JPS63222183A

JPS63222183A - リン脂類似構造を有する化合物及びポリマー並びにその製造方法

Info

Publication number: JPS63222183A
Application number: JP5397987A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Umibe; 海部　勝晶; Tadao Nakaya; 忠雄仲矢
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1988-09-16

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】（産業上の利用分野）本発明は、リン脂質類似構造を有する化合物及びそのポ
リマー並びにその製造方法に関するものである。

（従来の技術）生体内には多種のリン脂質が含まれており、これらのリ
ン脂質は生体が生命を維持するために重要な役割を演じ
ていることが明らかにされている。

例えば、リン脂質は細胞膜等細胞質の構成要素であり、
生体の種々な代謝過程と密接な関係があり、又その他、
脳組織のエネルギー源、詣肪の連撮及び吸収、血液の凝
固、食物の味の知覚等にも非常に重要な役割を演じてい
る。

このように、リン脂質は全体の生命維持において多くの
機能を持つため、各種の人工臓器、細胞融合、酵素の固
定、人工栽培、バイオセンサ等へ応用しようとする試み
が数多くなされている。

そこで上述した湿度センサ、ガスセンサ、イオン透過膜
、人工臓器、細胞融合、酵素の固定、バイオセンサ、人
工栽培等の分野に利用するためには、これらが比較的高
分子で得られ、かつ強固に成膜し得ること、及びこれら
が経済性の高いことなどに関する要請が著しく高い状況
にある。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、一般にこれらの試みに用いられているリンｆ＠
質はレシチン、ホスファチジルエタノールアミン、ホス
ファチジルセリン等いずれも生体から抽出した天然物で
あり、低分子量であるため、均一で強固な膜を得ること
は著しく困難である。

本発明の目的は上述の問題を除去し、上記要請に応する
ため、リン脂質類似構造の化合物及びこれを効率良く製
造し得る方法並びにリン脂質類似構造を有するポリマー
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）この発明は、前記問題点を解決するためのものであって
、第１の発明は、次の一般式（式（Ｉ）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基、Ｘは＋Ｃ
Ｒ２＋、　、　ｎ　＝　１〜３９のアルキレン基、Ｒ２
、’Ｒ３及びＲ４はアルキル基を示す、但し、Ｒ２と８
３とは連結して環を形成していでも良い、）で表わされ
るリン詣質類似構造を有する化合物に間するものである
。

また、第２の発明は次の一般式（式（Ｖｌ）中、日１は水素原子又はメチル基、Ｘは＋
ＣＨ２＋。、ｎ＝１〜３９のアルキレン基、Ｒ２、日３
及びＲ４はアルキル基を示す、但し、Ｒ２と８３とは連
結して環を形成していても良い、Ｊ２は重合度を示す、
）で表わされるリン脂貢頼似構造を有するポリマーに関
するものである。

ざらに第３の発明は、前記式（Ｉ）で表わされるリン脂
質類似構造を有する化合物の製造方法に関するものであ
り、この方法は次式（ＩＩ）で表わされる化合物を、次
の一般式（ＩＩＩ）１　　　　　　　　　　　　　　（
■）ＣＨ２−Ｃ−Ｘ−ＯＨ（式中のＲ’、Ｘは式（Ｉ）と同じものを示す、）で表
わされる化合物と第三級アミンの存在下に反応させるこ
とにより、次の一般式（ｒＶ）（式中のＲ１、Ｘは式（
Ｉ）のものと同じものを示す、）で表わされる化合物を
製造し、さらに、一般式ＣＩｔ／）で表わされる化合物
を次の一般式（式中の８２、日３及び日４は式（Ｉ）の
ものと同じものを示す、）で表わされる第三級アミンと
反応させることを特徴とするものである。

（作用）以上のように本発明によれば、前記一般式（Ｉ）で表わ
される化合物は、次式（ＩＩ）で表わされる化合物を、
次の一般式（ＩＩＩ）ＣＨＰＣ−Ｘ−ＯＨ（式中のＲ’、Ｘは前記式ＣＩ）のものと同じものを示
す。）で表わされる化合物と第三級アミンの存在下に反
応させることにより、次の一般式（式中のＲ１，Ｘは前
記式（Ｉ）のものと同じも次いで、一般式（ＩＶ）で表
わされる化合物を次の一般式（Ｖ）（式中Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、前記式（Ｉ）のものと同
じものを示す、）で表わされる第三級アミンと反応させ
ることにより容易に製造することができる。

詳細に説明するに、前記一般式（ＩＩ）で表わされる化
合物と一般式（ｍ）で表わされる化合物とを反応させる
際に用いる第三級アミンとしては、トリメチルアミン、
トリエチルアミンなどのトリアルキルアミンが挙げられ
る０反応成分及び第三級アミンの使用量はほぼ等モルで
、反応の際に使用される３媒としでは、両成分、第三級
アミン及び反応生成物を溶解し得るものが好ましく、例
えばジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどが挙げ
られる。

Ｅ広ｆ廿呪這出τ市ｍ分　　笛：掲マ（〜）鶏咽イｂし
、−５０℃乃至０℃で、３０分乃至数時間反応させれば
良く、下記反応式で表わされる反応により、式（ＩＶ）
で表わされる化合物がほぼ定量的に得られる。

＜Ｔ！ｉン　　　　　　　（Ｉｎ）副生成物の第三級アミン塩酸塩は、通常沈殿するので容
易に分離し得る。

次に、上記式（ＩＶ）で表わされる化合物に式（Ｖ）で
表わされる第三級アミンを反応させる方法において、式
（Ｖ）の第三級アミンの８２及びＲ３は、メチル基、エ
チル基、などの低級アルキル基または両者が結合してと
Ｏリジン環、とベリジン環のごとき５員環または６員環
を形成することが好ましく、８４としてはメチル基、エ
チル基などの低級アルキル基が好ましい、具体例としで
は、ト１）メチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ−メチ
ルピペリジン等が挙げられる。使用量は式（ｒＶ）で表
わされる化合物に対しで等モル以上あれば良い。

反応の際に使用する溶媒は、アセトニトリル、メタノー
ルまたはジメチルホルムアミドなどが挙げられる。溶媒
中、両成分を混合し、室温乃至４０℃で数時間乃至十数
時間反応させることにより、下記反応式で表わされる反
応により、式（Ｉ）で表わされる化合物が高収率で得ら
れる。

反応生成物である式（１）の化合物は、クロロホルムま
たはメタノールに溶解し、これを大量のアセトン中に加
えて析出させることにより、容易に生成することができ
る。

次に、本発明の式ＣＩ）で表わされる化合物を溶媒に溶
解し、例えばアゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、過
酸化ベンゾイル等の反応開始剤の存在下で、紫外線また
は放射線を照射するが或いは加熱もすることにより容易
に重合し、次の一般式（式中のＲ１，Ｒ２、日３、日４及びＸは、前記式（Ｉ
）のものと同じものを示し、βは重合度を示す、）で表
わされるポリマーが生成する。

このポリマーの形成は公知のビニル系モノマー類と同様
に容易であり、得られたリンＦｉｉｖＩＩ類似構造を有
するこのポリマーは、従来の天然のリン脂質（こは見ら
れない性質を有し、容易に膜またはゲルを生成する。そ
して得られた膜は、天然のリン（実施例）本発明を次の瞥考例及び実施例により説明する。

２−クロロ−１，３，２−ジオキサホスホラン０．４モ
ルを乾燥ベンゼン１００ｍ１に溶解し、これに乾燥酸素
ガスを８時間通じた。

下記反応式に示す酸化反応終了後、蒸留により生成し、
９５％の収率で２−クロロ−２−オキソ−１，３，２−
ジオキサホスホラン（ＩＩ）　！得た。

融点は３９〜４２℃であった。

（Ｈ次に、３−ブテン−１−オール（ＩＩＩ　’）０．２モ
ルとトリエチルアミン０．２１モルを乾燥したジエチル
エーテル３００ｍ１に加え、−２０℃に冷却しながら〜
−１０℃に保った。

滴下終了後、２時間攪拌を続け、ざらに室温で３０分間
反応を続けた。この反応は、下記反応式に示すように行
なわれ、反応終了後、副生じたトリエチルアミン塩酸塩
を濾別除去し、ジエチルエーテルを留去し、化合物（■
°）を得た。

（Ｃ２Ｈ５）３Ｎ参考例で合成した化合物（ＩＶ　’）Ｏ，０５モルとト
リメチルアミン０．２５モル及びアセトニトリル１００
ｍ１を耐圧反応管に入れ、５０℃で１０時間振盪反応さ
せた０反応は下記反応式に示すように進み、反応終了後
、内容物を取り出し、直ちに減圧濃縮した。得られたシ
ロツブをクロロホルムに溶解し、大量のアセトン中に加
えることにより化合物（工“）の結晶を析出させて精製
した。

０−（１・）ＣＩ（・３−ブテン−１−オールの代わりに９−デセン−１−オ
ールを用いた以外は、参考例及び実施例１と同様に行な
い、下記に表わされる化合物■を得た。

Ｕ−ＣＨ３大１１外旦３−ブテン−１−オールの代わりに３−メチル−３−ブ
テン−１−オールを用いた以外は、参考例及び実施例］
と同様に行ない、下記に表わされる化合物■そ得た。

３−ブテン−１−オールの代わりにω−トリコセン−１
−オールを用い、参考例と同様の方法により下記に表わ
される化合物を合成した。

ざらに、実施例１と同様の方法によりトリメチルアミン
を反応させ、下記化合物■を合成した。

この時の溶媒はアセトニトリルの代わりにジメチルホル
ムアミドを用いた。

化合物■は、臭化カリウム（にＢｒ）錠剤法によりベレ
・ントを形成し、赤外線の吸収スペクトルを測定したと
ころ、１６４０ｃｌ’（Ｃ＝Ｃ）、１４７０ｃｍ−’（
−ＣＨ２−）　、１２４０．１０６０．ｔｏｏｏｃｍ−
’（−Ｐ○−０−）の吸収と−りを観測した。また、Ｃ
ＤＣＱｓに溶解し、　’Ｈ−ＮＭ日を測定したところ、
６　＝　２．３０（−ＣＨ２−）　、２．２０〜２．１
０（・ＣＨ−ＣＨ２−）　、３．３０（−Ｎ“（ＣＨ３
）３）、３．７０（−ＣＨ２−Ｎ　”）、３．９０〜４
．４０（−０ＣＨ２−）　、５．０５〜５．１５（Ｈ２
Ｇ＝）　、５．５５〜５．６０（−ＣＨ＝　）のピーク
を観測し、目的の化合物が得られでいることを確認１ノ
た。

ω−トリコセン−１−オールの代わりに、ω−ノナコセ
ンー１−オールを用いた以外は実施例４と同様の方法に
より、下記に表わされる化合物■を合成した。

Ｑ−ＣＨｓ太Ｊｌ旦 ω−トリコセン−１−オールの代わりに、ω−ペンタト
リアコンチン−１−オールを用いた以外は実施例５と同
様の方法により、下記に表わされる化合物■を合成した
。

０−　　　　　ＣＨ３ ω−トリコセン−１−オールの代わりに、ω−ヘンテト
ラコンチン−１−オールを用いた以外は、実施例４と同
様の方法により、下記に表わされる化合物■を合成した
。

実施例１で得られた化合物（Ｉ　’）４９とＮ、Ｎ’　
−メチレンビスアクリルアミド０．２３を１６ｃｍ”の
水に溶解して濾過し、この濾液を減圧脱気後、ガラス基
板にスどンコートした。得られた被膜に水銀灯（２５０
Ｗ）による紫外線を８時間照射したところ、強固な重合
膜が得られた。

Ｋ施■上実施例１で得られた化合物−（Ｉ　’）＋５９を１００
ｃｍ’のメチルアルコールに溶解し、０．１５９の２．
２’−アゾヒスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）’Ａ反
応開始剤として加え、７０°Ｃで１５時間反応させた。

反応終了後、溶液を大過剰のアセトン中に投入し、静置
後上部液を捨て、残渣を採取した。同様の操作を８回繰
り返した後、残渣をメチルアルコールに溶解し、脱脂綿
を用いて濾過し、濾液を大過剰のアセトン中に攪拌しな
がら滴下し、静置後、上部液を捨て、生成物を真空乾燥
したところ、収率は７０％であった。この生成物の分子
量は約１０，０００であり、かつ赤外分光測定の結果Ｃ
＝Ｃ結合に相当する１６２０ｃｍ−’付近のピークが消
失しており、ポリマーになっていることが確認された。

このポリマー８９　￥ＡＯｃｍ３の水に溶解し、ガラス
基板上にスピンコードした徒、６０℃で２時間乾燥した
ところ、透明で均一な皮膜が得られた。

次に、上記化合＊　（Ｉ　’）２．５９及びＮ、Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミド０．＋２５９を、一度沸騰
させた純水に、室温で溶解させた後、β−ジメチルアミ
ノプロピオニトリル０．０５ｃｍ３及びベルオキソ二硫
酸アンモニウム０．０５９を緩やかに攪拌しながら加え
た後、反応器を５０℃に加温して２時間放置したところ
、ゲルが生成した。

ざらに、上記一般式による化合物ＣＩ）を用いて上記と
同様の反応を行なわせたところ、いずれの場合も重合膜
またはゲルが得られた。即ち、本発明の上記化合物ＣＩ
）は容易に重合し、強固な膜乃至はゲルを形成するもの
であることが明らかであった。

比較のために、天然に存在するリン脂質であるホスファ
チジルエタノールアミン及びホスファチジルコリンを用
いて同様の成膜を試みたが、均一な膜は得られず、しか
も、得られた膜は非常に弱いものであった。

夫血五刊実施例４で得られた２２−トリコセニル−２−（トリメ
チルアンモニウム）エチルリン酸■をベンゼンに溶解し
て濾過し、この濾液をシリコン基板上にスピンコードし
た。得られた皮膜にγ線を照射（照射線量１２８メガラ
ド（Ｍｒａｄ））　Ｌ／たところ、白色の弾性のある重
合膜が得られた。

この被膜の赤外線吸収スペクトルを測定したーところ、
モノマーに見られた１６４０ｃｌ’付近□のＣ＝Ｃ結合
に由来する吸収ピークがほとんど消失し、また、この被
膜はモノマーの溶媒であるベンゼンに不溶であることよ
りポリマー膜となっていることを確認した。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように本発明によれば、特にリン
脂質類似化合物のポリマーを式（Ｉ）にて示されるごと
き前駆体とも考えられる中間体を経ることにより、簡単
で高収率の反応工程により製造することができる。

そして本発明のリン脂質類似構造を有するポリマーは、
ポリマーであることより、膜の形成が極めて容易であっ
て、かつ得られた膜は強固である。従って、天然のリン
脂質に見られる機能的特徴を持ち、かつ強固な膜の得ら
れる本発明のリン脂質類似構造を有するポリマーは、湿
度センサ、ガスセンサ、イオン透過膜、人工臓器、細胞
融合、酵素の固定−バイオセンサ、人工栽培等の広い分
野への利用が可能となり、その工業的価値は極めて大き
い。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式（ I ）中、Ｒ＾１は水素原子又はメチル基、Ｘは
−（ＣＨ＿２）−＿ｎ、ｎ＝１〜３９のアルキレン基、
Ｒ＾２、Ｒ＾３及びＲ＾４はアルキル基を示す。但し、
Ｒ＾２とＲ＾３とは連結して環を形成していても良い。）で表わされるリン脂質類似構造を有する化合物。
（２）次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（VI）（式（VI）中、Ｒ＾１は水素原子又はメチル基、Ｘは−
（ＣＨ＿２）−＿ｎ、ｎ＝１〜３９のアルキレン基、Ｒ
＾２、Ｒ＾３及びＲ＾４はアルキル基を示す。但し、Ｒ
＾２とＲ＾３とは連結して環を形成していても良い。ｌ
は重合度を示す。）で表されるリン脂質類似構造を有す
るポリマー。
（３）次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式（ I ）中、Ｒ＾１は水素原子又はメチル基、Ｘは
−（ＣＨ＿２）−＿ｎ、ｎ＝１〜３９のアルキレン基、
Ｒ＾２、Ｒ＾３及びＲ＾４はアルキル基を示す。但し、
Ｒ＾２とＲ＾３とは連結して環を形成していても良い。）で表わされるリン脂質類似構造を有する化合物を製造
するに当り、次の一般式（II）▲数式、化学式、表等が
あります▼（II）で表わされる化合物を、次式（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（III）（式中のＲ＾１は水素原子またはメチル基、Ｘは−（Ｃ
Ｈ＿２）−＿ｎ、ｎ＝１〜３９のアルキレン基を示す。）で表わされる化合物と第三級アミンの存在下に反応さ
せることにより、次の一般式（IV）▲数式、化学式、表
等があります▼（IV）（式中のＲ＾１は水素原子またはメチル基、Ｘは−（Ｃ
Ｈ＿２）−ｎ、ｎ＝１〜３９のアルキレン基を示す。）
で表わされる化合物を製造し、さらに、式（IV）で表わ
される化合物を次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ）（式中のＲ＾２、Ｒ＾３及びＲ＾４はアルキル基を示す
。但し、Ｒ＾２とＲ＾３とは連結して環を形成していて
も良い。）で表わされる第三級アミンと反応させること
を特徴とするリン脂質類似構造を有する化合物の製造方
法。