JP7082346B2 - 抗菌剤 - Google Patents
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Description
項1. β1,3-グルカン誘導体であって、少なくとも一部のグルコース残基の少なくとも1つのヒドロキシ基が-NR1R2(R1及びR2は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を示す。)に置き換えられてなるβ1,3-グルカン誘導体を含有する、抗菌剤.
項2. 前記ヒドロキシ基が6位ヒドロキシ基である、項1に記載の抗菌剤.
項3. 前記R1及びR2が水素原子である、項1又は2に記載の抗菌剤.
項4. 前記β1,3-グルカン誘導体がパラミロン誘導体又はカードラン誘導体である、項1~3のいずれかに記載の抗菌剤.
項5. 前記β1,3-グルカン誘導体が直鎖状であり、且つ糖残基間の結合が全てβ1,3-グルコシド結合である、項1~4のいずれかに記載の抗菌剤.
項6. 項1~5のいずれかに記載の抗菌剤を含む、創傷治療剤.
項7. 項1~5のいずれかに記載の抗菌剤を含む、抗菌材料.
本発明のβ1,3-グルカン誘導体は、少なくとも一部のグルコース残基の少なくとも1つのヒドロキシ基が-NR1R2に置き換えられてなるβ1,3-グルカン誘導体である。
抗菌活性をより確実に(例えばより低濃度で、より多様な細菌に対して等)発揮できるという観点から、本発明のβ1,3-グルカン誘導体において、-NR1R2を有するグルコース誘導体残基の数は、本発明のβ1,3-グルカン誘導体全体を構成する糖残基の総数100%に対して、例えば5%以上、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは40%以上、よりさらに好ましくは60%以上、よりさらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、である。
で表される構造を主鎖として有するβ1,3-グルカン誘導体が挙げられ、好ましくは一般式(2):
で表されるβ1,3-グルカン誘導体が挙げられる。
本発明のβ1,3-グルカン誘導体は、様々な方法で合成することができる。例えば、Carbohydrate Polymer 122 (2015) 84-92.や特開2012-180328号公報等の公知文献に記載の方法に準じて合成することができる。一例として、少なくとも一部のグルコース残基の6位のヒドロキシ基がアミノ基に置き換えられてなるβ1,3-グルカン誘導体については、β1,3-グルカンを出発材料として、例えば以下の反応式:
に従って合成することができる。また、その他の構造を有する本発明のβ1,3-グルカン誘導体についても、上記式に準じた方法、上記式に公知の反応を組み合わせた方法等によって合成することができる。
本工程では、出発材料(部分構造Aを有するβ1,3-グルカン)とハロゲン化剤とを反応させることで、部分構造Bを有するβ1,3-グルカン誘導体を得ることができる。
本工程では、部分構造Bを有するβ1,3-グルカン誘導体とアジド化剤とを反応させることで、部分構造Cを有するβ1,3-グルカン誘導体を得ることができる。
本工程では、部分構造Cを有するβ1,3-グルカン誘導体と還元剤とを反応させることで、部分構造Dを有するβ1,3-グルカン誘導体を得ることができる。
本発明のβ1,3-グルカン誘導体は、抗菌作用を発揮することができる。したがって、本発明のβ1,3-グルカン誘導体は、抗菌剤の有効成分として、好適に用いることができる。さらに、本発明の抗菌剤は、各種組成物(外用医薬組成物、化粧料組成物、医療用洗浄用組成物、体内および血管内に留置する医療用機器用組成物、皮膚消毒用組成物、食器用殺菌洗浄用組成物、口腔消毒用組成物、表面抗菌用組成物等)に配合して使用してもよい。好適には、本発明の抗菌剤は、創傷治療剤や医療用をはじめ抗菌材料を構成する一成分として利用することもできる。
Carbohydrate Polymer 122 (2015) 84-92.に記載の方法に準じて、パラミロンから、中間体(6-ブロモ-6-デオキシパラミロン及び6-アジド-6-デオキシパラミロン)を経て、一部のグルコース残基のヒドロキシ基が-NH2に置き換えられてなるパラミロン誘導体(6-アミノ-6-デオキシパラミロン)を合成した。具体的には以下のようにして合成した。
アルゴン雰囲気化、重量平均分子量が約20万のパラミロン(20.00 g)、ジメチルアセトアミド(1000 ml)、及び臭化リチウム(63.91 g)を加え、撹拌した。攪拌しながら100℃に昇温して、さらに4時間攪拌した。攪拌後、各成分が溶解していることを確認してから、放冷した。反応混合物へ、トリフェニルホスフィン(129.80 g)及びN-ブロモスクシンイミド(87.90 g)を含むジメチルアセトアミド(250 ml)溶液を、ゆっくり滴下した。反応混合物を70℃に昇温して、1時間撹拌した。攪拌後に放冷してから、反応混合物を、水とメタノールの混合溶媒(5.0 L、w/w = 1/1)にゆっくり滴下した。静置後、孔径3.0μmのフィルターでろ過し、固形分を回収した。固形分をジメチルスルホキシド(200ml)に溶解させ、得られた溶液をエタノール(1000 ml)に滴下した。遠心分離(9000 rpm×10min)で固形物を回収した。このジメチルスルホキシドとエタノールによる再沈殿操作を再度行った。減圧乾燥(40℃)して、目的物(一部のグルコース残基のヒドロキシ基が-Brに置き換えられてなるパラミロン誘導体(6-ブロモ-6-デオキシパラミロン))(58.34 g)を得た。
アルゴン雰囲気化、合成例1-1で得られた6-ブロモ-6-デオキシパラミロン(57.00 g)とジメチルスルホキシド(1000 ml)を2 Lナスフラスコに入れ、撹拌した。溶解を確認し、反応混合物にアジ化ナトリウム(82.08 g)とジメチルスルホキシド(425 ml)を加えた。反応混合物を80℃に昇温して、24時間撹拌した。攪拌後に放冷してから、反応混合物をイオン交換水(17 L)にゆっくり滴下した。静置後に孔径3.0μmのフィルターでろ過し、固形分を回収した。固形分をアセトン(200 ml)に溶解させ、得られた溶液を水(700 ml)に滴下した。遠心分離(9000 rpm×10min)で固形物を回収した。このアセトンと水による再沈殿操作を再度行った。減圧乾燥(40℃)して、目的物(一部のグルコース残基のヒドロキシ基が-N3に置き換えられてなるパラミロン誘導体(6-アジド-6-デオキシパラミロン))(17.30 g)を得た。得られた化合物については、IR及びカーボンNMRにより確認した結果、IRよりアジドの特徴的なピークが2110cm-1に確認でき(図1)、またカーボンNMRより6位のカーボンに化学シフト(51 ppm付近)が確認できた(図2)。これらは、既報(Carbohydrate Polymer 122 (2015) 84-92.)の値と一致しており、確かに目的物が得られていることが確認できた。
アルゴン雰囲気化、合成例1-2で得られた6-アジド-6-デオキシパラミロン(17.00 g)とジメチルスルホキシド(1700 ml)を2 Lナスフラスコに入れ、撹拌した。溶解を確認し、反応混合物に水素化ホウ素ナトリウム(68.85 g)を加えた。反応混合物を100℃に昇温し、24時間撹拌した。室温まで放冷後、氷浴中で、反応混合物に、1N HClをガスが発生しなくなるまで加えた(約2L)。反応混合物のpHを、飽和した炭酸水素ナトリウム水溶液でpH 7に調整した。反応混合物を、イオン交換水を用いて3日間透析した(透析膜:MWCO=3.5 kD、溶媒交換2回/1日)。透析後、約3/4量を濃縮し、濃縮した溶液を凍結乾燥して、目的物(一部のグルコース残基のヒドロキシ基が-NH2に置き換えられてなるパラミロン誘導体(6-アミノ-6-デオキシパラミロン))(16.42 g)を得た。得られた化合物については、IR及びカーボンNMRにより確認した結果、IRより、特徴的なアジドのピークが消えていること、及びアミンを示すと思われる3000cm-1前後の大きなブロードピークが確認でき(図3)、またカーボンNMRより6位のカーボンに化学シフト(44ppm付近)が確認できた(図4)。これらは、既報(Carbohydrate Polymer 122 (2015) 84-92.)の値と一致しており、確かに目的物が得られていることが確認できた。また、図4より、パラミロンのC6を示すピークが反応後完全にコンバートしていることからC6の推算にのみがアミンに置換しており、置換度が1であることが分かった。
既報文献(セルロース繊維のn-alkyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl, ammonium chloridesによるカチオン化とそれらの抗菌活性について, 澤裕子ら著, 武庫川女子大紀要 2000, 48, 19-26)を参考にして、接触振とう法変法により、被検物質(合成例1で得られた6-アミノ-6-デオキシパラミロン)の抗菌活性の評価試験を行った。具体的には以下に示す手順で行った。
(1) 供試菌(S. aureus、S. epidermidis、P. aeruginosa、又はE. coli)をLB培地で35℃で一晩振とう培養した。
(2) 供試菌培養液を回収し遠心分離(10000g, 25℃, 5min)した。
(3) 上澄みを捨てて、純水に懸濁した。
(4) 各種濃度の被験物質水溶液に対して、(3) の懸濁液を、10%の濃度((3)の懸濁容量/被検物質水溶液容量)になるよう植菌した。
(5) 対照系として被験物質を含まない滅菌水に対しても同様の実験を実施した。
(6) 35℃、120rpmで1時間往復振とう培養した。
(7) 純水で任意に希釈してから、標準寒天培地にプレーティングした。
(8) (7)から24時間後にコロニー数を計数し、被験物質を含まないサンプルを対照系として残存生菌数を求めた。
Claims (4)
- パラミロン誘導体であって、少なくとも一部のグルコース残基の少なくとも1つの6位ヒドロキシ基が-NR1R2(R1及びR2は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を示す。)に置き換えられてなるパラミロン誘導体を含有する、抗菌剤。
- 前記R1及びR2が水素原子である、請求項1に記載の抗菌剤。
- 請求項1又は2に記載の抗菌剤を含む、創傷治療剤。
- 請求項1又は2に記載の抗菌剤を含む、抗菌材料。
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