JPS60203602A - キトサン6−スルフエ−トおよびその製法 - Google Patents
キトサン6−スルフエ−トおよびその製法Info
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- JPS60203602A JPS60203602A JP59258398A JP25839884A JPS60203602A JP S60203602 A JPS60203602 A JP S60203602A JP 59258398 A JP59258398 A JP 59258398A JP 25839884 A JP25839884 A JP 25839884A JP S60203602 A JPS60203602 A JP S60203602A
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- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はキトサン 6−スルフェートならびにその製法
に関する。
に関する。
キトサンは、グルコサミンのアミン基に結合したOない
し30%のアセチル基を含有する、400ないし600
0のベーターD−(1,4)−グルコサミンサブユニッ
トからなる多糖類である。
し30%のアセチル基を含有する、400ないし600
0のベーターD−(1,4)−グルコサミンサブユニッ
トからなる多糖類である。
キトサンのスルホン化方法は棟々の文献に記載されてい
る。
る。
該方法は、グルコザミンユニットの3および6位の水酸
基の1つおよび2位のアミン基にスルフェート基が手当
り次第に結合したキトサンスルフェートを与えるもので
ある。
基の1つおよび2位のアミン基にスルフェート基が手当
り次第に結合したキトサンスルフェートを与えるもので
ある。
フランス特許第1093099号にはキトサンとスルフ
ェート化試薬との反応によるキトサンスルフェートの製
造方法が開示されている。該特許によると、スルフェー
ト化試薬は無水硫酸および二酸化硫黄(無水亜硫酸)の
混合物であり得るか、または例えばピリジン中クロルス
ルホン酸もしくは発煙硫酸のような他の試薬であり得る
。
ェート化試薬との反応によるキトサンスルフェートの製
造方法が開示されている。該特許によると、スルフェー
ト化試薬は無水硫酸および二酸化硫黄(無水亜硫酸)の
混合物であり得るか、または例えばピリジン中クロルス
ルホン酸もしくは発煙硫酸のような他の試薬であり得る
。
該特許の実施例は、無水硫酸および二酸化硫黄の混合物
と反応させることにより、14.8%、9%、16.5
%、14.7%および1156%の硫黄パーセント(完
全に脱アセチル化した生成物と仮定して)のキトサンス
ルフェート、これらはそれぞれ122.0.75.1.
36.1.21および1.45の置換比率(グルコサミ
ンサブユニット当りのスルフェート基)に相当するキト
サンスルフェートを与えたと明記している。
と反応させることにより、14.8%、9%、16.5
%、14.7%および1156%の硫黄パーセント(完
全に脱アセチル化した生成物と仮定して)のキトサンス
ルフェート、これらはそれぞれ122.0.75.1.
36.1.21および1.45の置換比率(グルコサミ
ンサブユニット当りのスルフェート基)に相当するキト
サンスルフェートを与えたと明記している。
この特許はスルフェート基がどこへ導入されたかはなん
ら記載していないが、無水硫酸/二酸化硫黄の反応がス
ルフェート基をキトサンの2−アミン基にもまた導入す
ることを引き続き示している。
ら記載していないが、無水硫酸/二酸化硫黄の反応がス
ルフェート基をキトサンの2−アミン基にもまた導入す
ることを引き続き示している。
同じ特許の実施例はピリジン中クロルスルホン酸による
キトサンの反応を明記している。しかしながら該反応は
、2位のアミン基にスルフェート基を有する生成物を与
えている。
キトサンの反応を明記している。しかしながら該反応は
、2位のアミン基にスルフェート基を有する生成物を与
えている。
したがって、これらの方法は6位への選択性はないもの
である。
である。
アメリカ特許第2755275号はハロゲン化溶媒中ク
ロルスルホン酸あるいは無水硫酸と出発物ηとの反応に
よるスルフェート化したキチンの製法を権利要求してい
る。該特許の広範な記載によると、キトサンがまた出発
物質として使用し得るとされている。しかしながらキト
サンの場合にあっては、かかる権利要求している方法で
は2位の遊離アミン基の同時スルフェート化を引き起こ
してしまうのである、 ナガサワら(Chem、 Pharm、 Bull、、
20,157−162(1972) )は濃硫酸を使
用したキトサンのスルフェート化を報告している。該著
者らは、かくして得られた化合物はほとんど完全にN−
スルフェート化されたものであると明記している。
ロルスルホン酸あるいは無水硫酸と出発物ηとの反応に
よるスルフェート化したキチンの製法を権利要求してい
る。該特許の広範な記載によると、キトサンがまた出発
物質として使用し得るとされている。しかしながらキト
サンの場合にあっては、かかる権利要求している方法で
は2位の遊離アミン基の同時スルフェート化を引き起こ
してしまうのである、 ナガサワら(Chem、 Pharm、 Bull、、
20,157−162(1972) )は濃硫酸を使
用したキトサンのスルフェート化を報告している。該著
者らは、かくして得られた化合物はほとんど完全にN−
スルフェート化されたものであると明記している。
一般的に、これらの公知方法によるキトサンのスルフェ
ート化は、2位の遊離アミノ基および、同時に6位およ
び6位の水酸基の完全なもしくけ部分的なスルフェート
化された生成物を生ずるのである。
ート化は、2位の遊離アミノ基および、同時に6位およ
び6位の水酸基の完全なもしくけ部分的なスルフェート
化された生成物を生ずるのである。
これら文献に記載の方法はいずれも、実質的に全グルコ
サミンサブユニットの第1級水酸基を選択的にスルフェ
ート化し、そして同時に2位および3位におけるスルフ
ェート基を有さないキトサンの製造を許容するものでは
ないのである。
サミンサブユニットの第1級水酸基を選択的にスルフェ
ート化し、そして同時に2位および3位におけるスルフ
ェート基を有さないキトサンの製造を許容するものでは
ないのである。
このように、グルコサミンサブユニットノ2−アミン官
能基および6−ヒドロキシ官能基の両者がスルフェート
化されていないキトサン6−スルフェートはこれまでに
なんら記載されていなかったのである。
能基および6−ヒドロキシ官能基の両者がスルフェート
化されていないキトサン6−スルフェートはこれまでに
なんら記載されていなかったのである。
篤くべきことに、キトサンを硫酸およびクロルスルホン
酸の混合物で処理すると、6位の水酸基の選択的スルフ
ェート化が生ずることを新規に見出したのである。
酸の混合物で処理すると、6位の水酸基の選択的スルフ
ェート化が生ずることを新規に見出したのである。
捷だ、キトサンと、硫酸/クロルスルホン酸の混合物の
反応により、解重合ならびにスルフェート化が同時に起
ることをも新規に見出し7た。
反応により、解重合ならびにスルフェート化が同時に起
ることをも新規に見出し7た。
最後に、解重合はそれ以上のスルフェート化を伴なわず
、また6位において選択的にスルフェート化された解重
合キトサンが非常に高収率で得られることを新規に見出
したのである。
、また6位において選択的にスルフェート化された解重
合キトサンが非常に高収率で得られることを新規に見出
したのである。
したがって、本発明の目的は6位が選択的にスルフェー
ト化されたキトサンを提供することにある。
ト化されたキトサンを提供することにある。
より詳細には、本発明はその目的の1つによれば次式1
(式中、
nけ4ないし6000の整数を表わし、Aは水素原子を
表わすか、またけn単位の30%までの数においてアセ
チル基を表わす。)で表わされるキトサン 6−スルフ
ェート;その無機もしくは有機酸との塩捷たは無機もし
くは有機塩基との塩、もしくけその分子内塩に関する。
表わすか、またけn単位の30%までの数においてアセ
チル基を表わす。)で表わされるキトサン 6−スルフ
ェート;その無機もしくは有機酸との塩捷たは無機もし
くは有機塩基との塩、もしくけその分子内塩に関する。
〃nは4ないし6oooの整数を表わす″なる語句は、
上記1の構造である糖単位がガウス曲線(Gaussi
an curve )に従って4ないし6000回繰返
され得ることを意味する。
上記1の構造である糖単位がガウス曲線(Gaussi
an curve )に従って4ないし6000回繰返
され得ることを意味する。
出発物であるキトサンはキチンの脱アシル化により製造
されるので、その見掛は上の分子の量、即ちnの値なら
びにアセチル基のパーセントは該出発物の製造のために
利用された工程に依存する。
されるので、その見掛は上の分子の量、即ちnの値なら
びにアセチル基のパーセントは該出発物の製造のために
利用された工程に依存する。
個々のグルコサミンザプユ゛ニット中および多糖類、の
nユニット中の両方においてスルフェート基が手当り次
第分配されている公知のキトサンスルフェートとけ反対
に、本発明のキトサン6−スルフェートは、グルコサミ
ンサブユニット当りただ一つのスルフェート基を示す明
瞭に定義された構造を有するのである。
nユニット中の両方においてスルフェート基が手当り次
第分配されている公知のキトサンスルフェートとけ反対
に、本発明のキトサン6−スルフェートは、グルコサミ
ンサブユニット当りただ一つのスルフェート基を示す明
瞭に定義された構造を有するのである。
更に、スルフェート基とアミン基の間の不均衡および、
加えてアミン基が一般にスルフェート化されている公知
のキトサンスルフェートとは逆に、本発明の6−スルフ
ェート化されたキトサンは、出発物であるキトサンのア
セチル基の数により、スルフェート基二アミノ基は1:
1ないし1:07で変化する比率を示すのである。
加えてアミン基が一般にスルフェート化されている公知
のキトサンスルフェートとは逆に、本発明の6−スルフ
ェート化されたキトサンは、出発物であるキトサンのア
セチル基の数により、スルフェート基二アミノ基は1:
1ないし1:07で変化する比率を示すのである。
このように本発明の化合物は、金属イオン封鎖剤として
、織物工業、化粧品工業および食品工業における分散剤
および縮合剤として、また同様に生物学的緩衝作用、特
に抗消化、制酸および胃粘膜保饅活性を有する薬剤組成
物中の活性成分と′して有用な高分子電解特性を有する
両性電解質である。
、織物工業、化粧品工業および食品工業における分散剤
および縮合剤として、また同様に生物学的緩衝作用、特
に抗消化、制酸および胃粘膜保饅活性を有する薬剤組成
物中の活性成分と′して有用な高分子電解特性を有する
両性電解質である。
本発明の他の目的は、特に上記式Iで表わされるキトサ
ン 6−スルフェートの製造方法を提供することであり
、キトサンを硫酸およびクロルスルホン酸の混合物で処
理し、かくして得られた生成物をアルカリ金属塩としで
あるいは酸の形態もしくは他の塩に変化させ単離する方
法を提供するものである。
ン 6−スルフェートの製造方法を提供することであり
、キトサンを硫酸およびクロルスルホン酸の混合物で処
理し、かくして得られた生成物をアルカリ金属塩としで
あるいは酸の形態もしくは他の塩に変化させ単離する方
法を提供するものである。
混合物においては2つの酸は濃縮されておシ、その濃度
は好ましくは少なくとも95重量%である。
は好ましくは少なくとも95重量%である。
硫酸:クロルスルホン酸の比率Fi4:1から1:4で
変化されるが、約2:1であることが特に好ましい。
変化されるが、約2:1であることが特に好ましい。
反応温度は−20ないし+40℃で変化させることがで
き、好ましくは低温にて2つの酸の混合物中に出発物質
を導入し、そして反応を室温で行なうのが好ましい。反
応温度により反応時間は5分ないし2時間と変化するが
、反応は完了し、キトサン 6−スルフェートが常法に
より単離される。好ましくけ、反応混合物をジエチルエ
ーテルのような不活性中性溶媒中に注入し、このなかで
はキトサン 6−スルフェートは不溶性であってそして
かくして得られた生成物を中和し、透析により精製する
。
き、好ましくは低温にて2つの酸の混合物中に出発物質
を導入し、そして反応を室温で行なうのが好ましい。反
応温度により反応時間は5分ないし2時間と変化するが
、反応は完了し、キトサン 6−スルフェートが常法に
より単離される。好ましくけ、反応混合物をジエチルエ
ーテルのような不活性中性溶媒中に注入し、このなかで
はキトサン 6−スルフェートは不溶性であってそして
かくして得られた生成物を中和し、透析により精製する
。
最終生成物の分子量は反応時間および反応混合物の水分
含量に依存する。
含量に依存する。
このようにして得られたキトサン 6−スルフェートd
1例えば凍結乾燥あるいは減圧下の蒸発による慣用技術
に従いアルカリ塩の形態で単離され、そ[2て公知の物
理化学的手段により特徴づけられる。
1例えば凍結乾燥あるいは減圧下の蒸発による慣用技術
に従いアルカリ塩の形態で単離され、そ[2て公知の物
理化学的手段により特徴づけられる。
他の塩、例えばカルシウム塩は、アルカリ塩好捷しくに
ナトリウム塩から出発して、所望の塩例えばカルシリム
塩七の変換反応、場合によってはイオン交換樹脂の使用
により得ることができる。
ナトリウム塩から出発して、所望の塩例えばカルシリム
塩七の変換反応、場合によってはイオン交換樹脂の使用
により得ることができる。
好捷しい出発物であるキトサンの分子量は、(市販訓整
品として文献によれば)100,000から800.O
O[1の間で変化することができ、これは約400から
約3400の糖単位と同等である。該製品の末端基はな
んらNMRスペクトル的に検知することができないもの
である。
品として文献によれば)100,000から800.O
O[1の間で変化することができ、これは約400から
約3400の糖単位と同等である。該製品の末端基はな
んらNMRスペクトル的に検知することができないもの
である。
出発物質として、公知の方法により前もって解重合した
キトサンを使用することができる。
キトサンを使用することができる。
硫酸/クロルスルホン酸混合物の作用はより一層の解重
合を包含するが、6位に定量的および選択的スルフェー
ト化を生ずる。
合を包含するが、6位に定量的および選択的スルフェー
ト化を生ずる。
以下の実施例により本発明を説明するが、これに限定さ
れるものではない。
れるものではない。
実施例1
前もって0〜4℃に冷却した201の95%硫酸ならび
に10al?のクロルスルホン酸の混合物中へ、15−
20%のN−アセチル基を含有するキトサンアニック(
chitosan ANIC) o ット116の50
0″′2を加える。混合物を同温度にて約1時間攪拌し
、次いでこれを前もって冷却しておいたジエチルエーテ
ル中へ注入する。生成した沈殿物を口取しそして炭酸水
素カリウム溶液にて中和する。トーマス透析管(THO
MASDIALYZERTUBING ) 中8500
D テ透析後、キトサン 6−スルフェート(P 2
11−5R9533B )を得た。このものは以下の性
質を有している。
に10al?のクロルスルホン酸の混合物中へ、15−
20%のN−アセチル基を含有するキトサンアニック(
chitosan ANIC) o ット116の50
0″′2を加える。混合物を同温度にて約1時間攪拌し
、次いでこれを前もって冷却しておいたジエチルエーテ
ル中へ注入する。生成した沈殿物を口取しそして炭酸水
素カリウム溶液にて中和する。トーマス透析管(THO
MASDIALYZERTUBING ) 中8500
D テ透析後、キトサン 6−スルフェート(P 2
11−5R9533B )を得た。このものは以下の性
質を有している。
−分子t:約10,000
一置換度(電導度分析法):1
−I Rスペクトル:スルフェート基により特徴づけら
れる1300−12006n−1領域に巾広い吸収。
れる1300−12006n−1領域に巾広い吸収。
−13CNMRスペクトル二図に示す如く、第一級水酸
基のシグナルが消失し6−0−スルフェート基に関連す
るシグナルがみられる。
基のシグナルが消失し6−0−スルフェート基に関連す
るシグナルがみられる。
N−スルフェートまfcは5−0−スルフェートのシグ
ナルは認められ力い。
ナルは認められ力い。
実施例2
a)IPのキトサンアニック ロ、:/ト116の30
%酢酸50M溶液中へ、10m1の0.5M亜硝酸バリ
ウム1水オ[1物および10tILlの0.5M硫酸よ
り得た2、3−015M亜硝酸を加える。混合物を室温
にて12時間攪拌し、減圧下に濃縮しアセトンで処理す
る。得られた沈殿物を口取し、アセトンで洗浄し乾燥さ
せ、水に溶解し30ツの水素化ホウ素す) IJウムで
処理する。室温にて12時間後に過剰の水素化ホウ素ナ
トリウムを“アンバーライト(AMBERLITE)I
P120M+〃にて分解し、ホウ酸をメタノールの存在
下減圧下に除去する。かくして解重合したキトサンが得
られ、このものは出発物としてのキトサンの分子量より
さらに低い(約2500 )分子量を有していた。
%酢酸50M溶液中へ、10m1の0.5M亜硝酸バリ
ウム1水オ[1物および10tILlの0.5M硫酸よ
り得た2、3−015M亜硝酸を加える。混合物を室温
にて12時間攪拌し、減圧下に濃縮しアセトンで処理す
る。得られた沈殿物を口取し、アセトンで洗浄し乾燥さ
せ、水に溶解し30ツの水素化ホウ素す) IJウムで
処理する。室温にて12時間後に過剰の水素化ホウ素ナ
トリウムを“アンバーライト(AMBERLITE)I
P120M+〃にて分解し、ホウ酸をメタノールの存在
下減圧下に除去する。かくして解重合したキトサンが得
られ、このものは出発物としてのキトサンの分子量より
さらに低い(約2500 )分子量を有していた。
b)−4および0℃間の温度に冷却した20dの95%
硫酸および10mgの98チクロルスルホン酸の混合物
中に、上記の解重合したキトサン1yを加える。反応混
合物を室温に1時間放置し、次いでこれを前もって冷却
したジエチルエーテル250 rut中に注入する。生
成した沈殿を口取し冷ジエチルエーテルにて洗浄する。
硫酸および10mgの98チクロルスルホン酸の混合物
中に、上記の解重合したキトサン1yを加える。反応混
合物を室温に1時間放置し、次いでこれを前もって冷却
したジエチルエーテル250 rut中に注入する。生
成した沈殿を口取し冷ジエチルエーテルにて洗浄する。
生成物を水に溶解させ、0.5M水酸化ナトリウム溶液
にて中和する。〃セファデックス(5ephadex
)G25“を用いたクロマトグラフィーにより脱塩後、
解重合したキトサン 6−スルフェートを90%の収率
で得た。生成物は以下の性質を有する。
にて中和する。〃セファデックス(5ephadex
)G25“を用いたクロマトグラフィーにより脱塩後、
解重合したキトサン 6−スルフェートを90%の収率
で得た。生成物は以下の性質を有する。
一分子量: 2000
一置換度:1
− I Rスペクトル:スルフェート基に特徴づけられ
る1500−1200cm ”領域に巾広い吸収。
る1500−1200cm ”領域に巾広い吸収。
一13CNMRスペクトル:第1級水酸基のシグナルが
消失し、スルフェート基に基づ〈新しいシグナルが生じ
た。
消失し、スルフェート基に基づ〈新しいシグナルが生じ
た。
図は実施例1で得だキトサン 6−スルフェートの15
CNMRスペクトル図である。 特許出願人 アニツク ニス、 ビー、ニー同 サノフ
イ 特許庁長官 殿 1.事件の表示 昭和59年 特許願 第258398号2、発明の名称 キトサン6−スルフェートおよびその製法3、補正する
者 事件との関係 特許出願人 名称 アニック ニス、ピー、ニー 名称 サ ノ フ イ 4、代 理 人 住所 東京都千代田区神田駿河台lの65、補正命令の
日付 昭和60年 3月 6日 (発送日:昭和60年 3月
26日)6、補正の対象 (1)願書の出願人の欄 (2)代理権を証明する書面 (3)図面 76補正の内容 (1)別紙のとおり出願人の代表者の氏名を記載した適
正な願書を提出する。 (2)委任状及び訳文を提出する。 (3)浄書した図面(内容に変化なし)を提出する。
CNMRスペクトル図である。 特許出願人 アニツク ニス、 ビー、ニー同 サノフ
イ 特許庁長官 殿 1.事件の表示 昭和59年 特許願 第258398号2、発明の名称 キトサン6−スルフェートおよびその製法3、補正する
者 事件との関係 特許出願人 名称 アニック ニス、ピー、ニー 名称 サ ノ フ イ 4、代 理 人 住所 東京都千代田区神田駿河台lの65、補正命令の
日付 昭和60年 3月 6日 (発送日:昭和60年 3月
26日)6、補正の対象 (1)願書の出願人の欄 (2)代理権を証明する書面 (3)図面 76補正の内容 (1)別紙のとおり出願人の代表者の氏名を記載した適
正な願書を提出する。 (2)委任状及び訳文を提出する。 (3)浄書した図面(内容に変化なし)を提出する。
Claims (5)
- (1) 次式二 (式中、 nは4ないし6000の整数を表わし、八は水素原子を
表わすか、またはn単位の30%壕での数においてアセ
チル基を表わす。)で表わされるキトサン 6−スルフ
ェート;その無機もしくは有機酸との塩または無機もし
くは有機塩基との塩:もしくけその分子内塩。 - (2)0々いし4℃にて硫酸およびクロルスルホン酸の
混合物中ヘキトサンを加え、室温にて5分ないし2時間
後に生成物をアルカリ金属塩として単離するかもしくは
酸の形態または他の塩に変換することを特徴とする次式
:(式中、 nは4ないし6000の整数を表わし、Aは水素原子を
表わすか、またはn単位の30%までの数においてアセ
チル基を表わす。)で表わされるキトサン 6−スルフ
ェート;その無機もしくは有機酸との塩または無機もし
くは有機塩基との塩;もしくはその分子内塩の製法。 - (3)2つの酸の濃度が少なくとも95重量%である特
許請求の範囲第2項記載の製法。 - (4)硫酸:クロルスルホン酸の比が約2:1である特
許請求の範囲第2項および第3項のいずれか1項に記載
の製法。 - (5)原料のキトサンが前もって解重合したものである
特許請求の範囲第2項ないし第4項のいずれか1項に記
載の製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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