JPH02238007A - 天然リン脂質類似構造を有する化合物及びポリマー並びにその製造方法 - Google Patents

天然リン脂質類似構造を有する化合物及びポリマー並びにその製造方法

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JPH02238007A
JPH02238007A JP5926489A JP5926489A JPH02238007A JP H02238007 A JPH02238007 A JP H02238007A JP 5926489 A JP5926489 A JP 5926489A JP 5926489 A JP5926489 A JP 5926489A JP H02238007 A JPH02238007 A JP H02238007A
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Katsuaki Umibe
海部 勝晶
Kazutami Kawamura
川村 和民
Tadao Nakaya
忠雄 仲矢
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) この発明は、天然リン脂質に頚似する構造を有する化合
物(以下、天然リン脂質類似構造を有する化合物と略称
することもある.)及びそのポリマ一並びに前記天然リ
ン脂質類似構造を有する化合物の製造方法に関するもの
である. (従来の技術) 生体内には多種類のリン脂質が含まれている.そして、
これらリン脂質は、これが例えば細胞膜など細胞の構成
要素として生体の1!々な代謝過程と茫接な関係を持つ
こと、脳組織のエネルキー源であること、ざらCこ脂肪
の運搬及び吸収、血液の凝固、食物の味の知覚等に寄与
すること等からも明らかなように、生体の生命を維持し
てゆくうえで非常に重要な役割を演じている. このため、リン脂質を各種の人工臓器、細胞融合、酵素
の固定、人工栽培、バイオセンサ等へ応用しようとする
試みが数多くなざれている。 上述のような試みに用いられでいた従来のリン脂質は、
主として、レシチン、ボスファチジルエタノールアミン
、ホスファチジルセリン等のような、生体から抽出した
天然リン脂貢であった。 しかし、リン脂質を上述のような試みに利用するために
は、それが比較的高分子なものであり、かつ強固に成膜
化し得るものであり、及び経済性良く得られるものであ
ること等が必要であった。 この点、天然リシ脂質は、低分子量であるため均一で強
固な膜を得ることが著しく困難であつ、好ましいもので
はなかった. そこで、天然リン脂質に代るものとして、例えばこの出
願人に係る特開昭63−222185に開示ざれている
下記■式で示される天然リン脂質類似構造を有する化合
物があった. CHs ■式で示されるこの天然リン脂質類似構造を有する化合
物は、それ自体の合成が経済的に行なえ、ざらに天然リ
ン脂質に比し強固な膜が得られるという利点を有するも
のであった. (発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した特開昭63−222185に開
示されている天然リン脂質類似構造を有する化合物は、
メタクリロイル基にリン脂質が直接アミト結合した構造
であり、重合性官能基がメタクリルアミド型であった.
これがため、この化合物は放射線重合によるボリマー化
は可能であるが、通常のラジカル重合では重合が進まな
いという欠点があった. この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従
ってこの発明の目的は、放射線重合は勿論のこと通常の
ラジカル重合によってもボリマー化が容易に行なえる天
然リン脂質類似構造を有する化合物と、そのボリマーと
、該天然リン脂質類似構造を有する化合物の製造方法と
を提供することにある. (課題を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この出願に係る発明者は種
々の検討を重ねた.その結果、天然リン詣貢類似構造を
有する化合物を、重合反応性の良いメタクリル酸エステ
ル型の官能基を含む化合物とすることによってこの目的
を達成するに至った. 従ってこの出願の第一発明である天然り)脂質類似構造
を有する化合物は、次の一般式CH3 I (式中の8,、R2各々は、炭素数12〜20のアルキ
ル基または炭素数12〜20のアルケニル基を示す.)
で表ざれることを特徴とする. また、この出願に係る第二発明の天然リン脂質類似構造
を有するボリマーは、次の一般式リンfffi質類似構
造を有する化合物の製造方法は、塩化メタクリロイルと
ブロビオン酸とを水酸化ナトリウム存在下で反応させて
メタクリルオキシブロピオン酸を合成する工程と、 このメタクリルオキシプロビ才ン酸に塩化チオニルをと
リジン存在下で反応させて塩化メタクリ口イルオキシブ
口ビオニルを合成する工程と、この塩化メタクリ口イル
オキシブ口ビオニルに次の一般式■ (式中のB,、R2各々は、炭素数12〜20のアルキ
ル基または炭素数12〜20のアルケニル基を示す.ま
たnは重合度を示し100〜500の範囲内の値である
.)で表されることを特徴とする. また、この出願の第三発明である、第一発明の(式中8
,、R2各々は、炭素数12〜20のアルキル基または
炭素数12〜20のアルケニル基を示す。)で表される
化合物をビリジン存在下で反応させる工程と を含むことを特徴とする. (作用) この出願の第一発明のリン脂質類似構造を有する化合物
は、重合反応性の良いメタクリル酸エステル型の重合性
官能基を含んでいるので、放射線による重合が可能なこ
とは勿論のこと、好適な開始剤により容易にラジカル重
合しその重合体を与える。 また、この出願の第二発明のリン脂質類似構造を有する
化合物のボリマーは、高分子量なものであるので、従来
の天然リン脂質にない性質を示すようになる. また、この出願の第三発明のリン脂質類似構造を有する
化合物の製造方法によれば、放射線重合は勿論のこと通
常のラジカル重合によってもポリマー化が容易に行なえ
る第一発明の天然リン脂質類似構造を有する化合物を容
易に製造することが出来る. (実施例) 以下、この出願に係る各発明を次の芙施例により説明す
る.なお、各寅施例の説明中の数値的条件、使用薬品、
使用装置等は、各発明の理解を容易とするための単なる
例示であり、従って、各発明がこれらの数値的条件、使
用薬品、使用装置等のみに限定されるものではないこと
は理解されたい、 火五lユ 実施例1として、第三発明の製造方法により第−発明の
天然リン脂質類似構造を有する化合物の一例である2−
(メタクリ口イルオキシ)エチルジパルミトイルーDL
−α−ホスファチジルエタノールアミト(以下、実施例
1の化合物と略称することもある.)を製造し、ざらに
この実施例1の化合物のポリマーを製造する例につき説
明する. く実施例1の化合物の説明〉 ■・・・塩化メタクリロイルとブロビオン酸とを水酸化
ナトリウム存在下で反応させてメタクリルオキシブロビ
オン酸(以下、化合物(I)と略称することもある.)
ヲ合成することを、以下に説明する手順で行なった.下
記の(1)式は、その反応式である. CH3 ■ HO(CHz)2cOo}l  + CH2= CCO
CQ COO(C}I2hCOO}1 (I) 先ず、攪拌機、塩化カルシウム管、及び滴下口−トを付
けた三つ口フラスコ中に、20.09(0.22mol
)の3−ヒトロキシブロビオン酸と17.89(0.4
4mol)の水酸化ナトリウムとを溶かした水溶液( 
IOOmβ)を入れる.次に、このフラスコを水浴にて
0゜Cに冷却しかつフラスコ中の水溶液を攪拌しながら
、滴下ロートを介してこの水溶液中に23. 29(0
.22mol)の塩化メタクリロイルを1時間かけてゆ
っくりと滴下する。ざらにこの水溶液を室温で12時間
攪拌した後、これに塩酸を加えこの水溶液の吐を2に合
わせる.次に、この溶液をクロOホルムで抽出し無水硫
酸ナトリウムで脱水する.その後、この溶液を濾過しそ
の濾液を減圧濃縮して粗生成物が得られる。 この粗生成物に少量のハイドロキノシ及び無水塩化第二
鉄を加え減圧蒸留して粗生成物を精製する.この結果、
新規な化合物(I)が淡黄色の液体として得られる. この化合物(I)の気圧1 Torrにおける沸点は9
6〜98℃であった. 上述のようにしで合成した化合物(I)の同定は、IR
スペクトル及び’H−NMRによりそれぞれ行なった. IRスペクトルの測定結果によれば、波数1725cl
’にエステルの吸収が、波数1700cm−’にカルポ
キシル基の吸収が、波数1630. 1320. 12
95cm柵にアルケンの吸収がそれぞれ認められた。 また、化合物(I)をCDCβ3{こ溶解させて’H−
NMRスペクトルを測定した結果として、1Hの化学シ
フト値(6)と、そのシフト値を与えるプロトンを含む
と考えられる官能基とを第1表に示した. 第1表 但し、第1表中の81を付した6値はトリブレットのシ
グナルであることを示す。 ■・・・次に、上述の如く合成した化合物(I)に塩化
チオニルをビリジン存在下で反応させて塩化メタクリ゛
日イルオキシプ口ビオニル(以下、化合物( II )
と略称することもある。)を合成することを、以下に説
明する手順で行った.下記のC}11 CH2=C + SOCσ2 C00(C}+2)2COOH (I) CH3 どリジン CH2=C         ・・・ (2)I 000(CH2)2CO  C(L (II) 化合物( I ) 5.279(0.033mol) 
% 50mI!の無木のTHF (テトラヒド口フラン
)に溶解し、これに11.99(0. Imol)の塩
化チオニル(SOCIJ2)と5.27q(0.067
mol)のビリジンとを加える。この混合物を50℃の
温度で1時間加熱反応した後未反応の塩化ヂ才二ル及び
THFを減圧留去する。ざらに残渣を減圧で蒸留すると
、新規な化合物( II )が淡黄色の液体として得ら
れる。 この化合物(U)の気圧I Torrにおける沸点は7
5〜76℃であった. 上述のようにして合成1ノだ化合物( II )の同定
は、工日スベクトノレ及び’H−NMR+こよりそれぞ
れ行なった. IRスペクトルの測定結果(こよれば、波数18000
IN ’に酸塩化物のカルボニル基の吸収が、波数1 
725cF ’にエステルの吸収が、波数1630. 
1320.1295cm−’にアルケンの吸収がそれぞ
れ認められた. また、化合物(■)をCDCβ3に溶解させて’H−N
MRスペクトルを測定した結果として、1Hの化学シフ
ト値(6)と、そのシフト値を与えるプロトンを含むと
考えられる官能基とを第2表に示した。 第2表 トのシグナルであることを示す. ■・・・次に、上述の如く合成した化合物(II)に、
先に説明した一般式■で示ざれる化合物の一例であるD
L−α−ホスファチジルエタノールアミンジパルミトイ
ル(下記(3)式中の(III)で示す化合物.)をと
リジン存在下で反応させることを以下に説明する手順で
行ない、実施例1のリン詣貢類似構造を有する化合物で
ある2−(メタクリ口イル才キシ)エチルジバルミトイ
ル−DL−α−ホスファチジルエタノールアミド(下記
(3)式中の(rV)で示す化合物.)を製造する.下
記の(3)式は、その反応式である.なお、DL一α−
ホスファチジルエタノールアミンジバルミトイル(TI
I)は、シグマ製のもの(製品但し、第2表中の81を
付した6値はトリブレッ十 先ず、攪拌機、塩化カルシウム管、及び滴下口ートを付
けた三つ口フラスコ中に、0.209(0.29mmo
 1 )のDL−α−ホスファチジルエタノールアミン
ジパルミトイル(I[+)とO.Il9(1.45mm
ol)のとリジンと@ 40mβのクロロホルムに溶解
したものを入れる.次に、このフラスコを水浴にてo℃
に冷却しかつフラスコ中の溶液を攪拌しながら、滴下ロ
ートを介してこの溶液中に0.2049(1.I6mm
ol)の化合物(TI)を1時間かけてゆっくりと滴下
する.ざらにこの溶液10℃で6時間反応させた後、ざ
らに20℃で12時間反応させる.次に、反応混合物に
20mlの水を加えた後80mlのクロロホルムで抽出
する。抽出したクロロホルム溶液は、硫酸ナトリウムで
脱水した後濾過し、この濾液を減圧濃縮する.残渣を0
.3mlのクロロホルムに溶解し、これに120mlの
アセトンを加えると淡黄色の結晶が現われる。ざらにそ
のまま冷凍庫に20時間放置した後、析出した淡黄色の
結晶を集め20mlのアセトンで洗浄する。このように
して粗生成物が得られる. この粗生成物をクロロベンゼンに溶解しアセトンによる
再沈殿によって精製する.この結果、実施例1の天然り
)脂貢頚似構造を有する化合物(IV)が得られる. この化合物(rV)は、42〜139℃の温度虻囲にお
いて液晶相を示した. 上述のようにして合成した寅施例1の化合物(TV)の
同定は、IRスペクトル及び’H−NM日によりそれぞ
れ行なった. IRスペクトルの測定結果によれば、波数2925. 
2850. 1460cl ’にメチレン基の吸収が、
波数173ocl’にエステルの吸収が、波数1655
cm−’にアミド基の吸収が、波数1630. 132
0. 1295cm− ’にアルケンの吸収が、波数1
 255cl ’にホスホリル基の吸収が、波数107
0cl ’にホスホリレートの吸収がそれぞれ認められ
た. また、英施例1の化合物(rt/)をCDCβ3に溶解
させて’H−NMRスペクトルを測定した結果として、
 +Hの化学シフト値(6)と、そのシフトi1ヲ与え
るプロトンを含むと考えられる官能基とを第3表に示し
た. 第3表 但し、第3表中の1を付した6値はトリブレットのシグ
ナルであることを示す. 〈英施例1の化合物のポリマーの説明〉次に、上述の如
く製造した実施例1の天然リン脂′M類似構造を有する
化合物(IV)を以下に説明するように重合させ実施例
1の化合物のポリマーを合成した。なお重合開始剤とし
ては、2.2−アゾインブチ口ニトリル(以下、A I
ONと略称する.)を用いた. 先ず、0.219の実施例1の化合物(rV)及び0.
82mqのAIBN!a5mρのクロロベンゼンに溶解
しこの溶液をガラス管に入れる.次に、このガラス管内
を窟素璽換した後、減圧下でこのガラス管を封じる.そ
の後、このガラス管IFr80℃の温度で24時問振盪
する。次
【こ、ガラス管内の物を取り出しこれをアセト
ン中に加えると、英施例1の化合物のポリマーが沈殿す
る.次に、この沈殿物を集めアセトンで洗浄し、ざらに
クロロベンゼンに溶解しアセトンで再沈殿することによ
り精製する.実施例1の化合物のポリマ一の構造式を下
記に示す(但し、式中のR,、R2は、いずれも(CH
2)14CH3である.). この寅施例1の化合物のボリマーは、淡茶掲色の粉末で
あり、145℃の温度で軟化するものであった。 上述のように合成した実施例1の化合物のポリマーの同
定は、IRスペクトル及び粘度によりそれぞれ行なった
. IRスペクトルの測定結果によれば、重合前の化合物(
■)にあいて認められた波数1320. 1295cm
−Iのアルケンの吸収がボリマーでは消失しておりそれ
以外の吸収ピークは重合前後において変化がないことが
分った.このことから、重合反応が正常に行なわれてい
ることが分る. また、実施例1の化合物のポリマーは、クロロベンゼン
、クロロホルム、熱エタノールには可溶であったが、ア
セトン、エーテルには不溶であった. また、実施例1の化合物のボリマーの0−ジクロロベン
ゼン溶液の25℃での固有粘度は0.23dβ/9であ
った. 東】1乳2 次に、実施例1の天然リン脂質類似構造を有する化合物
を製造するための中間物であった化合物(■)(塩化メ
タクリ口イルオキシブ口ビオニル)と、先に説明した一
般式■で示される化合物の一例であるしーα−セファリ
ン(下記反応式(4)中に(V)で示す物質)とを反応
させ、実施例2の天然リン脂質類似構造を有する化合物
(以下、実施例2の化合物と略称する。)であるメタク
リ口イルオキシエチルセファリンアミド(下記反応式(
4)中に(Vl)で示す化合物.)を製造し、さらにこ
の実施例2の化合物のポリマーを製造する例につき説明
する. では(V)で示している.しかし実際は、B3、R4各
々が炭素数12〜18のアルキル基または炭素数12〜
18のアルケニル基であるエタノールアミンホスく実施
例2の化合物の説明〉 先ず、実施例2の化合物を以下に説明するように製造す
る。下記の(4)式は、その反応式である.なおL−α
−セファリン(V)は、シグマ製のもの(製品番号P 
4264)を用いた.これは、羊の大脳から抽出したも
のであり、反応式(4)中+ 先ず、攪拌機、塩化カルシウム管、及び滴下口−トを付
けた三つ口フラスコ中に、29のL一αーセファリン(
V)と0.919(II.5mmol)のとリジンとを
50mlのクロロホルムに溶解したものを入れる.次に
、このフラスコを水浴にてo℃に冷却しかつフラスコ中
の溶液を攪拌しながら、滴下口−トを介してこの溶液中
に2.04g(Il.6mmol)の化合物( II 
’)を1時間かけてゆっくりと滴下する.ざらにこの溶
液をo℃で6時間反応させた後、さらに20℃で12時
問反応させる.次に、この反応混合物に50mβの水を
加えた後150mβのクロロホルムで抽出する.抽出し
たクロロホルム溶液は、硫酸ナトリウムで脱水した後濾
過し、この濾液を減圧濃縮する.残渣@0.5mlのク
ロロホルムに溶解し、これに200mlのアセトンを加
えると淡黄色の結晶が現われる.ざらにそのまま冷凍庫
に20時間放置した後、析出した淡黄色の結晶を集め2
0mlのアセトンで洗浄する.このようにして粗生成物
が得られる. この粗生成物をクロロベンゼンに溶解しアセトンによる
再沈殿によって精製する。この結果、実施例2の天然リ
ン脂質類似構造を有する化合物(■)が得られる. この芙施例2の化合物(VT)は、32〜125℃の温
度範囲において液晶相を示した. 上述のようにして合成した笑施例2の化合物(Vl)の
同定は、IRスペクトル及び’H−NM日によりそれぞ
れ行なった. IRスペクトルの測定結果によれば、波数2925. 
2850 . 1460cm− ’にメチレン基の吸収
が、波数1730cl’にエステルの吸収が、波数16
55cm−’にアミト基の吸収が、波数1630.13
20,1295cl’にアルケンの吸収が、波数125
5cl’にホスホリル基の吸収が、波数1070cl’
にホスホリレートの吸収がそれぞれ認められた. また、実施例2の化合物(Vl)をCOCβ3に溶解さ
せてIH−NMRスペクトルを測定した結果として、 
+Hの化学シフト値(6)と、そのシフト値を与えるプ
ロトンを含むと考えられる官能基とを第4表に示した. 第4表 但し、第4表中の81を付した6値はトリブレットのシ
グナルであることを示す. く英施例2の化合物のボリマーの説明〉次に、上述の如
く製造した実施例2の天然リン脂質類似構造を有する化
合物(Vl)を以下に説明するように重合させ実施例2
の化合物のポリマーを合成した.なお重合開始剤として
は、実施例1と同様に、AIBNを用いた。 0.219の実施例2の化合物(Vl)及び0.82m
qのAIBNj!5mlのクO口ベンゼンに湿解しこの
溶液をガラス管に入れる.次に、このガラス管内IFr
M素置換した後、減圧下でこのガラス管を封じる.その
後、このガラス管!80℃の温度で24時間振盪する。 次に、ガラス管内の物を取り出しこれをアセトン中に加
えると、実施例2の化合物のポリマーが沈殿する.次に
、この沈殿物を集めアセトンで洗浄し、ざらにクロロベ
ンゼンに溶解しアセトンで再沈殿することにより精製す
る。 この実施例2の化合物のポリマーの構造式を下記に示す
(但し、式中の83、B4各々は、炭素数12〜18の
アルキル基または炭素数12〜18のアルケニルキを示
す.).なお、この実施例2の化合物のポリマーは、出
発原料にし−α−セファリン(V)から合成した実施例
2の化合物(Vl) !用いているので、このポリマー
の各単量体毎の63、この実施例2の化合物のボlノマ
ーは、淡茶褐色の粉末であり、145℃の温度で軟化す
るものであった。 上述のように合成した実施例2の化合物のボリマーの同
定は、IRスペクトル及び粘度によりそれぞれ行なった
. IRスペクトルの測定結果によれば、重合前の化合物C
V)においで認められた波数1320, +295cl
’のアルケンの吸収がポリマーでは消失しておりそれ以
外の吸収ピークは1合前後において変化がないことが分
った.このことから、重合反応が正常に行なわれている
ことが分る。 また、実施例2の化合物のボリマーは、クロロベンゼン
、クロロホルム、熱エタノールには可湿であったが、ア
セトン、エーテルには不溶であった。 また、実施例2の化合物のボリマーのクロロヘンセン溶
液の25℃での固有粘度は0. +9dβ/9であった
。 (発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この出願の第一発
明である天然リン脂質類似構造を有する化合物は、メタ
クリル酸エステル型の重合性官能基を有しているので、
AIBN等の重合開始剤を用いた通常の重合条件で容易
に重合反応が起こるものとなる.なお、この第一発明の
化合物は、γ線、X線、電子線、紫外線等の高エネルギ
ー線の照射によっても重合体を与え得ることは勿論であ
る.また、この出願の第二発明である天然リン脂質類似
構造を有する化合物のボリマーは、従来の天然リン脂質
にはみられない性質を有し、すなわちポリマーであるこ
とから膜の形成が極めて容易であり、かつ得られた膜は
天然のリン脂質に比べはるかに強固なものとなる。従っ
て上述した湿度センサ、ガスセンサ、イオン透過膜、人
工臓器、細胞融合、酵素の固定、バイオセンサ、人工栽
培等の広い分野への利用が可能となりその工業的価値は
非常に大きい. また、この出願の第三発明の天然リン脂質類似構造を有
する化合物の製造方法は、放射線重合は勿論のこと通常
のラジカル重合によってもポリマー化が容易に行なえる
天然リン脂質類似構造を有する化合物を、市販のDL−
α−ホスファチジルエタノールアミンジバルミトイル又
はしーα一セファリン等の材料を用いることによりわず
かの反応工程で簡単に製造できる.従って、優れた特性
を有する上記天然リン脂質類似構造を有する化合物を工
業的規模で経済性良く安価に提供出来る. 特許出願人   沖電気工業株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1、R_2各々は、炭素数12〜20のア
    ルキル基または炭素数12〜20のアルケニル基を示す
    。)で表される天然リン脂質類似構造を有する化合物。
  2. (2)次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1、R_2各々は、炭素数12〜20のア
    ルキル基または炭素数12〜20のアルケニル基を示す
    。またnは重合度を示し100〜500の範囲内の値で
    ある。)で表される天然リン脂質類似構造を有する化合
    物のポリマー。
  3. (3)次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1、R_2各々は、炭素数12〜20のア
    ルキル基または炭素数12〜20のアルケニル基を示す
    。)で表わされる天然リン脂質類似構造を有する化合物
    を製造するに当たり、 塩化メタクリロイルとプロピオン酸とを水酸化ナトリウ
    ム存在下で反応させてメタクリルオキシプロピオン酸を
    合成する工程と、 該メタクリルオキシプロピオン酸に塩化チオニルをピリ
    ジン存在下で反応させて塩化メタクリロイルオキシプロ
    ピオニルを合成する工程と、該塩化メタクリロイルオキ
    シプロピオニルに次の一般式[a] ▲数式、化学式、表等があります▼…[a] ([a]式中R_1、R_2各々は、炭素数12〜20
    のアルキル基または炭素数12〜20のアルケニル基を
    示す。)で表される化合物をピリジン存在下で反応させ
    る工程と を含むことを特徴とする天然リン脂質類似構造を有する
    化合物の製造方法。
JP5926489A 1989-03-10 1989-03-10 天然リン脂質類似構造を有する化合物及びポリマー並びにその製造方法 Expired - Lifetime JPH0676459B2 (ja)

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