JP3188102B2 - 多糖誘導体の製造方法 - Google Patents

多糖誘導体の製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多糖誘導体の製造方法
に関し、詳しくは多糖をその還元末端のみで多孔質有機
担体と化学結合させた、多糖部の水酸基の一部または全
部に特定の置換基を導入した多糖誘導体の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】これ
までにシリカゲルにセルロースやアミロースなどの還元
性末端を有する多糖をその還元性末端のみで化学結合さ
せた化合物をカルバメート誘導体として得られる多糖誘
導体(特願平5−135170号明細書、特願平5−2
57538号明細書)を液体クロマトグラフィー用分離
剤として用いた場合、光学分割に有用であることが知ら
れている。この分離剤は使用できる溶離液も幅広く、簡
便でかつ取扱いやすいという利点を有しているが、担体
として用いたシリカゲルがアルカリ溶液に溶解するた
め、アルカリ溶液を液体クロマトグラフィー用の溶離液
として長時間使用することはできないという欠点があっ
た。
【0003】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らはシ
リカゲルの代わりにアルカリ耐性を有する有機担体を用
いて、この担体表面に多糖またはその誘導体を、その還
元末端で化学結合させ、さらに得られた化合物をカルバ
メート誘導体にすることにより、アルカリに対して耐性
を有する分離剤を開発することに成功した。
【0004】すなわち本発明は、多孔質担体の孔内外表
面に多糖またはその誘導体が、該多糖または誘導体部位
の還元末端で化学結合している多糖誘導体の製造方法に
おいて、担体として多孔質有機担体を用いることを特徴
とする多糖誘導体の製造方法を提供するものである。
【0005】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
は、多糖またはその誘導体と化学結合させる担体とし
て、化学的安定性、特にアルカリ溶液に対して安定性に
優れ、強度が大である多孔質有機担体を用いる。ここで
言う多孔質有機担体とは、表面にアミノ基を有する担体
であり、このものはアミノ基を導入できる重合性単量体
と架橋性単量体を共重合させた後、アミノ基を導入する
ことにより得ることができる。
【0006】アミノ基を導入できる重合性単量体には、
例えば酢酸ビニル,プロピオン酸ビニル,酪酸ビニル,
酢酸アリル等のカルボン酸ビニルやカルボン酸アリル、
ハロゲン化メチルスチレン,ハロゲン化エチルスチレン
等の置換スチレン単量体や、メタアクリル酸メチル,メ
タアクリル酸エチル等のメタアクリル酸エステル類があ
り、好ましくは酢酸ビニルやハロゲン化メチルスチレン
が用いられる。
【0007】一方、架橋性単量体としては、エチレン性
二重結合やアセチレン性三重結合を2以上有する化合物
であり、例えばトリアリルイソシアヌレートなどのトリ
アジン環を有するものや、ジビニルエーテル,ジアリル
エーテル等のポリ不飽和エーテル類、ポリエチレングリ
コールジメタクリレート,エチレンジメタクリレート等
のポリメタクリレート類、ジビニルフタレート,ジビニ
ルアジペート等のポリ不飽和アルコールエステル類やジ
ビニルベンゼン,トリビニルベンゼンなどがあり、好ま
しくはトリアリルイソシアヌレートやジビニルベンゼン
が用いられる。
【0008】アミノ基を導入できる重合性単量体と架橋
性単量体を共重合させる方法は、公知の方法を用いるこ
とができる。次に、得られた共重合体にアミノ基を導入
する方法としては、該共重合体にエステル結合がある場
合は、これをけん化あるいはエステル交換し、得られた
共重合体の官能基が水酸基である場合は、例えばハロゲ
ノカルボン酸ハライドやエピクロロヒドリン等を反応さ
せたのち、アンモニア等を反応させる方法がある。ま
た、得られた共重合体の官能基がカルボン酸である場合
は、酸ハロゲン化物とした後、エチレンジアミン等のジ
アミンをアミド結合させる方法がある。なお、共重合体
にハロゲンが存在する場合は、Gabriel 合成法等を利用
してアミノ基を導入することができる。
【0009】さらに、担体の製造に際して上記以外の単
量体を、本発明の効果にほとんど影響しない程度に併用
することができる。また、ビニルアルコール・コポリマ
ーにアミノ基を導入した合成高分子系ハードゲルビーズ
として市販されているAsahipac Gel NH2P (昭光通商社
製)は、本発明に使用する多孔質有機担体として、その
まま用いることができる。
【0010】本発明では、上記担体の表面に存在するア
ミノ基と、アミロースなどの還元性末端を有する多糖を
ラクトン化した誘導体(特願平5−135170号明細
書)とをアミド結合により結合させるか、あるいはアミ
ロース,セルロース等の還元性末端を有する多糖と表面
処理した担体のアミノ基とシッフ塩基を形成させ、その
後還元剤を用いて還元的アミノ化させることにより、多
糖と担体を結合させ、さらに得られた化合物を、例えば
カルバメート誘導体にすることにより、アルカリ溶液に
対する安定性に優れた光学分割用分離剤として有用な多
糖誘導体を提供する。
【0011】本発明に用いる多糖は、天然多糖,合成多
糖,多糖誘導体のいずれでもよい。通常はα−1,4−
グルカン(アミロース)、β−1,4−グルカン(セル
ロース)、α−1,6−グルカン(デキストラン)、β
−1,6−グルカン(プスツラン)、α−1,3−グル
カン、β−1,3−グルカン(カードラン、シゾフィラ
ン)、α−1,2−グルカン、β−1,2−グルカン、
β−1,4−キトサン、β−1,4−N−アセチルキト
サン(キチン)、β−1,4−ガラクタン(ガラクタ
ン)、α−1,6−ガラクタン、β−1,2−フラクタ
ン(イヌリン)、β−2,6−フルクタン、β−1,4
−キシラン、β−1,3−キシラン、β−1,4−マン
ナン、α−1,6−マンナン、プルラン、アガロース、
澱粉等が用いられ、好適なものとしてα−1,4−グル
カンやβ−1,4−グルカンを挙げることができる。こ
れら多糖の平均重合度は3以上で、上限には特に制限は
ないが、取扱いの点から1000以下が好ましい。
【0012】本発明の多糖誘導体の代表的なものは、下
記の一般式(1)で表される構造を主構造として有する
ものである。
【0013】
【化1】
【0014】(式中、RはRa,
【0015】
【化2】
【0016】
【化3】
【0017】のいずれかであり、Raは水素原子または
置換もしくは非置換アルキル基,置換もしくは非置換フ
ェニル基および置換もしくは非置換複素環式化合物の中
から選ばれた置換基であり、m1は単糖ユニットの数を示
し、平均で10〜500の整数を示し、YはC=Oまた
はCH2 であり、Aは多孔質有機担体の表面を示す。)
【0018】多孔質有機担体に結合させる多糖の量は、
特に制限されないが、通常2〜20重量%、好ましくは
5〜10重量%である。
【0019】また、該多糖と上記担体が結合した複合物
の遊離の水酸基やアミノ基の一部もしくは全部に導入さ
れる置換基は前記した通りであり、多糖の1分子中の水
酸基に2種以上の異なる置換基を導入することもでき
る。
【0020】置換基Raにおける置換もしくは非置換ア
ルキル基置換もしくは非置換フェニル基および置換もし
くは非置換複素環式化合物の具体例としてはメチル基,
エチル基,プロピル基,ブチル基,t−ブチル基,フェ
ニル基,メチルフェニル基,ジメチルフェニル基,エチ
ルフェニル基,ジエチルフェニル基,トリメチルシリル
フェニル基,アルコキシフェニル基,ジアルコキシフェ
ニル基,ハロゲン化フェニル基,ジハロゲン化フェニル
基,フェニルアゾフェニル基,ナフタレン基,アントラ
セン基等を挙げることができる。上記の水酸基やアミノ
基へのこれら置換基の導入は公知の方法により行うこと
ができる。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらによって限定されない。 実施例1 ラクトン化アミロースの合成 マルトペンタオース5gを用い、これにヨウ素−メタノ
ール溶液中でKOH−メタノール溶液を加えて反応させ
{O−α−D−グルコピラノシル−(1→4)}4 −D
−グルカナートカリウム5.1gを得た(以後、G5グ
ルカナートカリウムと略す)。G5グルカナートカリウ
ム0.265gとグルコース1燐酸(G1P)16gを2
40mlの滅菌超純水、DMSO105mlに溶解し、
pH6に調整し、その中にポテト由来の粗ホスホリラー
ゼを550単位添加後、45℃で約5時間静置した。糖
鎖の伸長は、反応溶液の一部をサンプリングし、トリク
ロロ酢酸で酵素を失活させた後、Fiske-Subbarow法で遊
離の燐酸を定量することにより追跡した。
【0022】反応溶液を湯浴中で加熱して酵素を失活さ
せ、濾過した後、濃塩酸の添加によりpH1まで酸性に
することにより、グルカナート塩をラクトンに変換させ
た。その後、100%エタノールを反応液量と同量添加
し、生成糖を沈澱させた。さらに、50%エタノール,
100%エタノール,ジエチルエーテル(またはヘキサ
ン)で洗浄し、60℃で2時間真空乾燥して、2.48g
のラクトン化アミロースを得た。この化合物についてゲ
ル濾過液体クロマトグラフィー分析を行い、アミロース
標準試薬((株)中埜酢店製)による標準曲線より、算
出した平均重合度は123であった。また、燐酸定量か
ら算出した平均重合度は93であった。
【0023】実施例2 多糖誘導体の合成 ビニルアルコール・コポリマーにアミノ基を導入した合
成高分子系ハードゲルビーズ(Asahipac Gel NH2P-90、
以下P1と略す。))4gに、実施例1で得られたラク
トン化アミロース1.33gをドライDMSO12mlに
溶解したものを加え、80℃で12時間アミド結合させ
た。反応後、生成した糖結合合成高分子系ビーズをガラ
スフィルターG4を用いて濾別し、残渣をDMSO,ア
セトン,ヘキサンで洗浄し、未結合のラクトン化アミロ
ース等を除き、60℃で2時間真空乾燥した。
【0024】次いで、この糖結合合成高分子系ビーズ
(以下P2と略す。)4gを無水LiClのドライDM
A溶液(0.75g/ml)12mlおよびピリジン4m
l中に分散させ、この反応液に3,5−ジメチルフェニ
ルイソシアネート3mlを添加し、80℃で3時間反応
させ、溶液中に過剰のイソシアナート基が残存している
ことをIRスペクトルにおいて2270cm-1にC=N
間の伸縮振動を認めることにより確認した。さらに12
時間反応させた後、合成高分子系ビーズをガラスフィル
ターG4を用いて濾別し、残渣をテトラヒドロフラン,
メタノール,アセトン,ヘキサンで洗浄し、60℃で2
時間真空乾燥した。カルバメート化により得られた多糖
誘導体(P3と略す)の重量は、反応前に比べて4.8g
に増加した。
【0025】この化合物についてIRスペクトル分析お
よび元素分析を行った。その結果、IRスペクトルにお
いて1710cm-1にカルボニル基の伸縮振動(第2級
カーバミン酸エステルのC=Oの吸収)は合成高分子系
ビーズの吸収と重なり確認できなかったが、3,5−ジ
メチルフェニルカルバメート基由来のフェニル基の吸収
が1620cm-1に認められた。また、元素分析の結果
を第1表に示す。元素分析値より、目的とする多糖誘導
体が得られたことを確認し、これをクロマト用分離剤と
した。
【0026】
【表1】
【0027】応用例 光学分割用カラムの作製と光学分割能 実施例2で得られた分離剤を0.46×25cmのステン
レススチール製空カラムにスラリー充填法にて充填し
た。なお、充填装置は京都クロマト社製のPS−10,
PS−20オートパッキングシステムを用いた。このカ
ラムを用いて25℃で光学分割能を評価した。高速クロ
マトグラフシステムはウォーターズ510ポンプおよび
486UV検出器等を用いた。結果を第2表に示した。
表中の評価の光学分割例より、本発明の分離剤が優れ
た光学分割能を有することが判る。
【0028】さらに、本発明の分離剤を用いて調製した
光学分割用カラムの耐溶媒性と耐アルカリ溶媒性を調べ
るため、上記で作製したカラムにテトラヒドロフラン
(THF)溶液を25℃、流速1ml/minで200
時間流した後、アセトン,メタノールでカラム内を洗浄
し、70%メタノール−水(Na2 CO3 /NaHCO
3 )系緩衝液pH10をカラムに25℃、流速1ml/
minで12時間通液後、メタノール,アセトン,ヘキ
サンでカラムを洗浄した後の光学分割能を調べたとこ
ろ、第2表の評価に示した結果が得られた。評価と
で殆ど変化は認められず、本発明の分離剤が優れた耐
溶媒性および耐アルカリ溶媒性を有していることが確認
できた。
【0029】なお、分析は溶離液→ヘキサン:IPA=
90:10、また流速0.5ml/min、25℃の条件
で行った。第2表中のk'1,k'2は保持容量比であり、
下式により求められ、αは分離係数であり、下式により
求められる。
【0030】
【数1】
【0031】
【数2】
【0032】
【数3】
【0033】
【表2】
【0034】
【発明の効果】本発明の方法により得られる多糖誘導体
は、耐溶剤性と耐アルカリ溶媒性に優れており、光学活
性物質を分割するためのクロマトグラフィー用分離剤と
して有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08B 33/02 G01N 30/48 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質担体の孔内外表面に多糖またはそ
    の誘導体が、該多糖または誘導体部位の還元末端で化学
    結合している多糖誘導体の製造方法において、担体とし
    て多孔質有機担体を用いることを特徴とする多糖誘導体
    の製造方法。
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FR2834227A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-04 Chiralsep Sarl Materiaux supports optiquement actifs, leur procede de preparation et leurs utilisations
JP2004003935A (ja) 2002-04-12 2004-01-08 Daicel Chem Ind Ltd 擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤

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