(57)【要約】  本発明は、分岐型ポリアミノ酸を含む分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤を提供し、前記分岐型ポリアミノ酸は1種類のアミノ酸単位を単独重合して得られるか、あるいは２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、前記アミノ酸単位は式Iで示される構造式を有する。本発明が用いる原料はアミノ酸であり、毒性がなく、副作用がなく、環境にやさしい新規な抗微生物剤であり、使用者に受けられやすい。ポリアミノ酸の分岐構造により、該物質は、多くの活性官能基を有することとなり、さらに修飾されることが可能であり、良好な生体適合性を有し、かつ当該抗微生物剤は、長期間使用しても薬物耐性が発生しない。  式（Ｉ）【化１】2021512862.tif 000025
2021512862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐型ポリアミノ酸を含み、
前記分岐型ポリアミノ酸は、１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られるか、あるいは、２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、
前記アミノ酸単位は、式Ｉで示される一般構造式又はその塩を有する、分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤。
式Ｉ
【化１】
2021512862.tif 000020
［式中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、独立にして０〜６の整数であり、かつ、１≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦２０であり、好ましくはａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦１０である。
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして水素原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ８のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルキルチオ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。］
【請求項２】
前記分岐型ポリアミノ酸は、アミノ酸単位を単独重合して得られ、前記アミノ酸単位のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のうちの少なくとも１つが、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルキルチオ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される、請求項１に記載の抗微生物剤。
【請求項３】
前記分岐型ポリアミノ酸は、２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、少なくとも１つの前記アミノ酸単位においてＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のうちの少なくとも１つが、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルキルチオ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される、請求項１に記載の抗微生物剤。
【請求項４】
前記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして下記のいずれかの構造から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の抗微生物剤。
【化２】
2021512862.tif 000021
［式中、ｇは０〜１０の整数である。ただし、ｘｘ、ｙｙ、ｚｚは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基、カルボニル基誘導体から選択される。ｈｈは、独立にして水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基、アミン及びその誘導体、アルコキシ基誘導体、アルキルメルカプト基誘導体から選択される。ｉｉ、ｊｊ、ｋｋは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基、アルコキシ基及びその誘導体から選択される。ｏｏ、ｐｐ、ｑｑは、独立にして水素原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基、ハロゲン、アミン及びその誘導体、アルコキシ基誘導体、カルボニル基誘導体から選択される。ｒｒ、ｔｔは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基、アルキルチオ基誘導体、アルコキシ基誘導体、カルボニル基誘導体から選択される。ｕｕは、独立にして下記化学式で表される構造のうちの１種又は２種以上から選択される。
ＣｎＨ２ｎ＋１−ｈＴｈ（ｎは０〜１０の整数である）、ＣｎＨ２ｎ−１−ｈＴｈ（ｎは２〜１０の整数である）、ＣｎＨ２ｎ−３−ｈＴｈ（ｎは２〜１０の整数である）、ＣｎＨ２ｎ−７−ｈＴｈ（ｎは６〜１８の整数である）
〔ただし、ｈは、０〜３の整数であり、Ｔは、独立にしてハロゲンのうちのいずれか１種又は２種以上から選択される。〕］
【請求項５】
前記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして下記のいずれかの構造から選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗微生物剤。
【化３】
2021512862.tif 000022
【請求項６】
前記分岐型ポリアミノ酸は、１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られ、前記アミノ酸の官能価が≧３である、請求項１、２、４及び５のいずれか１項に記載の抗微生物剤。
【請求項７】
前記アミノ酸単位は、グルタミン酸、リジン、アルギニン、オルニチン、ヒスチジン、アスパラギン酸、トリプトファン、セリン、シトルリン、チロシン、システイン、アスパラギン、グルタミン又はトレオニンであり、好ましくは、前記アミノ酸単位は、リジン、アルギニン、オルニチン又はヒスチジンである、請求項６に記載の抗微生物剤。
【請求項８】
前記分岐型ポリアミノ酸の共重合単位には、少なくとも１種類又は２種類以上の官能価≧３のアミノ酸を含み、アミノ酸単位全体に占める官能価≧３のアミノ酸単位の割合をδとし、０＜δ≦１００％である、請求項１、３、４及び５のいずれか１項に記載の抗微生物剤。
【請求項９】
前記官能価≧３のアミノ酸単位は、グルタミン酸、リジン、オルニチン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トリプトファン、アスパラギン酸、シトルリン、トレオニン、チロシン又はシステインのうちの１種又は２種以上であり、好ましくは前記アミノ酸単位は、少なくともリジン、オルニチン、アルギニン及びヒスチジンのうちの１種又は２種以上を含む、請求項８に記載の抗微生物剤。
【請求項１０】
前記ポリアミノ酸に対して、下記のいずれか１種又は２種以上の変性を行った、請求項１に記載の抗微生物剤。
Ｉ．アミノ基又はアミド基におけるアミノ基が下記の基に変性される。
【化４】
2021512862.tif 000023
II．ヒドロキシ基が−ＯＲ１又は−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ２に変性される。
III．メルカプト基が−ＳＲ３に変性される。
IV．カルボキシ基が−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ４又は−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ５に変性される。
Ｖ．グアニジル基が、式Ｖ−１で示される基に変性される。
VI．含窒素複素環基におけるＮＨがＮＲ６に変性される。
式Ｖ−１
【化５】
2021512862.tif 000024
［式中、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｑは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ１８のアルコキシ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、独立にしてＨ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ１８のアルコキシ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミノ基又はその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択され、かつＲ１、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６はＨではない。］
【請求項１１】
前記Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｑは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ８のアリール基、Ｃ３〜Ｃ６のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３のアルコキシ基、Ｃ２〜Ｃ５の含窒素複素環、Ｃ２〜Ｃ５の含酸素複素環又はＣ２〜Ｃ５の含硫黄複素環から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、独立にしてＣ１〜Ｃ３のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ８のアリール基、Ｃ３〜Ｃ６のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３のアルコキシ基、Ｃ２〜Ｃ５の含窒素複素環、Ｃ２〜Ｃ５の含酸素複素環又はＣ２〜Ｃ５の含硫黄複素環から選択される、請求項１０に記載の抗微生物剤。
【請求項１２】
前記分岐型ポリアミノ酸の数平均分子量範囲が５００ｇ／ｍｏｌ〜５００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の抗微生物剤。
【請求項１３】
補助剤をさらに含んでもよい、請求項１に記載の抗微生物剤。
【請求項１４】
前記抗微生物剤は、固体、溶液、懸濁液、エマルジョン、ヒドロゲル、オイルゲル、又はエアロゾル、固体の表面に塗布又はグラフトする状態、他の材料とブレンドする状態のうちの１種又は２種以上の状態で使用される、請求項１に記載の抗微生物剤。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の抗微生物剤の、細菌、ウイルス、真菌、放線菌、リケッチア、マイコプラズマ、クラミジア、スピロヘータのうちの１種又は２種以上への使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗微生物剤の技術分野に関し、特に分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤及びその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
抗生物質の発明は、数億人の命を救い、人類を細菌感染の苦しみから解放し、医学上の革命と言える。しかし、小分子抗生物質が濫用されるにつれて、さらに、細菌の短い寿命及び遺伝子の水平伝播特性を加え、各種の薬物耐性菌が現れている。病原性細菌の伝播は、さらに人々の正常な生活を脅かしている。最新の研究より、それを抑えなければ、２０５０年になると、毎年約１０００万人の命が超細菌に奪われることになってしまうことが示されている。薬物耐性菌は、世界各国に一般に注目されている焦点問題となっており、全世界の人類の健康、経済の発展及び社会の安定性に関係している。
【０００３】
小分子抗生物質と比べて、ポリマー抗微生物剤は、負に帯電した細菌細胞膜と非特異的結合して、細菌細胞膜の内部に挿入することで、細菌細胞膜の破裂を引き起こして、細菌を殺すことができるので、ポリマー抗微生物剤は、薬物耐性が発生しにくい。従って、安全性が高く、抗菌効果が良く、長期間使用可能であって生分解性の抗微生物ポリマー材料の開発及び使用は、長期にわたる意義を有する大きな課題となっている。
【０００４】
アミノ酸は、再生可能資源であり、主にバイオマス（澱粉、セルロース等）原料を加水分解した後に発酵させることで合成され、全世界の年間生産量が百万トンのレベルに達している。従来、アミノ酸は、主に食品及び飼料の添加剤として用いられ、付加価値が低い。如何に新しい高付加価値の製品を開発するかという問題を解決するのは、アミノ酸業界の急務となっている。分岐型ポリアミノ酸の抗菌分野への使用は、未だに報告されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これを鑑みて、本発明が解決しようとする技術課題は、分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤及びその使用を提供し、アミノ酸を原料として調製した分岐型ポリアミノ酸ポリマーは、優れた抗菌性能を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術課題を解決するために、本発明は、分岐型ポリアミノ酸を含む分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤を提供し、
前記分岐型ポリアミノ酸は、１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られるか、あるいは２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、
前記アミノ酸単位は、式Ｉで示される構造式又はその塩を有する。
式Ｉ
【０００７】
【化１】
2021512862.tif 000003
【０００８】
［式中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、独立にして０〜６の整数であり、かつ、１≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦２０（例えば、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０）であり、好ましくはａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦１０である。
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして水素原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８（例えば、炭素数１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７及び１８）のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０（好ましくは炭素数６〜１８）のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ８（例えば、炭素数３、４、５、６、７、８）のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８（例えば、炭素数２、３、４、５、６、７、８）のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８（例えば、炭素数２、３、４、５、６、７、８）のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８（例えば、炭素数１、２、３、４、５、６、７、８）のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８（例えば、炭素数１、２、３、４、５、６、７、８）のアルキルチオ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。任意選択として、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、同時にＨではない。
【０００９】
上記式Ｉは、アミノ酸単位の構造式であり、前記分岐型ポリアミノ酸は、２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られるか、あるいは１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られてもよい。
【００１０】
本発明の１つの好適な実施態様において、前記分岐型ポリアミノ酸は１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られ、前記アミノ酸単位のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のうちの少なくとも１つが、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルキルチオ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。
【００１１】
本発明のもう１つの好適な実施態様において、前記分岐型ポリアミノ酸は、２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、少なくとも１つの前記アミノ酸単位において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のうちの少なくとも１つが、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルキルチオ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。
【００１２】
前記分岐型ポリアミノ酸の数平均分子量が約５００ｇ／ｍｏｌ〜５００，０００ｇ／ｍｏｌである。
【００１３】
好ましくは、本発明のポリマーの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定される。実施例に示すように、１つの具体的な測定方法は次の通りである。ポリマーの分子量（Ｍｎ）及びその分布（ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）は、Ｗａｔｅｒｓ  ２４１４示差屈折率検出器付きのＷａｔｅｒｓ  ２４１４ゲル浸透クロマトグラフィーシステムを用いて検出され、０．２Ｍ酢酸／０．１Ｍ酢酸ナトリウムを移動相とし、流速が０．６ｍＬ／ｍｉｎ、温度が３５℃、標準品がポリエチレングリコールであった。本発明の分岐型単独重合又は共重合アミノ酸の数平均分子量が約５００ｇ／ｍｏｌ〜５００，０００ｇ／ｍｏｌであり、及び／又はＰＤＩが約１．０〜４．０（例えば、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９及び４．０）の範囲内にある。
【００１４】
前記塩は、当業者がよく知っているアミノ酸塩であってもよく、好ましくは塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩又は硝酸塩である。
【００１５】
式Ｉ中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、独立にして０〜６の整数であり、かつ、１≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦２０である。
好ましくは、前記ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ≦１０である。
【００１６】
好ましくは、［］内のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６は、官能基のランダム組合せを表す。
【００１７】
本発明の１つの好適な実施態様において、前記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして下記いずれかの構造から選択される（本発明において、
【化２】
2021512862.tif 000004
は、示される基／構造と式Ｉのその他の部分との結合点を表す）。
【００１８】
【化３】
2021512862.tif 000005
【００１９】
［式中、ｇは０〜１０の整数である（例えば、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０）。ただし、ｘｘ、ｙｙ、ｚｚは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８（好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、例えばＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７又はＣ８）のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０（好ましくはＣ６〜Ｃ１８、より好ましくはＣ６〜Ｃ１２）のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８（好ましくはＣ３〜Ｃ１２、より好ましくはＣ３〜Ｃ８）のシクロアルキル基、カルボニル基誘導体から選択される。ｈｈは、独立にして水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ１８（好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、例えばＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７又はＣ８）のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０（好ましくはＣ６〜Ｃ１８、より好ましくはＣ６〜Ｃ１２）のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８（好ましくはＣ３〜Ｃ１２、より好ましくはＣ３〜Ｃ８）のシクロアルキル基、アミン及びその誘導体、アルコキシ基誘導体、アルキルメルカプト基誘導体から選択される。ｉｉ、ｊｊ、ｋｋは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８（好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、例えばＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７又はＣ８）のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０（好ましくはＣ６〜Ｃ１８、より好ましくはＣ６〜Ｃ１２）のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８（好ましくはＣ３〜Ｃ１２、より好ましくはＣ３〜Ｃ８）のシクロアルキル基、アルコキシ基及びその誘導体から選択される。ｏｏ、ｐｐ、ｑｑは、独立にして水素原子、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、Ｃ１〜Ｃ１８（好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、例えばＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７又はＣ８）のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０（好ましくはＣ６〜Ｃ１８、より好ましくはＣ６〜Ｃ１２）のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８（好ましくはＣ３〜Ｃ１２、より好ましくはＣ３〜Ｃ８）のシクロアルキル基、ハロゲン、アミン及びその誘導体、アルコキシ基誘導体、カルボニル基誘導体から選択される。ｒｒ、ｔｔは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８（好ましくはＣ１〜Ｃ１２、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、例えばＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７又はＣ８）のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０（好ましくはＣ６〜Ｃ１８、より好ましくはＣ６〜Ｃ１２）のアリール基、Ｃ３〜Ｃ１８（好ましくはＣ３〜Ｃ１２、より好ましくはＣ３〜Ｃ８）のシクロアルキル基、アルキルチオ基誘導体、アルコキシ基誘導体、カルボニル基誘導体から選択される。ｕｕは、独立にして下記の化学式で示される構造のうちの１種又は２種以上である。
【００２０】
ＣｎＨ２ｎ＋１−ｈＴｈ（ｎは０〜１０の整数であり、例えば０、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０）、ＣｎＨ２ｎ−１−ｈＴｈ（ｎは２〜１０の整数であり、例えば２、３、４、５、６、７、８、９又は１０）、ＣｎＨ２ｎ−３−ｈＴｈ（ｎは２〜１０の整数であり、例えば２、３、４、５、６、７、８、９又は１０）、ＣｎＨ２ｎ−７−ｈＴｈ（ｎは６〜１８の整数であり、例えば６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８）
〔ただし、ｈは０〜３の整数であり（例えば０、１、２又は３）、Ｔは、独立にしてハロゲン（例えば、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素）のうちのいずれか１種又は２種以上から選択される。〕］
【００２１】
本発明の１つの好適な実施態様において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして水素原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシ基、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ８のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のカルボン酸及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアミン及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８の含窒素複素環及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８の含酸素複素環及びその誘導体又はＣ２〜Ｃ８の含硫黄複素環及びその誘導体から選択され、かつＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のうちの少なくとも１つが、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシ基、Ｃ２〜Ｃ８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアルコキシ基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のカルボン酸及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ８のアミン及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８の含窒素複素環及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ８の含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。
【００２２】
上記誘導体は、好ましくはＣ１〜Ｃ５のアルキル置換基、Ｃ１〜Ｃ５のアルコキシ置換基、ハロゲン、ヒドロキシ基、メルカプト基、ニトロ基、シアノ基、Ｃ５〜Ｃ８のアリール基、Ｃ５〜Ｃ８のヘテロアリール基、Ｃ３〜Ｃ５のシクロアルキル基、カルボキシ基、アミノ基、アミド置換基を有するものであるか、あるいはいずれか１つ又は複数のＣ原子がＯ又はＳにより置換されたものである。
【００２３】
好ましくは、前記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にしてＨ、Ｃ１〜Ｃ５のアルキル基、又はＣ１〜Ｃ５の置換アルキル基から選択される。前記置換アルキル基は、好ましくはヒドロキシ置換基、メルカプト置換基、アリール置換基、ヘテロアリール置換基、カルボキシ置換基、複素環基置換基、アミド置換基、アミノ置換基を含むものであるか、あるいはＣ原子がＯ又はＳにより置換されたものである。
【００２４】
上記アリール置換基、ヘテロアリール置換基、複素環基置換基の炭素原子の数は、好ましくは５〜１２個、より好ましくは５〜８個である。
【００２５】
上記カルボキシ置換基、アミド置換基、アミノ置換基の炭素原子の数は、好ましくは１〜８個、より好ましくは１〜５個である。
【００２６】
本発明では、好ましくは、前記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６の末端基は、独立にしてカルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、メルカプト基、グアニジル基、あるいはＮ、Ｓ又はＯ含有複素環基から選択される。前記Ｎ含有複素環基は、好ましくはイミダゾリル基又はベンゾピロール基である。
【００２７】
より好ましくは、前記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６は、独立にして下記のいずれかの構造から選択される。
【００２８】
【化４】
2021512862.tif 000006
【００２９】
上記ポリアミノ酸において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６が同時にＨである場合、得られたポリアミノ酸は直鎖構造であり、少なくとも１種のアミノ酸単位において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６が同時にＨではない場合、得られたポリアミノ酸は分岐鎖構造であり、少なくとも１つのアミノ酸単位の官能価が≧３である場合、分岐型ポリアミノ酸が得られる。
【００３０】
前記アミノ酸単位は、好ましくはリジン、オルニチン、アルギニン、グルタミン酸、ヒスチジン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トリプトファン、シトルリン、アスパラギン酸、トレオニン、チロシン、システイン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、プロリン及びメチオニンのうちのいずれか１種又は２種以上を含む。
【００３１】
本発明の１つの好適な実施態様において、前記分岐型ポリアミノ酸は１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られ、前記アミノ酸単位の官能価が≧３である。
【００３２】
前記アミノ酸単位は、好ましくはグルタミン酸、リジン、アルギニン、オルニチン、ヒスチジン、アスパラギン酸、トリプトファン、セリン、シトルリン、チロシン、システイン、アスパラギン、グルタミン又はトレオニンである。好ましくは、前記アミノ酸単位は塩基性アミノ酸であり、より好ましくは、前記アミノ酸単位はリジン、アルギニン、オルニチン又はヒスチジンである。
【００３３】
本発明のもう１つの好適な実施態様において、前記分岐型ポリアミノ酸は、２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、共重合単位には、少なくとも１種類又は２種類以上の官能価≧３のアミノ酸を含み、アミノ酸単位に占める前記官能価≧３のアミノ酸単位の割合をδすると、０＜δ≦１００％である。
【００３４】
共重合過程において、前記官能価≧３のアミノ酸単位は、分岐構造をポリアミノ酸に付与する。
【００３５】
前記共重合アミノ酸単位は、好ましくはグルタミン酸、リジン、オルニチン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トリプトファン、アスパラギン酸、シトルリン、トレオニン、チロシン又はシステインであり、好ましくは、前記アミノ酸単位において、少なくとも１種類の塩基性アミノ酸単位を含む。より好ましくは、前記アミノ酸単位において、少なくともリジン、オルニチン、アルギニン及びヒスチジンのうちの１種又は２種以上を含む。
【００３６】
本発明の幾つかの具体的な実施例において、前記分岐型ポリアミノ酸は、アルギニンとアラニンとを共重合して得られるか、あるいはオルニチンとロイシンとを共重合して得られるか、あるいはリジンとアラニンとを共重合して得られるか、あるいはヒスチジンとフェニルアラニンとを共重合して得られるか、あるいはリジンとアルギニンとを共重合して得られる。より好ましくは、共重合モノマーは、アルギニンとアラニンとの組合せ、オルニチンとロイシンとの組合せ、リジンとアラニンとの組合せ、ヒスチジンとフェニルアラニンとの組合せ、オルニチンと６−アミノヘキサン酸との組合せ、リジンとアルギニンとの組合せ、フェニルアラニンとアラニンとリジンとの組合せ、アルギニンとセリンとの組合せ、アルギニンとグルタミン酸との組合せ、及びヒスチジンとセリンとの組合せから選択される。
【００３７】
共重合して得られた分岐型ポリアミノ酸において各モノマーのモル比について、アミノ酸単位に占める官能価≧３のアミノ酸単位の割合（δ）が０超１００％以下、すなわち、０＜δ≦１００％であることが要求される。好ましくは、２種類のアミノ酸単位を共重合して得られた共重合アミノ酸について、２種類のアミノ酸単位のモル比が０．１：１０〜１０：０．１の範囲内にある。３種類のアミノ酸単位を共重合して得られた共重合アミノ酸について、アミノ酸単位のモル比が０．１〜１０：０．１〜１０：０．１〜１０の範囲内にある。
【００３８】
本発明は、前記分岐型ポリアミノ酸の調製方法に対して特に限定せず、当業者がよく知っている方法に従い調製することができ、好ましくは下記の方法に従い調製する。
【００３９】
アミノ酸を混合し、不活性ガス雰囲気において、２５〜２５０℃で１ｍｉｎ〜９６ｈ反応させ、分岐型ポリアミノ酸を得る。
前記不活性ガスは、好ましくは窒素ガス又はアルゴンガスである。
前記反応温度は、好ましくは１５０〜２００℃であり、反応時間は好ましくは３０ｍｉｎ〜２４ｈ、より好ましくは２ｈ〜１２ｈである。
【００４０】
ポリアミノ酸の分岐構造により、当該物質は、多くの活性官能基を有することとなり、さらに修飾されることが可能であり、良好な生体適合性を有し、かつ、該抗微生物剤は、長期間使用しても薬物耐性が発生しない。
【００４１】
本発明は、好ましくは、前記ポリアミノ酸に対して下記のいずれか１種又は２種以上の変性を行う。
Ｉ．アミノ基又はアミド基におけるアミノ基が下記の基に変性される。
【００４２】
【化５】
2021512862.tif 000007
【００４３】
II．ヒドロキシ基が−ＯＲ１又は−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ２に変性される。
III．メルカプト基が−ＳＲ３に変性される。
IV．カルボキシ基が−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＲ４又は−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ５に変性される。
Ｖ．グアニジル基が、式Ｖ−１で示される基に変性される。
VI．含窒素複素環基におけるＮＨがＮＲ６に変性される。
式Ｖ−１
【００４４】
【化６】
2021512862.tif 000008
【００４５】
［式中、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｑは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ１８のアルコキシ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択される。
【００４６】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、独立にしてＨ、Ｃ１〜Ｃ１８のアルキル基及びその誘導体、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基及びその誘導体、Ｃ３〜Ｃ１８のシクロアルキル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルケニル基及びその誘導体、Ｃ２〜Ｃ１８のアルキニル基及びその誘導体、Ｃ１〜Ｃ１８のアルコキシ基及びその誘導体、カルボン酸及びその誘導体、アミン及びその誘導体、含窒素複素環及びその誘導体、含酸素複素環及びその誘導体、又は含硫黄複素環及びその誘導体から選択され、かつＲ１、Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６はＨではない。］
【００４７】
上記誘導体は、好ましくはＣ１〜Ｃ５のアルキル置換基、Ｃ１〜Ｃ５のアルコキシ置換基、ハロゲン、ヒドロキシ基、メルカプト基、ニトロ基、シアノ基、Ｃ５〜Ｃ８のアリール基、Ｃ５〜Ｃ８のヘテロアリール基、Ｃ３〜Ｃ５のシクロアルキル基、カルボキシ基、アミノ基、アミド置換基、あるいはいずれか１つ又は複数のＣ原子がＯ又はＳにより置換されたものから選択される。
【００４８】
より好ましくは、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｑは、独立にして水素原子、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ８のアリール基、Ｃ３〜Ｃ６のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３のアルコキシ基、Ｃ２〜Ｃ５の含窒素複素環、Ｃ２〜Ｃ５の含酸素複素環、又はＣ２〜Ｃ５の含硫黄複素環から選択される。
【００４９】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、独立にしてＣ１〜Ｃ３のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ８のアリール基、Ｃ３〜Ｃ６のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３のアルコキシ基、Ｃ２〜Ｃ５の含窒素複素環、Ｃ２〜Ｃ５の含酸素複素環、又はＣ２〜Ｃ５の含硫黄複素環から選択される。
【００５０】
本発明の幾つかの具体的な実施例において、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｑ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、独立にして水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、イソプロピル基、アセチル基、ホルミル基等から選択される。
【００５１】
本発明は、上記含窒素複素環基におけるＮ原子の数に対して特に限定せず、本分野でよく知られている含窒素複素環であってもよく、Ｎ原子の数は、１〜３個であってもよいが、これに限定されない。変性されるＮ原子は、全てのＮ原子であってもよいし、１個又は２個のＮ原子の変性であってもよい。
【００５２】
本発明の幾つかの具体的な実施例において、前記含窒素複素環基はイミダゾリル基であって、式VI−１で示される基に変性される。
式VI−１
【００５３】
【化７】
2021512862.tif 000009
【００５４】
上記Ｘ、Ｙの範囲は上記と同じであり、ここではその説明を省略する。
好ましくは、本発明のポリアミノ酸は、グアニジル基で変性され、４級アンモニウム塩で変性され、アセチル基で変性され、エーテル基で変性され、メチルエステルで変性され、又はヒドロキシ基で変性されたポリアミノ酸（単独重合又は共重合アミノ酸）であってもよく、より好ましくは、グアニジル基で変性された超分岐型ポリオルニチン、４級アンモニウム塩で変性された超分岐型ポリオルニチン、アセチル基で変性された超分岐型ポリリジン、グアニジル基で変性されたε−ポリリジン、グアニジル基で変性されたα−ポリリジン、エーテル基で変性されたポリ（アルギニン−セリン）、メチルエステルで変性されたポリ（アルギニン−グルタミン酸）、ヒドロキシ基で変性されたポリ（オルニチン−システイン）、エーテル基で変性されたポリ（ヒスチジン−セリン）、グアニジル基で変性されたポリ（オルニチン−ロイシン）、グアニジル基で変性されたポリ（リジン−アラニン）及び４級アンモニウム塩で変性されたポリ（リジン−アラニン）からなる群より選ばれる。
【００５５】
上記変性は、ポリアミノ酸の抗菌性能を向上させ、溶血率及び細胞毒性を低下させることができる。
【００５６】
本発明は、上記の変性方法に対して特に限定せず、当業者がよく知っている公知の方法を用いればよい。
【００５７】
本発明において、好ましくは、前記抗微生物剤は補助剤をさらに含んでもよく、前記補助剤の含有量が、好ましくは０〜９９ｗｔ％である。
【００５８】
本発明は、前記補助剤の種類に対して特に限定せず、当業者がよく知っている、抗微生物剤に適した補助剤であってもよい。
【００５９】
前記の抗微生物剤補助剤は、好ましくは［ｉ］金属、金属イオン、金属塩及びその酸化物等の無機抗微生物剤と、［ｉｉ］有機金属類、有機ハロゲン化物、グアニジン類、有機ニトロ化合物類、有機リン及び有機砒素類、フラン及びその誘導体類、ピロール類、イミダゾール類、アニリド類、チアゾール及びその誘導体類、４級アンモニウム塩類等の有機抗微生物剤と、［ｉｉｉ］天然抗菌ペプチド類及び高分子糖類等の天然抗微生物剤のうちの１種又は２種以上と、［ｉｖ］グリセリン、ＰＥＧ、高分子糖類、ポリペプチド類、プラスチック、セラミック、ガラス、アパタイト、樹脂、繊維、ゴム等の無毒性添加剤又は担体と、を含む。
【００６０】
より好ましくは、前記抗微生物剤補助剤は、金属Ｔｉ、Ａｇ＋、Ｃｕ２＋、Ｆｅ３＋、Ｚｎ２＋、４級アンモニウム塩、ハロアミン、ポリビグアニド類、ハロゲン化フェノール、キトサン、プロタミン及び天然抗菌ペプチド等のうちの１種又は２種以上である。
【００６１】
本発明の幾つかの具体的な実施例において、前記補助剤は、ポリヘキサメチレンビグアニジンである。
【００６２】
本発明は、前記抗微生物剤の剤型に対して特に限定せず、固体、溶液、懸濁液、エマルジョン、ヒドロゲル、オイルゲル、エアロゾル、固体の表面に塗布又はグラフトした状態、他の材料とブレンドした状態のうちの１種又は２種以上の状態で使用することができる。
【００６３】
本発明は前記抗微生物剤の調製方法に対して特に限定せず、分岐型ポリアミノ酸と補助剤とを混合すればよい。
【００６４】
前記混合過程は、溶媒を使用してもよいし、溶媒を使用しなくてもよい。前記溶媒は水又は有機溶媒であってもよい。
【００６５】
前記有機溶媒は、好ましくは、メタノール、エタノール、酢酸エチル、ｎ−ヘプタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、アセトニトリル、石油エーテル、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ジオキサン、ジメチルスルホシキド、キシレン、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、アセトン及びイオン液体のうちの１種又は２種以上である。
【００６６】
本発明が提供する上記抗微生物剤の調製プロセスは簡単であり、装置に対する要求が低く、操作しやすく、しかも、材料が入手しやすく、コストが低く、産業化応用の見込みがあり、かつ、広域スペクトルの抗菌性を有する。
【００６７】
本発明は、さらに上記抗微生物剤の抗菌分野への使用を提供し、抗菌範囲に対して特に限定せず、当業者がよく知っている抗菌範囲であってもよい。
【００６８】
前記抗菌範囲は、好ましくは、細菌、ウイルス、真菌、放線菌、リケッチア、マイコプラズマ、クラミジア、スピロヘータのうちの１種又は２種以上の抑制への使用を含む。
上記抗微生物剤は、当業者がよく知っている様々な使用分野に適用可能であり、特に限定しない。
【００６９】
前記使用分野は、好ましくは、食品、化粧品、医療用品、健康食品などの分野である。
【００７０】
例えば、食品防腐剤、食品鮮度保持剤、化粧品添加剤、口内洗浄剤、消毒液、多機能ケア液、点眼液における防腐剤、プール消毒剤に適用可能であり、歯磨剤、顔洗浄剤、手の洗剤、消毒石鹸、野菜果物貯蔵用の消毒防腐剤等にも適用可能である。
【００７１】
従来技術と比べて、本発明は、分岐型ポリアミノ酸を含む分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤を提供し、前記分岐型ポリアミノ酸は１種類のアミノ酸単位を単独重合して得られるか、あるいは２種類以上のアミノ酸単位を共重合して得られ、前記アミノ酸単位は式Ｉで示される一般構造式を有する。本発明が用いる原料はアミノ酸であり、毒性がなく、副作用がなく、環境にやさしい新規な抗微生物剤であり、使用者に受けられやすい。特に、ポリアミノ酸の分岐構造により、当該物質は、多くの活性官能基を有することとなり、さらに修飾されることが可能であり、良好な生体適合性を有し、かつ当該抗微生物剤は長期間使用しても薬物耐性が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の実施例２で調製した分岐化ポリリジンの核磁気共鳴水素スペクトルである。
【図２】図２は、本発明の実施例１０で調製した分岐化ポリアルギニンの核磁気共鳴水素スペクトルである。
【図３】図３は、本発明の実施例２５で調製した分岐型ポリアミノ酸の核磁気共鳴水素スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
本発明をさらに説明するために、以下、実施例を参照しながら、本発明が提供する分岐型ポリアミノ酸抗微生物剤及びその使用を詳しく説明する。別途説明がない限り、下記実施例において用いる反応原料はいずれも市販品であり、いずれもＳｈａｎｇｈａｉ Ａｌａｄｄｉｎ Ｂｉｏ−Ｃｈｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， ＬＴＤ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．ＬＬＣ、Ｊ＆Ｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｌｔｄ．、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｍａｃｋｌｉｎ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ、又はＳｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入される。
【００７４】
下記の実施例においてポリマーの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定され、具体的な測定方法は次の通りである。ポリマーの分子量（Ｍｎ）及びその分布（ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を、Ｗａｔｅｒｓ  ２４１４示差屈折率検出器付きのＷａｔｅｒｓ  ２４１４ゲル浸透クロマトグラフィーシステムにより検出し、０．２Ｍ酢酸／０．１Ｍ酢酸ナトリウムを移動相として流速が０．６ｍＬ／ｍｉｎであり、温度３５℃であり、標準品がポリエチレングリコールである。
【００７５】
実施例１
１００ｇのアルギニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリアルギニン  ８２．７ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝２２００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．９１であった。
【００７６】
実施例２
９１．３２ｇのリジン塩酸塩及び２８．０５ｇのＫＯＨを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、２５０℃で撹拌、加熱しながら１分間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーをメタノールで溶解して濾過により塩を除去し、濃縮後にエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリリジン  ８４ｇを得た。生成物は淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．８１であった。
合成した分岐型ポリアミノ酸の核磁気共鳴水素スペクトルを図１に示す。
【００７７】
実施例３
５０ｇのセリン及び５０ｍＬのｎ−ヘキサノールを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガス雰囲気下で、１９０℃で撹拌、加熱しながら１０ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをエタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリセリン  ２８．５ｇを得た。生成物は淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝７８００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７１であった。
【００７８】
実施例４
９１．３２ｇのリジン塩酸塩、２８．０５ｇのＫＯＨ及び１０ｍｇの三酸化二アンチモンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら９６ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解して濾過により塩を除去し、濃縮後にエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリリジン  ５５．５ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝５０００００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝２．３６であった。
【００７９】
実施例５
８０ｇのリジン、２０ｇのリジン塩酸塩及び６．１４ｇのＫＯＨを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１００℃で撹拌、加熱しながら１０ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをエタノールで溶解して濾過により塩を除去し、濃縮後にエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリリジン  ６８．５ｇを得た。生成物は、褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝８００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．６６であった。
【００８０】
実施例６
５０ｇのシステイン及び１００ｍＬのＤＭＦを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガス雰囲気下で、１８０℃で撹拌、加熱しながら１０ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリシステイン３３．５ｇを得た。生成物は、黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１９００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝２．０７であった。
【００８１】
実施例７
５０ｇのグルタミン酸及び１００ｍＬのエチレングリコールを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガス雰囲気下で、２００℃で撹拌、加熱しながら１分間反応させ、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリグルタミン酸  ３１．５ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝２１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．８６であった。
【００８２】
実施例８
５０ｇのアルギニン及び１００ｍＬのエチレングリコールを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガス雰囲気下で、１５０℃で撹拌、加熱しながら９６ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解して酢酸エチル中で沈澱させ、超分岐型ポリアルギニン  ３４．５ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１８００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝２．１８であった。
【００８３】
実施例９
１００ｇのリジン及び０．１ｇのリン酸を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１００℃で撹拌、加熱しながら９６ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリリジン  ７８．５ｇを得た。生成物は、黄褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝６８００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．９７であった。
【００８４】
実施例１０
１００ｇのアルギニン及び２００ｇのエチレングリコールを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、Ｎ２で３０ｍｉｎバブリングし、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１７０℃で撹拌、加熱しながら８ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、エチレングリコールを分離し、ポリマーをエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリアルギニン  ７１．２ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝３１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７８。
合成した分岐型ポリアミノ酸の核磁気共鳴水素スペクトルを図２に示す。
【００８５】
実施例１１
１００ｇのヒスチジン及び２００ｇのエチレングリコールを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、Ｎ２で３０ｍｉｎバブリングし、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら２４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、エチレングリコールを分離し、ポリマーをエチルエーテルで５回洗浄し、超分岐型ポリヒスチジン  ７１．２ｇを得た。生成物は黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１５００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７１であった。
【００８６】
実施例１２
１００ｇのオルニチン及び５０ｇの水を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１５０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを粉砕し、超分岐型ポリリジン  ８７ｇを得た。生成物は褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝３４００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７７であった。
【００８７】
実施例１３
２ｇの実施例１０で得られた超分岐型ポリアルギニン及び０．２ｇの硝酸銀を５ｍＬの水に溶解し、撹拌して均一に分散させ、その後、凍結乾燥し、２．１８ｇの超分岐型ポリアルギニンと銀イオンとの混合物を得た。
【００８８】
実施例１４
１００ｇのリジン及び５０ｇの水を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを粉砕し、超分岐型ポリリジン  ８７ｇを得た。生成物は褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝２４００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７７であった。
【００８９】
実施例１５
２ｇの実施例１４で得られた超分岐型ポリリジン及び０．２ｇのキトサンを５ｍＬの水に溶解し、撹拌して均一に分散させ、その後、凍結乾燥し、２．１８ｇの超分岐型ポリリジンとキトサンとの混合物を得た。
【００９０】
実施例１６
１００ｇのシトルリン及び５０ｇの水を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１９０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを水で溶解して二回蒸留水で透析し、超分岐型ポリシトルリン  ５７ｇを得た。生成物は淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝５７００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．２７であった。
【００９１】
実施例１７
１００ｇの（2S,3R,4S）-α-（カルボキシシクロプロピル）グリシン及び５０ｇの水を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを粉砕し、超分岐型ポリアミノ酸  ８６．４ｇを得た。生成物は褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝７５００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．８７であった。
【００９２】
実施例１８
１００ｇの５−アミノ−２−ヒドラジノペンタン酸（ＣＡＳ：  ６０７３３−１６−６）及び５０ｇの水を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを粉砕し、超分岐型ポリアミノ酸  ８３．４ｇを得た。生成物は褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝８４００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．９４であった。
【００９３】
実施例１９
１００ｇの ４−アミノ−３−ヒドロキシ酪酸及び５０ｇの水を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーをゲルカラムで分類し、超分岐型ポリアミノ酸  ７８．４ｇを得た。生成物は褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝７３００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．４８であった。
【００９４】
実施例２０
実施例１〜１９で調製された超分岐型ポリアミノ酸をそれぞれ３６ｍｇ取り、３ｍＬの無菌ＰＢＳで溶解し、１２ｍｇ／ｍＬの原液を得、下記の方法に従い超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の抗菌能力を測定し、一部の実験結果を表１に示す。
以下の実施例で用いた各種の菌株はいずれも中国食品薬品検定研究院から購入される。
９６ウェルプレート法を用いて超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤に対して抗菌活性の検出を行い、発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の抗菌能力を評価し、最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）は、対照群と比べて９０％の細菌の増殖を抑制する最低ポリマー濃度と定義づけられている。
接種用ループを用いて寒天斜面培地から少量の菌種をピックアップして普通のＭＨ培地に接種し、３７℃で一晩培養して菌種を蘇生させて指数関数的増殖となるようにし、菌液の濃度を１０６ＣＦＵ／ｍＬとなるまで菌液を希釈し、１ウェル当たりに１７５μＬの菌液及び２５μＬの異なる濃度のポリマー溶液を添加し、９６ウェルプレートを３７℃で２０ｈ培養し、マイクロプレートリーダーを用いてＯＤ６００値を検出した。
【００９５】
【表１】
2021512862.tif 000010
【００９６】
実施例２１
実施例１〜１９で調製された超分岐型ポリアミノ酸をそれぞれ３６ｍｇとり、３ｍＬの無菌ＰＢＳで溶解し、１２ｍｇ／ｍＬの原液を得、下記の方法に従い超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の体外溶血活性を測定し、一部の実験結果を表２に示す。
９６ウェルプレート法を用いて超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤に対して体外溶血活性検出を行い、発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の体外溶血活性を評価した。
２％（ｖ／ｖ）赤血球懸濁液の調製
健康な人間の新鮮な血を２ｍＬとり、１０ｍＬの内毒素のないＰＢＳ緩衝液で希釈し、ガラスビーズを載せた三角フラスコ中に入れて１０分間振とうし、あるいはガラス棒で血液を撹拌し、脱線維血となるように線維状タンパク質を除去し、２０℃の条件で１０００〜１５００ｒ／ｍｉｎで１０〜１５分間遠心し、上澄み液を除去し、沈殿した赤血球をさらにＰＢＳ緩衝液で上記の方法に従い上澄み液が赤色を示さないようになるまで４回洗浄した。得られた赤血球を生理食塩水で２％の懸濁液に配合し、その後の試験に用いる。
ポリマーをＰＢＳ緩衝液で希釈して異なる濃度の溶液に配合し、９６ウェルプレートに添加し、単独のＰＢＳ緩衝液を陰性対照とし、水中で０．２％のＴｒｉｔｏｎ−Ｘ−１００を溶解して体外溶血活性検出の陽性対照とし、洗浄した赤血球（２％ｖ／ｖ，５０μＬ）を９６ウェルプレートに添加し、十分に混合して培養した。マイクロプレートリーダーを用いて５４０ｎｍにおける吸収を検出した。
【００９７】
【表２】
2021512862.tif 000011
【００９８】
実施例２２
本実施例は、超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の動物体内への急性毒性を検出して、さらに発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗微生物剤の動物体内への急性毒性を評価するためのものである。
ハツカネズミ（Ｂａｌｂ／Ｃハツカネズミ，吉林大学から購入）１００匹、雌と雄をそれぞれ半分にし、体重２１±３ｇであり、実施例１〜１９で調製された超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤をそれぞれ１ｍｇ／ｍＬの投与量で、１日１回、１５日連続してマウスに筋肉内注射し、マウスの毒性反応を観察した。実験結果から、２１日連続して筋肉内注射した後、個別のマウスは生命力が低下した以外、残りのマウスはいずれも明らかな異常反応が見られず、かつ、全てのマウスも生存しており、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤は体内毒性が低いことを明らかにした。
【００９９】
実施例２３
８０ｇのアルギニン及び２０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１６０℃で撹拌、加熱しながら５ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをエタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリアミノ酸  ７８．７ｇを得た。生成物は淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝３１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７６であった。
【０１００】
実施例２４
５０ｇのオルニチン、５０ｇのロイシン及び１０ｍｇのトリフルオロメタンスルホン酸スカンジウムを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら２ｈ反応させた後、加熱を停止し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリアミノ酸  ８１．５ｇを得た。生成物は暗黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝５００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．８２であった。
【０１０１】
実施例２５
９１．３２ｇのリジン塩酸塩、２８．０５ｇのＫＯＨ及び２０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら１０ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、分岐型ポリアミノ酸  ７５．２ｇを得た。生成物は淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１４１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝２．７２であった。
合成した分岐型ポリアミノ酸の核磁気共鳴水素スペクトルを図３に示す。
【０１０２】
実施例２６
９０ｇのヒスチジン、１０ｇのフェニルアラニン及び１０ｍｇの三塩化鉄を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら２ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーを水で溶解してテトラヒドロフラン中で沈澱させ、超分岐型ポリアミノ酸  ７９．５ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．６２であった。
【０１０３】
実施例２７
まず、８０ｇのオルニチンを５００ｍＬの丸底フラスコ中に入れて、水分離器を接続し、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１９０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させて、その後、反応系に２０ｇの６−アミノヘキサン酸を添加し、引き続いて４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、コアーシェル構造の超分岐型ポリアミノ酸  ８２．３ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１１１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．９４であった。
【０１０４】
実施例２８
９１．３２ｇのリジン塩酸塩、２０ｇのＮａＯＨ及び２０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら３６ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリアミノ酸  ７４．８ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝８１１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝３．９８であった。
【０１０５】
実施例２９
９１．３２ｇのリジン塩酸塩、２０ｇのＮａＯＨ及び２０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１００℃で撹拌、加熱しながら９６ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリアミノ酸  ７２．８ｇを得た。生成物は、暗黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝４８１１００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝２．２１であった。
【０１０６】
実施例３０
まず、９１．３２ｇのリジン塩酸塩及び２０ｇのＮａＯＨを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続し、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、２５０℃で撹拌、加熱しながら０．５ｈ反応させ、その後、反応系に２０ｇのアラニンを添加し、引き続いて０．５ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、コアーシェル構造の超分岐型ポリアミノ酸  ７３．１ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１２００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．５１であった。
【０１０７】
実施例３１
５０ｇのリジン及び５０ｇのアルギニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解して酢酸エチル中で沈澱させ、分岐型ポリアミノ酸  ８０．１ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝３２００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７３であった。
【０１０８】
実施例３２
８０ｇの （2S、3R、4S）-α-（カルボキシシクロプロピル）グリシン及び２０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、８０ｇの二回蒸留水を添加して溶解させ、水分離器を接続し、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら５時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを粉砕し、超分岐型ポリアミノ酸  ８６．４ｇを得た。生成物は、褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝５０００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．８８であった。
【０１０９】
実施例３３
８０ｇの５−アミノ−２−ヒドラジノペンタン酸（ＣＡＳ：６０７３３−１６−６）及び２０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、８０ｇの二回蒸留水を添加して溶解させ、水分離器を接続し、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１６０℃で撹拌、加熱しながら１０時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを粉砕し、超分岐型ポリアミノ酸  ８４．５ｇを得た。生成物は、褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝８７００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．９２であった。
【０１１０】
実施例３４
まず、２０ｇのフェニルアラニン及び１０ｇのアラニンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続し、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１００℃で撹拌、加熱しながら３０ｈ反応させ、その後、反応系に７０ｇのリジン塩酸塩及び２０ｇのＫＯＨを添加し、引き続いて７０ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、コアーシェル構造の超分岐型ポリアミノ酸  ６８．５ｇを得た。生成物は、淡黄色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝６２００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．８８であった。
【０１１１】
実施例３５
８０ｇの４−アミノ−３−ヒドロキシ酪酸及び２０ｇのグリシンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、８０ｇの二回蒸留水を添加して溶解させ、水分離器を接続し、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１７０℃で撹拌、加熱しながら１２時間反応させた後、加熱を停止し、ポリマーを水に溶解し、テトラヒドロフラン中で沈澱させ、超分岐型ポリアミノ酸  ８４．５ｇを得た。生成物は、褐色固体粉末であり、ＧＰＣ評価では、Ｍｎ＝１３７００ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．７２であった。
【０１１２】
実施例３６
２ｇの実施例２８で調製された超分岐型ポリアミノ酸及び２ｇのポリヘキサメチレンビグアニジンを５ｍＬの水に溶解し、撹拌して均一に分散させ、その後、凍結乾燥し、４ｇの超分岐型ポリアミノ酸とポリヘキサメチレンビグアニジンとの混合物を得た。
【０１１３】
実施例３７
２ｇの実施例２４で調製された超分岐型ポリアミノ酸及び２ｇのポリヘキサメチレンビグアニジンを５ｍＬの水に溶解し、撹拌して均一に分散させ、その後、凍結乾燥し、４ｇの超分岐型ポリアミノ酸とポリヘキサメチレンビグアニジンとの混合物を得た。
【０１１４】
実施例３８
実施例２３〜３７で調製された超分岐型ポリアミノ酸をそれぞれ３６ｍｇ取り、３ｍＬの無菌ＰＢＳで溶解し、１２ｍｇ／ｍＬの原液を得、下記の方法に従い超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の抗菌活性を測定し、実験結果を表３−１及び表３−２に示す。
以下の実施例で用いた各種の菌株はいずれも中国食品薬品検定研究院から購入されたものである。
９６ウェルプレート法を用いて超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤に対して抗菌活性検出を行い、さらに発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の抗菌能力を評価し、最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）は、対照群と比べて９０％の細菌増殖を抑制する最低ポリマー濃度と定義づけられている。
接種用ループを用いて寒天斜面培地から少量の菌種をピックアップして普通のＭ−Ｈ培地に接種し、３７℃で一晩培養して菌種を蘇生させて指数関数的増殖となるようにし、菌液の濃度を１０６ＣＦＵ／ｍＬとなるまで菌液を希釈して、１つのウェル当たりに１７５μＬの菌液及び２５μＬの異なる濃度のポリマー溶液を添加し、９６ウェルプレートを３７℃で２０ｈ培養し、マイクロプレートリーダーを用いてＯＤ６００値を検出した。
【０１１５】
【表３−１】
2021512862.tif 000012
【０１１６】
【表３−２】
2021512862.tif 000013
【０１１７】
実施例３９
実施例２３〜３７調製された超分岐型ポリアミノ酸をそれぞれ３６ｍｇ取り、３ｍＬの無菌ＰＢＳで溶解し、１２ｍｇ／ｍＬの原液を得、下記の方法に従い超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の耐体外溶血活性を測定し、実験結果を表４−１及び表４−２に示す。
９６ウェルプレート法を用いて超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤に対して体外溶血活性検出を行い、発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の体外溶血活性を評価した。
２％（ｖ／ｖ）の赤血球懸濁液の調製
健康な人間の新鮮な血を２ｍＬ取り、１０ｍＬの内毒素のないＰＢＳ緩衝液で希釈し、ガラスビーズを載せた三角フラスコ中に入れて１０分間振とうし、又はガラス棒で血液を撹拌し、脱線維血となるように線維状タンパク質を除去し、２０℃の条件下で１０００〜１５００ｒ／ｍｉｎで１０〜１５分間遠心し、上澄み液を除去し、沈殿した赤血球を、さらにＰＢＳ緩衝液で上記の方法に従い上澄み液が赤色を示さないようになるまで４回洗浄した。得られた赤血球を生理食塩水で２％の懸濁液に配合し、その後の試験に用いる。
ポリマーをＰＢＳ緩衝液で希釈して異なる濃度の溶液に配合し、９６ウェルプレート中に添加し、単独のＰＢＳ緩衝液を陰性対照とし、水に０．２％のＴｒｉｔｏｎ−Ｘ−１００を溶解して体外溶血活性検出の陽性対照とし、洗浄した赤血球（２％ｖ／ｖ，５０μＬ）を９６ウェルプレートに添加し、十分に混合させて培養した。マイクロプレートリーダーを用いて５４０ｎｍにおける吸収を検出した。
【０１１８】
【表４−１】
2021512862.tif 000014
【０１１９】
【表４−２】
2021512862.tif 000015
【０１２０】
実施例４０
本実施例は、超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の動物体内急性毒性を検出して、発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤の動物体内への急性毒性を評価するためのものである。
ハツカネズミ（Ｂａｌｂ／Ｃハツカネズミ，吉林大学から購入）１００匹、雌と雄をそれぞれ半分にし、体重２１±３ｇであり、実施例２３〜３７で調製された超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤をそれぞれ１ｍｇ／ｍＬの投与量で、１日１回、１５日連続してマウスに筋肉内注射し、マウスの毒性反応を観察した。実験結果から、１５日連続して筋肉内注射した後、個別のマウスは生命力が低下した以外、残りのマウスはいずれも明らかな異常反応が見られず、かつ、全てのマウスも生存しており、得られた超分岐型ポリアミノ酸系抗菌剤は体内毒性が低いことを明らかにした。
【０１２１】
実施例４１
１００ｇのオルニチンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリオルニチン  ８２．７ｇを得た。
【０１２２】
実施例４２
２ｇの実施例４１で得られた超分岐型ポリオルニチンを加熱して２０ｍＬのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に溶解し、５ｇのヨウ化メチルを添加し、８０℃で撹拌しながら２４ｈ反応させ、その後、加熱を停止し、室温まで冷却し、酢酸エチル中で沈澱させ、４級アンモニウム塩で変性された超分岐型ポリオルニチン  ２．４ｇを得た。
【０１２３】
実施例４３
９１．３２ｇのリジン塩酸塩、２０ｇのＮａＯＨを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら６ｈ反応させた後、加熱を停止し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、超分岐型ポリリジン  ７２．８ｇを得た。
【０１２４】
実施例４４
２ｇの実施例４３で得られた超分岐型ポリリジンを５ｍＬのメタノール中に溶解し、０℃の条件下で塩化アセチルをゆっくり滴下し、室温に昇温して引き続いて１２ｈ反応させ、その後、酢酸エチル中で沈澱させ、アセチル基で変性された超分岐型ポリリジン  ２．３ｇを得た。
【０１２５】
実施例４５
２ｇの実施例４１で得られた超分岐型ポリオルニチンを５ｍＬのメタノール中に溶解し、４．８ｇのＳ−メチルイソチオ尿素ヘミ硫酸塩及び５ｍＬのトリエチルアミンを添加し、６０℃で１２ｈ反応させた後、加熱を停止し、室温まで冷却し、酢酸エチル中で沈澱させ、グアニジル基で変性された超分岐型ポリオルニチン  ２．１ｇを得た。
【０１２６】
実施例４６
２ｇのε−ポリリジンを５ｍＬの水中に溶解し、５．１ｇの１Ｈ−ピラゾール−１−カルボキサミジン塩酸塩及び５ｍＬのトリエチルアミンを添加し、６０℃で１２ｈ反応させ、その後、加熱を停止し、室温まで冷却し、酢酸エチル中で沈澱させ、グアニジル基で変性されたε−ポリリジン  ２．２ｇを得た。
【０１２７】
実施例４７
５．６ｇのＮ−ベンジルオキシカルボニルリジンを秤量して２５０ｍＬの三つ口フラスコに入れて、１００ｍＬのテトラヒドロフランを添加し、撹拌して分散させた。２．５ｇのトリホスゲンを慎重に秤量して３０ｍＬのテトラヒドロフラン中に溶解し、窒素ガスの保護下で反応系にゆっくり滴下し、溶液が完全に澄むようになるまで撹拌しながら３ｈ還流した。反応終了後、多量のｎ−ヘキサン沈殿を添加して粗生成物を得、テトラヒドロフラン−ｎ−ヘキサン系で２回再結晶させ、真空乾燥させて４．９６ｇの生成物を得、収率が８８．６％であった。ＤＭＦを溶媒として、ｎ−ブチルアミンを開始剤としてリジンＮＣＡの開環を進行させ、α−ポリリジンを得た。
【０１２８】
実施例４８
実施例４７で得られたα−ポリリジン  ２ｇを５ｍＬの水中に溶解し、５．１ｇの１Ｈ−ピラゾール−１−カルボキサミジン塩酸塩及び５ｍＬのトリエチルアミンを添加し、６０℃で１２ｈ反応させた後、加熱を停止し、室温まで冷却し、酢酸エチル中で沈澱させ、グアニジル基で変性されたα−ポリリジン  ２．３ｇを得た。
【０１２９】
実施例４９
８０ｇのアルギニン及び２０ｇのセリンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、分岐型ポリアミノ酸  ８１．２ｇを得た。
【０１３０】
実施例５０
２ｇの実施例４９で得られたポリアミノ酸を２０ｍＬのメタノール中に溶解し、０．５ｇのｐ−トルエンスルホン酸を添加し、１０ｈ加熱還流し、ポリマーをエチルエーテル中で沈澱させ、エーテル基で変性されたポリアミノ酸  ２．２ｇを得た。
【０１３１】
実施例５１
８０ｇのアルギニン及び２０ｇのグルタミン酸を５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、分岐型ポリアミノ酸  ８０．２ｇを得た。
【０１３２】
実施例５２
２ｇの実施例５１で得られたポリアミノ酸を２０ｍＬの無水メタノール中に溶解し、０．９ｇの１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド・塩酸塩（ＥＤＣＩ）及び０．１ｇの４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を添加し、室温で１０ｈ撹拌し、ポリマーをエチルエーテル中で沈澱させ、メチルエステルで変性されたポリアミノ酸  ２．１ｇを得た。
【０１３３】
実施例５３
８０ｇのオルニチン及び２０ｇのシステインを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、分岐型ポリアミノ酸  ８０．２ｇを得た。
【０１３４】
実施例５４
２ｇの実施例５３で得られたポリアミノ酸を２０ｍＬの無水ＤＭＦ中に溶解し、アルゴンガスを導入して３０ｍｉｎ酸素ガス除去を行い、０．９ｇのプロパルギルアルコール及び０．１ｇのＤＭＡＰを添加し、室温で１０ｍｉｎ撹拌した。反応混合物を紫外線（３６５ｎｍ）照射の条件で室温で１２０ｍｉｎ反応させ、その後、ポリマーをエチルエーテル中で沈澱させ、ヒドロキシ基で変性されたポリアミノ酸  ２．１ｇを得た。
【０１３５】
実施例５５
８０ｇのヒスチジン及び２０ｇのセリンを５００ｍＬの丸底フラスコに入れて、水分離器を接続して、窒素ガスで３回置換し（１回当たり１０分間超え）、最後に窒素ガス雰囲気を維持し、１８０℃で撹拌、加熱しながら４ｈ反応させた後、加熱を停止し、その後、反応系を室温まで冷却し、ポリマーをメタノールで溶解してエチルエーテル中で沈澱させ、分岐型ポリアミノ酸  ８０．２ｇを得た。
【０１３６】
実施例５６
２ｇの実施例５５で得られたポリアミノ酸を２０ｍＬのメタノール中に溶解し、０．５ｇのｐ−トルエンスルホン酸を添加し、１０ｈ加熱還流し、ポリマーをエチルエーテル中で沈澱させ、エーテル基で変性されたポリアミノ酸  ２．２ｇを得た。
【０１３７】
実施例５７
実施例４１〜５６で調製されたポリアミノ酸をそれぞれ３６ｍｇ取り、３ｍＬの無菌ＰＢＳで溶解し、１２ｍｇ／ｍＬの原液を得、下記の方法に従いポリアミノ酸系抗菌剤の抗菌活性を測定し、一部の実験結果を表５−１及び表５−２に示す。
下記の実施例が用いた各種の菌株はいずれも中国食品薬品検定研究院から購入される。
９６ウェルプレート法を用いてポリアミノ酸系抗菌剤に対して抗菌活性検出を行い、発酵法で合成されたε−ポリリジン（Ｍｎ＝４０００ｇ／ｍｏｌ）を対照として、得られたポリアミノ酸系抗菌剤の抗菌能力を評価し、最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）は、対照群と比べて、９０％の細菌増殖を抑制する最低ポリマー濃度と定義づけられている。
接種用ループを用いて寒天斜面培地から少量の菌種をピックアップして普通のＭ−Ｈ培地に接種し、３７℃で一晩培養して菌種を蘇生させて指数関数的増殖となるようにし、菌液を希釈して菌液の濃度を１０６ＣＦＵ／ｍＬとし、１ウェル当たりに１７５μＬの菌液及び２５μＬの異なる濃度のポリマー溶液を添加し、９６ウェルプレートを３７℃で２０ｈ培養し、マイクロプレートリーダーを用いてＯＤ６００値を検出した。
【０１３８】
【表５−１】
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【０１３９】
【表５−２】
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【０１４０】
実施例５８
実施例４１〜５６で調製されたポリアミノ酸をそれぞれ３６ｍｇ取り、３ｍＬの無菌ＰＢＳで溶解し、１２ｍｇ／ｍＬの原液を得、下記の方法に従いポリアミノ酸系抗菌剤の耐体外溶血活性を測定し、一部の実験結果を表６−１及び表６−２に示す。
９６ウェルプレート法を用いてポリアミノ酸系抗菌剤に対して体外溶血活性を検出し、発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られたポリアミノ酸系抗菌剤の体外溶血活性を評価した。
２％（ｖ／ｖ）の赤血球懸濁液の調製
健康な人間の新鮮な血を２ｍＬ取り、１０ｍＬの内毒素のないＰＢＳ緩衝液で希釈し、ガラスビーズを載せた三角フラスコに入れて１０分間振とうし、あるいはガラス棒で血液を撹拌し、脱線維血となるように線維状タンパク質を除去し、２０℃の条件下で１０００〜１５００ｒ／ｍｉｎで１０〜１５分間遠心し、上澄み液を除去し、沈殿した赤血球をさらにＰＢＳ緩衝液で上記の方法に従い上澄み液が赤色を示さないようになるまで４回洗浄した。得られた赤血球を生理食塩水で２％の懸濁液に配合し、その後の試験に用いる。
ポリマーをＰＢＳ緩衝液で希釈して異なる濃度の溶液に配合し、９６ウェルプレートにおいて、単独のＰＢＳ緩衝液を陰性対照とし、水中に０．２％のＴｒｉｔｏｎ−Ｘ−１００を体外溶血活性検出の陽性対照として溶解し、洗浄した赤血球（２％ｖ／ｖ，５０μＬ）を９６ウェルプレート中に入れて、十分に混合させて培養した。マイクロプレートリーダーを用いて５４０ｎｍにおける吸収を検出した。
【０１４１】
【表６−１】
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【０１４２】
【表６−２】
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【０１４３】
実施例５９
本実施例は、ポリアミノ酸系抗菌剤の動物体内への急性毒性を検出し、発酵法で合成されたε−ポリリジンを対照として、得られたポリアミノ酸系抗菌剤の動物体内急性毒性を評価するためのものである。
ハツカネズミ（Ｂａｌｂ／Ｃハツカネズミ，吉林大学から購入）１００匹、雌と雄をそれぞれ半分にし、体重２１±３ｇであり、実施例４１〜５６で調製されたポリアミノ酸系抗菌剤を取って１ｍｇ／ｍＬの投与量で、１日１回、１５日連続してマウスに対して筋肉内注射を行い、マウスの毒性反応を観察した。実験結果から、１５日連続して筋肉内注射した後、個別のマウスは生命力が低下した以外、残りのマウスはいずれも明らかな異常反応が見られず、かつ、全てのマウスも生存しており、得られたポリアミノ酸系抗菌剤は体内毒性が低いことを明らかにした。
【０１４４】
実施例６０
窒素ガス入り口、撹拌器及び温度計を備えた三口フラスコ中に５０ｍＬのスチレン、５０ｍＬのクロロメチルスチレン及びアゾビスイソブチロニトリル（スチレンとクロロメチルスチレンがいずれも中性アルミナカラムを通過して重合禁止剤を除去した）を添加し、撹拌してＮ２を導入して３０ｍｉｎバブリングし、窒素ガス雰囲気を維持しながら、７０℃で２４ｈ反応させ、反応終了後、系をエタノール中に沈降してクロロメチル化ポリスチレンを得た。
反応フラスコ中に５ｇのクロロメチル化ポリスチレン、０．５ｇの実施例１４で調製された超分岐型ポリリジン、及び３０ｍＬの蒸留水を添加し、Ｎ２で３０ｍｉｎバブリングした後にフラスコを封じ、窒素ガス雰囲気下で１２０℃で１０ｈ反応させた。濾過して大量の蒸留水で固形試料を洗浄し、超分岐型ポリリジンで修飾されたポリスチレン（ＨＢＰＬ−ＰＳ）を得、ＨＢＰＬ−ＰＳを高温で２ｃｍ×１．５ｃｍの試料膜にプラスして抗菌測定に用いる。
本発明者は、大腸菌及び黄色ブドウ球菌を用いて材料の耐細菌粘着性能について検討した。まず、大腸菌（ＡＴＣＣ８７３９）と黄色ブドウ球菌（ＡＴＣＣ２５９２３）をそれぞれＬＢ及びＴＳＢ培地中で３７℃で２４ｈ培養した。その後、細菌含有の培地を２７００ｒｍｐで１０ｍｉｎ遠心し、上層液を除去し、改めて濃度が１×１０８個細菌／ｍＬとなるまで懸濁させた。試料膜を４８ウェルプレート中に移行し、それぞれ１ｍＬの細菌懸濁液を添加して１ｈ粘着した後に培養液を吸い出し、その後、大腸菌を０．５％（ｗｔ／ｖｏｌ）のグルコースシロップ培地で、黄色ブドウ球菌をＴＳＢ培地で引き続いて３７℃で４ｈ静的培養した。細菌が粘着された試料膜を１ｍＬの新鮮な無菌ＰＢＳ溶液中に入れて超音波で１ｍｉｎ洗浄して細菌を表面から脱粘着する。細菌含有のＰＢＳ溶液を一定の倍数で希釈し、固体培地上に塗布した。３７℃で一晩培養した後、固体培地の表面に形成された細菌コロニーに対してカウント統計を行った。対照群ポリスチレン（ＰＳ）と比べて、大腸菌及び黄色ブドウ球菌のＨＢＰＬ−ＰＳ表面における細菌粘着量がそれぞれ〜９５．５％及び〜９８．８％低下した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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