JPH0643446B2 - キトサン6−スルフエ−トおよびその製法 - Google Patents
キトサン6−スルフエ−トおよびその製法Info
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- JPH0643446B2 JPH0643446B2 JP59258398A JP25839884A JPH0643446B2 JP H0643446 B2 JPH0643446 B2 JP H0643446B2 JP 59258398 A JP59258398 A JP 59258398A JP 25839884 A JP25839884 A JP 25839884A JP H0643446 B2 JPH0643446 B2 JP H0643446B2
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はキトサン6−スルフェートならびにその製法に
関する。
関する。
キトサンは、グルコサミンのアミノ基に結合した0ない
し30%のアセチル基を含有する、400ないし6000のベ
ーターD−(1,4)−グルコサミンサブユニットから
なる多糖類である。
し30%のアセチル基を含有する、400ないし6000のベ
ーターD−(1,4)−グルコサミンサブユニットから
なる多糖類である。
キトサンのスルホン化方法は種々の文献に記載されてい
る。
る。
該方法は、グルコサミンユニットの3および6位の水酸
基の1つおよび2位のアミノ基にスルフェート基が手当
り次第に結合したキトサンスルフェートを与えるもので
ある。
基の1つおよび2位のアミノ基にスルフェート基が手当
り次第に結合したキトサンスルフェートを与えるもので
ある。
フランス特許第1093099号にはキトサンとスルフェート
化試薬との反応によるキトサンスルフェートの製造方法
が開示されている。該特許によると、スルフェート化試
薬は無水硫酸および二酸化硫黄(無水亜流酸)の混合物
であり得るか、または例えばピリジン中クロルスルホン
酸もしくは発煙硫酸のような他の試薬であり得る。
化試薬との反応によるキトサンスルフェートの製造方法
が開示されている。該特許によると、スルフェート化試
薬は無水硫酸および二酸化硫黄(無水亜流酸)の混合物
であり得るか、または例えばピリジン中クロルスルホン
酸もしくは発煙硫酸のような他の試薬であり得る。
該特許の実施例は、無水硫酸および二酸化硫黄の混合物
と反応させることにより、14.8%、9%、16.5%、14.7
%および17.56%の硫黄パーセント(完全に脱アセチル
化した生成物と仮定して)のキトサンスルフェート、こ
れらはそれぞれ1.22,0.75,1.36,1.21および1.45の置換
比率(グルコサミンサブユニット当りのスルフェート
基)に相当するキトサンスルフェートを与えたと明記し
ている。
と反応させることにより、14.8%、9%、16.5%、14.7
%および17.56%の硫黄パーセント(完全に脱アセチル
化した生成物と仮定して)のキトサンスルフェート、こ
れらはそれぞれ1.22,0.75,1.36,1.21および1.45の置換
比率(グルコサミンサブユニット当りのスルフェート
基)に相当するキトサンスルフェートを与えたと明記し
ている。
この特許はスルフェート基がどこへ導入されたかはなん
ら記載していないが、無水硫酸/二酸化硫黄の反応がス
ルフェート基をキトサンの2−アミノ基にもまた導入す
ることを引き続き示している。
ら記載していないが、無水硫酸/二酸化硫黄の反応がス
ルフェート基をキトサンの2−アミノ基にもまた導入す
ることを引き続き示している。
同じ特許の実施例はピリジン中クロルスルホン酸による
キトサンの反応を明記している。しかしながら該反応
は、2位のアミノ基にスルフェート基を有する生成物を
与えている。
キトサンの反応を明記している。しかしながら該反応
は、2位のアミノ基にスルフェート基を有する生成物を
与えている。
したがって、これらの方法は6位への選択性はないもの
である。
である。
アメリカ特許第2755275号はハロゲン化溶媒中クロルス
ルホン酸あるいは無水硫酸と出発物質との反応によるス
ルフェート化したキチンの製法を権利要求している。該
特許の広範な記載によると、キトサンがまた出発物質と
して使用し得るとされている。しかしながらキトサンの
場合にあっては、かかる権利要求している方法では2位
の遊離アミノ基の同時スルフェート化を引き起こしてし
まうのである。
ルホン酸あるいは無水硫酸と出発物質との反応によるス
ルフェート化したキチンの製法を権利要求している。該
特許の広範な記載によると、キトサンがまた出発物質と
して使用し得るとされている。しかしながらキトサンの
場合にあっては、かかる権利要求している方法では2位
の遊離アミノ基の同時スルフェート化を引き起こしてし
まうのである。
ナガサワら〔Chem.Pharm.Bull.,20,157-162(1972)〕は
濃硫酸を使用したキトサンのスルフェート化を報告して
いる。該著者らは、かくして得られた化合物はほとんど
完全にN−スルフェート化されたものであると明記して
いる。
濃硫酸を使用したキトサンのスルフェート化を報告して
いる。該著者らは、かくして得られた化合物はほとんど
完全にN−スルフェート化されたものであると明記して
いる。
一般的に、これらの公知方法によるキトサンのスルフェ
ート化は、2位の遊離アミノ基および、同時に3位およ
び6位の水酸基の完全なもしくは部分的なスルフェート
化された生成物を生ずるのである。
ート化は、2位の遊離アミノ基および、同時に3位およ
び6位の水酸基の完全なもしくは部分的なスルフェート
化された生成物を生ずるのである。
これら文献に記載の方法はいずれも、実質的に全グルコ
サミンサブユニットの第1級水酸基を選択的にスルフェ
ート化し、そして同時に2位および3位におけるスルフ
ェート基を有さないキトサンの製造を許容するものでは
ないのである。
サミンサブユニットの第1級水酸基を選択的にスルフェ
ート化し、そして同時に2位および3位におけるスルフ
ェート基を有さないキトサンの製造を許容するものでは
ないのである。
このように、グルコサミンサブユニットの2−アミノ官
能基および3−ヒドロキシ官能基の両者がスルフェート
化されていないキトサン6−スルフェートはこれまでに
なんら記載されていなかったのである。
能基および3−ヒドロキシ官能基の両者がスルフェート
化されていないキトサン6−スルフェートはこれまでに
なんら記載されていなかったのである。
驚くべきことに、キトサンを硫酸およびクロルスルホン
酸の混合物で処理すると、6位の水酸基の選択的スルフ
ェート化が生ずることを新規に見出したのである。
酸の混合物で処理すると、6位の水酸基の選択的スルフ
ェート化が生ずることを新規に見出したのである。
また、キトサンと、硫酸/クロルスルホン酸の混合物の
反応により、解重合ならびにスルフェート化が同時に起
ることをも新規に見出した。
反応により、解重合ならびにスルフェート化が同時に起
ることをも新規に見出した。
最後に、解重合はそれ以上のスルフェート化を伴なわ
ず、また6位において選択的にスルフェート化された解
重合キトサンが非常に高収率で得られることを新規に見
出したのである。
ず、また6位において選択的にスルフェート化された解
重合キトサンが非常に高収率で得られることを新規に見
出したのである。
したがって、本発明の目的は6位が選択的にスルフェー
ト化されたキトサンを提供することにある。
ト化されたキトサンを提供することにある。
より詳細には、本発明はその目的の1つによれば次式
I: (式中、 nは4ないし6000の整数を表わし、 Aは水素原子を表わすか、またはn単位の30%までの
数においてアセチル基を表わす。)で表わされるキトサ
ン6−スルフェート;その無機もしくは有機酸との塩ま
たは無機もしくは有機塩基との塩、もしくはその分子内
塩に関する。
I: (式中、 nは4ないし6000の整数を表わし、 Aは水素原子を表わすか、またはn単位の30%までの
数においてアセチル基を表わす。)で表わされるキトサ
ン6−スルフェート;その無機もしくは有機酸との塩ま
たは無機もしくは有機塩基との塩、もしくはその分子内
塩に関する。
“nは4ないし6000の整数を表わす”なる語句は、上記
Iの構造である糖単位がガウス曲線(Gaussian curve)
に従って4ないし6000回繰返され得ることを意味する。
Iの構造である糖単位がガウス曲線(Gaussian curve)
に従って4ないし6000回繰返され得ることを意味する。
出発物であるキトサンはキチンの脱アシル化により製造
されるので、その見掛け上の分子の量、即ちnの値なら
びにアセチル基のパーセントは該出発物の製造のために
利用された工程に依存する。
されるので、その見掛け上の分子の量、即ちnの値なら
びにアセチル基のパーセントは該出発物の製造のために
利用された工程に依存する。
個々のグルコサミンサブユニット中および多糖類のnユ
ニット中の両方においてスルフェート基が手当り次第分
配されている公知のキトサンスルフェートとは反対に、
本発明のキトサン6−スルフェートは、グルコサミンサ
ブユニット当りただ一つのスルフェート基を示す明瞭に
定義された構造を有するのである。
ニット中の両方においてスルフェート基が手当り次第分
配されている公知のキトサンスルフェートとは反対に、
本発明のキトサン6−スルフェートは、グルコサミンサ
ブユニット当りただ一つのスルフェート基を示す明瞭に
定義された構造を有するのである。
更に、スルフェート基とアミノ基の間の不均衡および、
加えてアミノ基が一般にスルフェート化されている公知
のキトサンスルフェートとは逆に、本発明の6−スルフ
ェート化されたキトサンは、出発物であるキトサンのア
セチル基の数により、スルフェート基:アミノ基は1:
1ないし1:0.7で変化する比率を示すのである。
加えてアミノ基が一般にスルフェート化されている公知
のキトサンスルフェートとは逆に、本発明の6−スルフ
ェート化されたキトサンは、出発物であるキトサンのア
セチル基の数により、スルフェート基:アミノ基は1:
1ないし1:0.7で変化する比率を示すのである。
このように本発明の化合物は、金属イオン封鎖剤とし
て、織物工業、化粧品工業および食品工業における分散
剤および縮合剤として、また同様に生物学的緩衝作用、
特に抗消化、制酸および胃粘膜保護活性を有する薬剤組
成物中の活性成分として有用な高分子電解特性を有する
両性電解質である。
て、織物工業、化粧品工業および食品工業における分散
剤および縮合剤として、また同様に生物学的緩衝作用、
特に抗消化、制酸および胃粘膜保護活性を有する薬剤組
成物中の活性成分として有用な高分子電解特性を有する
両性電解質である。
本発明の他の目的は、特に上記式Iで表わされるキトサ
ン6−スルフェートの製造方法を提供することであり、
キトサンを硫酸およびクロルスルホン酸の混合物で処理
し、かくして得られた生成物をアルカリ金属塩としてあ
るいは酸の形態もしくは他の塩に変化させ単離する方法
を提供するものである。
ン6−スルフェートの製造方法を提供することであり、
キトサンを硫酸およびクロルスルホン酸の混合物で処理
し、かくして得られた生成物をアルカリ金属塩としてあ
るいは酸の形態もしくは他の塩に変化させ単離する方法
を提供するものである。
混合物においては2つの酸は濃縮されており、その濃度
は好ましくは少なくとも95重量%である。
は好ましくは少なくとも95重量%である。
硫酸:クロルスルホン酸の比率は4:1から1:4で変
化されるが、約2:1であることが特に好ましい。
化されるが、約2:1であることが特に好ましい。
反応温度は−20ないし+40゜Cで変化させることがで
き、好ましくは低温にて2つの酸の混合物中に出発物質
を導入し、そして反応を室温で行なうのが好ましい。反
応温度により反応時間は5分ないし2時間と変化する
が、反応は完了し、キトサン6−スルフェートが常法に
より単離される。好ましくは、反応混合物をジエチルエ
ーテルのような不活性中性溶媒中に注入し、このなかで
はキトサン6−スルフェートは不溶性であってそしてか
くして得られた生成物を中和し、透析により精製する。
き、好ましくは低温にて2つの酸の混合物中に出発物質
を導入し、そして反応を室温で行なうのが好ましい。反
応温度により反応時間は5分ないし2時間と変化する
が、反応は完了し、キトサン6−スルフェートが常法に
より単離される。好ましくは、反応混合物をジエチルエ
ーテルのような不活性中性溶媒中に注入し、このなかで
はキトサン6−スルフェートは不溶性であってそしてか
くして得られた生成物を中和し、透析により精製する。
最終生成物の分子量は反応時間および反応混合物の水分
含量に依存する。
含量に依存する。
このようにして得られたキトサン6−スルフェートは、
例えば凍結乾燥あるいは減圧下の蒸発による慣用技術に
従いアルカリ塩の形態で単離され、そして公知の物理化
学的手段により特徴づけられる。
例えば凍結乾燥あるいは減圧下の蒸発による慣用技術に
従いアルカリ塩の形態で単離され、そして公知の物理化
学的手段により特徴づけられる。
他の塩、例えばカルシウム塩は、アルカリ塩好ましくは
ナトリウム塩から出発して、所望の塩例えばカルシウム
塩との変換反応、場合によってはイオン交換樹脂の使用
により得ることができる。
ナトリウム塩から出発して、所望の塩例えばカルシウム
塩との変換反応、場合によってはイオン交換樹脂の使用
により得ることができる。
好ましい出発物であるキトサンの分子量は、(市販調整
品として文献によれば)100,000から800,000の間で変化
することができ、これは約400から約3400の糖単位と同
等である。該製品の末端基はなんらNMRスペクトル的に
検知することができないものである。
品として文献によれば)100,000から800,000の間で変化
することができ、これは約400から約3400の糖単位と同
等である。該製品の末端基はなんらNMRスペクトル的に
検知することができないものである。
出発物質として、公知の方法により前もって解重合した
キトサンを使用することができる。硫酸/クロルスルホ
ン酸混合物の作用はより一層の解重合を包含するが、6
位に定量的および選択的スルフェート化を生ずる。
キトサンを使用することができる。硫酸/クロルスルホ
ン酸混合物の作用はより一層の解重合を包含するが、6
位に定量的および選択的スルフェート化を生ずる。
以下の実施例により本発明を説明するが、これに限定さ
れるものではない。
れるものではない。
実施例1 前もって0〜4゜Cに冷却した20mlの95%硫酸ならび
に10mlのクロルスルホン酸の混合物中へ、15-20%の
N−アセチル基を含有するキトサンアニック(chitosan
ANIC)ロット116の500mgを加える。混合物を同温度に
て約1時間攪拌し、次いでこれを前もって冷却しておい
たジエチルエーテル中へ注入する。生成した沈澱物をロ
取しそして炭酸水素カリウム溶液にて中和する。トーマ
ス透析管(THOMAS DIALYZER TUBING)中8500Dで透析
後、キトサン6−スルフェート(P211-SR95338)を得
た。このものは以下の特質を有している。
に10mlのクロルスルホン酸の混合物中へ、15-20%の
N−アセチル基を含有するキトサンアニック(chitosan
ANIC)ロット116の500mgを加える。混合物を同温度に
て約1時間攪拌し、次いでこれを前もって冷却しておい
たジエチルエーテル中へ注入する。生成した沈澱物をロ
取しそして炭酸水素カリウム溶液にて中和する。トーマ
ス透析管(THOMAS DIALYZER TUBING)中8500Dで透析
後、キトサン6−スルフェート(P211-SR95338)を得
た。このものは以下の特質を有している。
−分子量:約10,000 −置換度(電導度分析法):1 −IRスペクトル:スルフェート基により特徴づけられ
る1300-1200cm-1領域に巾広い吸収。
る1300-1200cm-1領域に巾広い吸収。
−13CNMRスペクトル:図に示す如く、第一級水酸基のシ
グナルが消失し6−0−スルフェート基に関連するシグ
ナルがみられる。N−スルフェートまたは3−0−スル
フェートのシグナルは認められない。
グナルが消失し6−0−スルフェート基に関連するシグ
ナルがみられる。N−スルフェートまたは3−0−スル
フェートのシグナルは認められない。
実施例2 a)1gのキトサンアニック ロット116の30%酢酸
50ml溶液中へ、10mlの0.5M亜硝酸バリウム1水和
物および10mlの0.5M硫酸より得た2.3mlの0.5M亜硝
酸を加える。混合物を室温にて12時間攪拌し、減圧下
に濃縮しアセトンで処理する。得られた沈澱物をロ取
し、アセトンで洗浄し乾燥させ、水に溶解し30mgの水素
化ホウ素ナトリウムで処理する。室温にて12時間後に
過剰の水素化ホウ素ナトリウムを“アンバーライト(AM
BERLITE)IP120M+”にて分解し、ホウ酸をメタノールの
存在下減圧下に除去する。かくして解重合したキトサン
が得られ、このものは出発物としてのキトサンの分子量
よりさらに低い(約2500)分子量を有していた。
50ml溶液中へ、10mlの0.5M亜硝酸バリウム1水和
物および10mlの0.5M硫酸より得た2.3mlの0.5M亜硝
酸を加える。混合物を室温にて12時間攪拌し、減圧下
に濃縮しアセトンで処理する。得られた沈澱物をロ取
し、アセトンで洗浄し乾燥させ、水に溶解し30mgの水素
化ホウ素ナトリウムで処理する。室温にて12時間後に
過剰の水素化ホウ素ナトリウムを“アンバーライト(AM
BERLITE)IP120M+”にて分解し、ホウ酸をメタノールの
存在下減圧下に除去する。かくして解重合したキトサン
が得られ、このものは出発物としてのキトサンの分子量
よりさらに低い(約2500)分子量を有していた。
b)−4および0゜C間の温度に冷却した20mlの95%
硫酸および10mlの98%クロルスルホン酸の混合物中
に、上記の解重合したキトサン1gを加える。反応混合
物を室温に1時間放置し、次いでこれを前もって冷却し
たジエチルエーテル250ml中に注入する。生成した沈澱
をロ取し冷ジエチルエーテルにて洗浄する。生成物を水
に溶解させ、0.5M水酸化ナトリウム溶液にて中和す
る。“セファデックス(Sephadex)G25”を用いたクロマ
トグラフィーにより脱塩後、解重合したキトサン6−ス
ルフェートを90%の収率で得た。生成物は以下の性質
を有する。
硫酸および10mlの98%クロルスルホン酸の混合物中
に、上記の解重合したキトサン1gを加える。反応混合
物を室温に1時間放置し、次いでこれを前もって冷却し
たジエチルエーテル250ml中に注入する。生成した沈澱
をロ取し冷ジエチルエーテルにて洗浄する。生成物を水
に溶解させ、0.5M水酸化ナトリウム溶液にて中和す
る。“セファデックス(Sephadex)G25”を用いたクロマ
トグラフィーにより脱塩後、解重合したキトサン6−ス
ルフェートを90%の収率で得た。生成物は以下の性質
を有する。
−分子量:2000 −置換度:1 −IRスペクトル:スルフェート基に特徴づけられる13
00-1200cm-1領域に巾広い吸収。
00-1200cm-1領域に巾広い吸収。
−13CNMRスペクトル:第1級水酸基のシグナルが消失し
スルフェート基に基づく新しいシグナルが生じた。
スルフェート基に基づく新しいシグナルが生じた。
図は実施例1で得たキトサン6−スルフェートの13CNMR
スペクトル図である。
スペクトル図である。
Claims (5)
- 【請求項1】次式: (式中、 nは4ないし6000の整数を表わし、 Aは水素原子を表わすか、またはn単位の30%までの
数においてアセチル基を表わす。)で表わされるキトサ
ン6−スルフェート;その無機もしくは有機酸との塩ま
たは無機もしくは有機塩基との塩;もしくはその分子内
塩。 - 【請求項2】0ないし4℃にて硫酸およびクロルスルホ
ン酸の混合物中へキトサンを加え、室温にて5分ないし
2時間後に生成物をアルカリ金属塩として単離するかも
しくは酸の形態または他の塩に変換することを特徴とす
る次式: (式中、 nは4ないし6000の整数を表わし、 Aは水素原子を表わすか、またはn単位の30%までの
数においてアセチル基を表わす。)で表わされるキトサ
ン6−スルフェート;その無機もしくは有機酸との塩ま
たは無機もしくは有機塩基との塩;もしくはその分子内
塩の製法。 - 【請求項3】2つの酸の濃度が少なくとも95重量%で
ある特許請求の範囲第2項記載の製法。 - 【請求項4】硫酸:クロルスルホン酸の比が約2:1で
ある特許請求の範囲第2項および第3項のいずれか1項
に記載の製法。 - 【請求項5】原料のキトサンが前もって解重合したもの
である特許請求の範囲第2項ないし第4項のいずれか1
項に記載の製法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8319506 | 1983-12-06 | ||
FR8319506A FR2555993B1 (fr) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Chitosanes 6-sulfates et procede pour leur preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60203602A JPS60203602A (ja) | 1985-10-15 |
JPH0643446B2 true JPH0643446B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=9294905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59258398A Expired - Lifetime JPH0643446B2 (ja) | 1983-12-06 | 1984-12-06 | キトサン6−スルフエ−トおよびその製法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0148057B1 (ja) |
JP (1) | JPH0643446B2 (ja) |
AT (1) | ATE47401T1 (ja) |
AU (1) | AU577812B2 (ja) |
DE (1) | DE3480205D1 (ja) |
DK (1) | DK583384A (ja) |
FR (1) | FR2555993B1 (ja) |
NZ (1) | NZ210459A (ja) |
ZA (1) | ZA849510B (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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IT1184161B (it) * | 1985-03-14 | 1987-10-22 | Franco Conti | Derivati del chitosano costituiti da complessi di coordinazione con ioni ferrosi |
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