JP3065384B2 - ラクチド系重合体の製造方法 - Google Patents
ラクチド系重合体の製造方法Info
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Description
効率良く製造する方法に関する。
重合体として知られているポリ乳酸は薬剤活性物質を生
体内の患部まで選択的に運搬し、そこで分解することに
よって薬剤活性物質を徐放するというドラッグ・デリバ
リー・システムにおける医薬品の担体として期待されて
いる。
は、ラクチドの開環重合により製造することができる。
また、ラクチドとラクトンを共重合させ、ラクトンに基
づくポリエステルの分子鎖を導入した共重合体も知られ
ている[Journal of Polymer Science Polymer Letters
Edition 21 (1983) 593 ]。このラクチド−ラクトン共
重合体は、共重合体中のラクトンの割合に応じ、該共重
合体の生体内での分解速度を任意に調節することができ
るという利点を有する。
して(n−C4 H9 O)4 Al2 O2 Znを用いてお
り、触媒1分子当りの共重合体の生成分子数が少なく、
触媒効率が悪いという問題があった。
在下にラクトン又はエポキシドを重合させ、得られた重
合体にラクチドを重合させ、ブロック共重合体を得ると
いう報告もある(特開平2−84431)。しかし、こ
の方法においても生成ポリオールが着色するなどの問題
があるのが現状である。
重合体を触媒効率よく得る方法について研究を行った結
果、触媒として複合金属シアン化物錯体触媒を用いるこ
とにより上記の目的を達成し、しかも分子量分布の狭い
(すなわち、重量平均分子量/数平均分子量の値が小さ
い)重合体が得られることを見出した。
錯体触媒の存在下、少なくとも1個の水酸基を有するヒ
ドロキシ化合物に、ラクチドを開環重合させることを特
徴とする、ラクチド系重合体の製造方法である。
触媒の存在下、少なくとも1個の水酸基を有するヒドロ
キシ化合物に、ラクチド及び他の開環重合性の環状モノ
マを開環重合させることを特徴とする、ラクチド系重合
体の製造方法である。
合物を種々選択したり、さらに、開環重合性の環状モノ
マの種類や共重合割合又はブロック共重合鎖やランダム
共重合鎖等の構造を調節したりすることにより、生体内
での分解速度を任意にコントロールすることが可能なラ
クチド系共重合体を触媒効率良く製造することができ
る。
クチド、L−ラクチド、及びDL−ラクチド等を挙げる
ことができる。本発明において、ラクチドとは2,5−
ジオキソ−3,6−ジメチル−1,4−ジオキサンをい
う。
マとしては炭素数2以上のモノエポキシド類、又は環状
エステル(ただしラクチドを除く)などが挙げられる
が、これらに限定されない。
ポキシド類としては、例えばエチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブ
チレンオキシド、エピクロルヒドリン、エピブロムヒド
リンなどが好ましく、最も好ましくは、プロピレンオキ
シドである。
クチドを除く)としては、β−プロピオラクトン、β−
ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、2−オキソ−
1,4−ジオキサン、γ−バレロラクトン、ε−カプロ
ラクトン、ピバロラクトン、α,α−ジエチルプロピオ
ラクトン、2,5−ジオキソモルホリン、エチレンカー
ボネート、エチレンオキサレートが挙げられる。
酸、α−ヒドロキシ吉草酸、α−ヒドロキシイソ吉草
酸、ヒドロキシカプロン酸及び2−ヒドロキシイソカプ
ロン酸の分子間環状ジエステル等を挙げることができ
る。好ましくはラクトンであり、ε−カプロラクトンが
最も好ましい。
発明における複合金属シアン化物錯体は、米国特許明細
書第3278457〜9号などに示されているように下
記一般式(1)の構造を有すると考えられる。
(II)、Ni(II)、Al(III)、Sr(II)、Mn(II)、Cr
(III) 、Cu(II)、Sn(II)、Pb(II)、Mo(IV)、M
o(VI)、W(IV)、W(VI)などであり、M2 はFe(II)、
Fe(III) 、Co(II)、Co(III) 、Cr(II)、Cr(I
II) 、Mn(II)、Mn(III) 、Ni(II)、V(IV)、V
(V) などであり、Rは有機配位子であり、a、b、x及
びyは金属の原子価と配位数により変わる正の整数であ
り、c及びdは金属への配位数により変わる正の数であ
る。
ましく、M2 はFe(II)、Fe(III) 、Co(II)、Co
(III) などが好ましい。有機配位子としては、例えばケ
トン、エーテル、アルデヒド、エステル、アルコール、
アミドなどがある。一般式(1) で表わされる複合金属シ
アン化物錯体は、金属塩M1 Xa ( M1 、aは上述と同
様、XはM1 と塩を形成するアニオン) とポリシアノメ
タレート(塩)Ze[M2 x (CN)y]f(M2 、x、yは上
述と同様。Zは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属
などであり、e、fはZ、M2 の原子価と配位数により
決まる正の整数)のそれぞれの水溶液又は水と有機溶剤
の混合溶媒の溶液を混合し、得られた複合金属シアン化
物に有機配位子Rを接触させた後、余分な溶媒および有
機配位子Rを除去することにより製造される。
N)y]fにおいて、Zは水素やアルカリ金属をはじめとす
る種々の金属を使用しうるが、リチウム塩、ナトリウム
塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩が好ま
しい。特に好ましくは通常のアルカリ金属塩、すなわち
ナトリウム塩とカリウム塩である。
チドと少なくとも1個の水酸基を有するヒドロキシ化合
物との混合物に触媒を存在させて反応させることにより
製造される。また、反応系にラクチドを徐々に加えなが
ら反応を行うこともできる。
合性の環状モノマ及び少なくとも1個の水酸基を有する
ヒドロキシ化合物の混合物に触媒を存在させて反応させ
ることにより製造される。また、反応系にラクチドと他
の開環重合性の環状モノマとの混合物を徐々に加えなが
ら反応を行うこともできる。さらに、ラクチドと他の開
環重合性の環状モノマを順々に加えながら反応を行うこ
ともできる。
反応系を加熱又は冷却することもできる。反応温度は0
℃〜150℃の範囲であることが好ましい。
用するイニシエータに対して1〜5000ppm程度が
適当であり、100〜1500ppmがより好ましい。
触媒の反応系への導入は、初めに一括して導入してもよ
いし、順次分割して導入してもよい。
有するヒドロキシ化合物としては例えば2〜8個の水酸
基を有するポリヒドロキシ化合物が好ましい。ポリヒド
ロキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、プ
ロピレングリコールなどの2価アルコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなど
の3価アルコール、及びペンタエリスリトール、ジグリ
セリン、デキストロース、ソルビトール、シュークロー
スなどの4価以上のアルコールなどのアルコールがあ
る。
キシドなどのモノエポキシド類を反応させて得られる目
的物よりも低分子量のポリエーテル類、ラクトンなどの
環状エステルを反応させて得られるポリエステル類やポ
リエーテルエステル類も使用できる。また、これらにモ
ノエポキシドとポリカルボン酸無水物とを反応させて得
られるポリエーテルエステル類も使用できる。
ラックなどのフェノール性水酸基やメチロール基を有す
る化合物、エタノールアミン、ジエタノールアミンなど
の水酸基と他の活性水素を有する化合物、及びこれらに
アルキレンオキシドなどのモノエポキシド類を反応させ
て得られる目的物よりも低分子量のポリエーテル類があ
る。
なくとも2個有するモノアミンやポリアミンにアルキレ
ンオキシドなどのモノエポキシド類を反応させて得られ
る目的物よりも低分子量のポリエーテル類がある。その
他、ポリエステルポリオール、リン酸やその誘導体、そ
の他のポリヒドロキシ化合物も使用できる。これらのポ
リヒドロキシ化合物は2種以上を併用することもでき
る。
にラクチド及びその他の開環重合性の環状モノマを開環
反応させてラクチド系重合体を製造する方法にも適用で
きる。
メタノール、エタノール、ブタノール、ヘキサノール、
その他のモノオール、フェノール、アルキル置換フェノ
ールなどのフェノール誘導体などがある。さらに、これ
らにアルキレンオキシドなどのモノエポキシド類やラク
トン等の環状エステルを反応させて得られる目的物より
も低分子量のポリエーテル類やポリエステル類、また、
モノエポキシド類とポリカルボン酸無水物とを反応させ
て得られるポリエーテルエステル類も使用できる。
個有するモノアミンやポリアミンにアルキレンオキシド
などのモノエポキシド類を反応させて得られる目的物よ
りも低分子量のポリエーテル類がある。
ル類及びポリエステル類などのヒドロキシ化合物の製造
に当たっては複合金属シアン化物錯体触媒を使用でき
る。しかし、この触媒の使用に限定されるものではな
い。
生体内での分解性を考慮して任意に選択することができ
る。ラクチド系重合体中におけるラクチドに基づく繰り
返し単位の割合は、環状モノマ(ただしラクチドを除
く)に基づく繰り返し単位との合計に対して5wt%以
上が好ましく、10wt%がより好ましく、30wt%
が特に好ましい。
基を有するヒドロキシ化合物に重合させるモノマとして
ラクチドのみを使用する場合は、主鎖がラクチドの開環
した単位のみからなる重合体が製造され、ラクチド及び
他の開環重合性の環状モノマを使用する場合は、主鎖が
ラクチド共重合体鎖である共重合体が製造される。この
ラクチドの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共
重合体などいずれでもよい。
合、ラクチドや他の開環重合性の環状モノマの重合を繰
り返すことによって、A−B−Aタイプ、A−B−A−
Bタイプ、A−B−Cタイプ等の任意の2元又はそれ以
上のブロック共重合体が得られる。
ン−ポリラクチド、ポリエポキシド−ポリラクチド、ポ
リエポキシド−ポリラクチド−ポリエポキシド、ポリラ
クトン−ポリラクチド−ポリラクトン等の2元ブロック
共重合体、ポリエポキシド−ポリラクトン−ポリラクチ
ド、ポリラクトン−ポリラクチド−ポリエポキシド等の
3元ブロック共重合体を得ることができる。
い環状モノマのモノマ比率はラクチド10〜90wt
%、モノエポキシド類0〜90wt%、環状エステル類
(ただしラクチドを除く)0〜50wt%であり、特に
ラクチド30〜90wt%、モノエポキシド類0〜50
wt%、環状エステル類(ただしラクチドを除く)0〜
50wt%の割合が好ましい。
平均分子量(Mw /Mn )が小さいラクチド系重合体、
すなわち、Mw /Mn が1.50以下という重合体を得
ることができる。
物錯体触媒の除去に関しては、アンモニア等のアルカリ
を添加し、複合金属シアン化物錯体を分解(イオン化)
した後キレート剤添加により錯体を形成させ、これを吸
着剤を用いて濾過によって除くという操作で容易に除く
方法がある(特開平2−289617、特開平2−28
9618)。しかし、複合金属シアン化物錯体を除去す
る方法はこれらに限られない。
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。
gと、DL−ラクチド15g、プロピレンオキシド5g
及び複合金属シアン化物錯体触媒0.010g(イニシ
エータのトリオールに対して500ppm)をリアクタ
ーに仕込み、窒素雰囲気下120℃で4時間反応させ
た。得られた重合体は透明であった。
ラフィー(以下GPCと呼称する)測定により重合体の
数平均分子量(Mn )は2000であり、Mw /Mn は
1.02であることがわかった。また、GPC及び赤外
吸収スペクトル測定において未反応モノマは検出されな
かった。
4 Al2 O2 Znを用いて行った。得られた反応物は白
濁しており、GPC、赤外吸収スペクトル等を測定した
ところ、イニシエータのポリオキシプロピレントリオー
ルにモノマが付加しておらず、モノマどうしが重合して
なるポリマが生成していることが確認された。また、未
反応のモノマが20%程度存在していることがわかっ
た。
gとDL−ラクチド35g、ε−カプロラクトン2.0
g、プロピレンオキシド13g及び複合金属シアン化物
錯体触媒0.0010g(イニシエータに対して100
0ppm)をリアクターに仕込み、窒素雰囲気下125
℃で4時間反応させた。得られた重合体のGPC測定に
より、重合体のMn は15000であり、Mw /Mn は
1.20であることがわかった。
gとDL−ラクチド50g、及び複合金属シアン化物錯
体触媒0.0010g(イニシエータに対して1000
ppm)をリアクターに仕込み、窒素雰囲気下125℃
で4時間反応させた。得られた重合体のGPC測定によ
り、重合体のMn は14000であり、Mw /Mn は
1.18であることがわかった。この重合体は実施例2
で得られた重合体に比べ、粘度、硬度が高いものであっ
た。
4 Al2 O2 Znを用いて行った。得られた重合体のG
PC測定より、重合体のMn は7000であり、30%
程度の未反応モノマが検出された。
と、D−ラクチド10.5g、ε−カプロラクトン6.
0g及び複合金属シアン化物錯体触媒0.0025g
(イニシエータに対して500ppm)をリアクターに
仕込み、窒素雰囲気下120℃で4.5時間反応させ
た。得られた重合体をキレート剤(エチレンジアミン四
酢酸)を含むアンモニア緩衝液(NH3 −CH3 COO
NH4 )と混合撹拌後、脱水し、吸着剤を加えて濾別し
た。得られた精製体についてZn(II)含有量を調べたと
ころ、触媒に由来するZn(II)は検出されなかった。
ニルポルフィリンアルミニウムクロリド)を用いて行っ
た。得られた重合体はポルフィリン触媒に由来する着色
が著しいものであった。重合体に含まれるポルフィリン
錯体の定量的な除去は困難であり、可視光領域の大きな
吸収を完全に除くことはできなかった。
クチド系重合体を得ることができる。また、ラクチド、
モノエポキシド類及び環状エステル(ただしラクチドを
除く)などの組成比を自由に変えられるため、生物分解
性重合体に必要な親水性疎水性バランスや生体内での分
解速度を自由にコントロールできる。しかも、このよう
な重合体を効率よく得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、少
なくとも1個の水酸基を有するヒドロキシ化合物に、ラ
クチドを開環重合させることを特徴とする、ラクチド系
重合体の製造方法。 - 【請求項2】複合金属シアン化物錯体触媒の存在下、少
なくとも1個の水酸基を有するヒドロキシ化合物に、ラ
クチド及び他の開環重合性の環状モノマを開環重合させ
ることを特徴とする、ラクチド系重合体の製造方法。 - 【請求項3】他の開環重合性の環状モノマが炭素数2以
上のモノエポキシド類及び環状エステル類(ただしラク
チドを除く)から選ばれる少なくとも1種である、請求
項2に記載の製造方法。 - 【請求項4】ラクチドがD−ラクチド、L−ラクチド及
びDL−ラクチドから選ばれる少なくとも1種である、
請求項1、2又は3に記載の製造方法。 - 【請求項5】ラクチド、モノエポキシド類、及び環状エ
ステル類(ただしラクチドを除く)を、モノマ比率が、
ラクチド10〜90wt%、モノエポキシド類0〜90
wt%及び環状エステル類(ただしラクチドを除く)0
〜50wt%の割合で使用する、請求項3又は4に記載
の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3161084A JP3065384B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ラクチド系重合体の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP3161084A JP3065384B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ラクチド系重合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359014A JPH04359014A (ja) | 1992-12-11 |
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Family
ID=15728316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3161084A Expired - Fee Related JP3065384B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ラクチド系重合体の製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
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| FI103581B1 (fi) * | 1996-11-11 | 1999-07-30 | Neste Oy | Menetelmä polyhydroksihappojen valmistamiseksi |
| DE59910844D1 (de) * | 1999-08-18 | 2004-11-18 | Juergens Christian | Resorbierbare Copolylactide und ihre Verwendung |
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- 1991-06-05 JP JP3161084A patent/JP3065384B2/ja not_active Expired - Fee Related
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