(57)【要約】      （修正有）【課題】アスパラギン酸単位およびスクシンイミド単位を含んでいる誘導化された共重合体、および該共重合体の製造方法を提供する。【解決手段】乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸へ少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩の溶液を乾燥することによって製造された、アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩のコモノマー混合物を共重合体を生成するように重合するために加熱するステップ；前記共重合体の少なくとも一つのスクシンイミド単位を、アミノ基含有化合物、ＯＨ基含有化合物、または他の求核性基含有化合と反応させることによって該共重合体を誘導体化するステップを含み；前記誘導体化は、水溶液中、有機溶媒中、またはそれらの混合物中で実施されることを特徴とする共重合したアスパラギン酸塩単位およびスクシンイミド単位を含んでいる共重合体の誘導体を製造する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸へ少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩の溶液を乾燥することによって製造された、アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩のコモノマー混合物を共重合体を生成するように重合するために加熱するステップ；
前記共重合体の少なくとも一つのスクシンイミド単位を、アミノ基含有化合物、ＯＨ基含有化合物、または他の求核性基含有化合と反応させることによって該共重合体を誘導体化するステップを含み；
前記誘導体化は、水溶液中、有機溶媒中、またはそれらの混合物中で実施されることを特徴とする共重合したアスパラギン酸塩単位およびスクシンイミド単位を含んでいる共重合体の誘導体を製造する方法。
【請求項２】
前記アミノ基含有化合物、ＯＨ基含有化合物、または他の求核性基含有化合物は、エマルジョンの形で溶液に分散される請求項１の方法。
【請求項３】
前記誘導体化は、５ないし９０℃の温度において行なわれる請求項１の方法。
【請求項４】
前記誘導体化は、２０ないし６０℃の温度において行なわれる請求項１の方法。
【請求項５】
前記誘導体化は、３０ないし５０℃の温度において行なわれる請求項１の方法。
【請求項６】
前記誘導体化は、水溶液中８ないし１１のｐＨにおいて行なわれる請求項１の方法。
【請求項７】
前記誘導体化は、水溶液中８ないし１０のｐＨにおいて行なわれる請求項１の方法。
【請求項８】
前記有機溶媒は、極性溶媒又は非極性溶媒である請求項１の方法。
【請求項９】
前記極性溶媒はアルコールである請求項８の方法。
【請求項１０】
前記アルコールはイソプロパノールである請求項９の方法。
【請求項１１】
前記非極性溶媒は、ジメチルホルムアミド、ジクロロメタンおよびＮ−メチルピロリドンからなる群から選ばれる請求項８の方法。
【請求項１２】
前記アミノ基含有化合物は、モノアミノポリアルキレン、モノアミノシロキサン、モノアミノホスフォネート、モノアミノスルホネート、およびアミノアルコールからなる群から選ばれる請求項１の方法。
【請求項１３】
前記アミノ基含有化合物はアミノ酸である請求項１の方法。
【請求項１４】
前記アミノ酸は、ロイシン、セリン、ジヒドロキシフェニルアラニン、ホスフォセリンおよびアラニンからなる群から選ばれる請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記ＯＨ基含有化合物は、モノサッカライド、ジサッカライド、ポリサッカライドおよびポリサッカライドのオリゴマーフラグメントからなる群から選ばれる請求項１の方法。
【請求項１６】
前記ジサッカライドは、グルコース、ガラクトース、マンノース、ラクトース、ショ糖、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記ポリサッカライドは、セルロース、デンプンおよびアミロースからなる群から選ばれる請求項１５の方法。
【請求項１８】
前記誘導体化は、利用可能なスクシンイミド単位の１ないし１００％のレベルである請求項１の方法。
【請求項１９】
前記誘導体化は、コモノマーの溶液へ、アミノ基含有化合物、ＯＨ基含有化合物、または他の求核性基含有化合物を添加することによって行なわれる請求項１の方法。
【請求項２０】
前記誘導体化は、アミノ基含有化合物、ＯＨ基含有化合物、または他の求核性基含有化合物の溶液へ、コモノマーを添加することによって行なわれる請求項１の方法。
【請求項２１】
請求項１の方法によって製造された、共重合したアスパラギン酸塩単位およびスクシンイミド単位を含んでいる誘導化された共重合体。
【請求項２２】
アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩の混合物を製造する方法であって、
乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸を提供するように少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩を含んでいる溶液から共沈澱させ、そして混合物を濾過し乾燥することを含む方法。
【請求項２３】
マレイン酸を、アンモニアと可溶性非アルカリカチオン塩と可溶性アルカリカチオン塩と、アスパラギン酸およびアスパラギン酸塩コモノマー混合物の組合わせを内部で生成するように混合することを含んでいる、アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩のコモノマー混合物を製造する方法。
【請求項２４】
アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩の混合物を製造する方法であって、
乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸を提供するように少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩の溶液を乾燥することを含み、
前記溶液はアスパラギン酸およびアスパラギン酸の塩と共重合し得る追加のコモノマーを含んでおり、そして
前記追加のコモノマーはアラニン、オルニチン、グリシン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、スレオニン、カプロラクタム、グルクロン酸、およびヒドロキシル基含有カルボキシレートからなる群から選ばれることを特徴とする方法。
【請求項２５】
アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩の混合物を製造する方法であって、
乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸と提供するように少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩の溶液を乾燥することを含み、
前記乾燥の間揮発しないカチオンはアルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属からなる群から選ばれることを特徴とする方法。
【請求項２６】
共重合したアスパラギン酸塩単位およびスクシンイミド単位を含んでいる共重合体であって、３００ないし５，０００ダルトンの分子量を示す共重合体。
【請求項２７】
前記共重合体は、ブロック共重合体構造、グラフト共重合体構造、線状構造、または分岐構造を示す請求項２６の共重合体。
【請求項２８】
アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩のコモノマー混合物を重合するために加熱することによって製造された、共重合したアスパラギン酸塩単位とスクシンイミド単位を含んでいる共重合体であって、前記コモノマー混合物は、乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸を提供するように少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩の溶液を乾燥することによって製造され、前記共重合体は赤外スペクトルにおいて１６００ｃｍ-1の領域にアミドピークを、そして１４００ｃｍ-1の領域にカルボキシレートピークを示す共重合体。
【請求項２９】
前記ヒドロキシル基含有カルボキシレートはクエン酸またはマロン酸である請求項２４の方法。
【請求項３０】
１ないし５０モル％の量のポリアミンをさらに含んでいる請求項２６の共重合体。
【請求項３１】
前記共重合体は３００ないし１００，０００ダルトンの分子量を示す請求項３０の共重合体。
【請求項３２】
共重合したアスパラギン酸塩単位およびスクシンイミド単位を含んでいる共重合体を製造する方法であって、
アスパラギン酸とアスパラギン酸の塩のコモノマー混合物をあらかじめ生成したポリアスパラギン酸塩の存在下で重合するために加熱することを含み、前記コモノマー混合物は、乾燥の間揮発しないカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、乾燥の間遊離アスパラギン酸を提供するように少なくとも部分的に揮発するカチオンを有するアスパラギン酸の塩と、あらかじめ生成したポリアスパラギン酸塩の溶液を乾燥することによって製造されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記あらかじめ生成したポリアスパラギン酸塩は、１，０００ないし１００，０００ダルトンの分子量を示す請求項３２の方法。
【請求項３４】
前記あらかじめ生成したポリアスパラギン酸塩は、２，０００ないし３０，０００ダルトンの分子量を示す請求項３２の方法。
【請求項３５】
請求項３２の方法によって生成した共重合体。
【請求項３６】
アスパラギン酸単位およびスクシンイミド単位の混合物を含み、前記混合物は３００ダルトンより大きい分子量を示す共重合体。
【請求項３７】
前記共重合体は約５，０００ないし約１００，０００ダルトンの分子量を示す請求項３６の共重合体。
【請求項３８】
前記共重合体は約１００，０００ダルトンより大きい分子量を示す請求項３６の共重合体。
【請求項３９】
（ａ）側鎖カルボキシル基において置換可能なアスパラギン酸塩残基および（ｂ）スクシンイミド残基のモノマー残基を含んでいるアスパラギン酸塩共重合体であって、
（ｉ）５０００ダルトンより大きい分子量、または
（ii) 実質上線状構造であり、そして３００ダルトンより大きい分子量、または
（iii)水溶性であり、そして５００ダルトンより大きい分子量、または上のいずれかの組合わせ
によって特徴付けられる共重合体。
【請求項４０】
（ｉ）約５，０００ないし１００，０００ダルトンの分子量、または
（ii) 実質上線状構造であり、そして約６００ないし約１００，０００の分子量、または
（iii)水溶性であり、そして約２，０００ないし約１００，０００の分子量、または上のいずれかの組合わせによって特徴付けられる請求項３９の共重合体。
【請求項４１】
水溶性と、そしてと約５，０００ないし約１００，０００の分子量によって特徴付けられる請求項３９の共重合体。
【請求項４２】
実質上線状構造を有する請求項４１の共重合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスパラギン酸およびアスパラギン酸モノナトリウムのような他のコモノマーを含んでいるモノマー組成物と、それらの製造を含んでいる。このモノマー組成物は、有用なそして新規なイミド含有ポリアミノ酸、すなわち重合したアスパラギン酸もしくはアスパラギン酸塩単位とそしてスクシンイミド単位を含んでいるコポリマーを得るため、重合特に熱重合によって重合させることができる。このように、本発明は生成するポリマー材料、それらの製造方法、およびここに記載されたそれらの使用にも向けられる。このイミド含有ポリアミノ酸の使用は、例えば洗剤およびクリーナー中の分散剤、スケール防止剤および腐食防止剤として水処理剤、軟化およびモイスチャライジング用のパーソナルケア添加剤、および多数の他のものを含む。
【背景技術】
【０００２】
アスパラギン酸は１９８０年代から固定化酵素法により商業的に生産されている。そのように生産されたアスパラギン酸は合成甘味料、Ｎ−アスパルチルフェニルアラニンメチルエステル（ＡＳＰＡＲＴＡＥＭTM）の成分として主に使用されている。
【０００３】
典型的な生産経路において、マイイン酸アンモニウムの溶液は、固定化酵素ベッド上の連続法によって固定化酵素マレエートイソメラーゼの作用によってフマル酸塩へ変換される。次にフマル酸アンモニウムの溶液は固定化酵素、アスパルターゼのベッド上の溶液の連続法によって処理される。アスパラギン酸アンモニウムの比較的濃厚溶液が生産され、これは次にアスパラギン酸を沈澱させるため酸、例えば硝酸で処理される。乾燥後のプロセスの生成物は粉砕されるかまたは結晶Ｌ−アスパラギン酸である。この生産経路を例示する先行技術は、ＳｈｅｒｗｉｎおよびＢｌｏｕｉｎへのＵＳ特許４，５６０，６５３（１９８５）、Ｓａｋａｎｏ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，５４１，０９０（１９９６）、およびＫａｔｏ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，７４１，６８１（１９９８）を含む。
【０００４】
加えて、マレイン酸、フマル酸またはアンモニアとのそれらの混合物の高温処理によるＤＬ−アスパラギン酸への非酵素的化学的ルートは１５０年以上知られている。Ｈａｒａｄａ，Ｋ．，Ｐｏｌｙ  ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｒｍａｌ  ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ  ｏｆ  ａｓｐａｒｔｉｃａｃｉｄ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ２４，１６６２−１６６６（１９５９）；Ｍａｚｏ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，８７２，２８５を見よ。非酵素的ルートはアスパラギン酸の酵素的合成よりも有意義に低定量的であるけれども、化学的ルートによる連続プロセスおよび反応剤および副生成物のリサイクリングの可能性が見込まれる。
【０００５】
アスパラギン酸単独または他のコモノマーとの重合および重縮合は既知である。ＳｉｋｅｓへのＵＳ特許５，９８１，６９１においてレビューするように、アスパラギン酸のホモポリマーから始まるポリアミノ酸の合成ワークは１８００年代半に遡り、現在まで続いている。ポリアスパラギン酸および関連する分子への関心は、これら分子の商業的可能性の認識が成長するにつれて１９８０年代半ばに増大した。洗剤添加剤および使い捨ておむつの超吸収材料のような日用品用途のための生分解性および環境適合性ポリアスパラギン酸へ特別の注目が向けられているが、スケールおよび腐食のコントロールのための水処理添加剤から練り歯磨き中の歯石防止剤まで、数多くの他の用途が期待されている。
【０００６】
マレイン酸とアンモニアもしくはアンモニア化合物の熱重合によるスクシンイミドとアスパラギン酸もしくはアスパラギン酸塩のコポリマーの生産に関するいくつかの教示が存在する。例えば、Ｋｒｏｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，５４８，０３６（１９９６）は、１４０℃以下における重合はアスパラギン酸残基含有ポリスクシンイミドを生成したことを報告した。しかしながら生成物ポリマー内にいくらかのアスパラギン酸残基が残る理由は重合温度が反応完結へ進めるのに低過ぎ、不完全プロセスへ導くからであった。
【０００７】
特開平８−２７７３２９（１９９６）は、リン酸５モル％および３０モル％の存在下アスパラギン酸カリウムの熱重合を例示した。リン酸の目的は触媒として役立ち、そのため高い分子量の分子が製造できると述べられている。しかしながら反応生成物はリン酸不存在下に製造したものよりも低分子量であり、触媒作用はないことを示している。アスパラギン酸塩とスクシンイミドのコポリマーの生産に言及はなく、むしろポリアスパラギン酸塩のホモポリマーの製造の言及がある。実際に、アスパラギン酸カリウムのスラリーもしくは完全混合物を生成するためこの態様でのリン酸の添加は、スクシンイミドとアスパラギン酸残基単位を含むコポリマーの生成、または一般にポリマーの縮合アミド結合の生成にとって非生産的である。すなわち、リン酸はアスパラギン酸として残基の一部を発生させるように作用し得るが、それはまたスラリーもしくは混合物中のリン酸アニオンの実質量の存在をもたらす。完全な混合物の塩を生成するように乾燥することにより、そのようなアニオンはアスパラギン酸およびアスパラギン酸残基の正に帯電したアミノ基とイオン結合し、それらが重合反応することをブロックし、低い収率で低分子量のポリマーの生成をもたらす。
【０００８】
以前に、Ｇｒｏｔｈ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，３７１，１８０は、アルカリ金属炭酸塩の存在下マレイン酸プラスアンモニウム化合物の熱処理によるスクシンイミドとアスパラギン酸塩のコポリマーの製造を実証した。この発明はポリマースクシンイミド残基の一部が開環したアスパラギン酸塩へ変換されるような、アルカリ性の重合開環環境を含んでいた。この理由により、アルカリ金属炭酸塩のみが教えられ、それ自体が何らかの態様でイミド生成を防止するように機能するカチオンの言及はない。
【０００９】
最近、Ｇｅｌｏｓａ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，９３６, １２１（１９９９）は、マレイン酸およびアクリル酸のような不飽和カルボン酸化合物の鎖末端残基を有するアスパラギン酸塩のオリゴマー（ＭＷ＜１０００）の生成を教えた。これらのアスパラギン酸リッチ化合物は、ＮａＯＨを添加したマレイン酸ナトリウムの溶液から乾燥したマレイン酸ナトリウム塩とマレイン酸ナトリウム／アンモニウムの混合物の熱縮合によって生成された。彼らはアルカリ土類金属を封鎖する化合物を製造していた。加えて、これら化合物は、それらのアスパラギン酸組成のため無毒性で生分解性であることが示された。さらに、それ自体がオリゴマーサイズより上のサイズへ重合し、非分解性ポリマーとなる鎖末端残基の存在にもかかわらず、それらの非常に低い分子量のため生分解性を保持していた。
【００１０】
ポリアスパラギン酸（すなわちポリアスパラギン酸およびポリアスパラギン酸塩）、ポリスクシンイミドおよびそれらの誘導体の分野には、多数の報文および特許が最近に見られる。その中で特にと、例えば新規な超吸収剤（Ｃｈａｎｇ  ａｎｄ  ＳｗｉｆｔへのＵＳ特許５, ９５５，５４９，１９９９; Ｃｈｏｎ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許６，０２７，８０４，２０００）、織物用染料レベリング剤（Ｒｉｅｇｅｌｓ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，９０２，３５７，１９９９）、およびスルフヒドリル含有腐食およびスケール防止剤（織田へのＥＰ０９８０８８３，２０００）の開示がある。水に懸濁したポリスクシンイミドへのアミノ化合物の求核性付加によって製造した染料移動防止剤の教示（Ｋｒｏｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．へのＵＳ特許５，６３９，９３２，１９９７）もあるが、この反応は水中のポリスクシンイミドの顕著な不溶性のため非効率的である。
【００１１】
ＵＳ特許５，９８１，６９１は、種々の用途のための混合アミド／イミド、アスパラギン酸塩とスクシンイミドの水溶性ポリマーの着想を意図して導入した。その着想は、アスパラギン酸との乾燥混合物へ形成した時アスパラギン酸モノカチオン塩は水溶性コポリマー（アスパラギン酸−スクシンイミド）を生成するように熱的に重合できるというものである。この理論は、重合したときアスパラギン酸コモノマーは生成物ポリマー中のスクシンイミド残基へ導かれ、アスパラギン酸モノナトリウムコモノマーは生成物ポリマー中のアスパラギン酸塩残基へ導かれるというものである。単にコモノマーを準備するだけでは真のコポリマーを得るには不十分であり、そしてポリアスパラギン酸塩とポリスクシンイミドコポリマーの混合物を主に得ることを回避するためにはいくつかの他の条件が必要であることは認識されなかった。ＵＳ特許５，９８１，６９１においては、コモノマー混合物は特定のｐＨ値へ調節されたアスパラギン酸の水性スラリーの乾燥によって生成された。アスパラギン酸およびアスパラギン酸塩のコモノマー組成物の生成のため、アスパラギン酸アンモニウムまたは他の分解可能なカチオンプラスＮａＯＨ、またはナトリウムもしくは他のカチオンの形の使用の教えはなかった。ＵＳ特許５，９８１，６９１の実施例のいくつかは、以下の本発明の概要で論ずるように、他の生成物、特にホモポリマーとの混合物中のある種のコポリマーを含む生成物を得るけれども、ＵＳ特許５，９８１，６９１に教えている態様によって単にコモノマーを準備することによって真のコポリマーが得られるという理論は完全に実現されなかった。
【００１２】
このように、アスパラギン酸塩とスクシンイミドのコポリマーおよび関連するイミド含有ポリアミノ酸のような水溶性もしくは水湿潤性混合アミド／イミドポリアミノ酸の成功的な開示は今日まで存在しない。
【発明の開示】
【００１３】
今やＵＳ特許５，９８１，６９１または他の議論した参考文献に教えられた方法は、そのような方法によって製造されるコポリマーまたは他の新規なコポリマーである真の混成アミド／イミドポリアミノ酸コポリマーを製造するための効率的なプロセスを提供しないことが判明した。これらの以前の文献は、重合がアスパラギン酸塩およびスクシンイミド残基の両方の有意義の数を持つ真のコポリマーへ導くように、コモノマーの十分に完全な混合物が提供される方法を教えていない。例えばそのようなコポリマーを製造を意図した上記ＵＳ特許５，９８１，６９１の方法は、文献では評価されていない量のコポリマーを多分含んでいるアスパラギン酸（アミド）およびスクシンイミド（イミド）のホモポリマーの完全であるが混合物をその代りに与える。今やコモノマーの十分に完全な混合物を提供し、それ故以下の式によって概略的に示されるように、アスパラギン酸塩（アミドとも呼ぶ）残基もしくは単位と、スクシンイミド（イミドとも呼ぶ）残基もしくは単位の両方の有意義な数を有する真のコポリマーの製造を許容する方法が見出された。
【００１４】
【化１】
2004217937.tif 000002
【００１５】
アスパラギン酸＋アスパラギン酸    →  コポリ（スクシンイミド、
モノナトリウム          アスパラギン酸塩）
【００１６】
本発明はまた、生成するコポリマーを単離した形で提供することができる。単離された形とは、コポリマーが、（ａ）ポリアスパラギン酸もしくはポリスクシンイミドホモポリマー重量の例えば１０％未満、好ましくは５％未満、特に１％未満のように実質上不存在か、（ｂ）本発明によって規定された方法によって製造されるか、または（ｃ）本発明ではなく他の方法によって製造されたが、しかしコポリマーからポリアスパラギン酸塩および／またはポリスクシンイミドホモポリマーを分離するステップを有する方法によって製造されたことを意味する。
【００１７】
従って本発明は、アミノ酸の混成アミノ／イミドコポリマーを製造するための新規な方法と、並びに生成する新規なイミド含有ポリアミノ酸自体を教える。モノマーアスパラギン酸または非揮発性もしくは非熱分解性カチオンを有するアスパラギン酸塩を採用する方法が含まれる。アスパラギン酸塩とは、アスパラギン酸イオンと、そしてアルカリ金属、アルカリ土類金属または遷移金属を含む任意の金属カチオンの塩を意味する。好ましくはカチオンはアルカリまたはアルカリ土類金属、特にＮａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ，Ｒｂ，Ｓｒ，ＣｓおよびＢａであるが、ナトリウム、マグネシウム、カリウムおよびカルシウム、特にナトリウムが好ましい。これらのモノマーはアミド生成へ導く。他のモノマー、特に揮発性または熱分解可能なカチオン、好ましくはアンモニウムもしくはアミンカチオンを有するアスパラギン酸塩はイミン生成へ導く。以下においてアミド生成カチオンはナトリウム（Ｎａ+ ）によって代表され、イミド生成カチオンはアンモニウム（ＮＨ4 + ）によって代表されるが、しかし本発明を達成するために同じ効果を発生する他のカチオンで代替できることを理解すべきである。揮発性もしくは熱分解可能なカチオンとは、残りのアスパラギン酸塩単位が重合中にスクシンイミド単位へ環化できるように、与えられた乾燥条件下でカチオンがアスパラギン酸アニオンから十分に解離することを意味する。与えられた乾燥条件下この態様で少なくもと５０％の解離度を有するカチオンは揮発性もしくは熱分解可能であると考え、少なくとも５０％解離しないカチオンは非揮発性もしくは非熱分解性と考える。
【００１８】
本発明においては、アスパラギン酸生産のための慣用の酵素的方法のいくつかのエレメントが本発明において有用なモノマーの生産のために適用できる。しかしながらコモノマー混合物の生産は新規な局面である。この方法は非揮発性カチオンのアスパラギン酸塩および揮発性カチオンのアスパラギン酸塩の完全な溶液を提供することを含む。アスパラギン酸塩とは、カチオンと結合したイオン形のカルボキシル基、すなわち−ＣＯＯ- を有するモノマーとしてまたは重合もしくは共重合した単位としてのアスパラギン酸残基を意味する。特に、例えばアスパラギン酸アンモニウムの溶液はアスパラギン酸ナトリウム塩およびアスパラギン酸アンモニウム塩の分数的モル当量へＮａＯＨで滴定することができる。このコモノマー溶液は次にアスパラギン酸の部分的ナトリウム塩および遊離アスパラギン酸のコモノマー混合物を製造するために乾燥される。遊離アスパラギン酸とは、イオン形でなく−ＣＯＯＨとしてカルボキシル基を持っているアスパラギン酸または重合もしくは共重合したアスパラギン酸残基を意味する。乾燥したコモノマー混合物は新規なコモノマーの完全混和溶液から製造されるので、これらのコモノマーの乾燥した完全混合物が得られる。この理論へ拘禁されることを意図しないが、混合物はアスパラギン酸とアスパラギン酸塩の塩格子構造を示す程度に完全であるものと信じられる。乾燥したコモノマー組成物はいくらかのアスパラギン酸アンモニウム塩残基をも含有することがあり得るが、しかし非常に少ない量、例えば重量で５％以下、好ましくは２％以下である。実際において、水溶液から乾燥する時揮発性カチオン（例えばアンモニウム）のアスパラギン酸塩は粉末状もしくは結晶アスパラギン酸へ大部分変換される。これは例えば以下の平衡が左へ引張られる結果、溶液からアンモニアが出て行くにつれ蒸発する溶液のｐＨ低下を伴って、分解されるカチオン例えばアンモニアが蒸気として乾燥時に失われるためである。
【００１９】
↑ＮＨ3 ⇔ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ⇔ＮＨ4 ＯＨ⇔ＮＨ4 + ＋ＯＨ- 
【００２０】
他方ナトリウムイオンは乾燥時有意な蒸気相を持たず、アスパラギン酸モノマーのカウンターイオンとして乾燥した塩中にとどまる。このようにコモノマー、アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸の相対的比率は溶液中のアスパラギン酸アンモニウムと、乾燥前に溶液へ添加されるＮａＯＨとの相対的モル量によって設定される。
【００２１】
乾燥したコモノマー混合物は、もし乾燥が真空または酸素欠乏雰囲気中で生起するならば透明なガラス状固体である。大気酸素の存在下では、乾燥したコモノマー調製物は淡黄色ガラス状外観を有する。
【００２２】
本発明のコモノマー組成物はアスパラギン酸アンモニウム溶液の非酵素的化学的製造によって調製することもできる。例えば、水中のマレイン酸プラスアンモニアプラス加熱、好ましくは上昇圧における加熱は溶液中のアスパラギン酸アンモニウムを生成することができる。他の条件も特定の状況によって有用でありえるけれども、典型的には８０ないし１６０℃，好ましくは１２０ないし１６０℃の温度および約１２０ｐｓｉまでの圧力を採用することができる。所望量のＮａＯＨを添加し、この溶液はアスパラギン酸ナトリウムとアスパラギン酸の混合物を含有するコモノマー組成物を形成するために乾燥される。
【００２３】
コモノマー組成物は溶液から共沈によって得ることもできる。例えば疎水性分子またはｐＨの下方調節はモノマーの共沈へ導き得る。これらは次にイミド含有ポリマーの生産のため例えば濾過によって単離し得る。水溶性イミド含有コポリマーを生成するように熱重合のためのアスパラギン酸とアスパラギン酸モノナトリウムの混合物を内部的に生成するため、マレイン酸プラスアンモニアプラス可溶性非アルカリ並びにアルカリカチオン塩が使用される方法も含まれる。
【００２４】
コモノマー組成物の重合、例えば熱重縮合により、アンモニウム塩の残存アンモニアは蒸気としてさらに追出される。生成する産物はアスパラギン酸ナトリウムおよびスクシンイミド単位のコポリマーである。このコポリマーを製造するために使用される新規なコモノマー乾燥混合物のため、これらのアミドおよびイミド単位の有意な量を持った真のコポリマーが得られる。例えばそのような単位はコポリマー中１：１０ないし１０：１，もっと好ましくは１：５ないし５：１，特に好ましくは１：４ないし４：１，または１：１のモル比において提供されるのが好ましい。達成し得る比の例示は以下の表１に提供されている。
【００２５】
【表１】
2004217937.tif 000003
【００２６】
これらのコポリマーは有益な性質、特に有益な水溶解度性質を示し、それらを多数の用途に対して使用のため経済的かつエコロジー的に有益にする。例えばそれらは生分解性ポリマーおよび特定の使用に適するように他のように調節することができるポリマーを提供することができる。表２は本発明のコポリマーの有益な溶解度性質のいくつかを例示する。
【００２７】
【表２】
2004217937.tif 000004
【００２８】
ターポリマーおよび熱的に共縮合したポリアミノ酸の高ポリマーのためのコモノマーフィードストックを提供するため、コモノマー溶液の乾燥ステップの前に追加のコモノマーを添加することができる。特にアミノ酸リジンおよびグルタミン酸およびそれらの塩を使用することができる。これらは生成物イミド含有ポリマーへさらなる水溶性を与えることができる。さらにアミノカプロン酸およびオルニチンのような２官能および多官能モノマー；並びにアラニン、グリシン、ロイシン、イソロイシン、メチオニンおよびスレオニンを含むがそれに限らない他の普通のアミノ酸；グルクロン酸のような糖酸；クエン酸およびマロン酸のようなヒドロキシ含有カルボン酸塩；および他の同様な分子がイミド含有ポリアミノ酸の製造において共縮合する追加のコモノマーであり、そしてイミド含有ポリアミノ酸へ水溶性および他の有用な性質を提供するために有用であり得る。
【００２９】
従って本発明の一目的は新規なコモノマー組成物を提供することである。本発明の他の目的は、この新規なコモノマー組成物の製造方法を提供することである。本発明の他の目的は新規なコポリマーを製造するため該新規コモノマー組成物の使用を提供することである。本発明の他の目的は新規なイミド含有ポリアミノ酸を提供することである。本発明の他の目的は該イミド含有ポリアミノ酸の合成方法を提供することである。本発明の他の目的は該イミド含有ポリアミノ酸の商業的製造方法を提供することである。本発明の他の目的は該イミド含有ポリアミノ酸の商業的使用を含む使用方法を提供することである。本発明の目的のこの例示は限定ではなく、本発明の他の目的および利益は当業者の知識を考慮に入れて全体として開示に明示的または暗示的に含まれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
コモノマー組成物:
本発明のコモノマー組成物は上に記載した完全溶液から製造することができる。
【００３１】
アスパラギン酸および／またはアスパラギン酸アンモニウムの出発溶液を調製するためには、任意の現行商業的プロセスを使用することができる。例えば、Ｌ−アスパラギン酸の乾燥粉末もしくは結晶は、アスパラギン酸塩への固定化酵素ルートの中間段階で生成するようなアスパラギン酸アンモニウム溶液の酸沈澱法によって製造することができる。
【００３２】
代って本発明に使用のためのアスパラギン酸は、マレイン酸へアンモニアの付加プラス熱、次いでアスパラギン酸両性イオンの酸沈澱によって化学的に製造することができる。従ってＬ−アスパラギン酸またはＤ−アスパラギン酸を使用することができ、またはＬ−およびＤ−アスパラギン酸の混合物を本発明に使用することができる。
【００３３】
本発明のコモノマー塩組成物の新規なそして好ましい製造法は、アスパラギン酸を製造するための任意の先行技術ルートによって調製したアスパラギン酸アンモニウムの濃厚溶液へアルカリを添加することである。詳しくは、ジアンモニウムまたはモノアンモニウム塩のどちらかのアスパラギン酸アンモニウムのモル量に対して化学量論値、化学量論値以下もしくは以上の１種以上のアルカリ化合物を加えることができる。溶液は次に好ましくは８０ないし１４０℃の温度において任意の方法により乾燥され、もっと好ましくは１２０℃においてオーブン乾燥され、アスパラギン酸の部分ナトリウム塩およびアスパラギン酸を生成させるが、残りのアスパラギン酸アンモニウムが存在してもよい。乾燥はスプレー乾燥、凍結乾燥、真空法または強制空気によっても実施することができる。乾燥はコモノマーの重合が始まる前に停止される。しかしながら乾燥は、後で論ずるように、コモノマーの乾燥後その場で共重合を進めるように継続することも可能である。
【００３４】
乾燥ステップの間アンモニアは大部分大気中へ放出され、このアンモニアガスは酸性化した冷水トラップを通過させることによって捕捉することができる。アスパラギン酸アンモニウムはこのようにしてアスパラギン酸形へ戻る。水酸化ナトリウムは乾燥時アスパラギン酸の一部を中和するように作用する。有意な蒸気圧を持たないナトリウムイオンはアスパラギン酸モノナトリウム形で本発明のコモノマー塩組成物中に留まる。
【００３５】
もし乾燥ステップが真空中の加熱、凍結乾燥、または窒素ガスのような不活性酸素欠乏雰囲気中の加熱で実施されるならば、生成する本発明のコモノマー塩は無色透明なガラス状固体であり、これは固体パックからガラス状粒子、破片、粉末までの種々の形態で得ることができる。
【００３６】
本発明のコモノマー塩の他の好ましい調製方法は、アスパラギン酸アンモニウムの溶液へ化学量論値、化学量論値以下または以上のアスパラギン酸ナトリウムの溶液を混合することである。例えば、乾燥もしくは粉末アスパラギン酸をアスパラギン酸を溶液にするのに丁度十分なてＮａＯＨの最低量で滴定することによって可溶化することができる。代ってＮａＯＨは過剰、例えばアスパラギン酸１分子当り２個のナトリウムイオンを提供するのに十分なＮａＯＨを加えることができる。次に二つの溶液はアスパラギン酸アンモニウム対ナトリウムの目標モル比を含有する混合溶液を提供するのに十分な一方を他方へ添加することによって混合される。どの場合でもアスパラギン酸塩はジ−もしくはモノアンモニウム塩か、またはジ−もしくはモノナトリウム塩である。次に乾燥が上記のように、または任意の他の手段によって実施され、本発明の生成したコモノマー組成物を残す。
【００３７】
上のどの方法においても、使用するアスパラギン酸とアスパラギン酸塩の量は最終コポリマー中のアミドおよびイミド単位の所望の比を反映するように提供される。所望の比は所望の性質に基づいて選定することができる。例えばコポリマー中のアミド（アスパラギン酸塩）の高い比率はそれに大きい溶解度を提供するであろう。このように例えば１：１０ないし１０：１，もっと好ましくは１：４ないし４：１，特に約１：１のモル比を使用することができる。
【００３８】
アミド生成またはイミド生成モノマーはそれぞれナトリウムおよびアンモニウムカチオンを有するものに限らない。上に記載のと類似の態様で他のカチオンを使用することができる。使用し得るアミド生成カチオンは、コモノマー混合物へ乾燥するための条件下でカチオンが非揮発性または非熱分解性であるアスパラギン酸塩を形成するカチオンである。それ故好ましいのは１２０℃において有意な蒸気圧を示さないカチオンである。代表的な例はアルカリ金属、アルカリ土類金属または遷移金属のような任意の金属カチオンを含む。好ましくはカチオンはアルカリまたはアルカリ土類金属、特にＮａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ，Ｒｂ，Ｓｒ，ＣｓおよびＢａであり、ナトリウム，マグネシウム，カリウムおよびカルシウム，特にナトリウムが好ましいアルカリ金属およびアルカリ土類金属である。使用し得るイミド生成カチオンとしては、コモノマー混合物へ乾燥するための条件下揮発性または熱分解できるアスパラギン酸塩を形成するカチオンである。それ故好ましいのは１２０℃において揮発もしくは他の様に消失するカチオンである。代表的な例は溶液中でアスパラギン酸カルボキシル基へカウンターイオンを提供するアンモニウムおよび他のアミン、例えばエタノールアミン、プロパノールアミンおよびモノアミノブタンである。
【００３９】
アミド生成およびイミド生成アスパラギン酸塩に加えて、イミド含有ポリアミノ酸の製造のためのコモノマー組成物の調製においてコモノマーを使用することができ、そしてそのような他のモノマーを使用する上に記載したのと類似な方法は本発明に含まれる。そのような追加のコモノマーの使用はターポリマーまたは高次ポリマーをもたらす。これらのさらなるコモノマーは任意のコモノマーの中から共重合可能でそしてアミド／イミドコポリマー単位の形成を妨害しないものを選ぶことができる。多数の有用なモノマーが普通に知られており、そして例えば他のアミノ酸、例えばそれらが少なくとも１個のアミノ基および重合とその塩のための遊離の少なくとも１個のカルボキシル基を含んでいる限り、任意の天然もしくは修飾アミノ酸がこれに含まれる。
【００４０】
使用される追加のコモノマーの量は、好ましくはアミドおよびイミド生成コモノマーの全重量を基準にして１０ないし５０重量％の範囲内である。
【００４１】
追加のコモノマーの一例はグルタミン酸モノナトリウムである。乾燥形もしくは溶液としてのグルタミン酸モノナトリウムはアスパラギン酸アンモニウムの溶液へ添加し、混合溶液を形成するように混合し、次に任意の手段により乾燥し、アスパラギン酸とグルタミン酸モノナトリウムの乾燥したコモノマー組成物を製造することができる。この組成物はアスパラギン酸ナトリウム、グルタミン酸、またはこれらコモノマーの混合物を含有することができる。
【００４２】
他の好ましいモノマーはリジンである。リジンは、最も好ましくは遊離塩基として、そしてリジンのアミノ基と結合した塩素イオンのようなカウンターイオンを少ししかまたは全く持たない形で乾燥形または溶液としてアスパラギン酸アンモニウムの溶液へ添加し、混合溶液を形成するように混合し、次にアスパラギン酸およびリジンの乾燥したコモノマー組成物を製造するため任意の慣用手段によって乾燥することができる。この組成物はアスパラギン酸ナトリウム、グルタミン酸、グルタミン酸ナトリウム、これらのコモノマーの混合物を含有することもできる。リジンは塩酸塩、リジンＨＣｌとして添加することもできるが、塩素イオンは乾燥時アミノ酸の遊離アミノ基とカウンターイオンを形成し、それらが最終生産物、イミド含有ポリアミノ酸を形成する熱重縮合反応を妨害するため特に好ましくない。
【００４３】
両性イオンとして商業的に製造される遊離形のリジンは、本発明のコモノマー組成物へ添加される時、恐らく鎖延長および架橋によりイミド含有ポリアミノ酸生成物の分子サイズを拡大するように作用する。同様に他のジアミノもしくはポリアミノモノマー共反応剤をこの目的のために使用してもよい。例えばオルニチン、アミノカプロン酸、ジアミノヘキサン、ジアミノブタンおよびジアミノペンタンを使用することができる。
【００４４】
すべての場合、モノマーアミノ酸および他のコモノマーのＬ−，Ｄ−または混合ＤＬ−異性体を使用することができる。
【００４５】
イミド含有ポリアミノ酸を得るために有用なコモノマーを提供するための別の具体例においては、重炭酸ナトリウムまたは他の炭酸イオンを提供する化合物を使用することができる。縮合水がアスパラギン酸の重合の間蒸気相をつくり出す。重炭酸ナトリウムの存在下重炭酸アニオンは過渡的水性状態に入り、ナトリウムカチオンも瞬間的に可溶化される。重炭酸塩は熱および水蒸気の存在下ＣＯ2 と水を放出するように分解し、混合物のさらなる攪拌はガス放出を促す。ナトリウムはアスパラギン酸ナトリウムの形でアスパラギン酸残部の一部へのカウンターイオンとなることができ、そのためアスパラギン酸とアスパラギン酸モノナトリウムのコモノマーの完全な混合物を生成する。熱重合により、この完全混合物は、後でさらに論ずるように、アスパラギン酸塩とスクシンイミドのコポリマーへ転化する。
【００４６】
イミド含有ポリアミノ酸の製造:
本発明の新規なポリマー分子は、勿論本発明に従ったコモノマー組成物の使用を除き、ホモポリマーポリスクシンイミドおよびポリアスパラギン酸の商業的製造を含む製造のための先行技術記載の方法に類似の方法によって製造することができる。従って本発明の分子は、ここに参照として全体を取入れる該当する参考文献を含む表３に例示されているアプローチによって製造することができる。好ましくは一具体例においては、コモノマー混合物は熱重縮合法によって加熱される。重合時間および温度は使用するコモノマー混合物および所望の結果に依存するであろうが、重合は好ましくは１４０ないし３５０℃、もっと好ましくは１４０ないし３５０℃、もっと好ましくは１６０ないし２８０℃、特に２００ないし２４０℃の温度において、１分ないし７２時間、もっと好ましくは５分ないし８時間の間コモノマーを生成するように実施することができる。製造の一具体例においては、熱交換および縮合水の除去の効率により、モノマーのポリマーへの完全変換のための短時間（例えば５分程度）を提供するように薄膜蒸発を使用することができる。
【００４７】
コポリマーは広範囲の分子量において生成させることができる。一具体例においては、コポリマーは３００ないし５，０００、特に５００ないし３，０００ダルトンのゲル浸透分子量を示す。スクシンイミドの高い比率は一般に高分子量コポリマーを与えるであろう。他の具体例においては、コポリマーは分子量１００，０００またはそれ以上を提供する程度へ重合することができる。コポリマーの分子量は追加のコモノマーとしてポリアミン（ジアミンを含む）を含めることによって増大させることができる。上のコモノマーに関する記載を見よ。好適なジアミンおよびポリアミンは、脂肪族ジアミン、芳香脂肪族ジアミン、およびポリオキシアルキレントリアミン、ポリオキシアルキレンジアミン、ジエチレンテトラアミンおよびテトラエチレンペンタアミンのような、トリアミノ、テトラアミノおよびポリアミノ化合物を含む。そのようなポリオキシアルキレンアミンは、例えばＨｕｎｓｔｍａｎ  Ｓｐｅｃｉｌｔｙ  ＣｈａｍｉｃａｌｓからＪＥＦＦＡＭＩＮＥTMとして、そしてＤｅｎｔｒｉｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．からＳＴＡＲＢＵＲＳＴTMデントリマーとして提供されている。ＪＥＦＦＡＭＩＮＥTMは典型的にはエチレンおよび／またはプロピレンオキシド単位を含有し、そして６００ないし５０００の範囲の分子量を有する。好ましくはポリアミンはジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノヘプタン、ジアミノオクタン、オルニチン、オルニチンメチルエステル、リジン、リジンメチルエステル、スペルミンおよびスペルミジンである。特に好ましいジアミンはジアミノブタン、ジアミノプロパン、ジアミノヘキサンおよびリジンメチルエステルを含む。
【００４８】
典型的にはポリアミンはポリアミンとアスパラギン酸モノナトリウムのモノマー混合物中に、モノマー混合物中のポリアミンとアスパラギン酸塩の全モル数を基準にして、１ないし５０モル％，好ましくは５ないし１５モル％の量で混入される。モノマー混合物中にポリアミンの添加により、生成するポリ（アスパラギン酸塩、スクシンイミド）の分子量をゲル浸透法による測定して１００，０００ダルトンまたはそれ以上へ増大させることが可能である。
【００４９】
他の具体例においては、この方法は本発明のコモノマー混合物を予製したポリアスパラギン酸塩の存在下に実施することができる。予製ポリアスパラギン酸塩はＵＳ特許５，９８１，６９１記載の方法に類似の方法によって製造されたもの、またはアスパラギン酸もしくはアスパラギン酸塩の他の慣用の重合次いで加水分解によって製造されたものでよい。典型的には予製ポリアスパラギン酸塩は１，０００ないし１００，０００、好ましくは２，０００ないし３０，０００ダルトンのゲル浸透分子量を有するであろう。予製ポリアスパラギン酸塩は通常、コポリマーの残基（モノマー単位）の全モル数を基準にして２５ないし９５モル％、好ましくは５０ないし９０モル％の量で重合に含められる。
【００５０】
予製ポリアスパラギン酸の使用または他の方法により、本発明に従ったコポリマーは少なくとも部分的にプロック共重合構造を持って提供される。
【００５１】
本発明のコポリマーは直鎖構造または三次元構造を含む分岐構造を示すことができる。既知方法に従った架橋を実施することもできる。またこの技術分野で既知の種々の末端基をコポリマーへ提供することもできる。
【００５２】
【表３】
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【００５３】
イミド含有ポリアミノ酸の用途:
本発明の新規な分子は、先行技術に記載されたポリスクシンイミドおよびポリアスパラギン酸塩の記載された商業的用途を含む可能性ある用途と類似な態様で使用することができる。従って本発明の分子、すなわちアスパラギン酸とスクシンイミドの記載されたコポリマー（すなわちイミド含有ポリアミノ酸）および後で論ずるそれらの誘導体は、ここに参照として取入れる該当する先行技術を含んでいる、表４の要約のように使用することができる。
【００５４】
【表４】
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【００５５】
コポリマーおよび以下に論ずるその誘導体の好ましい非限定的用途は、洗剤例えば液体または粉体添加物；軟化剤もしくは湿潤剤のような化粧品添加剤；ヘアコンディショナーまたはシャンプー添加物；セメント材料の分散剤；コーティングの活性剤、架橋剤またはバインダー；抗スケール剤；腐食防止剤；接着剤；紙製品の紙力増強剤または結合剤；およびゲル化または濃化剤を含む。
【００５６】
誘導体化:
上に記載した用途に加え、本発明のポリアミノ酸は好ましくは進歩した誘導体の合成に使用することができる。すなわち、進歩した誘導体は本発明のイミド含有ポリアミノ酸のイミド残基へアミンまたはＯＨ基含有化合物のような求核性基含有化合物の求核付加によって製造することができる。これらのペンダント化合物はアミン化合物ではアミド結合を介して、またはＯＨ基含有化合物ではエステル結合を介してポリマー骨格へ取付けられる。
【００５７】
好ましくは、誘導体化はイミド含有ポリアミノ酸の水溶液中で達成される。求核性ｐＨ範囲へ調節された水溶液が特に好ましい。例えば、好ましいｐＨ範囲は８ないし１２である。特に１０ないし１１のｐＨ範囲が好ましい。誘導体化は広い温度範囲において実施することができ、５ないし９０℃、もっと好ましくは２０ないし６０℃、特に３０ないし５０℃が好ましい。誘導体されるスクシンイミド単位の量はそのような単位の１からすべてまで変化し得る。ある求核性付加物はエマルジョンから反応させることができる。
【００５８】
水が好ましい溶媒であるが、特にイミド含有ポリアミノ酸が水に部分的に可溶または完全に不溶の場合には、有機溶媒も使用し得る。これらの場合における好ましい極性溶媒はアルコール特にイソプロパノールである。好ましい非極性溶媒はジメチルホルムアミド、ジクロロメタン、および特にＮ−メチルピロリドンである。ある場合には、水を含む２以上の混和性溶液が特定のイミド含有ポリアミノ酸の誘導体化のために好ましい場合がある。
【００５９】
もし求核性試薬自体が非常に水溶性でなければ、エマルジョンとしてイミド含有ポリアミノ酸溶液へ添加しても良い。例えばヘヤーコンディショニング剤トリメチルシリルアミノジメチコンは水溶性イミド含有ポリアミノ酸へエマルジョンとして添加し得るそのような水不溶性求核試薬である。
【００６０】
誘導体をつくるためのアミン化合物の特に好ましい例は、モノアミノポリオキシアルキレン、モノアミノシロキサン、モノアミノホスホネート、モノアミノスルホネート、エタノールアミンおよび他のアミノアルコールを含む。これらアミン化合物は、ポリマー分子あたり１個のイミド残基において、ポリマー分子あたりすべてのイミド残基において、またはポリマー分子あたりイミド残基の任意の他のパーセントにおいて付加させることができる。
【００６１】
同様にアミノ酸一般を求核性付加によって本発明のイミド含有ポリアミノ酸へ付加することができる。例えば、このアプローチによって付加すべき好ましい追加のアミノ酸の例は、疎水性を提供するロイシン、ペンダントアルコール基を提供するセリン、カテコール性格を提供するジヒドロキシフェニルアラニン、強力なアニオン性ペンダント基を提供するホスホセリン、中間の疎水性を提供するアラニン等を含む。他のアミノ酸、例えば好ましくはアミノカプロン酸およびカプロラクタムは分子を延長するために付加することができる。このように、疎水性からノニオン性、カチオン性までの範囲の官能基性格を付加する目的のため、求核性付加を通じて任意のそしてすべてのアミノ酸を付加することができる。
【００６２】
進歩した誘導体の製造の他の好ましい具体例は、緩和な加熱有り無しの緩和なアルカリ性水性条件下の求核性付加を通じてイミド含有ポリアミノ酸のイミド残基へＯＨ含有分子を付加することである。これらのペンダント化合物はエステル結合を介してポリマー骨格へ取付けられる。
【００６３】
ポリマー骨格へ付加のためのＯＨ含有化合物の好ましい例は、グルコース、ガラクトース、マンノース、ラクトース、スクロース等のモノマー炭水化物およびジサッカライドを含む。加えてセルロース、デンプン、アミロース、それにそれらのオリゴサッカライド断片のようなポリサッカライドをイミド含有ポリアミノ酸と反応させることができる。
【００６４】
付加した官能性分子でスクシンイミド残基が誘導体化されるどの好ましい具体例においても、イミド含有ポリアミノ酸のスクシンイミド残基のすべてを誘導体化することができる。ポリマー分子あたり所望程度の一部のスクシンイミド残基、または平均して分子あたり１未満のスクシンイミド残基を誘導体化することも可能である。例えば、イミド含有ポリアミノ酸溶液中の利用し得るスクシンイミド残基の１％ないし１００％を誘導体化することができる。好ましくは５％ないし８０％、もっと好ましくは１０％ないし６０％、最も好ましくは２０％ないし５０％が誘導体化される。
【００６５】
加えて、イミド含有ポリアミノ酸の溶液へ求核性誘導体化化合物を加えることができ、または代って求核性該導体化化合物の溶液へイミド含有ポリアミノ酸を加えることができる。例えば、もし何らかの理由で利用できるスクシンイミド残基の制限のため溶液中に遊離のままで残っている求核性アミンが存在するならば、求核性アミンの全部がポリマーへ共有結合するまでイミド含有ポリアミノ酸をもっと加えることができる。
【００６６】
誘導体化されたコポリマーは上に記載したコポリマーと類似の態様において有用であるが、しかし付加したペンダント基によって与えられた修飾された性質を示す。
【００６７】
上記において、そして以下の実施例において、すべての温度を未補正の摂氏で述べられる。
【００６８】
赤外線分光分析：
モノマー、コモノマー調製物、ホモポリマーおよびコポリマーの赤外線スペクトルは、ＦＴＩＲ分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ，モデル１６００）の使用により測定された。サンプルはＫＢｒと混合され、そしてダイ（Ｓｐｅｃｔｒａｔｅｃｈ）およびプレス（Ｃａｒｖｅｒ，Ｉｎｃ．）の使用により１３ｍｍディスクペレットが９０００ｌｂｓにおいて３分間で作成された。
【００６９】
分子量：
ポリマーの分子量はゲル浸透によって決定された。標準は固相法による社内製のポリアスパラギン酸塩（Ａｓｐ5 ないしＡｓｐ60）と、そして市販のポリアスパラギン酸塩（３２，０００ＭＷまで、低角度レーザー光散乱法、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）と、ポリグルタミン酸塩（８０，０００ＭＷまで、低角度レーザー光散乱法、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）であった。７．５ｍｍ×３０ｃｍカラム（Ｇ４０００ＰＷ，Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ）を備えた液体クロマトグラフ（Ｖａｒｉａｎ，モデル５５００）。移動相は０．０１Ｍ  Ｔｒｉｓ，０．１Ｍ  ＮａＣｌ，ｐＨ８．００、１ｍｌ／分の流れ、２３５ｎｍにおけるＵＶ検出。
【００７０】
アミノ酸分析：
イミド含有ポリアミノ酸およびそれらの誘導体の組成の確認は、ＰＩＣＯＴＡＧプロトコール（Ｗａｔｅｒｓ）によって決定された。ポリマーストック溶液の１μｌサンプルをアミン含有モノマーを得るようにＨＣｌ蒸気の存在下減圧下１時間加水分解した。これらはフェニルイソチオシアネートで誘導体化され、そして液体クロマトグラフィー（Ｓｐｅｃｔｒａｐｈｙｓｉｃｓ  モデル８８００）、３．９ｍｍ×１５ｃｍカラム（Ｗａｔｅｒｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｉｎｃ），アセトニトリル勾配）で測定された。２５４ｎｍにおけるＵＶ検出、検出限界残基あたり１０ピコモル。
【００７１】
ＣＯＯＨ基のアルカリメトリー滴定：
コポリマー中のアスパラギン酸残基およびスクシンイミド残基の相対的比率は、アスパラギン酸残基のカルボキシル基の定量滴定によって測定された。約１００ｍｇサンプルを水５０ｍｌに溶解または分散（もし完全に可溶でなければ）した。ｐＨは１Ｎ  ＨＣｌの添加によって２．５０へ調節され、次に直ちにコンピューター使用滴定計（Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を使用して０．１Ｎ  ＮａＯＨで終点７．００まで自動滴定された。イミド含有コポリマーサンプルの単位重量あたりの理論的滴定可能値対実際値の比較がなされた。ポリアスパラギン酸塩およびポリスクシンイミドのホモポリマーの対照滴定が比較に使用された。対照ポリマーは２２０℃８時間における試薬級Ｌ−アスパラギン酸（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）の熱重縮合によって作られた。この処理は図１のＩＲスペクトルに証明されるように、ポリスクシンイミドのホモポリマーを生成した。緩和なアルカリ性加水分解の後、ポリスクシンイミドは図２のＩＲスペクトルに証明されるように、対応するポリアスパラギン酸ナトリウムへ変換された。
【実施例１】
【００７２】
１２０℃における空気乾燥を含む、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムの１：１当量溶液からのコモノマー組成物の製造：
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、ＭＷ１３３，Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）を６００ｍｌビーカー中のＨ2 Ｏ５０ｍｌ中にマグネチックスターラーを用いてスラリー化した。当量のＮＨ4 ＯＨ（濃水酸化アンモニウム，３０％溶液１５．９Ｍの１：１０希釈液３２ｍｌ）を加え、アスパラギン酸を溶液中でアスパラギン酸モノアンモニウムへ変換した。これへアスパラギン酸モノナトリウム（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）８．６５ｇ（０．０５モル）を加えた。これは容易に溶解した。この溶液を１２０℃において一夜オーブン乾燥し、固体の明黄色であるがしかし透明なガラス状パックを生成させた。
【００７３】
パックを収容しているビーカーをドライアイスを添加したメタノール浴（温度は−３０℃へ近付く）中へ部分的に浸漬しそして回転し、ガラスからパックのクリーンな分離へ導いた。次にパックは乳鉢と乳棒でアスパラギン酸ナトリウムとアスパラギン酸のコモノマー組成物の顆粒状ガラス状生成物を得るために人力で粉砕した。
【００７４】
収量は１５．５ｇであった。これはアスパラギン酸およびアスパラギン酸モノナトリウムの出発量を基にする理論値（１５．３ｇ）より約１．３％多い。この小過剰は乾燥ステップ後残っている残存水およびアンモニウムに帰せられた。
【実施例２】
【００７５】
１２０℃における真空乾燥を含む、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムの１：１当量溶液からのモノマー組成物の製造：
乾燥ステップを１２０℃にセットした真空オーブン（ＶＷＲ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，モデル１４３０）の使用により５０〜１００ｍｍＨｇにおける真空で実施したことを除き、実施例１に従った。
【００７６】
アスパラギン酸ナトリウムとアスパラギン酸の生成したコモノマー組成物は１５．３７ｇの収量で得られ、これは理論値（１５．３ｇ）に非常に近く、その差は再び残存水とアンモニウムイオンに帰せられた。この場合はコモノマー生成物は無色透明なガラス状であった（赤外線スペクトルは図７を見よ）。
【実施例３】
【００７７】
アスパラギン酸アンモニウム溶液へ０．５当量のＮａＯＨの添加、続いて１２０℃における真空乾燥による、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムの１：１当量溶液からのモノマー組成物の製造：
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、ＭＷ１３３、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）を６００ｍｌビーカー中のＨ2 Ｏ５０ｍｌ中にマグネチックターラーを用いてスラリー化した。当量のＮＨ4 ＯＨ（濃水酸化アンモニウム，３０％溶液、１５．９Ｍの１：１０希釈液３２ｍｌ）を加え、アスパラギン酸を溶液中でアスパラギン酸モノアンモニウムへ変換した。これへ１０Ｎ  ＮａＯＨの２．５ｍｌとしてＮａＯＨの０．０２５モルを加えた。溶液を１２０℃において一夜真空乾燥（５０〜１００ｍｍＨｇ）し、固体のガラス状パックを生成させた。
【００７８】
パックは実施例１に記載したように処理し、固体のガラス状粉砕顆粒状のコモノマー組成物を製造した。
【実施例４】
【００７９】
マレイン酸（無水）とアンモニアから製造したアスパラギン酸アンモニウム溶液へＮａＯＨの０．５当量を添加し、続いて１２０℃における真空乾燥による、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムの１：１当量溶液からのモノマー組成物の製造：
２５０ｍｌ試薬びん中で、濃水酸化アンモニウム（１５．９Ｍ）の１６％溶液６９ｍｌ（０．１１モル）を水１８ｍｌ（１モル）中の無水マレイン酸９．８ｇ（０．１モル）へ６０℃においてスムースの攪拌下に加えた。びんに蓋をし、溶液を２時間反応させた。無水物は水の存在下マレイン酸へ変換され、そしてアスパラギン酸を生成するようにマレイン酸の二重結合へアンモニアが付加された。
【００８０】
次にこの溶液を６００ｍｌビーカーへ注ぎ、次に１０Ｎ  ＮａＯＨの５ｍｌとしてＮａＯＨの０．０５モルで中和され、１：１モル比のアスパラギン酸とアスパラギン酸ナトリウムの溶液が小過剰のアンモニアと共に得られた。１２０℃における真空乾燥（５０〜１００ｍｍＨｇ）する時、アンモニアが放出され、本発明のコモノマーの乾燥した組成物の固体のガラス状パックが残った。
【００８１】
このパックは固体のガラス状粉砕顆粒状コモノマーを得るため、実施例１記載のように処理された。
【実施例５】
【００８２】
１２０℃における空気乾燥を含む、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムとリジンの１：１：１当量溶液からのコモノマー組成物の製造：
アスパラギン酸３．９９ｇ（０．０３モル）を１００ｍｌビーカー中の水３０ｍｌにマグネチックスターラーでスラリー化した。ＮＨ4 ＯＨの当量を加え、溶液中へアスパラギン酸をアスパラギン酸アンモニウムへ変換した。これへアスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの５．１９ｇ（０．０３モル）を加えた。これは直ちに溶解した、次にＬ−リジンモノハイドレート（遊離塩基、ＭＷ１６４．２）を加えた。これも完全に溶解した。この溶液を１２０℃において一夜オーブン乾燥し、固体の黄色のしかし透明なガラス状パックを得た。
【００８３】
パックは固体のガラス状の粉砕した顆粒状コモノマー組成物を得るため、実施例１記載のように処理された。
【実施例６】
【００８４】
１２０℃における空気乾燥を含む、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムとリジンの１：１：０．６当量溶液からのコモノマー組成物の製造：
リジンを２．９５６ｇ（０．０１８モル）加えたことを除き、実施例５の操作を追従した。これはアスパラギン酸塩：アスパラギン酸（可溶性アスパラギン酸アンモニウムの乾燥から）：リジンの１：１：０．６のモル比を持つ固体のコモノマー組成物を生成した。
【実施例７】
【００８５】
１２０℃における空気乾燥を含む、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムとリジンの１：１：０．５当量溶液からのコモノマー組成物の製造：
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル）を２５０ｍｌビーカー中のＨ2 Ｏ  ５０ｍｌ中にマグネチックスターラーでスラリー化した。ＮＨ4 ＯＨの当量を加え、溶液中でアスパラギン酸をアスパラギン酸モノアンモニウムへ変換した。これへアスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレート８．６５ｇ（０．０５モル）を加えた。これは直ちに溶解した。次にＬ−リジンモノハイドレート（遊離塩基、ＭＷ１６４．２，０．０２５モル）を加えた。これも完全に溶解した。溶液を１２０℃において一夜オーブン乾燥し、固体の明るい黄色のしかし透明なガラス状パックを得た後、上のように固体の顆粒状ガラス状淡黄色のコモノマー組成物を製造した。この場合アスパラギン酸塩：アスパラギン酸（可溶性アスパラギン酸アンモニウムから乾燥した）：リジンのモル比は１：１：０．５であった。
【実施例８】
【００８６】
乾燥した塩として完全に混じり合ったコモノマーを形成するため凍結乾燥を含む、アスパラギン酸アンモニウムとアスパラギン酸モノナトリウムとリジンの１：１：０．５当量溶液からのコモノマー組成物の製造：
粉末状透明なガラス状固体コモノマー組成物を製造するため、コモノマー溶液を凍結乾燥によって乾燥したことを除き、実施例７の操作を追従した。
【実施例９】
【００８７】
１２０℃における空気乾燥を含む、アスパラギン酸とリジンの１：１溶液からのコモノマー組成物の製造：
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル）を実施例７のように水５０ｍｌにスラリー化した。これへリジン遊離塩基８．２１ｇ（０．０５モル）を加えた。リジン自体がアスパラギン酸を中和するように作用し、水酸化アンモニウムの添加を必要とすることなくそれを溶液中にもたらした。この溶液を空気中１２０℃で乾燥し、透明な黄色ガラス状生成物を製造した。次にこれをアスパラギン酸塩とリジンの固体顆粒状コモノマー組成物を得るように上のように処理した。後で、例えば実施例２１に示すように、そのようなコモノマー組成物の重合は水溶性でない生成物を与えた。
【実施例１０】
【００８８】
アスパラギン酸ナトリウムとスクシンイミドのコポリマーを製造するため、アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造した１：１当量コモノマー組成物の２２０℃における熱処理による熱重合：
実施例１のコモノマー組成物を以下のように調製した。アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、ＭＷ１３３，Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ；Ｌ−異性体）を６００ｍｌビーカー中のＨ2 Ｏ  ５０ｍｌ中に磁石攪拌によりスラリー化した。ＮＨ4 ＯＨの当量（濃水酸化アンモニウム、３０％溶液の１：１０希釈液、１５．９Ｍ）を加え、溶液中でアスパラギン酸をアスパラギン酸モノアンモニウムへ変換した。これへアスパラギン酸モノナトリウム（モノハイドレート、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）８．６５ｇ（０．０５モル）を加えた。これは容易に溶解した。溶液を１２０℃で一夜オーブン乾燥し、固体の透明ガラス状パックの形のコモノマー組成物を生成させた。
【００８９】
次にこの材料を５０ｍｍＨｇの圧力において真空オーブン中２時間２２０℃において熱重合した。この処理の間、アスパラギン酸とアスパラギン酸モノナトリウムの完全に混じり合った塩のガラス状パックは、当初数分間沸騰し、溶液の残存水を追い出し、次に材料の温度がオーブンの環境温度と平衡に達した時、重合が始まった。これは縮合水が放出するにつれ塊の上昇によって達成された。最初イオン性で湿っていた材料は粘着性で、そして水が駆逐される時上方へ運ばれた。この材料はオーブンからおおまかに回収することができ、そして上昇する塊を潰すため真空を時々解放しても良い。
【００９０】
材料は反応１時間後固化し、その点ではもはや湿っておらず、人手で反応容器中にパックすることができる。またはそれはいくらか発泡した状態でその儘放置し、次の時間２２０℃において反応を完結まで進めることができる。
【００９１】
生成物ポリマーはベージュ色であった。収量は１１．３ｇであった。ＧＰＣ分子量（数平均）は１２００であった。この材料は水に容易に可溶性であった。これは水中の５０％イソプロパノールにもより少ない程度で可溶であった。赤外スペクトル（図８）は、１：１残基比の混成アミド／イミド構造（アスパラギン酸／スクシンイミド）であることを明らかにした。
【００９２】
１１．３ｇのアスパラギン酸塩とスクシンイミドの生成物コポリマーの収量は、反応剤モノマー総量（１５．３％）の７３％であった。これは理論収率の９７％に等しい。これはスクシンイミド残基（９７ｇ／モル残基）へのアスパラギン酸（１３３ｇ／モル）の変換時の重量ロスおよびアスパラキン酸ナトリウム残基（１３７ｇ／モル残基）へのアスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレート（１７３ｇ／モル）の変換時の重量ロスに基いて計算された。すなわち、ポリスクシンイミドへのアスパラギン酸の変換の１００％理論収量はモノマー反応剤の量の０．７２９であり、ポリ（アスパラギン酸モノナトリウム）へのアスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの１００％変換はモノマー反応剤の０．７９２である。従ってアスパラギン酸とアスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの１：１モノマー組成物のコポリ（アスパラギン酸塩、スクシンイミド）１：１への変換の１００％理論収量はモノマー混合物の量の０．７６１である。
【００９３】
以下の実施例１１−２８において、すべての場合生成物の収量はモノマー反応剤の総量の０．７０ないし０．８０の範囲内に低下した。これは反応が理論値もしくはそれに近い収率で効率よく起こったことを示唆した。
【実施例１１】
【００９４】
アスパラギン酸ナトリウムとスクシンイミドのコポリマーを製造するため、アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造した１：１当量コモノマー組成物の１８０℃における熱処理による熱重合：
実施例１のコモノマー組成物を５０ｍｍＨの圧力において真空オーブン中で１８０℃で４時間熱重合した。反応は上の実施例１０に記載したこの処理の間進行したが、いくらか遅く、明るい砂岩色の物質を与えた。１１．３４ｇにおけるアスパラギン酸塩とスクシンイミドのコポリマー生成物の収量は反応剤モノマーの総量（１５．３７ｇ）の７３．８％であった。これは、上で説明したように、コポリマーについてモノマー混合物の０．７６１の理論収量の９７％に等しい。
【実施例１２】
【００９５】
アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの２：１モノマー比から製造したコモノマー組成物の２００℃における熱重合：
以下のように調節して、実施例１０の操作を追従した。コモノマーの調製において、アスパラギン酸の量は３．９９１ｇ（０．０３モル）であった。アスパラギン酸モノナトリウムの量は１０．３８ｇ（０．０６モル）であった。
【００９６】
コモノマー塩は２００℃において重合させた。反応は完結まで３時間進めた。生成物のＧＰＣ分子量は１０００であった。ＩＲスペクトル（図９）は２：１のモノマー比でアスパラギン酸とスクシンイミドの残基の存在を明らかにした。生成物は明るい黄ないしオレンジ色であり、水に非常に可溶性であった。
【実施例１３】
【００９７】
モノマー比１：２あるアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造したコモノマー組成物の２００℃における熱重合：
反応剤モノマーのモル量を反対にしたことを除き、実施例１２の操作を追従した。すなわち、アスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの量は５．１９ｇ（０．０３モル）であり、アスパラギン酸の量は７．９８ｇ（０．０６モル）であった。生成物のＧＰＣ  ＭＷは１０００であった。ＩＲスペクトル（図１０）はモノマー比１：２においてアスパラギン酸塩とスクシンイミドの残基の存在を明らかにした。
【実施例１４】
【００９８】
モノマー比３：１にあるアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造したコモノマー組成物の真空なしの２００℃における４時間の熱重合：
反応剤モノマーのモル量を変更したことを除き、実施例１２の操作を追従した。すなわち、アスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレードの量は１０．３８ｇ（０．０６モル）であり、アスパラギン酸の量は２．６６ｇ（０．０２）モルであった。ＧＰＣ  ＭＷは１５００であった。ＩＲスペクトル（図１１）は３：１のモノマー比においてアスパラギン酸とスクシンイミドの残基の存在を明らかにした。生成物は非常に水溶性であるが、色がいくらか暗いけれども部分真空下で製造した生成物に比較してなお明るい褐色であった。
【実施例１５】
【００９９】
モノマー比１：３にあるアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造したコモノマー組成物の真空なしの２００℃において４時間の熱重合：
反応剤モノマーのモル比を反対にしたことを除き、実施例１４の操作を追従した。すなわち、アスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの量は４．３２５ｇ（０．０２５モル）であり、アスパラギン酸の量は９．９７５ｇ（０．０７５モル）であった。ＧＰＣ  ＭＷは１８００であった。ＩＲスペクトル（図１２）は１：３モル比においてアスパラギン酸塩とスクシンイミドの残基の存在を明らかにした。生成物は再び水溶性であり、部分真空中で製造した生成物よりもいくらか暗い褐色であった。
【実施例１６】
【０１００】
モノマー比４：１にあるアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造したコモノマー組成物の２００℃において４時間の熱重合：
モノマー反応剤の比を変更したことを除き、実施例１４の操作を追従した。すなわち、アスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの量は３．４６ｇ（０．０２モル）であり、アスパラギン酸の量は０．６６５ｇ（０．００５モル）であり、５０ｍｌビーカー中水１０ｍｌ中のスラリーとして調製し、次にＮＨ4 ＯＨ溶液（１．５９Ｍ，３０％ストック溶液の１：１０希釈液）３．２ｍｌで処理した。ＧＰＣ  ＭＷは１２００であった。ＩＲスペクトル（図示せず）は４：１モノマー比においてアスパラギン酸とスクシンイミドの残基の存在を明らかにした。生成物は水溶性であり、オレンジないし茶色であった。
【実施例１７】
【０１０１】
１：４モノマー比にあるアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液から製造したコモノマー組成物の２００℃において４時間の熱重合：
モノマー反応剤の比を反対にしたことを除き、実施例１６の操作を追従した。すなわち、アスパラギン酸モノナトリウムモノハイドレートの量は１．０３８ｇ（０．００６モル）であり、アスパラギン酸の量は３．１９２ｇ（０．０２４モル）であった。ＧＰＣ  ＭＷは１２００であった。ＩＲスペクトル（図示せず）は１：４モノマー比においてアスパラギン酸塩とスクシンイミドの残基との存在を示した。生成物は上昇したスクシンイミド含量においても有意な水溶解度を示し、オレンジ色ないし茶色であった。
【実施例１８】
【０１０２】
１：１当量比のアスパラギン酸と重炭酸ナトリウムの完全混合物の２２０℃における熱重合：
アスパラギン酸の重合中縮合水は蒸気相をつくり出す。重炭酸ナトリウムの存在下では、重炭酸アニオンは過渡的に水状態に入り、ナトリウムカチオンも瞬間的に可溶化される。重炭酸イオンは熱および水蒸気の存在下ＣＯ2 と水を放出し、混合物のさらなる攪拌はガス放出を伴う。ナトリウムはアスパラギン酸の一部に対しアスパラギン酸モノナトリウムの形でカウンターイオンとなることができ、このためアスパラギン酸とアスパラギン酸モノナトリウムとの完全な混合物を生成する。熱重合時、この完全な混合物はアスパラギン酸塩とスクシンイミドのコポリマーへ変化する。
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）をＮａＨＣＯ3 ４．２ｇと共に乳鉢と乳棒で粉砕し、次に６００ｍｌビーカーに入れた。完全な混合物を５０ｍｍＨｇの圧力の真空オーブン内で２２０℃で３時間重合した。生成物のＩＲスペクトル（図１３）はアスパラギン酸塩とスクシンイミドの残基の存在を示した。
【実施例１９】
【０１０３】
マレイン酸、アンモニアおよび硫酸ナトリウムの非アルカリ性塩の溶液から製造したコモノマー組成物の２００℃における熱重合：
２５０ｍｌ試薬びん中に、濃水酸化アンモニア（１５．９Ｍ）の１０％溶液６９ｍｌ（０．１１モル）を、水１８ｍｌ（１モル）中の無水マレイン酸９．８ｇ（０．１モル）へ６０℃においてスムースな攪拌下に加えた。びんに蓋をし、溶液を２時間反応させた。次にＮａ2 ＳＯ4 （ＭＷ１４２）を２５ｗｔ％水溶液１４．２ｍｌとして加えた。溶液を１リットルビーカーへ注ぎ、１２０℃において一夜攪拌し、硬化したパックを形成させ、次に２００℃において２時間重合させた。
【０１０４】
生成物ポリマーのＩＲスペクトルは、アスパラギン酸塩およびスクシンイミド残基の両方の存在を示した。
【実施例２０】
【０１０５】
マレイン酸およびアンモニアプラスＮａＯＨの溶液から製造したコモノマー組成物の２００℃における熱重合：
硫酸ナトリウムの添加ではなく、１０Ｎ  ＮａＯＨ５ｍｌとして添加したＮａＯＨの０．０５モルでマレイン酸、アンモニアおよび水の溶液で処理したことを除き、実施例１９の操作を追従した。生成物ポリマーのＩＲスペクトル（図１４）は、アスパラギン酸塩およびスクシンイミド残基の両方の存在を示した。
【実施例２１】
【０１０６】
１：１モノマー比のアスパラギン酸モノアンモニウムとリジンの溶液から製造したコモノマー組成物の１８０℃における熱重合：
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、ＭＷ１３３、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｌ−異性体）を１Ｌビーカー中の水５０ｍｌ中に磁気攪拌によってスラリー化した。ＮＨ4 ＯＨの当量（濃水酸化アンモニウム３０％溶液、１５．９Ｍの１：１０希釈液３２ｍｌ）を加えてアスパラギン酸を溶解し、それを溶液中でアスパラギン酸モノアンモニウムへ変換した。これへリジン（遊離塩基、ＭＷ１４２．２、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体：図１５のＩＲスペクトルを見よ）の７．３１ｇ（０．０５モル）を加えた。これは容易に溶解した。この溶液を１２０℃において一夜オーブン乾燥し、固体の明るいこはく色のガラス状パックを生成させた。
【０１０７】
この材料を５０ｍｍＨｇにおいて真空オーブン中３時間重合させた。縮合水は真空を時折解放することによって排出させた。これは縮合物の上昇する塊の崩壊を生じさせた。
【０１０８】
生成物ポリマーは恐らくリジン残基による架橋のため水に不溶であった。ＩＲスペクトルはイミド残基の存在を示した。
【実施例２２】
【０１０９】
１：１モノマー比のアスパラギン酸とリジンから製造したコモノマー組成物の１８０℃における熱重合：
アスパラギン酸スラリーを水酸化アンモニウムで中和しなかったことを除き、実施例２１の操作を追従した。むしろリジン自体をアスパラギン酸を中和し、可溶化するの役立たせた。
【０１１０】
生成物ポリマーは水に不溶であった。ＩＲスペクトルにはイミド残基の存在を示した。
【実施例２３】
【０１１１】
１：１モノマー比のグルタミン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの溶液からコモノマー組成物の２２０℃における熱重合：
グルタミン酸は加熱時それ自体の環状ピログルタミン縮合物の溶融物を形成し、そのためさらなる鎖延長から縮合結合のそのアミン基および一方のカルボキシル基が除去されるため、不十分に重合可能なモノマーとしてしばしば考えられている。しかしながら環化反応をブロックするナトリウムの添加はポリアミノ酸中へのグルタミン酸モノナトリウムの取込みを促進することができる。アスパラギン酸（溶液中のアスパラギン酸アンモニウムから乾燥）とグルタミン酸モノナトリウムの完全に混じり合った組成物を生成することにより、これらのモノマーをスクシンイミドとグルタミン酸モノナトリウムのポリマーへ縮合することが可能である。
【０１１２】
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、ＭＷ１３３，Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）を１Ｌビーカー中の水５０ｍｌに磁気攪拌によりスラリー化した。ＮＨ4 ＯＨの当量（濃水酸化アンモニウム３０％溶液、１５．９Ｍの１：１０希釈液３２ｍｌ）を加え、アスパラギン酸を溶解し、それを溶液中でアスパラギン酸モノアンモニウムへ変換した。これへグルタミン酸モノナトリウム（モノハイドレート、ＭＷ１８７、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）９．３５ｇ（０．０５モル）を加えた。これは容易に溶解した。溶液を固体の透明ガラス状パックを生成するように１２０℃で一夜オーブン乾燥した。
【０１１３】
次にこの材料を５０ｍｍＨｇの圧力において真空オーブン中２２０℃で２時間熱重合させた。この処理の間、アスパラギン酸とグルタミン酸のナトリウム塩の完全に混じり合った組成物のガラス状パックは、それらの酸形と共に、当初数瞬間沸騰し、溶液の残存水を追出し、次に材料の温度がオーブンの環境温度と平衡化した時、重合が始まった。この縮合物の上昇する塊は時折真空を通気することによって潰された。
【０１１４】
水溶性ポリマーが製造された。ＩＲスペクトル（図示せず）はイミド残基の存在を示した。
【実施例２４】
【０１１５】
１：１：１のモノマー比のアスパラギン酸とグルタミン酸モノナトリウムとリジンの溶液から製造したコモノマー組成物の２２０℃における熱重合：
イミド残基を含有するターポリマーおよびもっと複雑なモノマー混合物を有するポリマーを製造することもできる。
【０１１６】
アスパラギン酸６．６５ｇ（０．０５モル、ＭＷ１３３、Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）を１Ｌビーカー中の水５０ｍｌに磁気攪拌でスラリー化した。これへリジン（遊離塩基、ＭＷ１４６．２，Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）７．３１ｇ（０．０５モル）を加えた。これは容易に溶解し、そしてアスパラギン酸を中和し、可溶化した。次にグルタミン酸モノナトリウム（モノハイドレート、ＭＷ１８７，Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｌ−異性体）９．３５ｇ（０．０５モル）を加えた。これは容易に溶解した。この溶液を１２０℃で一夜オーブン乾燥し、固体の明るいこはく色のガラス状パックを生成させた。
【０１１７】
この材料を５０ｍｍＨｇの圧力で真空オーブン中２２０℃で２時間熱重合した。縮合物の上昇する塊は最初の１時間の間真空の通気によって時折潰した。
【０１１８】
生成物ポリマーのＩＲスペクトル（図示せず）はイミド残基の存在を示した。このイミド含有ポリアミノ酸は水に不溶であった。
【実施例２５】
【０１１９】
１：１：１モノマー比のアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸アンモニウムとリジンの溶液から製造したコモノマー組成物の部分真空中２００℃における４時間の熱重合：
実施例５のコモノマー組成物を真空オーブン中５０ｍｍＨｇの圧力において２００℃で４時間重合させた。生成物のＩＲスペクトル（図１６）はイミド残基の存在を示した。この材料は１ｍｇ／ｍｌにおいてさえも水に不溶であったが、いくらかゲル化した。ｐＨ１０において６０℃で１ないし２時間のイミド残基の緩和なアルカリ性開環において、材料は１ｍｇ／ｍｌにおいて不溶であり続けたが、しかしそのゲル化性の量が増加した。
【０１２０】
ポリマー材料は恐らくリジン残基によって架橋し、水と容易に相互作用するが、しかし可溶化するには大き過ぎる連続ネットワークを形成する。このようにポリマー材料のＭＷは、正確に与えることができないが、非常に高く、各粒子は多分連続的な共有結合した“分子”に相当する。
【実施例２６】
【０１２１】
１：１：０．６モノマー比のアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸アンモニウムとリジンの溶液から製造したコモノマー組成物の部分真空中２００℃における４時間の熱重合：
実施例２５の操作に従って実施例６のコモノマー組成物を重合した。実施例２５に記載したように、生成物はゲル化性を有するイミド含有ポリアミノ酸であるが、しかし大きく水溶性であった。開環処理した時、材料はそのゲル化性を増し、１ｍｇ／ｍｌにおいて溶液を部分的にゲル化し、そして明らかに粘稠にした。
【実施例２７】
【０１２２】
１：１：０．５モノマー比のアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸アンモニウムとリジンの溶液から製造したコモノマー組成物の部分真空中２００℃において４時間の熱重合：
実施例７のコモノマー組成物（１２０℃においてオーブン乾燥）を実施例２５の操作に従って熱重合した。再びポリマー生産物のＩＲスペクトル（図１７）はイミド残基の存在を示した。この場合材料は１ｍｇ／ｍｌにおいて大部分水溶性であった。このイミド含有ポリアミノ酸の可溶性分画のＧＰＣ  ＭＷは１５００であった。材料の少ない分画は粘稠なルーズな水性ゲルを形成した。
【実施例２８】
【０１２３】
１：１：０．５モノマー比のアスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸アンモニウムとリジンの溶液から製造したコモノマー組成物の部分真空中２００℃において４時間の熱重合：
アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸（溶液中のアスパラギン酸アンモニウムから乾燥）とリジンの乾燥した完全に混じり合った組成物を１２０℃におけるオーブン乾燥の代りに凍結乾燥によって製造したことを除き、実施例２７の操作に従って実施例８のコモノマー組成物を重合した。生成物は実施例２７の生成物に非常に似ており、コモノマー組成物の製造の間の沸騰による乾燥はコモノマー調製物に悪影響しなかったことを示した。
【０１２４】
以上の実施例は、本発明の一般的にもしくは特定的に記載された反応剤および／または作業条件を以上の実施例に用いたものに置換することによって同様な成功度をもってくり返すことができる。
【０１２５】
以上の説明から、当業者は本発明の本質的特徴を容易に確かめることができ、そしてその精神および範囲を逸脱することなく、本発明を種々の用途および条件に適応させるように種々の変更および修飾をなすことができる。
【０１２６】
参考文献：
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】ポリスクシンイミドの赤外線スペクトル。〜１７１６ｃｍ-1における特徴的なイミドピークに注目せよ。このポリスクシンイミドは２２０℃において８時間の熱重合によって製造され、ＭＷ〜３０００の完全に水不溶性のポリマーを得た。各自がカルボキシル基で終わっている分岐点を意味すると考えられる１６３０ｃｍ-1のアミドピークによって示唆されるように、いくらの程度の開環構造の証拠に注目せよ。カルボキシル基は１４００ｃｍ-1のピークによって信号される。
【図２】図１のポリスクシンイミドの緩和なアルカリ性加水分解（スクシンイミド開環）によって調製したポリアスパラギン酸ナトリウムの赤外スペクトル。このポリアスパラギン酸塩はフレームフォトメトリーにより測定し、Ｎａ+ １１重量％であった。〜１６００および１６５０ｃｍ-1におけるアミド２重項および〜１４００ｃｍ-1における顕著なカルボキシレート信号に注目せよ。
【図３】固定化酵素技術によって製造したアスパラギン酸アンモニウムの酸沈澱によって製造したＬ−アスパラギン酸（両性イオン）の赤外スペクトル。５００ないし１０００ｃｍ-1の間の指紋領域中のピークの多重性に注目せよ。
【図４】アスパラギン酸モノナトリウムの赤外スペクトル。５００ないし１０００ｃｍ-1の間の指紋領域中のピークの多重性に注目せよ。
【図５】図３のＬ−アスパラギン酸（両性イオン）の水酸化アンモニウムの滴定によって調製されたアスパラギン酸モノアンモニウム溶液の真空中１２０℃における乾燥によって製造されたＬ−アスパラギン酸の赤外スペクトル。５００ないし１０００ｃｍ-1の間の指紋領域中のピークの多重性と、このスペクトルと図３のスペクトルの間の一致に注目せよ。
【図６】１：１モル比で存在するコモノマー、アスパラギン酸（アスパラギン酸アンモニウムの溶液から調製）とアスパラギン酸モノナトリウムの部分的ナトリウム塩の凍結乾燥したコモノマー調製物の赤外スペクトル。
【図７】本発明の真空オーブン乾燥（１２０℃，５０ｍｍＨｇ）したコモノマー調製物の赤外スペクトル：１：１モル比で塩中に存在するアスパラギン酸（アスパラギン酸アンモニウムの溶液から調製）とアスパラギン酸モノナトリウムのコモノマーの部分的ナトリウム塩。５００ないし１０００ｃｍ-1の間の指紋領域中のピークと、また１６００ｃｍ-1付近のアミド様ピークおよび１４００ｃｍ-1付近のカルボキシレートに注目せよ。特にこのスペクトルと、図６とのスペクトルと、そしてＬ−アスパラギン酸（図３および５）およびアスパラギン酸モノナトリウム（図４）のスペクトルの間の相違に注目せよ。
【図８】図６のモノマー調製物、アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸（アスパラギン酸アンモニウムから調製）の１：１モル比の２２０℃における２時間の熱重合によって製造したアスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドの１：１コポリマーの赤外スペクトル。〜１７１６ｃｍ-1のイミド信号と１６００ｃｍ-1の領域中のアミド信号に注目せよ。それらの不存在によって注目に値するのは指紋領域（＜１０００ｃｍ-1）における信号であり、未反応モノマーの不存在を指示している。
【図９】アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの２００℃における３時間の熱重合によって製造した、アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドの２：１コポリマーの赤外スペクトル。１６００ｃｍ-1の領域中のアミドピークはアスパラギン酸モノナトリウムモノマーの増大する相対量とともに顕著になった。〜１７１６ｃｍ-1のイミドピークはアスパラギン酸残基がいっそうスクシンイミド形へ向かって推進されたので、より長い反応時間によって強調された。再び〜１４００ｃｍ-1のカルボキシレートピークは目立っており、そして指紋領域（＜１０００ｃｍ-1）中のモノマーピークは存在しない。
【図１０】アスパラギン酸モノナトリウムとアスパラギン酸モノアンモニウムの２００℃における３時間の熱重合によって製造した、アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドの１：２コポリマーの赤外スペクトル。このサンプルにおいては、熱重縮合時スクシンイミドへ変化する、乾燥時アスパラギン酸へ変化するアスパラギン酸モノアンモニウムモノマーの増加した相対量のため、〜１７１６ｃｍ-1のイミドピークが支配的になった（より長い反応時間によってやはり有利になる）。１６００ｃｍ-1の領域におけるアミドピークによって証明されるアスパラギン酸塩としての残基の割合が相対的に減少し、そして不溶性イミド残基が支配的であったが、１：２コポリマーはそれでも水溶性であった。やはり顕著なのは〜１４００ｃｍ-1のカルボキシレートピークと、スクシンイミド（無水物の１タイプ）残基の増加するレベルによって増々明瞭になる１２１３および１１７０ｃｍ-1の無水物二重結合であった。
【図１１】アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドの３：１コポリマーの赤外スペクトル。
【図１２】アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドの１：３コポリマーの赤外スペクトル。
【図１３】アスパラギン酸と重炭酸ナトリウムの完全に混じり合った組成物の１：１コモノマー調製物から製造した、アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドのコポリマーの赤外スペクトル。
【図１４】１：１．１当量比のマレイン酸とアンモニアの溶液プラス熱から、次いで水酸化ナトリウム０．５当量の添加、次いでコモノマー調製物塩を生成するように乾燥することによって製造したアスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドのコポリマーの赤外スペクトル。
【図１５】Ｌ−リジン（遊離塩基、両性イオン）の赤外スペクトル。
【図１６】アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドとリジンの１：１：１コポリマーの赤外スペクトル。
【図１７】アスパラギン酸モノナトリウムとスクシンイミドとリジンの１：１：０．５コポリマーの赤外スペクトル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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