JPS6354282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は医学分野における抗凝血活性を有する
硫酸化リボフラナンおよびその製造法に関するも
のである。 （従来の技術） 血栓症あるいは高脂血症は悪性腫瘍、動脈硬化
症、糖尿病、ネフローゼ症候群等の疾患に伴つて
起こる場合が多い。近年、上記疾患の増加に伴つ
て、血栓症あるいは高脂血症は増加傾向にある。 現在、これらの治療に有効な薬剤としては、例
えばデキストラン硫酸あるいはヘパリン等があ
る。デキストラン硫酸は、微生物、例えばロイコ
ノストツク・メツセンテロイデス（Leuconostoc
mesenteroides）によつて生産されるα―１，６
結合をしたＤ―グルコピラノースのポリマーであ
るデキストランの硫酸エステルであり、抗凝血作
用を有し、血栓症の治療に有効な薬剤として知ら
れている。 【式】 Ｒ＝Ｈ：デキストラン Ｒ＝SO₃Na：デキストラン硫酸 一方、動物組織中に存在するムコ多糖類のヘパ
リンは、強い抗凝血作用、脂血清澄作用など広範
な生理作用を有しており、その活性は人工ヘパリ
ノイドに比べ非常に強いが、標品の品質が一定で
なく、また構造が複雑で単離方法も煩雑である。
ヘパリンは、その分子中に硫酸化されたアミノ糖
を有することが特徴的である。ヘパリン中の活性
部位は次式で表される。 ヘパリンの抗凝血作用に着目し、材料の表面を
処理しようという試みは、GBH（graphite―
benzalkonium chloride―heparin）法に始まる。
GBH法はグラフアイトコーテイングをした材料
表面に界面活性剤である塩化ベンザイコニウムを
吸着させ、それにヘパリンを結合する方法であ
る。GBH法同様に界面活性剤（テトラメチルア
ンモニウムクロライド）を用いてヘパリンをイオ
ン結合させるTDMAC法も行われている。
TDMAC法はGBH法と比較してポリエチレンや
ポリ塩化ビニルなどの柔軟な汎用高分子にも応用
できる点が特徴である。このような材料表面にイ
オン結合したヘパリンは血液中に溶出して、その
抗凝結活性を示すため短時間（24時間以内）使用
の抗血栓材料として臨床用に用いられる。たとえ
ばTDMAC法によりポリ塩化ビニル表面にヘパ
リンを結合した材料は手術時のバイパス血管とし
て使用されている。しかしながら、血液中へのヘ
パリンの溶出速度が早いため長時間の使用には適
していない。これらの方法のほかに、ポリマーマ
トリツクス内部にヘパリンを結合させ、材料表面
から血中へ溶出していくヘパリンを材料内部から
の放出により補給し、抗血栓性を持続させるとい
う方法がある。この方法に使用するポリマーは、
生体内テストにおいて４週間以上の抗血栓性を示
すものも確認されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらの方法には二つの問題点
がある。ヘパリンは、動物組織中から抽出するた
め、標品の品質が一定でなく、構造が複雑で単離
方法も煩雑である。さらに、ヘパリンが血液中に
溶出するという方法では、長時間の使用には適さ
ない。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、これらの問題点を解決するためにヘ
パリンのような高い抗凝血活性を有するヘパリノ
イドを化学合成しようとするものである。 本発明は、このために、α―1.5結合した糖鎖
を有し、その分子中にヘパリンの如き硫酸基を含
む新規ヘパリノイドの硫酸化多糖を合成した。 本発明は次式 （式中のｎは10〜500の整数であり、Ｒ＝Ｈま
たはSO₃Naである）で表される硫酸化キシロフ
ラナンにある。式中のｎは10〜500である。ｎが
10よりも小さいと抗凝血活性が小さくなり、また
500よりも大きくなると、この化合物を合成する
ことが困難になる。 また、本発明はキシロフラナンを硫酸化する硫
酸化キシロフラナンの製造法にある。硫酸化剤と
しては無水硫酸トリメチルアミンコンプレツク
ス、クロロスルホン酸、ピペリジンＮ―硫酸等を
用いることができる。 さらに、本発明は、この硫酸化キシロフラナン
を有効成分として含有する血液凝固抑制物質にあ
る。硫酸化キシロフラナンは抗凝血活性を有する
ので、これを有効成分とする物質は、人工心臓あ
るいは人工血管などの血液凝固を抑制する必要の
ある医用高分子材料として用いられる。 硫酸化キシロフラナンの原料となるキシロフラ
ナンは、例えば次のような工程で得ることができ
る。 以下、本発明を実施例に基づき詳しく説明す
る。 （実施例） （１→５）―α―Ｄ―キシロフラナン(5)の調製 Ｄ―キシロース(1)を真空熱分解（Chem，Ber，
106，3565（1973）参照）することにより得られた
化合物１，４―アンヒドロ―α―Ｄ―キシロピラ
ノース(2)を用いる。 まず、水素化ナトリウム36ｇを乾燥ジメチルホ
ルムアミド（DMF）180mlに懸濁し、前記化合物
(2)30ｇを180mlのDMFに溶解したものを撹拌しな
がら滴下する。１時間反応後、88mlのベンジルク
ロライドを180mlのDMFに溶解したものを滴下
し、約20時間室温で撹拌する。反応混合物を大量
の氷水中にあけ、クロロホルムで抽出したのち、
濃縮して、シリカゲルのカラムクロマトグラフイ
ー（展開溶媒、ヘキサン―酢酸エチル６：1V／
Ｖ）で精製すると１，４―アンヒドロ―２，３―
ジー―Ｏ―ベンジル―α―Ｄ―キシロピラノース
(3)を58ｇ（収率83％）得る。化合物(3)の物理的性
質は次に示す通りである。 比旋光度：〔α〕²⁵ _D―13.0゜（C1，クロロホルム） ¹H―NMR：δ7.27〜7.38（5H，ｍ，芳香族），
5.42（1H，ｄ，Ｈ―１）4.69（1H，ｑ，Ｈ―
４），4.46〜4.56（2H，2dd，2CＨ ₂C₆H₅），4.06
（1H，ｄ，Ｈ―5ex），3.91（1H，ｑ，Ｈ―３），
3.61（1H，ｄ，Ｈ―２），3.39（1H，Ｏ，Ｈ―
5en）。 得られた化合物(3)（0.35ｇ，1.12ミリモル）を
10^-5mmHgの高真空下、一夜真空乾燥し、あらか
じめ水素化カルシウムによつて乾燥した塩化メチ
レン（0.5ml）に真空アンプル中で溶解する。重
合管を液体窒素で冷却し、モノマー溶液が十分に
凍結した後、三フツ化ホウ素エーテラート（7.μ
，0.055ミリモル）を導入する。重合管を真空
ラインから切り離し、―60℃のエタノール浴中、
１〜２分間激しく振とうする。―60℃にて20時間
反応後、重合アンプルを開管し、メタノールを注
いで反応を停止する。この際ポリマーが沈澱する
ので、これにクロロホルムをポリマーが十分に溶
解するまで加え、重炭酸ナトリウム水溶液で中和
し、水洗して、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。
乾燥剤を別除去した後、液を濃縮して、石油
ベンジンを加えて再沈澱させる。溶解、濃縮、再
沈澱の操作をさらに２回行い、ベンゼンに溶解
し、凍結乾燥を行い、ポリマーの２，３―ジ―Ｏ
―ベンジル―（１→５）―α―Ｄ―キシロフラナ
ン(4)0.28ｇ（転化率80％）を得る。ポリマー(4)の
物理的性質は次に示す通りである。 比旋光度：〔α〕²⁵ _D＋154.7゜（C1，クロロホルム） ｎ＝1.49×10⁵（ｎ＝478） 得られたポリマー(4)0.58ｇをあらかじめ金属ナ
トリウムにより乾燥した１，２―ジメトキシエタ
ン（10ml）に溶解する。この溶液を―78℃に保つ
てある液体アンモニア（80ml）と金属ナトリウム
（0.30ｇ）中に窒素気流下で滴下する。反応系を
―78℃にて撹拌し、2.5時間後、塩化アンモニウ
ムを反応系の青色が消失するまで加える。さらに
水（10ml）を加え、室温にてアンモニアを蒸発さ
せる。水（20ml）を加え、塩化メチレンで５回洗
浄し、水層を３日間透析する。水溶液は濃縮して
凍結乾燥し、ポリマーの（１→５）―α―Ｄ―キ
シロフラナン(5)0.176ｇ（収率72％）を得る。ポ
リマー(5)の物理的性質は次に示す通りである。 比旋光度：〔α〕²⁵ _D＋177.4゜（C1，水） ¹³C―NMR：δ104.03（1C，Ｃ―１），79.51，
79.44，77.64（3C，Ｃ―２，Ｃ―３，Ｃ―４），
69.61（1C，Ｃ―５） 本発明の硫酸化（１→５）―α―Ｄ―キシロフ
ラナンの調製 ポリマー(5)0.5ｇを、あらかじめ乾燥したジメ
チルスルホキシド（180ml）に溶解し、ピペリジ
ン―Ｎ―硫酸（3.0ｇ）を加え、撹拌しながら80
℃で１時間反応させる。10％過剰の2.5N水酸化
ナトリウム水溶液で中和し、濃縮する。メタノー
ルを加えて沈澱したポリマーを水に溶解して、透
析、濃縮、凍結乾燥して硫酸化（１→５）―α―
Ｄ―キシロフラナン0.37ｇを得る。このポリマー
の物理的性質は次に示す通りである。 メタクロマジー反応：＋ ¹³C―NMR：δ101.85（1C，Ｃ―１），81.57，
80.88，77.09（3C，Ｃ―２，Ｃ―３，Ｃ―４），
69.29（1C，Ｃ―５）。 抗凝血活性テスト 抗凝血活性テストは、アメリカ薬局方「ヘパリ
ン」の力価検定法に準じて測定した（但し、羊血
漿の代りに牛血漿を用いた）。 被験物質を生理食塩水に溶解し、160γ／ml濃
度とする。また標準ヘパリン（160 IU／mg）の
10γ／ml生理食塩水を調製する。 被験物質溶液及び標準ヘパリン溶液を各々0.8，
0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2，0.1及び0.05mlず
つ、ガラス試験管（13×105mm）にとり、更に全
量が0.8mlになるように生理食塩水を加え混合す
る。 各試験管に牛血漿※１mlずつを加え混合し、次
いで２％塩化カルシウム水溶液0.2mlずつを加え、
直ちに試験管を静かに転倒混和する。 ７〜10分後、各試験管の凝血状態を０，0.25，
0.5，0.75，1.0のクラスに分けて記録し、凝血状
態が0.5の時の被験物質及び標準ヘパリンの量か
ら被験物質の力価を求めた。この結果を第１表に
示す。 ※牛血漿：あらかじめ、採血容器に10％クエン
酸ナトリウム（Na₃C₆H₅O₇・2H₂O）水溶液40ml
を入れておき、この容器に新鮮な牛血960mlを入
れ、混和したのち3000rpm，10分間遠心分離して
血漿を採取する。 【表】 本発明の硫酸化（１→５）―α―Ｄ―キシロフ
ラナンはヘパリンの約18％の抗凝血活性を有し、
且つ対照のデキストラン硫酸の約4.5倍の活性を
有することが知られる。 なお、マウスを用いた急性毒性（LD₅₀）は、
１ｇ／Kg以上（静注）であつた。 （発明の効果） 本発明の硫酸化（１→５）―α―Ｄ―キシロフ
ラナンと、比較例として木材中に存在する天然キ
シランを硫酸化したヘパリノイド及びデキストラ
ン硫酸の抗凝結活性を第２表に示す。 【表】 【表】 第２表に示したように、分子量のほぼ同じ２種
の硫酸化キシランを比較すると、本発明の（１→
５）―α―フラノース型のヘパリノイドの方が約
２倍の活性を示す。 また本発明は抗凝血活性を有するヘパリノイド
を化学合成することができるだけでなく、このヘ
パリノイドが純化学合成であるため構造が一定で
あり、生理活性をある程度制御できる。さらに、
セグメント化ポリウレタンなどの合成高分子と共
有結合させることにより、ヘパリノイドをポリマ
ー主鎖中に導入し、持続した抗血栓性を有する複
合材料を合成することも可能である。 さらに本発明は抗血栓性を必要とする医用材
料、例えば、人工心臓、人工血管などに応用する
ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式： （式中のｎは10〜500の整数であり、Ｒ＝Ｈま
   たはSO₃Naである）で表される硫酸化キシロフ
   ラナン。 ２ 一般式： （式中のｎは10〜500の整数であり、Ｒ＝Ｈま
   たはSO₃Naである）で表される硫酸化キシロフ
   ラナンを製造するに当たり、キシロフラナンを硫
   酸化剤によつて硫酸化する硫酸化キシロフラナン
   の製造法。 ３ 一般式： （式中のｎは10〜500の整数であり、Ｒ＝Ｈま
   たはSO₃Naである）で表される硫酸化キシロフ
   ラナンを有効成分として含有する血液凝固抑制物
   質。