JP2003238493A - 新規デンドリマー及びその製造方法 - Google Patents
新規デンドリマー及びその製造方法Info
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Abstract
となく、速やかに分解・代謝される新規で、容易に製造
できるデンドリマーを提供することを目的とする。 【解決手段】式(I) 【化1】 (式中、m、及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を
表す。但し、式(I)は、炭素骨格のみを表記してお
り、各炭素原子上には、結合手が4となるように、水素
原子、ハロゲン原子、または有機基及び金属結合を介し
た有機基からなる群から選ばれるすくなくとも1つの官
能基が結合しているものとする。)で表される骨格を分
岐鎖に有することを特徴とするデンドリマー。
Description
構造の特異性から、様々な分野の材料としての応用が開
発されてきた。
2000,122,1258には、デンドリマーの表面
に、薬剤放出の時空間的な制御が可能なケージド化合物
を多数縮合させてデンドリマー型ケージド化合物が記載
されている。
マー型ケージド化合物は、機能発現後生体内に分解され
ずに残留するという問題があった。
ることなく、速やかに分解・代謝される新規で、容易に
製造できるデンドリマーを提供することを目的とする。
題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリエステル骨格を
有するデンドリマーを用いることで、上記課題を解決す
ることがでることを見出し本発明を完成するに至った。
以上の整数を表す。但し、式(I)は、炭素骨格のみを
表記しており、各炭素原子上には、結合手が4となるよ
うに、水素原子、ハロゲン原子、または有機基及び金属
結合を介した有機基からなる群から選ばれるすくなくと
も1つの官能基が結合しているものとする。)で表され
る骨格を分岐鎖に有することを特徴とするデンドリマー
に関し、(2)式(I)で表される骨格中、m及びn
が、1または2であることを特徴とする(1)に記載の
デンドリマー、(3)式(II)
以上の整数を表す。但し、式(II)は、炭素骨格のみ
を表記しており、各炭素原子上には、結合手が4となる
ように、水素原子、ハロゲン原子または有機基及び金属
結合を介した有機基からなる群から選ばれるすくなくと
も1つの官能基が結合しているものとする。)で表され
る骨格を分岐鎖中の繰り返し単位として有することを特
徴とするデンドリマー、(4)式(II)中のm及びn
が、1または2であることを特徴とする(3)に記載の
デンドリマー、(5)式(IV)
を表し、m、及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を
表し、R11及びR12は、それぞれ独立に、カルボキシル
基の保護基を表す。)で表されることを特徴とする化合
物、(6)式(III)中のm及びnが1または2であ
ることを特徴とする(5)に記載の化合物に関する。
(I)で表される骨格を分枝鎖に有することを特徴とす
る。
り、各炭素原子上には、結合手が4となるように、水素
原子、ハロゲン原子または有機基及び金属結合を介した
有機基からなる群から選ばれるすくなくとも1つの官能
基が結合しているものとする。
能基を表し、直接炭素原子と結合する官能基のみなら
ず、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を介して結合す
る官能基をも含み、さらには、炭素原子含まない、窒素
原子、燐原子、硫黄原子等のヘテロ原子と水素原子から
なる官能基をも含むものとする。また、骨格上の炭素原
子に結合する様式は、炭素結合手が4となるものであれ
ば特に制限されず、単結合、2重結合等いずれの結合で
あっても構わない。
に、1以上の整数を表すが、特に、1または2の場合が
好ましい。
は、下記式で表される骨格を例示することができる。
有するデンドリマーの好ましい一つの態様として、式
(II)で表される骨格を分枝鎖中の繰り返し単位とし
て有するデンドリマーを例示することができる。式(I
I)で表される繰り返し単位中、m、及びnは、式
(I)における意味と同様の意味を表し、式(II)で
表される繰り返し単位として具体的には、式(I)で表
される骨格から類推される骨格を例示することができ
る。
るデンドリマーの製造方法として、具体的には、式(I
II)で表される化合物を核となる化合物に対して順次
反応させていく方法を例示することができる。(下記式
を参照)
記載したが、さらに同様に反応を行い第3世代以上のデ
ンドリマーを製造することができる。また、式(IV)
で表される化合物中、m及びnが2の場合を代表して表
記したが、それ以外の場合にも同様に行うことができ
る。
II)で表される化合物の水酸基と反応して結合を形成
できる官能基(上記式中、Xで表す。)を分子内に2以
上有する化合物であれば、特に制限されないが、具体的
には、下記に示す化合物を例示することができる。
びmは、式(I)における意味と同様の意味を表し、R
11及びR12は、それぞれ独立にカルボキシル基の保護基
を表す。R11及びR12として、さらに、他の結合部位に
影響を及ぼすことなく除去が行える保護基が好ましい。
また、R1は、アルキル基、アリール基を表し、具体的
には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロ
ピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、
t−ブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、n
−ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、フェ
ニル基、ベンジル基、ナフチル基、2−ピリジル基等の
アリール基を例示することができる。また、適当な炭素
上に置換基を有していてもよい。
として、具体的には下記式(IV)に示す方法を例示す
ることができる。
保護基であり、好ましくは、R11またはR12が脱保護さ
れない条件下で除去され得る保護基が好ましい。
ール基等の有機基を表す。
に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるもの
ではない。
MRは、日本電子(株)社製JNM−GSX270及び
ECP−400で、内部標準としてテトラメチルシラン
(TMS)を用い、MASSスペクトルは、島津製作所
(株)社製LCMS−2010で、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィは日本分析工業(株)社製LC−9
08(カラム:GS310、溶出溶媒;MeOH)でそ
れぞれ測定した。 実施例1 (1)4-acetyl-4-benzylcarbonylheptanedioic acid d
i-t-butyl ester 1塩化カルシウム管を取り付けた30
0ml ナスフラスコ中、アセト酢酸ベンジル9.61
g(50mmol)をテトラヒドロフラン(THF)80
m1に溶かし、カリウムt−ブトキシド(t−BuO
K)1.12g(10mmol)を加え、0℃で15分撹
拌した後、アクリル酸t−ブチル17.22ml(11
0mmol)を加え、室温で1日撹拌した。反応溶液に
酢酸エチルを加え、0.1N塩酸で3回、蒸留水で2
回、飽和食塩水で1回洗った。有機層を無水硫酸マグネ
シウムで乾燥し、濾過し、溶媒を減圧留去した後、粗生
成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン
/酢酸エチル=7/1)によって分離し、無色粘性抽状
液体1(13.15g、(13−159、収率60.5
%)を得た。1 H NMR (270 MHz; CDC13; TMS) δ 1.42 (18H, s, B
ut), 2.20-2.19 (8H, m, CH 2CH2), 5.18 (3H, s, CH3),
7.34 (5H, s, Benzyl)13 C NMR (67.8 MHz; CDCL2; TMS) δ 26.53, 27.95, 3
0.00, 61.89, 66.32, 67.14, 80.46, 128.46, 134.9
9, 171.38, 204.04 (2)4-Acetyl-l,7-heptanedioic acid t-butyl ester
2 300ml三口フラスコ中に10%Pd/C0.658
g(1に対して5重量%)に1(13.152g、3
0.27mmol)のエタノール(100ml)溶液に
溶かし、水素ガス雰囲気下、室温で1日撹拌した後、セ
ライトで濾過した。溶媒を減圧留去した後、80 ℃で
1時間加熱し、無色粘性油状液体の2(9.430g、
収率99.1%)を得た。1 H NMR (270 MHz; CDC13; TMS): δ 1.44 (18H, s, B
ut), 1.68-1.93 (4H, m, CH2CH2), 2.08-2.23 (7H, m,
CH3&CH2CH2COO), 2.57-2.62 (1H, m, CH3COCH)13 CNMR (67.8 MHz; CDC13; TMS): δ 25.76, 27.71, 2
8.85, 32.47, 50.34, 79.96, 171.80, 210.63 (3)4-(1-Hydroxyethyl heptanedioic acid t-butyl
ester 3 塩化カルシウム管を付けた300mlナスフラスコ中、
2(5.961g、18.89mmol)のエタノール
(100ml)溶液に水素化ホウ素ナトリウム0.64
6g(17.08mmol)を加え、室温で90分撹拌
した。溶媒を減圧留去した後、酢酸エチルを加え、蒸留
水で2回、飽和食塩水で1回洗った。有機層を無水硫酸
マグネシウムで乾燥し、濾過し、溶媒を減圧留去して無
色粘性油状液体3(5.960g、収率99.6%)を
得た。1 H NMR (270 MHz; CDC13; TMS): δ 1.16-1.18 (3H, d,
J=6Hz, CH3), 1.44 (18H, s, But), 1.53-1.84 (4H,
m, CH2CH2COO), 2.13-2.33 (5H, m, CH2CH2COO&CHCH2CH
2), 3.70-3.83 (1H, m, CH3CHOH)13 CNMR (67.8 MHz; CDC13; TMS): δ 19.53, 24.33: 2
7.81, 30.74, 32.93, 43.56, 68.25, 79.60, 173.15 (4)デンドリマー1
ラスコ中に、テトラキス(2−カルボキシメチル)メタ
ン(215mg、0.050mmol)、3(842m
g、0.220mmo1)のDMF(3ml)溶液に4
−ジメチルアミノピリジン(DMAP)305mg
(0.25mmol)、1−(3−ジメチルアミノプロ
ピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDCI)
76.7mg(0.40mmol)、1−ヒドロキシベ
ンツトリアゾール(HOBt)33.8mg(0.25
mmol)、を加え、室温で1日撹拌した。その後、反
応溶液にエーテルを加え、15%クエン酸で1回、蒸留
水で1回、飽和食塩水で1回洗った。有機層を無水硫酸
マグネシウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去した後、
GPCで分離精製することにより無色粘性油状液体デン
ドリマー1(4.4mg、2.74×10-3mmol、
収率5.5%)を得た。1 H NMR (270 MHz; CDC13; TMS): δ 1.18-1.20 (12H,
d, J=6Hz, CH3), 1.44 (72H, s, But), 1.94 (20H, m,
CHCH2CH2COO), 2.23-2.29 (16H, m, CH2 CHCOO), 2.50-
2.55 (8H, t, J=6Hz, CH2OCH2CH2 ) 3.38 (8H, s, CH2 OC
H2CH2), 3.59-3.64(8H, m, CH2OCH2 CH2), 4.94-4.97 (4
H, m, COOCHCH3) MS(ESI) m/z 1625 (M+Li+, C85H148O28Li requires 162
4.93) (5)デンドリマー2
気下、3(316.4mg,1mmol)の無水ジクロ
ロメタン(3ml)溶液にDMAP(207.7mg,
1.7mmol)の無水ジクロロメタン(1ml)溶液
を加え、0℃で5分撹拌し、1,3,5−ペンゼントリ
カルボニルトリクロライド(823mg、0.31mm
ol)の無水ジクロロメタン(3ml)溶液を加え、室
温で1時間撹拌した。反応溶液にエーテルを加え、1N
塩酸で1回、炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、飽和食
塩水で1回洗った後、有機層を無水硫酸マグネシウムで
乾燥、濾過し、溶媒を減圧留去した。粗生成物をシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン/メタ
ノール=30/1)によって分離した後さらにGPCに
より分離精製により無色粘性油状液体デンドリマー2
(234.0mg、収率21.2%)を得た。1 H NMR (270 MHz; CDCl3; TMS): δ 1.36-1.47 (63H,
m, But&CH3), 1.61-1.71(12H, m, CH2 CH2COO), 2.30-2.
33 (12H, m, CH2CH2 COO), 5.25-5.27 (3H, m, COOCH),
8.80 (3H, s)13 CNMR (67.8 MHz; CDCl3; TMS): δ 16.47, 24.73, 2
8.01, 33.04. 41.30, 73.23, 80.25, 131.58, 134.38,
164.39, 172.59
ーは、安価な原料を出発物質として容易に製造できるデ
ンドリマー構築ブロック(Building Bloc
k)を用い、このブロックを繰り返し反応させることで
得られる新規なポリエステル型骨格のデンドリマーであ
る。これらデンドリマーは、分岐鎖外郭にケージド化合
物を導入することで生体内において容易に分解可能で新
たな機能を有するケージド化合物として、また、分岐鎖
にポリエチレングリコール鎖を導入することで電気デバ
イスの固体電解質として応用ができ、産業上の利用価値
は高いといえる。
Claims (6)
- 【請求項1】式(I) 【化1】 (式中、m、及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を
表す。但し、式(I)は、炭素骨格のみを表記してお
り、各炭素原子上には、結合手が4となるように、水素
原子、ハロゲン原子、または有機基及び金属結合を介し
た有機基からなる群から選ばれるすくなくとも1つの官
能基が結合しているものとする。)で表される骨格を分
岐鎖に有することを特徴とするデンドリマー。 - 【請求項2】式(I)で表される骨格中、m及びnが、
1または2であることを特徴とする請求項1に記載のデ
ンドリマー。 - 【請求項3】式(II) 【化2】 (式中、m、及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を
表す。但し、式(II)は、炭素骨格のみを表記してお
り、各炭素原子上には、結合手が4となるように、水素
原子、ハロゲン原子または有機基及び金属結合を介した
有機基からなる群から選ばれるすくなくとも1つの官能
基が結合しているものとする。)で表される骨格を分岐
鎖中の繰り返し単位として有することを特徴とするデン
ドリマー。 - 【請求項4】式(II)中のm及びnが、1または2で
あることを特徴とする請求項3に記載のデンドリマー。 - 【請求項5】式(IV) 【化3】 (式中、R1は、アルキル基、アリール基を表し、m、
及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、R11及
びR12は、それぞれ独立に、カルボキシル基の保護基を
表す。)で表されることを特徴とする化合物。 - 【請求項6】式(III)中のm及びnが1または2で
あることを特徴とする請求項5に記載の化合物。
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