JP5097900B2 - 有機酸又はこれらの誘導体の活性エステル体の製造方法 - Google Patents
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の用途が期待されている有機酸又はこれらの誘導体の活性エステル体の製造方法に関する
。詳しくは、有機酸又はこれらの誘導体のカルボキシル基を有機溶媒中、縮合剤の存在下
、電子吸引基と反応させることを特徴とする有機酸又はこれらの誘導体の活性エステル体
の製造方法に関する。
媒混合溶液とクエン酸回路内に存在するジ若しくはトリカルボン酸のカルボキシル基を電
子吸引基によって少なくとも1つ以上修飾した生体低分子誘導体からなる生体内分解吸収
性粘着性医用材料を開発した(特許文献1〜5、非特許文献1〜5)。また、分子構造中
に2以上のリンゴ酸構造単位を有するポリリンゴ酸において、リンゴ酸構造単位のカルボ
キシル基の1つ以上が電子吸引基により反応修飾されている活性化ポリリンゴ酸誘導体を
開発した(特許文献6)。さらに、酒石酸のカルボキシル基を電子吸引基によって少なく
とも1つ以上修飾した酒石酸誘導体を開発した(特許文献7)。その他に電子吸引基を導
入する方法として、ハロゲン化剤を用いた方法が報告されている(特許文献8,9、非特
許文献6〜10)
チルスルホキシド、縮合剤として1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カル
ボジイミド・塩酸塩(EDCI)を使用しており、特に活性エステルを精製する際に有機溶媒
の除去が困難であった。また、副生成物であるEDCIウレアと活性エステル体との分離が困
難であるという問題もあり、精製工程が長くなることから、収率も約40%程度が限界で
あり、コストがかかることから、安価で高収率の製造方法が求められていた。さらに、ハ
ロゲン化剤を用いた方法は、比較的安価な方法ではあるが、非常に毒性の高いチオニルク
ロライド、ハロゲンリン酸エステルを用いなくてはならず、爆発性の危険がある反応系で
あるという問題が挙げられる。
去を容易にするため有機溶媒としてテトラヒドロフランを使用し、縮合剤として1−エチ
ル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩(EDCI)と比較して安
価なN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を用い、テトラヒドロフランに
対し溶解性が低いDCCウレアを副生成物とし、結晶として析出させることにより、活性エ
ステルからの分離を容易にした。さらに、溶媒中の出発物質の濃度を小さくするとともに
反応温度を低くすることにより、DCCウレアの生成量を抑制し、DCCウレアによる収率低下
を抑え、しかも,短時間の反応時間で高い収率の有機酸又はこれらの誘導体の活性エステ
ル体を得られることを見出し、本発明に至った。
ル酸、フマル酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、酒石酸から選ばれる有機酸又は前記有
機酸の官能基に親水性基、疎水性基又は保護基を導入した誘導体をテトラヒドロフラン溶
媒又はテトラヒドロフランとその他の有機溶媒の1種又は2種以上の組み合わせによる混
合溶媒溶液中において、スクシンイミジル、スルホスクシンイミジル、マレイミジル、フ
タルイミジル、イミダゾールイル、ニトロフェニル、トレジルから選ばれる電子吸引基を
持つ化合物又は前記化合物の電子吸引基にスルホン酸基、リン酸基、水酸基を修飾した誘
導体の1種又は2種以上の組み合わせと、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド存
在下、前記有機酸又は前記有機酸の前記誘導体のテトロヒドロフラン溶媒又は前記混合溶
媒に対する濃度範囲が、0.5〜2w/v%、反応時間が5〜15分、反応温度が0〜1
0℃で反応させることにより、前記有機酸のカルボキシル基を前記電子吸引基で修飾した
活性エステル体を合成することを特徴とする有機酸又はこれらの誘導体の活性エステル体
の製造方法である。
また、本発明は、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドウレアを副生成物とし、
結晶として析出させることを特徴とする上記の製造方法である。
率で有機酸又はこれらの誘導体の活性エステル体を合成することができる。
を用いる。有機酸としては、クエン酸、リンゴ酸、オキサル酢酸、コハク酸、2−ケトグ
ルタル酸、フマル酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、酒石酸が挙げられる。また、これ
らの誘導体としては、上記有機酸の官能基に親水性基、疎水性基、保護基を導入した誘導
体であり、具体的には、ポリエチレングリコール(分子量によらない)、脂質(分子量に
よらない)、リン脂質(分子量によらない)、メチル基、エチル基、t−ブチル基、フェ
ニル基等が挙げられる。
ミジル、マレイミジル、フタルイミジル、イミダゾールイル、ニトロフェニル、トレジル
又はこれらの電子吸引基を持つ化合物の誘導体の1種又は2種以上の組み合わせを前記の
出発物質と反応させ、出発物質のカルボキシル基を電子吸引基により修飾した構造とする
ことによって合成したものである。これらの電子吸引基を持つ化合物の誘導体としては、
上記電子吸引基にスルホン酸基、リン酸基、水酸基等の官能基を修飾したものが挙げられ
る。また、2種以上の電子吸引基の組み合わせを選択することによって、出発物質の1分
子内に反応性の異なる電子吸引基を導入することにより、縮合反応時間又は架橋反応時間
の制御が可能である。
とその他の有機溶媒の1種又は2種以上の組み合わせによる混合溶媒に対して、前記有機
酸及びこれらの有機酸の前記誘導体を0.5〜2w/v%、及び前記電子吸引基となる分
子、例えば、N−ヒドロキシスクシンイミドを該溶媒に対して2〜8w/v%程度、縮合
剤であるN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を該溶媒に対して3〜15
w/v%程度加え、反応温度0〜10℃、反応時間5〜15分の適宜の条件を選択し、反
応させることによって前記有機酸のカルボキシル基を前記電子吸引基で修飾した活性エス
テル体が合成され、反応副生成物であるDCCウレアが結晶として析出し沈殿生成する。
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、ジエチルエーテルが挙げられ、
混合割合は、テトラヒドロフランに対し0.01〜10v/v%程度が好ましい。また、
反応温度0〜10℃の範囲で、より低い温度の方が生成物の収率が大きくなるので、0〜
5℃がより好ましい。上記の合成条件を外れると、電子吸引基の導入が不十分となり、ま
た、析出してくる反応副生成物であるDCCウレアによる活性エステル体の取り込みによ
る合成収率低下の原因となる。
薬類のメーカーグレードは、いずれも1級レベルに相当するものである。また、反応容器
は、反応溶媒量により、100〜5000L容量のナスフラスコを適宜使用し、冷却は、
氷冷にて行い、攪拌は、マグネチックスターラーを使用し、攪拌速度1200rpmにて
行った。
クエン酸をテトラヒドロフラン溶媒に対して、1w/v%、N−ヒドロキシスクシンイ
ミドを5w/v%、縮合剤としてN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を
5w/v%加え、0℃にてそれぞれ5、15、30、60分間攪拌し、クエン酸の活性エ
ステル体を合成した。
リンゴ酸をテトラヒドロフラン溶媒に対して、1w/v%、N−ヒドロキシスクシンイ
ミドを3w/v%、縮合剤としてN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を
4w/v%加え、0℃にてそれぞれ5、15、30、60分間攪拌し、リンゴ酸の活性エ
ステル体を合成した。
酒石酸をテトラヒドロフラン溶媒に対して、1w/v%、N−ヒドロキシスクシンイミ
ドを2w/v%、縮合剤としてN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を3
w/v%加え、0℃にてそれぞれ5、15、30、60分間攪拌し、酒石酸の活性エステ
ル体を合成した。
得られるクエン酸の活性エステル体、リンゴ酸の活性エステル体、酒石酸の活性エステル
体の合成収率の比較を行った。合成収率は、理論収量を100として百分率にて計算した
。図1は、各活性エステル体の合成収率の結果である。反応時間が15分程度で収率は約
75%程度まで上昇するが、それを超えると活性エステル体の合成収率が低下することが
分かる。クエン酸、リンゴ酸、酒石酸の各活性エステル体を高収率で合成するには、反応
時間を5〜15分とすることが好ましいことが分かる。
<酒石酸の初期濃度による影響について>
酒石酸をテトラヒドロフラン溶媒に対して、5w/v%、N−ヒドロキシスクシンイミ
ドを2w/v%、縮合剤としてN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を3
w/v%加え、0℃にて攪拌し、酒石酸の活性エステル体を合成した。
<反応温度による影響について>
酒石酸をテトラヒドロフラン溶媒に対して、1w/v%、N−ヒドロキシスクシンイミ
ドを2w/v%、縮合剤としてN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を3
w/v%加え、20℃にて攪拌し、酒石酸の活性エステル体を合成した。
<縮合剤による影響について>
酒石酸をテトラヒドロフラン溶媒に対して、1w/v%、N−ヒドロキシスクシンイミ
ドを2w/v%、縮合剤として1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボ
ジイミド・塩酸塩を3w/v%加え、0℃にて攪拌し、酒石酸の活性エステル体を合成し
た。
率を表1に示す。なお、反応時間はすべて15分にて行った合成収率を示す。
れると合成収率が低下することが分かる。
の医療デバイスとして有用な有機酸誘導体を高収率で得ることができ、安定供給に寄与す
る。
Claims (2)
- クエン酸、リンゴ酸、オキサル酢酸、コハク酸、2−ケトグルタル酸、フマル酸、アスパ
ラギン酸、グルタミン酸、酒石酸から選ばれる有機酸又は前記有機酸の官能基に親水性基
、疎水性基又は保護基を導入した誘導体をテトラヒドロフラン溶媒又はテトラヒドロフラ
ンとその他の有機溶媒の1種又は2種以上の組み合わせによる混合溶媒溶液中において、
スクシンイミジル、スルホスクシンイミジル、マレイミジル、フタルイミジル、イミダゾ
ールイル、ニトロフェニル、トレジルから選ばれる電子吸引基を持つ化合物又は前記化合
物の電子吸引基にスルホン酸基、リン酸基、水酸基を修飾した誘導体の1種又は2種以上
の組み合わせと、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド存在下、
前記有機酸又は前記有機酸の前記誘導体のテトロヒドロフラン溶媒又は前記混合溶媒に対
する濃度範囲が、0.5〜2w/v%、反応時間が5〜15分、反応温度が0〜10℃で
反応させることにより、
前記有機酸のカルボキシル基を前記電子吸引基で修飾した活性エステル体を合成すること
を特徴とする有機酸又はこれらの誘導体の活性エステル体の製造方法。 - N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドウレアを副生成物とし、結晶として析出させ
ることを特徴とする請求項1に記載の活性エステル体の製造方法。
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