JPH10276793A

JPH10276793A - 糖鎖高分子化合物の分解方法

Info

Publication number: JPH10276793A
Application number: JP3984598A
Authority: JP
Inventors: Chieko Mihara; 知恵子三原; Toshihiko Takeda; 俊彦武田; Norio Kaneko; 典夫金子; Toyoko Kobayashi; 登代子小林; Hiroyoshi Kishi; 博義岸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1998-10-20
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: JP3685438B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分解性糖鎖高分子化合物を再利用し易い生成
物に分解する方法を提供する。【解決手段】グルコピラノース環のみを含むオリゴ糖
または多糖が他の成分とともに主鎖を構成している糖鎖
高分子化合物、又は少なくとも１種類の繰り返し単位を
有する分子鎖を、グルコピラノース環のみを含むオリゴ
糖または多糖で架橋した糖鎖高分子化合物の分解方法で
あって、該オリゴ糖または多糖の糖と糖の間のグリコシ
ド結合を切断し、末端部に糖を含む化合物にまで分解す
る方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、糖鎖高分子化合物
の分解方法に関し、特に分解により精製した物質を再び
容易に利用できる分解方法に関し、詳しくはグルコピラ
ノース環のみを含む糖を有する糖鎖高分子化合物の分解
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地球環境汚染が顕在化し、産業廃棄物は
もちろん家庭からのゴミも、環境への配慮が必要になっ
ている現在、工業材料であるプラスチック樹脂も例外で
はなく、環境への負荷を軽減した処理、あるいはそのよ
うな処理の可能な新素材の研究開発が求められている。

【０００３】従来の、廃プラスチックの環境への負荷を
低減した処理方法は、例えば熱分解や化学分解により低
分子化したものを消却したり埋め立てる方法である。し
かし、焼却処理は二酸化炭素の排出を伴うために、地球
の温暖化、樹脂中にハロゲンや硫黄、窒素元素が含まれ
ているような場合には有害気体による大気汚染の原因に
なりかねない。埋め立てた場合、現在実用化されている
ほとんどの樹脂は、長期間残存したままの状態となる。
この期間に添加物などが流出して土壌汚染の原因の一つ
となっている。

【０００４】係る問題に対して、最終処分された際に地
球環境などに悪影響を与えない高分子化合物として、生
分解性高分子化合物の開発が活発に行われている。（例
えば、特開平５−２８７０４３号公報）。生分解性樹脂
には大きく分けて微生物産生物、植物由来の天然物、化
学合成物の３種類がある。微生物産生物の例としては、
アルカリジェネスユートロプルス（Ａｌｃａｌｉｇｅ
ｎｅｓｅｕｔｒｏｐｌｕｓ）によるＤ−３−ヒドロキ
シブチレートと３−ヒドロキシバリレートとの共重合ポ
リエステルが、商品名「パイオポール」として市販され
ている。これは、微生物により生分解される。

【０００５】天然物としては、コラーゲン、ゼラチン、
デンプン、セルロース、キトサンなどがある。これらは
それ自体が生分解性を有する。さらに、デンプンと変性
ポリビニルアルコールとの混合物やセルロースを化学修
飾したセルロースエステル、セルロースとキトサンとの
複合体なども知られている。化学合成物では、ポリビニ
ルアルコール．ポリエチレングリコール等の水溶性高分
子、ポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトン等の
ような脂肪族ポリエステル等が生分解性を示す。

【０００６】一方資源の有効利用の観点から、廃プラス
チックを低分子化したものを高分子化合物の原料として
再利用する例が知られている。例えば、固体塩基触媒を
用いた接触分解によリポリスチレンをスチレンモノマー
やダイマーとして回収し、再重合原料として供給してい
る例や、メタノールを用いたメタノリシス法、エチレン
グリコールを用いたグリコシス法、酸や塩基を用いた加
水分解法により、ポリエチレンテレフタレートをジメチ
ルフタレート、エチレングリコール、テレフタル酸など
に分解し、これらをポリエチレンテレフタレートの原料
や他の化学薬品として利用している例が挙げられる。し
かしこれらの例において再利用できる成分を取り出すた
めには、分解物を多くの工程で分別、精製する必要があ
る。そして係る工程は、廃プラスッチクの分解生成物の
再利用コストを上昇させる原因の一つである。

【０００７】又、上記の生分解性高分子化合物について
も、埋め立て処理に際しては従来の生分解されないポリ
エチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂などに比べ
れば好ましい材料であるが、分解生成物の再利用という
観点から合成された例は未だ知られていない。

【０００８】我々は、特願平９−１７６５７５号におい
て分解性の糖鎖高分子化合物及びその分解法について提
案している。この糖鎖高分子化合物は、生分解性とリサ
イクル性を兼ね備えた有用な材料である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記糖
鎖高分子化合物について検討を行なったところ、より再
利用し易い分解生成物を得られる分解方法を見出した。
本発明は係る知見に基づきなされたものであり、その目
的は、糖鎖高分子化合物をより再利用し易い化合物に分
解することのできる分解方法を提供する点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、糖を含む
高分子化合物について種々検討を重ねた結果、グルコピ
ラノース環のみを含む少なくとも２糖以上の糖類を含む
糖鎖高分子化合物のグリコシド結合部分での分解方法
が、分解生成物の両末端が糖となるため親水性（水可溶
性）となり、生成物の再利用がより容易であることを見
出した。また、末端部分が全て糖であるため、分別精製
過程も少なくなり、容易に再重合ができることを見いだ
し、本発明に至ったものである。

【００１１】即ち、本発明は、グルコピラノース環のみ
を含む少なくとも２糖以上の糖類が他の成分とともに主
鎖を構成している糖鎖高分子化合物の分解方法であっ
て、該糖類の糖と糖の間のグリコシド結合を切断し、末
端部に糖を含む化合物にまで分解することを特徴とする
糖鎖高分子化合物の分解方法である。

【００１２】また、本発明は、少なくとも１種類の繰り
返し単位を有する分子鎖を、グルコピラノース環のみを
含む少なくとも２糖以上の糖類で架橋した糖鎖高分子化
合物の分解方法であって、該糖類の糖と糖の間のグリコ
シド結合を切断し、末端部に糖を含む化合物にまで分解
することを特徴とする糖鎖高分子化合物の分解方法であ
る。

【００１３】前記少なくとも１種類の繰り返し単位を有
する分子鎖中にグルコピラノース環のみを含む少なくと
も２糖以上の糖類が繰り返し単位として含まれているの
が好ましい。

【００１４】グルコピラノース環のみを含む少なくとも
２糖以上の糖類が他の成分とともに主鎖を構成している
糖鎖高分子化合物において、該糖類が他の成分と例えば
エステル結合やペプチド結合等によって結合しているの
が好ましい。

【００１５】前記グルコピラノース環のみを含む少なく
とも２糖以上の糖類がオリゴ糖または多糖であるのが好
ましい。

【００１６】該オリゴ糖が、マルトース、セロビオー
ス、ラクトース、イソマルトース、キトビオース、ニゲ
ロース、トレハロース、メリビオース、セロトリオー
ス、キトトリオース、マルトトリオース、セロテトラオ
ース、キトテトラオース、マルトテトラオース、セロペ
ンタオース、マルトペンタオース、キトペンタオース、
セロヘキサオース、マルトヘキサオース、キトヘキサオ
ース、及びこれらのアセチル化物の少なくとも一つであ
るのが好ましい。又主鎖を構成する糖類がオリゴ糖であ
り、他の成分がジカルボン酸であるのが好ましい。

【００１７】該多糖が、セルロース、デンプン、グリコ
ーゲン、ガラクタン、マンナン、キチン、キトサン、ア
ルギン酸、ポリグルコサミン、プルラン、ヒアルロン酸
の少なくとも一つであるのが好ましい。又主鎖を構成す
る糖類が多糖であり、他の成分がジカルボン酸であるの
が好ましい。

【００１８】該主鎖同士が２官能以上の脂肪族有機化合
物で架橋されているのが好ましい。該脂肪族有機化合物
が、ジカルボン酸、ジオール、ジアミン、ジイソシアネ
ートから選ばれる化合物であるのが好ましい。該脂肪族
有機化合物がポリビニルアルコールであるのが好まし
い。該主鎖同士が、該主鎖中の糖部分にて架橋している
のが好ましい。該主鎖同士が、該主鎖中の糖以外の部分
にて架橋しているのが好ましい。

【００１９】また、少なくとも１種の繰り返し単位を有
する分子鎖を、グルコピラノース環のみを含む少なくと
も２糖以上の糖類で架橋した糖鎖高分子化合物におい
て、該繰り返し単位がビニル基を有する化合物由来のも
のが好ましい。該繰り返し単位が、グルコピラノース環
のみを含む糖由来のものであるのが好ましい。

【００２０】該糖が、該繰り返し単位中の糖以外に結合
して該分子鎖を架橋しているのが好ましい。該糖が、該
繰り返し単位中の糖の部位に結合して該分子鎖を架橋し
ているのが好ましい。本発明においては、上記糖鎖高分
子化合物の糖と糖の間のグリコシド結合を選択的に酵素
による加水分解により切断することによって、該糖鎖高
分子化合物を分解することが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の糖鎖高分子化合物の分解
方法は、グルコピラノース環のみを含む少なくとも２糖
以上の糖類が他の成分とともに主鎖を構成している糖鎖
高分子化合物、または、少なくとも１種の繰り返し単位
を有する分子鎖を、グルコピラノース環のみを含む少な
くとも２糖以上の糖類で架橋した糖鎖高分子化合物のグ
リコシド結合部分で分解することを特徴とするものであ
る。

【００２２】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。（第１の態様）図１は本発明の糖鎖高分子化合物の分解
方法の第１の実施態様を示す概略図である。図１（ａ）
は第１の態様による、直鎖状の糖鎖高分子化合物を説明
するための概念図、図１（ｂ）は糖鎖高分子を分解した
状態を示す概念図である。１１はオリゴ糖もしくは多糖
部分を示し、１３は該オリゴ糖もしくは多糖部分１１と
結合して糖鎖高分子化合物を形成する他の成分を表す。
そして例えば、オリゴ糖もしくは多糖部分１１と他の成
分１３とは例えばエステル結合によって結合されてい
る。

【００２３】ここで、オリゴ糖としては二糖から十糖で
あり、ホモオリゴ糖とヘテロオリゴ糖のどちらも上記１
１のオリゴ糖部分の材料に用いることができる。ただ
し、単一酵素での分解が可能なこと、再利用のための分
別精製が容易なことからホモオリゴ糖であることがより
好ましい。

【００２４】そしてオリゴ糖もしくは多糖部分１１は、
グルコピラノース環のみを含む糖を含有することが好ま
しい。即ち、グルコピラノース環のみを含む糖を該糖部
分に導入することによって該糖鎖高分子化合物の耐熱性
を向上させることが可能である。

【００２５】該グルコピラノース環を含有する代表的な
オリゴ糖としては、セロビオース、ラクトース、マルト
ース、イソマルトース、キトビオース、ニゲロース、ト
レハロース、メリビオースなどの二糖類、セロトリオー
ス、キトトリオース、マルトトリオースなどの三糖類、
四糖類以上としては、セロテトラオース、キトテトラオ
ース、マルトテトラオース、セロペンタオース、キトペ
ンタオース、マルトペンタオース、セロヘキサオース、
キトヘキサオース、マルトヘキサオースなどがあげられ
る。該グルコピラノース環を含有する代表的な多糖とし
ては、キトサン、アルギン酸、セルロース、でんぷん、
グリコーゲン、ガラクタン、マンナン、ポリグルコサミ
ン、プルラン、ヒアルロン酸などが挙げられる。これら
の糖は分子内に含まれているＯＨ基を、例えばアセチル
基やベンジル基など重合不可能な原子団で置換した糖誘
導体であってもよい。

【００２６】また他の成分部分１３としては、上記した
ような糖のＯＨ基と反応してエステル結合を形成可能
な、例えばジカルボン酸等が挙げられる。飽和ジカルボ
ン酸としては、例えばシュウ酸、コハク酸、マロン酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメメリン酸、スベリン酸、
セバシン酸、ドデカン二酸、オクタデカン二酸等、不飽
和脂肪族ジカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸
等、芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸等が挙げられる。さらにはこれらの
塩や誘導体等が挙げられる。

【００２７】本発明において、糖鎖高分子化合物の繰り
返し単位を構成するためには、糖と糖の結合鎖としては
グリコシド結合１２、糖と脂肪族または芳香族アルコー
ルの結合鎖としてはエーテル結合、糖と脂肪族または芳
香族カルボン酸との結合鎖としてはエステル結合が望ま
しい。

【００２８】グリコシド結合１２としては、例えば、α
結合またはβ結合があり、α−（１→Ｘ）結合またはβ
−（１→Ｘ）結合（但し、Ｘは１、２、３、４または６
である。）である。α結合、β結合は、それぞれ、還元
性の糖との結合としては、（１→２）結合、（１→３）
結合、（１→４）結合、（１→６）結合、また非還元性
の糖との結合としては、（１⇔２）結合、（１⇔１）結
合がある。

【００２９】エーテル結合としては、他の成分のアルコ
ールと糖の１、２、３、４、６位のいずれかの−ＯＨ基
とが反応したエーテル結合である。また、エステル結合
としては、他の成分のジカルボン酸と糖の１、２、３、
４、６位のいずれか−ＯＨ基とが反応したエステル結合
である。また、それぞれ、グリコシド結合、エーテル結
合、エステル結合の組み合わせでもよい。

【００３０】そして図１に示す糖鎖高分子化合物は、例
えば上記したような糖のＯＨ基とカルボン酸のＣＯＯＨ
基、或いはＣＯＣｌ基を反応させることによリエステル
結合で重合して主鎖を構成することができ、或いはジカ
ルボン酸エステルとオリゴ糖とのエステル交換によって
合成することが可能である。

【００３１】次に、図１（ａ）の構造を有する糖鎖高分
子化合物の分解について説明する。図１（ａ）に示す糖
鎖高分子化合物に、オリゴ糖もしくは多糖部分１１の糖
と糖の間のグリコシド結合１２を分解する酵素を作用さ
せることで、例えば、図１（ｂ）のように両末端が糖１
１ａであるユニット（双頭型糖脂質）や糖１１ｂに分解
することができる。具体的には、例えばオリゴ糖として
β（１→４）結合を有するセロビオースと他の成分との
糖鎖高分子化合物に対して、β（１→４）結合の加水分
解を触媒するセルラーゼを作用させると、該糖鎖高分子
化合物のグリコシド結合が加水分解され、その結果図１
（ｂ）に示すように双頭型糖脂質とグルコースが分解生
成物として得られる。

【００３２】そして、図１（ａ）に示す糖鎖高分子化合
物はオリゴ糖もしくは多糖部分１１と他の成分１３が規
則的に配置されているため、その分解物である双頭型糖
脂質や糖としては比較的分子量の揃ったものを得ること
ができる。従って、この分解物を再利用する場合にも、
糖、双頭型糖脂質の精製が必要ないか、或いは従来と比
較して簡単な精製で十分であり、分解生成物の再利用コ
ストの大幅な低減を図ることができる。

【００３３】上記の態様においてオリゴ糖と他の成分と
の結合は、エステル結合のみに限定されるものではな
く、具体的にはペプチド結合とウレタン結合が挙げられ
る。

【００３４】上記の糖鎖高分子化合物は、糖同士のグリ
コシド結合を含むことから、生分解が可能であり、糖を
認識する酵素により加水分解することから、生分解反応
生成物の両末端は糖となる。

【００３５】グリコシド結合部分の加水分解に用いる酵
素としては、セルロース、カルボキシメチルセルロース
のβ（１→４）結合の分解にはセルラーゼやβ−グルコ
シダーゼ等、糖鎖間の結合様式や糖によって選ぶことが
できる。その他の酵素としては、β−グルコシダーゼ、
α−グルカナーゼ、α−ガラクトシダーゼ、β−ガラク
トシダーゼ、β−アミラーゼ、マンノシダーゼ、β−グ
ルカナーゼ、α−アミラーゼ、ヒアルロニダーゼ、β−
ヘキソサミニダーゼ、プルラナーゼ、リゾチーム、グル
コアミラーゼ等があり、エキソ型、エンド型の何れの酵
素を用いても良い。

【００３６】加水分解は、それぞれの酵素に適したｐ
Ｈ、温度条件で行い、ｐＨ調整には、ホウ酸、酢酸アン
モニウム、炭酸水素アンモニウム、Ｎ−エチルモルホリ
ン−酢酸、リン酸、トリス−塩酸などの緩衝液（バッフ
ァー）を用いることができる。

【００３７】さらに、上記有用な酵素を生産する微生物
等を直接、本発明の生分解に用いてもよい。糖鎖高分子
化合物の重量平均分子量は、例えば１０００〜３０００
０００、好ましくは、３０００〜３０００００程度であ
る。

【００３８】該オリゴ糖部分１１と他の成分１３とは直
接重合しても良いし、また架橋剤や各種の機能物質（例
えば、フォトクロミック特性を有する化合物、光分解特
性を有する化合物、非線形光学効果を有する化合物な
ど）などを介して結合していても良い。また上記した糖
鎖高分子化合物に各種の顔料や可塑剤、各種フィラーな
どの添加物を含ませて所定の強度を持った高分子化合物
として、例えば種々の構造材等に適用することも可能で
ある。

【００３９】（第２の態様：図２（ａ）および（ｂ））
図２は本発明の糖鎖高分子化合物の分解方法の第２の実
施態様を示す概略図である。図２において、１４はオリ
ゴ糖もしくは多糖部分を示し、１６は他の成分としての
分子鎖である。そして他の成分１６の分子鎖はオリゴ糖
もしくは多糖部分１４によって架橋された構造を有して
いる。

【００４０】このような構造の糖鎖高分子化合物におい
て、オリゴ糖もしくは多糖部分１４には、前記第１の態
様の糖鎖高分子化合物の糖部分１１の形成に用いうるオ
リゴ糖や多糖を用いることができる。

【００４１】そしてこの態様においても上記第１の態様
と同様に、オリゴ糖もしくは多糖部分１４にはグルコピ
ラノース環のみを含ませることは、糖鎖高分子化合物の
耐熱性を向上する上で特に好ましい。

【００４２】他の成分１６としては、例えば少なくとも
１種の繰り返し単位を有する分子鎖、具体的には、ビニ
ル基を含有する化合物由来の繰り返し単位を有する分子
鎖であって、さらには分子鎖中に糖のＯＨ基と反応可能
な部位を複数有しているような分予鎖が好適に用いられ
る。具体例としては、例えばポリアクリル酸からなる分
子鎖等が挙げられる。そしてオリゴ糖としてはセロビオ
ース、他の成分を構成する材料としてはポリアクリル酸
を用いて重合を行った場合には、他の成分１６とオリゴ
糖部分１４とがエステル結合によって結合された糖鎖高
分子化合物を得ることができる。またここでオリゴ糖も
しくは多糖部分１４との結合は、エステル結合に限定き
れるものではなく、ペプチド結合、ウレタン結合を形成
させても良い。

【００４３】また、図３は本発明の糖鎖高分子化合物の
分解方法の第３の実施態様を示す概略図である。図３は
図２の他の成分部分１６の分子鎖を糖が含まれている分
子鎖にした点が、図２の構成と異なっている。図３に示
した糖鎖高分子化合物において、糖が含まれている分子
鎖１７としては、例えば第１の実施態様に記載した方法
によって合成可能な糖鎖高分子化合物を用いることがで
きる。但し他の成分部分１６を構成する材料として、オ
リゴ糖もしくは多糖部分１４による架橋を可能とするた
めの官能基を有する材料を用いることが好ましい。具体
的には、例えばトリカルボン酸（例えば、アコニット酸
やその塩等）などが挙げられる。そして他の成分部分１
６を構成する材料としてトリカルボン酸を用い、分子鎖
１７中の中の糖部分及び分子鎖を架橋するオリゴ糖部分
１４を構成する材料としては、セロビオースなどのオリ
ゴ糖を用いた場合、分子鎖１７中の糖部分と他の成分部
分の結合及び分子鎖を架橋するオリゴ糖部分１４と分子
鎖１７との結合が全てエステル結合である糖鎖高分子化
合物が得られる。またここで分子鎖１７と架橋のための
オリゴ糖もしくは多糖部分１４との結合は、エステル結
合に限定されるものでなくペプチド結合、ウレタン結合
を形成させても良い。

【００４４】図２及び図３に記載した糖鎖高分子化合物
は、上記第１の実施態様の糖鎖高分子化合物と同様に、
オリゴ糖もしくは多糖部分１４の糖と糖の間のグリコシ
ド結合１５を分解する酵素を作用させることで、分解可
能であり、分解生成物の再利用する際に、分解生成物の
精製が不要となるか、或いは従来と比較して簡単となる
ために分解生成物の大幅なコスト低減を図ることが可能
である。

【００４５】また、図４は本発明の糖鎖高分子化合物の
分解方法の第４の実施態様を示す概略図である。図４は
分子鎖１７同士が、分子鎖１７のオリゴ糖もしくは多糖
部分１８において、オリゴ糖もしくは多糖によって架橋
されている点で図３に示された糖鎖高分子化合物と異な
っている。そして図４の糖鎖高分子化合物は．オリゴ糖
もしくは多糖部分１８として他の成分１３と重合可能な
反応部位を２箇所有し、さらに架橋剤との反応部位を１
箇所有するもの、例えば単糖が２個結合したオリゴ糖
（例えばセロビオースやマルトース等）と他の成分部分
を構成する材料（例えば、ジカルボン酸等）を反応させ
てオリゴ糖部分と他の成分からなる直鎖状糖鎖高分子化
合物（分子鎖１７）を合成し、ついで架橋剤として単糖
が２個以上結合したオリゴ糖や多糖を用いて該主鎖中の
オリゴ糖部分の水酸基やカルボキシル基の部位によって
架橋させるにより得ることができる。またここで分子鎖
１７と架橋のためのオリゴ糖もしくは多糖部分１４との
結合はエステル結合に限定されるものでなく、ペプチド
結合、ウレタン結合でも良い。

【００４６】上記した各実施態様による糖鎖高分子化合
物はそれぞれ単独で用いても良く、また用途に応じて各
種の顔料、染料や可塑剤、各種フィラーなどの添加物を
含ませても良い。

【００４７】

【実施例】以下、合成例、実施例により本発明を具体的
に説明する。但し、本発明はこれら実施例、合成例に限
定されるものではない。

【００４８】合成例１（アジポニルセロビオースの合成）セロビオース５ｇを
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１００ｍｌに
入れ、窒素雰囲気下６０℃に加熱した。ここへ、ピリジ
ン２ｍｌとアジピン酸クロリド３ｍｌを滴下し、３時間
撹拌した。反応終了後、反応液をエタノール４００ｍｌ
中へ注ぎ、沈殿物を得た。この沈殿物を、エタノール、
ジエチルエーテルで順次洗浄して、アジポニルセロビオ
ースの白色粉末２ｇを得た。

【００４９】ゲルパーミュレーションクロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）測定（東ソー社製ＧＭＰＷＸＬ＊２本，
溶離液：水、カラムオーブン温度；４０℃）により、分
子量を測定した。ポリサッカライド（ポリマーラボラト
リーズ社製）換算すると重量平均分子量（Ｍｗ．）５万
であった。

【００５０】ＩＲ測定により、１７３３ｃｍのＣ＝Ｏ伸
縮ピーク、１３Ｃ−ＮＭＲ測定より、１７５ｐｐｍのＣ
＝Ｏ基と２４．８ｐｐｍと３４．ｌｐｐｍのアジピン酸
メチレン基を確認し、糖エステルが合成できたことがわ
かつた。

【００５１】合成例２〜５（アジポニルセロオリゴ糖の合成）上記合成例１におい
て、セロビオースを、それぞれセロトリオース、セロテ
トラオース、セロペンタオース、セロヘキサオースの各
々のセロオリゴ糖に、アジピン酸クロリドをセバシン酸
クロリドに換えて、合成例２〜５の化合物を合成した。
合成例２〜５の合成例で合成した合成化合物名、合成原
料に用いたセロオリゴ糖の量、セバシン酸クロリドの
量、生成物の収量を表１にまとめて示す。

【００５２】

【表１】ＧＰＣ測定すると、Ｍｗ．３〜８万（ポリサッカライド
換算）であった。

【００５３】実施例１（アジポニルセロビースのセルラーゼ分解および再重
合）合成例１で得られたアジポニルセロビオース３ｇ
と、メイセラーゼ酵素０．５ｇ（明治製菓社製、セルラ
ーゼ）をｐＨ４．２のクエン酸バッファー２０ｍｌ中
で、５５℃で反応させると、徐々に、末端部分がグルコ
ースの低分子量のアジポニルセロビオースが得られた。
１５時間後分解物のＧＰＣを測定すると、Ｍｗ．５００
であった。

【００５４】また、分解生成物のアジポニルグルコース
２ｇを無水酢酸、ピリジン溶液中で０℃に冷却しながら
３時間撹拌し、析出した固体をろ過し、１．８ｇのアジ
ポニル−α−Ｄ−グルコースペンタアセテートを得た。
ＩＲ、ＮＭＲにより、フリーの−ＯＨ基がなくなりアセ
チル化したことを確認した。

【００５５】次に、このアジポニル−α−Ｄ−グルコー
スペンタアセテート１．５ｇを無水酢酸１４ｍｌと３１
％ＨＢｒ水溶液８ｍｌ中で、０℃で３０分間撹拌してか
ら、冷水中に注ぎ、クロロホルムで抽出した。この抽出
物を水洗し、硫酸ナトリウムで脱水した後、溶媒留去、
乾燥をして、１．４ｇのペンタ−ｏ−アセチル−β−Ｄ
−グルコシルブロマイドを得た。

【００５６】このブロマイド体１．４ｇをアセトニトリ
ル６ｍｌに溶かした中に、フッ化銀（ＡｇＦ）粉末０．
５ｇを加え、２５℃で４時間撹拌し、ろ過した。ろ液を
溶媒留去し、粘稠物を得た。この粘稠物をクロロホルム
に溶かし、水洗、乾燥し、固体を得た。この固体ｌｇを
エチルエーテル４ｍｌに溶かし、２５℃で１０分間撹拌
し析出した結晶をロ別した。この結晶ｌｇをクロロホル
ム４ｍｌに入れ、さらに、０．０１５Ｍのナトリウムメ
トキシドのメタノール溶液を４ｍｌ添加し、０℃で４時
間撹拌した。それから、２分間炭酸ガスバブリングし、
溶媒留去しアセチル基を除去した。ベンゼンに溶かし、
カラム精製し、グルコースの１位に−Ｆ基を導入した化
合物を得た。このアジポニル−β−Ｄ−グルコシルフル
オリド１００μＭとトリコデルマヴイリデ（Ｔｒｉｃ
ｈｏｄｅｒｍａｖｉｒｉｄｅ）由来のセルラーゼ（オ
ノズカＲ−１０、オノズカ社製、セルラーゼ）０．３６
μＭを酢酸バッファー（ｐＨ５．０）中、３０℃で１０
時間反応させ、アジポニルセロビオースを再重合した。
ＧＰＣ測定より、Ｍｗ．４万（ポリサッカライド換算）
であった。

【００５７】合成例６〜１１（スベロイルマルトオリゴ糖の合成）マルトオリゴ糖
（マルトース、マルトトリオース、マルトテトラオー
ス、マルトペンタオース、マルトヘキサオース）のそれ
ぞれに、スベリン酸ジメチルとのエステル交換反応を行
い、マルトオリゴ糖のスベリン酸ジエステルの縮合化合
物を得た。

【００５８】エステル交換反応は、マルトオリゴ糖とス
ベリン酸ジメチルを原料として用い、触媒として、炭酸
カリウム０．２モルを加え、ジメチルアセトアミドを溶
媒とした。温度７０〜９０℃、１００ｍｍＨｇ以下の減
圧下、３０〜３６時間反応させて、副生するメタノール
を留去した。反応混合物を水中に入れ、水不溶物をろ過
して取り出した。ＧＰＣ測定すると、Ｍｗ．２〜５万の
糖鎖高分子化合物が得えられたことがわかった。

【００５９】合成例６〜９で合成した合成化合物名、合
成原料に用いたマルトオリゴ糖の量、スベリン酸ジメチ
ルの量、エステル交換反応の反応温度と反応時間、生成
物の収量を表２に示す。

【００６０】

【表２】

【００６１】実施例２（スベロイルマルトースのマルターゼ分解および再重
合）合成例６で得られた糖鎖高分子化合物のスベロイル
マルトース１３ｍｇと、マルターゼ酵素（シグマ社製）
２ｍｇをｐＨ６．８のバッファー２ｍｌ中、５５℃で反
応させると、徐々に、低分子量のスベロイルマルトース
が得られた。

【００６２】１０時間後に、分解した化合物をＧＰＣ測
定すると、Ｍｗ．３０００（ポリサッカライド換算）で
あつた．また、この分解生成物のスベロイルマルトース
２ｇにスベリン酸ｌｇを加え、２００℃で３０分間加熱
し、溶融重合により再重合を行った。重合物はエタノー
ル、エーテル洗浄により、精製した。ＧＰＣにより分子
量測定すると３万の糖鎖高分子化合物であり、再重合し
ていることが確認された。

【００６３】合成例１２（アジポニルキトビオースの合成）アジピン酸８．７７
ｇ（０．０６ｍｏｌ）およびｐ−ニトロフェノール１
８．３ｇ（０．１３ｍｏｌ）をＤＭＦ（８５ｍｌ）に溶
かし、ジシクロカルボジイミド（ＤＣＣ）２６．０ｇ
（０．１６ｍｏｌ）を加えて０℃で４０分、室温で２時
間撹拌した。冷蔵庫に２時間放置した後、ジシクロヘキ
シル尿素（ＤＣＣＵｒｅａ）を濾去し、少量のＤＭＦで
洗った。濾液と洗液とを合わせ、水３リットルを加えて
一夜放置した後、析出した結晶を濾取した。水洗、乾燥
後、熱エタノール５００ｍｌに溶かし、少量のジシクロ
ヘキシル尿素（ＤＣＣＵｒｅａ）を濾去し、濾液を３０
０ｍｌに濃縮してから濾取し、アジピン酸−ｐ−ニトロ
フエニルエステル４．２ｇを得た。熱エタノールからの
再結晶をもう一回繰り返して、３．ｌｇのアジピン酸−
ｐ−ニトロフエニルエステルの結晶を得た。

【００６４】次に、キトビオース２．８ｇを酢酸（３５
ｍｌ）に溶かし、４Ｍ臭化水素（ＨＢｒ）／酢酸３０ｍ
ｌを加え室温に１時間おいた後、エーテル４５０ｍｌを
加え、沈殿を濾取した。エーテルで洗浄、乾燥した後、
ＤＭＦ９ｍｌに溶かし、トリエチルアミン２．６ｍｌを
加え、ついでアジピン酸−ｐ−ニトロフエニルエステル
１．６ｇを加え、１８時間後に析出した固体に酢酸エチ
ル７５ｍｌを加えて濾取した。この固体を酢酸エチル、
エタノール酢酸エチルで順に洗浄し乾燥させ、２．８ｇ
のアジポニルキトビオースを得た。

【００６５】ＩＲスベクトル（ＫＢｒ）（ν_c-H ：２９
１０ｃｍ^-1、ν_c-o ：１６３０ｃｍ^-1）と、ＮＭＲスペ
クトル（ＣＤＣｌ₃ 、ＴＭＳ）（７．３〜８．２ｐｐ
ｍ）により、ペプチド結合を形成していることが確認さ
れた。

【００６６】これをＧＰＣ測定（東ソー社製、ＴＳＫ−
ＧＥＬＧＭＰＷＸＬ＊２本、溶離液０．ｌＭＮａＮ
Ｏ₃ 水溶液）より、分子量７万の糖鎖高分子化合物であ
ることがわかった。

【００６７】合成例１３〜１６（ピメロイルキトオリゴ糖の合成）合成例１２のキトビ
オースをキトトリオース、キトテトラオース、キトペン
タオース、キトヘキサオースに変え、アジピン酸をピメ
リン酸に換えた以外は、合成例１２と同様の方法で合成
して、合成例１３〜１６の糖鎖高分子化合物とした。合
成例１３〜１６の合成化合物名、合成に用いたキトオリ
ゴ糖の量、ピメリン酸エステル（ピメリン酸−ｐ−ニト
ロフエニルエステル）の量、反応時間、生成物の収量を
表３に示す。

【００６８】各サンプルについて、ＩＲ，ＮＭＲによ
り、ペプチド結合の形成を確認した。そして、ＧＰＣ測
定により、Ｍｗが２〜８万の分子量の糖鎖高分子化合物
であることがわかった。

【００６９】

【表３】

【００７０】実施例３（ピメロイルキトペンタオースのキトサナーゼ分解およ
び再重合）合成例１５で得られた糖鎖高分子化合物の、
ピメロイルキトペンタオース１２ｇと、キトサナーゼ−
ＲＤ酵素（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ．ＰＩ−７Ｓ、生化
学工業社製）２ｇをｐＨ５．０のクエン酸バッフアー２
０ｍｌ中で、４０℃で反応させると、徐々に、ピメロイ
ルキトトリオースとピメロイルキトビオースとグルコサ
ミンが得られた。２５時間後の分解物は、ＧＰＣで分子
量５０００の組成物であつた。

【００７１】また、分解生成物よりピメロイルキトビオ
ース３ｇを無水酢酸、ピリジン溶液中で０℃に冷却しな
がら３時間撹拌し、折出した固体をろ過し、２ｇのピメ
ロイル−α−Ｄ−キトビオースヘキサアセテートを得
た。ＩＲ、ＮＭＲにより、フリーの−ＯＨ基がなくなり
アセチル化したことを確認した。

【００７２】次に、このピメロイル−α−Ｄ−キトビオ
ースヘプタアセテー卜２ｇを無水酢酸１０ｍｌと３１％
ＨＢｒ水溶液５ｍｌ中で、０℃で３０分間撹拌した後、
冷水中に注ぎ、クロロホルムで抽出した。この抽出物を
水洗し、硫酸ナトリウムで脱水した後、溶媒留去、乾燥
をして、１．３ｇのピメロイルヘキサ−ｏ−アセチル−
β−Ｄ−キトビオシルブロマイドを得た。このブロマイ
ド体ｌｇをアセトニトリル５ｍｌに溶かし、ＡｇＦ粉末
０．５ｇを加え、２５℃で４時間撹拌して、ろ過をし
た。

【００７３】ろ液を溶媒留去し、粘稠物を得た。この粘
稠物をクロロホルムに溶かし、水洗脱水後．乾燥して、
固体を得た。この固体０．８ｇをエチルエーテル３ｍｌ
に溶かし、２５℃で１０分間撹拌し、析出した結晶をロ
別した。この結晶をクロロホルム２ｍｌに入れ、さらに
０．０１５Ｍナトリウムメトキシドのメタノール溶液を
２ｍｌ添加し、０℃で４時間撹拌した。それから、１分
間ＣＯ₂ バブリングして、溶媒留去し、ベンゼンに溶か
してカラム精製し、キトビオースの１位に−Ｆ基を導入
した化合物を得た。

【００７４】このアジポニル−β−Ｄ−キトビオシルフ
ルオリド１００μＭとアイレペックス・ラクティウス
（Ｉｒｅｐｅｘｌａｃｔｅｕｓ）由来のｅｎｄｏ型セ
ルラーゼ０．３６μＭを酢酸バッファー（ｐＨ５．０）
中で、３０℃で４時間反応させ、ピメロイルキトテトラ
オースの糖鎖高分子化合物を再重合した。ＧＰＣ測定よ
り、Ｍｗ．は４万（ポリサッカライド換算）であった。

【００７５】合成例１７〜２２セロビオース、セロトリオース、セロテトラオース、セ
ロペンタオース、セロヘキサオースを、それぞれポリア
クリル酸と反応させて糖鎖高分子化合物を得た。

【００７６】糖鎖高分子化合物の合成は、平均分子量２
０００のポリアクリル酸２０ｇと、オリゴ糖２５．５ｍ
ｍｏｌ及び水酸化カリウム０．ｌｇ（１．８ｍｍｏｌ）
をＤＭＦ中に入れ、減圧条件下で５時間、９０℃で加熱
撹拌して行った。反応終了後、反応溶液から溶媒を除去
して固形物を得た。該固形物の分子量はＧＰＣ測定によ
り、４〜９万であった。また、固形物のＩＲ、ＮＭＲ測
定より、オリゴ糖がポリアクリル酸のカルボキシル基と
の間でエステル結合を形成している事が分かった。従っ
て、上記反応で得られた固形物はポリアクリル酸主鎖間
をオリゴ糖で架橋している構造を有していることが分か
った。合成例１７〜２１の化合物の原料としたセロオリ
ゴ糖量、およびポリアクリル酸量と生物物の収量を表４
の示す。

【００７７】

【表４】

【００７８】実施例４（セロビオースポリアクリル酸架橋物のセルラーゼ分解
および再重合）合成例１７の化合物を、セルラーゼ（商
品名：メイセラーゼ；明治製菓（株）製）を含む緩衝液
（クエン酸緩衝液、ｐＨ＝４、液温＝４０℃）中に入
れ、分解を行つた。分解生成物をＧＰＣで調べると、分
子量が約２３００であつた。またこの分解生成物をＧＰ
Ｃで分取し、ＩＲ、ＮＭＲにより測定した。その結果、
この分解生成物は、ＮＭＲより、グルコース残基の６位
の水酸基がエステル化している事が分かつた。またＩＲ
では、カルボン酸のピークはなく、エステル結合のピー
クがあつた。更に分解生成物の水溶液中の粘度は、合成
例１７の化合物の水溶液中粘度よりも著しく低下してい
た。これらのことから、分解生成物はセルラーゼ分解に
より、セロビオースのグリコシド結合部分で切断されて
いるものと推定された。

【００７９】実施例５（アジポニルセロビオース−ヒアルロン酸架橋物の合成
及び分解）合成例１の化合物と、ヒアルロン酸のヒアル
ロニターゼによる分解生成物（ヒアルロン酸が４糖に分
解された物質）とをそれぞれ１０ｇ、水酸化カリウム
０．２ｍｏｌを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）中に入れ、減圧条件下で５時間、９５℃で加熱撹拌
して反応を行つた。反応終了後、反応溶液から溶媒を除
去して、固形物を得た。固形物の平均分子量は、ＧＰＣ
測定により、１０万であることが分かった。また、Ｉ
Ｒ、ＮＭＲ測定により、上記ヒアルロン酸分解生成物の
カルボキシル基が、アジポニルセロビオースの糖の水酸
基とエステル結合を形成している事が分かった。即ち、
ヒアルロン酸分解物で架橋した構造の糖鎖高分子化合物
である事が分かった。

【００８０】次に、該糖鎖高分子化合物の酵素分解を行
った。分解は糖鎖高分子化合物をヒアルロニダーゼ（ベ
ーリンガーマンハイム社製）を含むクエン酸緩衝液中
（ｐＨ＝５、液温＝４０℃）中に入れて行った。分解生
成物を分取し、ＩＲ、ＮＭＲ、ＴＬＣ、ＧＰＣにより測
定した。その結果、前記糖鎖高分子化合物の分解生成物
中に、ヒアルロン酸の（βｌ→４）結合部分で分解した
化合物が含まれる事が分かった。

【００８１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、グ
ルコピラノース環のみを含む糖を有する分解性糖鎖高分
子化合物を、より再利用し易い生成物に容易に分解する
ことができる効果が得られる。また、糖鎖高分子化合物
の分解により生成した物質を再び容易に再利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の糖鎖高分子化合物の分解方法の第１の
実施態様を示す概略図である。

【図２】本発明の糖鎖高分子化合物の分解方法の第２の
実施態様を示す概略図である。

【図３】本発明の糖鎖高分子化合物の分解方法の第３の
実施態様を示す概略図である。

【図４】本発明の糖鎖高分子化合物の分解方法の第４の
実施態様を示す概略図である。

【符号の説明】

１１、１４、１８オリゴ糖もしくは多糖部分１１ａ両末端の糖１１ｂ糖１２、１５グリコシド結合１３、１６他の成分１４ａ末端の糖１７分子鎖

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｃ０８Ｌ 5/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＡ (72)発明者小林登代子東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者岸博義東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グルコピラノース環のみを含む少なくと
も２糖以上の糖類が他の成分とともに主鎖を構成してい
る糖鎖高分子化合物の分解方法であって、該糖類の糖と
糖の間のグリコシド結合を切断し、末端部に糖を含む化
合物にまで分解することを特徴とする糖鎖高分子化合物
の分解方法。
【請求項２】少なくとも１種類の繰り返し単位を有す
る分子鎖を、グルコピラノース環のみを含む少なくとも
２糖以上の糖類で架橋した糖鎖高分子化合物の分解方法
であって、該糖類の糖と糖の間のグリコシド結合を切断
し、末端部に糖を含む化合物にまで分解することを特徴
とする糖鎖高分子化合物の分解方法。
【請求項３】前記少なくとも１種類の繰り返し単位を
有する分子鎖中にグルコピラノース環のみを含む少なく
とも２糖以上の糖類が繰り返し単位として含まれている
請求項２記載の糖鎖高分子化合物の分解方法。
【請求項４】前記グルコピラノース環のみを含む少な
くとも２糖以上の糖類がオリゴ糖または多糖である請求
項１乃至３のいずれかの項に記載の糖鎖高分子化合物の
分解方法。
【請求項５】前記オリゴ糖が、マルトース、セロビオ
ース、ラクトース、イソマルトース、キトビオース、ニ
ゲロース、トレハロース、メリビオース、セロトリオー
ス、キトトリオース、マルトトリオース、セロテトラオ
ース、キトテトラオース、マルトテトラオース、セロペ
ンタオース、マルトペンタオース、キトペンタオース、
セロヘキサオース、マルトヘキサオース、キトヘキサオ
ースの少なくとも一つである請求項４記載の糖鎖高分子
化合物の分解方法。
【請求項６】前記多糖が、セルロース、デンプン、グ
リコーゲン、ガラクタン、マンナン、キチン、キトサ
ン、アルギン酸、ポリグルコサミン、プルラン、ヒアル
ロン酸の少なくとも一つである請求項４記載の糖鎖高分
子化合物の分解方法。
【請求項７】前記糖類の糖と糖の間のグリコシド結合
が、α−（１→Ｘ）結合またはβ−（１→Ｘ）結合（但
し、Ｘは１、２、３、４または６である。）である請求
項１乃至６のいずれかの項に記載の糖鎖高分子化合物の
分解方法。
【請求項８】前記糖類の糖と糖の間のグリコシド結合
を酵素による加水分解により切断する請求項１または２
記載の糖鎖高分子化合物の分解方法。