JPH0370721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分岐多糖の合成法に関するものであ
り、詳しくは直鎖多糖類又は直鎖糖のアセチルエ
ステルを活性化処理した後、アセチルグルコース
のオルトエステルと反応させ、反応生成物を脱ア
セチル化することを特徴とする、グルコース分岐
を有する多糖類の合成法に関するものであつて、
その目的とするところは、生理活性を有する水溶
性多糖の合成法を提供するものである。

天然には、アミロペクチン、アラボガラクタ
ン、デキストランなど多くの分岐多糖が存在す
る。これらの多糖は、カルボキシル基や硫酸基な
どのイオン性基を有せず、活性基としては水酸基
を有するのみであるが、水に対する溶解性は良好
なものが多く、直鎖多糖とは性状を異にする。ま
た、分岐多糖には生理活性を有するものがあるこ
とが認められている。特に、ごく短い分岐を有す
ると考えられる多糖、例えばレンチナンは制癌作
用があり、同じく制癌作用を有するクレスチンの
多糖部分も分岐多糖であることが知られている。

直鎖状多糖であるセルロースイ（β−１，４−
グルカン）及びアミロース（α−１，４−グルカ
ン）にグルコース側鎖を導入して分岐多糖を合成
する試みがPfannenmu¨llerらによつて報告されて
いる。（Carbohydr.Res.43151（1975）、4763
（1976）、56139（1977））Pfannenmu¨llerらの方法
は、直鎖多糖類の０−フエニルカルバモイル誘導
体と、テトラアセチルグルコース又はトリアセチ
ルグルコースのオルトエステルとを反応させ、次
いでフエニルカルバモイル基とアセチル基を鹸化
により除去し、分岐多糖を得るものである。この
方法は、０−フエニルカルバモイル誘導体の合成
が面倒であつたり、グルコシル化及び鹸化反応中
主鎖の切断が起つたりする。

一方、直鎖多糖類誘導体として酢酸セルロース
を用い、トリアセチルグルコースのオルトエステ
ルと反応させ、反応生成物を鹸化して分岐多糖を
得る方法は、Kochetkovらにより報告されてい
る。（Carbohydr.Res.19 １（1971））しかしこの
方法でも反応中主鎖の切断が著るしく、比較的重
合度の低い水溶性多糖を得ている。尚上記
Pfannenmu¨llerらやKochetkovらの研究において
得られた分岐多糖の生理活性については何も報告
されていない。

従つて、分岐多糖の重合度及び分岐度が、その
生理活性に及ぼす影響は未知の事項であるが、本
発明者らは少なくとも、重合度及び分岐度を自由
に制御し得る合成法が、生理活性が高く、副作用
の少ない分岐多糖を得るために必要であると考
え、鋭意研究した。

その結果、上記直鎖多糖に対するグルコシル化
の反応が、有機溶媒中における不均一反応であ
り、該不均一反応は直鎖多糖について、適当な方
法で活性化した後、グルコシル化反応を行わしめ
ることにより、直鎖多糖の分子量低下を伴わず
に、目的とする水溶性分岐多糖が容易に得られる
ことを認め、本発明に到達した。

本発明の方法に用いる直鎖状多糖又はそのアセ
チルエステルとは、例えばセルロース、カードラ
ン、ガラクタン、キシラン及びそのアセチルエス
テルであり、この場合、アセチルエステルは水酸
基の全部がアセチル化されたものではなく、遊離
水酸基を有するものでなければならない。出発原
料としては直鎖状多糖又はそのアセチルエステル
の中でも直鎖状グルカン又はそのアセチルエステ
ルが好ましく、更に酢酸セルロースやカードラン
が特に好ましい。酢酸セルロースは工業的に高純
度のものが大量に製造されており、且つ原料のエ
ステル基置換度の差および反応条件により、分岐
度の異つた分岐多糖を合成するために、特に有利
に使用することができる。さらに、原料として上
記の酢酸セルロースをはじめ、アセチルエステル
を用いる場合の利点は、反応生成物中の水酸基に
対する保護基は、分岐グルコース部分も含め、ア
セチル基のみで構成されているため、保護基を脱
離させることは容易であり、脱アセチル化後、透
析・沈澱・イオン交換などの方法で精製し、分岐
多糖を取得することができる。

本発明の方法に用いる直鎖多糖誘導体の活性化
方法は次のようなものである。

(A) 洗滌法 原料を水／エタノール又はアセトン＝１／１
混合溶媒に浸漬、次いで水／エタノール又はア
セトン＝１／３の混合溶媒に浸漬、さらにエタ
ノール又はアセトン中に浸漬、脱液したエーテ
ルでエタノール又はアセトンがなくなるまで充
分洗浄し乾燥する。

(B) 沈澱法 原料が水／エタノール又はアセトン＝１／１
中に溶解し、且つエタノール又はアセトンに不
溶の場合は、水との混合溶に溶解し、多量のエ
タノール又はアセトンを加えて沈澱させ、要す
ればエーテルを加えて沈澱を安定させ、濾別後
エーテルで充分洗滌し乾燥する。

本発明の方法による活性化状態については論理
的説明はなされていないが、本発明者は次のよう
に推定している。

多糖類又は多糖類誘導体の活性化状態とは分子
内及び分子間の水素結合を解き、分子構造を空間
的に脹らませた状態を指し、この状態ではOH基
は反応し易く、活性化されている。

本発明の方法により活性化処理した原料は、ク
ロルベンゼン中でのグルコシル化反応に対し反応
性に富み、且つ主鎖切断が起りにくい状態になつ
ていると考えられる。

本発明の方法によつてえられた分岐多糖は、高
重合度を有していると考えられ、クリヤーな水溶
性を示すとともに、顕著な抗腫瘍効果を発揮する
ことがみとめられた。即ち本発明はこのような高
い抗腫瘍性を示す物質を純合成的に、且つ比較的
簡単な方法で得る方法を提供するものであり、極
めて有用なものであると考えられる。

実施例１及び比較例１ ２酢酸セルロース（アセチル基置換度2.06）の
粉末を以下の方法で活性化した。

まず水／エタノール＝１／１（以下すべて容量
比で示す）混合媒体中に48時間、室温下浸漬し、
ついで水／エタノール＝１／３中に24時間、さら
にエタノール中３時間浸漬した後、エーテルでエ
タノールが完全に除去されるまで洗浄し、真空中
で乾燥した。

活性化した２酢酸セルロース1.56ｇと、３，
４，６−トリ−０−アセチル−１，２−０−エチ
ルオルトアセチル−α−Ｄ−グルコピラノース
2.45ｇをクロルベンゼン（b.p.123℃）14ml中に懸
濁し、常圧で加熱して１〜２mlのクロルベンゼン
を溜去した。この操作により、系内の痕跡量の水
及びアルコールが共沸溜去される。

次いで反応触媒である２，４−ルチジンパーク
ロレート10mgを加え、60分間還流加熱した。反応
終了後、反応液をメタノール中に注ぎ、反応生成
物を沈澱させた。沈澱を濾別してジオキサンに溶
解、水により再沈澱させた。沈澱を集めて真空乾
燥した。生成物の収量2.6ｇであつた。標準ポリ
スチレンとの比較によるGPCを用いた生成物の
分子量測定結果は125000であつた。

生成物の0.1ｇをアセトン５mlに溶解し、
0.5NNaOH5mlを加え17時間放置して脱アセチル
化した。この系を0.1NHClで滴定し、上記反応
生成物のもとのアセチル化度を測定した。原料酢
酸セルロースからみて、増加しているアセチル化
度は分岐グルコース中のアセチル基によるもので
あるから、これより分岐度（主鎖100グルコース
単位あたりの分岐数）を算出したところ、30.3で
あつた。

上記反応生成物の脱アセチル化処理により水溶
性多糖が得られるが、本実施例の場合脱アセチル
化処理後のものは100％水溶性であつた。脱アセ
チル化処理後の生成物は微酸性とし、水で希釈
し、セロハンチユーブを用いて透析を行い、不純
物を除いてアセトンで沈澱させ、乾燥した。得ら
れたものは分岐多糖である。（実施例１） これに対し活性化処理を行わずに、他は実施例
と同様に操作して反応させ生成物を得た。反応生
成物は分岐度31.3であつた。しかし脱アセチル化
処理後のものは、50％が水溶性であり50％が水不
溶性であつた。生成物は実施例と同様に精製し
た。（比較例１） 実施例及び比較例で得た精製分岐多糖の腫瘍抑
制効果を下の方法でしらべた。

ザルコーマ180と云う肉腫をICR−JCL系メス
マウスの腋下皮下に＜10⁶セル／マウス＞移植し、
移植24時間後より、分岐多糖を、マウスの体重１
Kg当り0.5mgの割合で、滅菌生理食塩水に溶解し
た溶液を、１日おきに10回腹腔内に投与しながら
25日間飼育した後、摘出した肉腫の重量を測定し
た。

次式により腫瘍抑止率を求めた Ｒ＝Ｔ−Ｃ／Ｔ×100（％） 但 Ｔ：多糖を投与しないマウス（10匹）の肉
腫重量 Ｃ：多糖を投与したマウス（10匹）の肉腫重量 その結果、実施例の多糖は抑止率53.7％であ
り、比較例の多糖では11.3％であつた。

実施例 ２ 市販の３酢酸セルロースは、２酢酸セルロース
よりも高重合度である。市販の３酢酸セルロース
を出発原料とし、加水分解条件を選択することに
より、市販品より高重合度の２酢酸セルロースを
得、比較的高重合度の分岐多糖を合成することが
できる。

３酢酸セルロース（置換度2.9）を塩化メチレ
ンに溶解し、酢酸水溶液（水含有量20.3％）に加
えて均一溶液として、30℃で48時間保ち、続いて
50℃にて48時間保つて鹸化した。反応液を水中に
投じ、２酢酸セルロースを沈澱させた。得られた
２酢酸セルロースの置換度は2.09であつた。

得られた２酢酸セルロースを実施例１の方法に
準じて活性化処理を行つた後グルコシル化反応を
行つた。グルコシル化を２回繰返して得た反応生
成物は、GPCによる測定分子量290000であり、
分岐度47であつた。この反応生成物を脱アセチル
化処理し、得た分岐多糖は100％水溶性であつた。
また、実施例１と同様の方法で測定した腫瘍抑止
率は94.2％であつた。

実施例３及び比較例２ 本発明の方法によれば、水溶性直鎖状多糖から
も分岐多糖を合成することができる。

カードラン（β−１，３−グルカン）を水／ア
セトン＝１／１に室温で24時間浸漬し、ついで
水／アセトン＝１／３に17時間浸漬、さらにアセ
トン中２時間浸漬を２回行い、最後にエーテルで
洗滌し、乾燥した。

上記により活性化処理したカードラン１ｇに、
３，４，６−トリ−０−アセチル−１，２−０−
エチルオルトアセチル−α−Ｄ−グルコピラノー
ス2.45ｇを加え、クロルベンゼン14ml中に懸濁し
た。加熱して１〜２mlのクロルベンゼンを溜去し
た後、２，４−ルチジンパークロレート10mgを加
え、60分間還流加熱した。反応液をメノール中に
投じ、沈澱物を遠心分離により集め、エーテルで
洗浄し乾燥した。

上記グルコシル化反応操作をくりかえして得た
反応生成物を脱アセチル化して分岐多糖を得た。
該分岐多糖は60％が水溶性であり、実施例１と同
様にして測定した分岐度は39.0、腫瘍抑止率は
94.7％であつた。

同様にグルコシル化反応を３回行い、脱アセチ
ル化して得た多糖は100％水溶性であり分岐度
57.4、腫瘍抑止率88.7％であつた。（以上実施例
３） これに対し、活性化処理を行わずに、グルコシ
ル化反応に付したものは、反応が殆んど進行しな
かつた。（比較例２） 実施例 ４ 実施例３と同様の方法を用いて活性化処理した
カードラン2.2ｇを40mlのクロルベンゼン中で60
℃、40分間処理して膨潤させた。次に３、４、６
−トリ−０−アセチル−１、２−０−エチルオル
トアセチル−α−Ｄ−グルコピラノース5.1ｇを
加え、加熱し約10mlのクロルベンゼンを溜去し、
10mgの過塩素酸ジメチルピリジンを加え、さらに
80分還流加熱した。反応物をメタノール中に投
じ、生成沈澱物を遠心分離し、エーテルで洗滌し
た。

上記グルコシル化反応操作を３回くりかえしで
得られた反応生成物を脱アセチル化して分岐多糖
を得た。

分岐多糖の経口投与による腫瘍抑制効果を下の
方法でしらべた。

ザルコーマ180肉腫細胞4.8×10⁶個を1RC系雌
性マウス（８週令、１群９匹、平均体重27.1ｇ）
の腋下皮下に移植し、分岐多糖をマウスの体重１
Kg当り１mgの割合で、10日間毎日経口投与し、29
日間飼育した後、肉腫を摘出し、その重量を測定
して腫瘍抑止率を求めた。その結果、本実験例の
分岐多糖の抑止率は58.6％であつた。

繰返し実験として、経口投与量10mg／１Kgとし
た実験を行つた。但し、９週令マウス、１群８
匹、平均体重27.7ｇに肉腫4.7×10⁶個を移植、分
岐多糖の投与は10日間35日とした。この実験例で
の腫瘍抑止率は30.2％であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直鎖状グルカン又は直鎖状グルカンのアセチ
   ルエステルを、水あるいは水と混合する有機溶媒
   と水との混合液に浸漬し、順次水の含有量の少い
   混合液に浸漬をくりかえし、最後に水と混合しな
   い有機溶媒で洗滌し、脱落媒する方法で活性化処
   理した後、アセチルグルコースのオルトエステル
   と反応させ、反応生成物を脱アセチル化処理する
   ことを特徴とする、生理活性を有する水溶性多糖
   の合成法。