JPS60203636A - コポリアミノ酸の製造法 - Google Patents

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】 木発叫はリンゴ酸イして、・′又はマレイン酸そしく７
／又は−ノマル酸のモノアンモニウム、ジアンモニウム
、ｔノアミド、ジアミド、モノアミドアンモニウムと種
々のアミノ酸を混合し加熱重縮合させることにより＝１
ポリアミド酸を製造覆る方法に関する。

合成ポリアミノ酸類はタンパク質［ｊ！ル化合物ずなわ
らバイオポリマーとして重要であり近年その工業的応用
も盛んになってさた。

有用菌体または酵素の固定化用ポリマーとしてまた固定
化医薬のＪ１１持休、気体透過１１１膜、抗面栓剤、特
殊な結着剤、化粧品ベース、人工戊午、イオン交換側Ｉ
Ｌｔ　ｓ繊維、各種フィルム、笠として幅広く注目され
ている。特にコポリアミノ酸はこれらポリマー特性を出
１のに有用である。

ポリアミノ酸類を得る方法としては ■占くから知られているアミノ酸を直接加熱重縮合さ１
ｚル方法、（Ａｎｎ、　１５７　２４．　（１８７１）
　１．ノ。

Ｇ、　８．　８５’＋　（１９５３）　、Ｊ、△、Ｃ，
Ｓ、８０３３［３１（１９５８）　、Ｊ　、△、　Ｃ、
Ｓ　、　８０　２６９４　（１９５８）Ｊ、Ａ、Ｃ，Ｓ
、叶　３７４５　（１９６０）　）■アミノ酸のＮ−カ
ルボキシ酸無水物＜ＮＣへ）を開環、ｌｌ１２炭酸重合
させる方法（Ｊ　、Δ、Ｃ，８゜７９　３９６１　（１
９５７）　）　、Ｊ　、　Ｐｏｌｙｍ、”　Ｓｃｉ、、
Ａ。

６　２８６７（１９６７）　、　Ｊ、　ｐｏｌｙｍ、　
Ｓｃｉ、、Ａ、旦２０６５　（１９７６）　、特公昭４
２−２０１９３．特公昭４６−２７８２８）■活性アミ
ノ酸ニスデルを重縮合させる方法（特開昭５４−４７７
９９．　Ｊ、　Ｍａｃｒｏｍｏｌ　３ｃｉ、、Ｃｈｅｍ
　。

Ａ　１５９９９　（１９８１）　、　’Ｋ１１１ｍ　、
　ｐｒｉｒ　、３００ｄｉｎ坦７３７７３） ■Ｎ−ジヂＡカルボニルノアルコキシカルボニルアミノ
酸を加熱重合させる方法（特公昭４９−９３９１　）■
アミノ酸の酸クロライド塩酸塩を重合させる方法（ＯＬ
　Ｓ　２３６４１５２）などの方法が知られている。

しかし■の方法では熱分解したり、ジベブヂドが環化し
て生成づるジケトピペラジンが副生し、ポリアミノ酸を
１ｑることがむつかしい。■の方法は現在最も広く行な
われているが、ＮＣへを合成するのに有毒なホスゲンを
使用づることが必要であり、またＮＣへは水分、調度等
に不安定で保存等取扱いがむつかしい欠点がある。■、
■の方法はこれら七ツマ−を合成する工程が煩雑であり
工業的に適していない。これらの方法は■の場合を除き
重合の七ツマ−として用いる物質は伺れも製造すること
が困頽であるか、相当高価なものになる。

本発明者らは種々研究の結果これら既知の方法によるこ
となく安価にしか最も簡便にコポリアミノ酸を製造する
方法を見出しした。

本発明者らは旧くから知られているリンゴ酸モノアンモ
ニウムを加熱して得られる物質がアンヒドロポリアスパ
ラギン酸であることを研究の結果確認しており（Ｊ、　
０．０．２４　１６６２（１９５９）　）、このものは
中性もしくはアルカリ性で部分加水分解され、ポリアス
パラギン酸となる。反応経路はリンゴ酸モノアンモニウ
ムを出発物質とすると次式の様に考えられる。

１ｊｌａｌ１店のン孤１１（自隼こ変更なし）ＣＩ（Ｃ
ＯＯＨ このことに着目して研究の結果本発明に至った。

本発明はコポリマーの１成分としＣアスパラギン酸残基
を有するコポリアミノ酸の簡便ＩＪ製造法を提供するも
のである。リンゴ酸そして／又はマレイン酸そして／又
はフマル波の−しノアンモニウム、ジアンモニウム、モ
ノアミド、ジアミド、モノアミドアンモニウムの１種も
しくはイれ以」：の混合物にアミノ酸の１ｆＩまたはそ
れ以−Ｆを混合し、好ましくは窒素雰囲気下に１００−
２５０℃好ましくは１６０〜２００℃で数分から」−数
時間、好ましくは３０分から５時間加熱中綿合を行なわ
せる。圧ツノは反応を通じて縮合時に生成する水が系外
に放出されれば常圧で差支えないが、生成水をＪ：り良
く除去するために系を減圧にしてもよい。また水を其沸
脱水により、系外に留出させてもよい。この重縮合反応
は触媒を使用しなく（も十分進行するが、縮合剤の使用
や溶媒との併用はこの反応の基本的な進行を妨げない限
り使用しても差支えない。

ここで言うアミノ酸とは本発明の性質上、一連のα−ア
ミノ酸、β−アミノ酸、不飽和アミノ酸、または他の非
タンパク構成アミノ酸をいう。すなわら、中性α−アミ
ノ酸たとえばグリシン、アラニン、フェニルノノラニン
、［ｌイシン、イソロイシン、バリン、メヂオニン、シ
スチン、シスディン、セリン、スレオニンなど酸性α−
アミノ酸たとえばグルタミン酸、α−アミノ−アジピン
酸、アミ′ツマロン酸、α−アミノ−ピメリン酸、α−
アミノ−ヒバシン酸、β−メチルグルタミン酸、β、β
−ジメヂルアスパラギン酸など、ｕｊｌ基性α−アミノ
酸、たとえば、Ａルニヂン、リジン、アルギニン、ヒス
デシンなど、β−アミノ酸たとえばβ−アミノ酸たとえ
ばβ−アラニン、β−フェニルアラニン、β−アミン醋
酸、α−メヂルーβ−アミノゾ１」ピオン酸、イソセリ
ン、β−ヂロシン、タウリンなど、不飽和アミノ酸たと
えば、α−アミノアクリル酸、α−アミノクロトン酸な
どが挙げられる。これらアミノ酸のうち光学活性体の存
在するものは］〕［−一体であってもＬ一体およびＤ一
体であってもＪ：い。またコポリアミノ酸の用途に応じ
て活性体を使い分けてもよい。

本発明の重縮合反応生成物を好ましくは中すりまたはア
ルカリ性で加水分解することにより、コポリアミノ酸（
ペプチド型）を容易に得ることができる。

本発明の反応はリンゴ酸そして／又はマレイン酸そして
／又はフマル酸のモノアンモニウム、ジアンモニウム、
モノアミド、ジアミド、モノアミドアンモニウムなどが
反応物質であり、かつ溶媒として各種アミノ酸を溶解す
ることで均一反応を引き起こすためと考えられる。

このように簡単な反応操作でしかも反応剤は安価な入手
容易なものを使用でき、従来のコポリアミノ酸の製造法
Ｊ：りも通かに優れている。

次に本発明を実施例により詳細に説明づるが、本発明は
、これに限定される；ｂのではない。

実施例 １、リンゴ酸モノアンモニウムと各種アミノ酸の１種（
グリシン（Ｇ’ｌｙ）、アラニン（Ａｌａ）、バリン（
Ｖａｌ＞　、グルタミン酸（ＧＩＬＩ））を種々のモル
比で混合し、ぞの混合物を試験管中で窒素雰囲気下に　
１６０〜１９０℃の各温度で加熱重縮合を行なった。

ｈ）？ＪＩ後蒸溜水を加えて反応物を溶解し、セロファ
ン半透膜（４ｏＱ孔径）を用いて２４時間透析処理行な
ったのち、凍結乾燥し−Ｃポリマーを冑た。収量歩留り
を表−１、図−１、図−２に示１゜４９Ｉうれたポリマ
ーはニンヒドリンアストに陰性、ビユレットデス］・に
陽性であった。またこのポリマーの赤外吸収スペクトル
はアンヒドロポリアスパラギン酸の５０環イミドにＪ：
るｉｙｏｏｃｍ　＋ａ近、１７８０ｃｍ　付近の吸収と
取り込まれたアミノ酸のペフヂド結合に捕づくアミドＩ
　１６！ｉｏｃｍ　（４近、アミド■１５５０ｃｍ　付
近の吸収が確認された。

このポリマーを明曽水溶液により加水分解を行ない、１
０％酢酸を加え（微Ｍｆ１とし、透析し−（１りられた
生成物はｊ７ミド］、’　ｌＧ５０ｃｍ　付近、アミド
■１５５０ｃｍ’付近に強い吸収、まｌｓ　１７２０ｃ
ｍ−’付近にカルボキシル基の吸収が得られｌこ。

これらのことＪ、す、加熱用綜合して得られるポリマー
がペプチド結合を有づるコポリアミノ酸（アンヒドロバ
ラギン酸を１つの構成成分とする〉であり、重曹加水分
解して得られるポリマーは、カルボキシル基をもつコポ
リアミノ酸（アバラギン酸残基を有づるコポリペプチド
型）であることが明らかである。

加熱重縮合を行ない透析後得られたコポリマーを６Ｎ塩
酸にて減圧封管中１０８℃で２４時間加水分解して自動
アミノ酸分析計により、これらのコポリアミノ酸中のア
ミノ酸相成（Ｔニル％）を測定した。表−２、表−３に
示１゜ 表−７リンゴｆ１Ｍ　ｔノアン［ニラｌ＼（ＭＡＡ）と
ノアミノ酸（△、Ａ、）の混合物より得られｌ；　＝１
ポリノアミノ酸の収率（ｗｔ％）〈１８０°Ｃ，／１時
間加熱） Ｍｏｌａｒ　ｒａｔｉＯ ＭＡＡ：△、△、Ｇｌｌ／　Δｌａ　Ｖａｔ　ＧＩＩＪ
３　：　１　４２．６　４５，１　４４．５２　：　１
　３０．１　３４．７　４３．９　４０．７１　：　１
　２７．８　２８，３　４０．７　２７．９０．５＋　
１　１７．（１１２，７１７，４０，３：　１　８．０ リンゴ酸モノアンモニウム（ＭＡＡ）とアミノ酸の混合
物の各濡麿にお（Ｊる加熱時間と１ｑられた＝１ボリア
モノ酸の収率を第１図および第２図に示す。

表−２各温度、４時間加熱して得られた］ポリアミノ酸
のアミノ酸相成 （ＭＡＡ　：　Ａ、Δ、＝２．：１） Ｍｉｘ仁ｕｒｅ　ｏｆ　ＭＡＡ　ａｎｄ　Ｇｌｙｃｉｎ
ｅ１７０　５８．４　４１．６　０．７１１８０　５６
．４　４３．６　０．７７１９０　５３、’７　４６．
３　０．８６Ｍ１ｘむｕｒｅ　ｏｆ　ＭＡＡ　ａｎｄ　
Ａｌａｎｉｎｅ１７０　６９．６　３０Ｊ　Ｏ，４３ １８０６７，３３２，７０，４９ １９０６２，８３７，２０，５９ Ｍ１ｘｉｕｒｅ　ｏｆ　ＭＡＡ　ａｎｄ　Ｖａｌｉｎｅ
１７０　６８．０　３２．０　０．４７１８０　６５．
６　３４．Ｉ！ｔ　０．５２１９０　６４．８　’　、
　３５．２　０．５４

【図面の簡単な説明】

第１図おＪ：び第２図（Ｊリンゴ酸モノアンモニュウム
（ＭＡＡ）とノアミノ酸の混合物の各温度にＪ３ける加
熱時間ど生成りる丁］ポリアミノ酸の収率の関係を承り
１゜ 出願人　扶桑化学工業株式会ｎ１ （ばか１名） 代理人　弁１！ｐ士　竹　内　申 ゛図面のｆＩｌ書（内容に変更なし） 第１図 時Ｍ 第２図 ＭＡＡ　：　０Ｌ−Ｖａｌ　＝３：Ｉ ＩＩＮ面 （自発）手続補止書 昭和５９年　４月２７日 ２、発明の名称　コポリアミノ酸の製造法３、補正をづ
る者 事件との関係　特許出願人 住所　大阪府大阪市淀川区新高２丁目 ６番６号 名称　扶桑化学」二業株式会召 代表者　赤澤　庄三 ４、代理人 住所　大阪市東区北浜１−／１６万成ヒル氏名　（（ｉ
２４９）　性向　中 ５、補正命令の日イ」　（自光） ６、補正のり・ｊ象 明細書の発明の詳細な説明の（１°１ 補正の内容 明ｌｌＡ書第１真下から２行目１′コポリアミド」を「
コポリアミノ」に訂正ｌる。 同　第２頁下１．ｓ　＋ら２行目と３行目のそれぞれ、
１’ｒ’ｏｌｙｍ、　Ｊを［ｐｏｌｙｍ、　Ｊに訂正づ
る。 同　第３頁２行「Ｍ　ａｃｒｏｍｏｌ　Ｊをｒ’　Ｍ　
ａｃｒｏｍ。 １、」に訂正し、「３ｃｉ・」の次の１．」を削除する
。 同　第３頁３行ｒ　Ｋｌｍ、ＪをｒＫｂｉｍ」に晶Ｊ正
し、６行「特公昭４９−」を１特公昭４５−」に訂正す
る。 同　第４頁３行「児出しした。」を１見出し□こ。」に
訂正する。 同　第９真下から３行目「１７２月を［１７００Ｊに訂
正する。 同　第１１頁下から２行目「コポリアミノ」を［］コポ
リアミノに訂正する。 同　１１４頁７行目ｒ　Ｖ　Ｌ　Ｊ　ヲｒ　Ｖ　ａ　ｌ
　Ｊ　ニｎＪ正し、表−４中３行目のΔｓｐの行の［１
６，４，ｌ、１−１７．５Ｊ　Ｎ６．７Ｊおよび１１行
のΔＳｌ）の行ｊ３Ｇ、２Ｊ　、［３６，３，ｌおにび
「３６．ＩＪの次にそれぞれｒ　（１，０，０）　Ｊを
挿入する。 同　第１５頁第２ｈ末の［１，１を削除づる。 手　続　補　正　書 昭和５９年　７月　２日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第＋３０１６０号２
、発明の名称 コポリアミノ酸の製造法 ３、補正をする者 事件との関係　特Ｗ１出願人 住所　大阪府大阪市淀川区新高 ２丁目６番６号 名称　扶桑化学工業株式会社 代表者　赤　沢　庄　三 ４、代理人 （１所　大阪市東区北浜４の４６　万成ビル氏名　弁理
士（６２４９）　竹　内　申　ニー５、補正命令の日付
　昭和５９年６月６日（発送日　昭和５９年６月２６日
） 亀 １、　事件の表示 昭和５９年特許願第６０’１６０号 ２、　発明の名称 コポリアミノ酸の製造法 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　大阪府大阪市淀川区新高２丁目６番６号名称　
扶桑化学工業株式会社 代表者赤沢庄三 ４　代理人 電話大阪（０８）　２０２−５８５８番（代表）補正命
令 ５、拒絶や由、知の８４寸　昭和　年　月　日（発送日
、昭和　年　月　日イτｊ） 補正の内容 明細書第１頁下から２行目「コポリアミド」を「コポリ
アミノ」に訂正する。 同第２頁下から２行目と３行目のそれぞれ［Ｐｏｌｙｍ
、Ｊを［Ｐｏｌｙｍ、　Ｊに訂正する。 同第３頁２行［Ｍａｃｒｏｍｏｌ　Ｊを［Ｍａｃｒｏｍ
ｏｌ、ｊに訂正し、「Ｓｃｉ、Ｊ　の次の１．」を削除
する。 同第３頁３行［Ｋｈ　ｉｍ’、　ｊを゛［Ｋｈｉｍ、　
Ｊに訂正し、６行「特公昭４９−」を「特公昭４５−」
に訂正する。 同第４頁３行「見出しした。」を１見出した。 」に訂正する。 同第９頁下から３行目「１７２０」を「１７００」に訂
正する。 同第１１頁下から２行目「コポリアミド」を１コポリア
ミノ」に訂正する。 同第１４頁７行「ｖＬ」を［ＶａｌＪに訂正し、表−４
中３行目のＡｓｐの行のｒｌ　６．４ｊ　、　ｒｌ　７
゜５ｊ　、　ｌ’−１，６，７Ｊおよび１１行のＡｓｐ
の行の「３６．２Ｊ　、ｒ３６．３Ｊおよび［３６，Ｉ
Ｊの次にそれぞれ「１１．００１を挿入する。 同第１５頁２行末の「ユ」を削除する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■リンゴ酸イしく７／又はマレインＦＦＩＩイしＵ　、
   ／又は−フマル酸、のモノアンモニウム、シアンしニウ
   ム、七ノアミド、ジアミド、モノアミドアンモニウム、
   の１種もしくはそれ以上の混合物にアミノ酸の１　ｆ！
   又はそれ以」−を混合し加熱重縮合さゼることを特徴と
   する」ポリアミノ酸の製造法。 ■加熱重縮合させることによって得られた反応物を部分
   加水分解してコポリアミノ酸を製ｉ＝する特許請求の範
   囲第１項記載の製造法。