JPS609043B2 - 脱硫酸化ムコ多糖体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 これまでに発見された硫酸化ムコ多糖体はコンドロィチ
ン４−硫酸（コンドロィチン硫酸Ａ）、コンドロイチン
６一硫酸（コンドロィチン硫酸Ｃ）、デルマタン硫酸（
コンドロィチン硫酸Ｂ）、へパリン、ヘパラン硫酸（ヘ
パリチン硫酸）、ケラタン硫酸（ケラト硫酸）、コンド
ロィチンボリ硫酸（コンドロィチン硫酸○およびＥ）、
ケラタンポリ硫酸（ケラトポリ硫酸）などである。

それらのうち、化学構造の確定された主たるものを次に
示す。これら硫酸化ムコ多糖体はおもに生体結合組織に
存在し、組織の構成物質としてまた体液や電解質の移動
、カルシウム沈着、軟組織の線総化などの生理機能に関
係している。

とりわけ、ヘパリンがもつ顕著な生理活性である抗血液
凝固作用および脂血清燈作用、またコンドロィチン硫酸
に認められている頭痛、筋肉痛、神経痛、五十肩などへ
の鎮痛効果、創湯治総作用、角膜保護作用などの故に医
薬品として実地臨床に用いられて久しい。一方において
、これらの天然硫酸化ムコ多糖を化学的に修飾し種々の
議導体にみちびくことにより、より顕著で改善された生
理的活性物質を得んとする試みがなされている。例えば
へパリンの部分または完全脱硫酸化体を用し、るへパリ
ン誘導体の製造、脱硫酸化コンドロィチン硫酸を用いる
コンドロィチン誘導体の製造、あるいはケラタンポリ硫
酸の部分脱硫酸によるケラタン硫酸の製造などであり、
何れも天然硫酸化ムコ多糖体の部分あるいは完全脱硫酸
化体が誘導体作製の中間体として重要となる。従って硫
酸化多糖体の脱硫酸化の技術が必須となる。硫酸化ムコ
多糖体の脱硫酸化は、これまでＫａｎｔｏｒおよびＳｈ
ｕ戊ｒｔ（１９５７年）による無水メタノール・塩酸中
、不均一系の長時間反応を反覆する方法がもっぱら用い
られていた。

而しながらこの方法は強酸性試薬を用いるため、脱硫酸
のみならず多糖鎖の解重合を起こし、低分子化を来たす
欠点がある。また不均一な反応のため脱硫酸反応の進行
を制御することが難かしく、従って任意の硫酸含量を保
持する部分脱硫酸成績体を製造するには不適である。本
発明者らはかねてよりＮ−硫酸化合物の有機極性溶剤に
よる接触的脱硫酸反応を研究し、これを天然硫酸化ムコ
多糖体の一種であるへパリンに適用して脱Ｎ−硫酸化へ
パリンの製造法を完成したが、更に本反応について研究
を進めた結果、０−硫酸（ェステル硫酸）化合物につい
ても反応条件の選択適用により有効に脱硫酸せしめ得る
こと、またその反応成績は明らかに従来の方法に覆って
おり、硫酸化ムコ多糖体全般に適用出来ることを認めた
。

すなわち本発明の方法は硫酸化ムコ多糖体の適当な有機
弱塩基塩を水またはメタノールなど低級アルコールを含
むジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯと略記する）
中で単に加熱することにより行なわれる。図面に、ヘパ
リンのピリジニウム塩を１０％合水ＤＭＳＯおよび１０
％合メタノールＤＭＳＯ中でそれぞれ１００℃に加熱し
たときの脱硫酸化の進行を経時的に調べた結果を示した
。出発物質であるへパリン・ナトリウム塩のＳ含量は１
２．１％であり、１０％合水ＤＭＳＯおよび１０％合メ
タノールＤＭＳＯ中において２４時間反応後、得られた
脱硫酸化へパリン・ナトリウム塩のＳ含量はそれぞれ１
．８６％および０．８１％であった。それに対してＫａ
ｎｔｏｒおよびＳｈｕ戊ｒｔの方法（０．１即日ＣＩメ
タノール、室温、２４時間２回反覆反応）で調製された
脱硫酸化へパリンのＳ含量は３．１２％であった。本発
明の脱硫酸化法が適用される硫酸化ムコ多糖体は、例え
ばピリジニウム塩のごとき適当な有機弱塩基の塩である
ことが必要である。その理由は、本反応の溶剤でありか
つ反応触媒でもあるＤＭＳＯに対する硫酸化ムコ多糖体
の溶解性と反応性を賦与するためである。ナトリウム塩
、カルシウム塩、アンモニウム塩など無機塩、およびト
リエチルアンモニウム塩など有機強塩基の塩はいづれも
脱硫酸され難い。従って通常、無機塩として供給される
硫酸化ムコ多糖体は実施例に示されるように、ピリジニ
ウム塩、ピコリニウム塩、キノリニゥム塩など有機弱塩
基の塩に変換されなければならない。硫酸化ムコ多糖体
の脱硫酸反応を触媒し得る有機極性溶剤は、ＤＭＳＯの
ほかピリジン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、ホ
ルムアミド、アセトニトリルなどがあるが、これら多糖
体の有機弱塩基塩の溶解性、脱硫酸反応速度および副反
応を伴なわないことでＤＭＳＯがもっとも優れている。

含水ＤＭＳＯ中での脱硫酸反応は加水分解であり、無機
硫酸として脱離される。而し含アルコールＤＭＳＯ中で
の反応はアルコリシスであり、対応するアルキル硫酸ェ
ステルが脱離してくる。図に示したように、ヘパリンの
場合、合〆タノールＤＭＳＯの方が含水ＤＭＳＯより脱
硫酸効果が強い。而し、コンドロィチン６−および４一
硫酸の湯口には、含水ＤＭＳＯの方が脱硫酸効果が強い
ことが認められた。硫酸化ムコ多糖体の脱硫酸速度はＤ
ＭＳＯ中の含水量または含アルコール量に影響される。

へパリンに関しては、水およびメタノールのいづれの場
合も、その脱硫酸化速度は含水または含アルコール率１
−１０％の範囲において大差なく、その順序は１０％＞
５％＞１％である。而し、一般に含水率または含アルコ
ール率が２５％以上になると脱硫酸化速度は極端に低下
し、事実上反応は進まない。含水または含アルコールＤ
ＭＳＯの選択、水およびアルコールの含有率は対象硫酸
化ムコ多糖体の性質により、また目的とする脱硫酸化度
により適宜に選ばれるべきである。反応温度は脱硫酸化
速度に大いに影響する。

一般に反応温度を上昇させれば脱硫酸化速度は箸るしく
増大する。脱硫酸化の目的と対象に応じて通当な温度が
選ばれるべきであり、たとえば制御された部分脱硫酸反
応の場合には低温が望ましい。一般に５０００〜１２０
００の範囲が適している。表１にへパリン、コンドロィ
チン４一および６一硫酸、およびデルマタン硫酸のピリ
ジニゥム塩を、それぞれ１０％含水または含メタノール
ＤＭＳＯ中に於いて反応させて得た脱硫酸化生成物の分
析結果を示す。これによると本方法による脱硫酸成績体
の取率は殆んど定量的である。またへパリンについての
分析結果は、その多糖鎖構造がまったく変化を受けて居
ないことを示しており、構成糖に関しても化学変化（構
成単糖の分解 Ｎ−アセチル基脱離など）が起こってい
ないことを示している。以下に実施例を示して本発明を
更に説明する。

表１表１、（注）の説明 ※１ 試料はすべてナトリウム塩であるｏ※２ 分子量
は上に示された繰返し単位構造により算出した。

※３ へキソサミン１モル当りの結合硫酸モル数である
。※４ へキソサミン１モル当りのＮ−ァセチル基モル
数である。※５ 光散乱測定法により測定した。分子量
計算値はへパリン単位４糖Ｋ対してＳ含量測定値に対応
する結合硫酸を配当して算出した。実施例 １へパリン
・ナトリウム塩３９を水５０の‘に溶解し、陽イオン交
換樹脂（たとえば、Ｄｏｗｅｘ５０×２（５０−１００
メッシュ））を充てんしたガラス・カラムに流し込み、
更に水で洗う。

力ラム溶出液および水洗液を集め、ピリジンで中和する
（以上の操作は低温下（０一５℃）でおこなうことが望
ましい）。溶液を炉過したのち、凍結乾燥して白色粉末
状のへパリン・ピリジニウム塩２．９夕を得る。このよ
うにして調製されたへパリン・ピリジニウム塩２００の
９を１０％含水ＤＭＳ０２５肌に溶解し、１００℃に保
つ。

７時間反応させた後、水２５の上を加えて反応を停止さ
せ、０．１ＮＮａＯＨで町９に調整する。

得られた溶液を透析膜（たとえば、Ｖｉｓｋｉｎｇ山氏
Ｃ−６５）に入れ、水道流水中で２４時間、ついで精製
水中で２御嵩間透析する。透析終了後、溶液を炉遇し凍
結乾燥して白色粉末状の脱硫酸化へパリン・ナトリウム
塩１０５の９（収率９６．４％）を得る。実施例１−３
に用いた原料へパリン。

ナトリウム塩は、いづれも単位４糖あたり結合硫酸５分
子として分子量を定め収率を計算した。実施例１で調製
された製品の分析結果は表１の試料Ｎｏ．１の項に示し
た。実施例 ２〜３ 実施例１記載の方法で調製したへパリソ・ピリジニウム
塩２００の９を１０％含メタノールＤＭＳ０２５の‘に
熔解し、１００ｑｏに保つ。

７時間反応させ、水２５の‘を加えて反応を停止し、０
．１ＮＮａＯＨでｐＨ９に調整する。

以下、実施例１と同様に操作して白色粉末状の脱硫酸化
へパリン・ナトリウム塩１０４ｍｏ（収率９６．１％）
を得る。へパリン・ピリジニウム塩２夕を１０％舎メタ
ノールＤＭＳ０２５０の‘に溶解し、１００００で２嬰
時間櫨拝する。

反応後、水２５０の‘を加えて反応を停止させ、０．１
ＮＮａＯＨでｐＨ９に調整する。以下、実施例１と同様
に操作して脱硫酸化へパリン・ナトリウム塩９１６雌（
収率８６．０％）を得る。実施例２〜３で調製された製
品の分析結果は表１の試料Ｎｏ．２および３の項に示し
た。

実施例 ４ コンドロィチン６−硫酸・ナトリウム塩２夕を水５０の
‘に溶解し、陽イオン交灘樹脂を充てんしたガラス・カ
ラムに流し込み、更に水で洗う。

力ラム溶出液および水洗液を集め、ピリジンで中和する
（以上の操作はなるべく低温下（０−５℃）でおこなう
）。溶液を炉遇したのち、凍結乾燥して白色粉末状のコ
ンドロイチン６一硫酸ピリジニウム塩２．０５夕を得る
。このようにして調製されたコンドロィチン６一硫酸ピ
リジニウム塩２００雌を２５泌の１０％含水ＤＭＳＯに
溶解し、８０ｑｏで５時間反応させる。

水２５泌を加えて反応を停止し、更に０．１ＮＮａＯＨ
でｐＨ９に調整する。得られた溶液を透析し、以下実施
例１と同様に操作して白色粉末の脱硫酸化コンドロィチ
ン６一硫酸・ナトリウム塩（いわゆるコンドロィチン）
１４３雌（収率９４．４％）を得る。実施例４で調製さ
れた製品の分析結果は表１の試料Ｎｏ．４の項に示した
。実施例 ５〜７ 実施例４記載のコンドロィチン６−硫酸・ピリジニウム
塩の調製において、ピリジンの代り｝こそれぞれキノリ
ン、ピコリンおよびルチジンを用いることにより、同様
にして白色粉末状のコンドロィチン６一硫酸・キノリニ
ウム塩、ピコリニウム塩およびルチジニウム塩およびル
チジニウム塩がほぼ定量的収率で得られる。

コンドロィチン６−硫酸・キノリニウム塩２００の９を
１０％含水ＤＭＳ０２５の‘に溶解し、８０ｑｏで５時
間反応させる。

水２５叫を加えて反応を停止し、更に０．１ＮＮａＯＨ
でｐＨ９に調整する。得られた溶液を透析し、以下実施
例１と同様に操作して白色粉末状の脱硫酸化コンドロィ
チン６−硫酸・ナトリウム塩を得る。同様にしてコンド
ロィチン６一硫酸・ピコリニウム塩２００の９およびル
チジニウム塩２００ｍ９について実施例５と同様の反応
条件でそれぞれ脱硫酸化をおこない、表２に示すごとき
反応成績を得た。

表２実施例 ８〜１０ コンドロィチン６−硫酸・ピリジニウム塩１００秘を１
０％含メタノールＤＭＳ０２０の‘に溶解し、８０００
で１０時間反応させる。

水２０の‘を加えたのち、０．１ＮＮａＯＨでｐＨ９に
調整する。得られた溶液を透析し、以下実施例１と同機
に操作して白色粉末状の脱硫酸化コンドロィチン６−硫
酸・ナトリウム を る。同様してコンドロィチン６−
硫酸・ピリジニウム塩１００爪９をそれぞれ１０％合エ
タノールＤＭＳ０２０の‘および１０％舎ｎ−プロパノ
ールＤＭＳ０２０叫に溶解し、８０ｏｏで風時間反応さ
せた後、実施例８と同様に操作して表３に示すごとき反
応成績を得た。

表３実施例 １１ コンドロィチン４一硫酸・ナトリウム塩２２１こついて
実施例４と同様に操作して、白色粉末状のコンドロィチ
ン４−硫酸・ピリジニウム塩１．９６夕を得る。

コンドロィチン４−硫酸・ピリジニウム塩２００の９を
１０％含水ＤＭＳ０２５の‘に溶解し、８０℃で５時間
加熱する。

反応後、水２５地を加え、０．１ＮＮａＯＨでｐＨ９に
調整する。得られた溶液を透析し、以下実施例１と同様
に操作して白色粉末状の脱硫酸化コンドロィチン４−硫
酸・ナトリウム塩（コンドロィチン）１３７の９（収率
８９．５％）を得る。本製品の分析結果は表１の試料Ｎ
ｏ．５の項に示した。実施例 １２ デルマタン硫酸・ナトリウム塩について実施例４と同様
に操作して得られた白色粉末状のデルマタン硫酸・ピリ
ジニゥム塩１００の９を、１０％含水ＤＭＳＯ１５の上
に溶解し８０ｑｏで５時間加熱する。

反応後、水１５肌を加え、０．１ＮＮａＯＨでｐＨ９に
調整する。得られた溶液を透析し、以下実施例１と同様
に操作して白色粉末状の脱硫酸化デルマタン硫酸・ナト
リウム塩６６．３の９（収率８３．９％）を得る。本製
品の分析結果は表１の試料Ｎｏ．６の項に示した。実施
例 １３ ケラトポリ硫酸・ナトリウム塩について実施例４と同様
に操作して得られた白色粉末状のケラトポリ硫酸・ピリ
ジニウム塩１００の９を、１０％合水ＤＭＳＯ１５叫に
溶解し８０ｏｏで５時間加熱する。

水１５私を加え、０．１ＮＮａＯＨでｐＨ９に調整する
。得られた溶液を透析し、以下実施例１と同様に操作し
て白色粉末状の脱硫酸化ケラト硫酸・ナトリウム塩５０
の９（Ｓ含量１．１６％）を得る。本実施例の原料ケラ
トポリ硫酸・ナトリウム塩はサメ軟骨より抽出製造され
たもので、そのＳ含量は７．４６％、ヘキソサミン組成
はグルコサミン／ガラクトサミン＝４．３５である。

本発明の製造法によれば、多糖鎖の解重合ならびに構成
糖の分解を伴なうことなくく、極めて容易にかつ任意の
程度に硫酸化ムコ多糖体の結合硫酸を脱離することが出
来る。

従って本発明の製造方法を用いることにより、有用な生
理活性を具えたムコ多糠体譲導体の製造原料を有利に製
造することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面はへパリン・ピリジニウム塩を１０％舎水ＤＭＳＯ
中および１０％含メタノールＤＭＳＯ中、それぞれ１０
０ｑｏ反応させたときの脱硫酸反応経過を示す図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硫酸化ムコ多糖体の有機弱塩基塩を水または低級ア
   ルコールを含むジメチルスルホキシドと反応させること
   を特徴とする脱硫酸化ムコ多糖体の製造法。