JPH03292301A - 多糖類―ステロール誘導体とその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多糖類−ステロール誘導体、およびその製造
法に関する。

（従来の技術） 多＊類−コレスチロール誘導体は、リポソームの多糖被
覆剤（特開昭６１−６９８０１号）、脂肪乳剤の被覆剤
（特開昭６３−３１９０４６号）、多糖被覆エマルショ
ン作成時の高分子界面活性剤（特願昭６３−２９６０１
８号）として既に利用されており、その合成方法の一つ
として特開昭６１−６９８０１号の方法が公知となって
いる。

近年、薬物の運搬体としてリポソーム、０７Ｗ　型エマ
ルションが有望とされているが、これらを多糖被覆する
ことにより生体内外での化学的・物理的安定性を向上さ
せるのみならず、さらに、特定の細胞群に対する標的指
向性も発揮されることが報告されている（アンダース・
カールソン、佐藤智典、砂本順三、プレテン・ケミカル
・ソサイエティ・ジャパン、　６２．７９１−７９６　
（１９８９））。この時用いる多ＷＩＴ−コレステロー
ル誘導体の合成方法としては、特開昭６１−６９８０１
号に示されるように、多糖類とモノクロロ酢酸との反応
によるカルボキシメチル北条＊ｉの合成（ステップ１）
、カルボキシメチル化多糖とエチレンジアミンとの反応
によるＮ−（２−アミノエチル）カルバモイルメチル化
多糖の合成（ステップ２）　、Ｎ−（２−アミノエチル
）カルバモイル化多糖とコレステリルクロロホルメイト
との反応によるＮ−（２−（コレステリルオキシカルボ
ニルアミノ）エチル〕カルバモイルメチル化多糖の合成
（ステップ３）ノ３つのステップからなる方法がこれま
で採用されてきた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 特開昭６１−６９８０１号において開示されている方法
においては、ステップ２においてカルボキシ基が未反応
のまま最後まで残り易く、多糖被覆した際のリポソーム
あるいはエマルションの物理化学的安定性及び細胞特異
性、適合性において、カルボキシ基の負荷電の影響を防
止しえないという問題が残っている。また、合成におけ
る行程数が長いという問題も残されている。

そこで、本発明者らは、予め、多＊類にカルボキシ基な
どの官能基を導入することなく、ステリル基を導入する
ことを案出し、鋭意研究した結果、アルカンの一部のα
−位にステリル基を持ち、他端のω−位にイソシアナト
基を持つ化合物と多糖類とを直接反応させることにより
、多糖類にステリル基を一段階で簡便に導入できること
を見出し、本発明に至った。

本発明は、多１類にステリル基を導入する際、（１）多
糖類にステリル基以外の官能基が共存しないこと、（２
）ステリル基の導入量を比較的容易に制御できること、
および（３）反応過程が短く且つ簡便であることを目的
としており、これにより多糖類ステロール誘導体の新規
製造方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、多Ｉ！類にステリル基を導入するのに際し、
アルカン類の一端α−位にステリル基と他端ω−位にイ
ソシアナト基とを持つ化合物とを直接多糖類と反応させ
ることを特徴とする多糖類ステロール誘導体の製造方法
である。

本発明に使用する多ｖＭ類は天然または合成由来の多ｔ
ｌ１Ｍ類を用いることができ、例えばプルラン、アミロ
ペクチン、アミロース、デキストラン、ヒドロキシエチ
ルデキストラン、マンナン、レバン、イヌリン、キチン
、キトサン、キシログルカン等が挙げられる。

本発明に使用するステロール類としては、例えばコレス
テロール、スチグマステロール、β−シトステロール、
ラノステロール、エルゴステロール等が挙げられる。

本発明に使用するアルカン類の一端α−位にステリル基
と他端ω−位にイソシアナト基を有する化合物は、例え
ば下記の反応式に示されるように、ステロールとジイソ
シアナト化合物との反応により得られたものであり、ジ
イソシアネート化合物の一端のイソシアナト基は、ステ
ロールの水酸基と反応し、ウレタン結合にてステロール
と結合し、残りの一端のイソシアナト基は未反応のまま
存在しているものである。

ジイソシアネート化合物は０ＣＮ−Ｒ−ＮＣＯで表すこ
とのできる化合物であり、例えばＲがエチレン基である
エチレンジイソシアネート、ブチレン基であるブチレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレン基であるヘキサメチ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタン基であるジフ
ェニルメタンジイソシアネートなどが挙げられるが、目
的生成物である多糖類−ステロール誘導体の基本的利用
法としてのリポソームまたは油滴の被覆のためには、望
ましくは、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネートが適している。

本発明の製造方法は六炭糖を例として、下記の反応式に
示されるように、多糖類を構成する単糖の水酸基と、分
子の一端にステリル基と他端にインシアナト基とを有す
る化合物中のインシアナト基との１ステツプの付加反応
である。

Ｈ （多Ｗ類−コレスチロール誘導体） 反応時の溶媒は、多糖類および分子の一端にステリル基
と他端にイソシアナト基とを有する化合物の両者が溶解
し、しかも反応の生成物である多糖類ステロール誘導体
が溶解する溶媒が望ましく、例えば、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、ジオキサ
ン、テトラヒドロフランなどの非プロトン供与性極性溶
媒として知られるものが挙げられる。

反応時の温度および時間は、用いる多ｔＲ類と溶媒に対
応して、上式の反応の進行状態により設定されるが、０
〜２００℃、１〜４８時間が望ましい。

多１類と分子の一端にステリル基と他端にイソシアナト
基を持つ化合物の仕込み比は、多糖に対するステリル基
の導入量により設定されるが、多糖類の１００単糖単位
に対して、０．１〜１０モル当量の範囲が望ましい。

反応生成物の精製方法としては、再沈澱精製法、各種カ
ラムクロマトグラフィーによる分離精製法および透析法
が利用できる。また、乾燥法としては凍結乾燥法、また
は真空乾燥法が望ましい。

（発明の効果） 本発明によれば、多糖にステリル基を導入するために予
め導入した過剰の官能基を残存することなく効率良く、
ステリル基を多糖類に簡便にしかも置換度を容易に制御
して導入することができる。

さらに反応工程を短縮することができ、多糖類−ステロ
ール誘導体の生産コストを引き下げる経済効果がある。

（実施例） 以下、合成例および実施例に基づき本発明を具体的に説
明する。

（合成例）Ｎ−（６−イソシアナトヘキシル）コレステ
リルカルバメイトの合成 了後、トルエンおよび未反応のへキサメチレンジイソシ
アネートを減圧除去した。これに石油エーテル（５００
ｄ）を加え、生成物を抽出させた。

２．４４　ｇの白色粉体を得た（収率４５％）。

生成物のＩＲスペクトルおよび’Ｈ−ＮＭＲスペクトル
を第１図、第２図に示す。

ＩＲスペクトルではＮ−Ｈ伸縮（３２６０ｃｍ　−’　
）、Ｎ＝Ｃ＝Ｏ伸縮（２３２０ｃｍ−’）　、Ｃ＝　Ｏ
伸縮（１６８０ｃｍ−’）　、Ｃ−０−Ｃ伸縮（１１３
０ｃＩｎ−’　）がそれぞれ確認される。

ＮＭＲスペクトルでは、Ｎ−（６−イソシアナトヘキシ
ル）コレステリルカルバメイトの各プロトンに対応する
ピークが帰属された（第１表）。

トルエン（１００ＴＲ１）にコレステロール（３，８６
ｇ　。

１０ｍｍｏｌ）を溶かし、これに、ピリジン（４Ｍりと
ヘキサメチレンジイソシアネート　（２３，’Ｍ、１４
８ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で２４時間反応させた。反
応終第１表 ０．６８ ０．７０−２．４０ ０．８５ ０．９２ １．０２ １．３０−１．５５ ３．１０ ３．２０ ４．３０−４．８０ ５．４０ 元素分析方法にて、生成分を分析した。

第２表に示す。

第２表 １０．７ ７５．５ ５．２ ＩＯ０５ ７５，８ ５，１ 結果を 計’Ｘ４ｆｌ　：　Ｎ　−（６−イソシアナトヘキシル
）コレステリルカルバメイトの理論計算値 以上、Ｉ　Ｒ，ＮＭＲ１元素分析法より生成物は、Ｎ−
（６−イソシアナトヘキシル）コレステリルカルバメイ
トであることが同定された。

（実施例１） プルラン（３，３１ｇ　、　ＩＩ単位当り２軸糟ｏ１）
を無水ジメチルスルホキシド（１０（ｌｄ）に溶かし、
ピリジン（８−）を加えた。これに、先に合成したＮ−
（６−インジアナトヘキシル）コレステリルカルバメイ
ト（０，５５２ｇ、１ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で８
時間反応させた。反応終了後、ジメチルスルホキシドを
減圧除去し、これにエタノール（５００ｍ　）を加えて
生成物を析出させた。このものを濾別採取し、エタノー
ルを除去した。さらに、セルロースチューブ（ＶｒＳＫ
ＡＳＥ　５ＡＬＥＳ社製）を用いて透析により目的物を
精製し、採取した。

収量３．５７ｇ　（収率８５．４％） 第３図に原料のプルラン、第４図に生成物であるプルラ
ン−コレステロール誘導体のＩＲスペクトルを示す。

１ 第４図では、ウレタン結合（−Ｎ−Ｃ−０−）に由来す
る１１８０〜９００ｃｍ−’の吸収が認められる。

第５図に、生成物の’Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す。各
プロトンの帰属は第３表に示され、コレステリル基がプ
ルランに導入されたことが確認された。

第３表 δ（ｐｐｍ）　　　　　　　帰属 ０．６０−１．７０　　　　　　　　　　　ａ３．００
−４．００　　　　　　　　　　　ｂ４．３０−５．７
０　　　　　　　　　　　ｃ生成物の元素分析値を第４
表に示す。

第４表 生成物　　　　　　　プルラン（原料）Ｈ６，７６％　
　　　　　　６．６７％Ｃ４３，７２％　　　　　　　
４０．５５％Ｎ　　　Ｏ，６３％　　　　　　　０　　
％プルラン１００単糖当たりＸ個のコレステリル基が導
入されているとすると、 Ｎ／　Ｃ＝　（１４，ＯＸ　２　ｘ）　／１２．ＯＸ　
（６＋３５ｘ　）−〇、６３／４３．７２ Ｘ＝４．７個となり、プルラン１００単複当たり、４．
７個のコレステリル基が導入されていることが分かる。

実施例２ 実施例１と同じ反応操作により、プルランとＮ（６−イ
ソシアナトヘキシル）コレステリルカルバメイトの仕込
み比を変え、種々のプルランコレステロール誘導体を合
成した。

結果を第５表に示す。

いずれの実験の生成物もＩＲスペクトルにはウレタン結
合由来の１１８０〜９００３−’に吸収が認められ、コ
レステリル基が導入されていることが確認される。

結果から明らかなように、反応時の原料比を変えること
により、コレステリル基の導入量の異なるプルラン−コ
レステロール誘導体を合成することができる。

実施例３ 天然由来の多糖であるキシログルカン、アミロペクチン
、マンナンを用い実施例１と同じ反応操作により多糖−
コレスチロール誘導体を合成した。

コレステリル基の導入量を元素分析値より求めた。

結果を第６表にまとめる。

プルランと同様に他の多ｌｊｉ類でも容易にコレステリ
ル基を導入できることがわかる。

実施例４ 実施例２の実験２で合成したプルラン−コレステロール
誘導体を用いて、エマルションを作成し、エマルション
粒子の表面電位をゼータ電位測定装置（ＰＥＮ　ＫＥＮ
社、モデル５０１）にて測定した。

エマルションは油（グリセロールトリカプリン酸エステ
ル、日本油脂型、１０■）、プルラン−コレステロール
誘導体（５■）　、ＨｚＯ（１ｄ）をＮ２気流下７０℃
で１５分間超音波照射（２０Ｗ）して作成した。結果を
第７表にまとめる。

第７表 ξ−ポテンシャル（ｎ＋Ｖ） 本発明の合成方法による 誘導体を用いた時　　　　−８，４±１．９従来法の合
成方法による 誘導体（特開昭６ｌ−６９８０１） を用いた時　　　　　　　−５５，１±３．５従来法で
は、プルランに−ＣＯＯＨ基が残存し昌く、このためエ
マルションの表面が負に荷電していると考えられる。

本発明の合成方法によると、プルランに−ＣＯＯＨ基が
導入されることはない。したがって第７表に示すξ−ポ
テンシャルの小さなエマルション粒子を作成することが
でき、このものは、例えば薬物運搬体として利用しよう
とするときの生体、細胞適合性の改善が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の合成例で得られたＮ−（６イソシア
ナトヘキシル）コレステリルカルバメイトのＩＲスペク
トル、第２図は、同じ＜　　’ＨＮＭＲスペクトルであ
る。第３図は実施例工の原料のプルラン、第４図は生成
物であるプルラン−コレステロール誘導体のＩＲスペク
トルであり、第５図はプルラン−コレステロール誘導体
のＩＨ−ＮＭＲスペクトルである。第６図はキシログル
カン−コレステロール誘導体のｒＲスペクトルであり、
第７図はアミロペクチン−コレステロール誘導体のＩＲ
スペクトルであり、第８図はマンナン−コレステロール
誘導体のＩＲスペクトルである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多糖類を構成する糖単位１００個当たり、０．１
   〜６個の糖単位の水酸基が一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （但し、Ｒ＾１は炭素数１〜１０の炭化水素基、あるい
   は芳香族基で置換された１〜１０の炭化水素基、Ｒ＾２
   はステロールの残基を示す）で表される基で置換された
   多糖類−ステロール誘導体。
2. （２）多糖類がプルラン、キシログルカン、アミロペク
   チン及びマンナンから選ばれる請求項１記載の多糖類−
   ステロール誘導体。
3. （３）請求項１記載の多糖類−ステロール誘導体を合成
   するに際し、分子の一端にステリル基と他端にイソシア
   ナト基を有する化合物を用い、多糖類と反応させること
   を特徴とする多糖類−ステロール誘導体の製造法。