JP5081401B2 - Sulfated sugar-containing polyurethane derivative and process for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタン誘導体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a sulfated oligosaccharide-containing polyurethane derivative and a method for producing the same.
近年、糖鎖が多様な生命現象(細胞認識や情報伝達、細胞接着、分化・増殖、ガン化、ウイルス感染、血液凝固、免疫反応など)に深く関わっていることが明らかになり、糖鎖を組み込んだ機能性材料や医薬品の開発研究が活発に行われている(例えば、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3)。
目的の生理機能を発現する糖鎖含有機能性材料を開発するためには、糖鎖の構造と生理活性の相関を分子や官能基レベルで研究し、糖鎖分子を自由自在に修飾したり高分子に導入する技術が求められる。
なかでも、硫酸化糖は、インフルエンザウイルス、エイズウイルスに対する親和性が知られており、この原理を利用してウイルスを捕捉可能な新しい材料及びその製造方法の開発が要望されている。
このような背景のもと、種々の糖鎖含有高分子が報告されてきた。例えば、硫酸化ガラクトース導入ポリアクリレート型(例えば、特許文献1)、硫酸化糖導入ポリエチレン型(例えば、特許文献2)、硫酸化グルコサミン導入ポリエチレン型(例えば、特許文献3)などが知られている。
In order to develop sugar chain-containing functional materials that express the desired physiological function, the relationship between the structure and physiological activity of sugar chains is studied at the molecular and functional group level, and sugar chains are freely modified or highly functional. Technology to be introduced into molecules is required.
Among them, sulfated sugar is known to have an affinity for influenza virus and AIDS virus, and development of a new material capable of capturing the virus using this principle and a method for producing the same are desired.
Under such circumstances, various sugar chain-containing polymers have been reported. For example, a sulfated galactose-introduced polyacrylate type (for example, Patent Document 1), a sulfated sugar-introduced polyethylene type (for example, Patent Document 2), and a sulfated glucosamine-introduced polyethylene type (for example, Patent Document 3) are known. .
細胞認識、細胞接着などの生物学的機能は、糖細胞表面の糖鎖集合体(クラスター)とこれと相補的な糖鎖集合体との糖鎖−糖鎖相互作用により発現し、その相互作用の強さは糖密度と相関していることが知られている。上記特許文献に開示されている糖鎖高分子において、硫酸化糖鎖は、繰り返し単位あたり1個を線状にしか導入できないため、これらの高分子を用いてフィルム等を形成した場合、糖鎖クラスターにおける糖鎖密度を高めて糖鎖の生物学的機能(細胞認識、細胞接着など)を十分発現するには、高分子鎖中で、糖鎖が導入された繰り返し単位を増やす必要がある。しかし、これにより骨格高分子の本来のフィルム形成能、機械強度などが低下する恐れがある。
また、糖鎖を側鎖に導入する製造工程が保護・脱保護の操作を必要とするため煩雑で製造コストが高くなる問題点がある。
これら従来技術に対し、本発明の目的は、複数の硫酸化糖鎖が導入された繰り返し単位を利用することで糖鎖クラスターの密度が高められると共に、優れたフィルム形成能を有し、生体適合性、血液適合性が期待される硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタン誘導体、及びその簡便かつ安価な製造方法を提供することにある。
Biological functions such as cell recognition and cell adhesion are expressed by the sugar chain-sugar chain interaction between sugar chain aggregates (clusters) on the surface of sugar cells and complementary sugar chain aggregates. Is known to correlate with sugar density. In the sugar chain polymer disclosed in the above patent document, since one sulfated sugar chain can be introduced only linearly per repeating unit, when such a polymer is used to form a film or the like, In order to increase the sugar chain density in the cluster and fully express the biological function of the sugar chain (cell recognition, cell adhesion, etc.), it is necessary to increase the number of repeating units into which the sugar chain is introduced in the polymer chain. However, this may reduce the original film-forming ability and mechanical strength of the skeleton polymer.
In addition, since the production process for introducing a sugar chain into a side chain requires a protection / deprotection operation, there is a problem that the production cost is complicated.
In contrast to these conventional techniques, the object of the present invention is to increase the density of glycan clusters by using a repeating unit in which a plurality of sulfated glycans are introduced, and to have excellent film-forming ability and biocompatibility. It is to provide a sulfated oligosaccharide-containing polyurethane derivative that is expected to have high blood compatibility and a simple and inexpensive production method thereof.
本発明者らは、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、1級水酸基を2個有するオリゴ糖、ジイソシアネートおよび必要に応じてジオール化合物の付加重合により、オリゴ糖含有ポリウレタン誘導体を得、これを硫酸化試薬と反応させることで、硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタン誘導体を得る事ができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the inventors of the present invention obtained an oligosaccharide-containing polyurethane derivative by addition polymerization of an oligosaccharide having two primary hydroxyl groups, a diisocyanate and, if necessary, a diol compound. The present inventors have found that a sulfated oligosaccharide-containing polyurethane derivative can be obtained by reacting with a activating reagent, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は次の(1)〜(3)である。
(1)下記一般式[1]:
That is, the present invention includes the following (1) to (3).
(1) The following general formula [1]:
[式中、
R1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基を表し、
R2は、炭素数2〜12のオキシアルキレン単位及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基を表し、
OLSは、一級水酸基を2個有するオリゴ糖の骨格を表し、
rはオリゴ糖の二級水酸基の総数を表し、
Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基又は有機アミノ基を表し、
sは、硫酸含有基で修飾されたオリゴ糖の二級水酸基の数を表し、1≦s≦rの範囲の整数を表し、
m、nはそれぞれ繰り返し単位数であり、mは0〜1000、nは1〜1000の整数を表し、n/(m+n)は0.01〜1.00の範囲の数である。]
で表される硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタン。
(2)OLSが、トレハロース、マルトースまたはラクトースの骨格である上記(1)記載の硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタン。
(3)下記一般式[2]:
[Where:
R 1 represents a C 1-16 divalent hydrocarbon group which may have a substituent,
R 2 contains 1 to 100 units in total of the same or different units selected from oxyalkylene units having 2 to 12 carbon atoms and divalent hydrocarbon units having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Represents a divalent group,
OLS represents an oligosaccharide skeleton having two primary hydroxyl groups,
r represents the total number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide;
M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group or an organic amino group,
s represents the number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide modified with a sulfuric acid-containing group, and represents an integer in the range of 1 ≦ s ≦ r,
m and n are the numbers of repeating units, m is 0 to 1000, n is an integer of 1 to 1000, and n / (m + n) is a number in the range of 0.01 to 1.00. ]
A sulfated oligosaccharide-containing polyurethane represented by:
(2) The sulfated oligosaccharide-containing polyurethane according to the above (1), wherein the OLS is a skeleton of trehalose, maltose or lactose.
(3) The following general formula [2]:
[式中、
R1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基を表し、
R2は、炭素数2〜12のオキシアルキレン単位及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基を表し、
OLSは、一級水酸基を2個有するオリゴ糖の骨格を表し、
rはオリゴ糖の二級水酸基の総数を表し、
m、nはそれぞれ繰り返し単位数であり、mは0〜1000、nは1〜1000の整数を表し、n/(m+n)は0.01〜1.00の範囲の数である。]
で表されるオリゴ糖含有ポリウレタンを硫酸化試薬と反応させることを特徴とする上記(1)記載の硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンの製造方法。
[Where:
R 1 represents a C 1-16 divalent hydrocarbon group which may have a substituent,
R 2 contains 1 to 100 units in total of the same or different units selected from oxyalkylene units having 2 to 12 carbon atoms and divalent hydrocarbon units having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Represents a divalent group,
OLS represents an oligosaccharide skeleton having two primary hydroxyl groups,
r represents the total number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide;
m and n are the numbers of repeating units, m is 0 to 1000, n is an integer of 1 to 1000, and n / (m + n) is a number in the range of 0.01 to 1.00. ]
The method for producing a sulfated oligosaccharide-containing polyurethane according to (1), wherein the oligosaccharide-containing polyurethane represented by the formula (1) is reacted with a sulfating reagent.
本発明の硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンは、熱可塑性でかつ、溶媒可溶性でフィルム形成能に優れる。当該フィルムは、オリゴ糖含有ポリウレタンで構成されるため、生体適合性および血液適合性に優れ、さらに、糖鎖クラスター密度が高められていることに加え、オリゴ糖が硫酸化されているので、特に、特定の細胞、蛋白質およびウイルスとの親和性が期待される。そのため、医療や生活用品の分野での高機能性材料として有用である。 The sulfated oligosaccharide-containing polyurethane of the present invention is thermoplastic, soluble in a solvent and excellent in film forming ability. Since the film is composed of an oligosaccharide-containing polyurethane, it has excellent biocompatibility and blood compatibility, and in addition to the increased sugar chain cluster density, the oligosaccharide is sulfated. Affinities with specific cells, proteins and viruses are expected. Therefore, it is useful as a highly functional material in the fields of medical and daily necessities.
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンは、
The present invention is described in detail below.
The sulfated oligosaccharide-containing polyurethane of the present invention is
[式中、R1、R2、r、s、m、nおよびOLSは上記で定義したとおりである]
で表される硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンである。
[Wherein R 1 , R 2 , r, s, m, n and OLS are as defined above]
A sulfated oligosaccharide-containing polyurethane represented by the formula:
一般式[1]および[2]において、R1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基である。
上記「置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基」の「炭素数1〜16の2価の炭化水素基」としては、
(1)直鎖または分岐鎖の炭素数1〜16の2価の脂肪族炭化水素基[例、直鎖または分岐鎖の炭素数1〜16のアルキレン基(例、メチレン、エチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、ヘキサデカメチレン等)、直鎖または分岐鎖の炭素数2〜16のアルケニレン基(例、ビニレン、プロペニレン等)、炭素数3〜16のシクロアルキレン(例、シクロヘキシレン)等]、および
(2)炭素数6〜14の2価の芳香族炭化水素基[例、炭素数6〜14のアリーレン基(例、フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン等)等]、ならびに
(3)前記直鎖または分岐鎖の炭素数1〜16の2価の脂肪族炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基および炭素数6〜14の2価の芳香族炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基を含み、炭素数の合計が7〜16の範囲内である炭化水素基(例、式
In the general formulas [1] and [2], R 1 is a C 1-16 divalent hydrocarbon group which may have a substituent.
As the “divalent hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms which may have a substituent” as the “divalent hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms”,
(1) A linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms [e.g., a linear or branched alkylene group having 1 to 16 carbon atoms (e.g., methylene, ethylene, tetramethylene, Pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, hexadecamethylene, etc.), linear or branched alkenylene groups having 2 to 16 carbon atoms (eg, vinylene, propenylene, etc.), cycloalkylene having 3 to 16 carbon atoms (eg, cyclohexene). Silylene) etc.], and (2) a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms [eg, arylene group having 6 to 14 carbon atoms (eg, phenylene, naphthylene, biphenylene, etc.)], and (3 ) Selected from at least one group selected from the above-mentioned linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 16 carbon atoms and divalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 14 carbon atoms. At least comprises one group, a hydrocarbon group (e.g. total number of carbon atoms is in the range of 7 to 16, wherein
で表される基等)
等が挙げられる。
上記「置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基」の「置換基」としては、例えば、
(1)炭素数1〜6のアルキル基(例、メチル等);
(2)炭素数3〜8のシクロアルキル基(例、シクロヘキシル等);
(3)炭素数6〜14のアリール基(例、フェニル等);
等が挙げられる。これらの置換基は、上記「炭素数1〜16の2価の炭化水素基」の置換可能な位置に、同一または異なって、1〜8個、好ましくは1〜4個置換することができる。
Groups represented by
Etc.
Examples of the “substituent” in the above “optionally substituted divalent hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms” include, for example,
(1) an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (eg, methyl, etc.);
(2) a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (eg, cyclohexyl, etc.);
(3) an aryl group having 6 to 14 carbon atoms (eg, phenyl, etc.);
Etc. These substituents can be substituted at the substitutable position of the above-mentioned “C1-C16 divalent hydrocarbon group” in the same or different manner, and can be substituted with 1 to 8, preferably 1 to 4.
R1の具体例としては、例えば、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、ヘキサデカメチレン基、ビニレン基、プロペニレン基、フェニレン基、ナフチレン基、フェニルメチレン基、フェニルエチレン基、ビフェニル基、ビスフェニルメチレン基、ビスフェニルエチレン基、フェニレン基(例、パラフェニレン基)、キシリレン基、テトラメチルキシリレン基、トリレン基、ジシクロヘキシルメチレン基、
式
Specific examples of R 1 include, for example, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group, a hexadecamethylene group, a vinylene group, a propenylene group, a phenylene group, a naphthylene group, a phenylmethylene group, and a phenylethylene group. , Biphenyl group, bisphenylmethylene group, bisphenylethylene group, phenylene group (eg, paraphenylene group), xylylene group, tetramethylxylylene group, tolylene group, dicyclohexylmethylene group,
formula
で表される基等が挙げられ、ビスフェニルメチレン基、フェニルメチレン基およびヘキサメチレン基が好ましい。 Bisphenylmethylene group, phenylmethylene group and hexamethylene group are preferable.
一般式[1]および[2]において、R2は、炭素数2〜12のオキシアルキレン基及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基である。
このようなものとしては、例えば、炭素数2〜12のオキシアルキレンから選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基、置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基、または炭素数2〜12のオキシアルキレン単位及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基であってよい。
上記「炭素数2〜12のオキシアルキレン単位及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基」は、例えば、式−(BO)h-1−B−で表される単位および式−(E)i−で表される単位(式中、Bは、少なくとも1種の炭素数2〜12のアルキレン単位を表し、Eは、少なくとも1種の、置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を表し、hおよびiは、それぞれ1≦h≦100、1≦i≦100の整数である。)から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基である。
上記式−(BO)h-1−B−で表される単位におけるBの「炭素数2〜12のアルキレン基」は直鎖であっても分岐していてもよく、また、当該単位中にBが複数存在する(2≦h≦100である)場合、Bは1種でもよいし、2種以上でもよい。BOの具体的なものとしては、例えば、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、トリメチレンオキシ基、ブチレンオキシ基、テトラメチレンオキシ基などのアルキレンオキシ基を挙げることができ、式−(BO)h-1−B−で表される単位の具体例としては、例えば、式−CH2−CH2−O−CH2−CH2−CH2−で表される単位等が挙げられる。
上記式−(E)i−で表される単位において、Eで表される「置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位」における2価の炭化水素単位は直鎖であっても分岐していてもよく、また飽和基であっても不飽和基であってもよく、例えば、炭素数2〜12のアルキレン(例、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、ノナメチレン等)、炭素数2〜12のアルケニレン(例、ブタジエニレン、ブテニレン等)等が挙げられる。また、当該「炭素数2〜12の2価の炭化水素単位」が有していてもよい「置換基」としては、例えば、ハロゲン原子(例、フッ素原子等)、炭素数1〜6のアルキル基(例、メチル等)等が挙げられる。当該単位中にEが複数存在する(2≦i≦100である)場合、Eは1種でも、2種以上でもよい。
このような式−(E)i−で表される単位の具体的なものとしては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、ノナメチレン基、−CH2−CF2−CF2−CF2−CF2−CH2−基、ブタジエニレン基、水添ブタジエニレン基、水添イソプレンの両鎖端の炭素原子から水素原子を1個ずつ除いて誘導される基等の2価の基などが挙げられる。
In the general formulas [1] and [2], R 2 is the same selected from an oxyalkylene group having 2 to 12 carbon atoms and a divalent hydrocarbon unit having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Or it is a divalent group containing 1 to 100 units of different units in total.
As such, for example, a divalent group containing 1 to 100 units of the same or different units selected from oxyalkylene having 2 to 12 carbon atoms, and optionally having 2 to 2 carbon atoms. A divalent group containing a total of 1 to 100 units of the same or different units selected from 12 divalent hydrocarbon units, or a carbon number optionally having 2 to 12 carbon atoms and a substituent. It may be a divalent group containing a total of 1 to 100 units of the same or different units selected from 2 to 12 divalent hydrocarbon units.
The above-mentioned “divalent containing a total of 1 to 100 units of the same or different units selected from a C 2-12 oxyalkylene unit and a C 2-12 divalent hydrocarbon unit optionally having a substituent” "Group" is, for example, a unit represented by the formula-(BO) h-1 -B- and a unit represented by the formula-(E) i- (wherein B represents at least one carbon number of 2 Represents an alkylene unit of ˜12, E represents the same or different unit selected from at least one divalent hydrocarbon unit having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent, h and i Are each an integer of 1 ≦ h ≦ 100 and 1 ≦ i ≦ 100.) Is a divalent group containing a total of 1 to 100 units of the same or different units selected from:
The “C2-C12 alkylene group” of B in the unit represented by the formula-(BO) h-1 -B- may be linear or branched, and in the unit, When a plurality of B are present (2 ≦ h ≦ 100), B may be one type or two or more types. Specific examples of BO include, for example, an alkyleneoxy group such as an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, a trimethyleneoxy group, a butyleneoxy group, a tetramethyleneoxy group, and the formula- (BO) h- Specific examples of the unit represented by 1 -B- include a unit represented by the formula -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -CH 2- .
In the unit represented by the formula-(E) i- , the divalent hydrocarbon unit in the "divalent hydrocarbon unit having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent" represented by E May be linear or branched, and may be a saturated or unsaturated group. For example, alkylene having 2 to 12 carbon atoms (eg, ethylene, trimethylene, tetramethylene, hexa Methylene, nonamethylene, etc.) and alkenylene having 2 to 12 carbon atoms (eg, butadienylene, butenylene, etc.). Examples of the “substituent” that the “divalent hydrocarbon unit having 2 to 12 carbon atoms” may have include, for example, a halogen atom (eg, fluorine atom), alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Group (eg, methyl, etc.) and the like. When a plurality of E are present in the unit (2 ≦ i ≦ 100), E may be one type or two or more types.
Specific examples of such a unit represented by the formula-(E) i- include, for example, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, hexamethylene group, nonamethylene group, -CH 2 -CF 2 -CF. 2- CF 2 —CF 2 —CH 2 — groups, butadienylene groups, hydrogenated butadienylene groups, and divalent groups such as groups derived by removing one hydrogen atom from the carbon atoms at both chain ends of hydrogenated isoprene. Etc.
また、R2は、上記式−(BO)h-1−B−(式中、Bおよびhは上記のとおりである)で表される単位および/または式−(E)i−(式中、Eおよびiは上記のとおりである)で表される単位から選ばれる単位に加えて、さらに他の繰り返し単位[例えば、エチレンアジペート基、プロピレンアジペート基、ブチレンアジペート基、ヘキサメチレンアジペート基、ネオペンチルアジペート基などのアルキレンエステル基、ヘキサメチレンカーボネート基などのアルキレンカーボネート基、開環カプロラクトン基、ポリ(ジメチルシロキシ)ジメチルシリル基などの繰り返し単位]を含有していてもよい。
このような単位を含有するR2の具体例としては、ポリエチレンアジペートジオール等から両端のOHを除いた2価の基、ポリ(ジメチルシロキシ)ジメチルシリル−n−プロピルビスエトキシ基等が挙げられる。
R2の具体例としては、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、エチレンアジペート基、プロピレンアジペート基、ヘキサメチレンカーボネート基、開環カプロラクトン基等の繰り返し単位を有する2価の基、トリメチレン基、テトラメチレン基、−CH2−CF2−CF2−CF2−CF2−CH2−基、水添ブタジエニレン基、水添イソプレンの両鎖端の炭素原子から水素原子を1個ずつ除いて誘導される2価の基、ポリジメチルシロキシジメチルシリル−n−プロピルビスエトキシ基等が好ましい。
R 2 is a unit represented by the formula-(BO) h-1 -B- (wherein B and h are as defined above) and / or formula-(E) i- (wherein , E and i are as described above), and other repeating units such as ethylene adipate group, propylene adipate group, butylene adipate group, hexamethylene adipate group, neo A repeating unit such as an alkylene ester group such as a pentyl adipate group, an alkylene carbonate group such as a hexamethylene carbonate group, a ring-opening caprolactone group, or a poly (dimethylsiloxy) dimethylsilyl group.
Specific examples of R 2 containing such a unit include a divalent group obtained by removing OH at both ends from polyethylene adipate diol, a poly (dimethylsiloxy) dimethylsilyl-n-propylbisethoxy group, and the like.
Specific examples of R 2 include a divalent group having a repeating unit such as an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, an ethylene adipate group, a propylene adipate group, a hexamethylene carbonate group, and a ring-opening caprolactone group, a trimethylene group, and a tetramethylene group. , —CH 2 —CF 2 —CF 2 —CF 2 —CF 2 —CH 2 —, a hydrogenated butadienylene group, and a hydrogenated isoprene. A valent group, polydimethylsiloxydimethylsilyl-n-propylbisethoxy group and the like are preferable.
一般式[1]におけるMは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基又は有機アミノ基を表す。
上記Mにおけるアルカリ金属原子としては、例えば、ナトリウム原子、カリウム原子、リチウム原子等が挙げられ、好ましくはナトリウム原子、カリウム原子である。
有機アミノ基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基を1〜3個有するアミノ基〔例、モノC1−6アルキルアミノ基(例、モノメチルアミノ基、モノエチルアミノ基、モノプロピルアミノ基、モノブチルアミノ基、モノペンチルアミノ基、モノヘキシルアミノ基)、ジC1−6アルキルアミノ基[例、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基(例、ジn−プロピルアミノ基、ジiso−プロピルアミノ基)、ジブチルアミノ基]、トリC1−6アルキルアミノ基(例、トリメチルアミノ基、トリエチルアミノ基)〕、炭素数6〜14の芳香族アミノ基[例、C6−14アラルキルアミノ基(例、ベンジルアミノ基)、C6−14芳香族複素環アミノ基(例、ピリジル基)]等が挙げられ、好ましくはジメチルアミノ基、トリメチルアミノ基、トリエチルアミノ基、ピリジル基、ベンジルアミノ基である。
M in the general formula [1] represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group or an organic amino group.
Examples of the alkali metal atom in M include a sodium atom, a potassium atom, and a lithium atom, and a sodium atom and a potassium atom are preferable.
Examples of the organic amino group include an amino group having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms (eg, mono C 1-6 alkylamino group (eg, monomethylamino group, monoethylamino group, monopropylamino group). Group, monobutylamino group, monopentylamino group, monohexylamino group), diC 1-6 alkylamino group [eg, dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group (eg, di n-propylamino group, Diiso-propylamino group), dibutylamino group], tri-C 1-6 alkylamino group (eg, trimethylamino group, triethylamino group)], aromatic amino group having 6 to 14 carbon atoms [eg, C 6-6 14 aralkylamino group (e.g., benzylamino group), C 6-14 aromatic heterocyclic amino group (e.g., pyridyl group) and the like, preferably dimethyl Amino group, trimethyl amino, triethyl amino group, a pyridyl group, a benzylamino group.
一般式[1] および[2]におけるOLSは、オリゴ糖の骨格を表す。オリゴ糖の骨格とは、オリゴ糖より全ての水酸基部分を除いた残基である。本発明で用いられるオリゴ糖としては一級水酸基を2個有するオリゴ糖であれば特に限定されず、二糖、三糖、四糖のいずれであってもよく、例えば、具体的には、トレハロース、マルトース、ラクトース、セロビオースなどの二糖などが挙げられ、そのなかでも、トレハロース、マルトース、ラクトース等の二糖が価格と反応性の観点から好ましい。一般式[1] および[2]におけるrは、オリゴ糖の二級水酸基の総数を表し、例えば、OLSが二糖、三糖の場合は、rはそれぞれ6、9となる。 OLS in the general formulas [1] and [2] represents an oligosaccharide skeleton. An oligosaccharide skeleton is a residue obtained by removing all hydroxyl groups from an oligosaccharide. The oligosaccharide used in the present invention is not particularly limited as long as it has two primary hydroxyl groups, and may be any of disaccharide, trisaccharide, and tetrasaccharide. For example, specific examples include trehalose, Examples thereof include disaccharides such as maltose, lactose, and cellobiose. Among them, disaccharides such as trehalose, maltose, and lactose are preferable from the viewpoint of price and reactivity. In general formulas [1] and [2], r represents the total number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide. For example, when OLS is a disaccharide or a trisaccharide, r is 6 or 9, respectively.
一般式[1]において、sは、硫酸含有基で修飾されたオリゴ糖の二級水酸基の数を表し、1≦s≦rの範囲の整数である。ここで、「硫酸含有基」とは、一般式[1]において式(OSO3M)で表される基(式中、Mは上記で定義したとおりである)である。
一般式[1]における、m、nはそれぞれ繰り返し単位数であり、mは0〜1000、nは1〜1000の整数を表し、n/(m+n)は0.01〜1.00の範囲であり、吸水性、ポリマー強度、ポリマー成形性のバランスの観点から好ましくは0.02〜0.80の範囲の数である。なお、一般式[1]における繰り返し単位の配列は規則的であっても不規則的であってもよい。
In the general formula [1], s represents the number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide modified with a sulfuric acid-containing group, and is an integer in the range of 1 ≦ s ≦ r. Here, the “sulfuric acid-containing group” is a group represented by the formula (OSO 3 M) in the general formula [1] (wherein M is as defined above).
In general formula [1], m and n are the number of repeating units, m is an integer of 0 to 1000, n is an integer of 1 to 1000, and n / (m + n) is in the range of 0.01 to 1.00. From the viewpoint of balance between water absorption, polymer strength, and polymer moldability, the number is preferably in the range of 0.02 to 0.80. Note that the arrangement of the repeating units in the general formula [1] may be regular or irregular.
(オリゴ糖含有ポリウレタンの製造方法)
一般式[3]:
(Method for producing oligosaccharide-containing polyurethane)
General formula [3]:
[式中、OLSおよびpは上記で定義したとおりである]
で表されるオリゴ糖、および必要に応じて下記一般式[4]:
[Wherein OLS and p are as defined above]
And, if necessary, the following general formula [4]:
[式中、R2は上記で定義したとおりである]
で表されるジオールを、下記一般式[5]:
[Wherein R 2 is as defined above]
Is represented by the following general formula [5]:
[式中、R1は上記で定義したとおりである]
で表されるジイソシアネートと反応させることによって、下記一般式[2]:
[Wherein R 1 is as defined above]
Is reacted with a diisocyanate represented by the following general formula [2]:
[式中、R1、R2、m、nおよびrは上記で定義したとおりである]
で表されるオリゴ糖含有ポリウレタンを得ることが出来る。
[Wherein R 1 , R 2 , m, n and r are as defined above]
Can be obtained.
この際、一般式[3]で表されるオリゴ糖を、必要に応じて一般式[4]で表されるジオールとの混合物とし、これを一般式[5]で表されるジイソシアネートと反応させてもよいし(ワンショット法)、あるいは、まず一般式[5]で表されるジイソシアネートを必要に応じて一般式[7]で表されるジオールと共に反応させてプレポリマーとし、ついで一般式[3]で表されるオリゴ糖を反応させてもよいし(プレポリマー法1)、あるいは、まず一般式[3]で表されるオリゴ糖と一般式[5]で表されるジイソシアネートとを反応させてプレポリマーとし、ついで必要に応じて一般式[4]で表されるジオールと反応させてもよい(プレポリマー法2)。
上記反応の際には、一般式[3]で表されるオリゴ糖、一般式[4]で表されるジオールおよび一般式[5]で表されるジイソシアネートは、それぞれ、1種でもよいし、2種以上の混合物でもよい。
At this time, the oligosaccharide represented by the general formula [3] is mixed with the diol represented by the general formula [4] as necessary, and this is reacted with the diisocyanate represented by the general formula [5]. Alternatively, the diisocyanate represented by the general formula [5] may be reacted with a diol represented by the general formula [7] as necessary to form a prepolymer, and then the general formula [5]. 3] may be reacted (prepolymer method 1), or first, the oligosaccharide represented by the general formula [3] is reacted with the diisocyanate represented by the general formula [5]. It may be made into a prepolymer and then reacted with a diol represented by the general formula [4] as necessary (prepolymer method 2).
In the above reaction, the oligosaccharide represented by the general formula [3], the diol represented by the general formula [4], and the diisocyanate represented by the general formula [5] may each be one kind, A mixture of two or more kinds may be used.
本発明に用いられる前記一般式[5]のジイソシアネートは、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ヘキサデカメチレンジイソシアネート、ビニレンジイソシアネート、プロペニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、フェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニルエタンジイソシアネート、ジフェニルエタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート(例、パラフェニレンジイソシアネート)、ビフェニルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the diisocyanate of the general formula [5] used in the present invention include tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, hexadecamethylene diisocyanate, vinylene diisocyanate, propenylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, and phenyl. Methane diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, phenylethane diisocyanate, diphenylethane diisocyanate, phenylene diisocyanate (eg, paraphenylene diisocyanate), biphenyl diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclo Hexyl diisocyanate and the like.
また一般式[4]で表されるジオールは、一級水酸基を有するジオールであれば特に制限はない。具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1,6−ヘキサンジオール等の低分子量のジオール;およびポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体、テトラヒドロフラン−エチレンオキシド共重合体、テトラヒドロフラン−プロピレンオキシド共重合体などのポリエーテル系ジオール、ポリエチレンアジペートグリコール、ポリジエチレンアジペートグリコール、ポリプロピレンアジペートグリコール、ポリブチレンアジペートグリコール、ポリヘキサメチレンアジペートグリコール、ポリネオペンチルアジペートグリコール、ポリカプロラクトングリコールなどのポリエステル系ジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートグリコールなどのポリカーボネート系ジオール、ポリブタジエングリコール、水添ポリブタジエングリコール、水添ポリイソプレングリコールなどのポリオレフィン系グリコール、ビス(ヒドロキシエトキシ−n−プロピルジメチルシリル)ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン系ジオールなどの高分子量のジオールなどを挙げることができる。 The diol represented by the general formula [4] is not particularly limited as long as it is a diol having a primary hydroxyl group. Specifically, for example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 2,2,3,3,4,4, Low molecular weight diols such as 5,5-octafluoro-1,6-hexanediol; and polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide-propylene oxide copolymer, tetrahydrofuran-ethylene oxide copolymer, tetrahydrofuran- Polyether-based diols such as propylene oxide copolymer, polyethylene adipate glycol, polydiethylene adipate glycol, polypropylene adipate glycol, polybutylene adipate glycol, polyhexamethylene adipate Polyester glycols such as recall, polyneopentyl adipate glycol, polycaprolactone glycol, polycarbonate diols such as polyhexamethylene carbonate glycol, polyolefin glycols such as polybutadiene glycol, hydrogenated polybutadiene glycol, hydrogenated polyisoprene glycol, bis (hydroxy And high molecular weight diols such as silicone-based diols such as ethoxy-n-propyldimethylsilyl) polydimethylsiloxane.
上記一般式[2]で表されるポリウレタンを製造する際の溶媒としては、反応物および生成するポリウレタンを溶解し得るものであればよい。具体的には、たとえば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)等の有機溶媒単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。
上記一般式[2]で表されるポリウレタンを製造する際には、例えば、窒素等乾燥不活性ガスを通じながら、一般式[5]のジイソシアネートを含む溶液中に、前記一般式[3]のオリゴ糖、および必要に応じて一般式[4]のジオールを添加する。
上記反応成分の仕込みモル比は、例えば、一般式[5]の化合物:一般式[4]の化合物:一般式[3]の化合物が、3:0.01〜2.99:0.01〜3が好ましく、より好ましくは、3:0.2〜2.5:0.5〜2.8である。
上記反応の反応温度は10〜150℃が好ましく、より好ましくは、20〜120℃で、反応時間は1〜10時間が好ましく、より好ましくは、2〜6時間である。
反応終了後、一般式[2]で表されるオリゴ糖含有ポリウレタンを得ることができる。当該ポリウレタンは、例えば、反応溶液をメタノール、アセトン、水等の単独またはこれらの混合溶媒に投入し、濾過、洗浄、必要に応じて再沈殿精製を繰り返して得られた固体分を室温〜100℃で1〜24時間程度減圧乾燥することにより、精製することができる。
The solvent for producing the polyurethane represented by the general formula [2] may be any solvent that can dissolve the reaction product and the polyurethane to be produced. Specifically, for example, organic solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc) alone or the like The mixed solvent is mentioned.
When producing the polyurethane represented by the general formula [2], for example, the oligo of the general formula [3] is introduced into a solution containing the diisocyanate of the general formula [5] through a dry inert gas such as nitrogen. Sugar and, if necessary, diol of general formula [4] are added.
The charged molar ratio of the reaction components is, for example, from 3: 0.01 to 2.99: 0.01 to the compound of the general formula [5]: the compound of the general formula [4]: the compound of the general formula [3]. 3 is preferable, and 3: 0.2 to 2.5: 0.5 to 2.8 is more preferable.
The reaction temperature for the above reaction is preferably 10 to 150 ° C., more preferably 20 to 120 ° C., and the reaction time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 6 hours.
After completion of the reaction, an oligosaccharide-containing polyurethane represented by the general formula [2] can be obtained. In the polyurethane, for example, a reaction solution is added to a solvent such as methanol, acetone, water or the like alone or a mixed solvent thereof, and a solid content obtained by repeating filtration, washing, and reprecipitation purification as necessary is room temperature to 100 ° C. And can be purified by drying under reduced pressure for about 1 to 24 hours.
(硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンの製造方法)
次に、一般式[2]で表されるオリゴ糖含有ポリウレタンを硫酸化試薬と反応させて、本発明の一般式[1]で表される硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンを得ることができる。
硫酸化試薬としては、トリメチルアミン三酸化硫黄錯体、トリエチルアミン三酸化硫黄錯体、ジメチルホルムアミド三酸化硫黄錯体、ピリジン三酸化硫黄錯体、クロロスルホン酸などが用いられる。
上記反応は、通常、溶媒中で行う。溶媒としては、通常、ジメチルホルムアミド、ピリジン、ジメチルスルフォキシド(DMSO)などが用いられ、反応温度は、通常0℃〜80℃、反応時間は、通常5分〜24時間である。必要に応じ、得られた化合物をイオン交換樹脂(Na+タイプなど)で処理することにより、Mをアルカリ金属原子(例、ナトリウム原子など)などに変換することができる。
(Method for producing sulfated oligosaccharide-containing polyurethane)
Next, the oligosaccharide-containing polyurethane represented by the general formula [2] can be reacted with a sulfating reagent to obtain the sulfated oligosaccharide-containing polyurethane represented by the general formula [1] of the present invention.
As the sulfating reagent, trimethylamine sulfur trioxide complex, triethylamine sulfur trioxide complex, dimethylformamide sulfur trioxide complex, pyridine sulfur trioxide complex, chlorosulfonic acid and the like are used.
The above reaction is usually performed in a solvent. As the solvent, dimethylformamide, pyridine, dimethyl sulfoxide (DMSO) and the like are usually used, the reaction temperature is usually 0 ° C. to 80 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 24 hours. If necessary, M can be converted to an alkali metal atom (eg, sodium atom) by treating the resulting compound with an ion exchange resin (Na + type, etc.).
本発明の上記一般式[1]で表される硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンは、優れた生理機能(例、ウイルス、タンパク質等に対する捕捉機能等)を有し、種々の生理機能材料として用いることができる。当該生理機能材料は、例えば、血液と接触する用途、フィルター(例、血液分離フィルター、ウイルス分離フィルター、タンパク質分離フィルター等)等の用途に用いられる。 The sulfated oligosaccharide-containing polyurethane represented by the general formula [1] of the present invention has an excellent physiological function (eg, a function of capturing viruses, proteins, etc.) and can be used as various physiological functional materials. it can. The physiologically functional material is used for applications such as a contact with blood and a filter (eg, a blood separation filter, a virus separation filter, a protein separation filter, etc.).
次に本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
重合に使用するモノマー化合物等を次のように略称する。
OLS=オリゴ糖骨格
TRE=トレハロース
LAC=ラクトース
MAL=マルトース
MDI=ジフェニルメタンジイソシアネート
PPG4=ポリプロピレングリコール(分子量400)
PPG7=ポリプロピレングリコール(分子量700)
Py=ピリジル基
EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated still in detail based on an Example, this invention is not limited to this.
The monomer compounds used for polymerization are abbreviated as follows.
OLS = oligosaccharide skeleton TRE = trehalose LAC = lactose MAL = maltose MDI = diphenylmethane diisocyanate PPG4 = polypropylene glycol (molecular weight 400)
PPG7 = polypropylene glycol (molecular weight 700)
Py = pyridyl group
(合成例1)
MDI−PPG7−TRE(モル比3/2.5/0.5)ポリウレタンの合成(プレポリマー法1)
メカニカルスターラーを装着した4口フラスコ(窒素ガス置換済み)にジフェニルメタンジイソシアネート(4.39g)とジメチルアセトアミド(65ml)を入れ、撹拌しながら、室温においてポリプロピレングリコール(平均分子量700、10.23g)を加え、1時間反応させた。次にこの反応液にトレハロース(1.00g)を加え、この温度で4時間反応させた。反応溶液をメタノール/水(体積比1/3)混合溶媒に投入し、生成物を析出させ、濾過し、メタノール/水溶媒で洗浄後、真空乾燥して生成物を得た(収率86%)。
そのプロトンNMRにより目的物であることを確認した。
プロトンNMR(溶媒:重ジメチルスルホキシド)
1.05、1.20; CH3−
3.20−3.80; −O−CH−CH2−O−、
−CH2−、−CH−
3.86 ; −CH2−
4.30−5.00; −O−CH−O−、−OH
7.16、7.43; −C6H4−
8.65、9.60; −NH−CO−
(Synthesis Example 1)
Synthesis of MDI-PPG7-TRE (molar ratio 3 / 2.5 / 0.5) polyurethane (prepolymer method 1)
Diphenylmethane diisocyanate (4.39 g) and dimethylacetamide (65 ml) are placed in a four-necked flask equipped with a mechanical stirrer (with nitrogen gas replacement), and polypropylene glycol (average molecular weight 700, 10.23 g) is added at room temperature while stirring. The reaction was performed for 1 hour. Next, trehalose (1.00 g) was added to the reaction solution and reacted at this temperature for 4 hours. The reaction solution was put into a methanol / water (volume ratio 1/3) mixed solvent to precipitate the product, filtered, washed with a methanol / water solvent, and then vacuum dried to obtain the product (yield 86%). ).
It was confirmed by proton NMR that it was the desired product.
Proton NMR (solvent: heavy dimethyl sulfoxide)
1.05, 1.20; CH 3 −
3.20-3.80; -O-CH-CH 2 -O-,
—CH 2 —, —CH—
3.86; —CH 2 —
4.30-5.00; -O-CH-O-, -OH
7.16,7.43; -C 6 H 4 -
8.65, 9.60; —NH—CO—
(合成例2)
MDI−PPG7−LAC(モル比3/2.5/0.5)ポリウレタンの合成(プレポリマー法1)
ジフェニルメタンジイソシアネート(4.39g)、ジメチルアセトアミド(65ml)、ポリプロピレングリコール(平均分子量700、10.23g)、ラクトース(1.00g)を用いて合成例1と同様にして、生成物を得た(収率90%)。
そのプロトンNMRにより目的物であることを確認した。
プロトンNMR(溶媒:重ジメチルスルホキシド)
1.05、1.20; CH3−
3.20−3.80; −O−CH−CH2−O−、
−CH2−、−CH−
3.86 ; −CH2−
4.30−5.00; −O−CH−O−、−OH
7.16、7.43; −C6H4−
8.65、9.60; −NH−CO−
(Synthesis Example 2)
Synthesis of MDI-PPG7-LAC (molar ratio 3 / 2.5 / 0.5) polyurethane (prepolymer method 1)
Diphenylmethane diisocyanate (4.39 g), dimethylacetamide (65 ml), polypropylene glycol (average molecular weight 700, 10.23 g) and lactose (1.00 g) were used in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain a product (yield). Rate 90%).
It was confirmed by proton NMR that it was the desired product.
Proton NMR (solvent: heavy dimethyl sulfoxide)
1.05, 1.20; CH 3 −
3.20-3.80; -O-CH-CH 2 -O-,
—CH 2 —, —CH—
3.86; —CH 2 —
4.30-5.00; -O-CH-O-, -OH
7.16,7.43; -C 6 H 4 -
8.65, 9.60; —NH—CO—
(合成例3)
MDI−PPG7−MAL(モル比3/2.5/0.5)ポリウレタンの合成(プレポリマー法1)
ジフェニルメタンジイソシアネート(4.39g)、ジメチルアセトアミド(65ml)、ポリプロピレングリコール(平均分子量700、10.23g)、マルトース(1.00g)を用いて合成例1と同様にして、生成物を得た(収率93%)。
そのプロトンNMRにより目的物であることを確認した。
プロトンNMR(溶媒:重ジメチルスルホキシド)
1.05、1.20; CH3−
3.20−3.80; −O−CH−CH2−O−、
−CH2−、−CH−
3.86 ; −CH2−
4.30−5.00; −O−CH−O−、−OH
7.16、7.43; −C6H4−
8.65、9.60; −NH−CO−
(Synthesis Example 3)
Synthesis of MDI-PPG7-MAL (molar ratio 3 / 2.5 / 0.5) polyurethane (prepolymer method 1)
Diphenylmethane diisocyanate (4.39 g), dimethylacetamide (65 ml), polypropylene glycol (average molecular weight 700, 10.23 g) and maltose (1.00 g) were used in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain a product (yield). 93%).
It was confirmed by proton NMR that it was the desired product.
Proton NMR (solvent: heavy dimethyl sulfoxide)
1.05, 1.20; CH 3 −
3.20-3.80; -O-CH-CH 2 -O-,
—CH 2 —, —CH—
3.86; —CH 2 —
4.30-5.00; -O-CH-O-, -OH
7.16,7.43; -C 6 H 4 -
8.65, 9.60; —NH—CO—
(合成例4)
MDI−PPG4−TRE(モル比2/1/1)ポリウレタンの合成(プレポリマー法1)
メカニカルスターラーを装着した4口フラスコ(窒素ガス置換済み)にジフェニルメタンジイソシアネート(5.85g) とジメチルアセトアミド(65ml)を入れ、攪拌しながら、室温においてポリプロピレングリコール(重量平均分子量400、4.68g)を加え、1時間反応させた。次にこの反応液にトレハロース (4.00g)を加え、この温度で4時間反応させた。反応溶液をメタノール/水(体積比1/3)混合溶媒に投入し、生成物を析出させ、濾過し、メタノール/水溶媒で洗浄後、真空乾燥して生成物を得た(収率81%)。
そのプロトンNMRにより目的物であることを確認した。
プロトンNMR(溶媒:重ジメチルスルホキシド)
1.05、1.20; CH3−
3.20−3.80; −O−CH−CH2−O−、
−CH2−、−CH−
3.86 ; −CH2−
4.30−5.00; −O−CH−O−、−OH
7.16、7.43; −C6H4−
8.65、9.60; −NH−CO−
(Synthesis Example 4)
Synthesis of MDI-PPG4-TRE (molar ratio 2/1/1) polyurethane (prepolymer method 1)
Diphenylmethane diisocyanate (5.85 g) and dimethylacetamide (65 ml) are placed in a four-necked flask equipped with a mechanical stirrer (replaced with nitrogen gas) and stirred with polypropylene glycol (weight average molecular weight 400, 4.68 g) at room temperature. The mixture was further reacted for 1 hour. Next, trehalose (4.00 g) was added to the reaction solution and reacted at this temperature for 4 hours. The reaction solution was put into a methanol / water (volume ratio 1/3) mixed solvent to precipitate the product, filtered, washed with a methanol / water solvent, and then vacuum dried to obtain the product (yield 81%). ).
It was confirmed by proton NMR that it was the desired product.
Proton NMR (solvent: heavy dimethyl sulfoxide)
1.05, 1.20; CH 3 −
3.20-3.80; -O-CH-CH 2 -O-,
—CH 2 —, —CH—
3.86; —CH 2 —
4.30-5.00; -O-CH-O-, -OH
7.16,7.43; -C 6 H 4 -
8.65, 9.60; —NH—CO—
(実施例1)
MDI−PPG7−TRE(モル比3/2.5/0.5)−(SO 3 Py)ポリウレタンの合成
メカニカルスターラーを装着した4口フラスコ(窒素ガス置換済み)に合成例1のポリウレタン(l.00g)とジメチルホルムアミド(50m1)を入れ溶解させた。撹拌しながら、室温においてピリジン三酸化硫黄錯体(0.06g)を加え室温で24時間反応させた。反応溶液を濃縮後、水を投入し、生成物を析出させ、濾過し、水で洗浄後、真空乾燥して生成物を得た(収率94%)。
そのプロトンNMRとIRスペクトルにより目的物であることを確認した。また、プロトンNMRのピリジル基の積分値からオリゴ糖1個あたり硫酸基2個が導入されていることが分かった。
プロトンNMR(溶媒:重ジメチルスルホキシド)
1.05、1.20; CH3−
2.50−2.60; −OCO−CH2−CH2−COO
3.20−3.80; −O−CH−CH2−O−、
−CH2−、−CH−
3.86 ; −CH2−
4.30−5.00; −O−CH−O−、−OH
6.50 ; −NH−CO−
7.16、7.43; −C6H4−
8.10−9.00; −C5H5NH(ピリジル基)
8.65、9.60; −NH−CO−
IR(KBr):1040、1120cm−1(SO3)
Example 1
Synthesis of MDI-PPG7-TRE (molar ratio 3 / 2.5 / 0.5)-(SO 3 Py) polyurethane A four-necked flask equipped with a mechanical stirrer (replaced with nitrogen gas) was replaced with the polyurethane (1. 00 g) and dimethylformamide (50 ml) were added and dissolved. While stirring, pyridine sulfur trioxide complex (0.06 g) was added at room temperature and reacted at room temperature for 24 hours. After the reaction solution was concentrated, water was added to precipitate the product, which was filtered, washed with water, and then vacuum dried to obtain the product (yield 94%).
The proton NMR and IR spectrum confirmed the desired product. Further, it was found from the integral value of the pyridyl group of proton NMR that two sulfate groups were introduced per oligosaccharide.
Proton NMR (solvent: heavy dimethyl sulfoxide)
1.05, 1.20; CH 3 −
2.50-2.60; -OCO-CH 2 -CH 2 -COO
3.20-3.80; -O-CH-CH 2 -O-,
—CH 2 —, —CH—
3.86; —CH 2 —
4.30-5.00; -O-CH-O-, -OH
6.50; -NH-CO-
7.16,7.43; -C 6 H 4 -
8.10-9.00; -C 5 H 5 NH (pyridyl)
8.65, 9.60; —NH—CO—
IR (KBr): 1040, 1120 cm −1 (SO 3 )
(実施例2)
MDI−PPG7−LAC(モル比3/2.5/0.5)−(SO 3 Py)ポリウレタンの合成
メカニカルスターラーを装着した4口フラスコ(窒素ガス置換済み)に合成例2のポリウレタン(1.00g)とジメチルホルムアミド(50ml)とジメチルスルホキシド(5ml)を入れ溶解させた。撹拌しながら、室温においてピリジン三酸化硫黄錯体(0.06g)を加え室温で24時間反応させた。反応溶液を濃縮後、水を投入し、生成物を析出させ、濾過し、水で洗浄後、真空乾燥して生成物を得た(収率98%)。
そのプロトンNMRとIRスペクトルにより目的物であることを確認した。
(Example 2)
Synthesis of MDI-PPG7-LAC (molar ratio 3 / 2.5 / 0.5)-(SO 3 Py) polyurethane A four-necked flask equipped with a mechanical stirrer (replaced with nitrogen gas) and the polyurethane of Synthesis Example 2 (1. 00 g), dimethylformamide (50 ml) and dimethyl sulfoxide (5 ml) were added and dissolved. While stirring, pyridine sulfur trioxide complex (0.06 g) was added at room temperature and reacted at room temperature for 24 hours. After concentrating the reaction solution, water was added to precipitate the product, which was filtered, washed with water, and then vacuum dried to obtain the product (yield 98%).
The proton NMR and IR spectrum confirmed the desired product.
(実施例3)
MDI−PPG7−MAL(モル比3/2.5/0.5)−(SO 3 Py)ポリウレタンの合成
メカニカルスターラーを装着した4口フラスコ(窒素ガス置換済み)に合成例3のポリウレタン(1.00g)とジメチルホルムアミド(50ml)とジメチルスルホキシド(5ml)を入れ溶解させた。撹絆しながら、室温においてピリジン三酸化硫黄錯体(0.06g)を加え室温で24時間反応させた。反応溶液を濃縮後、水を投入し、生成物を析出させ、濾過し、水で洗浄後、真空乾燥して生成物を得た(収率98%)。
そのプロトンNMRとIRスペクトルにより目的物であることを確認した。
(Example 3)
Synthesis of MDI-PPG7-MAL (molar ratio 3 / 2.5 / 0.5)-(SO 3 Py) polyurethane A four-necked flask equipped with a mechanical stirrer (replaced with nitrogen gas) and the polyurethane of Synthesis Example 3 (1. 00 g), dimethylformamide (50 ml) and dimethyl sulfoxide (5 ml) were added and dissolved. While stirring, pyridine sulfur trioxide complex (0.06 g) was added at room temperature and allowed to react at room temperature for 24 hours. After the reaction solution was concentrated, water was added to precipitate the product, which was filtered, washed with water, and then vacuum dried to obtain the product (yield 98%).
The proton NMR and IR spectrum confirmed the desired product.
(実施例4)
MDI−PPG4−TRE(モル比2/1/1)−(SO 3 Py)ポリウレタンの合成
メカニカルスターラーを装着した4口フラスコ(窒素ガス置換済み)に合成例4のポリウレタン(1.00g)とジメチルホルムアミド(15ml)を入れ溶解させた。攪拌しながら、室温においてピリジン三酸化硫黄錯体(0.15g)を加え40℃で6時間反応させた。反応溶液を濃縮後、メタノールを投入し、生成物を析出させ、濾過し、メタノールで洗浄後、真空乾燥して生成物を得た。
そのプロトンNMRとIRスペクトルにより目的物であることを確認した。
プロトンNMR(溶媒:重ジメチルスルホキシド)
1.05、1.20; CH3−
2.50−2.60; −OCO−CH2−CH2−COO−
3.20−3.80; −O−CH−CH2−O−、
−CH2−、−CH−
3.86 ; −CH2−
4.30−5.00; −O−CH−O−、−OH
6.50 ; −NH−CO−
7.16、7.43; −C6H4−
8.10−9.00; −C5H5NH(ピリジル基)
8.65、9.60; −NH−CO−
IR(KBr):1040、1120cm−1(SO3)
Example 4
Synthesis of MDI-PPG4-TRE (molar ratio 2/1/1)-(SO 3 Py) polyurethane A four-necked flask equipped with a mechanical stirrer (replaced with nitrogen gas) and polyurethane (1.00 g) of Synthesis Example 4 and dimethyl Formamide (15 ml) was added and dissolved. While stirring, pyridine sulfur trioxide complex (0.15 g) was added at room temperature and reacted at 40 ° C. for 6 hours. After concentrating the reaction solution, methanol was added to precipitate the product, which was filtered, washed with methanol, and then vacuum dried to obtain the product.
The proton NMR and IR spectrum confirmed the desired product.
Proton NMR (solvent: heavy dimethyl sulfoxide)
1.05, 1.20; CH 3 −
2.50-2.60; -OCO-CH 2 -CH 2 -COO-
3.20-3.80; -O-CH-CH 2 -O-,
—CH 2 —, —CH—
3.86; —CH 2 —
4.30-5.00; -O-CH-O-, -OH
6.50; -NH-CO-
7.16,7.43; -C 6 H 4 -
8.10-9.00; -C 5 H 5 NH (pyridyl)
8.65, 9.60; —NH—CO—
IR (KBr): 1040, 1120 cm −1 (SO 3 )
<各サンプルの評価>
評価方法
(1)溶剤可溶性:実施例で得られた各種ポリウレタン(0.1g)がジメチルアセトアミド(1ml)に溶解するか否かを調べた。
(2)軟化点:実施例で製造したポリウレタンの軟化点は、融点測定装置を用いて室温から加熱し(5℃/分)、サンプルが溶解した温度をもって測定した。
(3)溶剤可溶性:実施例で得られた各種ポリウレタン(0.1g)がジメチルアセトアミド(1ml)に溶解するか否かを調べた。
結果を表1に示す。
<Evaluation of each sample>
Evaluation method (1) Solvent solubility: It was examined whether or not the various polyurethanes (0.1 g) obtained in the examples were dissolved in dimethylacetamide (1 ml).
(2) Softening point: The softening point of the polyurethane produced in the examples was measured at the temperature at which the sample was dissolved by heating from room temperature (5 ° C / min) using a melting point measuring device.
(3) Solvent solubility: It was examined whether or not the various polyurethanes (0.1 g) obtained in the examples were dissolved in dimethylacetamide (1 ml).
The results are shown in Table 1.
以上の結果から、硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンが、熱可塑性と溶剤可溶性を有していることが示された。 From the above results, it was shown that the sulfated oligosaccharide-containing polyurethane has thermoplasticity and solvent solubility.
Claims (3)
R1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基を表し、
R2は、炭素数2〜12のオキシアルキレン単位及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基を表し、
OLSは、一級水酸基を2個有するオリゴ糖の骨格を表し、
rはオリゴ糖の二級水酸基の総数を表し、
Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム基又は有機アミノ基を表し、
sは、硫酸含有基で修飾されたオリゴ糖の二級水酸基の数を表し、1≦s≦rの範囲の整数を表し、
m、nはそれぞれ繰り返し単位数であり、mは0〜1000、nは1〜1000の整数を表し、n/(m+n)は0.01〜1.00の範囲の数である。]
で表される硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタン。 The following general formula [1]:
R 1 represents a C 1-16 divalent hydrocarbon group which may have a substituent,
R 2 contains 1 to 100 units in total of the same or different units selected from oxyalkylene units having 2 to 12 carbon atoms and divalent hydrocarbon units having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Represents a divalent group,
OLS represents an oligosaccharide skeleton having two primary hydroxyl groups,
r represents the total number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide;
M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group or an organic amino group,
s represents the number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide modified with a sulfuric acid-containing group, and represents an integer in the range of 1 ≦ s ≦ r,
m and n are the numbers of repeating units, m is 0 to 1000, n is an integer of 1 to 1000, and n / (m + n) is a number in the range of 0.01 to 1.00. ]
A sulfated oligosaccharide-containing polyurethane represented by:
R1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜16の2価の炭化水素基を表し、
R2は、炭素数2〜12のオキシアルキレン単位及び置換基を有していてもよい炭素数2〜12の2価の炭化水素単位から選ばれる同一または異なる単位を合計1〜100単位含有する2価の基を表し、
OLSは、一級水酸基を2個有するオリゴ糖の骨格を表し、
rはオリゴ糖の二級水酸基の総数を表し、
m、nはそれぞれ繰り返し単位数であり、mは0〜1000、nは1〜1000の整数を表し、n/(m+n)は0.01〜1.00の範囲の数である。]
で表されるオリゴ糖含有ポリウレタンを硫酸化試薬と反応させることを特徴とする請求項1記載の硫酸化オリゴ糖含有ポリウレタンの製造方法。 The following general formula [2]:
R 1 represents a C 1-16 divalent hydrocarbon group which may have a substituent,
R 2 contains 1 to 100 units in total of the same or different units selected from oxyalkylene units having 2 to 12 carbon atoms and divalent hydrocarbon units having 2 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Represents a divalent group,
OLS represents an oligosaccharide skeleton having two primary hydroxyl groups,
r represents the total number of secondary hydroxyl groups of the oligosaccharide;
m and n are the numbers of repeating units, m is 0 to 1000, n is an integer of 1 to 1000, and n / (m + n) is a number in the range of 0.01 to 1.00. ]
The method for producing a sulfated oligosaccharide-containing polyurethane according to claim 1, wherein the oligosaccharide-containing polyurethane represented by the formula is reacted with a sulfating reagent.
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