JPH06298789A - アミノ化糖誘導体の製造方法 - Google Patents

アミノ化糖誘導体の製造方法

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JPH06298789A
JPH06298789A JP11376393A JP11376393A JPH06298789A JP H06298789 A JPH06298789 A JP H06298789A JP 11376393 A JP11376393 A JP 11376393A JP 11376393 A JP11376393 A JP 11376393A JP H06298789 A JPH06298789 A JP H06298789A
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JP
Japan
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sugar derivative
aminated
saccharide
amination reaction
sugar
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JP11376393A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Yasuda
栄之 安田
Kensho Komiya
憲昭 小宮
Masahiro Uchida
正裕 内田
Takumi Takayama
卓美 高山
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Takara Shuzo Co Ltd
Original Assignee
Takara Shuzo Co Ltd
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Publication date
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 還元アミノ化反応を用いる効率的かつ簡便な
アミノ化糖誘導体の製造方法を提供する。 【構成】 還元アミノ化反応を用いるアミノ化糖誘導体
の製造方法において、該還元アミノ化反応を水溶性有機
溶媒中で行うことを特徴とするアミノ化糖誘導体の製造
方法。糖誘導体とは、糖類及び糖類縁体を意味する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、還元アミノ化反応を用
いる効率の良いアミノ化糖誘導体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近来、アフィニティクロマトグラフィー
は種々の生体由来試料の分離に用いられており、その吸
着材の種類も多様である。特に、糖類をクロマトグラフ
ィー用の担体に固定化した吸着材は、例えばレクチンや
糖分解酵素等、糖結合性の生体由来物質の精製に有用で
ある。これらの吸着材の製造方法としては、還元アミノ
化反応により、アミノ基を有する担体に糖類を結合させ
てアミノ化糖誘導体を生成させる方法が用いられてい
る。該還元アミノ化反応は、一般的に、糖類と、アミノ
基を有する担体を中性もしくは弱アルカリ性の水溶液中
で混合し、シッフ塩基を形成させ、ついで還元剤(例え
ばシアン化水素化ほう素ナトリウム)で還元して行われ
る〔ジャーナル オブ バイオロジカル ケミストリー
(J. Biol.Chem. )、第252巻、第57〜60頁
(1977年)、アナリティカル バイオケミストリー
(Anal. Biochemistry)、第116巻、第103〜11
0頁(1981年)ジャーナル オブ クロマトグラフ
ィー(Journal of Chromatography)、第239巻、第
747〜754頁(1982年)〕。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法において
は、目的のアミノ化糖誘導体の収率が低い等の課題を生
じていた。本発明の目的は、上記の問題点を解決する、
効率的かつ簡便なアミノ化糖誘導体の製造方法を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は還元アミノ化反応を用いるアミノ化糖誘導体の製
造方法に関し、該還元アミノ化反応を水溶性有機溶媒中
で行うことを特徴とする。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
より得られるアミノ化糖誘導体は、アミノ化された糖類
又は糖類縁体である。以下、糖類及び糖類縁体を総称し
て糖類等と略記する。
【0006】本発明において用いられる糖類等として
は、還元末端を有する糖類又は糖類縁体であれば用いる
ことができ、例えば、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖類を
挙げることができる。また、糖タンパク質や糖脂質、グ
ルコサミノグルカン等の複合糖質由来の糖鎖を用いるこ
ともでき、例えばヒドラジン分解−N−アセチル化、オ
ゾノリシス等の化学的な方法や、エンドグリコシダー
ゼ、グリコペプチダーゼ、グリコセラミダーゼ等の酵素
による処理等の公知の方法にて前処理を行い、還元末端
を遊離させて用いれば良い。また、糖類縁体としては例
えばアカボース等の、一部に糖以外の構造を持つ糖類も
用いることができる。
【0007】またアミノ化合物としては、遊離のアミノ
基を有する化合物であれば用いることができるが、例え
ば、遊離のアミノ基を有する担体を用いることができ
る。例えば市販の、アミノ−セルロファイン(生化学工
業社製)等のアミノ基を有するセルロース系の担体、ア
ミノセファロース(ファルマシア社製)等のアミノ基を
有するアガロース系の担体、アミノトヨパール(東ソー
社製)等のアミノ基を有するポリビニルアルコール系の
担体、アミノエチル−バイオゲル(バイオラッド社製)
等のアミノ基を有するポリアクリルアミド系の担体、も
しくは、キチン、キトサン等を挙げることができる。
【0008】水溶性有機溶媒としては、アミノ化糖誘導
体の生成を効率よく行えるものであればよく、使用する
糖類等と、アミノ化合物により選択すればよいが、例え
ばジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキ
シド(DMSO)、メチルセロソルブ、エチレングリコ
ール、アセトンなどを用いることができる。還元剤とし
ては、水素化ほう素ナトリウム、シアン化水素化ほう素
ナトリウム、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミン
ボラン、ピリジンボラン、トリエチルアミンボラン、t
−ブチルアミンボラン、モルホリンボランなどの穏やか
な還元剤を用いることができる。
【0009】本発明において還元アミノ化反応によりア
ミノ化糖誘導体を製造する際には、糖類等とアミノ化合
物とを上記水溶性有機溶媒中で混合し、加熱してシッフ
塩基を形成させる。しかるのちに還元剤を加えて加熱
し、還元アミノ化反応を完成させる。
【0010】アミノ化合物としてアミノ基を有する担体
を用いる場合、反応させる糖類等の量は担体のアミノ基
のモル数に応じて調節するのが望ましいが、例えば、ア
ミノ基と糖類等の還元末端のモル比が約1:1から1:
10の範囲が適当である。
【0011】反応温度としては、室温〜100℃、望ま
しくは40℃〜80℃が用いられる。反応時間は、1時
間〜72時間、通常24時間が用いられる。
【0012】反応終了後、生成したアミノ化糖誘導体
は、例えばガラスフィルター上で吸引濾過し、水洗して
得ることができる。
【0013】本発明により、還元アミノ化反応による、
収率の高いアミノ化糖誘導体の製造方法が提供される。
本発明は、特に糖類等のアミノ基を有する担体への結合
に有用であり、アフィニティクロマトグラフィーに用い
る吸着材の製造に有用である。また本発明は、多糖類と
一級アミンとの化合物の製造に有用である。糖類として
プルランやペクチン酸等の多糖類を用いて還元アミノ化
反応を行う際には、溶媒として、これらの多糖類の溶解
性に優れているDMSOを用いるのが好ましい。なお、
糖類としてプルランやペクチン酸等の多糖類、アミノ化
合物として2−アミノピリジン等のアミノ基を有する蛍
光物質を用いて多糖類の蛍光標識を行う場合には、従来
糖類の蛍光標識方法として用いられている、実質上無水
の酸の存在下にメタノール中で還元アミノ化反応を行う
方法(特開昭64−10177号、以下従来法と称す
る)を用いると、プルラン、ペクチン酸等の多糖類はメ
タノールには難溶性であるため、これらの多糖類の2−
アミノピリジンによる標識は困難である。しかしなが
ら、実質上無水の酸の存在下で、例えばDMSOを溶媒
として用いることにより、効率よくこれらの多糖類の2
−アミノピリジンによる標識を行うことができる。この
場合には、標識を行う多糖類をDMSOに溶解して、従
来法と同様の操作を行えば良い。また糖類縁体としてア
カボース等の、一部に糖以外の構造を持つ糖類を用いて
も本発明の方法により効率よく還元アミノ化反応を行う
ことができ、これらの糖類縁体を固定化した担体や蛍光
標識した糖類縁体を得ることができる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に示すが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0015】実施例1 (1)アミノトヨパールへのマ
ルトースの固定化 TSKゲルAF−アミノトヨパール650(東ソー社
製)1ml(湿重量700mg、アミノ基61.7μm
olに相当)を水洗後、メタノールで洗い、吸引濾過し
て乾燥した。乾燥させたアミノトヨパール全量(乾燥重
量208mg)に結晶マルトース20mg(56μmo
l)を加え、あらかじめ脱水した表1に示すそれぞれの
溶媒を加えて混合し、60℃で3時間加温した。次に還
元剤としてジメチルアミンボラン200mgを加えて、
さらに60℃で21時間加熱し、還元反応を行った。反
応物をガラスフィルター上で吸引濾過し、さらに十分に
水洗してマルトースを固定化したアミノトヨパールを得
た。なお、対照として溶媒に前述のジャーナル オブ
クロマトグラフィーに記載の0.2M K2HPO4緩衝
液(pH8.94)を用いて同様の操作を行った。
【0016】(2)固定化マルトース量の測定 実施例1で得られたマルトースを固定化したアミノトヨ
パールを一部取り、1M塩酸0.3mlとともにガラス
管中に封入し、100℃ 2時間沸騰水中で加熱して加
水分解を行った。遊離したグルコースをグルコースオキ
シダーゼ試薬(和光純薬社製、グルコースC・IIテス
ト)を用いて定量し、固定化マルトース量を測定した。
溶媒として各種水溶性有機溶媒を用いた時の、固定化マ
ルトース量を表1に示した。なお、マルトースの固定化
率は下記の式(数1)に従って計算した。
【0017】
【数1】(固定化マルトース量/反応系に添加されたマ
ルトース量)×100=マルトース固定化率(%)
【0018】
【表1】 表1.アミノトヨパールへのマルトースの固定化反応における溶媒の影響 ──────────────────────────────────── 溶媒 固定化マルトース量 マルトース固定化率 (μmol/ (%) ml−ゲル) ──────────────────────────────────── DMF 18.7 33.7 DMSO 13.5 24.3 メチルセロソルブ 18.2 32.8 0.2M K2HPO4緩衝液 0.7 1.3 (pH8.94) ────────────────────────────────────
【0019】実施例2 プルランの2−アミノピリジン
による蛍光標識 50mgのプルラン(昭和電工社製分子量マーカーP−
800、分子量約850,000)を2mlのDMSO
に溶解した。これに2.5mgの2−アミノピリジン及
び200μlの酢酸を加え、90℃、1時間加熱した。
この反応液に2.5mgのジメチルアミンボラン(和光
純薬社製)を加えさらに90℃、1時間加熱した。反応
物を蒸留水で平衡化したトヨパールHW50S(東ソー
社製)を充填したカラム(2×70cm)を用いて、蒸
留水で溶出し、Ex=320nm、Em=400nmの
蛍光を測定した。蛍光が確認された画分を分取し、凍結
乾燥した。この凍結乾燥品の15mgを2mlの蒸留水
に溶解し、その10μlを0.3MのNaCl水溶液で
平衡化したカラムOHPak SB−802.5(昭和
電工社製)を備えたHPLCを用いて分析し、0.3M
のNaCl水溶液で流速1ml/分で溶出し、Ex=3
20nm、Em=400nmの蛍光を測定した。ピリジ
ルアミノ化されたプルランは約5分の位置に単一のピー
クとして溶出され、単離された。
【0020】実施例3 ペクチン酸の2−アミノピリジ
ンによる蛍光標識 50mgのリンゴ由来ペクチン酸(和光純薬社製)を4
mlのDMSOに溶解し18.8mgの2−アミノピリ
ジン及び0.2mlの酢酸を加えて90℃、1時間加熱
した。これに24mgのジメチルアミンボランを加えさ
らに90℃、1時間加熱した。反応物に0.02Mリン
酸緩衝液(pH6.0)12mlを加えて、析出する不
溶物を除去した後、同じ緩衝液で平衡化したDEAEセ
ファデックスA−25(ファルマシア社製)を充填した
カラム(3×13cm)を用いて、0−1MNaCl/
0.02Mリン酸緩衝液(pH6.0)によりグラジュ
エント溶出を行った。実施例2と同様に蛍光を測定し、
蛍光が検出された画分を分取し、蒸留水に対して透析を
行った後、凍結乾燥した。この凍結乾燥品10mgを2
mlの蒸留水に溶解した。その10μlを実施例2と同
様にHPLCを用いて溶出し、蛍光を測定した。ピリジ
ルアミノ化されたペクチン酸は約5分の位置に単一のピ
ークとして溶出され、単離された。
【0021】
【発明の効果】本発明により、アミノ化糖誘導体の効率
的かつ簡便な製造方法が提供される。本発明は、特に糖
類等のアミノ基を有する担体への固定化、糖類等と一級
アミンを有する化合物との複合体の作製等に有用であ
り、糖類を結合させたアフィニティクロマトグラフィ用
吸着材の製造等に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 卓美 滋賀県大津市瀬田3丁目4番1号 寳酒造 株式会社中央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 還元アミノ化反応を用いるアミノ化糖誘
    導体の製造方法において、該還元アミノ化反応を水溶性
    有機溶媒中で行うことを特徴とするアミノ化糖誘導体の
    製造方法。
JP11376393A 1993-04-16 1993-04-16 アミノ化糖誘導体の製造方法 Pending JPH06298789A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120244625A1 (en) * 2009-09-29 2012-09-27 Leiden University Medical Center Reductive Amination and Analysis of Carbohydrates Using 2-Picoline Borane as Reducing Agent

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120244625A1 (en) * 2009-09-29 2012-09-27 Leiden University Medical Center Reductive Amination and Analysis of Carbohydrates Using 2-Picoline Borane as Reducing Agent

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