子などを利用したカップリング反応なども利用できる。さらに、フルオレン単位のカルボニル基(ケトン基)との反応では、カルボニル化試薬又はアミノ基を有する化合物(末端アミノ基又はイミノ基を有する化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド類など)とのカルボニル化反応を利用することもできる。フルオレン単位のヒドロキシル基(フルオレンの9−ヒドロキシル基)との反応では、ハロゲン原子(臭素、塩素原子など)、カルボキシル基、酸無水物基、イソシアネート基との反応などが利用できる。   These ligation reactions, that is, reactions between a plurality of units (reactive groups of units) constituting a dendron, and reactions between a reactive group of a hydrophilic compound and a reactive group of a dendron precursor are various reactions. , For example, a reaction between a halogen atom and an active hydrogen atom (or a functional group having an active hydrogen atom such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an imino group, etc.), a hydroxyl group, a mercapto group, or a reactive derivative group thereof (Such as a lower alkoxy group) and a halogen atom, a carboxyl group or an acid anhydride group, an alkoxysilyl group or an isocyanate group, a carboxyl group or a reactive derivative group thereof (an acyl halide group, an acid anhydride group, etc.) Reaction with hydroxyl group, amino group or epoxy group, amino group or imino group and α, β-unsaturated hydrocarbon group (vinyl group) Alkenyl group such as propenyl group, isopropenyl group and butenyl group, alkynyl group such as ethynyl group and 2-propynyl group), reaction with carbonyl group, carboxyl group, epoxy group or isocyanate group, epoxy group (or glycidyl group) ) And a carboxyl group or an amino group. In addition, a Grignard reaction or a coupling reaction using a halogen atom can be used. Furthermore, carbonylation reaction with carbonyl group (ketone group) of fluorene unit uses carbonylation reagent or compound having amino group (compound having terminal amino group or imino group, hydrazine derivative, semicarbazide, etc.) You can also In the reaction with a hydroxyl group of a fluorene unit (9-hydroxyl group of fluorene), a reaction with a halogen atom (bromine, chlorine atom, etc.), a carboxyl group, an acid anhydride group or an isocyanate group can be used.

前記連結基の種類は特に制限されず、前記デンドリマーの項で例示の連結基S、Sと同様の連結基、又はこれらの組み合わせなどから適宜選択できる。スペーサは、これらの連結基、特にアミド結合、エステル結合、ウレタン結合などを少なくとも含む場合が多く、これらの連結基と炭化水素鎖とを含む場合も多い。 The type of the linking group is not particularly limited, and can be appropriately selected from the linking groups similar to the linking groups S 1 and S 2 exemplified in the section of the dendrimer, or combinations thereof. The spacer often includes at least these linking groups, particularly amide bond, ester bond, urethane bond, and the like, and often includes these linking groups and a hydrocarbon chain.

デンドロンは、通常、フルオレニル基と連結基及び/又はスペーサとで構成されている。前記単位(1)(2)の間に連結基及び/又はスペーサを有するデンドロンとしては、例えば、下記式(3)で表わされるデンドロンが挙げられる。   The dendron is usually composed of a fluorenyl group and a linking group and / or a spacer. Examples of the dendron having a linking group and / or a spacer between the units (1) and (2) include a dendron represented by the following formula (3).

(式中、Xは窒素原子、Xはイミノ基(−NH−)又は置換イミノ基、Yはイミノ基(−NH−)、アミド結合、エステル結合又はウレタン結合を含むスペーサを示し、R及びRは前記に同じ)
また、前記スペーサYは、脂肪族炭化水素鎖(直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルキレン基など)、脂環族炭化水素鎖(シクロへキシレン基、シクロヘキサン−1,4−ジメチレン基などのC3−10シクロアルカン−ジイル基など)、芳香族炭化水素鎖(フェニレン基、キシリレニル基などのC6−12アレーン−ジイル基など)を含んでいてもよい。前記スペーサYは、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合などの連結基と、直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基とを含む場合が多く、デンドロンは、例えば、下記式(4)で表わされるデンドロンであってもよい。
(In the formula, X 1 represents a nitrogen atom, X 2 represents an imino group (—NH—) or a substituted imino group, Y represents a spacer containing an imino group (—NH—), an amide bond, an ester bond or a urethane bond; 1 and R 2 are the same as above)
The spacer Y includes an aliphatic hydrocarbon chain (such as a linear or branched C 1-10 alkylene group), an alicyclic hydrocarbon chain (such as a cyclohexylene group, a cyclohexane-1,4-dimethylene group, and the like. C 3-10 cycloalkane-diyl group, etc.) and an aromatic hydrocarbon chain (C 6-12 arene-diyl group such as phenylene group, xylylenyl group, etc.). The spacer Y often includes a linking group such as an amide bond, an ester bond, or a urethane bond, and a linear or branched alkylene group, and the dendron is, for example, a dendron represented by the following formula (4). There may be.

(式中、Xは窒素原子、Xはイミノ基(−NH−)又は置換イミノ基、R及びRはそれぞれ炭化水素鎖、Yはイミノ基(−NH−)、アミド結合、エステル結合又はウレタン結合を示し、R及びRは前記に同じ)
炭化水素鎖は、前記脂肪族炭化水素鎖、脂環族炭化水素鎖、芳香族炭化水素鎖などであってもよい。炭化水素基は、通常、脂肪族炭化水素基、特に、直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基である。前記アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、2−メチルトリメチレン基、ヘキサメチレン基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルキレン基などが例示できる。アルキレン基は、通常、直鎖状又は分岐鎖状C2−6アルキレン基である場合が多い。
(Wherein, X 1 is a nitrogen atom, X 2 is an imino group (—NH—) or a substituted imino group, R 3 and R 4 are hydrocarbon chains, Y 1 is an imino group (—NH—), an amide bond, An ester bond or a urethane bond is shown, and R 1 and R 2 are the same as above)
The hydrocarbon chain may be the aliphatic hydrocarbon chain, alicyclic hydrocarbon chain, aromatic hydrocarbon chain or the like. The hydrocarbon group is usually an aliphatic hydrocarbon group, in particular a linear or branched alkylene group. Examples of the alkylene group include linear or branched C 1-10 alkylene groups such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a 2-methyltrimethylene group, and a hexamethylene group. it can. The alkylene group is usually a linear or branched C 2-6 alkylene group in many cases.

代表的なデンドロンは、通常、前記式(1)で表される単位(少なくとも1つの繰り返し単位)を有し、かつ規則的な分岐構造を有しているが、分岐構造は規則的でないハイパーブランチ(超分岐)構造であってもよい。デンドロンは、前記式(1)で表されるn個の繰り返し単位と、前記式(2)で表される2個の単位とで第g世代(Gn)デンドロンを構成できる。例えば、1つの前記式(1)で表される繰り返し単位と、2つの前記式(2)で表される単位とで第1世代(G1)デンドロン、2つの前記式(1)で表される繰り返し単位と、4つの前記式(2)で表される単位とで第2世代(G2)デンドロン、3つの前記式(1)で表される繰り返し単位と、8つの前記式(2)で表される単位とで第3世代(G3)デンドロンを構成できる。デンドロンの世代gは、1〜5(好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3)程度である。 A typical dendron usually has a unit represented by the formula (1) (at least one repeating unit) and has a regular branch structure, but the branch structure is not a regular hyperbranch. A (hyperbranched) structure may be used. The dendron can constitute a g-th generation (Gn) dendron with n repeating units represented by the formula (1) and 2 n units represented by the formula (2). For example, the first generation (G1) dendron and the two repeating units represented by the formula (1) and the two units represented by the formula (2) are represented by the two formulas (1). The second generation (G2) dendron with the repeating unit and the four units represented by the formula (2), the three repeating units represented by the formula (1), and the eight represented by the formula (2) A third generation (G3) dendron can be configured with the unit. The generation g of dendron is about 1 to 5 (preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3).

さらに、親水性化合物の価数(又は反応性基の数又は反応部位の数)をnとすると、分岐数(又は結合数)nの第g世代のデンドリマーを得ることができる。分岐数nは、1〜5程度、通常、1〜4、好ましくは1〜3(例えば、1又は2)程度である。好ましいデンドリマーは、分岐数n=1の第g世代(g=1〜5、好ましくは1〜4(例えば、1〜3)程度)のデンドリマー、分岐数n=2の第g世代(g=1〜4、好ましくは1〜3程度)のデンドリマー、分岐数n=3の第g世代(g=1〜4、好ましくは1〜3程度)のデンドリマーである。デンドリマーは、分岐数n=1又は2の第g世代(g=1〜3程度)のデンドリマーである場合が多い。   Furthermore, when the valence (or the number of reactive groups or the number of reactive sites) of the hydrophilic compound is n, a g-th generation dendrimer having n branches (or bonds) can be obtained. The number of branches n is about 1 to 5, usually 1 to 4, preferably about 1 to 3 (for example, 1 or 2). A preferred dendrimer is a g-th generation (g = 1 to 5, preferably about 1 to 4 (for example, about 1 to 3)) dendrimer having a branch number n = 1, and a g-th generation (g = 1) To 4 (preferably about 1 to 3) dendrimers and g-th generation (g = 1 to 4, preferably about 1 to 3) dendrimers with n = 3 branches. The dendrimer is often a g-th generation (g = 1 to 3) dendrimer having n = 1 or 2 branches.

本発明の新規デンドリマーのうち第1世代及び第2世代のデンドロンを有するデンドリマーは、例えば、下記式で表すことができる。   Among the novel dendrimers of the present invention, a dendrimer having a first generation and a second generation dendron can be represented by the following formula, for example.

(式中、Aは親水性化合物の残基、nは分岐数、Fは置換基R,Rを有していてもよいフルオレン残基を示し、X,X,Yは前記に同じ)
この式で表されるデンドリマーにおいて、親水性化合物の残基Aは、前記のように、前記式(CHCHO)CHCHZ(Z及びmは前記に同じ)で表される(ポリ)オキシエチレン鎖であってもよい。この場合、(ポリ)オキシエチレン鎖の一方の端部は遊離のヒドロキシル基であってもよく、前記のように保護若しくは封止末端であってもよく、(ポリ)オキシエチレン鎖の両末端のX1にデンドロンが結合していてもよい。
(In the formula, A represents a residue of a hydrophilic compound, n represents the number of branches, F represents a fluorene residue optionally having substituents R 1 and R 2 , and X 1 , X 2 , and Y are as defined above. the same)
In the dendrimer represented by this formula, the residue A of the hydrophilic compound is represented by the formula (CH 2 CH 2 O) m CH 2 CH 2 Z (Z and m are the same as above) as described above. (Poly) oxyethylene chains may be used. In this case, one end of the (poly) oxyethylene chain may be a free hydroxyl group, and may be a protected or sealed end as described above, and may be at both ends of the (poly) oxyethylene chain. A dendron may be bonded to X1.

本発明のデンドリマーは、前記構造を有している限り、低分子又はオリゴマー領域の分子種であってもよくポリマー領域の分子種であってもよい。本発明のデンドリマーは、DNAに対してインターカレート可能なフルオレニル基を有している。また、フルオレニル基又はフルオレンユニットは、疎水性である。そのため、親水性ユニット又はセグメント(親水性化合物)とフルオレンユニット(又はデンドロン、デンドリマーの世代など)とを組み合わせて親水度と疎水度とを調整することにより、親水性と疎水性とのバランス(HLB)を調整でき、DNAに対する封入効率を向上できる。本発明のデンドリマーのHLB(hydrophile-lipophile-balance)は、DNAなどの封入物質の種類などに応じて選択でき、例えば、5〜30(例えば、7〜25)、好ましくは8〜20(例えば、10〜18)程度であってもよい。また、デンドリマーの臨界ミセル濃度(CMC)は、1×10−7〜1×10−4モル程度であり、通常、3×10−7〜5×10−5モル、好ましくは5×10−7〜7×10−5モル程度であってもよい。 As long as it has the said structure, the dendrimer of this invention may be a molecular species of a low molecule | numerator or an oligomer area | region, and may be a molecular species of a polymer area | region. The dendrimer of the present invention has a fluorenyl group capable of intercalating with DNA. The fluorenyl group or fluorene unit is hydrophobic. Therefore, the balance between hydrophilicity and hydrophobicity (HLB) can be achieved by adjusting hydrophilicity and hydrophobicity by combining hydrophilic units or segments (hydrophilic compounds) and fluorene units (or generations of dendrons, dendrimers, etc.). ) Can be adjusted, and the encapsulation efficiency for DNA can be improved. The dendrimer HLB (hydrophile-lipophile-balance) of the present invention can be selected according to the type of encapsulated substance such as DNA, and is, for example, 5-30 (eg, 7-25), preferably 8-20 (eg, It may be about 10-18). The critical micelle concentration (CMC) of the dendrimer is about 1 × 10 −7 to 1 × 10 −4 mol, usually 3 × 10 −7 to 5 × 10 −5 mol, preferably 5 × 10 −7. It may be about ˜7 × 10 −5 mol.

[デンドリマーの調製]
デンドロンは、公知乃至慣用の方法で調製でき、種々の書籍や文献に記載の方法を参照できる。また、デンドリマーは、公知乃至慣用の方法、例えば、コアとなる親水性化合物にモノマーを逐次結合させて枝分かれさせていくダイバージェント(Divergent)法、予め枝状デンドロンを調製し、コアとなる親水性化合物に結合させるコンバージェント(Convergent)法、これらを組み合わせた方法などを利用して調製できる。これらの反応には、前記例示の親水性化合物とデンドロンとの反応などの公知又は慣用の反応が利用できる。
[Preparation of dendrimer]
The dendron can be prepared by a known or conventional method, and methods described in various books and literatures can be referred to. Dendrimers can be obtained by publicly known or commonly used methods, for example, a divergent method in which monomers are sequentially bonded to a hydrophilic compound serving as a core, and branching dendrons are prepared in advance to form a hydrophilic core. It can be prepared using a convergent method for binding to a compound, a method combining these, and the like. For these reactions, known or conventional reactions such as the reaction of the above-mentioned hydrophilic compounds and dendrons can be used.

より具体的には、ダイバージェント(Divergent)法を利用して、ポリオキシエチレン単位を有する親水鎖(親水性セグメント)と、前記式(4)で表されるデンドロンとを有するデンドリマーを製造するには、例えば、(a)マンニッヒ反応を利用して、Xに対応する反応性基(アミノ基など)を有するポリオキシエチレン化合物と、基R(式中、Rは前記に同じ)に対応する化合物(例えば、アクリル酸又はそのエステルなど)とを反応させ、分岐し、かつRに対応する化合物の残基R3a(例えば、アクリル酸残基又はそのエステル残基)を有する中間体を生成させる。アクリル酸又はそのエステルとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステルなどのアクリル酸低級アルキルエステル(アクリル酸C1−4アルキルエステルなど)、アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル(アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどのアクリル酸ヒドロキシC2−6アルキルエステルなど)、アクリル酸グリシジルエステルなどが利用できる。 More specifically, using a divergent method, a dendrimer having a hydrophilic chain (hydrophilic segment) having a polyoxyethylene unit and a dendron represented by the formula (4) is produced. For example, (a) using a Mannich reaction, a polyoxyethylene compound having a reactive group (such as an amino group) corresponding to X 1 and a group R 3 (wherein R 3 is the same as above) An intermediate that reacts with a corresponding compound (for example, acrylic acid or an ester thereof), branches, and has a residue R 3a (for example, an acrylic acid residue or an ester residue thereof) of the compound corresponding to R 3 Is generated. Examples of acrylic acid or esters thereof include acrylic acid lower alkyl esters (such as acrylic acid C1-4 alkyl esters) such as acrylic acid, acrylic acid methyl ester, and acrylic acid ethyl ester, and acrylic acid hydroxyalkyl esters (acrylic acid 2). -Hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl acrylate, hydroxy C2-6 alkyl ester such as 4-hydroxybutyl acrylate), glycidyl acrylate, and the like can be used.

(b)上記反応により生成した化合物の残基R3a(アクリル酸残基又はそのエステル残基)と、式Y−R(式中、Y及びRは前記に同じ)に対応する化合物とを反応させ、Rに対応する残基R4aを有する化合物を生成させる。この反応では、式Y−Rに対応する化合物として、残基R3aの種類に応じて種々の化合物が使用できる。例えば、アクリル酸又はアクリル酸低級アルキルエステルでは、ポリアミン類(特に、ジアミン類、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミンなどのC2−10アルカンジアミン、シクロヘキサンジアミン、ジアミノメチルシクロヘキサンなどの脂環族ジアミン、キシリレンジアミンなどの芳香族ジアミンなど)を用いたアミド結合生成反応、ポリオール類(特に、ジオール類、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオールなどのC2−10アルカンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオール、キシリレンジオールなどの芳香族ジオールなど)を用いたエステル化反応などが利用できる。 (B) Corresponds to the residue R 3a (acrylic acid residue or ester residue thereof) of the compound produced by the above reaction and the formula Y 1 -R 4 (wherein Y 1 and R 4 are the same as above). a compound is reacted to produce a compound having a residue R 4a corresponding to R 4. In this reaction, various compounds can be used as the compound corresponding to the formula Y 1 -R 4 depending on the type of the residue R 3a . For example, in acrylic acid or acrylic acid lower alkyl ester, polyamines (particularly diamines such as C 2-10 alkane diamines such as ethylene diamine, propylene diamine and butylene diamine, alicyclic diamines such as cyclohexane diamine and diaminomethylcyclohexane) Amide bond formation reaction using aromatic diamine such as xylylenediamine), polyols (particularly diols such as C 2-10 alkanediols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, cyclohexane) Esterification reaction using diol, alicyclic diol such as cyclohexanedimethanol, aromatic diol such as xylylenediol, and the like can be used.

アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルでは、カルボキシル基含有化合物[ポリカルボン酸又はその低級アルキルエステル(例えば、アジピン酸、フマル酸、無水マレイン酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸など)、ヒドロキシカルボン酸(例えば、乳酸、グリコール酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシ安息香酸などの芳香族ヒドロキシカルボン酸など)、アミノ酸など]を用いたエステル化反応、ポリイソシアネート類(特に、ジイソシアネート類、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなど)を用いたウレタン化反応などが利用できる。また、アクリル酸グリシジルエステルでは、前記カルボキシル基含有化合物などを用いた付加反応などが利用できる。   In the hydroxyalkyl ester of acrylic acid, a carboxyl group-containing compound [polycarboxylic acid or a lower alkyl ester thereof (for example, an aliphatic dicarboxylic acid such as adipic acid, fumaric acid or maleic anhydride, an alicyclic dicarboxylic acid such as cyclohexanedicarboxylic acid, Phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid), hydroxycarboxylic acid (for example, aliphatic hydroxycarboxylic acid such as lactic acid and glycolic acid, aromatic hydroxycarboxylic acid such as hydroxybenzoic acid, etc. ), Amino acids and the like], polyisocyanates (particularly diisocyanates such as aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate). Alicyclic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, and a urethane reaction using, for example, aromatic diisocyanates such as xylylene diisocyanate) are available. In addition, in glycidyl acrylate, an addition reaction using the carboxyl group-containing compound or the like can be used.

そして、(c)Rに対応する残基R4aとフルオレノン類(フルオレノン、フルオレノール、フルオレンアニオンなど)とを反応させることにより、前記式(4)で表されるデンドロンを有するデンドリマーを得ることができる。この反応では、必要により残基R4aをカルボニル基(ケトン基)に対して反応可能な反応性基(アミノ基など)に変換した後、残基R4aに応じてフルオレノン類の9−カルボニル基の反応性を利用した種々の反応、例えば、還元アミノ化反応又はカルボニル化試薬との反応、グリニャール反応などが利用できる。 Then, to obtain a dendrimer having a dendron represented by residues R 4a and fluorenones corresponding to (c) R 4 (fluorenone, fluorenol, fluorene anions, etc.) by reacting the above formula (4) it can. In this reaction, if necessary, the residue R 4a is converted to a reactive group (such as an amino group) that can react with a carbonyl group (ketone group), and then the 9-carbonyl group of the fluorenones is selected according to the residue R 4a. Various reactions utilizing the reactivity of, for example, a reductive amination reaction, a reaction with a carbonylating reagent, a Grignard reaction and the like can be used.

本発明のデンドリマーは、水中でミセルを形成することもできる。水中では、疎水部位のフルオレンユニットが内方、親水性ユニット又はセグメントが外方に向いて配向し、ミセルを形成する。ミセルの形成は、例えば、親水性溶媒中では蛍光を示さず疎水性溶媒中で蛍光を示す化合物を添加し、蛍光を測定することによりにより確認できる。   The dendrimer of the present invention can also form micelles in water. In water, the fluorene units at the hydrophobic sites are oriented inward and the hydrophilic units or segments are oriented outward to form micelles. The formation of micelles can be confirmed, for example, by adding a compound that does not exhibit fluorescence in a hydrophilic solvent but exhibits fluorescence in a hydrophobic solvent and measures the fluorescence.

さらに、本発明のデンドリマーは、水中でミセルを形成し、DNAを封入可能である。DNAの封入は、DNAの添加によりミセルサイズが大きくなること、ミセルの表面電位の指標となるζ電位又はZ電位を測定することにより確認できる。なお、封入成分は、DNAに限らず、生理活性成分(ペプチド、ポリペプチドを含む)などであってもよい。有用な封入成分は、薬理活性成分、特に遺伝子治療のためのDNAである。なお、シクロデキストリンなどの崩壊剤を添加すると、ミセルを崩壊することができる。そのため、この崩壊現象を利用して、封入された成分を放出させることもできる。   Furthermore, the dendrimer of the present invention can form micelles in water and encapsulate DNA. Encapsulation of DNA can be confirmed by measuring the ζ potential or Z potential, which is an indicator of the surface potential of the micelle, by increasing the micelle size by adding DNA. The encapsulated component is not limited to DNA, but may be a physiologically active component (including peptides and polypeptides). Useful encapsulating ingredients are pharmacologically active ingredients, especially DNA for gene therapy. In addition, when a disintegrant such as cyclodextrin is added, micelles can be disintegrated. Therefore, the encapsulated component can be released using this collapse phenomenon.

従って、本発明のデンドリマーは、遺伝子治療における遺伝子導入キャリア(合成遺伝子キャリア)として有用である。   Therefore, the dendrimer of the present invention is useful as a gene transfer carrier (synthetic gene carrier) in gene therapy.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

第1世代(末端フルオレンの数が2)及び第2世代(末端フルオレンの数が4)のデンドロンを有するデンドリマーを、ポリエチレングリコールPEG鎖(CHCHO)の長さm=6,45,454(分子量又は重量平均分子量M=350,2000,20000)を代えて調製した。なお、以下に実施例で用いたデンドリマーの反応工程式を示す。 Dendrimers having first generation (2 terminal fluorenes) and second generation (4 terminal fluorenes) dendrons are converted to polyethylene glycol PEG chain (CH 2 CH 2 O) m length m = 6,45. , 454 (molecular weight or weight average molecular weight M = 350, 2000, 20000). In addition, the reaction process formula of the dendrimer used in the Example below is shown.

実施例1
[ステップ1:トシル化反応]
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(分子量350)(2)(n=6)10g(0.028mol)をピリジン100mlに溶解し、クロロホルム50mlを加え、氷冷下、p−トルエンスルホネートを1.5倍等量8.17g(0.043mol)加え、4時間撹拌した。撹拌後、薄層液体クロマトグラフィTLCにより原料のスポットが薄くなり、新しいスポットが発現したことを確認し、氷を加えて再び30分撹拌し、減圧濃縮後、真空乾燥した。乾燥後、シリカゲルクロマトグラフィー(C−300)にてクロロホルム−エタノールでグラジエント溶出し、減圧濃縮により溶媒を除去し、化合物(3)を収率86%[12.5g(0.024mol)]で得た。
Example 1
[Step 1: Tosylation reaction]
Polyethylene glycol monomethyl ether (molecular weight 350) (2) (n = 6) 10 g (0.028 mol) was dissolved in 100 ml of pyridine, 50 ml of chloroform was added, and 1.5 times equivalent of p-toluenesulfonate was added under ice cooling. .17 g (0.043 mol) was added and stirred for 4 hours. After stirring, it was confirmed by thin-layer liquid chromatography TLC that the starting material spot became thin and a new spot was developed. Ice was added, the mixture was stirred again for 30 minutes, concentrated under reduced pressure, and then dried in vacuo. After drying, gradient elution with chloroform-ethanol by silica gel chromatography (C-300) and removal of the solvent by concentration under reduced pressure gave compound (3) in a yield of 86% [12.5 g (0.024 mol)]. It was.

[ステップ2:アジド化反応]
12.5g(0.024mol)の化合物(3)をジメチルホルムアミドDMF200mlに溶解し、室温で撹拌した。溶液に、DMF100mlに溶解したアジ化ナトリウム2.8g(0.04mol)を滴下し、80℃で一昼夜撹拌した。TLCにて化合物3のスポットが消失したのを確認した後、室温に戻し、過剰のアセトンに溶液を分散し、析出物(結晶)を除去した。溶液を98℃で減圧濃縮し、化合物(4)を収率78%[7.02g(0.02mol)]で得た。
[Step 2: Azido reaction]
12.5 g (0.024 mol) of compound (3) was dissolved in 200 ml of dimethylformamide DMF and stirred at room temperature. To the solution, 2.8 g (0.04 mol) of sodium azide dissolved in 100 ml of DMF was added dropwise and stirred at 80 ° C. overnight. After confirming the disappearance of the compound 3 spot by TLC, the temperature was returned to room temperature, the solution was dispersed in excess acetone, and the precipitate (crystal) was removed. The solution was concentrated under reduced pressure at 98 ° C. to obtain Compound (4) in a yield of 78% [7.02 g (0.02 mol)].

[ステップ3:アミノ化反応]
7.02g(0.02mol)の化合物(4)をエタノールに200mlに溶解し、オートクレーブに注いだ。パラジウムカーボン200gを焼いて活性化させた後、オートクレーブに添加し、エタノール100mlを追加し、60℃で2日間水素との接触還元を行なった。溶液をろ過し、減圧濃縮後、減圧乾燥した。乾燥後、シリカゲルクロマトグラフィー(C−300)でクロロホルム−エタノールでグラジエント溶出し、化合物(5)を収率72%[5.03g(0.015mol)]で得た。
[Step 3: Amination reaction]
7.02 g (0.02 mol) of compound (4) was dissolved in 200 ml of ethanol and poured into an autoclave. After activating 200 g of palladium carbon, it was added to an autoclave, 100 ml of ethanol was added, and catalytic reduction with hydrogen was performed at 60 ° C. for 2 days. The solution was filtered, concentrated under reduced pressure, and dried under reduced pressure. After drying, gradient elution with chloroform-ethanol by silica gel chromatography (C-300) gave Compound (5) in a yield of 72% [5.03 g (0.015 mol)].

[ステップ4:アクリル酸エステルとの付加反応]
2.5g(7.16×10−3mol)の化合物(5)を脱水エタノール100mlに溶解し、窒素で置換した。アクリル酸メチル1.95g(0.022mol)を脱水エタノール50mlに溶解し、氷冷下、撹拌しながらゆっくりと滴下した。滴下後、ゆっくり室温に戻し、脱水クロロホルム50mlを加え、60時間撹拌した。撹拌後、減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー(C−300)を用いて、クロロホルム−エタノールでグラジエント溶出し、化合物(6)を収率68%[2.54g(4.89×10−3mol)]で得た。
[Step 4: Addition reaction with acrylate ester]
2.5 g (7.16 × 10 −3 mol) of the compound (5) was dissolved in 100 ml of dehydrated ethanol and replaced with nitrogen. 1.95 g (0.022 mol) of methyl acrylate was dissolved in 50 ml of dehydrated ethanol and slowly added dropwise with stirring under ice cooling. After the dropwise addition, the temperature was slowly returned to room temperature, 50 ml of dehydrated chloroform was added, and the mixture was stirred for 60 hours. After stirring, the mixture was concentrated under reduced pressure, and eluted with a gradient of chloroform-ethanol using silica gel chromatography (C-300) to give Compound (6) in a yield of 68% [2.54 g (4.89 × 10 −3 mol). ] Was obtained.

[ステップ5:ジアミンによるアミド化反応]
2.54g(4.89×10−3mol)の化合物(6)を脱水エーテル100mlに溶解し、窒素置換を行なった。エチレンジアミン1ml(0.017mol)をエーテル50mlに溶解し、ゆっくり滴下した。室温で72時間撹拌した。撹拌後、減圧濃縮により溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィー(C−300)を用いて、クロロホルム−エタノールでグラジエント溶出し、化合物(7)を収率55%[1.55g(2.7×10−3mol)]で得た。
[Step 5: Amidation with diamine]
2.54 g (4.89 × 10 −3 mol) of the compound (6) was dissolved in 100 ml of dehydrated ether and purged with nitrogen. 1 ml (0.017 mol) of ethylenediamine was dissolved in 50 ml of ether and slowly added dropwise. Stir at room temperature for 72 hours. After stirring, the solvent was removed by concentration under reduced pressure, and silica gel chromatography (C-300) was used, and gradient elution was performed with chloroform-ethanol to obtain Compound (7) in a yield of 55% [1.55 g (2.7 × 10 -3 mol)].

[ステップ6:第1世代のデンドリマーの調製]
1.55g(2.7×10−3mol)の化合物(7)をトルエン50mlに分散し、フルオレノン1.8g(0.01mol)を加え、ピリジン5mlを滴下し、3日撹拌した。減圧濃縮により溶媒を除去し、脱水DMFを50ml加え、シアノボロハイドライド0.7g(0.01mol)を加え4日間撹拌した。撹拌後、エーテル200mlに反応溶液を分散し、エタノールで抽出した。TLCにより3スポット確認されたので、減圧濃縮により溶媒を除去し、黄白色の結晶を得た。この結晶をエタノール−水から再結晶し、吸引ろ過した。ろ液を減圧濃縮し、ヘキサン−トルエンから再結晶を行い、吸引ろ過した。結晶を、シリカゲルクロマトグラフィー(C−300)を用いて、クロロホルム−エタノールでグラジエントにより白色(若干クリーム色)結晶の化合物(1−2:350)を収率73%[1.82g(2.0×10−3mol)]で得た。
[Step 6: Preparation of first generation dendrimer]
1.55 g (2.7 × 10 −3 mol) of the compound (7) was dispersed in 50 ml of toluene, 1.8 g (0.01 mol) of fluorenone was added, 5 ml of pyridine was added dropwise, and the mixture was stirred for 3 days. The solvent was removed by concentration under reduced pressure, 50 ml of dehydrated DMF was added, 0.7 g (0.01 mol) of cyanoborohydride was added, and the mixture was stirred for 4 days. After stirring, the reaction solution was dispersed in 200 ml of ether and extracted with ethanol. Since three spots were confirmed by TLC, the solvent was removed by concentration under reduced pressure to obtain yellowish white crystals. The crystals were recrystallized from ethanol-water and suction filtered. The filtrate was concentrated under reduced pressure, recrystallized from hexane-toluene, and suction filtered. Using a silica gel chromatography (C-300), the crystals were gradient with chloroform-ethanol to give a white (slightly cream) crystalline compound (1-2: 350) in a yield of 73% [1.82 g (2.0 × 10 −3 mol)].

化合物(4)〜化合物(7)はいずれもオイル状であった。また、各化合物の生成はNMRで確認した。   All of the compounds (4) to (7) were oily. Moreover, the production | generation of each compound was confirmed by NMR.

実施例2(第2世代のデンドリマー)
化合物(7)から実施例1のステップ4の反応(アクリル酸エステルとの付加反応)とステップ5の反応(ジアミンによるアミド化反応)を繰り返した後、フルオレノンとの還元アミノ化により、化合物(1−4:350)を得た。精製法は化合物(1−2:350)と同様の操作により行った。化合物(1−4:350)の生成はNMRにより確認した。反応工程式を下記に示す。
Example 2 (second generation dendrimer)
After repeating the reaction of Step 4 of Example 1 (addition reaction with acrylate ester) and the reaction of Step 5 (amidation reaction with diamine) from compound (7), reductive amination with fluorenone gives compound (1 -4: 350). The purification method was performed in the same manner as in the compound (1-2: 350). Formation of the compound (1-4: 350) was confirmed by NMR. The reaction process formula is shown below.

実施例3及び4
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(分子量350)に代えて、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(分子量2000,n=45)を用いる以外、実施例1及び2と同様にして、化合物(1−2:2000)及び化合物(1−4:2000)を得た。
Examples 3 and 4
Compound (1-2: 2000) and compound (1) were used in the same manner as in Examples 1 and 2 except that polyethylene glycol monomethyl ether (molecular weight 2000, n = 45) was used instead of polyethylene glycol monomethyl ether (molecular weight 350). -4: 2000).

実施例5及び6
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(分子量350)に代えて、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(分子量20000,n=454)を用いる以外、実施例1及び2と同様にして、化合物(1−2:20000)及び化合物(1−4:20000)を得た。
Examples 5 and 6
In place of polyethylene glycol monomethyl ether (molecular weight 350), polyethylene glycol monomethyl ether (molecular weight 20000, n = 454) was used in the same manner as in Examples 1 and 2, except that compound (1-2: 20000) and compound (1 -4: 20000).

実施例7(ミセルの形成)
親水部と疎水部とを有するデンドリマーでは、末端のフルオレニル基(又はフルオレニル部位)がコアとなり、両親媒性のポリエチレングリコールPEG鎖又はPEG部位がシェルとなるミセルを形成すると考えられる。一方、8−アニリノ−1−ナフタレンスルホン酸(ANS)は親水性溶媒中では蛍光をあまり示さず、疎水性溶媒中では蛍光を示す性質を有している。そのため、前記デンドリマーの濃度を高くすると、蛍光強度が増大すると考えられる。そこで、水中でミセルを形成するか否かを確認するため、ANS濃度を2×10−6M,2×10−5M,2×10−4Mとした水溶液に、化合物(1−2:350)を添加し、蛍光強度を測定した。
Example 7 (Formation of micelles)
In a dendrimer having a hydrophilic part and a hydrophobic part, it is considered that a terminal fluorenyl group (or fluorenyl moiety) serves as a core, and an amphiphilic polyethylene glycol PEG chain or a micelle having a PEG moiety as a shell is formed. On the other hand, 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid (ANS) does not show much fluorescence in a hydrophilic solvent and has a property of showing fluorescence in a hydrophobic solvent. Therefore, it is considered that the fluorescence intensity increases when the concentration of the dendrimer is increased. Therefore, in order to confirm whether or not micelles are formed in water, the compound (1-2) is added to an aqueous solution having an ANS concentration of 2 × 10 −6 M, 2 × 10 −5 M, 2 × 10 −4 M. 350) was added and the fluorescence intensity was measured.

その結果、図1〜図3(図1:ANS濃度2×10−6M,図2:ANS濃度2×10−5M,図3:ANS濃度2×10−4M)に示すように、ANSの蛍光強度の増加と蛍光強度の最大値(ピーク)が、低波長側に移動(ブルーシフト)した。このことから、ANSの周りの環境が,親水性から疎水性へと変化したことがわかる。化合物(1−2:350)の添加濃度を横軸に,ANSの蛍光波長の変化と蛍光強度の変化を縦軸にプロットすると、化合物(1−2:350)の添加濃度が1×10−6Mと1×10−5Mとの間に変曲点である臨界ミセル濃度(CMC)が存在する。この臨界ミセル濃度(CMC)から化合物(1−2:350)は、水中において濃度2×10−6M〜2×10−5M程度、特に5×10−6Mでミセルを形成することがわかった。また、NMRの13C測定によって重クロロホルム中ではフルオレンに起因するシグナルの確認はできたが、重水中ではフルオレンに起因するシグナルが消失したことから、化合物(1−2:350)は水中でフルオレン部位がコアとなるミセルを形成していることが示唆される。 As a result, as shown in FIGS. 1 to 3 (FIG. 1: ANS concentration 2 × 10 −6 M, FIG. 2: ANS concentration 2 × 10 −5 M, FIG. 3: ANS concentration 2 × 10 −4 M), The increase in the fluorescence intensity of ANS and the maximum value (peak) of the fluorescence intensity shifted to the lower wavelength side (blue shift). This shows that the environment around the ANS has changed from hydrophilic to hydrophobic. When the addition concentration of the compound (1-2: 350) is plotted on the horizontal axis and the change in the fluorescence wavelength of ANS and the change in fluorescence intensity are plotted on the vertical axis, the addition concentration of the compound (1-2: 350) is 1 × 10 − A critical micelle concentration (CMC), which is an inflection point, exists between 6 M and 1 × 10 −5 M. From this critical micelle concentration (CMC), the compound (1-2: 350) can form micelles in water at a concentration of about 2 × 10 −6 M to 2 × 10 −5 M, particularly 5 × 10 −6 M. all right. Further, the signal due to fluorene was confirmed in deuterated chloroform by NMR measurement of 13 C, but the signal due to fluorene disappeared in heavy water, so that compound (1-2: 350) was fluorene in water. It is suggested that the site | part forms the micelle used as a core.

なお、化合物(1−4:350)、化合物(1−2:2000)及び化合物(1−4:2000)についても同様に結果が得られた。   In addition, the result was obtained similarly about the compound (1-4: 350), the compound (1-2: 2000), and the compound (1-4: 2000).

実施例8(ミセルの崩壊)
化合物(1−2:350)はミセルを形成するが、遺伝子導入では内包成分又は封止成分のリリースも重要な要素となる。そこで、疎水性のフルオレン部位がシクロデキストリンで包摂可能であることを利用して、シクロデキストリンを添加すると、水に対する溶解度が向上し、ミセルが崩壊することが予想される。なおβ−シクロデキストリン(β−CD)には1つのフルオレンが取り込まれ、γ−CDには2つのフルオレンが取り込まれることが知られている。そこで、β−CDを用いフルオレン部位を包摂し、水に対する溶解度が向上するか否かを検討した。
Example 8 (Micellar Collapse)
The compound (1-2: 350) forms micelles, but the release of the encapsulated component or the sealing component is also an important factor in gene transfer. Therefore, when cyclodextrin is added by utilizing the fact that the hydrophobic fluorene moiety can be included in cyclodextrin, it is expected that the solubility in water is improved and the micelles are collapsed. It is known that one fluorene is taken into β-cyclodextrin (β-CD) and two fluorenes are taken into γ-CD. Therefore, it was examined whether β-CD was used to include the fluorene moiety to improve water solubility.

水に化合物(1−2:350)(1×10−2M)を添加すると、乳白色の溶液となった。この溶液にβ−CDを化合物(1−2:350)の濃度の10倍添加すると、溶液は若干の濁りはあるものの透明になった。この現象は、溶液中に存在したミセルの崩壊を意味する。このことから、β−CDを用いてミセル内に封入したDNAがリリース可能であるといえる。 Addition of compound (1-2: 350) (1 × 10 −2 M) to water resulted in a milky white solution. When β-CD was added to this solution 10 times the concentration of the compound (1-2: 350), the solution became transparent with some turbidity. This phenomenon means the collapse of micelles present in the solution. From this, it can be said that DNA encapsulated in micelles using β-CD can be released.

実施例9(DNAの封入)
化合物(1−2:350)を濃度1×10−4Mとし、透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:略称TEM)によりミセルの形状を観察した(図4)。また、化合物(1−2:350)と同じ濃度のサケ精子(Salmon Sperm)DNA(SS−DNA)を添加し、ミセルの形状の変化を、同じくTEMにより観察した(図5)。
Example 9 (Enclosure of DNA)
The concentration of the compound (1-2: 350) was 1 × 10 −4 M, and the shape of the micelle was observed with a transmission electron microscope (abbreviation TEM) (FIG. 4). Moreover, salmon sperm (Salmon Sperm) DNA (SS-DNA) of the same concentration as the compound (1-2: 350) was added, and the change of the micelle shape was also observed by TEM (FIG. 5).

TEMの結果より、SS−DNA添加前のミセルは、約100nm前後の大きさの球状構造をしていたが、SS−DNAを添加することにより、球状構造はしているが、大きさが約400nm前後へと大きくなった。このことは、化合物(1−2:350)が形成する球状ミセルに、DNAが取り込まれたためと考えられる。   From the results of TEM, the micelles before the addition of SS-DNA had a spherical structure with a size of about 100 nm. By adding SS-DNA, the micelle had a spherical structure, but the size was about It increased to around 400 nm. This is considered to be because DNA was taken up into the spherical micelle formed by the compound (1-2: 350).

実施例10(Z電位測定によるミセルサイズの測定)
化合物(1−2:350)の濃度を1×10−5Mとし、SS−DNAを10%Mづつ添加したときのミセルサイズの変化と、Z電位の変化との関係を図6に示す。化合物(1−2:350)だけでは、約150nmの大きさのミセルを形成し、DNAの添加によりミセルサイズが400nmと大きくなった。この結果は実施例9の結果ともほぼ一致する。また、Z電位はマイナス側に大きくなっている。Z電位はミセル表面の電荷に対応し、DNAがポリアニオンであるため、ミセル内部にDNAが封入されることにより、電荷がマイナス方向へと大きくなったものと思われる。なお、図6において、横軸のD/FはDNA/デンドリマー(フルオレンデンドリマー)の濃度比(単位:モル)である。
Example 10 (Measurement of micelle size by Z potential measurement)
FIG. 6 shows the relationship between the change in micelle size and the change in the Z potential when the concentration of the compound (1-2: 350) is 1 × 10 −5 M and SS-DNA is added in 10% M increments. The compound (1-2: 350) alone formed micelles having a size of about 150 nm, and the micelle size was increased to 400 nm by the addition of DNA. This result almost coincides with the result of Example 9. Also, the Z potential is larger on the negative side. The Z potential corresponds to the charge on the micelle surface, and since DNA is a polyanion, it is considered that the charge is increased in the negative direction by enclosing DNA inside the micelle. In FIG. 6, D / F on the horizontal axis is the concentration ratio (unit: mole) of DNA / dendrimer (fluorene dendrimer).

以上の結果から、フルオレニル基を有するデンドロン化合物(1−2:350)は水中でミセルを形成し、このミセルは内部にDNAを封入することがわかる。また、封入したミセルをシクロデキストリンによって崩壊させると、DNAの放出も可能であることが明らかとなった。   From the above results, it can be seen that the dendron compound (1-2: 350) having a fluorenyl group forms micelles in water, and this micelle encapsulates DNA inside. It was also revealed that DNA can be released when the encapsulated micelles are disrupted with cyclodextrin.

図1は実施例での蛍光強度の測定結果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the measurement results of fluorescence intensity in Examples. 図2は実施例での蛍光強度の測定結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the measurement results of fluorescence intensity in the examples. 図3は実施例での蛍光強度の測定結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the measurement results of fluorescence intensity in the examples. 図4は実施例9でのDNA添加前のミセルの形状を示す電子顕微鏡写真(TEM)である。FIG. 4 is an electron micrograph (TEM) showing the shape of the micelle before addition of DNA in Example 9. 図5は実施例9でのDNA添加後のミセルの形状を示す電子顕微鏡写真(TEM)である。FIG. 5 is an electron micrograph (TEM) showing the shape of the micelle after addition of DNA in Example 9. 図6はミセルサイズとZ電位とD/Fとの関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship among micelle size, Z potential, and D / F.

Claims (5)

親水性ユニット又はセグメントと、このユニット又はセグメントに結合し、かつフルオレンユニットを有するデンドロンとで構成されている新規デンドリマーであって、デンドロンが、下記式(4)で表され、かつ第g世代(g=1〜3)のデンドロンであるデンドリマー
(式中、X は窒素原子、X はイミノ基(−NH−)又は置換イミノ基、R 及びR はそれぞれ直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基、Y はイミノ基(−NH−)、アミド結合、エステル結合又はウレタン結合を示し、R 及びR は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又はアルコキシ基を示す。)
A new dendrimer composed of a hydrophilic unit or segment and a dendron bonded to the unit or segment and having a fluorene unit , wherein the dendron is represented by the following formula (4) and the g-th generation ( Dendrimer which is a dendron of g = 1-3) .
Wherein X 1 is a nitrogen atom, X 2 is an imino group (—NH—) or a substituted imino group, R 3 and R 4 are each a linear or branched alkylene group, and Y 1 is an imino group (—NH -), An amide bond, an ester bond or a urethane bond, and R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
親水性ユニット又はセグメントからのデンドロンの分岐数nが1〜3である請求項1記載のデンドリマー。 Dendrimers according to claim 1, wherein the number of branches n dendrons from hydrophilic unit or segment is 1-3. 親水性ユニット又はセグメントがポリオキシエチレン単位で構成され、デンドロンがこの親水性ユニット又はセグメントから分岐数n=1〜3で分岐する請求項1記載のデンドリマー。 The hydrophilic units or segments are composed of polyoxyethylene units, dendrons dendrimers Motomeko 1, wherein you branched at the branch number n = 1 to 3 from the hydrophilic units or segments. 水中でミセルを形成可能である請求項1記載のデンドリマー。   The dendrimer according to claim 1, which can form micelles in water. 水中でミセルを形成し、DNAを封入可能である請求項1記載のデンドリマー。   The dendrimer according to claim 1, which can form a micelle in water and can encapsulate DNA.
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