JPH09143194A - 重合性糖エステル及びその製造方法 - Google Patents
重合性糖エステル及びその製造方法Info
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- JPH09143194A JPH09143194A JP7331051A JP33105195A JPH09143194A JP H09143194 A JPH09143194 A JP H09143194A JP 7331051 A JP7331051 A JP 7331051A JP 33105195 A JP33105195 A JP 33105195A JP H09143194 A JPH09143194 A JP H09143194A
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- C07H13/02—Compounds containing saccharide radicals esterified by carbonic acid or derivatives thereof, or by organic acids, e.g. phosphonic acids by carboxylic acids
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Abstract
してビニル基が結合した構造の重合性糖エステル及びそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 下記一般式(1) S(OH)q-1−OOC−R−COOCH=CH2 (1) (式中、S(OH)q-1は糖骨格Sとそれに結合するq個
の水酸基からなる糖化合物から1個の水酸基を除いた糖
残基を示し、Rはアルキレン基を示す)で表わされる重
合性糖エステル。前記一般式(1)で表わされる重合性
糖エステルを製造するにあたり、下記一般式(2) S(OH)q (2) (式中、Sは糖骨格を示し、qはそれに結合する水酸基
の数を示す)で表わされる糖化合物と、下記一般式
(3) CH2=CHOOC−R−COOCH=CH2 (3) (式中、Rはアルキレン基を示す)で表わされる脂肪族
ジカルボン酸ジビニルエステルとを加水分解酵素の存在
下で反応させることを特徴とする重合性糖エステルの製
造方法。
Description
びその製造方法に関するものである。
ーとしては、有機溶媒中でスクロースとアクリル酸ビニ
ルに酵素を作用させることにより得られるスクロースア
クリレートモノマーが報告されている[Macromo
lecules,vol.24,p3462−3463
(1991)]。さらにこのモノマーを重合させること
により糖ベースの高分子が得られることが報告されてい
る。このような糖エステルモノマーにおいては、糖とビ
ニル基を介するスペーサー部分を長くすることにより、
糖のもつ本来の機能を十分に発揮しうることが期待され
るが、スペーサー部分の炭素数の多い脂肪酸ビニルエス
テルが糖に結合した重合性の糖エステルは得られていな
い。
して少なくとも3個の炭素鎖を介してビニル基が結合し
た構造の重合性糖エステル及びその製造方法を提供する
ことをその課題とする。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、脂肪族ジカルボン
酸ジビニルエステルがエステル交換反応において高い反
応性を有することに着目し、酵素を触媒として用いる糖
化合物と脂肪族ジカルボン酸ジビニルエステルとのエス
テル交換反応によりビニル基を有する重合性の糖エステ
ルを製造しうることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明によれば、下記一般式(1) S(OH)q-1−OOC−R−COOCH=CH2 (1) (式中、S(OH)q-1は糖骨格Sとそれに結合するq個
の水酸基からなる糖化合物から1個の水酸基を除いた糖
残基を示し、Rはアルキレン基を示す)で表わされる重
合性糖エステルが提供される。また、本発明によれば、
下記一般式(1) S(OH)q-1−OOC−R−COOCH=CH2 (1) (式中、S(OH)q-1は糖骨格Sとそれに結合するq個
の水酸基からなる糖化合物から1個の水酸基を除いた糖
残基を示し、Rはアルキレン基を示す)で表わされる重
合性糖エステルを製造するにあたり、下記一般式(2) S(OH)q (2) (式中、Sは糖骨格を示し、qはそれに結合する水酸基
の数を示す)で表わされる糖化合物と、下記一般式
(3) CH2=CHOOC−R−COOCH=CH2 (3) (式中、Rはアルキレン基を示す)で表わされる脂肪族
ジカルボン酸ジビニルエステルとを加水分解酵素の存在
下で反応させることを特徴とする重合性糖エステルの製
造方法が提供される。
糖、少糖、多糖及び多糖の加水分解生成物等の天然糖及
び合成糖が包含される。これらの糖化合物は、下記一般
式(2)で表わすことができる。 S(OH)q (2) (式中、Sは糖骨格を示し、qはそれに結合する水酸基
の数を示す) 単糖としては、グルコース、フルクトース、マンノー
ス、ガラクトース等が挙げられる。少糖としては、スク
ロース、マルトース、セロビオース、ラクトース、ラフ
ィノース等が挙げられる。多糖としては、デンプン、セ
ルロース、キチン、キトサン、マンナン、プルラン、カ
ードラン等が挙げられる。多糖の加水分解物としては、
酵素あるいは酸等で加水分解された前記多糖の加水分解
物が挙げられる。
ルエステルは、下記一般式(3)で表わされる。 CH2=CHOOC−R−COOCH=CH2 (3) (式中、Rはアルキレン基を示す) 前記一般式(3)において、そのアルキレン基Rとして
は、炭素数1以上のアルキレン基、好ましくは炭素数2
〜8のアルキレン基が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸
ジビニルエステルとしては、マロン酸、コハク酸、グル
タル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、ドデカンジ
カルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸から誘導されるもの
を挙げることができる。
来公知のもの、例えば、ストレプトマイセス属由来のプ
ロテアーゼ、バチルス属由来のプロテアーゼ等の各種プ
ロテアーゼを挙げることができる。酵素は粉末状で用い
るのが好ましく、液状の酵素は凍結乾燥で粉末状にした
後に用いるのがよい。
は、糖化合物と脂肪族ジカルボン酸ジビニルエステル
を、反応溶媒中において、酵素の存在下で反応させる。
この場合の反応は次式で表わされる。 S(OH)q + CH2=CHOOC−R−COOCH=CH2 (4) → S(OH)q-1−OOC−R−COOCH=CH2 前記反応は、温度30〜70℃、好ましくは30〜50
℃で行われる。反応溶媒としては、反応原料に対して相
溶性を示し、反応条件下で液状を示すものであれば任意
のものを用いることができる。このようなものとして
は、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド等の有機溶媒が挙げられる。反応溶媒中の糖化合物
の濃度は1〜20重量%、好ましくは10〜20重量%
である。脂肪族ジカルボン酸ジビニルエステルの使用割
合は、糖化合物1当量当り、1〜10当量、好ましくは
1〜5当量である。また、加水分解酵素の使用割合は、
反応溶媒に対して、0.1〜20重量%、好ましくは
0.1〜1重量%である。糖化合物に対して脂肪族ジカ
ルボン酸ジビニルエステルが反応する糖化合物の水酸基
の位置は、通常、グルコース核の6位炭素に結合する水
酸基か又はフルクトース核の1位炭素に結合する水酸基
である。
ル基を有することから、重合性モノマーとして用いるこ
とができる。本発明の糖エステルを重合性モノマーとし
て用いて単独重合体や共重合体を得るには、従来公知の
重合方法、例えば、ラジカル重合方法に従って、本発明
の糖エステルを単独重合させるか又は本発明の糖エステ
ルと他の重合性化合物(ビニルモノマーやケテンアセタ
ール等)とを共重合させればよい。このようにして得ら
れる単独重合体は、それに結合する糖の作用により、親
水性に富むとともに、すぐれた生分解性が期待される。
一方、共重合体においては、その共重合体の成分比によ
り、親水性及び疎水性を制御することができるととも
に、すぐれた生分解性が期待される。
する。
ン酸ジビニル9.91gをモレキュラーシーブ(3A)
で十分に乾燥させたジメチルホルムアミド(DMF)5
0mlに溶解し、ストレプトマイセス(Strepto
myces)属由来のアルカリ性プロテアーゼ(東洋紡
製)250mgを加えて懸濁した。この酵素反応液を、
35℃にて130rpmで7日間撹はんした。この酵素
反応液中のスクロース濃度を、アミノカラム(東ソー
製、TSKgel Amide−80)にアセトニトニ
トリル/水(75:25)を移動相として流速1.0m
l/minで流し、示差屈折計を検出器とする高速液体
クロマトグラフィーにより検出したところ、80%以上
のスクロースの変換が認められた。酵素反応液中のDM
Fをロータリーエバポレーターで除去した後、残留物に
水及びクロロホルムを各50ml加えた。未反応のアジ
ピン酸ジビニルを含むクロロホルム相を除去した後、ロ
ータリーエバポレーターで水相中の水を除去した。この
生成物をシリカゲル(メルク製、Kieselgel
60)を充填したカラム(内径:1.5cm、長さ:3
0cm)に負苛し、酢酸エチル/メタノール/水(1
7:2:1)の混合溶媒で溶出し、溶出画分をフラクシ
ョンコレクターで分取し、生成物を分離した。得られた
各画分を、薄層クロマトグラフィーで分析した。シリカ
ゲルのTLCプレート(メルク製、Kieselgel
60F)に各画分を塗布し、酢酸エチル/メタノール
/水(17:2:1)の混合溶媒で展開し、硫酸で発色
することにより、スポットを検出し、糖エステルの生成
を確認した。ロータリーエバポレーターで糖エステル画
分の溶媒を除去後、得られた糖エステルの赤外線吸収ス
ペクトルを測定した。その結果、1740cm-1にC=
O間、1640cm-1にCH2=CH間の伸縮振動がそ
れぞれ認められたことから、ビニル基を有するエステル
であることが確認された。次に、13C−NMRによる分
析を行った結果、マルトースの6’位のCの低磁場シフ
ト、5’位のCの高磁場シフトが認められ、アジピン酸
ジビニル由来の−CH2−のシフトが認められることか
ら、この糖エステルは、下記式で表わされる6’−O−
アジピン酸ビニルマルトースであることが確認された。 [C12H11(OH)10]−OOC(CH2)4COOCH=CH2 (5)
28g及びアジピン酸ジビニル9.91gをモレキュラ
ーシーブ(3A)で十分に乾燥させたDMF50mlに
溶解し、バチルス・リヘニフォルミス(Bacillu
s licheniformis)由来のアルカリ性プ
ロテアーゼ(Promega製)250mgを加えて懸
濁した。以後、実施例1と同様の操作を行った結果、8
0%以上のマルトースの変換が認められた。得られた糖
エステルの赤外線吸収スペクトルを測定した結果、17
40cm-1にC=O間、1640cm-1にCH2=CH
間の伸縮振動がそれぞれ認められたことから、ビニル基
を有するエステルであることが確認された。また、13C
−NMRによる分析の結果、スクロースの1’位のCの
低磁場シフト、2’位のCの高磁場シフトが認められ、
アジピン酸ジビニル由来の−CH2−のシフトが認めら
れることから、この糖エステルは1’−O−アジピン酸
ビニルスクロースであることが確認された。 [C12H11(OH)10]−OOC(CH2)4COOCH=CH2 (6)
鎖を介してビニル基を結合させた構造のもので、糖の機
能を有するとともに、ビニル基による重合性を有するも
のである。本発明の糖エステルは、そのビニル基の重合
性を利用して、その単独重合体や共重合体を得るための
重合性モノマーとして利用することができる。また、本
発明の糖エステルを重合して得られる単独重合体や共重
合体は、その分子鎖に糖が多数結合した構造を有するも
のであることから、生分解性プラスチックとして、高分
子分野や、医学分野において有利に適用される。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記一般式(1) S(OH)q-1−OOC−R−COOCH=CH2 (1) (式中、S(OH)q-1は糖骨格Sとそれに結合するq個
の水酸基からなる糖化合物から1個の水酸基を除いた糖
残基を示し、Rはアルキレン基を示す)で表わされる重
合性糖エステル。 - 【請求項2】 下記一般式(1) S(OH)q-1−OOC−R−COOCH=CH2 (1) (式中、S(OH)q-1は糖骨格Sとそれに結合するq個
の水酸基からなる糖化合物から1個の水酸基を除いた糖
残基を示し、Rはアルキレン基を示す)で表わされる重
合性糖エステルを製造するにあたり、下記一般式(2) S(OH)q (2) (式中、Sは糖骨格を示し、qはそれに結合する水酸基
の数を示す)で表わされる糖化合物と、下記一般式
(3) CH2=CHOOC−R−COOCH=CH2 (3) (式中、Rはアルキレン基を示す)で表わされる脂肪族
ジカルボン酸ジビニルエステルとを加水分解酵素の存在
下で反応させることを特徴とする重合性糖エステルの製
造方法。 - 【請求項3】 酵素がプロテアーゼである請求項2の方
法。 - 【請求項4】 該プロテアーゼが、ストレプトマイセス
属由来のプロテアーゼである請求項3の方法。 - 【請求項5】 該プロテアーゼが、バチルス属由来のプ
ロテアーゼである請求項3の方法。
Priority Applications (2)
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JP7331051A JP2757252B2 (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 重合性糖エステル及びその製造方法 |
US08/674,810 US5859217A (en) | 1995-11-27 | 1996-07-03 | Process for producing polymerization sugar esters |
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JP7331051A JP2757252B2 (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 重合性糖エステル及びその製造方法 |
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JPH09143194A true JPH09143194A (ja) | 1997-06-03 |
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WO2011021398A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 出光興産株式会社 | 重合性基を有する糖誘導体及びそれを用いたレジスト材料 |
EP2428235A2 (de) | 2007-11-23 | 2012-03-14 | Technische Universität Wien | Verwendung von durch Polymerisation härtbaren Zusammensetzungen zur Herstellung biologisch abbaubarer, bioverträglicher, vernetzter Polymere |
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US20070098870A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Trudsoe Jens E | Composition containing alkylene oxide derivative of pectin |
KR101533075B1 (ko) * | 2014-03-31 | 2015-07-02 | (주)비젼사이언스 | 생체친화형 소프트 콘택트렌즈 및 이의 제조방법 |
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- 1995-11-27 JP JP7331051A patent/JP2757252B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-07-03 US US08/674,810 patent/US5859217A/en not_active Expired - Fee Related
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WO2011021398A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 出光興産株式会社 | 重合性基を有する糖誘導体及びそれを用いたレジスト材料 |
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