JPS60149395A - グルコシル基を有するモノマ−の製造方法 - Google Patents

グルコシル基を有するモノマ−の製造方法

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JPS60149395A
JPS60149395A JP416184A JP416184A JPS60149395A JP S60149395 A JPS60149395 A JP S60149395A JP 416184 A JP416184 A JP 416184A JP 416184 A JP416184 A JP 416184A JP S60149395 A JPS60149395 A JP S60149395A
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JP
Japan
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glucosyl
reaction
compound
alpha
monomer
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Pending
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JP416184A
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English (en)
Inventor
Akira Nakasuga
章 中壽賀
Shigetaka Okada
岡田 茂孝
Sumio Kitahata
北畑 寿美雄
Masaharu Iwakawa
岩川 正治
Satoshi Obana
敏 尾花
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグルコシル基を有するモノマーの製造方法に関
する。さらに詳しくは1本発明は、生体適合性材料、ア
フィニティクロマトグラフイー用ゲル、分子ふるいなど
の親水性ポリマーの原料として用いられうる脂肪族不飽
和結合とグルコシル基とを有するモノマーを酵素反応に
より簡単に製造する方法に関する。
従来技術 生体適合性材料、アフイニテイゲル3分子ふるいなどに
用いられる親水性ポリマーが親水性に優れていること君
よび非免疫性であることなどから医薬や化学分析などの
分野で有用である。このような親水性ポリマーは一般に
長鎖のポリマーに糖を導入することにより合成される。
しかし9重合可能な脂肪族不飽和結合と糖とを有するモ
ノマーがもし存在するならば、これを重合させることに
より、より籠単に上記親水性ポリマーを合成することが
できる。このようなモノマーは不飽和結合とヒドロキシ
メチル基とを有する化合物に糖1例えばグルコースを結
合させることにより得られる。
ところで、ヒドロキシメチル基を有する化合物への糖類
の導入には、ΔC3Symposium 5eries
 39゜5ynthetic Methods for
 Carbohydrates第36〜63頁(190
0)に記載された5tepban 1lanessia
n らによる方法が知られている。これは、ヒドロキシ
メチル基にアセチル化した糖を第二塩化スズの存在下で
作用させて結合させ、その後アルカリを加えて脱アセチ
ル化を行う方法である。この5tephan−Ilan
essian法を上記のような不飽和結合1例えば二重
結合、とヒドロキシメチル基とをもつ化合物に適用する
と、この二重結合は反応性が高いため種々の副反応を生
じ、二重結合が消失してしまう。そのため、この従来法
は不飽和結合とヒドロキシメチル基とをもつ化合物には
適用されえない。
不飽和結合を消失させずに糊を導入するには特異的な反
応を温和な条件で行いうる酵素反応の適用が考えられう
為。
他方、 The Journal of Biolog
ial chemistry237巻 2047頁(1
962)には、 Candida起源のα−グルコシダ
ーゼが澱粉、マルトオリコイjとなどのα−グルコシル
化合物からメタノール、エタノール、エチレングリコー
ル、クリセリン、糖アルコールなどのヒドロキシメチル
基にα−クルコースを転移させる性質を有するとの記載
がある。これらの化合物のうちエチレングリコールやグ
リセリンには糖転移率が高く、メタノールやエタノール
にはわずかじか糖転移か起こらないことなども記載され
ている。転移したα−グルコースはグリコシド結合を介
して化合していることか示唆されている。しかしなから
、前記二重結合とヒドロキシメチル基とを有する化合物
にα−グルコースを転移させうろことは知られていない
酵素の基質特異性を利用して、上記二重結合を有する化
合物に糖を導入することができれば、その反応条件が温
和であること、副反応の生じにくいこと、工程が単純で
あることなどから得られる利点ははかり知れない。
発明の目的 本発明の目的は、α−グルコシダーゼを用いた酵素反応
により脂肪族不飽和結合とグルコシル基とを有するモノ
マーを簡単に製造する方法を提供することにある。本発
明の他の目的は、生体適合性材料、アフィニティゲル2
分子ふるいなどの親水性ポリマーの原料として有用な脂
肪族不飽和結合とグルコシル基とを有するモノマーの製
造方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的
は、上記モノマーを副反応を起こすことなく、高収率で
製造しうる方法を提供することにある。
発明の要旨 本発明のモノマーの製造方法は、脂肪族不飽和結合゛お
よびヒドロキシメチル基を有す2化合物と。
α−グルコシル化合物とを含有する水溶液に、α−グル
コシル転移酵素を作用さセることを包含する。このα−
グルコシル転移酵素を作用させると。
従来技術の項で述べたように受容体特異性が高いにもか
かわらず、クリセリンやエチレングリコールと同等の高
い糖転移活性を示すことが見い出され1本発明を達成す
ることができた。
本発明において用いられるα−グルコシル転移酵素(α
−グルコシダーゼ)としては2例えば。
カンディダ属に由来する転移酵素か採用される。
特に、トロピカリスやアルビカンスに由来のα−グルコ
シダーゼは活性が高い。そのうりでも、特に、トロピカ
リスは毒性がなくそれに由来のα−グルコシダーゼが高
活性であるという点て好ましい。
本発明における酵素反応の基質となる原料モノマーには
9例えは、下記一般式、(1)および(2)に示される
アクリル糸上ツマ−やメタクリル系モノマーがある: C11□=’ C−X、CI+□(−Ctl’) 1l
CI+2011・・・+11R011 C1lz ” C(−CIL) 1lCIlzOII 
・・・(2)1  Oll ここで、Rは水素もしくはメチル基。
Xは−c−o−,−o−もしくは−C−Nlj−,そし
て111 0 nは0〜5の整数である。
不発ツ農こおいて用いられるα−グルコシル化合物とし
ては、酵素反応により上記原料モノマーにグルコシル基
を提供しうるちのであればどのようなものでもよい。使
用する酵素の基質特異性によって最適な基質が異なるが
Candida var、Japonica由来のα−
グルコシダーゼの場合は、マルトース。
フル1〜トライオース、マルトテトラオースなどのフル
1−オリゴ糖がその転移率の高さ1反応性の高さからα
−グルコシル化合物として有効である。
マルトースを例にあげると酵素反応によりグルコースが
転移されると、マルトースを形成するもう一方のグルコ
ースがM RIIされる。マルトトライオース、マル]
・テトラオースのような抛重合度の高い物質であれば遊
離される糖の重合度が大きく。
これら反応後の基質はさらに酵素反応基質として作用す
る。そのため、最終段階での精製を考えた場合、使用す
る糖の重合度は3以上であることが好ましい。
上記脂肪族不飽和結合とヒトロキシメヂル基とを有する
原料モノマーとα−クルコシル化合物とが水性溶媒下で
α−グルコシクーセの触媒作用により反応させられる。
この原料モノマーは反応液中に0.1〜20−/−%の
割合で含まれ、α−グルコシル化合物は1〜501へ%
の割合で含まれる。
反応液のpiおよび温度はα−グルコノシダーセが作用
しろる範囲であればよ<、1ill常、pH3〜9そし
て温度20〜70℃の範囲が適当である。このような条
件下で反応を進めるとα−グルコシル化合物から転移さ
れるべきα−グルコースの約60%が受容体の原料モノ
マーに転移し、α−グルコシルモノマーが生成してくる
。基質であるα−グルコシル化合物が酵素により分解し
た後も、さらに2反応を継続させると2合成されたα−
グルコシルモノマーも再びゆっくりと分解される。その
ため、α−グルコシル化合物はその添加昆の3〜30%
が未反応の段階で反応が停止するような反応時間や酵素
量を設定することが必要である。反応は2通常。
3〜24時間の範囲で行われる。反応を停止するには2
例えば、有機溶剤などの酵素失活剤を添7JII した
り、あるいは2反応槽を80〜100°Cに加温するこ
とが行われる。
反応終了後の反応液には生成した七ツマー1未反応の基
質α−グルコシル化合物、α−グルコシル化合物の分解
生成物であるグルコースなどが含まれる。目的とするα
−グルコシルモノマーは活性炭やシリカケルを充填した
カラムクロマトクラフィーにかげるか、?8媒抽出など
の一般的な単離手段により単離されうる。溶媒抽出を行
う場合には2反応液を減圧濃縮もしくは限外濾過などの
温和な条件下で濃縮し2次いで、酢酸エチル、酢酸メチ
ルなとの溶媒により抽出を行う。この操作により未反応
の原料モノマーは、有機溶媒層に抽出される。この操作
番、数度行うことにより1反応液中の未反応モノマーは
ほとんど除去されうる。
水層を、プロパツール、ブタノール、ペンタノールなど
のアルコールにより抽出すると、アルコール層には目的
とするα−グルコシルモノマーか抽出される。α−グル
コシル化合物や、グルコースなどの他の反応化成物は水
層に残存する。このように二段階の抽出操作を行うこと
により容易に目的とするグルコシルモノマー る。
本発明方法により得られたグルコシルモノマーを用いて
親水性ポリマーを製造するには′,例えは。
スチレンモノマー、下記の構造を有する化合物。
本発明の方法により得られたα−グルコシルモノマーお
よび重合開始剤を水を溶媒として窒素気流下で反応させ
る。
C112 = C11−C=OC112−CIl−CI
+20111 II I CIl.(1 011 重合開始剤としては,例えば、過硫酸カリウム。
過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムな哩がある。こ
−れらの過硫酸塩はスチレンモノマーに対し0、01〜
10重量%の割合で添加される。好ましくは0、05〜
7重量%である。反応温度や反応時間は各種組成物の仕
込量により異なるが,反応温度は50〜90℃,好まし
くは60〜80°Cである。反応時間は10〜70時間
が好ましい。
大旌斑 ・以下に本発明を実施例により説明する。
実施例1 (A)αーグルコシルダーセ粗酵素液の調製:マルトオ
リゴ糖4v+ / v%,ポリペプトン2n/v%。
酵母エキス0.5w/v%,硫酸アンモニウム0.6w
/v%,リン酸第1カリウム0.2w/v%,硫酸マグ
ネシウム0.9w/v%,塩化カルシウム0.03 w
/ν%からなる培地5βに,カンジダ・メチル・ヤボニ
カ(Candida var. Japonica )
 IFO 0618を植菌し。
30°Cで72時間通気攪拌培養を行った。この培養液
を遠心分離し,得られた培養上澄液を,4°Cに冷却し
た。この冷却培養上澄液に一10℃以下のアセトン5β
を、培養液の温度を5℃以下に保ちながら少量ずつ加え
た。得られた沈澱を遠心分離により採取した。この沈澱
をp114の酢酸緩衝液に溶解し、これをα−グルコシ
ダーゼ粗酵素液とした。
(B)α−グルコシルモノマーの合成:クリセロールメ
タクリレート(日本油脂社製;ブレンマー)50gとマ
ルトース700gとを熱水1βに溶解した。これを40
°Cに冷却した後、 (A)項で得られたα−グルコシ
ダーセ祖酵素液を加え、 pH4・、0でかつ40’c
にて24時間反応させた。反応液の酵素を加熱失活させ
たのち、これを濾過し、得られた濾液を300mβに減
圧濃縮した。この濃縮液50rnnに酢酸エチル50m
j2を加え9分液ロートに入れて抽出を行った。この操
作を4回繰り返して酢酸エチル層を除去した。次いで、
水層にn−ブタノール59mj!を加え抽出を行った。
この操作を4回繰り返して、n−ブタノール液220m
 j+を得た。このブタノール液を減圧濃縮しゾル状の
粘調な固体5gを得た。
(C)親水性ポリマーの合成:スチレンモノマ7100
g、(B )項で得られたα−グルコシルモノマー3g
、重合開始剤として過硫酸カリウム0.5gおよびイオ
ン交換水600gを反応容器に仕込んだ。容器を窒素ガ
スで置換したのち、70°Cにて24時間共重合させた
。重合反応終了後2反応液を東洋濾紙No、 2で濾過
し、その濾液をセルロースチューブにてイオン交換水で
透析した。このようにして得られた処理溶液10mj+
を5QmAのビーカーに入れ70°Cで8時間乾燥した
。精製固形分は12.4w/v%であった。
(D)成形および性能評価:このようにして得られたポ
リマーを用い押出し成形した。金型温度は200〜21
0℃で池貝社製の40mm押出し機を用いインフレーシ
ョン法でフィルムを成形した。得うれた円筒状フィルム
(ri130cm・長さ6;′m)の5箇所からサンプ
ルを採取した。それぞれのフィルムの平均の厚みを測定
した。さらに、それぞれを7cm幅に切り離しそのヌレ
指数を測定した。ヌレ指数は、1留水を用いサンプルに
対するその液滴の接触角より表示される。結果を下表に
示す。
(E)t)!含有率の測定: (C)項で得られた乾燥
固形分10■を水1m4に懸濁し、5%フェノール水溶
液l m ftを加えた。これに、さらに+ ?+B硫
酸5 m Itを加え、しばらく放置した。透明層から
サンプリングを行い、吸光度計480吐にて測定した。
糖含有率はO,’h/w%であった。
比較例 スチレンモノマー10(f、グリセロールメタクリレ−
1−(日本油脂社製;ブレンマー)5g1重合・開始剤
として過硫酸カリウム0.5g、 イオン交換水600
gを反応容器に仕込んだ、容器を窒素カスで置換した後
、70°Cで30時間共重合反応させた。反応終了後1
反応液を東洋濾紙No、 2で濾過した。このようにし
て得られた処理溶液10rn#’を5’0inI2のヒ
ーカーに入れ70°Cで8時間乾燥した。得られた精製
固形分は13.5w/v’%であった。このポリマーを
用いて実施例と同様にフィルムの成形および性能評価を
行った。その結果を下表に示す。
夫hl& i+lIλ 実施例1の(A)項で得たα−グルコシダーセat酵素
液をイオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過により精
製しディスク電気泳動的に単一の酵素を得た。これを用
いて実施例2と同様の反応を行ったところ、実施例2と
全く同様の反応性を示した。これにより、α−グルコシ
ルモノマーの生成にはα−グルコシダーゼが関与してい
ることが明らかである。
発明の効果 本発明方法によれば、生体適合性材料、アフィニティゲ
ル3分子ふるいなどの親水性ポリマーの原料として用い
られうる脂肪族不飽和結合とグルコシル基を有するモノ
マーを、複雑な工程を経ることなく、酵素反応により簡
単に得ることができる。酵素反応を用いるため反応条件
は温和で副反応が起こらない。しかも、目的とするモノ
マーが高収率で得られる。得られたモノマーを重合させ
ると親水性ポリマーが得られる。このモノマーをアクリ
ルアミド、ビニルピロリドン、アクリルなどと共重合さ
せればさらに親水性か向上する。またポリスチレンピー
スなどの表面にこのモノマーを結合させればアフィニテ
ィクロマトクラフィー用のゲルや高速液体クロマトグラ
フィー用の耐圧性のある親水性の高いゲルを製造するこ
とができる。さらに医薬用ポリマ〜の表面に結合ずれは
免疫性の低いポリマー暴利を製造することができる。
以上 出願人 積水化学工業株式会社 昭和59年5月lダ日 特許庁長官殿 ■、事件の表示 昭和59年特許願第4161号2、発
明の名称 グルコシル基を有するモノマーの製造方法3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 530 住所 大阪市北区西天満二丁目4番4号特許部置東京(
03) 434−95524、補正命令の日付(発送日
)昭和59年4月24日5、補正の対象

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、脂肪族不飽和結合およびヒドロキシメチル基を有す
    る化合物と、α−グルコシル化合物とを含有する水溶液
    に、α−グルコシル転移酵素を作用させることを包含す
    るα−グルコシル基を有するモノマーの製造方法。
JP416184A 1984-01-12 1984-01-12 グルコシル基を有するモノマ−の製造方法 Pending JPS60149395A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08163994A (ja) * 1994-12-15 1996-06-25 Asahi Chem Ind Co Ltd イソマルトシルフラクトシドの改良製造方法

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Title
THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY=1662 *

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