JP7358334B2 - 新規反応性アルギン酸誘導体 - Google Patents

新規反応性アルギン酸誘導体 Download PDF

Info

Publication number
JP7358334B2
JP7358334B2 JP2020509176A JP2020509176A JP7358334B2 JP 7358334 B2 JP7358334 B2 JP 7358334B2 JP 2020509176 A JP2020509176 A JP 2020509176A JP 2020509176 A JP2020509176 A JP 2020509176A JP 7358334 B2 JP7358334 B2 JP 7358334B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
alginic acid
formula
acid derivative
integer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020509176A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019189330A5 (ja
JPWO2019189330A1 (ja
Inventor
正司 古迫
勉 佐藤
智裕 鳴海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mochida Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Mochida Pharmaceutical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mochida Pharmaceutical Co Ltd filed Critical Mochida Pharmaceutical Co Ltd
Publication of JPWO2019189330A1 publication Critical patent/JPWO2019189330A1/ja
Publication of JPWO2019189330A5 publication Critical patent/JPWO2019189330A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7358334B2 publication Critical patent/JP7358334B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0084Guluromannuronans, e.g. alginic acid, i.e. D-mannuronic acid and D-guluronic acid units linked with alternating alpha- and beta-1,4-glycosidic bonds; Derivatives thereof, e.g. alginates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28Polysaccharides or their derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
    • A61L26/0023Polysaccharides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04Macromolecular materials
    • A61L31/042Polysaccharides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/04Alginic acid; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/06Ointments; Bases therefor; Other semi-solid forms, e.g. creams, sticks, gels

Description

本発明は、アルギン酸誘導体に関する。
アルギン酸は、レッソニア、マクロシスティス、ラミナリア、アスコフィラム、ダービリア、カジカ、アラメ、コンブなどの褐藻類から抽出される生体内吸収性の多糖類であって、D-マンヌロン酸(M)とL-グルロン酸(G)という2種類のウロン酸が直鎖状に重合したポリマーである。より具体的には、D-マンヌロン酸のホモポリマー画分(MM画分)、L-グルロン酸のホモポリマー画分(GG画分)、およびD-マンヌロン酸とL-グルロン酸がランダムに配列した画分(M/G画分)が任意に結合したブロック共重合体である。
このようなアルギン酸は、食品、医療、化粧品、繊維、製紙などの幅広い分野で用いられている。
ここで、アルギン酸を、各用途により適したものに改変する試みが行われている(特許文献1~3)。また、架橋基として、マレイミドおよび/またはチオールについて記載した多糖類誘導体が知られている(特許文献4~7)。
特開2010-209130号公報 特開2007-99902号公報 国際公開第2004/099259号 特表2003-516519号公報 特表2015-502957号公報 FR2967678号 国際公開第2014/058359号
上記状況において、新たなアルギン酸誘導体が求められていた。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、所定の架橋基を導入した所定のアルギン酸誘導体が、架橋後の安定性が改善することなどを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の態様[1-1]~[22b]の通りである。
[1-1]アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のカルボキシル基の一部に、下記式(I)(式中、破線右側は除く):
(式中、
-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基、およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり; Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基、およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
nは、1~18の整数であり;
mは、1~9の整数であり;
jは、0~9の整数である)
で表される基を有する、アルギン酸誘導体。
[1-2]式(I)において、-A-が、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
nが、1~18の整数であり;
mが、1~9の整数である、前記[1-1]に記載のアルギン酸誘導体。
[2]式(I)において、-A-が、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーである、前記[1-1]または[1-2]に記載のアルギン酸誘導体。
[3]式(I)で表される基が、下記式(式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される、前記[1-1]~[2]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[4]架橋基の導入率が、1%~30%である、前記[1-1]~[3]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[5]アルギン酸誘導体のゲルろ過クロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量が、10万Da~300万Daである、前記[1-1]~[4]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[1a-1]アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のカルボキシル基の一部に、下記式(I)(式中、破線右側は除く):
(式中、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
nは、1~18の整数であり;
mは、1~9の整数であり;
jは、0~9の整数である)
で表される基を有する、アルギン酸誘導体。
[1a-2]式(I)において、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
nが、1~18の整数であり;
mが、1~9の整数であり;
jが、0~9の整数である)で表される全記[1a-1]に記載のアルギン酸誘導体。

[2a]式(I)において、-A-が、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーである、前記[1a-1]または[1a-2]に記載のアルギン酸誘導体。

[2a-1]前記態様[2a]において、好ましくは、-A-が、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーである。

[3a]式(I)で表される基が、下記式(式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される、上記[1a-1]~[2a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。

[3a-1]前記態様[3a]において、好ましくは、式(I)で表される基が、下記式(式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される基である。

[4a]式(I)で表される基の導入率が、1%~30%である、前記[1a-1]~[3a-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。


[5a]アルギン酸誘導体のゲルろ過クロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量が、10万Da~300万Daである、前記[1a-1]~[4a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[1b-1]アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のカルボキシル基の一部に、下記式(I)(式中、破線右側は除く):
(式中、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
nは、1~18の整数であり;
mは、1~9の整数であり;
jは、0~9の整数である)
で表される基を有する、アルギン酸誘導体(但し、-A-=-CHCH-は除く)。
[1b-2]式(I)において、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
nが、1~18の整数であり;
mが、1~9の整数であり;
jが、0~9の整数である)で表される全記[1b-1]に記載のアルギン酸誘導体(但し、-A-=-CHCH-は除く)。
[2b]式(I)において、-A-が、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーである、前記[1b-1]または[1b-2]に記載のアルギン酸誘導体。

[2b-1]前記態様[2b]において、好ましくは、-A-が、下記式(式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーである。

[3b]式(I)で表される基が、下記式(式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される、上記[1b-1]~[2b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。

[3b-1]前記態様[3b]において、好ましくは、式(I)で表される基が、下記式(式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される基である。

[4b]式(I)で表される基の導入率が、1%~30%である、前記[1b-1]~[3b-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[5b]アルギン酸誘導体のゲルろ過クロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量が、10万Da~300万Daである、前記[1b-1]~[4b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[6]アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のカルボキシル基の一部に、下記式(II)(式中、破線右側は除く):
(式中、
は、水素原子またはチオール基(-SH基)の保護基であり、
-A-は、下記式(式中、両波線外側は除く):
で表わされるリンカーであり;
前記-A-において、Arは、水溶性置換基で(例えば、1~2個)置換されていてよいフェニレン基であり;
n4は、0~10の整数であり;
m4は、0~10の整数であり;
pは、0~10の整数である)
で表される架橋基を有する、アルギン酸誘導体。
[7]式(II)において、Pが、水素原子、アセチル基またはベンゾイル基である、前記[6]に記載のアルギン酸誘導体。
[7-1]式(II)において、Pが、水素原子、またはアセチル基である、前記[6]に記載のアルギン酸誘導体。
[8]式(II)の-A-において、Arが、p-フェニレン基である、前記[6]~[7-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[8-1]-A-が、下記式(各式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
Arが、p-フェニレン基である、前記[6]~[7-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[9]式(II)で表される基が、下記式(式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される、前記[6]~[8-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[9-1]式(II)で表される基が、下記式(各式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される、前記[6]~[8-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[10]式(II)で表される基の導入率(「架橋基の導入率」という場合がある)が、1%~30%である、前記[6]~[9-1]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[11]アルギン酸誘導体のゲルろ過クロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量が、10万Da~300万Daである、上記[6]~[10]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体。
[12]前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体および、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を含有する、組成物。
[12a]前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体および、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を含有する、組成物。
[12b]前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体および、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を含有する、組成物。
[13-1]前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体および、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体に、架橋反応を施すことにより得られる架橋アルギン酸構造体。
[13a-1]前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体および、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体に、架橋反応を施すことにより得られる架橋アルギン酸構造体。
[13b-1]前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体および、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体に、架橋反応を施すことにより得られる架橋アルギン酸構造体。
[13-2]架橋アルギン酸構造体が、前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことにより得られる、前記[13-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13a-2]架橋アルギン酸構造体が、前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことにより得られる、前記[13a-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13b-2]架橋アルギン酸構造体が、前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことにより得られる、前記[13b-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13-3]架橋アルギン酸構造体が、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことにより得られる、前記[13-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13a-3]架橋アルギン酸構造体が、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことにより得られる、前記[13a-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13b-3]架橋アルギン酸構造体が、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことにより得られる、前記[13b-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13-4]架橋アルギン酸構造体が、前記[12]に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することにより得られる、前記[13-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13a-4]架橋アルギン酸構造体が、前記[12a]に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することにより得られる、前記[13a-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13b-4]架橋アルギン酸構造体が、前記[12b]に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することにより得られる、前記[13b-1]に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13-5]架橋アルギン酸構造体が、ファイバー、ビーズ、略球形のゲルまたはマイクロカプセルである、前記[13-1]~[13-4]のいずれか1項に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13a-5]架橋アルギン酸構造体が、ファイバー、ビーズ、略球形のゲルまたはマイクロカプセルである、前記[13a-1]~[13a-4]のいずれか1項に記載の架橋アルギン酸構造体。
[13b-5]架橋アルギン酸構造体が、ファイバー、ビーズ、略球形のゲルまたはマイクロカプセルである、前記[13b-1]~[13b-4]のいずれか1項に記載の架橋アルギン酸構造体。
[14]前記[13-1]~[13-5]のいずれか1項に記載の架橋アルギン酸構造体を含む医療用材料。
[14a]前記[13a-1]~[13a-5]のいずれか1項に記載の架橋アルギン酸構造体を含む医療用材料。
[14b]前記[13b-1]~[13b-5]のいずれか1項に記載の架橋アルギン酸構造体を含む医療用材料。
[15]架橋アルギン酸構造体が、ビーズまたは略球形のゲルである、前記[14]に記載の医療用材料。
[15a]架橋アルギン酸構造体が、ビーズまたは略球形のゲルである、前記[14a]に記載の医療用材料。
[15b]架橋アルギン酸構造体が、ビーズまたは略球形のゲルである、前記[14b]に記載の医療用材料。
[16]前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[16a]前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[16b]前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[17]前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[17a]前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[17b]前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[18]前記[12]に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[18a]前記[12a]に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[18b]前記[12b]に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[19]前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を、部分的に2価金属イオンで架橋し、特定の構造体を得た後に、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体により架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[19a]前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を、部分的に2価金属イオンで架橋し、特定の構造体を得た後に、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体により架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[19b]前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を、部分的に2価金属イオンで架橋し、特定の構造体を得た後に、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体により架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[20]前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を、部分的に2価金属イオンで架橋し、特定の構造体を得た後に、前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体により架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[20a]前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を、部分的に2価金属イオンで架橋し、特定の構造体を得た後に、前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体により架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[20b]前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体を、部分的に2価金属イオンで架橋し、特定の構造体を得た後に、前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体により架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[21]前記[12]に記載の組成物を、部分的に2価金属イオンで架橋することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[21a]前記[12a]に記載の組成物を、部分的に2価金属イオンで架橋することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[21b]前記[12b]に記載の組成物を、部分的に2価金属イオンで架橋することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
[22]前記[1-1]~[5]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体、および、2価金属イオンを用いることを含む、架橋反応を施すことにより得られる、内容物の保持性を有する架橋アルギン酸構造体。
[22a]前記[1a-1]~[5a]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体、および、2価金属イオンを用いることを含む、架橋反応を施すことにより得られる、内容物の保持性を有する架橋アルギン酸構造体。
[22b]前記[1b-1]~[5b]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体、前記[6]~[11]のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体、および、2価金属イオンを用いることを含む、架橋反応を施すことにより得られる、内容物の保持性を有する架橋アルギン酸構造体。
本発明は、新たなアルギン酸誘導体を提供する。好ましくは、アルギン酸誘導体は、架橋後の安定性が改善したものである。
架橋アルギン酸構造体(ALG-2、AL-EX-2/AL-EX-7-1、またはAL-EX-3/AL-EX-7-1)のゲル安定性の評価を示す図である。 架橋アルギン酸構造体(AL-2、AL-EX-2/AL-EX-7-1、またはAL-EX-3/AL-EX-7-1)のゲル漏出率の評価を示す図である。 架橋アルギン酸構造体(AL-EX-8/AL-EX-7-1-2、AL-EX-9/AL-EX-7-1-2、またはAL-EX-10/AL-EX-7-1-2)のゲル安定性の評価を示す図である。 架橋アルギン酸構造体(AL-EX-8/AL-EX-7-1-2、AL-EX-9/AL-EX-7-1-2、AL-EX-10/AL-EX-7-1-2、またはAL-EX-2-1/AL-EX-7-1-2)のEDTA処理後のゲル安定性の評価を示す図である。 架橋アルギン酸構造体(AL-EX-8/AL-EX-7-1-2、AL-EX-9/AL-EX-7-1-2、AL-EX-10/AL-EX-7-1-2、またはAL-EX-2-1/AL-EX-7-1-2)のゲル透過率の評価を示す図である。
以下、本発明について詳細に説明する。
1.アルギン酸誘導体
ここでは、アルギン酸誘導体が提供される。アルギン酸誘導体は、アルギン酸のカルボキシル基の一部が、リンカーを介して架橋基(「反応性基」ともいう)が置換されたものである。すなわち、例えば、アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基と、架橋基(Z)及びアミノ基を両末端に有するリンカー(-L-)がアミド結合をしたもの(下記式AL-1)が挙げられる(式中、Zは、架橋基であり;-L-は、リンカーである。-L-は、例えば、前記式(I)における-A-、又は、前記式(II)における-A-、等が挙げられる)。
架橋基は、例えば、アクリル酸残基またはチオール残基である。アクリル酸残基またはチオール残基の両架橋基はマイケル付加反応より容易に共有結合を形成できる。
アクリル酸残基としては、例えば、チオール残基との反応によってマイケル付加体を形成することができる残基が挙げられ、具体的には、アクリル酸、マレイン酸、マレイミド、フマル酸、等が挙げられる。また、チオール残基としては、例えば、アクリル酸残基との反応によってマイケル付加体を形成することができる残基が挙げられ、具体的には、HS-(CHm4-Ph(m4=0~10であり、好ましくはm4=0~2である)が挙げられる。チオール残基としては、好ましくは、ベンジルチオール、又はチオフェノール、等が挙げられる。
前記架橋基は、好ましくは、マイケル付加反応により容易にマイケル付加体を形成できるものが良く、例えば、アクリル酸残基としては、アクリロイル基であり、チオール残基としてはチオール基であり;より好ましくは、例えば、アクリル酸残基としては、マレイミド基であり、チオール残基としてはベンジルチオール基である。
また、架橋基は、架橋基とアルギン酸の両方に結合して両者を一定の距離に保つためのリンカー(スペーサー)が結合していてもよい。架橋基としてマレイミド、又はベンジルチオール若しくはベンジルチオールのチオール基保護体が、リンカーを介して結合したアルギン酸誘導体が、好ましい。
いくつかの態様では、以下のアルギン酸誘導体が提供される。
アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のアルギン酸類のカルボキシル基の一部に、下記式(I)(式中、破線右側は除く):
(式中、-A-は、下記式(各式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
nは、1~18の整数であり;
mは、1~9の整数であり:
jは、0~9の整数である)
で表される架橋基(反応性基)を有する、アルギン酸誘導体。いくつかの態様のアルギン酸誘導体では、-A-=-CHCH-である場合を除く。
別のいくつかの態様では、以下のアルギン酸誘導体が提供される。
アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のアルギン酸類のカルボキシル基の一部に、下記式(II)(式中、破線右側は除く):
(式中、Pは、水素原子またはチオール基(-SH基)の保護基であり、
-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
であるリンカーであり;
前記-A-において、Arは、水溶性置換基で(例えば、1~3個)置換されていてよいフェニレン基であり;
n4は、0~10の整数であり;
m4は、0~10の整数であり;
pは、0~10の整数である)
で表される基を有する、アルギン酸誘導体。
即ち、前記アルギン酸誘導体は、より具体的には、
アルギン酸類の任意の1つ以上のカルボキシル基が、前記式(I)で表わされる架橋基とアミド結合を形成している下記式(AL-1-I):
[式(AL-1-I)中、リンカー(-A-)の定義は、前記の通りである]で表されるアルギン酸誘導体であるか、あるいは
アルギン酸類の任意の1つ以上のカルボキシル基が、前記式(II)で表わされる架橋基とアミド結合を形成している下記式(AL-1-II):
[式(AL-1-II)中、Pおよびリンカー(-A-)の定義は、前記の通りである]で表されるアルギン酸誘導体である。
ここで、「式(I)の基を有する」、「式(I)の基に置換された」、「式(II)の基を有する」または「式(II)の基に置換された」とは、アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種においてそのカルボキシル基が、式(I)の基または式(II)の基(すなわち、架橋基と結合したスペーサー)の末端アミノ基とアミド結合を形成することにより、アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種と架橋基がスペーサーを介して結合することを意味する。
式(I)および/または式(II)の基は、アルギン酸、そのエステルおよびその塩からなる群から選択される少なくとも1種のアルギン酸類(「アルギン酸類」という場合がある)のカルボキシル基の一部を置換することによりアルギン酸類に導入される。
式(AL-1-I)又は式(AL-1-II)で表わされるアルギン酸誘導体の重量平均分子量は、好ましくは10万Da~300万Daであり、より好ましくは30万Da~250万Daであり、さらに好ましくは50万Da~200万Daである。アルギン酸誘導体の分子量は、前述のアルギン酸類と同様の方法により求めることができる。
式(AL-1-I)で表わされるアルギン酸誘導体において、前記式(I)で表わされる架橋基、及び式(AL-1-II)で表わされるアルギン酸誘導体において、前記式(II)で表わされる架橋基は、各々、アルギン酸類の構成単位の全てのカルボキシル基に結合している必要はない。
式(AL-1-I)で表わされるアルギン酸誘導体及び式(AL-1-II)で表わされるアルギン酸誘導体において、各々のアルギン酸誘導体における式(I)の基および式(II)の基の導入率(すなわち、架橋基の導入率)は、それぞれ、好ましくは1%~30%であり、より好ましくは2%~15%であり、さらに好ましくは3%~10%である。
式(AL-1-I)で表わされるアルギン酸誘導体及び式(AL-1-II)で表わされるアルギン酸誘導体において、各々のアルギン酸誘導体における式(I)の基および式(II)の基の導入率(すなわち、架橋基の導入率)は、各々、アルギン酸類の繰り返し単位であるウロン酸単糖単位のうち架橋基が導入されたウロン酸単糖単位の数を百分率で表した値である。特に断らない限り、アルギン酸誘導体(式(AL-1-I)または式(AL-1-II))における式(I)又は式(II)の基の導入率に用いられる%は、mol%を意味する。式(I)又は式(II)の基の導入率は、後述の実施例に記載の方法により求めることができる。
本明細書中、式(AL-1-I)中のマレイミド基及び式(AL-1-II)中のチオール基が、マイケル付加反応により共有結合(スルフィド結合)形成し、これにより架橋が形成され得る。
1.1 架橋基およびリンカー
ここで、式(I)中、部分構造式(式中破線右側を除く):
を「架橋基」または「反応性基」という場合があり、
また、-A-を「スペーサー」または「リンカー」という場合がある。
式(I)のスペーサー(リンカー)である-A-は、下記式(各式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択され(いくつかの態様では、-A-=-CHCH-の場合を除く);
より好ましくは、下記式(各式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される(いくつかの態様では、-A-=-CHCH-の場合を除く)。
ここで、下記式:
は、アミノ酸またはペプチドの部分構造を含み、R1およびRは、下記の通り、各アミノ酸単位(-CO-(CHR)-NH-)または(-NH-(CHR)-CO-)の側鎖(R)である。
(1)水素原子(グリシンの側鎖)
(2)メチル基(アラニンの側鎖)
(3)イソプロピル基(バリンの側鎖)
(4)イソブチル基(ロイシンの側鎖)
(5)sec-ブチル基(イソロイシンの側鎖)
(6)ヒドロキシメチル基(セリンの側鎖)
(7)2-ヒドロキシエチル基(トレオニンの側鎖)
(8)チオールメチル基(システインの側鎖)
(9)メチルチオエチル基(メチオニンの側鎖)
(10)カルボキシメチル基(アスパラギン酸の側鎖)
(11)カルボキシエチル基(グルタミン酸の側鎖)
(12)アミノカルボニルメチル基(アスパラギンの側鎖)
(13)アミノカルボニルエチル基(グルタミンの側鎖)
(14)アミノブチル基(リシンの側鎖)
(15)グアニジノプロピル基(アルギニンの側鎖)
(16)ベンジル基(フェニルアラニンの側鎖)
(17)4-ヒドロキシベンジル基(チロシンの側鎖)
(18)3-インドリルメチル基(トリプトファンの側鎖)
(19)4-イミダゾイルメチル基(ヒスチジンの側鎖)
(20)Rが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基(プロリンの側鎖)
前記各態様において、nは、好ましくは1~10の整数であり、より好ましくは1~8の整数であり、さらに好ましくは3~6の整数である。
前記各態様において、mは、好ましくは1~7の整数であり、より好ましくは1~5の整数であり、さらに好ましくは1~3の整数であり、特に好ましくは1または2である。
前記各態様において、jは、好ましくは0~8の整数であり、より好ましくは1~6の整数であり、さらに好ましくは2~4の整数であり、特に好ましくは0または1である。。
本明細書中、式(I)中のリンカー-A-に含まれる下記式(AL-A1-1)又は式(AL-A1-2)(両式中、破線両外側は含まない):
において、式中に不斉炭素が存在する場合には、その各光学異性体も包含されることを意味する。
例えば、式(I)中のリンカー-A-が、下記式(AL-A1-1-a)(式中、破線両外側は含まない):
である場合、ベンジル基が置換する炭素の立体配置がS体である下記式(AL-A1-1-aS)及びベンジル基が置換する炭素の立体配置がR体である下記式(AL-A1-1-aR)(いずれの式中、破線両外側は含まない):
で表わされるリンカーが含まれることを意味する。
又、例えば、式(I)の1つである、式(I-x)(式中、破線右側は含まない):
には、光学異性体が存在し、特に断りが無い限り、S体(式(I-x-S))、又はR体(式(I-x-R))で表わされる異性体が含まれることを意味する。
本発明の式(I)において、リンカー-A1-中に不斉炭素が存在する場合(光学活性体である場合)には、式(I)に対応するアミン誘導体(AM-I)を合成する工程において、そのラセミ体から通常の光学分割手段(分離手法)により、各光学活性体に分離することが可能であり、又、式(I)に対応するアミン誘導体(AM-I)を合成する工程において、不斉合成を用いることで光学異性体の一方を選択的に合成でき、各光学活性体を合成することが可能である。得られた各各光学活性のアミン誘導体を用いることで、不斉炭素を有する(光学活性な)式(I)の基が導入できたアルギン酸誘導体を合成することが可能となる。
前記、分離手法としては、例えば、分別再結晶法、ジアステレオマー法、及びキラルカラム法等の光学分割法が挙げられる。以下、各分割法について詳述する。
分別再結晶法:ラセミ体に対して光学分割剤をイオン結合させ、結晶性のジアステレオマーを得た後、其の結晶性のジアステレオマーを分別再結晶法によって分離し、所望により光学分割剤の除去工程を経て、光学的に純粋な化合物を得る方法である。光学分割剤は、例えば、(+)-マンデル酸、(-)-マンデル酸、(+)-酒石酸、(-)-酒石酸、(+)-1-フェネチルアミン、(-)-1-フェネチルアミン、シンコニン、(-)-シンコニジン、及びブルシン等が挙げられる。
ジアステレオマー法:ラセミ体の混合物に光学分割剤を共有結合させ、ジアステレオマーの混合物を得、次に、通常の分離手段(例えば、分別再結晶、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、及びHPLC等)により光学的に純粋なジアステレオマーへ分離し、その後、化学反応(加水分解反応等)による光学分割剤の除去工程を経て、光学的に純粋な光学異性体を得る反応である。
例えば、本発明の化合物又は中間体化合物が水酸基又はアミノ基(1級、2級)を有する場合には、当該化合物と光学活性有機酸(例えば、α-メトキシ-α-(トリフルオロメチル)フェニル酢酸、及び(-)-メントキシ酢酸等)との縮合反応により、各々からエステル体又はアミド体のジアステレオマーが得られる。又、本発明の化合物がカルボキシ基を有する場合、当該化合物と光学活性アミン又は光学活性アルコールとの縮合反応により、各々からアミド体又はエステル体のジアステレオマーが得られる。縮合反応により得られたジアステレオマーを分離し、各ジアステレオマーを酸又は塩基による加水分解反応に付すことで、元の化合物の光学的に純粋な光学異性体へ変換される。
キラルカラム法:ラセミ体又はその塩をキラルカラム(光学異性体分離用カラム)によるクロマトグラフィーに付すことで、直接光学分割する方法である。
例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の場合には、キラルカラム(例えば、ダイセル社製CHIRALシリーズ等)に光学異性体の混合物を添加し、溶出溶媒(水、種々の緩衝液(例えば、リン酸緩衝液)、及び有機溶媒(例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール、アセトニトリル、トリフルオロ酢酸、及びジエチルアミン等)等の単独溶媒、又は其れらの混合溶媒)を用いて展開することで、光学異性体の分離が可能である。又、例えば、ガスクロマトグラフィーの場合、キラルカラム(例えば、CP-Chirasil-DeX CB(ジーエルサイエンス社製)等)を使用して、光学異性体の分離が可能である。又、例えば、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)の場合には、キラルカラム(例えば、ダイセル社製CHIRALシリーズ等)に光学異性体の混合物を添加し、溶出溶媒に二酸化炭素及び適当な有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トリフルオロ酢酸、及びジエチルアミン等)を使用して、光学異性体の分離が可能である。
前記光学異性体の一方を選択的に合成する不斉合成としては、(1)ラセミ化合物をエナンチオ選択的に反応させ光学活性体に導く不斉合成反応、(2)天然に存在する光学活性化合物(糖、アミノ酸等)からジアステレオ選択的に合成する方法、等があげられる。
前記各態様において、-A-は、さらに好ましくは、下記式(各式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択される(いくつかの態様では、-A-=-CHCH-の場合を除く)。
前記各態様において、-A-は、特に好ましくは、下記式(各式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択される(いくつかの態様では、-A-=-CHCH-の場合を除く)。
より好ましくは、式(I)で表される基は、下記式(各式中、破線右外側は除く):
からなる群より選択される(いくつかの態様では、下記式(各式中、破線右外側は除く):
の基は除く)。
更に好ましくは、式(I)で表される基は、下記式(各式中、破線右外側は除く):
からなる群より選択される(いくつかの態様では、下記式(各式中、破線右外側は除く):
の基は除く)。
また、前記式(II)中、部分構造:
を「架橋基」または「反応性基」という場合があり、また、-A-を「スペーサー」または「リンカー」という場合がある。
式(II)の架橋基においてPは、水素原子またはチオール基(-SH基)の保護基である。当該保護基としては、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、トリフェニルメチル基、メトキシメチル基、およびN-エチルカルバメート基、等の保護基挙げられ、好ましくは、アセチル基、およびベンゾイル基であり、より好ましくは、アセチル基である。
は、好ましくは、水素原子、アセチル基またはベンゾイル基であり、より好ましくは、水素原子、またはアセチル基である。
式(II)のリンカーである-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
で表わされるリンカーである。
前記各態様において、n4は、好ましくは0~8の整数であり、より好ましくは0~6の整数であり、さらに好ましくは0~2の整数であり、特に好ましくは0または2である。
前記各態様において、m4は、好ましくは0~8の整数であり、より好ましくは0~6の整数であり、さらに好ましくは0~2の整数であり、特に好ましくは1である。
前記各態様において、pは、好ましくは0~8の整数であり、より好ましくは1~6の整数であり、さらに好ましくは2~4の整数であり、特に好ましくは2または3である。
前記各態様において、Arは、水溶性置換基が置換されてもよいフェニレン基であり、例えば、o-フェニレン基、m-フェニレン基、またはp-フェニレン基であり、好ましくはp-フェニレン基である。これらの態様では、フェニレン基は、独立して、例えば1~4個、好ましくは1~3個、より好ましくは、1~2個の水溶性置換基が置換されていても良い。
本明細書中、フェニレン基とは、ベンゼン環から水素2個を取り除いてできる多価基であり、-C-と表わす。フェニレン基は、例えば、互いにオルト位にある2つの水素原子を取り除いたオルトフェニレン基(o-フェニレン基)、互いにメタ位にある2つの水素原子を取り除いたメタフェニレン基(m-フェニレン基)、互いにパラ位にある2つの水素原子を取り除いたパラフェニレン基(p-フェニレン基)が挙げられる。
本明細書中、水溶性置換基とは、例えば、水酸基(-OH)、カルボキシル基(-COOH)、アミノ基(-NH)、チオール基(-SH)又はスルホ基(-SOOH)等の置換基が挙げられ、好ましくは、水酸基およびアミノ基が挙げられる。
前記各態様において、Arは、無置換のフェニレン基(例えば、o-フェニレン基、m-フェニレン基またはp-フェニレン基であり、好ましくはp-フェニレン基である)である。
前記各態様において、-A-は、さらに好ましくは、下記式(各式中、両破線外側は除く):
からなる群より選択されるリンカーであり;
-Ar-は、p-フェニレン基である。
より好ましくは、式(II)で表される基は、下記式(各式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される。
更に好ましくは、式(II)で表される基は、下記式(各式中、破線右側は除く):
からなる群より選択される。
いくつかの態様では、式(I)および/または式(II)の架橋基(反応性基)は、マイケル反応によりマイケル付加体を形成し、これにより架橋反応が進行する基であればよい。また、スペーサー(リンカー)を導入することで、架橋基の導入率が低い場合でも架橋反応が進行する。架橋反応により、アルギン酸誘導体は、架橋を介して三次元の網目構造を形成する。好ましいアルギン酸誘導体は、架橋後の安定性が架橋前より改善したものとなる。
1.2 アルギン酸類
用いられるアルギン酸類は、天然由来でも合成物であってもよいが、天然由来であるものが好ましい。好ましく用いられるアルギン酸類は、レッソニア、マクロシスティス、ラミナリア、アスコフィラム、ダービリア、カジカ、アラメ、コンブなどの褐藻類から抽出される生体内吸収性の多糖類であって、D-マンヌロン酸(M)とL-グルロン酸(G)という2種類のウロン酸が直鎖状に重合したポリマーである。より具体的には、D-マンヌロン酸のホモポリマー画分(MM画分)、L-グルロン酸のホモポリマー画分(GG画分)、およびD-マンヌロン酸とL-グルロン酸がランダムに配列した画分(M/G画分)が任意に結合したブロック共重合体である。本明細書中、アルギン酸類と記載する場合、アルギン酸、アルギン酸エステル、及びそれらの塩(例えば、アルギン酸ナトリウム)からなる群から選択される少なくとも1種のアルギン酸を意味する。
本明細書中、アルギン酸、アルギン酸誘導体、架橋アルギン酸、及び架橋アルギン酸の分子量において、単位としてDa(ダルトン)を付記する場合がある。
アルギン酸類のD-マンヌロン酸とL-グルロン酸の構成比(M/G比)は、主に海藻等の由来となる生物の種類によって異なり、また、その生物の生育場所や季節による影響を受け、M/G比が約0.2の高G型からM/G比が約5の高M型まで高範囲にわたる。アルギン酸類のゲル化能力および生成したゲルの性質は、M/G比によって影響を受け、一般的に、G比率が高い場合にはゲル強度が高くなることが知られている。M/G比は、その他にも、ゲルの硬さ、もろさ、吸水性、柔軟性などにも影響を与える。用いるアルギン酸類および/またはその塩のM/G比は、通常、0.2~4.0であり、より好ましくは、0.4~3.0、さらに好ましくは0.5~3.0である。
本明細書において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
用いられる「アルギン酸エステル」、「アルギン酸塩」とは、特に限定されないが、架橋剤と反応させるため、架橋反応を阻害する官能基を有していないことが必要である。アルギン酸エステルとしては、好ましくは、アルギン酸プロピレングリコールが挙げられる。
アルギン酸塩としては、例えば、アルギン酸の1価の塩、アルギン酸の2価の塩が挙げられる。
アルギン酸の1価の塩としては、好ましくは、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウムなどが挙げられ、より好ましくは、アルギン酸ナトリウムまたはアルギン酸カリウムであり、とりわけ好ましくは、アルギン酸ナトリウムである。
アルギン酸の2価の塩としては、好ましくは、アルギン酸カルシウム、アルギン酸マグネシウム、アルギン酸バリウム、アルギン酸ストロンチウムなどが挙げられる。
アルギン酸類は、高分子多糖類であり、分子量を正確に定めることは困難であるが、一般的に重量平均分子量で1000~1000万、好ましくは1万~800万、より好ましくは2万~300万の範囲である。天然物由来の高分子物質の分子量測定では、測定方法により値に違いが生じうることが知られている。
例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)またはゲルろ過クロマトグラフィー(これらを合わせてサイズ排除クロマトグラフィーともいう)により測定した重量平均分子量は、好ましくは10万以上、より好ましくは50万以上であり、また好ましくは、500万以下、より好ましくは300万以下である。その好ましい範囲は、10万~500万であり、より好ましくは15万~300万である。
また、例えば、GPC-MALS法によれば、絶対重量平均分子量を測定することができる。GPC-MALS法により測定した重量平均分子量(絶対分子量)は、好ましくは1万以上、より好ましくは5万以上、さらに好ましくは6万以上であり、また好ましくは、100万以下、より好ましくは80万以下、さらに好ましくは70万以下、とりわけ好ましくは50万以下である。その好ましい範囲は、1万~100万であり、より好ましくは5万~80万であり、さらに好ましくは6万~70万、とりわけ好ましくは6万~50万である。
通常、高分子多糖類の分子量を上記のような手法で算出する場合、10%~20%の測定誤差を生じうる。例えば、40万であれば32万~48万、50万であれば40万~60万、100万であれば80万~120万程度の範囲で値の変動が生じうる。
アルギン酸類の分子量の測定は、常法に従い測定することができる。
分子量測定にゲルろ過クロマトグラフィーを用いる場合の代表的な条件は、後述の本明細書の実施例に記載の通りである。カラムは、例えば、Superose6 Increase10/300 GLカラム(GEヘルスケアサイエンス社)を用いることができ、展開溶媒として、例えば、0.15mol/L NaClを含む10mmol/Lリン酸緩衝液(pH7.4)を使用することができ、分子量標準としてブルーデキストラン、チログロブリン、フェリチン、アルドラーゼ、コンアルブミン、オブアルブミン、リボヌクレアーゼAおよびアプロチニンを用いることができる。
用いられるアルギン酸類の粘度は、特に限定されないが、1w/w%のアルギン酸類の水溶液として粘度を測定した場合、好ましくは、10mPa・s~1000mPa・s、より好ましくは、50mPa・s~800mPa・sである。
アルギン酸類の水溶液の粘度の測定は、常法に従い測定することができる。例えば、回転粘度計法の、共軸二重円筒形回転粘度計、単一円筒形回転粘度計(ブルックフィールド型粘度計)、円すい-平板形回転粘度計(コーンプレート型粘度計)等を用いて測定することができる。好ましくは、日本薬局方(第16版)の粘度測定法に従うことが望ましい。より好ましくは、コーンプレート型粘度計を用いる
アルギン酸類は、褐藻類から抽出された当初は、分子量が大きく、粘度が高めだが、熱による乾燥、精製などの過程で、分子量が小さくなり、粘度は低めとなる。製造工程の温度等の条件管理、原料とする褐藻類の選択、製造工程における分子量の分画などの手法により分子量の異なるアルギン酸類を製造することができる。さらに、異なる分子量あるいは粘度を持つ別ロットのアルギン酸類と混合することにより、目的とする分子量を有するアルギン酸類とすることも可能である。
用いられるアルギン酸類は、いくつかの態様では、低エンドトキシンでないものである。別のいくつかの態様では、アルギン酸類は、低エンドトキシンのものである。低エンドトキシンとは、実質的に炎症、または発熱を惹起しない程度にまでエンドトキシンレベルが低いことをいう。より好ましくは、低エンドトキシン処理されたアルギン酸類であることが望ましい。
低エンドトキシン処理は、公知の方法またはそれに準じる方法によって行うことができる。例えば、ヒアルロン酸ナトリウムを精製する、菅らの方法(例えば、特開平9-324001号公報など参照)、β1,3-グルカンを精製する、吉田らの方法(例えば、特開平8-269102号公報など参照)、アルギネート、ゲランガム等の生体高分子塩を精製する、ウィリアムらの方法(例えば、特表2002-530440号公報など参照)、ポリサッカライドを精製する、ジェームスらの方法(例えば、国際公開第93/13136号パンフレットなど参照)、ルイスらの方法(例えば、米国特許第5589591号明細書など参照)、アルギネートを精製する、ハーマンフランクらの方法(例えば、Appl Microbiol Biotechnol(1994)40:638-643など参照)等またはこれらに準じる方法によって実施することができる。低エンドトキシン処理は、それらに限らず、洗浄、フィルター(エンドトキシン除去フィルターや帯電したフィルターなど)によるろ過、限外ろ過、カラム(エンドトキシン吸着アフィニティーカラム、ゲルろ過カラム、イオン交換樹脂によるカラムなど)を用いた精製、疎水性物質、樹脂または活性炭などへの吸着、有機溶媒処理(有機溶媒による抽出、有機溶剤添加による析出・沈降など)、界面活性剤処理(例えば、特開2005-036036号公報など参照)など公知の方法によって、あるいはこれらを適宜組合せて実施することができる。これらの処理の工程に、遠心分離など公知の方法を適宜組み合わせてもよい。アルギン酸の種類に合わせて適宜選択するのが望ましい。
エンドトキシンレベルは、公知の方法で確認することができ、例えば、リムルス試薬(LAL)による方法、エントスペシー(登録商標)ES-24Sセット(生化学工業株式会社)を用いる方法などによって測定することができる。
用いられるエンドトキシンの処理方法は特に限定されないが、その結果として、アルギン酸類のエンドトキシン含有量が、リムルス試薬(LAL)によるエンドトキシン測定を行った場合に、500エンドトキシン単位(EU)/g以下であることが好ましく、さらに好ましくは、100EU/g以下、とりわけ好ましくは、50EU/g以下、特に好ましくは、30EU/g以下である。低エンドトキシン処理されたアルギン酸ナトリウムは、例えば、Sea Matrix(登録商標)(持田製薬株式会社)、PRONOVATM UP LVG(FMCBioPolymer)など市販品により入手可能である。
1.3 組成物
ここでは、アルギン酸類の任意の1つ以上のカルボキシル基が、前記式(I)で表わされる架橋基とアミド結合を形成している下記式(AL-1-I)で表わされる少なくとも1種のアルギン酸誘導体、及びアルギン酸類の任意の1つ以上のカルボキシル基が、前記式(II)で表わされる架橋基とアミド結合を形成している下記式(AL-1-II)で表わされる少なくとも1種のアルギン酸誘導と体を含む組成物が提供される。尚、式(AL-1-I)のリンカー(-A-)の各態様、及び、式(AL-1-II)のリンカー(-A-)及びPの各態様は、前記の通りである。
いくつかの態様の組成物において、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体と式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体の重量比(式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体:式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体)は、例えば、1:1~1.5、好ましくは、1:1.2~1.5、または1:1~1.2、より好ましくは1:1である。
いくつかの態様の組成物において、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体と式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体の重量比(式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体:式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体)は、例えば、1:1~1.5、好ましくは、1:1.2~1.5、または1:1~1.2、より好ましくは1:1である。
いくつかの態様の組成物において、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体と式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体の混合比は、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体と式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体の架橋基(反応性基)の導入率(mol%)比にて、例えば、1:1~1.5、好ましくは、1:1.2~1.5、または1:1~1.2、より好ましくは1:1である。
いくつかの態様の組成物において、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体と式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体の混合比は、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体と式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体の架橋基(反応性基)の導入率(mol%)比にて、例えば、1:1~1.5、好ましくは、1:1.2~1.5、または1:1~1.2、より好ましくは1:1である。
1.4 架橋アルギン酸構造体
架橋アルギン酸構造体は、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体、またはこれらの混合物(以下、単に「アルギン酸誘導体」と記載する)が架橋基を介して三次元の網目構造を形成したものである。架橋アルギン酸構造体は、架橋基を有するアルギン酸誘導体に、架橋反応を施すことにより得ることができる。架橋反応は、例えば、次に記載のもの、あるいはこれらを適宜組み合わせて実施できるが、これらに限定されない。
(a)式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体を含む組成物と、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を含む組成物とを反応させることによる架橋反応(共有結合架橋反応)、または
(b)式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体または式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を含む組成物を、2価金属イオン(例えば、カルシウムイオン、バリウムイオン、等)を含む溶液中で反応させることによる架橋反応(イオン結合架橋反応)。
(c)式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体および式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を含む組成物を、2価金属イオン(例えば、カルシウムイオン、バリウムイオン、等)を含む溶液中で反応させることによる架橋反応(共有結合架橋反応+イオン結合架橋反応)。
架橋アルギン酸構造体の調製方法については、後述の2.2に記載する。
架橋アルギン酸構造体の形状は特に限定されないが、例えば、チューブ状構造体、繊維状構造体、ファイバー、ビーズ、ゲル、略球形のゲル、マイクロカプセル等が挙げられ、ファイバー、ビーズまたは略球形のゲルが好ましい。
好ましい架橋アルギン酸構造体は、安定性が改善したものである。また、架橋アルギン酸構造体は、その内部に内容物を保持する能力(内容物保持性)を有していてもよい。
架橋アルギン酸構造体の安定性は、例えば、ゲル安定性を測定すること、ゲル漏出率を測定することなどで確認することができる。
ゲル安定性は次のように求めることができる。容器に入れた架橋アルギン酸構造体ゲルにリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を添加し、PBS中に溶出したアルギン酸の濃度(μg/mL)を測定する。測定したアルギン酸濃度を、架橋アルギン酸構造体ゲルを分解することで得た全アルギン酸濃度で除した値を百分率で示した値を、崩壊率とする。ゲル安定性は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により求めることができる。架橋アルギン酸構造体のゲル崩壊率は、好ましくは0%~90%であり、より好ましくは0%~70%であり、さらに好ましくは0%~50%である。架橋アルギン酸構造体の安定性は、水溶液中に溶出するアルギン酸の濃度が低いほど、すなわちゲル崩壊率が低いほど高くなる。
ゲル漏出率は次のように求めることができる。フルオレセインイソチオシアネート-デキストラン内包架橋アルギン酸構造体ゲルを作製し、容器に入れた前記ゲルにリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を添加し、PBS中に漏出したデキストラン濃度を測定する。測定したデキストランの濃度を、フルオレセインイソチオシアネート-デキストラン内包架橋アルギン酸構造体ゲルを分解することで得た全デキストラン濃度で除した値を百分率で示した値がゲル漏出率である。ゲル漏出率は、具体的には、後述の実施例に記載の方法により求めることができる。架橋アルギン酸誘導体のPBS添加48時間後のゲル漏出率は、好ましくは0%~90%であり、より好ましくは0%~70%であり、さらに好ましくは0%~50%である。架橋アルギン酸誘導体の安定性は、ゲル漏出率が低いほど高くなる。
ここで、フルオレセインイソチオシアネート-デキストラン内包架橋アルギン酸構造体ゲルは次のように調製したものである。架橋基を有するアルギン酸誘導体の溶液とフルオレセインイソチオシアネート-デキストラン溶液を混和し、この混合溶液をカルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルを溶液中で、37℃で10分間静置して架橋反応を起こすことにより、フルオレセインイソチオシアネート-デキストラン内包架橋アルギン酸構造体ゲルを得ることができる。
2. アルギン酸誘導体の合成方法
アルギン酸誘導体は、架橋基(反応性基)が導入されたリンカー末端アミノ基とアルギン酸類のカルボキシル基を縮合反応させることにより得ることができる。
具体的には、式(AL-1-I)又は式(AL-1-II)で表わされるアルギン酸誘導体は、各々、式(AM-I)で表わされるアミン誘導体(式中、-A-は、前述のいくつかの態様中の定義と同じである)、又は、式(AM-II)で表わされるアミン誘導体(式中、P及び-A-は、前述のいくつかの態様中の定義と同じである)を、アルギン酸類の任意のカルボキシル基とを、縮合剤を用いる縮合反応により製造することができる。
[式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体の製法]
0.5重量%~1重量%のアルギン酸水溶液及び式(AM-I)で表わされるアミノ誘導体を用いて、文献公知の方法、例えば、『実験化学講座 第5版 16、有機化合物の合成IV、カルボン酸および誘導体、エステル類、p35-70、酸アミドおよび酸イミド、p118-154、アミノ酸・ペプチド、p258-283、2007年、丸善』等に記載された方法に準じて、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、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(WSC・HCl)、ベンゾトリアゾール-1-イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェイト(BOP試薬)、ビス(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)ホスフィニッククロリド(BOP-Cl)、2-クロロ-1,3-ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェイト(CIP)、又は4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(DMT-MM)、等から選択される縮合剤の存在下、アルギン酸が析出しない程度の、テトラヒドロフラン、1、4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、2-プロパノール、等のアルコール系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド等の極性溶媒等から選択される溶媒と水との混合溶媒中、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基、又はトリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基の存在下又は非存在下にて、0℃から50℃間の温度で縮合反応を行うことにより、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体を製造することができる。
[式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体の製法]
0.5重量%~1重量%のアルギン酸水溶液及び式(AM-II)で表わされるアミノ誘導体を用いて、前述の[式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体の製法]に準じて反応をおこなうことにより、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を製造することができる。
前記、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体又は式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体の製法において、式(AM-I)又は式(AM-II)のアミノ誘導体の導入率は、当該アミノ誘導体の性質等を考慮することで、下記(i)~(v)等の反応条件を適宜選択して組み合わせることにより調節が可能になる。(i)縮合剤の等量の増減、(ii)反応温度の上昇・下降、(iii)反応時間の延長・短縮、(iv)反応基質のアルギン酸の濃度の調整、(v)式(AM-1)又は式(AM-2)のアミノ誘導体の溶解度を上げる為に水に混和する有機溶媒を添加する、等。
式(AL-1-II)のPがチオール保護体(アセチル基、ベンゾイル基、等)である場合は、0.5重量%~1重量%の当該チオール保護アルギン酸誘導体の水溶液を、導入された保護チオール基に対して、過剰量の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基を用い、0℃から30℃で加水分解することにより、チオール基導入アルギン酸誘導体(式(AL-1-II)でPが水素原子)を製造することができ、過剰の塩基を中和して、溶液のまま架橋反応に用いることができる。
以下に、式(AM-I)又は式(AM-II)で表わされるアミノ誘導体の製造方法を示す。
2.1 アミノ誘導体の合成
2.1.1 式(AM-I)のアミノ誘導体の合成
(反応式A)
(反応式A)<工程1>
式(III)[式(III)の化合物は市販化合物又は市販化合物から文献公知の製造方法により製造できる化合物である。式中Pは、アミノ基の保護基であり、適宜選択できる]で表されるアミンを用い、文献公知の方法、たとえば(実験化学講座 第5版 16、有機化合物の合成IV、カルボン酸および誘導体、酸アミドおよび酸イミド、146-154頁、2007年、丸善)等に記載された方法に準じて、マレイン酸と、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、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(WSC・HCl)、ベンゾトリアゾール-1-イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェイト(BOP試薬)、ビス(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)ホスフィニッククロリド(BOP-Cl)、2-クロロ-1,3-ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェイト(CIP)、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(DMT-MM)等の縮合剤の存在下、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、塩化メチレン等のハロゲン系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド等の極性溶媒等の溶媒中、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基やトリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基の存在下または非存在下、0℃から50℃の温度で反応させることにより、式(IV)の化合物を製造することができる。
また、マレイン酸無水物と式(III)で表されるアミンを、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒等の溶媒中、トリエチルアミン等の塩基存在下または非存在下で反応させることによっても、式(IV)の化合物を製造することができる。
(反応式A)<工程2>
式(IV)で表されるモノアミドを、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン等の炭化水素系溶媒、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒等の、反応に影響しない溶媒中、あるいは無水酢酸溶媒中で酢酸ナトリウム等の塩基を用い、40℃から溶媒が還流する温度(例えば、100℃)で加熱することによって、式(VI)の化合物を製造することができるが、<工程1>の操作実施後にモノアミド体を単離することなく、無水酢酸中、酢酸ナトリウム等の塩基を用い、環化処理を行うことによっても式(VI)の化合物を製造することができる。
また、適当な縮合剤を用い、活性エステルに導くことによっても、式(VI)の化合物を製造することができる。
(反応式A)<工程3>
式(V)[式(V)の化合物は市販化合物又は市販化合物から文献公知の製造方法により製造できる化合物である]で表されるアルコールとマレイミド(1H-ピロール-2,5-ジオン)をトリフェニルホスフィン等のホスフィン試薬存在下、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン等の炭化水素系溶媒等の溶媒中、アゾジカルボン酸ジエチル、アゾジカルボン酸ジイソプロピル等の光延試薬を-78℃から室温程度の温度で反応させることによっても、式(VI)の化合物を製造することができる。
(反応式A)<工程4>
式(VI)で表される保護体を、文献公知の方法、例えば(実験化学講座 第5版 16、有機化合物の合成IV、アミノ酸・ペプチド、258-283頁、2007年、丸善)等に記載された方法に準じて脱保護することにより、又、文献公知の方法、例えば、『プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス(Protective Groups in Organic Synthesis 4thEdition) 第4版、2007年、ジョン ウィリー アンド サンズ(John Wiley & Sons)、グリーン(Greene)ら』の成書に記載された脱保護の方法に準じて、脱保護を行うことで、式(AM-I)の化合物を製造することができる。
尚、式(AM-I)のアミン誘導体の製法中のPは-C(O)O-tertBu基、-C(O)O-Bn基、-C(O)CH基、-C(O)CF基、-SOPh、-SOPhMe基、-SOPh(NO)基、等から選択されるアミノ基の保護基である。
たとえば、Pがtert-ブトキシカルボニル(-C(O)O-tertBu基)である場合、塩化水素やトリフルオロ酢酸等の酸を用いることで脱保護ができる。又、塩化水素を含んだ1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、酢酸エチル等を用いることができる。又、トリフルオロ酢酸は、無溶媒または酸に不活性な塩化メチレン、トルエン等の溶媒を用いることもできる。
式(AM-I)のアミンは、必要に応じて、塩酸塩、トリフルオロ酢酸塩、等の塩として、得ることができる。
2.1.2 式(AM-II)のアミン誘導体の合成
(反応式B)
(反応式B)<工程1>
式(VIII)[式(VIII)の化合物は市販化合物又は市販化合物から文献公知の製造方法により製造できる化合物である。式中Pは、アミノ基の保護基であり、適宜選択できる]で表されるチオール体を用い、文献公知の方法、例えば、(Protective Groups in Organic Synthesis 第3版 PROTECTION FOR THE THIOL GROUP、457-486頁、1999年)等に記載された方法に準じて、アセチルクロリド、ベンゾイルクロリド、等の酸ハライド、又はトリフェニルメチルクロリド、等のアルキルハライド、又は、エチルイソシアネート、等のイソシアネート、等をトリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基、炭酸水素カリウム等の無機塩基存在下または非存在下で、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、塩化メチレン等のハロゲン系溶媒等の、反応に不活性な溶媒中反応させる、あるいはカルボン酸誘導体と適当な縮合剤や酸触媒中で反応させることにより、式(IX)のチオール保護体を製造することができる。
(反応式B)<工程2>
式(XI)[式(XI)の化合物は市販化合物又は市販化合物から文献公知の製造方法により製造できる化合物である。式中Pは、アミノ基の保護基であり、適宜選択できる]で表されるハロゲン置換体(X=Cl、Br、I)を用い、チオ安息香酸、チオ酢酸、チオ酢酸カリウム等のアシルチオ誘導体等をアセトニトリル、塩化メチレン、N、N-ジメチルホルムアミド等の、反応に不活性な溶媒中で、炭酸カリウム等の塩基存在下または非存在下で反応させることにより、式(IX)の化合物を製造することができる。
(反応式B)<工程3>
式(IX)で表されるN-保護体を、文献公知の方法、例えば(実験化学講座 第5版 16、有機化合物の合成IV、アミノ酸・ペプチド、258-283頁、2007年、丸善)等に記載された方法に準じて脱保護することにより、又、文献公知の方法、例えば、『プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス(Protective Groups in Organic Synthesis 4thEdition) 第4版、2007年、ジョン ウィリー アンド サンズ(John Wiley & Sons)、グリーン(Greene)ら』の成書に記載された脱保護の方法に準じて、脱保護を行うことで、式(AM-II)の化合物を製造することができる。
尚、式(AM-II)のアミン誘導体の製法中のPは-C(O)O-tertBu基、-C(O)O-Bn基、-C(O)CH基、-C(O)CF基、-SOPh、-SOPhMe基、-SOPh(NO)基、等から選択されるアミノ基の保護基である。
たとえば、Pがtert-ブトキシカルボニル(-C(O)O-tertBu基)である場合、塩化水素やトリフルオロ酢酸等の酸を用いることで脱保護ができる。又、塩化水素を含んだ1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、酢酸エチル等を用いることができる。又、トリフルオロ酢酸は、無溶媒または酸に不活性な塩化メチレン、トルエン等の溶媒を用いることもできる。
式(AM-II)のアミンは、必要に応じて、塩酸塩、トリフルオロ酢酸塩、等の塩として、得ることができる。
2.2 架橋アルギン酸構造体の調製
架橋アルギン酸構造体は、架橋基を有するアルギン酸誘導体に前述の架橋反応を施すことを含む方法により得ることができる。具体的には、例えば、以下の方法により調製できるが、これらに限定されない。
(a)コーティング法
前述の式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体を含む溶液を、2価金属イオンを含む溶液中に滴下するなどして部分的に架橋し、特定の構造体を得る。前記で得られた、例えばゲル等の構造体を、前述の式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を含む溶液に添加することにより、前記構造体の表面等にさらなる架橋反応を施すことにより、架橋アルギン酸構造体を得ることができる。なお、この方法は、式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体を式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体に、式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体に、それぞれ置き換えて実施することも可能である。
(b)混和法
前述の式(AL-1-I)のアルギン酸誘導体を含む溶液と、前述の式(AL-1-II)のアルギン酸誘導体を含む溶液とを混和し、当該混合溶液を、2価金属イオンを含む溶液中に滴下するなどして部分的に架橋し、特定の構造体である、架橋アルギン酸構造体を得ることができる。
上記方法に用いる2価金属イオンとして、具体的には、例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、バリウムイオン、ストロンチウムイオン、亜鉛イオン等が挙げられ、カルシウムイオンが好ましい。前記カルシウムイオンを含む溶液のカルシウムイオン濃度は特に限定されないが、例えば、1mM~1Mが挙げられ、5mM~500mMが好ましく、10mM~300mMがより好ましい。
また、架橋反応する際に用いる溶媒または溶液も特に限定されないが、例えば、超純水、細胞培養用培地、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、および生理食塩水が挙げられ、超純水が好ましい。前記特定の構造体としては、例えば、チューブ状構造体、繊維状構造体、ファイバー、ビーズ、ゲル、略球形のゲル、マイクロカプセル等が挙げられる。
3 アルギン酸誘導体、架橋アルギン酸構造体の用途
アルギン酸誘導体は、食品、医療、化粧品、繊維、製紙などの幅広い分野で、従来のアルギン酸の代わりに用いることができる。アルギン酸誘導体または架橋アルギン酸構造体の好ましい用途としては、具体的には、創傷被覆材、術後癒着防止材、薬剤徐放用基材、細胞培養用基材、細胞移植用基材等の医療用材料が挙げられる。
医療用材料として用いる場合の架橋アルギン酸構造体の形状として、チューブ状、繊維状、ファイバー、ビーズ、ゲル、略球形のゲル等が挙げられ、ビーズ、ゲルまたは略球形のゲルとすることが好ましく、略球形のゲルとすることがより好ましい。
なお、本明細書において引用された全ての刊行物、例えば先行技術文献、及び公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込まれる。本明細書は、本願の優先権主張の基礎となる日本国特許出願である特願2018-062201号(2018年3月28日出願)の特許請求の範囲、明細書、および図面の開示内容を包含する。
また、本発明の目的、特徴、利点、およびそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を実施できる。発明を実施するための最良の形態および具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示または説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図ならびに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々に修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
核磁気共鳴スペクトル(NMR)の測定には、JEOL JNM-ECX400 FT-NMR(日本電子)を用いた。
H-NMRデータ中、NMRシグナルのパターンで、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、mはマルチプレット、brはブロード、Jはカップリング定数、Hzはヘルツ、CDClは重クロロホルム、DMSO-dは重ジメチルスルホキシド、DOは重水を意味する。H-NMRデータ中、水酸基(OH)、アミノ基(NH)、カルボキシル基(COOH)のプロトン等、ブロードバンドであるため確認ができないシグナルについては、データに記載していない。
実施例中の「室温」は、通常約0℃から約35℃の温度を示すものとする。
実施例中の「導入率」は、DO中で1H-NMR測定し、反応性置換基のマレイミド基または芳香環とアルギン酸のプロトン積分値の比から、「mol%(NMR積分比)」で記載した。
(実施例1)
2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-1)の合成
<工程1>
tert-ブチル(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)カルバメートの合成
無水マレイン酸(600 mg)をエタノール(6.0 mL)に懸濁し、tert-ブチル(2-アミノエチル)カルバメート(1.03 g)とトリエチルアミン(0.90 mL)のエタノール(3.0 mL)溶液を、氷水冷下で加えた。反応液を室温で2時間攪拌後、エタノールを減圧留去した。残渣を無水酢酸(6.0 mL)に溶解し、酢酸ナトリウム(502 mg)を加え、70℃で1.5時間攪拌した。酢酸エチル(25 mL)と水(10 mL)を加え、分液した。有機層を飽和重曹水(10 mL、3回)、飽和食塩水(10 mL)で順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン~50%酢酸エチル/ヘプタン)で精製した。得られた油状物をヘプタン(20 mL)でトリチュレートした。固体をろ取し、ヘプタンで洗浄後、減圧乾燥して、標記化合物(1.01 g)を白色固体として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 6.71(2H、s)、4.72(1H、brs)、3.66(2H、t、J = 6 Hz)、3.33(2H、q、J = 6 Hz)、1.40(9H、s)
<工程2>
1-(2-アミノエチル)-1H-ピロール-2,5-ジオン 塩酸塩の合成
(実施例1)<工程1>で得られた化合物(500 mg)に4規定-塩化水素酢酸エチル溶液(5.0 mL)を加え、室温で1.5時間攪拌した。酢酸エチル(5.0 mL)を加えた後、沈殿をろ取し、酢酸エチルで洗浄した。得られた吸湿性固体を酢酸エチルに懸濁し、酢酸エチルを減圧留去後、減圧乾燥して、標記化合物(328 mg)を白色固体として得た。
NMRデータ(DO)(δ:ppm): 6.86(2H、s)、3.80(2H、t、J = 6 Hz)、3.20(2H、t、J = 6 Hz)
<工程3>
2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-1)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(20 mL)に、(実施例1)<工程2>で得られた化合物(36 mg)、4-(4、6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(84 mg)、1モル濃度-重曹水(252 μL)を加え、30℃で3時間攪拌した。塩化ナトリウム(200 mg)を加えた後、エタノール(40 mL)を加え、30分間室温で攪拌した。得られた沈殿をろ取し、エタノールで洗浄後、減圧乾燥して、標記化合物(183 mg)を白色固体として得た。
反応性基の導入率は、5.3 mol%(NMR積分比)。
分子量は、261万Daから1万9千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、146万Daと計算された。
(実施例2)
2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-2)の合成
<工程1>
tert-ブチル(2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エチル)カルバメートの合成
1H-ピロール-2,5-ジオン(0.7 g)、tert-ブチル(2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチル)カルバメート(1.0 g)、トリフェニルホスフィン(1.4 g)をテトラヒドロフラン(20 mL)に溶解した。アゾジカルボン酸ジイソプロピル (1.9 mol/L-トルエン溶液、2.8 mL)を、塩氷水冷下で滴下した後、30分間、氷水冷下で攪拌した。室温で1時間攪拌後、酢酸エチル(20 mL)及び水(10 mL)を加え、分液した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン~酢酸エチル)で精製後、減圧乾燥し、標記化合物(0.5 g)を淡黄色油状物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 6.71(2H、s)、4.87(1H、brs)、3.72(2H、t、J = 6 Hz)、3.59(2H、t、J = 6 Hz)、3.49(2H、t、J = 5 Hz)、3.26(2H、q、J = 5 Hz)、1.44(9H、s)
<工程2>
1-(2-(2-アミノエトキシ)エチル)-1H-ピロール-2,5-ジオン トリフルオロ酢酸塩の合成
(実施例2)<工程1>で得られた化合物(0.5 g)にトリフルオロ酢酸(2.3 mL)を、氷水冷下で加え、室温で1時間攪拌した。ジイソプロピルエーテル(11.3 mL)を加え、室温で30分攪拌した後、析出した固体をろ取し、ジイソプロピルエーテルで洗浄した。得られた吸湿性固体をジイソプロピルエーテルに懸濁し、溶媒を留去後、減圧乾燥して、標記化合物(0.3 g)を淡黄色固体として得た。
NMRデータ(DMSO-d)(δ:ppm): 7.73(3H、brs)、7.04(2H、s)、3.63-3.53(6H、m)、2.98-2.89(2H、m)
<工程3>
2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-2)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(20 mL)と(実施例2)<工程2>で得られた化合物(60 mg)を用い、(実施例1)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(183 mg)を白色固体として得た。
反応性基の導入率は、4.4 mol%(NMR積分比)。
分子量は、273万Daから1万1千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、144万Daと計算された。
(実施例3)
2-(2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エトキシ)エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-3)の合成
<工程1>
tert-ブチル(2-(2-(2-アミノエトキシ)エトキシ)エチル)カルバメートの合成
二炭酸ジtert-ブチル(3.0 g)の塩化メチレン(37.5 mL)溶液を、氷水冷下、2,2’-(エタン-1,2-ジイルビス(オキシ))エタン-1-アミン)(3.2 g)とトリエチルアミン(11.5 mL)の塩化メチレン(30.0 mL)溶液に、4.75時間かけて滴下した後、室温で18.5時間攪拌した。反応液を減圧濃縮し、残渣に塩化メチレン(30 mL)を加えた後、不溶物をろ去した。ろ液を水(10 mL)、飽和食塩水(10 mL)で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣を減圧乾燥して、標記粗化合物(2.7 g)を無色油状物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 5.15(1H、brs)、3.63-3.60(4H、m)、3.55(2H、t、J = 5 Hz)、3.52(2H、t、J = 5 Hz)、3.32(2H、q、J = 5 Hz)、2.88(2H、t、J = 5 Hz)、1.45(9H、s)
<工程2>
tert-ブチル(2-(2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エトキシ)エチル)カルバメートの合成
(実施例3)<工程1>で得られた化合物(500 mg)、無水マレイン酸(217 mg)をエタノール(5.0 mL)に懸濁し、室温で30分攪拌した。エタノールを減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン~酢酸エチル)で精製し、アミド体(423 mg)を得た。得られた無色油状物と酢酸ナトリウム(100 mg)に無水酢酸(4.2 mL)を加え、40℃で1時間攪拌後、60℃で1時間、80℃で1.5時間、100℃で2時間攪拌した。反応液に、酢酸エチル(25 mL)、水(10 mL)を加え、分液した。有機層を、飽和重曹水(10 mL)、水(10mL)、飽和食塩水(5 mL)で、順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン~80%酢酸エチル/ヘプタン)で精製して、標記化合物(275 mg)を無色油状物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 6.70(2H、s)、5.01(1H、brs)、3.76-3.72(2H、m)、3.67-3.63(2H、m)、3.61-3.58(2H、m)、3.57-3.54(2H、m)、3.50(2H、t、J = 5 Hz)、3.29(2H、q、J = 5 Hz)、1.45(9H、s)
<工程3>
2-(2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エトキシ)エチルアミン トリフルオロ酢酸塩の合成
(実施例3)<工程2>で得られた化合物(275 mg)にトリフルオロ酢酸(1.9 mL)を氷水冷下で加え、室温で15分攪拌した。反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル~30%メタノール/酢酸エチル)で精製して、標記化合物(231 mg)を無色油状物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 8.22(3H、brs)、6.74(2H、s)、3.75-3.71(4H、m)、3.64-3.57(6H、m)、3.19(2H、t、J = 5 Hz)
<工程4>
2-(2-(2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ)エトキシ)エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-3)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(20 mL)と(実施例3)<工程3>で得られた化合物(69 mg)を用い、(実施例1)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(145 mg)を白色固体として得た。
反応性基の導入率は、3.7 mol%(NMR積分比)。
分子量は、272万Daから1万1千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、144万Daと計算された。
(実施例4)
S-(4-(2-アミノエチル)カルバモイル)ベンジル)エタンチオエート基導入アルギン酸(AL-EX-4)の合成
<工程1>
tert-ブチル(2-(4-(クロロメチル)ベンザミド)エチル)カルバメートの合成
4-(クロロメチル)ベンゾイル クロリド(2.0 g)をテトラヒドロフラン(10.0 mL)に溶解し、tert-ブチル(2-アミノエチル)カルバメート(1.7 g)とジイソプロピルエチルアミン(3.7 mL)のテトラヒドロフラン(10.0 mL)溶液を、氷水冷下滴下し、室温で1.5時間攪拌した。反応液に、酢酸エチル(30 mL)と水(10 mL)を加え、分液した。有機層を半飽和重曹水(10 mL)、水(10 mL)、飽和食塩水(5 mL)で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。残渣をtert-ブチルメチルエーテルでトリチュレートした後、得られた固体をろ取し、tert-ブチルメチルエーテルで洗浄して、標記化合物(2.9 g)を白色固体として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.81(2H、d、J = 8 Hz)、7.44(2H、d、J = 8 Hz)、7.24(1H、brs)、4.96(1H、brs)、4.60(2H、s)、3.56(2H、q、J = 5 Hz)、3.45-3.38(2H、m)、1.43(9H、s)
<工程2>
S-(4-(2-(tert-ブトキシカルボニル)アミノ)エチル)カルバモイル)ベンジル)エタンチオエートの合成
(実施例4)<工程1>で得られた化合物(1.20 g)をアセトニトリル(24.0 mL)に懸濁した。チオ酢酸カリウム(0.53 g)を加え、室温で30分攪拌した。反応液に、酢酸エチル(50 mL)、水(20 mL)を加え、分液した。有機層を水(20 mL)、飽和食塩水(10 mL)で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。残渣をtert-ブチルメチルエーテルでトリチュレート後、固体をろ取し、tert-ブチルメチルエーテルで洗浄した。得られた固体を、40℃で減圧乾燥し、標記化合物(1.27 g)を白色固体として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.74(2H、d、J = 8 Hz)、7.33(2H、d、J = 8 Hz)、7.15(1H、brs)、4.96(1H、brs)、4.13(2H、s)、3.54(2H、q、J = 5 Hz)、3.43-3.36(2H、m)、2.36(3H、s)、1.43(9H、s)
<工程3>
S-(4-(2-アミノエチル)カルバモイル)ベンジル)エタンチオエート 塩酸塩の合成
(実施例4)<工程2>で得られた化合物(0.60 g)に、氷水冷下で、4規定-塩化水素/1,4-ジオキサン(4.2 mL)を加え、室温で30分間攪拌した。4規定-塩化水素/1,4-ジオキサン(2.1 mL)を追加し、室温でさらに30分間攪拌した。反応液にジイソプロピルエーテル(12.6 mL)を加え、得られた沈殿をろ取し、ジイソプロピルエーテルで洗浄後、減圧乾燥して、標記化合物(0.46 g)を白色固体として得た。
NMRデータ(DMSO-d)(δ:ppm): 8.65(1H、t、J = 6 Hz)、7.85(3H、brs)、7.82(2H、d、J = 8 Hz)、7.38(2H、d、J = 8 Hz)、4.16(2H、s)、3.49(2H、q、J = 6 Hz)、2.97(2H、t、J = 6 Hz)、2.36(3H、s)
<工程4>
S-(4-(2-アミノエチル)カルバモイル)ベンジル)エタンチオエート基導入アルギン酸(AL-EX-4)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(20 mL)と(実施例4)<工程3>で得られた化合物(58 mg)を用い、(実施例1)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(189 mg)を白色固体として得た。
反応性基の導入率は、5.6 mol%(NMR積分比)。
分子量は、277万Daから1万4千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、142万Daと計算された。
(実施例5)
S-(4-(3-((3-アミノプロピル)アミノ)-3-オキソプロピル)ベンジル)エタンチオエート基導入アルギン酸(AL-EX-5)の合成
<工程1>
4-(3-((3-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)プロピル)アミノ)-3-オキソプロピル)安息香酸 メチルの合成
3-(4-(メトキシカルボニル)フェニル)プロパン酸(1.15 g)、tert-ブチル(3-アミノプロピル)カルバメート(0.96g)をメタノール(11.5 mL)に溶解した。4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(2.14g)を加え、室温で2時間、40℃で1時間攪拌した。反応液に酢酸エチル(20 mL)、水(20 mL)を加え、分液し、水層を、酢酸エチル(10 mL)で抽出した。有機層を合わせ、半飽和重曹水(10 mL)、水(10 mL)、飽和食塩水(5 mL)で順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(10%酢酸エチル/ヘプタン~酢酸エチル)で精製し、標記化合物(0.76 g)を無色油状物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.95(2H、d、J = 8 Hz)、7.28(2H、d、J = 8 Hz)、6.19(1H、brs)、4.79(1H、brs)、3.90(3H、s)、3.25(2H、q、J = 6 Hz)、3.08-3.01(4H、m)、2.51(2H、t、J = 8 Hz)、1.57-1.49(2H、m)、1.43(9H、s)
<工程2>
tert-ブチル(3-(3-(4-(ヒドロキシメチル)フェニル)プロパンアミド)プロピル)カルバメートの合成
(実施例5)<工程1>で得られた化合物(560 mg)をテトラヒドロフラン(11.2 mL)に溶解した。水素化アルミニウムリチウム(146 mg)を5分間かけて加え、室温で1時間攪拌した。氷水冷下、飽和硫酸ナトリウム水溶液(50滴)を加えた後、同温にて1時間攪拌した。析出した不溶物をろ去し、テトラヒドロフランで洗浄した。ろ液を減圧濃縮し、標記化合物(569 mg)を無色油状物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.28(2H、d、J = 8 Hz)、7.20(2H、d、J = 8 Hz)、5.95(1H、brs)、4.79(1H、brs)、4.65(2H、s)、3.23(2H、q、J = 6 Hz)、2.99-2.92(4H、m)、2.48(2H、t、J = 7 Hz)、1.54-1.47(2H、m)、1.44(9H、s)
<工程3>
tert-ブチル(3-(3-(4-(クロロメチル)フェニル)プロパンアミド)プロピル)カルバメートの合成
(実施例5)<工程2>で得られた化合物(400 mg)をテトラヒドロフラン(8.0 mL)に溶解した。p-トルエンスルホニルクロリド(272 mg)、N、N-ジメチル-4-アミノピリジン(15 mg)、トリエチルアミン(0.33 mL)を加え、70℃で6時間攪拌した。反応液に酢酸エチル(25 mL)、水(10 mL)を加え、分液し、水層を酢酸エチル(5 mL)で抽出した。有機層を合せ、半飽和重曹水(10 mL)、水(10 mL)、飽和食塩水(5 mL)で順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、減圧濃縮した。残渣をtert-ブチルメチルエーテル/ヘプタンでトリチュレートし、得られた固体をろ取後、ヘプタンで洗浄して、標記化合物(224 mg)を薄いベージュの固体として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.30(2H、d、J = 8 Hz)、7.20(2H、d、J = 8 Hz)、6.13(1H、brs)、4.81(1H、brs)、4.56(2H、s)、3.28-3.21(2H、m)、3.04(2H、q、J = 6 Hz)、2.97(2H、t、J = 8 Hz)、2.48(2H、t、J = 8 Hz)、1.56-1.47(2H、m)、1.43(9H、s)
<工程4>
S-(4-(3-((3-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)プロピル)アミノ)-3-オキソプロピル)ベンジル)エタンチオエートの合成
(実施例5)<工程3>で得られた化合物(224 mg)をアセトニトリル(4.5 mL)に懸濁した。チオ酢酸カリウム(87 mg)を加え、室温で30分間攪拌した。反応液に酢酸エチル(20 mL)、水(10 mL)を加え、分液した。有機層を水(10mL)、飽和食塩水(5 mL)で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(10%酢酸エチル/ヘプタン~酢酸エチル)で精製し、標記化合物(189 mg)を白色固体として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.19(2H、d、J = 8 Hz)、7.13(2H、d、J = 8 Hz)、6.07(1H、brs)、4.82(1H、brs)、4.08(2H、s)、3.25(2H、q、J = 6 Hz)、3.04(2H、q、J = 6 Hz)、2.94(2H、t、J = 8 Hz)、2.46(2H、t、J = 8 Hz)、2.34(3H、s)、1.56-1.49(2H、m)、1.43(9H、s)
<工程5>
S-(4-(3-((3-アミノプロピル)アミノ)-3-オキソプロピル)ベンジル)エタンチオエート塩酸塩の合成
(実施例5)<工程4>で得られた化合物(189 mg)を用い、(実施例4)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(140 mg)を白色固体として得た。
NMRデータ(DMSO-d)(δ:ppm): 8.03(1H、t、J = 6 Hz)、7.79(3H、brs)、7.18(2H、d、J = 8 Hz)、7.12(2H、d、J = 8 Hz)、4.07(2H、s)、3.09(2H、q、J = 6 Hz)、2.77(2H、t、J = 8 Hz)、2.75-2.66(2H、m)、2.38-2.33(2H、m)、2.34(3H、s)、1.68-1.60(2H、m)
<工程6>
S-(4-(3-((3-アミノプロピル)アミノ)-3-オキソプロピル)ベンジル)エタンチオエート基導入アルギン酸(AL-EX-5)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(20 mL)と(実施例5)<工程5>で得られた化合物(67 mg)を用い、(実施例1)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(189 mg)を白色固体として得た。
反応性基の導入率は、4.2 mol%(NMR積分比)。
分子量は、261万Daから2万1千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、142万Daと計算された。
(実施例7-1)
2-(N-(4-(メルカプトメチル)ベンザミド))エチルアミノ基導入アルギン酸(AL-EX-7-1)水溶液の調製
(実施例4)<工程4>で得られた化合物(160 mg)を、水(8.0 mL)に溶解し、1規定-水酸化ナトリウム水溶液(112 μL)を加え、25℃で2時間攪拌して、標記化合物の2重量%の溶液を調製した。エタノールの沈殿処理を行うと、ゲル状になるため、そのままの溶液を試験に用いた。一部エタノール処理をし、NMRにて、アセチル基の消失を確認した。
(実施例8)
2-アミノ-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)アセトアミド基導入アルギン酸(AL-EX-8)の合成
<工程1>
tert-ブチル (2-((2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)アミノ)-2-オキソエチル)カルバメートの合成
市販の1-(2-アミノエチル)-1H-ピロール-2、5-ジオン塩酸塩[CAS No.134272-64-3](92.43 mg)及び水(750 μL)の混合物に対して、1モル濃度-重曹水(578.5 μL)を室温で加えた。この混合物に対して、市販の2、5-ジオキソピロリジン-1-イル (tert-ブトキシカルボニル)グリシネート[CAS:3392-07-2](150 mg)のテトラヒドロフラン(1500 μL)溶液を室温で加え、同温にて30分撹拌した。反応終了後、酢酸エチル(10 mL)及び水(5 mL)を加え、分離した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(25%酢酸エチル/ヘプタン~100%酢酸エチル、酢酸エチル~60%メタノール/酢酸エチル)で精製して、標記化合物(74 mg)を無色油状化合物として得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 6.72(2H、s)、6.59(1H、br s)、5.18(1H、br s)、3.74(2H、d、J = 6 Hz)、3.72-3.68(2H、m)、3.50-3.46(2H、m)、1.45(9H、s).
<工程2>
2-アミノ-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)アセトアミド トリフルオロ酢酸塩の合成
(実施例8)<工程1>で得られた化合物(0.074 g)及びジクロロメタン(0.22 mL)の混合物に対し、氷冷撹拌下、トリフルオロ酢酸(0.52 mL)を加え、室温で2時間撹拌した。反応終了後、反応液を濃縮し、ジイソプロピルエーテル(20 mL)を加えた。ガム状化合物が形成したため、混合物を減圧下で濃縮し、乾燥させることで標記粗化合物(0.097 g)を淡黄色ガム状化合物として得た。
NMRデータ(DMSO-d)(δ:ppm): 8.45(1H、t、J = 6 Hz)、8.00(3H、br s)、7.03(2H、s)、3.48(2H、t、J = 6 Hz)、3.43(2H、q、J = 6 Hz)、3.29(2H、q、J = 6 Hz).
<工程3>
2-アミノ-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)アセトアミド基導入アルギン酸(AL-EX-8)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(29.7 mL)に、室温で、4-(4、6-ジメトキシ-1、3、5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリド(68.6 mg)、1モル濃度-重曹水(68.6 μL)を加えた。続いて、(実施例8)<工程2>で得られた化合物(21.4 mg)、水(1 mL)及びエタノール(1 mL)の混合物を同温で徐々に加え、40℃で4時間撹拌した。塩化ナトリウム(300 mg)を加えた後、エタノール(59.3 mL)を加え、室温で30分間撹拌した。得られた沈殿をろ取し、エタノールで洗浄後、減圧乾燥して、標記化合物(221.3 mg)を白色綿状化合物として得た。
架橋基の導入率は、4.8 mol%(NMR積分比)であった。
分子量は、273万Daから2千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、136万Daと計算された。
(実施例9)
(S)-2-アミノ-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)-3-フェニルプロパンアミド基導入アルギン酸(AL-EX-9)の合成
<工程1>
tert-ブチル (S)-(1-((2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)アミノ)-1-オキソ-3-フェニルプロパン-2-イル)カルバメートの合成
市販の1-(2-アミノエチル)-1H-ピロール-2、5-ジオン 塩酸塩[CAS:134272-64-3](100 mg)、市販の(tert-ブトキシカルボニル)-L-フェニルアラニン[CAS No.13734-34-4](150.23 mg)及びジクロロメタン(1 mL)の混合物に対して、氷冷撹拌下、トリエチルアミン(78.9 μL)を加えた。この混合物に対し、N、N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(116.8 mg)を同温にて加え、室温で30分撹拌した。反応終了後、酢酸エチル(20 mL)で希釈し、懸濁液を濾過した。組生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(12%酢酸エチル/ヘプタン~100%酢酸エチル)で精製して、標記化合物(108 mg)を白色アモルファスとして得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.30-7.27(2H、m)、7.23-7.17(3H、m)、6.68(2H、s)、6.19(1H、br s)、4.91(1H、br s)、4.30-4.26(1H、m)、3.66-3.53(2H、m)、3.50-3.41(1H、m)、3.36-3.30(1H、m)、3.08-2.98(2H、m)、1.39(9H、s)
<工程2>
(S)-2-アミノ-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)-3-フェニルプロパンアミド トリフルオロ酢酸塩の合成
(実施例9)<工程1>で得られた化合物(0.1 g)及びジクロロメタン(1.3 mL)の混合物に対して、氷冷撹拌下、トリフルオロ酢酸(0.7 mL)を加え、室温で30分間撹拌した。反応終了後、反応液を減圧下で濃縮し、ジイソプロピルエーテル(20 mL)を加えた。懸濁液を濾過し、標記化合物(0.12 g)を白色固体として得た。
NMRデータ(DMSO-d)(δ:ppm): 8.57(1H、t、J = 6 Hz)、8.07(3H、br s)、7.36-7.33(2H、m)、7.30-7.22(3H、m)、7.05(2H、s)、3.85(1H、dd、J = 8、6 Hz)、3.45-3.40(3H、m)、3.18-3.13(1H、m)、3.01(1H、dd、J = 14、5 Hz)、2.83(1H、dd、J = 14、9 Hz)
<工程3>
(S)-2-アミノ-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)-3-フェニルプロパンアミド基導入アルギン酸(AL-EX-9)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(29.7 mL)と(実施例9)<工程2>で得られた化合物(27.5 mg)を用い、(実施例8)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(264.8 mg)を白色綿状化合物として得た。
架橋基の導入率は、6.0 mol%(NMR積分比)であった。
分子量は、277万Daから6千Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、146万Daと計算された。
(実施例10)
(S)-2-(2-アミノアセトアミド)-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)-3-フェニルプロパンアミド基導入アルギン酸(AL-EX-10)の合成
<工程1>
(tert-ブトキシカルボニル)グリシル-L-フェニルアラニンの合成
市販のL-フェニルアラニン[CAS:63-91-2](0.12 g)及び水(1 mL)の混合物に対し、1モル濃度-重曹水(0.73 mL)を室温で加えた。この混合物に対して、市販の2、5-ジオキソピロリジン-1-イル (tert-ブトキシカルボニル)グリシネート[CAS:3392-07-2](0.2 g)のテトラヒドロフラン(4 mL)溶液を室温で加え、同温にて撹拌した。1時間30分後、2、5-ジオキソピロリジン-1-イル (tert-ブトキシカルボニル)グリシネート(0.02 g)を更に加え、30分間室温で撹拌した。反応終了後、酢酸エチル(10 mL)及び1規定-塩酸(3 mL)を加え、分離した。有機層を水(5 mL)及び飽和食塩水(5 mL)で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(25%酢酸エチル/ヘプタン~100%酢酸エチル、酢酸エチル~20%メタノール/酢酸エチル)で精製して、標記化合物(0.21 g)を白色アモルファスとして得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.31-7.20(3H、br m)、7.16-7.13(2H、m)、6.65(1H、br s)、5.26(1H、br s)、4.86(1H、br s)、3.88(1H、dd、J = 17、7 Hz)、3.68(1H、dd、J = 17、6 Hz)、3.24-3.05(2H、m)、1.44(9H、s)
<工程2>
tert-ブチル (S)-(2-((1-((2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)アミノ)-1-オキソ-3-フェニルプロパン-2-イル)アミノ)-2-オキソエチル)カルバメートの合成
市販の1-(2-アミノエチル)-1H-ピロール-2,5-ジオン 塩酸塩[CAS:134272-64-3](114 mg)、(実施例10)<工程1>で得られた化合物(208 mg)及びジクロロメタン(2080 μL)の混合物に対し、氷冷撹拌下、トリエチルアミン(90 μL)を加えた。この混合物に対して、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド(133.1 mg)を同温にて加え、室温で1時間30分撹拌した。反応終了後、酢酸エチル(20 mL)で希釈し、懸濁液を濾過した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(25%酢酸エチル/ヘプタン~100%酢酸エチル、酢酸エチル~20%メタノール/酢酸エチル)で精製した。回収したフラクションを減圧下濃縮し、tert-ブチルメチルエーテル(20 mL)に溶解させた。この溶液を飽和重曹水(5 mL)、水(5 mL)で2回、飽和食塩水(5 mL)で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。有機層を減圧下で濃縮することで、標記化合物(220 mg)を白色アモルファスとして得た。
NMRデータ(CDCl)(δ:ppm): 7.29-7.27(2H、m)、7.24-7.16(3H、m)、6.67(2H、s)、6.47(1H、br s)、6.40(1H、d、J = 8 Hz)、5.14(1H、br s)、4.66-4.60(1H、m)、3.85-3.45(5H、m)、3.29-3.23(1H、m)、3.09(2H、d、J = 7 Hz)、1.44(9H、s)
<工程3>
(S)-2-(2-アミノアセトアミド)-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)3-フェニルプロパンアミド トリフルオロ酢酸塩の合成
(実施例10)<工程2>で得られた化合物(0.22 g)を用い、(実施例9)<工程2>と同様の操作を行い、標記化合物(0.25 g)を白色固体として得た。
NMRデータ(DMSO-d)(δ:ppm): 8.67(1H、d、J = 8 Hz)、8.33 (1H、t、J = 6 Hz)、7.89(3H、br s)、7.29-7.24(2H、m)、7.23-7.17(3H、m)、7.03(2H、s)、4.46-4.40(1H、m)、3.48-3.41(3H、m)、3.38-3.28(2H、m)、3.17-3.11(1H、m)、2.94(1H、dd、J = 14、4 Hz)、2.67(1H、dd、J = 14、10Hz)
<工程4>
(S)-2-(2-アミノアセトアミド)-N-(2-(2、5-ジオキソ-2、5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エチル)-3-フェニルプロパンアミド基導入アルギン酸(AL-EX-10)の合成
1重量%に調整したアルギン酸ナトリウム(株式会社キミカ製、ALG-2)水溶液(49.4 mL)と(実施例10)<工程3>で得られた化合物(52.4 mg)を用い、(実施例8)<工程3>と同様の操作を行い、標記化合物(485 mg)を白色綿状化合物として得た。
架橋基の導入率は、5.3 mol%(NMR積分比)であった。
分子量は、287万Daから2万Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、143万Daと計算された。
<反応性基の導入率測定>
反応性基の導入率は、アルギン酸の繰り返し単位であるウロン酸単糖単位あたりに導入
された反応性基の数を百分率で表した値を意味する。導入率の算出に必要なアルギン酸の
量は、検量線を利用したカルバゾール硫酸法により測定し、反応性基の量は、検量線を利
用した吸光度測定法により測定した。
<分子量の測定>
実施例で得られた架橋基導入アルギン酸固体を秤量し、0.15mol/LのNaClを含む10mmol/Lリン酸緩衝液(pH7.4)に添加し、室温で1時間以上攪拌して溶解し、0.2%溶液を調製した。この溶液を孔径0.45μmのポリエーテルスルフォン製Minisart High Flowフィルター(SARTORIUS社)に通し不溶物を除いた後、この200μLをSuperose6 Increase 10/300 GLカラム(GEヘルスケアサイエンス社)に供し、ゲルろ過を実施した。ゲルろ過は、クロマトグラフ装置としてAKTA Explorer 10Sを、展開溶媒として0.15mol/L NaClを含む10mmol/Lリン酸緩衝液(pH7.4)を使用し、室温で流速0.8mL/mimの条件で実施した。各試料のクロマトグラムは、220nm若しくは240nmの吸収をモニターし作製した。また別法として215 nmの吸収をモニターした。得られたクロマトグラムのピーク解析は、Unicorn5.31ソフトウエア(GEヘルスケアサイエンス社)にて行った。
架橋基導入アルギン酸の分子量は、ブルーデキストラン(分子量200万Da、SIGMA社)、チログロブリン(分子量66.9万Da、GEヘルスケアサイエンス社)、フェリチン(分子量44万Da、GEヘルスケアサイエンス社)、アルドラーゼ(分子量15.8万Da、GEヘルスケアサイエンス社)、コンアルブミン(分子量7.5万Da、GEヘルスケアサイエンス社)、オブアルブミン(分子量4.4万Da、GEヘルスケアサイエンス社)、リボヌクレアーゼA(分子量1.37万Da、GEヘルスケアサイエンス社)及びアプロチニン(分子量6500Da、GEヘルスケアサイエンス社)を標準品として用い、同条件でゲルろ過を行った際の各成分の280nmにおける吸収のピークの液量及び分子量から検量線を作成した。検量線は、ブルーデキストランからフェリチンまで、フェリチンからアプロチニンまでの2種類を作成した。この検量線を用いて、先に得られたクロマトグラムの溶出時間iにおける分子量(Mi)を計算した。次いで、溶出時間iにおける吸光度を読み取りHiとし、これらのデータから重量平均分子量(Mw)を以下の式から求めた。
架橋基導入前のアルギン酸の分子量は、次のようにして決定した。すなわち、各アルギン酸を、乾燥減量を考慮して秤量し、超純水を加えて1%水溶液を調製した。次いで、アルギン酸濃度が0.2%、溶液組成が0.15 mol/LのNaClを含む10mmol/Lリン酸緩衝液(pH7.4)となるように希釈した。不溶物を孔径0.22μmの親水性PVDF製Mylex GV33フィルター(MERCK-Millipore社)により除いた後、200μLをゲルろ過に供し、架橋基導入アルギン酸と同様の条件でゲルろ過を実施した。検出は示差屈折計により実施した。また別法として、孔径0.45μmのポリエーテルスルフォン製Minisart High Flowフィルター(SARTORIUS社)に通し不溶物を除いた。
架橋基導入前のアルギン酸の重量平均分子量は、架橋基導入アルギン酸の分子量の計算法と同様の方法で決定した。ただしHiは、示差屈折計のデータから計算した。
実施例1~5、及び実施例7-1で使用されている、架橋基導入前のアルギン酸(ALG-2)の分子量は、260万Daから14.5万Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、146万Daと計算された。
実施例8~10で使用した、架橋基導入前のアルギン酸(ALG-2)の分子量は、9600Daから251万Daまでブロードに溶出され、重量平均分子量は、138万Daと計算された。
<ゲル安定性の測定>
(実施例2)<工程3>で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-2)、または(実施例3)<工程4>で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-3)を、各々、濃度が1%となるよう水に溶かしてアルギン酸水溶液(2)及びアルギン酸水溶液(3)を得た。さらに(実施例7-1)で得た2重量%のアルギン酸誘導体(AL-EX-7-1)溶液にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を等量加えて1重量%とし、アルギン酸水溶液(7-1)を得た。
アルギン酸水溶液(2)およびアルギン酸水溶液(7-1)を等量混和し、この混和した水溶液を18ゲージの注射針を装着した注射筒に入れ、この注射筒を流速1 mL/分に設定したシリンジポンプに設置し、濃度が30 mmol/Lの塩化カルシウム溶液に30秒間滴下し、5分間撹拌してアルギン酸ゲルを得た。このゲルを10 mLのPBSで1度洗浄した後、PBS中、37℃で10分間静置して化学架橋を行い、化学架橋アルギン酸ゲルを得た。このゲルに20 mLのPBSを添加し、37℃で振盪して、経時的に水溶液を回収し、回収した量と同量のPBSを補充した。試験終了後、試験溶液にアルギン酸リアーゼ(ニッポンジーン、319-08261)を2μL添加し、37℃で1時間振盪させてゲルを全て崩壊させ、水溶液を回収した。回収した水溶液中のアルギン酸濃度をカルバゾール硫酸法により測定し、各時点の水溶液中アルギン酸濃度を既に回収したアルギン酸濃度で補正した値を、全時点のアルギン酸濃度および試験終了後のアルギン酸濃度から算出した全アルギン酸濃度で除した値を百分率で表した値を崩壊率とし、ゲル安定性の指標とした。又、アルギン酸水溶液(3)およびアルギン酸水溶液(7-1)を用いて上記の方法に従って得られた、アルギン酸ゲルについても、ゲル安定性を測定した。
結果を図1に示した。
対照として用いたアルギン酸(ALG-2)から作成した、アルギン酸ゲルが8時間でほぼ溶解したのに対し、本実施例の架橋基導入アルギン酸誘導体を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体(アルギン酸誘導体(AL-EX-2)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体、および、アルギン酸誘導体(AL-EX-3)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体)は、いずれも安定性が向上した。
<ゲル安定性の測定(2)>
実施例8で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-8)、実施例9で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-9)、および実施例10で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-10)を、濃度が0.5%となるよう水に溶かしてアルギン酸水溶液(8)、アルギン酸水溶液(9)、及びアルギン酸水溶液(10)を得た。さらに実施例7-1と同様の方法で得た2%の架橋基導入アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)(導入率(NMR積分比)=5.1 mol%)にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を3容量加えて0.5%とし、アルギン酸水溶液(7-1-2)を得た。
アルギン酸水溶液(8)、アルギン酸水溶液(9)、及びアルギン酸水溶液(10)の各アルギン酸水溶液とアルギン酸水溶液(7-1-2)を各々250 μLずつ等量混和し、濃度が30 mmol/Lの塩化カルシウム溶液を40 mL添加し、5分間撹拌してアルギン酸ゲルを得た。このゲルを10 mLのPBSで1度洗浄し、化学架橋アルギン酸ゲルを得た。このゲルに19.5 mLのPBSを添加し、37℃で振盪して、経時的に水溶液を回収し、回収した量と同量のPBSを補充した。試験終了後、試験溶液にアルギン酸リアーゼ(ニッポンジーン、319-08261)を10 μL添加し、37℃で終夜振盪させてゲルを全て崩壊させ、水溶液を回収した。回収した水溶液中のアルギン酸濃度をカルバゾール硫酸法により測定し、各時点の水溶液中アルギン酸濃度を既に回収したアルギン酸濃度で補正した値を、全時点のアルギン酸濃度および試験終了後のアルギン酸濃度から算出した全アルギン酸濃度で除した値を百分率で表した値を崩壊率とし、ゲル安定性の指標とした。
結果を図3に示した。
アルギン酸誘導体(AL-EX-9)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は96時間後で崩壊率が約39%であり、アルギン酸誘導体(AL-EX-8)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は96時間後で崩壊率が約40%、及びアルギン酸誘導体(AL-EX-10)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は96時間後で崩壊率が約55%であり、ゲル安定性の測定(1)のアルギン酸(ALG-2)から作成したアルギン酸ゲルに比べて、安定性が向上していることが示唆された。
<ゲル安定性の測定(3)>
(実施例2)<工程3>と同様の方法で製造した導入率(NMR積分比)=3.4 mol%の架橋基導入アルギン酸誘導体(AL-EX-2-1)、実施例8で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-8)、実施例9で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-9)、および実施例10で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-10)を、濃度が0.5%となるよう水に溶かしてアルギン酸水溶液(2‐1)、アルギン酸水溶液(8)、アルギン酸水溶液(9)、及びアルギン酸水溶液(10)を得た。さらに実施例7-1と同様の方法で得た2%の架橋基導入アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)(導入率(NMR積分比)=5.1 mol%)にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を3容量加えて0.5%とし、アルギン酸水溶液(7-1-2)を得た。
アルギン酸水溶液(2‐1)、アルギン酸水溶液(8)、アルギン酸水溶液(9)、及びアルギン酸水溶液(10)の各アルギン酸水溶液とアルギン酸水溶液(7-1-2)を各々250 μLずつ等量混和し、濃度が30 mmol/Lの塩化カルシウム溶液を40 mL添加し、5分間撹拌してアルギン酸ゲルを得た。このゲルに19.5 mLの5 mMエチレンジアミン四酢酸二カリウム塩二水和物(EDTA・2K)/生理食塩水溶液を添加し、37℃で振盪して24時間後に水溶液を回収し、回収した量と同量の5 mM EDTA・2K/生理食塩水溶液を補充した。試験終了後、試験溶液にアルギン酸リアーゼ(ニッポンジーン、319-08261)を10 μL添加し、37℃で終夜振盪させてゲルを全て崩壊させ、水溶液を回収した。回収した水溶液中のアルギン酸濃度をカルバゾール硫酸法により測定し、各時点の水溶液中アルギン酸濃度を既に回収したアルギン酸濃度で補正した値を、全時点のアルギン酸濃度および試験終了後のアルギン酸濃度から算出した全アルギン酸濃度で除した値を百分率で表した値を崩壊率とし、ゲル安定性の指標とした。
結果を図4に示した。
アルギン酸誘導体(AL-EX-2-1)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は24時間後で崩壊率が約49%であり、アルギン酸誘導体(AL-EX-9)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は24時間後で崩壊率が約28%であり、アルギン酸誘導体(AL-EX-8)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は24時間後で崩壊率が約32%、及びアルギン酸誘導体(AL-EX-10)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は24時間後で崩壊率が約32%であり、カルシウム架橋を除いたアルギン酸構造体にても、いずれも安定性があることが確認できた。
<ゲル漏出率の測定(1)>
(実施例2)<工程3>で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-2)、または(実施例3)<工程4>で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-3)、あるいは原料アルギン酸である反応性基を導入していないアルギン酸(ALG-2;対照)を、濃度が1%となるよう水に溶かして、1/100容量の1規定-炭酸水素ナトリウム水溶液を添加し、アルギン酸水溶液(2)、アルギン酸水溶液(3)及びアルギン酸水溶液(ALG-2-aq)を得た。さらに(実施例7-1)で得た2重量%のアルギン酸誘導体(AL-EX-7-1)溶液にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で1 mg/mLに調製した分子量200万のフルオレセインイソチオシアナート-デキストラン(シグマアルドリッチ、FD2000S)を等量加えて1重量%とし、アルギン酸水溶液(7-1)を得た。
アルギン酸水溶液(2)およびアルギン酸水溶液(7-1)、又は、アルギン酸水溶液(3)およびアルギン酸水溶液(7-1)を等量混和し、この混和した水溶液を18ゲージの注射針を装着した注射筒に入れ、この注射筒を流速1 mL/分に設定したシリンジポンプに設置し、濃度が30 mmol/Lの塩化カルシウム溶液に30秒間滴下し、約20分間撹拌してアルギン酸ゲルを得た。このゲルを10 mLのPBSで1度洗浄し、フルオレセインイソチオシアナート-デキストラン内包化学架橋アルギン酸ゲルを得た。このゲルに20 mLのPBSを添加し、37℃で振盪して、経時的に水溶液を回収した。試験終了後、試験溶液にアルギン酸リアーゼ(ニッポンジーン、319-08261)を5μL添加し、37℃で2時間振盪させてゲルを全て崩壊させ、水溶液を回収した。回収した水溶液中のデキストラン濃度を蛍光定量法(励起光:485nm、蛍光:535nm)により測定し、各時点のデキストラン濃度を試験終了後のデキストラン濃度で除した値を百分率で表した値を漏出率とし、ゲル安定性の指標とした。
結果を図2に示した。
対照として用いたアルギン酸(ALG-2)から調製されたゲルが24時間で40%弱、48時間で約70%の漏出率を示したのに対し、本実施例の架橋基導入アルギン酸誘導体を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体(アルギン酸誘導体(AL-EX-2)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体、および、アルギン酸誘導体(AL-EX-3)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体)は、24時間の漏出率が約10%、48時間の漏出率が10~15%程度であり、いずれも安定性が向上した。
<ゲル透過率の測定(2)>
(実施例2)<工程3>と同様の方法で製造した導入率(NMR積分比)=3.4 mol%の架橋基導入アルギン酸誘導体(AL-EX-2-1)、実施例8で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-8)、実施例9で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-9)、および実施例10で得られたアルギン酸誘導体(AL-EX-10)を、濃度が2.0%となるよう水に溶かしてアルギン酸水溶液を調製し、このアルギン酸水溶液に4/5容量の1 mg/mLに調製した分子量15万のフルオレセインイソチオシアナート-デキストラン(シグマアルドリッチ、FD150S)、及び2.2容量の水を加え、0.2 mg/mLフルオレセインイソチオシアナート-デキストラン含有0.5%アルギン酸水溶液(2‐1)、アルギン酸水溶液(8)、アルギン酸水溶液(9)、及びアルギン酸水溶液(10)を得た。さらに実施例7-1と同様の方法で得た2%の架橋基導入アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)(導入率(NMR積分比)=5.1 mol%)にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を3容量加えて0.5%とし、アルギン酸水溶液(7-1-2)を得た。
アルギン酸水溶液(2‐1)、アルギン酸水溶液(8)、アルギン酸水溶液(9)、及びアルギン酸水溶液(10)の各アルギン酸水溶液とアルギン酸水溶液(7-1-1-2)を各々250 μLずつ等量混和し、濃度が30 mmol/Lの塩化カルシウム溶液を40 mL添加し、5分間撹拌してアルギン酸ゲルを得た。このゲルを10 mLの生理食塩水で1度洗浄し、フルオレセインイソチオシアナート-デキストラン内包化学架橋アルギン酸ゲルを得た。このゲルに19.5 mLの生理食塩水を添加し、37℃で振盪して、経時的に水溶液を回収し、回収した量と同量のPBSを補充した。試験終了後、試験溶液にアルギン酸リアーゼ(ニッポンジーン、319-08261)を10 μL添加し、37℃で3時間以上振盪させてゲルを全て崩壊させ、水溶液を回収した。回収した水溶液中のデキストラン濃度を蛍光定量法(励起光:485nm、蛍光:535nm)により測定し、各時点のデキストラン濃度を試験終了後のデキストラン濃度で除した値を百分率で表した値を透過率とした。
結果を図5に示した。
アルギン酸誘導体(AL-EX-2―1)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体、アルギン酸誘導体(AL-EX-9)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体、アルギン酸誘導体(AL-EX-8)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体、及びアルギン酸誘導体(AL-EX-10)/アルギン酸誘導体(AL-EX-7-1-2)を架橋して得られた架橋アルギン酸構造体は、いずれも3時間後で約20%弱、24時間で約50%の漏出率を示した。

Claims (21)

  1. アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基と、下記式(I)(式中、破線右外側は除く):
    Figure 0007358334000096
    (式中、-A-は、下記式(各式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000097
    からなる群より選択されるリンカーであり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    nは、1~18の整数であり;
    mは、1~9の整数であり;
    jは、0~9の整数である)
    で表される基がアミド結合したアルギン酸誘導体(但し、-A-=-CHCH-は除く)又はその塩
  2. -A-が、下記式(各式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000098
    からなる群より選択されるリンカーであり;
    nが、1~18の整数であり;
    mが、1~9の整数であり;
    jが、0~9の整数である)
    で表される請求項1に記載のアルギン酸誘導体(但し、-A-=-CHCH-は除く)又はその塩
  3. 式(I)で表される基が、下記式(各式中、破線右側は除く):
    Figure 0007358334000099
    からなる群より選択される、請求項1または2に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  4. 式(I)で表される基の導入率が、1%~30%である、請求項1~3のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  5. アルギン酸誘導体又はその塩のゲルろ過クロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量が、10万Da~300万Daである、請求項1~4のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  6. アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基に、下記式(II)(式中、破線右側は除く):
    Figure 0007358334000100
    (式中、
    は、水素原子またはアセチル基、ベンゾイル基、トリフェニルメチル基、メトキシメチル基およびN-エチルカルバメート基からなる群より選択されるチオール基の保護基であり、
    -A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000101
    であるリンカーであり;
    前記-A-において、Arは、水溶性置換基が置換されていてよいフェニレン基であり;
    n4は、0~10の整数であり;
    m4は、0~10の整数であり;
    pは、0~10の整数である)
    で表される基がアミド結合したアルギン酸誘導体又はその塩
  7. 式(II)において、Pが、水素原子、アセチル基またはベンゾイル基である、請求項6に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  8. -A-が、下記式(各式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000102
    からなる群より選択されるリンカーであり;
    Arが、p-フェニレン基である、請求項6または7に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  9. 式(II)で表される基が、下記式(各式中、破線右側は除く):
    Figure 0007358334000103
    からなる群より選択される、請求項6~8のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  10. 式(II)で表される基の導入率が、1%~30%である、請求項6~9のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  11. アルギン酸誘導体又はその塩のゲルろ過クロマトグラフィー法により測定した重量平均分子量が、10万Da~300万Daである、請求項6~10のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩
  12. アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基と、下記式(I)(式中、破線右外側は除く):
    Figure 0007358334000104
    (式中、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000105
    からなる群より選択されリンカーであり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    nは、1~18の整数であり;
    mは、1~9の整数であり;
    jは、0~9の整数である)
    で表される基がアミド結合したアルギン酸誘導体又はその塩、および、請求項6~11のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩を含有する、組成物。
  13. 式(I)で表される基が、下記式(各式中、破線右側は除く):
    Figure 0007358334000106
    からなる群より選択される、請求項12に記載の組成物又はその塩
  14. アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基と、下記式(I)(式中、破線右外側は除く):
    Figure 0007358334000107
    (式中、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000108
    からなる群より選択されリンカーであり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    nは、1~18の整数であり;
    mは、1~9の整数であり;
    jは、0~9の整数である)
    で表される基がアミド結合したアルギン酸誘導体又はその塩、および、請求項6~11のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩に、架橋反応を施すことにより得られる架橋アルギン酸構造体。
  15. 式(I)で表される基が、下記式(各式中、破線右側は除く):
    Figure 0007358334000109
    からなる群より選択される、請求項14に記載の架橋アルギン酸構造体。
  16. 請求項14または15に記載の架橋アルギン酸構造体を含む医療用材料。
  17. 架橋アルギン酸構造体が、ビーズまたは略球形のゲルである、請求項16に記載の医療用材料。
  18. アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基と、下記式(I)(式中、破線右外側は除く):
    Figure 0007358334000110
    (式中、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000111
    からなる群より選択されリンカーであり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    nは、1~18の整数であり;
    mは、1~9の整数であり;
    jは、0~9の整数である)
    で表される基がアミド結合したアルギン酸誘導体又はその塩の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、請求項6~11のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
  19. 請求項6~11のいずれか1項に記載のアルギン酸誘導体又はその塩の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下し、得られたゲルに、アルギン酸の任意の1つ以上のカルボキシル基と、下記式(I)(式中、破線右外側は除く):
    Figure 0007358334000112
    (式中、-A-は、下記式(式中、両破線外側は除く):
    Figure 0007358334000113
    からなる群より選択されリンカーであり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、チオールメチル基、メチルチオエチル基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、アミノカルボニルメチル基、アミノカルボニルエチル基、アミノブチル基、グアニジノプロピル基、ベンジル基、4-ヒドロキシベンジル基、3-インドリルメチル基、4-イミダゾイルメチル基およびRが結合する炭素原子と当該炭素原子が結合する窒素原子と共に環を形成するプロパン-1,3-ジイル基からなる群より選択される基であり;
    nは、1~18の整数であり;
    mは、1~9の整数であり;
    jは、0~9の整数である)
    で表される基がアミド結合したアルギン酸誘導体又はその塩の溶液中において架橋反応を施すことを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
  20. 式(I)で表される基が、下記式(各式中、破線右側は除く):
    Figure 0007358334000114
    からなる群より選択される、請求項18または19に記載の架橋アルギン酸構造体の製造方法。
  21. 請求項12または13に記載の組成物の溶液を、カルシウムイオンを含む溶液中に滴下することを含む、架橋アルギン酸構造体の製造方法。
JP2020509176A 2018-03-28 2019-03-27 新規反応性アルギン酸誘導体 Active JP7358334B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018062201 2018-03-28
JP2018062201 2018-03-28
PCT/JP2019/013130 WO2019189330A1 (ja) 2018-03-28 2019-03-27 新規反応性アルギン酸誘導体

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2019189330A1 JPWO2019189330A1 (ja) 2021-03-11
JPWO2019189330A5 JPWO2019189330A5 (ja) 2022-03-14
JP7358334B2 true JP7358334B2 (ja) 2023-10-10

Family

ID=68060070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020509176A Active JP7358334B2 (ja) 2018-03-28 2019-03-27 新規反応性アルギン酸誘導体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11472892B2 (ja)
EP (1) EP3778653A4 (ja)
JP (1) JP7358334B2 (ja)
CN (1) CN111868096B (ja)
CA (1) CA3095305A1 (ja)
WO (1) WO2019189330A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4035735A4 (en) 2019-09-25 2023-10-18 Mochida Pharmaceutical Co., Ltd. NOVEL STRUCTURE OF CROSS-LINKED ALGINIC ACID
US20230285577A1 (en) 2020-08-14 2023-09-14 The University Of Tokyo Polysaccharide derivative, polysaccharide derivative-drug conjugate, and method for producing same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006003014A3 (en) 2004-07-05 2007-01-11 Complex Biosystems Gmbh Hydrogel polymeric conjugates of a prodrug
JP2010512433A (ja) 2006-12-11 2010-04-22 常州百瑞吉生物医▲薬▼有限公司 チオール修飾高分子誘導体およびその架橋材料
WO2017031167A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 The Johns Hopkins University Fiber-hydrogel composite surgical meshes for tissue repair
WO2017031171A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 The Johns Hopkins University In situ forming composite material for tissue restoration
JP2017081904A (ja) 2015-10-08 2017-05-18 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ 詰め替え可能な薬物送達デバイスおよびその使用方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589591A (en) 1986-07-03 1996-12-31 Advanced Magnetics, Inc. Endotoxin-free polysaccharides
WO1993013136A1 (en) 1991-12-20 1993-07-08 Howmedica Inc. Ultra-pure polysaccharide materials for medical use
JPH08269102A (ja) 1995-03-30 1996-10-15 Shiseido Co Ltd エンドトキシンフリーのβ1,3−グルカン及びその製造法並びに医療用ゲル素材
JPH09324001A (ja) 1996-04-02 1997-12-16 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd ヒアルロン酸ナトリウムの精製法
JP2002530440A (ja) 1998-11-13 2002-09-17 シーピー ケルコ ユー.エス.インク. エンドトキシンレベルが低い生体高分子塩、その生体高分子組成物およびこれを製造する方法
US6884628B2 (en) 1999-04-28 2005-04-26 Eidgenossische Technische Hochschule Zurich Multifunctional polymeric surface coatings in analytic and sensor devices
TW200503769A (en) * 2003-05-09 2005-02-01 Toho Chem Ind Co Ltd A cation-modified alginic acid derivative and a cosmetic composition containing the same
JP2005036036A (ja) 2003-07-16 2005-02-10 Tanabe Seiyaku Co Ltd エンドトキシン除去方法
JP2007099902A (ja) 2005-10-04 2007-04-19 Kaneka Corp アルギン酸誘導体、ポリアクリル酸誘導体およびそれらの製造方法
JP2010209130A (ja) 2009-03-06 2010-09-24 Teijin Ltd アルギン酸誘導体およびその製造方法
FR2967678A1 (fr) 2010-11-18 2012-05-25 Centre Nat Rech Scient Derives de polysaccharides comprenant un motif maleimide et reaction de couplage par chimie thio-clic
AU2012347926B2 (en) 2011-12-05 2018-03-15 Incept, Llc Medical organogel processes and compositions
WO2014058359A1 (en) 2012-10-09 2014-04-17 Yuji Teramura Method of coating and encapsulation of cells and cell aggregates with thick and stable polymer membrane
US20170119892A1 (en) * 2014-04-04 2017-05-04 President And Fellows Of Harvard College Refillable drug delivery devices and methods of use thereof
JP2018062201A (ja) 2016-10-11 2018-04-19 アイシン精機株式会社 車両用給電ユニット装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006003014A3 (en) 2004-07-05 2007-01-11 Complex Biosystems Gmbh Hydrogel polymeric conjugates of a prodrug
JP2010512433A (ja) 2006-12-11 2010-04-22 常州百瑞吉生物医▲薬▼有限公司 チオール修飾高分子誘導体およびその架橋材料
WO2017031167A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 The Johns Hopkins University Fiber-hydrogel composite surgical meshes for tissue repair
WO2017031171A1 (en) 2015-08-17 2017-02-23 The Johns Hopkins University In situ forming composite material for tissue restoration
JP2017081904A (ja) 2015-10-08 2017-05-18 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ 詰め替え可能な薬物送達デバイスおよびその使用方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRUDNO Yevgeny, et al.,Refilling drug delivery depots through the blood,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2014年,Vol.111(35),p.12722-12727,Supporting Information p.1-6
KHETAN Sudhir, et al.,Degradation-mediated cellular traction directs stem cell fate in covalently crosslinked three-dimens,Nature Materials,2013年,Vol.12(5),p.458-465
LI Zhaohui, et al.,Perfusion culture enhanced human endometrial stromal cell growth in alginate-multivalent integrin α,Journal of Biomedical Materials Research, Part A,2011年,Vol.99A(2),p.211-220
SHTENBERG Yarden, et al.,Alginate modified with maleimide-terminated PEG as drug carriers with enhanced mucoadhesion,Carbohydrate Polymers,2017年,Vol.175,p.337-346
XIAO Bo, et al.,Nanoparticles With Surface Antibody Against CD98 and Carrying CD98 Small Interfering RNA Reduce Coli,Gastroenterology,2014年,Vol.146(5),p.1289-1300,e1-e19

Also Published As

Publication number Publication date
CN111868096B (zh) 2022-06-17
EP3778653A1 (en) 2021-02-17
JPWO2019189330A1 (ja) 2021-03-11
CN111868096A (zh) 2020-10-30
US20210024659A1 (en) 2021-01-28
US11472892B2 (en) 2022-10-18
CA3095305A1 (en) 2019-10-03
WO2019189330A1 (ja) 2019-10-03
EP3778653A4 (en) 2021-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6997455B2 (ja) 自立非汚染性ポリマー、それらの組成物、および関連モノマー
JP4330268B2 (ja) 新規な生体模倣ヒドロゲル材料
JP7358334B2 (ja) 新規反応性アルギン酸誘導体
AU685752B2 (en) Aminimide-containing molecules and materials as molecular recognition agents
US4613658A (en) Vinyl monomers capable of forming side-chain liquid crystalline polymers and the resulting polymers
US6585873B1 (en) Polymer gels and methods for their preparation
WO2021125255A1 (ja) 新規な架橋アルギン酸
US6271195B1 (en) Aminimide-containing molecules and materials as molecular recognition agents
JP6347833B2 (ja) 細胞培養用に適したポリマー
WO2021125279A1 (ja) 化学架橋アルギン酸ゲルファイバ
EP2551285A1 (en) Temperature-, ph- or salt concentration-sensitive separation material and use thereof
US6825269B1 (en) Method of producing derivatized polymers
EP3101064B1 (en) Diamine crosslinking agent, acidic polysaccharide crosslinked body, and medical material
CN109983026B (zh) 混合模式亲和层析用载体
US6713524B2 (en) Reactive polymers
WO2021060336A1 (ja) 新規な架橋アルギン酸構造体
JP2010059433A (ja) 誘導体化ポリマーの調製方法
US9149791B2 (en) Water-soluble carbohydrate polyethers
JP4381726B2 (ja) 反応性多分岐多糖誘導体
JPS6353855B2 (ja)
JPS6238369B2 (ja)
KR20040041736A (ko) 키토산-히아루론산으로 이루어진 이온성 복합지지체

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220304

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230927

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7358334

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150