JP2001181378A - 生分解性ポリエステル - Google Patents
生分解性ポリエステルInfo
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- JP2001181378A JP2001181378A JP2000365647A JP2000365647A JP2001181378A JP 2001181378 A JP2001181378 A JP 2001181378A JP 2000365647 A JP2000365647 A JP 2000365647A JP 2000365647 A JP2000365647 A JP 2000365647A JP 2001181378 A JP2001181378 A JP 2001181378A
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- biodegradable polyester
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/91—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G63/912—Polymers modified by chemical after-treatment derived from hydroxycarboxylic acids
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
- C08G63/08—Lactones or lactides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/60—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
Abstract
(57)【要約】
【課題】 新規な生分解性ポリエステルを提供するこ
と。 【解決手段】 乳酸、および場合により他のヒドロキシ
酸(単数または複数)から調製される生分解性ポリエス
テル。このポリエステルは4−100個のカルボキシル
基を含有し、かつ1,000ないし200,000g/
molの平均分子量を有する。
と。 【解決手段】 乳酸、および場合により他のヒドロキシ
酸(単数または複数)から調製される生分解性ポリエス
テル。このポリエステルは4−100個のカルボキシル
基を含有し、かつ1,000ないし200,000g/
molの平均分子量を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は生分解性ポリエステ
ルおよびその調製法に関する。
ルおよびその調製法に関する。
【0002】
【従来の技術】生分解性ポリマーは、たとえば薬剤用持
効性組成物中の付形剤として用いられている。たとえば
米国特許第3,773,919号および同第4,76
7,628号を参照されたい。このようなポリマーの例
は、乳酸とグリコール酸の重縮合か、またはラクチドと
グリコリドの開環重合によって生成させる乳酸とグリコ
ール酸のコポリマーである。たとえばGregoria
dis,G.編、DrugCarriers in B
iology and Medicine、pages
241−245(Academic Press,Lo
ndon 1979)を参照されたい。
効性組成物中の付形剤として用いられている。たとえば
米国特許第3,773,919号および同第4,76
7,628号を参照されたい。このようなポリマーの例
は、乳酸とグリコール酸の重縮合か、またはラクチドと
グリコリドの開環重合によって生成させる乳酸とグリコ
ール酸のコポリマーである。たとえばGregoria
dis,G.編、DrugCarriers in B
iology and Medicine、pages
241−245(Academic Press,Lo
ndon 1979)を参照されたい。
【0003】International Publi
cation No.WO94/15587はポリマー
と薬剤の持効性イオン結合体(ionic conju
gates)を述べている。塩基性薬剤は酸性ポリマー
とイオン結合するので、ポリマーの酸性を高めることが
結合体の生成を容易にするのに重要である。
cation No.WO94/15587はポリマー
と薬剤の持効性イオン結合体(ionic conju
gates)を述べている。塩基性薬剤は酸性ポリマー
とイオン結合するので、ポリマーの酸性を高めることが
結合体の生成を容易にするのに重要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、新規かつ有用な生分解性ポリエステルを提供するこ
とである。
は、新規かつ有用な生分解性ポリエステルを提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の1つの態様は乳
酸単位を含む生分解性ポリエステルを特徴とし、該ポリ
エステルは4−100(たとえば4−40)個のカルボ
キシル基を含有し、また1,000ないし200,00
0g/molの平均分子量を有する。1つの例では該ポ
リエステルはグリコール酸単位をも包含し、あるいはさ
らにヒドロキシポリカルボン酸単位(すなわち酒石酸、
パム酸(pamoic acid)、またはそのエステ
ル酸(ester acid)のような単位を1個以
上)をも包含する。このポリエステルは45ないし9
9.9モルパーセントの乳酸単位、0ないし50モルパ
ーセントのグリコール酸単位、および0.1ないし10
モルパーセントのヒドロキシポリカルボン酸単位から成
ることができ、このヒドロキシポリカルボン酸は1ない
し20(たとえば2−20)個の水酸基および2ないし
40(たとえば2−20)個のカルボキシル基を含有す
る。
酸単位を含む生分解性ポリエステルを特徴とし、該ポリ
エステルは4−100(たとえば4−40)個のカルボ
キシル基を含有し、また1,000ないし200,00
0g/molの平均分子量を有する。1つの例では該ポ
リエステルはグリコール酸単位をも包含し、あるいはさ
らにヒドロキシポリカルボン酸単位(すなわち酒石酸、
パム酸(pamoic acid)、またはそのエステ
ル酸(ester acid)のような単位を1個以
上)をも包含する。このポリエステルは45ないし9
9.9モルパーセントの乳酸単位、0ないし50モルパ
ーセントのグリコール酸単位、および0.1ないし10
モルパーセントのヒドロキシポリカルボン酸単位から成
ることができ、このヒドロキシポリカルボン酸は1ない
し20(たとえば2−20)個の水酸基および2ないし
40(たとえば2−20)個のカルボキシル基を含有す
る。
【0006】別の態様では、本発明は生分解性ポリエス
テルまたはその誘導体の調製法を特徴とする。この方法
はたとえば酒石酸、パム酸、またはエステル酸のような
ポリヒドロキシポリカルボン酸を乳酸またはラクチドと
反応させ、この反応物をたとえば100℃ないし250
℃に加熱してポリエステルを生成させることを包含す
る。必要ならば、このポリヒドロキシポリカルボン酸を
さらに付随的にグリコール酸またはグリコリドと反応さ
せることもできる。この方法はさらに、このように生成
させたポリエステル中の水酸基を第2のポリカルボン酸
もしくは第2の酸無水物でエステル化するか、または第
2のポリエポキシでアルキル化することをを包含するこ
とができる。
テルまたはその誘導体の調製法を特徴とする。この方法
はたとえば酒石酸、パム酸、またはエステル酸のような
ポリヒドロキシポリカルボン酸を乳酸またはラクチドと
反応させ、この反応物をたとえば100℃ないし250
℃に加熱してポリエステルを生成させることを包含す
る。必要ならば、このポリヒドロキシポリカルボン酸を
さらに付随的にグリコール酸またはグリコリドと反応さ
せることもできる。この方法はさらに、このように生成
させたポリエステル中の水酸基を第2のポリカルボン酸
もしくは第2の酸無水物でエステル化するか、または第
2のポリエポキシでアルキル化することをを包含するこ
とができる。
【0007】本発明の第3の態様は生分解性ポリエステ
ル誘導体の調製法を特徴とする。この方法は、ポリオー
ル(たとえばグルコース、ソルビトール、ラクトース、
マンニトール、またはグルコン酸)を乳酸またはラクチ
ドと反応させてポリエステルを生成させ(たとえば反応
物を80℃ないし250℃に加熱して);ついでこのよ
うに生成させたポリエステルの遊離水酸基をポリカルボ
ン酸(たとえばコハク酸)または酸無水物で(たとえば
無水コハク酸もしくは1,2,4,5−ベンゼンテトラ
カルボン酸二無水物もしくは無水グルタル酸で、場合に
より酸、たとえばp−トルエンスルホン酸を触媒として
働かせて)エステル化することを包含する。必要ならば
このポリオールを付随的にグリコール酸またはグリコリ
ドと反応させることができる。
ル誘導体の調製法を特徴とする。この方法は、ポリオー
ル(たとえばグルコース、ソルビトール、ラクトース、
マンニトール、またはグルコン酸)を乳酸またはラクチ
ドと反応させてポリエステルを生成させ(たとえば反応
物を80℃ないし250℃に加熱して);ついでこのよ
うに生成させたポリエステルの遊離水酸基をポリカルボ
ン酸(たとえばコハク酸)または酸無水物で(たとえば
無水コハク酸もしくは1,2,4,5−ベンゼンテトラ
カルボン酸二無水物もしくは無水グルタル酸で、場合に
より酸、たとえばp−トルエンスルホン酸を触媒として
働かせて)エステル化することを包含する。必要ならば
このポリオールを付随的にグリコール酸またはグリコリ
ドと反応させることができる。
【0008】さらに別の態様では、本発明は生分解性ポ
リエステルの調製法を特徴とする。この方法はポリオー
ルをポリカルボン酸または酸無水物と反応させてヒドロ
キシポリカルボン酸を生成させ(ここにポリオールは少
なくとも3個の水酸基を有し);ついでこのように生成
させたヒドロキシポリカルボン酸を乳酸またはラクチド
と反応させてポリエステルを生成させる(たとえば反応
物を80℃ないし250℃に加熱する)ことを包含す
る。必要ならば、ヒドロキシポリカルボン酸を付随的に
グリコール酸またはグリコリドと反応させることがで
き、また場合によりポリエステル中の残留水酸基を第2
のポリカルボン酸(たとえばコハク酸)もしくは第2の
酸無水物(たとえば無水コハク酸もしくは1,2,4,
5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物)でエステル化
するか、または第2のポリエポキシ(たとえば1,2,
7,8−ジエポキシオクタン)でアルキル化することが
できる。この第2のポリカルボン酸もしくは第2の酸無
水物はポリエステル鎖の末端に組み込まれるか(たとえ
ば末端酸付加)、または第2のポリカルボン酸、第2の
酸無水物、もしくは第2のポリエポキシはポリエステル
内に包含(たとえば重縮合)されることができる。
リエステルの調製法を特徴とする。この方法はポリオー
ルをポリカルボン酸または酸無水物と反応させてヒドロ
キシポリカルボン酸を生成させ(ここにポリオールは少
なくとも3個の水酸基を有し);ついでこのように生成
させたヒドロキシポリカルボン酸を乳酸またはラクチド
と反応させてポリエステルを生成させる(たとえば反応
物を80℃ないし250℃に加熱する)ことを包含す
る。必要ならば、ヒドロキシポリカルボン酸を付随的に
グリコール酸またはグリコリドと反応させることがで
き、また場合によりポリエステル中の残留水酸基を第2
のポリカルボン酸(たとえばコハク酸)もしくは第2の
酸無水物(たとえば無水コハク酸もしくは1,2,4,
5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物)でエステル化
するか、または第2のポリエポキシ(たとえば1,2,
7,8−ジエポキシオクタン)でアルキル化することが
できる。この第2のポリカルボン酸もしくは第2の酸無
水物はポリエステル鎖の末端に組み込まれるか(たとえ
ば末端酸付加)、または第2のポリカルボン酸、第2の
酸無水物、もしくは第2のポリエポキシはポリエステル
内に包含(たとえば重縮合)されることができる。
【0009】本発明のさらに別の態様は、グリコール酸
単位のような他の単位の有無に関係なく、少なくとも乳
酸単位を含有するポリエステルをカップリングする方法
を特徴とする。この方法は各ポリエステルの遊離水酸基
をポリカルボン酸(たとえばコハク酸)もしくは酸無水
物で(たとえば無水コハク酸もしくは1,2,4,5−
ベンゼンテトラカルボン酸二無水物もしくは無水グルタ
ル酸で、場合により酸、たとえばp−トルエンスルホン
酸を触媒として働かせて)エステル化するか、またはポ
リエステルの遊離水酸基をポリエポキシ(たとえば1,
2,7,8−ジエポキシオクタン)でエーテル化するこ
とを包含する。1つの態様では、遊離水酸基を減圧にお
いてコハク酸でエステル化する。別の態様では、遊離水
酸基を1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無
水物でエステル化する。
単位のような他の単位の有無に関係なく、少なくとも乳
酸単位を含有するポリエステルをカップリングする方法
を特徴とする。この方法は各ポリエステルの遊離水酸基
をポリカルボン酸(たとえばコハク酸)もしくは酸無水
物で(たとえば無水コハク酸もしくは1,2,4,5−
ベンゼンテトラカルボン酸二無水物もしくは無水グルタ
ル酸で、場合により酸、たとえばp−トルエンスルホン
酸を触媒として働かせて)エステル化するか、またはポ
リエステルの遊離水酸基をポリエポキシ(たとえば1,
2,7,8−ジエポキシオクタン)でエーテル化するこ
とを包含する。1つの態様では、遊離水酸基を減圧にお
いてコハク酸でエステル化する。別の態様では、遊離水
酸基を1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無
水物でエステル化する。
【0010】本発明のさらに他の態様は上記のような生
分解性ポリエステルの遊離カルボキシル基を増大させる
方法を特徴とする。この方法は、ポリカルボン酸または
酸無水物が、ポリエステル中のエステル結合を開裂させ
て開裂ポリエステル中に生成したた水酸基をエステル化
するように、ポリエステルをポリカルボン酸(たとえば
コハク酸)または酸無水物(たとえば無水コハク酸もし
くは1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水
物)でエステル化することを包含する。
分解性ポリエステルの遊離カルボキシル基を増大させる
方法を特徴とする。この方法は、ポリカルボン酸または
酸無水物が、ポリエステル中のエステル結合を開裂させ
て開裂ポリエステル中に生成したた水酸基をエステル化
するように、ポリエステルをポリカルボン酸(たとえば
コハク酸)または酸無水物(たとえば無水コハク酸もし
くは1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水
物)でエステル化することを包含する。
【0011】本明細書で使用する「ヒドロキシポリカル
ボン酸」は少なくとも1個の水酸基(たとえば1ないし
20個の水酸基)及び少なくとも2個のカルボキシル基
(たとえば2ないし40個のカルボキシル基)を含有
し;「ポリヒドロキシポリカルボン酸」は少なくとも2
個の水酸基(たとえば2ないし20個の水酸基)および
少なくとも2個のカルボキシル基(たとえば2ないし4
0個のカルボキシル基)を含有し;「ポリカルボン酸」
は少なくとも2個のカルボキシル基を含有し;「ポリエ
ポキシ」は少なくとも2個のエポキシ基(たとえば2個
のエポキシ基)を含有し;また「ポリオール」は少なく
とも2個の水酸基(たとえば2ないし20個の水酸基)
を含有する。「酸無水物」という用語はモノ酸無水物及
びポリ酸無水物のいずれをも包含するつもりである。
ボン酸」は少なくとも1個の水酸基(たとえば1ないし
20個の水酸基)及び少なくとも2個のカルボキシル基
(たとえば2ないし40個のカルボキシル基)を含有
し;「ポリヒドロキシポリカルボン酸」は少なくとも2
個の水酸基(たとえば2ないし20個の水酸基)および
少なくとも2個のカルボキシル基(たとえば2ないし4
0個のカルボキシル基)を含有し;「ポリカルボン酸」
は少なくとも2個のカルボキシル基を含有し;「ポリエ
ポキシ」は少なくとも2個のエポキシ基(たとえば2個
のエポキシ基)を含有し;また「ポリオール」は少なく
とも2個の水酸基(たとえば2ないし20個の水酸基)
を含有する。「酸無水物」という用語はモノ酸無水物及
びポリ酸無水物のいずれをも包含するつもりである。
【0012】特に断らなければ、乳酸はD−乳酸または
L−乳酸であることができ、ラクチドはD−ラクチド、
L−ラクチド、またはDL−ラクチドであることができ
る。本発明の他の特徴及び利点は本発明の詳細な説明お
よびクレームから明らかになろう。
L−乳酸であることができ、ラクチドはD−ラクチド、
L−ラクチド、またはDL−ラクチドであることができ
る。本発明の他の特徴及び利点は本発明の詳細な説明お
よびクレームから明らかになろう。
【0013】当業者は本明細書の説明に基づいて本発明
を最大限に利用することができると思われる。したがっ
て下記の特定態様は単なる例示にすぎず、いかなる意味
においても残りの開示を限定するものと考えてはならな
い。
を最大限に利用することができると思われる。したがっ
て下記の特定態様は単なる例示にすぎず、いかなる意味
においても残りの開示を限定するものと考えてはならな
い。
【0014】特に断らなければ、本明細書に用いた技術
的及び科学的用語はすべて本発明が属する分野の専門家
によって通常に理解されると同じ意味を有する。また本
明細書に挙げた出版物、特許出願、特許、及び他の引例
はすべて参照として本明細書に組み入れられる。
的及び科学的用語はすべて本発明が属する分野の専門家
によって通常に理解されると同じ意味を有する。また本
明細書に挙げた出版物、特許出願、特許、及び他の引例
はすべて参照として本明細書に組み入れられる。
【0015】
【実施例】実施例1 L−酒石酸に関する開環重合 500mlのガラス製反応器に203.2gのL−ラク
チド(Cilag AG,Schaffhausen,
Switzerland)、81.8gのグリコリド
(Cilag)、および15.0gのL−酒石酸(Ri
edel deHaen,Seelze,German
y)を充填した。L−酒石酸はさらにAbderhal
den装置(Aldrich,Milwaukee,W
I,U.S.A.)内で五酸化リンで乾燥させておい
た。0.1M 2−エチル−ヘキサン酸スズのトルエン
溶液5.3mlを添加した(化学量論比 200pp
m)。室温下で1時間減圧乾燥してトルエンを除去した
後、反応器を窒素雰囲気中に入れ、200℃に予熱した
油浴に浸漬して機械撹拌しながら4時間200℃に保持
した。65.13%の乳酸単位、32.56%のグリコ
ール酸単位、及び2.31%の酒石酸単位(65/33
/2PLGTA)を含む無定形コポリマーが得られた。
このコポリマーの酸価を滴定で求めると0.630mg
当量/gであった(たとえば酸価(mg当量/g)=1
グラムのポリエステルを中和するのに要するNaOHの
容量×NaOHの規定度)。
チド(Cilag AG,Schaffhausen,
Switzerland)、81.8gのグリコリド
(Cilag)、および15.0gのL−酒石酸(Ri
edel deHaen,Seelze,German
y)を充填した。L−酒石酸はさらにAbderhal
den装置(Aldrich,Milwaukee,W
I,U.S.A.)内で五酸化リンで乾燥させておい
た。0.1M 2−エチル−ヘキサン酸スズのトルエン
溶液5.3mlを添加した(化学量論比 200pp
m)。室温下で1時間減圧乾燥してトルエンを除去した
後、反応器を窒素雰囲気中に入れ、200℃に予熱した
油浴に浸漬して機械撹拌しながら4時間200℃に保持
した。65.13%の乳酸単位、32.56%のグリコ
ール酸単位、及び2.31%の酒石酸単位(65/33
/2PLGTA)を含む無定形コポリマーが得られた。
このコポリマーの酸価を滴定で求めると0.630mg
当量/gであった(たとえば酸価(mg当量/g)=1
グラムのポリエステルを中和するのに要するNaOHの
容量×NaOHの規定度)。
【0016】実施例2 コハク酸に関する重縮合 500mlのガラス製反応器に100.0gの3,00
0g/mol(65/33/2)PLGTA(酸価=
0.630mg当量/g)および3.78gのコハク酸
(コハク酸の酸基対コポリマーの水酸基の化学量論比=
1.06)を充填した。反応器を200℃の油浴に浸漬
した。いったん溶融すると、混合物を激しく撹拌して凝
縮水が留去するように真空に保った(0.10ミリバー
ル)。30分ごとに試料を取出して分析した。4時間
後、コポリマーの粘度が著しく増大したので反応を停止
した。重縮合の測定結果を表Iに示す。酸価および数平
均分子量(AVG.Mn)の変化をWyatt光散乱検
知器を用いてテトラヒドロフラン(THF)中でゲル浸
透クロマトグラフィー(GPC)により測定した。
0g/mol(65/33/2)PLGTA(酸価=
0.630mg当量/g)および3.78gのコハク酸
(コハク酸の酸基対コポリマーの水酸基の化学量論比=
1.06)を充填した。反応器を200℃の油浴に浸漬
した。いったん溶融すると、混合物を激しく撹拌して凝
縮水が留去するように真空に保った(0.10ミリバー
ル)。30分ごとに試料を取出して分析した。4時間
後、コポリマーの粘度が著しく増大したので反応を停止
した。重縮合の測定結果を表Iに示す。酸価および数平
均分子量(AVG.Mn)の変化をWyatt光散乱検
知器を用いてテトラヒドロフラン(THF)中でゲル浸
透クロマトグラフィー(GPC)により測定した。
【0017】
【表1】
【0018】実施例3 1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物に
関する重縮合 500mlのガラス製反応器に60.0gの(65/3
3/2)10,000g/molPLGTA(酸価=
0.341mg当量/g)および2.98gの1,2,
4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(Aldr
ich Chemical Co.,St.Loui
s,MO)を充填した。ついで混合物を220℃に予熱
した油浴に浸漬した。完全に溶融した後混合物を30分
間激しく撹拌した。無菌排除クロマトグラフィー(st
erile exclusion chromatog
raphy) (SEC)によって求めた平均分子量は
10,500であった。酸価は0.951mg当量/g
と求められた。
関する重縮合 500mlのガラス製反応器に60.0gの(65/3
3/2)10,000g/molPLGTA(酸価=
0.341mg当量/g)および2.98gの1,2,
4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(Aldr
ich Chemical Co.,St.Loui
s,MO)を充填した。ついで混合物を220℃に予熱
した油浴に浸漬した。完全に溶融した後混合物を30分
間激しく撹拌した。無菌排除クロマトグラフィー(st
erile exclusion chromatog
raphy) (SEC)によって求めた平均分子量は
10,500であった。酸価は0.951mg当量/g
と求められた。
【0019】実施例4 1,2,7,8−ジエポキシオクタンに関する重縮合 60.0gの(65/33/2)10,000g/mo
lPLGTA(酸価=0.341mg当量/g)をガラ
ス製反応器中で180℃で溶融した。Gilsonピペ
ットを用いて、1.5mlの1,2,7,8−ジエポキ
シオクタンを15分毎に300マイクロリットルずつを
滴下した。この温度でさらに4時間混合物を撹拌した。
表IIによって分子量の上昇のみならず酸価の無変化が
確認される。
lPLGTA(酸価=0.341mg当量/g)をガラ
ス製反応器中で180℃で溶融した。Gilsonピペ
ットを用いて、1.5mlの1,2,7,8−ジエポキ
シオクタンを15分毎に300マイクロリットルずつを
滴下した。この温度でさらに4時間混合物を撹拌した。
表IIによって分子量の上昇のみならず酸価の無変化が
確認される。
【0020】
【表2】
【0021】実施例5 リンゴ酸に関する開環重合 500mlのガラス製反応器にL−ラクチド(Cila
g)209.1g、グリコリド(Cilag)84.2
g、D,L−リンゴ酸(Aldrich)6.7g、お
よび0.1M 2−エチル−ヘキサン酸スズのトルエン
溶液4.45mlを充填した。油浴の温度を最初の4時
間は180℃に保ち、次いで温度を200℃に上げた以
外は実施例1に記したと同じ手順に従った。重合は合計
6時間にわたって行った。最終コポリマーはわずか1.
7重量%の残留L−ラクチドを含むにすぎず、酸価は
0.45mg当量/g、平均分子量は6,000g/m
olであった。このコポリマーは65.91%の乳酸単
位、32.95%のグリコール酸残基、および1.14
%のリンゴ酸残基を含んだ。その構造は線状であって一
端に水酸基、他端にD,L−リンゴ酸単位の二酸官能性
を有する。
g)209.1g、グリコリド(Cilag)84.2
g、D,L−リンゴ酸(Aldrich)6.7g、お
よび0.1M 2−エチル−ヘキサン酸スズのトルエン
溶液4.45mlを充填した。油浴の温度を最初の4時
間は180℃に保ち、次いで温度を200℃に上げた以
外は実施例1に記したと同じ手順に従った。重合は合計
6時間にわたって行った。最終コポリマーはわずか1.
7重量%の残留L−ラクチドを含むにすぎず、酸価は
0.45mg当量/g、平均分子量は6,000g/m
olであった。このコポリマーは65.91%の乳酸単
位、32.95%のグリコール酸残基、および1.14
%のリンゴ酸残基を含んだ。その構造は線状であって一
端に水酸基、他端にD,L−リンゴ酸単位の二酸官能性
を有する。
【0022】実施例6 コハク酸に関する重縮合 実施例5のコポリマー60.0gとコハク酸(Aldr
ich)0.82gとの混合物を200℃で溶融し、減
圧に保ちながら4.75時間激しく撹拌した。ポリマー
の酸価と平均分子量の変化はいずれもWyatt光散乱
検出器を用いてTHF中でのGPCによって測定して、
表IIIに要約した。
ich)0.82gとの混合物を200℃で溶融し、減
圧に保ちながら4.75時間激しく撹拌した。ポリマー
の酸価と平均分子量の変化はいずれもWyatt光散乱
検出器を用いてTHF中でのGPCによって測定して、
表IIIに要約した。
【0023】
【表3】
【0024】実施例7 開環重合のための特注開始剤の合成 22.61gのL−酒石酸と27.39gのベンゼン−
1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物の混合物を
反応容器にいれて、200℃の油浴に浸漬した。混合物
がいったん溶融すると、容器の温度を40分かけて22
0℃に上げ、激しく撹拌しながらさらに30分この温度
に保った。室温に冷却後、酸滴定によってこの化合物は
酸価が12.96mg当量/gであることを確認した。
1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物の混合物を
反応容器にいれて、200℃の油浴に浸漬した。混合物
がいったん溶融すると、容器の温度を40分かけて22
0℃に上げ、激しく撹拌しながらさらに30分この温度
に保った。室温に冷却後、酸滴定によってこの化合物は
酸価が12.96mg当量/gであることを確認した。
【0025】実施例8 開環重合のための特注開始剤の合成 アセトン200ml中のL−酒石酸13.50g溶液
(予め塩化カルシウムで乾燥したもの)を還流加熱し
た。滴下漏斗を用いて11.50gの1,2,7,8−
ジエポキシオクタンを30分かけて滴下した。ついで溶
液をさらに30分還流させた。アセトンを蒸発させてオ
リゴマーを回収し、さらに真空乾燥した。測定された酸
価は4.03mg当量/gであった。
(予め塩化カルシウムで乾燥したもの)を還流加熱し
た。滴下漏斗を用いて11.50gの1,2,7,8−
ジエポキシオクタンを30分かけて滴下した。ついで溶
液をさらに30分還流させた。アセトンを蒸発させてオ
リゴマーを回収し、さらに真空乾燥した。測定された酸
価は4.03mg当量/gであった。
【0026】実施例9 特注開始剤による開環重合 500mlのガラス製反応器に203.2gのグリコリ
ド、81.8gのL−ラクチド、および14.9gの実
施例7の開始剤を充填した。油浴を220℃に保ち、重
合を合計8時間かけて行った以外は実施例1に記載した
と同じ手順に従った。最終コポリマーはわずか8.5重
量%の残留L−ラクチドを有するにすぎず、また酸価は
0.77mg当量/g、平均分子量は12,900g/
molであった。
ド、81.8gのL−ラクチド、および14.9gの実
施例7の開始剤を充填した。油浴を220℃に保ち、重
合を合計8時間かけて行った以外は実施例1に記載した
と同じ手順に従った。最終コポリマーはわずか8.5重
量%の残留L−ラクチドを有するにすぎず、また酸価は
0.77mg当量/g、平均分子量は12,900g/
molであった。
【0027】実施例10 特注開始剤による開環重合 500mlのガラス製反応器に129.4gのグリコリ
ド、52.1gのL−ラクチド、および18.5gの実
施例8の開始剤を充填した。油浴を200℃に保ち、重
合を合計5時間かけて行った以外は実施例1に記載した
と同じ手順に従った。最終コポリマーは10.6重量%
の残留L−ラクチドを有するにすぎず、また酸価は0.
472mg当量/g、平均分子量は30,500g/m
olであった。
ド、52.1gのL−ラクチド、および18.5gの実
施例8の開始剤を充填した。油浴を200℃に保ち、重
合を合計5時間かけて行った以外は実施例1に記載した
と同じ手順に従った。最終コポリマーは10.6重量%
の残留L−ラクチドを有するにすぎず、また酸価は0.
472mg当量/g、平均分子量は30,500g/m
olであった。
【0028】実施例11 ポリオールを用いる開環重合 乾燥雰囲気中で500mlのガラス製反応器にグリコリ
ド、L−ラクチド、および種々のポリオール開始剤を充
填して、種々の分子量の66/33PLGAコポリマー
300gを得た。この混合物を、使用したポリオール開
始剤の融点よりも概ね30℃高い温度に加熱して、重合
速度論に従い4ないし8時間撹拌した。すべての反応条
件および得られたコポリマーの特性を表IVに示す。残
留モノマー(重量%)はポリマー試料中の残留モノマー
(たとえばグリコリドまたはラクチド)の重量パーセン
トである。
ド、L−ラクチド、および種々のポリオール開始剤を充
填して、種々の分子量の66/33PLGAコポリマー
300gを得た。この混合物を、使用したポリオール開
始剤の融点よりも概ね30℃高い温度に加熱して、重合
速度論に従い4ないし8時間撹拌した。すべての反応条
件および得られたコポリマーの特性を表IVに示す。残
留モノマー(重量%)はポリマー試料中の残留モノマー
(たとえばグリコリドまたはラクチド)の重量パーセン
トである。
【0029】
【表4】
【0030】実施例12 無水コハク酸による末端酸付加 実施例11で合成した各コポリマーをさらに無水コハク
酸(合成混合物中に最初に導入した水酸基の量の1.5
倍過剰)と150℃で30分間反応させ、かつ激しく撹
拌した。ついでこの変性コポリマーをアセトンに溶解し
た。さらにコポリマーの酸価の2倍を上回る量の2N水
酸化ナトリウム水溶液を加えた。ついで冷脱イオン水を
徐々に加えて溶液からコポリマーを沈殿させた。最後に
この懸濁液を0℃で30分間遠心脱水(5,000rp
m)し、さらに凍結乾燥した。この水洗によって重合物
から残留モノマーが除去され、また過剰の無水コハク酸
がコハク酸ナトリウムに変り、これも水洗によって除去
された。水洗の効率はSECによって確かめられた。表
Vにこれら最終コポリマーの特性を要約する。
酸(合成混合物中に最初に導入した水酸基の量の1.5
倍過剰)と150℃で30分間反応させ、かつ激しく撹
拌した。ついでこの変性コポリマーをアセトンに溶解し
た。さらにコポリマーの酸価の2倍を上回る量の2N水
酸化ナトリウム水溶液を加えた。ついで冷脱イオン水を
徐々に加えて溶液からコポリマーを沈殿させた。最後に
この懸濁液を0℃で30分間遠心脱水(5,000rp
m)し、さらに凍結乾燥した。この水洗によって重合物
から残留モノマーが除去され、また過剰の無水コハク酸
がコハク酸ナトリウムに変り、これも水洗によって除去
された。水洗の効率はSECによって確かめられた。表
Vにこれら最終コポリマーの特性を要約する。
【0031】
【表5】
【0032】実施例13 開環重合のための特注開始剤の合成 種々の水酸基含有開始剤を、無水コハク酸を用い、両試
薬を溶融して30分間激しい撹拌状態に保つことによっ
て酸官能性化した。反応器の充填量および温度を表VI
に要約する。
薬を溶融して30分間激しい撹拌状態に保つことによっ
て酸官能性化した。反応器の充填量および温度を表VI
に要約する。
【0033】
【表6】
【0034】実施例14 特注開始剤による開環重合 乾燥雰囲気中で500mlのガラス製反応器にグリコリ
ド、L−ラクチド、および実施例13の3種の変性開始
剤を充填して種々の分子量のコポリマー200gを得
た。使用したポリオール開始剤の融点よりも概ね30℃
高い温度に混合物を加熱し、重合速度論に従い4ないし
8時間撹拌した。すべての反応条件および得られたコポ
リマーの特性を表VIIに示す。
ド、L−ラクチド、および実施例13の3種の変性開始
剤を充填して種々の分子量のコポリマー200gを得
た。使用したポリオール開始剤の融点よりも概ね30℃
高い温度に混合物を加熱し、重合速度論に従い4ないし
8時間撹拌した。すべての反応条件および得られたコポ
リマーの特性を表VIIに示す。
【0035】
【表7】
【0036】実施例15 ヘキサデカノールおよび1,2−プロパンジオールを用
いる開環重合 ポリオール開始剤としてヘキサデカノールまたは1,2
−プロパンジオールを用い実施例11に記載したように
2種のコポリマーを合成した。反応条件及び結果を表V
IIIに示す。
いる開環重合 ポリオール開始剤としてヘキサデカノールまたは1,2
−プロパンジオールを用い実施例11に記載したように
2種のコポリマーを合成した。反応条件及び結果を表V
IIIに示す。
【0037】
【表8】
【0038】実施例16 BTCDAに関する重縮合 500mlガラス製反応器中で、実施例15の2種のコ
ポリマーまたは実施例15の1,2−プロパンジオール
ポリマーそのものをベンゼン−1,2,4,5−テトラ
カルボン酸二無水物(BTCDA)と混合した。ヘキサ
デカノールによって開始されるコポリマーはただ1個の
水酸基しか含有せず、したがって重縮合の連鎖制限剤
(chain limitator)として働いた。い
ずれの実験においても反応混合物は200℃で4時間撹
拌した。
ポリマーまたは実施例15の1,2−プロパンジオール
ポリマーそのものをベンゼン−1,2,4,5−テトラ
カルボン酸二無水物(BTCDA)と混合した。ヘキサ
デカノールによって開始されるコポリマーはただ1個の
水酸基しか含有せず、したがって重縮合の連鎖制限剤
(chain limitator)として働いた。い
ずれの実験においても反応混合物は200℃で4時間撹
拌した。
【0039】
【表9】
【0040】実施例17 特注開始剤の合成 500mlガラス製反応器に36.13gの1,2,
4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(BTCD
A)および13.87gの1,2−プロパンジオールを
充填して、両末端を1,2−プロパンジオール単位で停
止させた1,2−プロピレン−ベンゼンジカルボン酸ジ
カルボキシレートのデカマーを得た。混合物は30分間
機械的撹拌を行いながら室温に放置して徐々に重縮合を
開始させた。ついで混合物が完全に溶融するまで混合物
を160℃の油浴に浸漬した。温度をさらに上げて18
0℃で20分保持すると、混合物の粘度は撹拌できなく
なるほど高くなった。次いで混合物を室温に冷却して、
アセトン中でのSECおよび酸官能滴定によって分析を
行ったた。得られたポリマーは酸価が6.2mg当量/
g、平均Mnが3020g/mol、及び融点が240
℃であった。
4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(BTCD
A)および13.87gの1,2−プロパンジオールを
充填して、両末端を1,2−プロパンジオール単位で停
止させた1,2−プロピレン−ベンゼンジカルボン酸ジ
カルボキシレートのデカマーを得た。混合物は30分間
機械的撹拌を行いながら室温に放置して徐々に重縮合を
開始させた。ついで混合物が完全に溶融するまで混合物
を160℃の油浴に浸漬した。温度をさらに上げて18
0℃で20分保持すると、混合物の粘度は撹拌できなく
なるほど高くなった。次いで混合物を室温に冷却して、
アセトン中でのSECおよび酸官能滴定によって分析を
行ったた。得られたポリマーは酸価が6.2mg当量/
g、平均Mnが3020g/mol、及び融点が240
℃であった。
【0041】実施例18 特注開始剤による開環重合 500mlガラス製反応器に131.8gのグリコリ
ド、53.1gのL−ラクチド、および15.1gの実
施例17の開始剤を充填した。次いで混合物を220℃
に加熱して5.5時間撹拌した。最終コポリマーは残留
L−ラクチドをわずか8.7重量有するにすぎず、また
酸価は0.77mg当量/g、平均分子量は15,20
0g/molであった。
ド、53.1gのL−ラクチド、および15.1gの実
施例17の開始剤を充填した。次いで混合物を220℃
に加熱して5.5時間撹拌した。最終コポリマーは残留
L−ラクチドをわずか8.7重量有するにすぎず、また
酸価は0.77mg当量/g、平均分子量は15,20
0g/molであった。
【0042】実施例19 グリコール酸に関する開環重合 乾燥雰囲気中で500mlガラス製反応器にグリコリ
ド、L−ラクチド、および開環重合開始剤グリコール酸
を充填した。0.1M 2−エチルヘキサン酸スズのト
ルエン溶液を触媒として200ppmのモル比で使用し
た。混合物をさらに1時間真空乾燥してトルエンを除い
た後油浴に浸漬した。重合を6時間激しく撹拌しながら
行った。反応条件および最終コポリマーの特性を表Xに
示す。
ド、L−ラクチド、および開環重合開始剤グリコール酸
を充填した。0.1M 2−エチルヘキサン酸スズのト
ルエン溶液を触媒として200ppmのモル比で使用し
た。混合物をさらに1時間真空乾燥してトルエンを除い
た後油浴に浸漬した。重合を6時間激しく撹拌しながら
行った。反応条件および最終コポリマーの特性を表Xに
示す。
【0043】
【表10】
【0044】実施例20 コハク酸またはHCACHに関する重縮合 実施例19のコポリマーをコハク酸またはヘキサカルボ
ン酸シクロヘキサン(HCACH)とそれぞれ1:1お
よび3:2の化学量論比で混合して、200℃で溶融さ
せ、SEC分析でコハク酸またはHCACHの溶離ピー
クを示さなくなるまで2ないし4時間撹拌を続けた。条
件および特性を表XIに示す。
ン酸シクロヘキサン(HCACH)とそれぞれ1:1お
よび3:2の化学量論比で混合して、200℃で溶融さ
せ、SEC分析でコハク酸またはHCACHの溶離ピー
クを示さなくなるまで2ないし4時間撹拌を続けた。条
件および特性を表XIに示す。
【0045】
【表11】
【0046】詳細な説明に関連させて本発明を説明した
けれども、前記説明は本発明を例示するためのものであ
って、その範囲を限定するためのものではなく、本発明
は添付クレームの範囲によって限定されることを理解す
べきである。他の態様、利点、および変更態様はクレー
ム中にある。
けれども、前記説明は本発明を例示するためのものであ
って、その範囲を限定するためのものではなく、本発明
は添付クレームの範囲によって限定されることを理解す
べきである。他の態様、利点、および変更態様はクレー
ム中にある。
【0047】実施例21 酒石酸によって開始される12,000g/mol66
/33/1PLGTAコポリマーの合成 反応器にモノマーのグリコリド(Purac Bioc
hem,Netherlands;84.72g)およ
びラクチド(Purac Biochem;210.4
1g)ならびに2−エチルヘキサン酸第一スズ(Sig
ma,St.Louis,Missouri,USA,
商品番号S−3252)のトルエン(Riedel−d
e Haen)溶液(0.1043M,4.25ml)
を充填した。L(+)−酒石酸は予めAbderhal
den乾燥装置内でシリカゲルで乾燥した。ついで反応
器(液体窒素トラップを経てポンプに接続)を撹拌(3
4rpm,Bioblock Scientific
stirrer,Strasbourg,Franc
e,Model94412)しつつ約40分間真空
(0.04ミリバール)にしてトルエンを除去した。つ
ぎに反応器を30分間油浴(温度=40℃)に入れた。
無酸素窒素(BOCガス,水分含量8VPM)雰囲気中
の反応器を、ついで油浴(温度=200℃)に浸漬して
撹拌を125rpmまで高めた。浸漬前に蓋に加熱テー
プ(heating tape)を取付けた(Ther
molyne type45500入力制御装置,設定
−4)。反応器の内容物が完全に溶融するに要する時間
を記録したが、反応器が200℃で充填量300gの場
合には典型的に10分であった。試料は反応中、たとえ
ば2時間毎に採取してGPCにより分析して、残留モノ
マー%を求め、また平均分子量(Mn)および平均分子
量(Mw)の値を得た。典型的な反応時間は8時間程度
である。
/33/1PLGTAコポリマーの合成 反応器にモノマーのグリコリド(Purac Bioc
hem,Netherlands;84.72g)およ
びラクチド(Purac Biochem;210.4
1g)ならびに2−エチルヘキサン酸第一スズ(Sig
ma,St.Louis,Missouri,USA,
商品番号S−3252)のトルエン(Riedel−d
e Haen)溶液(0.1043M,4.25ml)
を充填した。L(+)−酒石酸は予めAbderhal
den乾燥装置内でシリカゲルで乾燥した。ついで反応
器(液体窒素トラップを経てポンプに接続)を撹拌(3
4rpm,Bioblock Scientific
stirrer,Strasbourg,Franc
e,Model94412)しつつ約40分間真空
(0.04ミリバール)にしてトルエンを除去した。つ
ぎに反応器を30分間油浴(温度=40℃)に入れた。
無酸素窒素(BOCガス,水分含量8VPM)雰囲気中
の反応器を、ついで油浴(温度=200℃)に浸漬して
撹拌を125rpmまで高めた。浸漬前に蓋に加熱テー
プ(heating tape)を取付けた(Ther
molyne type45500入力制御装置,設定
−4)。反応器の内容物が完全に溶融するに要する時間
を記録したが、反応器が200℃で充填量300gの場
合には典型的に10分であった。試料は反応中、たとえ
ば2時間毎に採取してGPCにより分析して、残留モノ
マー%を求め、また平均分子量(Mn)および平均分子
量(Mw)の値を得た。典型的な反応時間は8時間程度
である。
【0048】66.29%のラクチド単位、33.15
%のグリコリド単位、および0.56%の酒石酸単位
(66/33/1 PLGTA)を含む無定形コポリマ
ーが得られた。滴定酸価を求めると0.267mg当量
/gであった。コポリマーの数平均分子量の値は12,
360で、コポリマーの重量平均分子量は14,060
であって、Mw/Mnの値は1.37を示した。
%のグリコリド単位、および0.56%の酒石酸単位
(66/33/1 PLGTA)を含む無定形コポリマ
ーが得られた。滴定酸価を求めると0.267mg当量
/gであった。コポリマーの数平均分子量の値は12,
360で、コポリマーの重量平均分子量は14,060
であって、Mw/Mnの値は1.37を示した。
【0049】実施例22 無水グルタル酸による12,000g/mol66/3
3/1PLGTAの末端酸付加 反応器に上記PLGTAコポリマー(19.01g)お
よび無水グルタル酸(Aldrich,0.47g)を
充填した。充填反応器を圧力示度がほゞ0.04ミリバ
ールになるまでパージを行ったた。ついで反応器を無酸
素窒素(BOCガス、水分含量8VPM)の雰囲気中に
置き、油浴(温度=160℃)に浸漬して、蓋の都合の
よい所にに加熱テープをつけて時間を記録した。この反
応器に160℃で充填すると反応器内容物は10分後に
溶融した。さらに30分間反応を行った。グルタリル化
PLGTAの最終酸価は0.353mg当量/gであっ
た。Mn、MwおよびMw/Mnの値はそれぞれ11,
850、12,500および1.055であった。グル
タリル化されたPLGTAの水酸基%は69.7%であ
った。
3/1PLGTAの末端酸付加 反応器に上記PLGTAコポリマー(19.01g)お
よび無水グルタル酸(Aldrich,0.47g)を
充填した。充填反応器を圧力示度がほゞ0.04ミリバ
ールになるまでパージを行ったた。ついで反応器を無酸
素窒素(BOCガス、水分含量8VPM)の雰囲気中に
置き、油浴(温度=160℃)に浸漬して、蓋の都合の
よい所にに加熱テープをつけて時間を記録した。この反
応器に160℃で充填すると反応器内容物は10分後に
溶融した。さらに30分間反応を行った。グルタリル化
PLGTAの最終酸価は0.353mg当量/gであっ
た。Mn、MwおよびMw/Mnの値はそれぞれ11,
850、12,500および1.055であった。グル
タリル化されたPLGTAの水酸基%は69.7%であ
った。
フロントページの続き (72)発明者 トゥーロー,フランク・ジャン・クロード フランス共和国ベルノン エフ−27200, リュー・ドゥ・ラ・ヴァレ 23,アモー・ ドゥ・ノルマンディ
Claims (8)
- 【請求項1】 乳酸単位を含む生分解性ポリエステルで
あって、前記ポリエステルが4−100個のカルボキシ
ル基を含有し、かつ1,000ないし200,000g
/molの平均分子量を有する生分解性ポリエステル。 - 【請求項2】 前記ポリエステルが4ないし40個のカ
ルボキシル基を含む請求項1記載の生分解性ポリエステ
ル。 - 【請求項3】 前記ポリエステルがさらにグリコール酸
単位を含む請求項1または請求項2記載の生分解性ポリ
エステル。 - 【請求項4】 前記ポリエステルがヒドロキシポリカル
ボン酸単位を含む請求項1ないし請求項3のいずれか1
つの項記載の生分解性ポリエステル。 - 【請求項5】 前記ヒドロキシポリカルボン酸が酒石
酸、パム酸、またはそのエステル酸である請求項4記載
の生分解性ポリエステル。 - 【請求項6】 前記ポリエステルが45ないし99.9
モル%の乳酸単位、0ないし50モル%のグリコール酸
単位、および0.1ないし10モル%のヒドロキシポリ
カルボン酸単位を含む請求項5記載の生分解性ポリエス
テル。 - 【請求項7】 前記ヒドロキシポリカルボン酸が1ない
し20個の水酸基および2ないし40個のカルボキシル
基を含有する請求項4ないし請求項6のいずれか1つの
項記載の生分解性ポリエステル。 - 【請求項8】 前記ヒドロキシポリカルボン酸が2ない
し20個の水酸基および2ないし20個のカルボキシル
基を含有する請求項7記載の生分解性ポリエステル。
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