JP2007099903A

JP2007099903A - Polystyrene-maleic acid copolymer derivative and production method thereof

Info

Publication number: JP2007099903A
Application number: JP2005291821A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Awaji; 弘淡路; Hitoshi Sashiwa; 仁之指輪
Original assignee: Kaneka Corp; Hayashibara Biochemical Laboratories Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK; Kaneka Corp
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2007-04-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide novel polystyrene-maleic acid copolymer derivatives to which cyclic tetrasaccharides are bonded as novel polymers having biocompatibility and capable of being used as medical materials, cosmetics additives, foods additives or hygienic materials; as well as a production method thereof. <P>SOLUTION: These novel polystyrene-maleic acid copolymer derivatives to which cyclic tetrasaccharides are bonded are obtained by reacting a quaternary ammonium salt of poly styrene-maleic acid copolymer derivatives with monotosylated cyclic tetrasaccharides or monoiodide cyclic tetrasaccharides. These novel polystyrene-maleic acid copolymer derivatives to which cyclic tetrasaccharides are bonded are also obtained by reacting polystyrene-maleic anhydride copolymer derivatives with cyclic tetrasaccharides. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体親和性材料として期待される、環状四糖を側鎖に有する新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel polystyrene-maleic acid copolymer derivative having a cyclic tetrasaccharide in a side chain, which is expected as a biocompatible material, and a method for producing the same.

環状のオリゴ糖であるシクロデキストリン（以下、ＣＤともいう。）は、従来、食品、衛生材料、医学・生理学材料等の分野で広く使用され、またシクロデキストリンを構成要素として含む高分子がクロマトグラフィーの分野で広く使用されている。 Cyclodextrin (hereinafter also referred to as CD), which is a cyclic oligosaccharide, has been widely used in the fields of food, hygiene materials, medical / physiological materials, etc., and a polymer containing cyclodextrin as a constituent is chromatographed. Widely used in the field.

環状のオリゴ糖であるシクロデキストリン（ＣＤ）を含有するアクリル酸ポリマーもまた知られている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照。）。ＣＤを含有するポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体に関しては、ＣＤを結合した無水マレイン酸とスチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等とのコポリマーの製造が知られている（例えば、特許文献６参照。）。 Acrylic acid polymers containing cyclodextrin (CD), which is a cyclic oligosaccharide, are also known (see, for example, Patent Document 1 to Patent Document 5). Regarding the polystyrene-maleic anhydride copolymer derivative containing CD, it is known to produce a copolymer of maleic anhydride bonded with CD and styrene, methyl acrylate, methyl methacrylate or the like (for example, see Patent Document 6). ).

一方、現在知られている天然由来の最小の環状オリゴ糖である環状四糖は、この四糖の産生能を有するサッカロマイセス属に属する酵母を、栄養培地に培養して環状四糖を産生せしめた培養物とし、この培養物から、採取することにより得ることができる（例えば、特許文献７参照。）。環状四糖の特徴としては、大きさが約１ナノメートルであり、真中に窪みのある分子構造であること、エタノールなどの低分子物質に対して優れた包接作用を示すこと、難消化・難発酵・水溶性食物繊維であること、等が上げられる。環状四糖の生理機能としては脂質の調節効果が挙げられる。更には活性酸素消去能低減抑制剤として有効である（例えば、特許文献８参照。）。しかしながら、環状四糖が結合したポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体を製造し、これを利用することについてはこれまで全く研究が行われていない。
特開平３−２２１５０１特開平３−２２１５０２特開平４−２５５０３特開平４−２５５０４特開平５−２５２０３特開平８−１０００２７特開２００３−２３５５９６特開２００３−１６０４９５ On the other hand, cyclic tetrasaccharide, which is currently known as the smallest cyclic oligosaccharide of natural origin, was produced by culturing yeast belonging to the genus Saccharomyces having the ability to produce this tetrasaccharide in a nutrient medium to produce cyclic tetrasaccharide. A culture can be obtained by collecting from this culture (for example, see Patent Document 7). Cyclic tetrasaccharides are characterized by a molecular structure with a size of about 1 nanometer and a depression in the middle, an excellent inclusion effect on low molecular weight substances such as ethanol, It is difficult to ferment and water-soluble dietary fiber. The physiological function of the cyclic tetrasaccharide includes a lipid regulating effect. Furthermore, it is effective as an active oxygen scavenging ability reduction inhibitor (see, for example, Patent Document 8). However, no research has been conducted on the production and utilization of a polystyrene-maleic acid copolymer derivative to which a cyclic tetrasaccharide is bonded.
JP-A-3-221501 JP-A-3-221502 JP-A-4-25503 JP-A-4-25504 JP-A-5-25203 JP-A-8-100027 JP 2003-235596 A JP2003-160495

本発明は、上述したような従来の問題を解決して、生体親和性を有し、医用材料、化粧品添加物、食品添加物、衛生材料等として使用することができる新規ポリマーとして、環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the conventional problems as described above, has a biocompatibility, and as a novel polymer that can be used as medical materials, cosmetic additives, food additives, sanitary materials, etc., cyclic tetrasaccharides It is an object of the present invention to provide a novel polystyrene-maleic acid copolymer derivative to which is bonded and a method for producing the same.

本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の４級アンモニウム塩と、モノトシル化環状四糖またはモノヨード化環状四糖と反応させることにより環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が得られること、及び、ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体と環状四糖とを反応させることにより環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は次の（１）、（２）、（３）および（４）である。
（１）一般式［１］： As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has bound a cyclic tetrasaccharide by reacting a quaternary ammonium salt of a polystyrene-maleic acid copolymer derivative with a monotosylated cyclic tetrasaccharide or a monoiodinated cyclic tetrasaccharide. It has been found that a novel polystyrene-maleic acid copolymer derivative can be obtained, and a novel polystyrene-maleic acid copolymer derivative to which a cyclic tetrasaccharide is bonded can be obtained by reacting a polystyrene-maleic anhydride copolymer derivative with a cyclic tetrasaccharide. The present invention has been completed. That is, the present invention includes the following (1), (2), (3) and (4).
(1) General formula [1]:

（式中、Ｒ³は、水素、無機若しくは有機のカチオン、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、又は、下記式： (In the formula, R ³ is hydrogen, an inorganic or organic cation, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, or the following formula:

（式中、Ｒ^１は、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数２〜１８個のアシル基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、炭素数３〜１６のシリル基、リン酸エステル基、又は、硫酸エステル基を表す。複数のＲ^１は同一でも異なっていてもよい。）で示される環状四糖［サイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝］（本明細書中、環状四糖というときは上記環状四糖をあらわす。）誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ³は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ³のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。本明細書中、共重合体中の繰り返し単位の配列は規則的であっても不規則的であってもよく、ブロックを構成していてもよい。なお、本明細書中、コポリ（スチレン／マレイン酸）等の表記を、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー等とも表記する。
（２）一般式［２］： (Wherein R ¹ is hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, A silyl group having 3 to 16 carbon atoms, a phosphate ester group, or a sulfate ester group, wherein a plurality of R ¹ may be the same or different.) Cyclotetrasaccharide [cyclo {→ 6) -α -D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 6) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 →}] (herein) The term “cyclic tetrasaccharide” refers to the above-mentioned cyclic tetrasaccharide.) A monovalent group derived from a derivative, and a plurality of R ³ may be the same or different, but 5 to 50 of all R ³ % Is the cyclic tetrasaccharide, and m and n are the number of repeating units.) Copoly sugar is bound (styrene / maleic acid) derivatives. In the present specification, the arrangement of repeating units in the copolymer may be regular or irregular, and may constitute a block. In the present specification, notation such as copoly (styrene / maleic acid) is also referred to as polystyrene-maleic acid copolymer.
(2) General formula [2]:

（式中、Ｒ^3１は、水素、無機若しくは有機のカチオン、又は、上記環状四糖誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ^3１は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ^3１のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。
（３）一般式［３］： (In the formula, R ³¹ represents hydrogen, an inorganic or organic cation, or a monovalent group derived from the above-mentioned cyclic tetrasaccharide derivative. A plurality of R ³¹ may be the same or different. A copoly (styrene / maleic acid) derivative in which 5 to 50% of ³¹ is the cyclic tetrasaccharide, and m and n are cyclic tetrasaccharides.
(3) General formula [3]:

（式中、Ｘは、水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、又は、炭素数７〜１８個のアラルキル基をあらわす。複数のＸは同一でも異なっていてもよい。ただし、マレイン酸エステル構成単位の複数のＸのうち少なくとも一つは水素ではない。ｐ、ｑ、ｒは繰り返し単位数をあらわす。）で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）を一般式［４］：

Ｒ^４ _４Ｎ・ＯＨ［４］

（式中、Ｒ^４は、アルキル基又はアリール基）で表される水酸化４級アンモニウムと反応させ、コポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）４級アンモニウムとし、これと下記一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または下記一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖と反応させることを特徴とする前記一般式［１］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。 (Wherein X represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Plural Xs may be the same or different. Provided that at least one of the plurality of maleate ester structural units is not hydrogen, p, q, and r represent the number of repeating units.) Copoly (styrene / maleate ester / Maleic acid) is represented by the general formula [4]:

R ⁴ ₄ N · OH [4]

(Wherein R ⁴ is an alkyl group or an aryl group) and is reacted with a quaternary ammonium hydroxide to give a copoly (styrene / maleic acid ester / maleic acid) quaternary ammonium, and this and the following general formula [5 A copoly (styrene / maleic acid) represented by the above general formula [1], which is reacted with a monotosylated cyclic tetrasaccharide represented by the general formula [6] or a monoiodinated cyclic tetrasaccharide represented by the following general formula [6] ) Derivative production method.

（４）一般式［７］： (4) General formula [7]:

で表されるコポリ（スチレン／無水マレイン酸）を環状四糖、すなわち、下記式： Copoly (styrene / maleic anhydride) represented by cyclic tetrasaccharide, that is, the following formula:

で表されるサイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝と反応させることを特徴とする前記一般式［２］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。 Cyclo {→ 6) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 6) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D- A process for producing a copoly (styrene / maleic acid) derivative represented by the above general formula [2], characterized by reacting with glucopyranosyl- (1 →).

本発明によって提供されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体は、プラスチック基板への吸着性に優れた性質を有するとともに、細胞親和性であるため、生体に直接適用される医学−生理学材料、化粧品添加物、食品添加物、衛生材料等に使用されるという優れた効果を発揮するものである。 Since the polystyrene-maleic acid copolymer derivative provided by the present invention has excellent properties for adsorbing to a plastic substrate and is cytophilic, it can be applied directly to a living body, such as medical-physiological materials, cosmetic additives, It exhibits an excellent effect of being used for food additives, sanitary materials and the like.

式［１］、式［２］、式［５］及び式［６］において、Ｒ^１は、環状四糖を構成するグルコースの水酸基に由来する基であって、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基（メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ペンチル、ドデシル等）、炭素数６〜１８個のアリール基（フェニル、トリル、キシリル、クメニル、ナフチル、フェナントリル等）、炭素数２〜１８個のアシル基（アセチル、ブチリル、バレリル、ラウロイル等）、炭素数７〜１８個のアラルキル基（ベンジル、フェネチル、α−メチルベンジル等）、炭素数３〜１６のシリル基（トリメチルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル等）、リン酸エステル基、硫酸エステル基を表す。これが遊離の水酸基である場合のＲ^１は水素原子である。好ましいＲ^１の具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、アセチル基、ベンジル基、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。環状四糖を構成するグルコースの水酸基が誘導体を形成する割合は任意であって、全てが遊離の水酸基であってもよく、部分的に又は全てが誘導体を形成していてもよい。 In the formula [1], the formula [2], the formula [5] and the formula [6], R ¹ is a group derived from the hydroxyl group of glucose constituting the cyclic tetrasaccharide, and is hydrogen and having 1 to 18 carbon atoms. Alkyl groups (methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl, dodecyl, etc.), aryl groups having 6-18 carbon atoms (phenyl, tolyl, xylyl, cumenyl, naphthyl, phenanthryl, etc.), 2-18 carbon atoms Acyl groups (acetyl, butyryl, valeryl, lauroyl, etc.), aralkyl groups having 7 to 18 carbon atoms (benzyl, phenethyl, α-methylbenzyl, etc.), silyl groups having 3 to 16 carbon atoms (trimethylsilyl, t-butyldiphenyl) Silyl, t-butyldimethylsilyl, etc.), phosphate group, and sulfate group. R ¹ when this is a free hydroxyl group is a hydrogen atom. Specific examples of preferable R ¹ include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an acetyl group, a benzyl group, a trimethylsilyl group, and a t-butyldiphenylsilyl group. The ratio in which the hydroxyl group of glucose constituting the cyclic tetrasaccharide forms a derivative is arbitrary, all may be a free hydroxyl group, or part or all may form a derivative.

式［１］中のＲ^３、及び、式［２］中のＲ^３１は、マレイン酸由来のカルボキシル基に導入された基である。これが遊離のカルボキシル基である場合のＲ^３、Ｒ^３１は、水素原子である。 R ³ in the formula [1] and R ³¹ in the formula [2] are groups introduced into a carboxyl group derived from maleic acid. When this is a free carboxyl group, R ³ and R ³¹ are hydrogen atoms.

Ｒ³は水素、無機若しくは有機のカチオン、又は、上記式で示される環状四糖誘導体由来の１価の基である。 R ³ is hydrogen, an inorganic or organic cation, or a monovalent group derived from the cyclic tetrasaccharide derivative represented by the above formula.

Ｒ^３１は、水素、無機若しくは有機のカチオン、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、又は、上記式で示される環状四糖誘導体由来の１価の基を表す。カルボキシル基がエステル化されている場合のＲ^３１は炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基等が挙げられ、好ましい具体例としては、メチル基、ラウリル基、ベンジル基等が挙げられる。カルボキシル基がエステル化されている場合のＲ^３１の導入量は特に限定されるものではないが、高分子中のカルボキシル基の数の１０〜５０％程度に導入することが好ましい。 R ³¹ is hydrogen, an inorganic or organic cation, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, or a cyclic tetracyclic group represented by the above formula. Represents a monovalent group derived from a sugar derivative. R ³¹ when the carboxyl group is esterified includes, for example, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, and the like. Examples thereof include a methyl group, a lauryl group, and a benzyl group. The amount of R ³¹ introduced when the carboxyl group is esterified is not particularly limited, but it is preferably introduced to about 10 to 50% of the number of carboxyl groups in the polymer.

Ｒ³及びＲ^３１において、無機若しくは有機のカチオンとしては、例えば、カリウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の無機カチオン、第１、２、３級アミン、第４級アンモニウム塩等の有機カチオンを挙げることができる。 In R ³ and R ³¹ , examples of the inorganic or organic cation include inorganic cations such as potassium ion, sodium ion, and calcium ion, and organic cations such as primary, secondary, tertiary amine, and quaternary ammonium salt. be able to.

Ｒ³及びＲ^３１において、環状四糖の導入量は、高分子中のカルボキシル基の数の５〜５０％である。環状四糖の導入量が５％未満であると導入量が希少のため環状四糖の特性である細胞親和性が発現しにくくなり、５０％を超えると逆に、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー成分の重量比が小さくなり、ポリスチレン−マレイン酸コポリマーの特性であるプラスチックへの吸着性が発現しにくい。好ましくは１０〜５０％に環状四糖を導入する。 In R ³ and R ³¹ , the amount of cyclic tetrasaccharide introduced is 5 to 50% of the number of carboxyl groups in the polymer. When the introduction amount of the cyclic tetrasaccharide is less than 5%, the introduction amount is rare, so that the cell affinity, which is a characteristic of the cyclic tetrasaccharide, is hardly expressed. The weight ratio becomes small, and the adsorptivity to the plastic, which is a characteristic of the polystyrene-maleic acid copolymer, is hardly exhibited. Preferably, cyclic tetrasaccharide is introduced into 10 to 50%.

本発明のポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の製造方法を以下に説明する。
（ａ）モノトシル化環状四糖およびモノヨード化環状四糖の製造
種々の環状四糖誘導体の製造法の概略は、特開２００３−１６０５９５に記載されているが、上記一般式［５］、［６］で表わされる環状四糖誘導体は、より具体的には、例えば、次のような方法によって製造することができる。 A method for producing the polystyrene-maleic acid copolymer derivative of the present invention will be described below.
(A) Production of monotosylated cyclic tetrasaccharide and monoiodinated cyclic tetrasaccharide The outline of the production method of various cyclic tetrasaccharide derivatives is described in JP-A No. 2003-160595. More specifically, the cyclic tetrasaccharide derivative represented by the above can be produced, for example, by the following method.

まず、上記式で示される環状四糖をトシル化剤でトシル化する。トシル化剤としては、例えば、ｐ−トルエンスルホニルクロリドが好ましい。トシル化剤の使用量は、環状四糖に対して１〜３倍モルが好ましく、より好ましくは１．５〜２．０倍モルである。 First, the cyclic tetrasaccharide represented by the above formula is tosylated with a tosylating agent. As the tosylating agent, for example, p-toluenesulfonyl chloride is preferable. The amount of the tosylating agent used is preferably 1 to 3 moles, more preferably 1.5 to 2.0 moles, relative to the cyclic tetrasaccharide.

溶媒としては、ピリジン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドなど環状四糖を溶解するものが好ましく使用されるが、蒸留除去が容易なピリジンが最も好ましい。 As the solvent, those that dissolve cyclic tetrasaccharides such as pyridine, N-methylpyrrolidone, and dimethylformamide are preferably used, but pyridine that can be easily removed by distillation is most preferable.

反応温度と時間としては、トシル化剤添加時は０〜５℃、１〜２時間が好ましく、その後は１０〜３０℃で１〜２時間反応させることが好ましい。反応後は、溶媒をできるだけ蒸留除去した後、反応混合物に使用溶媒の２倍の水を添加し、攪拌することでモノトシル化環状四糖を水相に溶解させる。これにイオン交換樹脂を用いて脱塩した後、濾過し、濃縮後、結晶化、クロマト分離等によりモノトシル化環状四糖が得られる。 As the reaction temperature and time, 0 to 5 ° C. and 1 to 2 hours are preferable when the tosylating agent is added, and the reaction is preferably performed at 10 to 30 ° C. for 1 to 2 hours thereafter. After the reaction, after removing the solvent by distillation as much as possible, water twice as much as the solvent used is added to the reaction mixture, and the monotosylated cyclic tetrasaccharide is dissolved in the aqueous phase by stirring. This is desalted using an ion exchange resin, filtered, concentrated, and then monotosylated cyclic tetrasaccharide is obtained by crystallization, chromatographic separation or the like.

次に、このモノトシル化環状四糖を過剰量のヨード化剤と反応させ、トシル基をヨード化して、モノヨード化環状四糖が製造される。ヨード化剤としては、例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムが好適に用いられる。その使用量はモノトシル化環状四糖に対して１〜１０倍モルが好ましく、より好ましくは６〜８倍モルである。 Next, this monotosylated cyclic tetrasaccharide is reacted with an excess amount of an iodinating agent, and the tosyl group is iodinated to produce a monoiodinated cyclic tetrasaccharide. As the iodinating agent, for example, sodium iodide and potassium iodide are preferably used. The amount used is preferably 1 to 10 moles, more preferably 6 to 8 moles, relative to the monotosylated cyclic tetrasaccharide.

反応温度は５０〜１００℃が好ましく、より好ましくは８０〜９０℃で、反応時間は１〜２４時間が好ましく、より好ましくは３〜５時間である。必要に応じて精製することができ、精製条件としては、例えば、反応混合物を濃縮後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とアセトンの比率が１：７〜１：１５、好ましくは１：８〜１：１０になるようにアセトンを加えて沈殿を生成させ、これを濾過後、アセトンで洗浄し、乾燥後、クロマト分離することが挙げられる。 The reaction temperature is preferably 50 to 100 ° C, more preferably 80 to 90 ° C, and the reaction time is preferably 1 to 24 hours, more preferably 3 to 5 hours. Purification can be carried out as necessary. As the purification conditions, for example, after the reaction mixture is concentrated, the ratio of N, N-dimethylformamide (DMF) to acetone is 1: 7 to 1:15, preferably 1: 8. Acetone is added so as to be ˜1: 10 to form a precipitate, which is filtered, washed with acetone, dried, and chromatographed.

（ｂ）ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の製造
上記一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーを上記一般式［４］で表される水酸化４級アンモニウムと反応させ、ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー４級アンモニウムとし、これと上記一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または上記一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖と反応させて前記一般式［１］で表されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が製造される。 (B) Production of polystyrene-maleic acid copolymer derivative The polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer represented by the general formula [3] is reacted with the quaternary ammonium hydroxide represented by the general formula [4]. A polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer quaternary ammonium is reacted with a monotosylated cyclic tetrasaccharide represented by the above general formula [5] or a monoiodinated cyclic tetrasaccharide represented by the above general formula [6]. Thus, a polystyrene-maleic acid copolymer derivative represented by the general formula [1] is produced.

上記一般式［３］において、Ｘは、水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、又は、炭素数７〜１８個のアラルキル基をあらわす。複数のＸは同一でも異なっていてもよい。ただし、マレイン酸エステル構成単位の複数のＸのうち少なくとも一つは水素ではない。ｐ、ｑ、ｒは繰り返し単位数をあらわす。アルキル基、アリール基、アラルキル基としては、上述の例示のもの等を挙げることができる。具体的には、例えば、イソブチル基を有するポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーを挙げることができる。 In General Formula [3], X represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. A plurality of X may be the same or different. However, at least one of the plurality of Xs of the maleate structural unit is not hydrogen. p, q, and r represent the number of repeating units. Examples of the alkyl group, aryl group, and aralkyl group include those exemplified above. Specific examples include polystyrene-maleic acid isobutyl ester-maleic acid copolymer having an isobutyl group.

本発明に用いられる前記一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの分子量は一般的には３万〜３０万程度のものが好ましく使用できる。分子量が低く過ぎる場合にはゾル状態となるため、三次元形状に付形しにくくなる傾向がある。 The molecular weight of the polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer represented by the general formula [3] used in the present invention is generally preferably about 30,000 to 300,000. When the molecular weight is too low, it becomes a sol state, so that it tends to be difficult to form a three-dimensional shape.

（１）ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー４級アンモニウムの製造
上記一般式［４］で表される水酸化４級アンモニウムにおいて、Ｒ^４は、アルキル基またはアリール基である。上記アルキル基、アリール基としては特に限定されず、例えば、上述のもの等を挙げることができる。具体的には、例えば、水酸化テトラｎ−ブチルアンモニウム等が挙げられる。 (1) Production of polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer quaternary ammonium In the quaternary ammonium hydroxide represented by the above general formula [4], R ⁴ is an alkyl group or an aryl group. The alkyl group and aryl group are not particularly limited, and examples thereof include those described above. Specific examples include tetra n-butylammonium hydroxide.

ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの４級アンモニウム塩を製造する際の溶媒としては、ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーと４級アンモニウム塩を溶解し得るものであればよい。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等の単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。 The solvent for producing the quaternary ammonium salt of the polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer may be any solvent that can dissolve the polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer and the quaternary ammonium salt. Specifically, for example, methanol, ethanol, dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc) and the like alone Alternatively, a mixed solvent thereof can be mentioned.

仕込みモル比としては、一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの溶液中に、水酸化４級アンモニウムを、一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーのカルボキシル基モル数：水酸化４級アンモニウムのモル比が好ましくは１：０．３〜１：２、より好ましくは１：０．８〜１：１．２となるように仕込む。反応温度は５〜１００℃が好ましく、より好ましくは、１０〜５０℃で、反応時間は０．０１〜１０時間が好ましく、より好ましくは、０．１〜０．２時間である。反応終了後、反応液を減圧下濃縮してポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの４級アンモニウム塩が得られる。 The molar ratio charged was quaternary ammonium hydroxide in the polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer solution represented by the general formula [3], and the polystyrene-maleic acid ester represented by the general formula [3]. -Charge the maleic acid copolymer so that the molar ratio of carboxyl group: quaternary ammonium hydroxide is 1: 0.3 to 1: 2, more preferably 1: 0.8 to 1: 1.2. . The reaction temperature is preferably 5 to 100 ° C, more preferably 10 to 50 ° C, and the reaction time is preferably 0.01 to 10 hours, more preferably 0.1 to 0.2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is concentrated under reduced pressure to obtain a quaternary ammonium salt of polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer.

（２）ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー誘導体の製造
一般式［１］で示されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー誘導体を製造するに際しては、窒素等乾燥不活性ガスを通じながら、ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの４級アンモニウム塩の溶液中に、一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖を、一般式［３］で表されるコポリマーのカルボキシル基モル数：一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖の仕込みモル比が好ましくは１：０．１〜１：２、より好ましくは１：０．５〜１：１．０となるように仕込む。反応温度は１０〜１２０℃が好ましく、より好ましくは、６０〜１００℃で、反応時間は１〜４８時間が好ましく、より好ましくは、３〜２４時間である。 (2) Production of polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer derivative In producing the polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer derivative represented by the general formula [1], while passing through a dry inert gas such as nitrogen, polystyrene- A monotosylated cyclic tetrasaccharide represented by the general formula [5] or a monoiodinated cyclic tetrasaccharide represented by the general formula [6] is added to a solution of a quaternary ammonium salt of a maleic ester-maleic acid copolymer. The number of moles of the carboxyl group of the copolymer represented by [3] is preferably a charged molar ratio of the monotosylated cyclic tetrasaccharide represented by the general formula [5] or the monoiodinated cyclic tetrasaccharide represented by the general formula [6]. It is charged so as to be 1: 0.1 to 1: 2, more preferably 1: 0.5 to 1: 1.0. The reaction temperature is preferably 10 to 120 ° C, more preferably 60 to 100 ° C, and the reaction time is preferably 1 to 48 hours, more preferably 3 to 24 hours.

溶媒としては、反応物および生成するポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー誘導体を溶解し得るものであればよい。具体的には、たとえば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等の有機溶媒単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。 Any solvent can be used as long as it can dissolve the reaction product and the resulting polystyrene-maleic acid ester-maleic acid copolymer derivative. Specifically, for example, organic solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc) alone or the like The mixed solvent is mentioned.

つぎに、反応終了後の反応溶液を濃縮後、透析による精製を行い、濃縮乾燥後、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥することにより目的物を得ることができる。 Next, after concentrating the reaction solution after completion of the reaction, purification by dialysis is performed, and after concentration and drying, the obtained solid content is dried under reduced pressure at room temperature to 100 ° C. for about 1 to 24 hours to obtain the desired product. it can.

（ｃ）ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の製造
上記一般式［７］で表されるポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーを上記環状四糖と反応させることにより前記一般式［２］で表されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が製造される。このコポリマーの末端には、クメン等の置換基が結合していてもよい。 (C) Production of polystyrene-maleic acid copolymer derivative The polystyrene-maleic acid represented by the general formula [2] is obtained by reacting the polystyrene-maleic anhydride copolymer represented by the general formula [7] with the cyclic tetrasaccharide. Acid copolymer derivatives are produced. A substituent such as cumene may be bonded to the terminal of the copolymer.

一般式［２］で示されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体を製造するに際しては、窒素等乾燥不活性ガスを通じながら、ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーの溶液中に、上記環状四糖を、カルボキシル基モル数（酸無水物基のモル数の２倍とする）：環状四糖の仕込みモル比が好ましくは１：０．０５〜１：１０、より好ましくは１：３〜１：５となるように仕込む。反応温度は１０〜１２０℃が好ましく、より好ましくは、６０〜１００℃で、反応時間は１〜４８時間が好ましく、より好ましくは、３〜２４時間である。反応終了後、反応溶液を濃縮し、透析による精製を行い、濃縮乾燥後、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥して目的物を得ることができる。 In producing the polystyrene-maleic acid copolymer derivative represented by the general formula [2], the cyclic tetrasaccharide is introduced into a solution of the polystyrene-maleic anhydride copolymer through a dry inert gas such as nitrogen in the number of moles of carboxyl groups. (Make it twice the number of moles of acid anhydride groups): Charge the cyclic tetrasaccharide so that the molar ratio is preferably 1: 0.05 to 1:10, more preferably 1: 3 to 1: 5. . The reaction temperature is preferably 10 to 120 ° C, more preferably 60 to 100 ° C, and the reaction time is preferably 1 to 48 hours, more preferably 3 to 24 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is concentrated and purified by dialysis. After concentration and drying, the obtained solid can be dried under reduced pressure at room temperature to 100 ° C. for about 1 to 24 hours to obtain the desired product.

カチオンを導入するには、さらに、得られたコポリマーに、適当なアルカリを添加すればよい。 In order to introduce a cation, an appropriate alkali may be added to the obtained copolymer.

溶媒としては、反応物および生成するポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体を溶解し得るものであればよい。具体的には、たとえば、上述したもの等の有機溶媒単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。 Any solvent may be used as long as it can dissolve the reaction product and the resulting polystyrene-maleic acid copolymer derivative. Specifically, for example, organic solvents such as those described above alone or a mixed solvent thereof can be mentioned.

一般式［１］および［２］のポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体において、カチオン種を他の種類のカチオンに交換することができ、例えば、４級アンモニウムイオンから他の金属イオン（ナトリウム、カリウム、カルシウムなど）に変換する方法は、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の４級アンモニウム塩を水、ＤＭＦ等の溶媒に溶解後、金属イオンのヨード塩を過剰量添加し、０．１〜１時間攪拌した後、透析による精製を行い、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥して得ることができる。 In the polystyrene-maleic acid copolymer derivatives of the general formulas [1] and [2], the cationic species can be exchanged for other types of cations, for example from quaternary ammonium ions to other metal ions (sodium, potassium, calcium) The quaternary ammonium salt of a polystyrene-maleic acid copolymer derivative is dissolved in a solvent such as water or DMF, and then an excessive amount of a metal ion iodo salt is added and stirred for 0.1 to 1 hour. Purification by dialysis can be performed by drying under reduced pressure at room temperature to 100 ° C. for about 1 to 24 hours.

またカチオン種を水素にする方法は、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体のカチオン塩を水、ＤＭＦ等の溶媒に溶解後、１Ｍ塩酸を過剰量添加し、０．１〜１時間攪拌した後、透析による精製を行い、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥して得ることができる。 In addition, the method of converting the cationic species into hydrogen is by dissolving the cationic salt of the polystyrene-maleic acid copolymer derivative in a solvent such as water or DMF, adding an excess amount of 1M hydrochloric acid, stirring for 0.1 to 1 hour, and then dialysis. Purification can be performed, and the obtained solid content can be obtained by drying under reduced pressure at room temperature to 100 ° C. for about 1 to 24 hours.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

（合成例１）
モノトシル環状四糖の合成
乾燥した4つ口フラスコにピリジン（５０ｍＬ）、環状四糖（１０ｇ）を加え５℃にした後、窒素気流下にて環状四糖に対して２倍モルの塩化トシル（６ｇ）のピリジン溶液（５０ｍＬ）を滴下ロートにて約３０分かけて添加し、５℃で３時間反応させた。反応溶液に水（５０ｍＬ）を加えて反応停止した後、減圧乾固により残留ピリジンを除去した。この残渣に水（１００ｍＬ）を加え、水溶液部分をデカントした。次に混入しているピリジン−ｐ−トルエンスルホン酸塩を脱塩するため、水溶液にカチオン交換樹脂（Ｄｏｗｅｘ５０ＷＸ８：２０ｇ）を加え、室温で１０分放置後、ろ過し、ろ液にアニオン交換樹脂（Ｄｏｗｅｘ５００Ａ：４０ｇ）を加え１０分放置後ろ過し、ろ液を減圧乾固した。その結果、単離収率２８％（３．５ｇ）でモノトシル体（純度８０％）を得た。更にシリカゲルカラムクロマトグラフィーによるモノトシル体の精製を行った（溶離液＝酢酸エチル：メタノール：水＝６：３：１）。その結果、１ｇの純度８０％モノトシル体から０．８ｇの純化したモノトシル環状四糖（Ｃ−ｍＴｓ）を得た。 (Synthesis Example 1)
Synthesis of monotosyl cyclic tetrasaccharide Pyridine (50 mL) and cyclic tetrasaccharide (10 g) were added to a dried four-necked flask, and the mixture was brought to 5 ° C., and then doubled tosyl chloride (2 times the molar amount of cyclic tetrasaccharide under a nitrogen stream) 6 g) of a pyridine solution (50 mL) was added with a dropping funnel over about 30 minutes and reacted at 5 ° C. for 3 hours. Water (50 mL) was added to the reaction solution to stop the reaction, and then residual pyridine was removed by drying under reduced pressure. Water (100 mL) was added to the residue and the aqueous solution portion was decanted. Next, in order to desalinate the mixed pyridine-p-toluenesulfonate, a cation exchange resin (Dowex 50WX8: 20 g) was added to the aqueous solution, left standing at room temperature for 10 minutes, filtered, and the anion exchange resin was added to the filtrate. (Dowex 500A: 40 g) was added and the mixture was allowed to stand for 10 minutes and then filtered, and the filtrate was dried under reduced pressure. As a result, a monotosyl product (purity 80%) was obtained in an isolated yield of 28% (3.5 g). Further, the monotosyl product was purified by silica gel column chromatography (eluent = ethyl acetate: methanol: water = 6: 3: 1). As a result, 0.8 g of purified monotosyl cyclic tetrasaccharide (C-mTs) was obtained from 1 g of 80% pure monotosyl.

（合成例２）
モノヨード環状四糖の合成
上述のＣ−ｍＴｓ（０．４ｇ）に対して８倍モルのヨウ化カリウム（６６０ｍｇ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）中、９０℃で４時間反応させた。反応液の一部（０．５ｍＬ）をとり、減圧乾固、アセトン洗浄、乾燥した後、固形物を重水に溶解し、プロトンＮＭＲを測定した。その結果、８０％の変換率でヨード化が進行した。このヨード体を単離・精製を行わずに次の反応（ＤＭＳＯ溶媒）に使用した。溶媒の交換は、ＤＭＦを減圧濃縮で留去した後、残渣をＤＭＳＯ（１０．７ｍＬ）に溶解して行った。 (Synthesis Example 2)
Synthesis of monoiodo cyclic tetrasaccharide Eight moles of potassium iodide (660 mg) was reacted in DMF (10 mL) at 90 ° C. for 4 hours with respect to the above-mentioned C-mTs (0.4 g). A part (0.5 mL) of the reaction solution was taken, dried under reduced pressure, washed with acetone, and dried, then the solid was dissolved in heavy water, and proton NMR was measured. As a result, iodination progressed at a conversion rate of 80%. This iodo compound was used in the next reaction (DMSO solvent) without isolation and purification. The solvent was exchanged by distilling off DMF by concentration under reduced pressure, and then dissolving the residue in DMSO (10.7 mL).

モノヨード体はアセトンによる沈殿でも精製が可能であった。すなわち、反応液（１０ｍＬ）に対し、アセトン（１００ｍＬ）を加えて沈殿を生成させ、沈殿をろ過、アセトンで洗浄、乾燥し、モノヨード体（０．３８ｇ）を得た。 The monoiodide could be purified by precipitation with acetone. That is, acetone (100 mL) was added to the reaction solution (10 mL) to form a precipitate. The precipitate was filtered, washed with acetone, and dried to obtain a monoiodide (0.38 g).

（実施例１）
（１）ポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーテトラブチルアンモニウム(ＴＢＡ)塩の調整
ポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマー（ＰＳｔ０．５４−ＭＡ０．２４−ｉＢｕ０．４４、ＤＰ＝４８５）１３５ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＤＭＦ分散液（２０ｍＬ）に１Ｍ水酸化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡ−ＯＨ）水溶液０．５ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）を加えて溶液を調整した。この溶液を減圧乾固することにより目的物の調整を行った。 Example 1
(1) Preparation of polystyrene-maleic acid isobutyl ester-maleic acid copolymer tetrabutylammonium (TBA) salt 135 mg of polystyrene-maleic acid isobutyl ester-maleic acid copolymer (PSt0.54-MA0.24-iBu0.44, DP = 485) A 1M tetrabutylammonium hydroxide (TBA-OH) aqueous solution 0.5 mL (0.5 mmol) was added to a DMF dispersion (20 mL) of (1 mmol) to prepare a solution. The target product was adjusted by drying the solution under reduced pressure.

（２）モノトシル体（ｍＴｓ）とポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーとの反応
得られたポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーテトラブチルアンモニウム(ＴＢＡ)塩を、ＤＭＦ(１０ｍＬ)、５０％モノトシル環状四糖０．６ｇ（０．８ｅｑ）を加え１００℃で４時間、室温で１日反応した。反応終了後、ＤＭＦを蒸散し、水１００ｍＬ、ＨＣｌ１ｍｍｏｌを加え対イオンをＣＯＯＨとし沈殿を析出させた。沈殿をろ過、水で洗浄、乾燥し、生成物１９０ｍｇを得た。プロトンＮＭＲ（図１）からＰＳｔ＝０．５４に対して環状四糖＝０．１０、ｉＢｕ＝０．１９、ＣＯＯＨ＝０．６０の構造であった（ＰＳｔ０．５４−ＣＴＳ０．１０−ｉＢｕ０．１９−ＣＯＯＨ０．６０）とする。 (2) Reaction of monotosyl derivative (mTs) with polystyrene-maleic acid isobutyl ester-maleic acid copolymer The obtained polystyrene-maleic acid isobutyl ester-maleic acid copolymer tetrabutylammonium (TBA) salt was converted into DMF (10 mL), 50 % Monotosyl cyclic tetrasaccharide (0.6 g, 0.8 eq) was added and reacted at 100 ° C. for 4 hours and at room temperature for 1 day. After completion of the reaction, DMF was evaporated, 100 mL of water and 1 mmol of HCl were added, and the counter ion was changed to COOH to precipitate. The precipitate was filtered, washed with water and dried to obtain 190 mg of product. From proton NMR (FIG. 1), the structure was cyclic tetrasaccharide = 0.10, iBu = 0.19, COOH = 0.60 with respect to PSt = 0.54 (PSt0.54-CTS0.10-iBu0. 19-COOH 0.60).

本サンプルは水不溶性でかつメタノール可溶なため、ポリスチレンへ直接付着することが可能であった。すなわちＰＳｔシャーレに本サンプルのメタノール溶液４ｍｇ/ｍＬを４ｍＬ加え、６０℃で２時間乾燥後、水で十分洗浄、乾燥した結果、シャーレへのサンプルの付着が目視観察された。更に付着物を重メタノールに溶解し、ＮＭＲ測定した結果、本サンプルのシグナルが観察されたことからシャーレへの付着が示された。 Since this sample was insoluble in water and soluble in methanol, it was possible to adhere directly to polystyrene. Specifically, 4 mL / mL of the methanol solution of this sample was added to the PSt petri dish, dried at 60 ° C. for 2 hours, sufficiently washed with water, and dried. As a result, the sample was visually observed on the petri dish. Further, the adhering substance was dissolved in deuterated methanol and subjected to NMR measurement. As a result, the signal of this sample was observed, indicating adhesion to the petri dish.

(実施例２)
クメン末端ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー(ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１：ＤＰ＝７４)と環状四糖との反応
ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１の１００ｍｇ（無水マレイン酸成分＝０．２６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解後、環状四糖６７０ｍｇ(１．０４ｍｍｏｌ)、４−ジメチルアミノピリジン３０ｍｇ(０．２５ｍｍｏｌ)を加え、室温で１日、７０℃で３時間反応した。反応終了後、溶液を水で希釈し、５日間透析した。少量の水不溶部を濾別し、水溶液成分を減圧乾固し、生成物１０６ｍｇを得た。プロトンＮＭＲ（図２）からマレイン酸ユニットに環状四糖が０．０７置換した生成物（ＰＳｔ０．６５−ＭＡＣＴＳ０．０７−ＭＡ０．２７−Ｃｕ０．０１）が得られた。 (Example 2)
Reaction of cumene-terminated polystyrene-maleic anhydride copolymer (PSt0.65-MAanh0.34-Cu0.01: DP = 74) with cyclic tetrasaccharide 100 mg of PSt0.65-MAanh0.34-Cu0.01 (maleic anhydride component) = 0.26 mmol) was dissolved in DMF (10 mL), and then 670 mg (1.04 mmol) of cyclic tetrasaccharide and 30 mg (0.25 mmol) of 4-dimethylaminopyridine were added, and reacted at 70 ° C. for 3 hours at room temperature for 1 day. . After completion of the reaction, the solution was diluted with water and dialyzed for 5 days. A small amount of water-insoluble part was filtered off, and the aqueous solution component was dried under reduced pressure to obtain 106 mg of product. From proton NMR (FIG. 2), a product (PSt0.65-MACTS0.07-MA0.27-Cu0.01) in which a maleic acid unit was substituted with 0.07 cyclic tetrasaccharide was obtained.

（実施例３）
両親媒性ポリマー水溶液のポリスチレン（ＰＳｔ）シャーレへの吸着
両親媒性のクメン末端ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体(ＰＳｔ０．６５−ＭＡＣＴＳ０．０７−ＭＡ０．２７−Ｃｕ０．０１)の０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液を調製し、１ｍＬを未処理ＰＳｔシャーレに注ぎ、軽くゆすることによりシャーレ底面に均一に溶液を満たした後、１時間放置しポリマーを吸着させた。その後、未吸着のポリマー溶液を水３ｍＬで３回洗うことによりポリマー吸着ＰＳｔシャーレとして細胞親和性評価に用いた。ポリマーの吸着はＰＳｔシャーレが水に対して安定に濡れ性を示すことで確認した。 (Example 3)
Adsorption of amphiphilic polymer aqueous solution to polystyrene (PSt) petri dish 0.5 mg / mL aqueous solution of amphiphilic cumene-terminated polystyrene-maleic acid copolymer derivative (PSt0.65-MACTS0.07-MA0.27-Cu0.01) 1 mL was poured into an untreated PSt petri dish, and lightly shaken to uniformly fill the bottom of the petri dish, then left for 1 hour to adsorb the polymer. Thereafter, the unadsorbed polymer solution was washed three times with 3 mL of water, and used as a polymer-adsorbed PSt petri dish for cell affinity evaluation. Adsorption of the polymer was confirmed by the PSt petri dish stably showing wettability to water.

（比較例１）
クメン末端ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーと水との反応
ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１の１００ｍｇ（無水マレイン酸成分＝０．２６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解後、水（１０ｍＬ）、１ＭＮａＯＨ（４ｍＬ）を加え、７０℃で３時間反応した。反応終了後、溶液を水で希釈し、２日間透析した(ＰＳｔ−ＭＡ−Ｎａ)。カチオンを水素に置き換えるためＰＳｔ−ＭＡ−Ｎａをメタノール（２０ｍＬ）に溶解し、１ＭＨＣｌ（３ｍｌ）、水（１０ｍＬ）を加え１日透析し、減圧乾固した（ＰＳＴ−ＭＡ−Ｈ）。本サンプルは水不溶性でかつメタノール可溶なため、ＰＳｔへ直接付着することが可能であった。ＰＳｔシャーレに本サンプルのメタノール溶液２ｍｇ/ｍＬを１ｍＬ加え、６０℃で２時間乾燥後、水で十分洗浄、乾燥した結果、シャーレへのサンプルの付着が目視観察された。 (Comparative Example 1)
Reaction of cumene-terminated polystyrene-maleic anhydride copolymer with water After dissolving 100 mg (maleic anhydride component = 0.26 mmol) of PSt0.65-MAanh0.34-Cu0.01 in DMF (10 mL), water (10 mL), 1M NaOH (4 mL) was added and reacted at 70 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the solution was diluted with water and dialyzed for 2 days (PSt-MA-Na). In order to replace the cation with hydrogen, PSt-MA-Na was dissolved in methanol (20 mL), 1M HCl (3 ml) and water (10 mL) were added, dialyzed for 1 day, and dried under reduced pressure (PST-MA-H). Since this sample was insoluble in water and soluble in methanol, it was possible to adhere directly to PSt. As a result of adding 1 mL of 2 mg / mL of the methanol solution of this sample to the PSt petri dish, drying it at 60 ° C. for 2 hours, washing it thoroughly with water and drying it, the sample was visually observed on the petri dish.

（比較例２）
クメン末端ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーとラクトースとの反応
ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１の１００ｍｇ（無水マレイン酸成分＝０．２６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解後、ラクトース７２０ｍｇ（２ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で３時間反応した。反応終了後、溶液を水で希釈し、２日間透析した。カルボキシル基の対イオンをＮａにするため、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、更に１日透析後、濃縮乾固し、生成物２００ｍｇを得た。プロトンＮＭＲからマレイン酸ユニットにラクトースが０．０８置換した生成物（ＰＳｔ０．６５―ＭＡＬａｃ０．０８−ＭＡ０．２６−Ｃｕ０．０１）が得られた。 (Comparative Example 2)
Reaction of cumene-terminated polystyrene-maleic anhydride copolymer with lactose After dissolving 100 mg of PSt0.65-MAanh0.34-Cu0.01 (maleic anhydride component = 0.26 mmol) in DMF (10 mL), lactose 720 mg (2 mmol) And reacted at 70 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the solution was diluted with water and dialyzed for 2 days. In order to change the counter ion of the carboxyl group to Na, 10 mL of a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and after further dialysis for 1 day, it was concentrated to dryness to obtain 200 mg of product. From proton NMR, a product (PSt0.65-MALac0.08-MA0.26-Cu0.01) obtained by replacing 0.08 with lactose in the maleic acid unit was obtained.

（実施例４）
細胞親和性と選択性の評価
まず、実施例１で原料ポリマーとして使用したポリスチレン−マレイン酸イソブチル−マレイン酸コポリマーのメタノール溶液（濃度４ｍｇ／ｍｌ、４ｍｌ）をＰｓｔシャーレに注ぎシャーレ底面に均一に広げた後、６０℃で２時間乾燥、水で洗浄し乾燥して、対照サンプルを作成した。上記対照サンプル（表中では参照例１）と、実施例１、３及び比較例１、２で得たシャーレをサンプルとして用いて細胞親和性評価を行った。
ヒト血液から室温で遠心分離（３，０００ｒｐｍ、２０分）することにより赤血球を大まかに除いた血球画分を調製した。この画分を生理食塩水で洗浄、室温で５分間遠心分離を３回繰り返す（１回目：１５，０００ｒｐｍ；２回目：１４，０００ｒｐｍ；３回目：１３，０００ｒｐｍ）ことにより、赤血球を完全に除いた血球画分液（単球及びリンパ球を含む）を調製した。 Example 4
Evaluation of cell affinity and selectivity First, a methanol solution (concentration 4 mg / ml, 4 ml) of polystyrene-isobutyl maleate-maleic acid copolymer used as a raw material polymer in Example 1 was poured into a Pst petri dish and spread evenly on the bottom of the petri dish. After that, the sample was dried at 60 ° C. for 2 hours, washed with water and dried to prepare a control sample. The cell affinity evaluation was performed using the control sample (Reference Example 1 in the table) and the petri dishes obtained in Examples 1 and 3 and Comparative Examples 1 and 2 as samples.
A blood cell fraction from which erythrocytes were roughly removed was prepared from human blood by centrifugation (3,000 rpm, 20 minutes) at room temperature. This fraction is washed with physiological saline and centrifuged at room temperature for 5 minutes three times (first time: 15,000 rpm; second time: 14,000 rpm; third time: 13,000 rpm) to completely remove red blood cells. A blood cell fraction (including monocytes and lymphocytes) was prepared.

各シャーレを生理食塩水で洗浄後、上述の画分液（１ｍL）を加え、ＣＯ_２インキュベーター内、３７℃で５分間培養した。培養後上澄みを取り出し、単球及びリンパ球の比率をフローサイトメトリーにより評価し、総細胞数を血球カウンターで評価した。シャーレに吸着した単球の収率は、シャーレにおける培養前後の単球の細胞数から以下の計算式で求めた。また、単球の純度は、培養後にシャーレに吸着したリンパ球と単球の比率から以下の計算式で求めた。吸着後の単球細胞数、総細胞数は、それぞれ、吸着前の単球細胞数、総細胞数から上澄みの各細胞数を差し引いた数値である。
収率＝１００ｘ（吸着後の単球細胞数）/（吸着前の単球細胞数）
純度＝１００ｘ（吸着後の単球細胞数）/（吸着後の総細胞数）
各シャーレにおける単球の収率と純度を表１に示す。 Each petri dish was washed with physiological saline, and the above-mentioned fraction solution (1 mL) was added thereto, followed by culturing at 37 ° C. for 5 minutes in a CO ₂ incubator. After culture, the supernatant was taken out, the ratio of monocytes and lymphocytes was evaluated by flow cytometry, and the total cell number was evaluated with a blood cell counter. The yield of monocytes adsorbed on the petri dish was determined by the following formula from the number of monocytes before and after culturing in the petri dish. The purity of monocytes was determined from the ratio of lymphocytes and monocytes adsorbed on a petri dish after culture by the following calculation formula. The number of monocyte cells and the total number of cells after adsorption are values obtained by subtracting the number of cells in the supernatant from the number of monocyte cells and the total number of cells before adsorption, respectively.
Yield = 100 x (number of monocyte cells after adsorption) / (number of monocyte cells before adsorption)
Purity = 100 x (number of monocyte cells after adsorption) / (total number of cells after adsorption)
Table 1 shows the yield and purity of monocytes in each petri dish.

環状四糖の結合していないポリマーのみの参照例１と比較して、環状四糖が結合した実施例１のシャーレは、吸着する単球の収率が向上し、また吸着した単球の純度もかなり向上した。このことから、環状四糖の導入による標的とする細胞（単球）への親和性が向上したことが伺える。環状四糖の結合していない比較例１のシャーレと比較して、環状四糖が結合した実施例３のシャーレは、単球の収率は若干減少したものの単球の純度は大幅に向上した。このことから、環状四糖の導入により、細胞選択性において大幅な向上が認められたことから、環状四糖の効果が伺える。なお、比較例２の環状四糖の代わりにラクトースを結合したシャーレでは、環状四糖の結合したものと結合していないもののほぼ中間の値となった。 Compared to Reference Example 1 in which only the polymer having no cyclic tetrasaccharide bonded thereto, the petri dish of Example 1 to which the cyclic tetrasaccharide was bonded improved the yield of adsorbed monocytes, and the purity of the adsorbed monocytes. Also improved considerably. This indicates that the affinity for the target cell (monocyte) has been improved by the introduction of the cyclic tetrasaccharide. Compared to the petri dish of Comparative Example 1 to which no cyclic tetrasaccharide was bound, the petri dish of Example 3 to which the cyclic tetrasaccharide was bound had a substantially reduced monocyte purity, although the yield of monocytes was slightly reduced. . From this, the introduction of the cyclic tetrasaccharide showed a significant improvement in cell selectivity, indicating the effect of the cyclic tetrasaccharide. In addition, in the petri dish in which lactose was bound instead of the cyclic tetrasaccharide of Comparative Example 2, the value was almost intermediate between that in which the cyclic tetrasaccharide was bound and that in which it was not bound.

上述の実施例から判るとおり、本発明の誘導体は、環状四糖をポリマー中に導入することにより、標的とする細胞（単球）への親和性、特に選択性を向上することができた。またこれらの誘導体はプラスチックへの吸着性が良好であることが判った。 As can be seen from the above Examples, the derivative of the present invention was able to improve the affinity to the target cell (monocyte), particularly the selectivity, by introducing a cyclic tetrasaccharide into the polymer. These derivatives were found to have good adsorptivity to plastic.

環状四糖結合ポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマー（実施例１）のプロトンＮＭＲスペクトルProton NMR spectrum of cyclic tetrasaccharide-linked polystyrene-isobutyl ester maleate-maleic acid copolymer (Example 1) 環状四糖結合クメン末端ポリスチレン−マレイン酸コポリマー（実施例２）のプロトンＮＭＲスペクトルProton NMR spectrum of cyclic tetrasaccharide-linked cumene-terminated polystyrene-maleic acid copolymer (Example 2)

Claims

一般式［１］：

（式中、Ｒ³は、水素、無機若しくは有機のカチオン、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、又は、下記式：

（式中、Ｒ^１は、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数２〜１８個のアシル基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、炭素数３〜１６のシリル基、リン酸エステル基、又は、硫酸エステル基を表す。複数のＲ^１は同一でも異なっていてもよい。）で示される環状四糖［サイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝］誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ³は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ³のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。 General formula [1]:

(In the formula, R ³ is hydrogen, an inorganic or organic cation, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, or the following formula:

(Wherein R ¹ is hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, A silyl group having 3 to 16 carbon atoms, a phosphate ester group, or a sulfate ester group, wherein a plurality of R ¹ may be the same or different.) Cyclotetrasaccharide [cyclo {→ 6) -α 1 derived from -D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 6) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 →}] derivatives A plurality of R ³ may be the same or different, but 5 to 50% of all R ³ is the cyclic tetrasaccharide. M and n are the number of repeating units). Copoly (styrene / maleic acid) derivative to which a cyclic tetrasaccharide is bound.

一般式［２］：

（式中、Ｒ^3１は、水素、無機若しくは有機のカチオン、又は、下記式：

（式中、Ｒ^１は、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数２〜１８個のアシル基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、炭素数３〜１６のシリル基、リン酸エステル基、硫酸エステル基を表す。複数のＲ^１は同一でも異なっていてもよい。）で示される環状四糖［サイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝］誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ^3１は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ^3１のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。 General formula [2]:

(In the formula, R ³¹ is hydrogen, an inorganic or organic cation, or the following formula:

(Wherein R ¹ is hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, A silyl group having 3 to 16 carbon atoms, a phosphate ester group, or a sulfate ester group, wherein a plurality of R ¹ may be the same or different.) Cyclotetrasaccharide [cyclo {→ 6) -α-D -Glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 6) -α-D-glucopyranosyl- (1 → 3) -α-D-glucopyranosyl- (1 →}] derived monovalent A plurality of R ³¹ may be the same or different, but 5 to 50% of all R ³¹ is the cyclic tetrasaccharide. M and n are the number of repeating units. Copoly (styrene / maleic acid) derivative with cyclic tetrasaccharide attached.

一般式［３］：

（式中、Ｘは、水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、又は、炭素数７〜１８個のアラルキル基をあらわす。複数のＸは同一でも異なっていてもよい。ただし、マレイン酸エステル構成単位の複数のＸのうち少なくとも一つは水素ではない。ｐ、ｑ、ｒは繰り返し単位数をあらわす。）で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）を一般式［４］：

Ｒ^４ _４Ｎ・ＯＨ［４］

（式中、Ｒ^４は、アルキル基又はアリール基）で表される水酸化４級アンモニウムと反応させ、コポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）４級アンモニウムとし、これと下記一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または下記一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖と反応させることを特徴とする前記一般式［１］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。

General formula [3]:

(Wherein X represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Plural Xs may be the same or different. Provided that at least one of the plurality of maleate ester structural units is not hydrogen, p, q, and r represent the number of repeating units.) Copoly (styrene / maleate ester / Maleic acid) is represented by the general formula [4]:

R ⁴ ₄ N · OH [4]

(Wherein R ⁴ is an alkyl group or an aryl group) and is reacted with a quaternary ammonium hydroxide to give a copoly (styrene / maleic acid ester / maleic acid) quaternary ammonium, and this and the following general formula [5 A copoly (styrene / maleic acid) represented by the above general formula [1], which is reacted with a monotosylated cyclic tetrasaccharide represented by the following general formula [6] ) Derivative production method.

一般式［７］：

で表されるコポリ（スチレン／無水マレイン酸）を下記式：

で表される環状四糖と反応させることを特徴とする前記一般式［２］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。
General formula [7]:

A copoly (styrene / maleic anhydride) represented by the following formula:

A process for producing a copoly (styrene / maleic acid) derivative represented by the general formula [2], wherein