(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キチンと、キチンの水酸基と反応しうる官能基を有する含フッ素化合物とを、塩化リチウムのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液中で反応させることを特徴とするキチン誘導体の製造法であって、
キチンの水酸基と反応しうる官能基を有する含フッ素化合物として４−トリフルオロメチルフェニルイソシアネートを使用するキチン誘導体の製造法。
【請求項２】
キチンと、キチンの水酸基と反応しうる官能基を有する含フッ素化合物とを、塩化リチウムのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液中で反応させることを特徴とするキチン誘導体の製造法であって、
キチンの水酸基と反応しうる官能基を有する含フッ素化合物として４−フルオロフェニルイソシアネートを使用するキチン誘導体の製造法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製造方法で得られたキチン誘導体を有効成分とする光学異性体用分離剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キチン誘導体、その製造法及びそれを有効成分とする光学異性体用分離剤に関し、特に、医薬品、食品、農薬、香料等の分野において、幅広いキラル化合物を光学分割することのできる、キチン誘導体、その製造法及び光学異性体用分離剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
多くの有機化合物には物理的、化学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった性質が全く同一であるが、生理活性に差が見られる光学異性体が存在する。これは生物を構成する蛋白質や糖質自身がほとんどの場合、片方の光学異性体でできているため、他の光学異性体に対する作用の仕方に差異が生じ、生理活性差が現れるのであるが、特に医薬品の分野においては、光学異性体でその薬効、毒性の点で顕著な差が見られる場合が往々にしてある。このため、厚生省は1985年度版医薬品製造指針において、「当該薬物がラセミ体である場合には、それぞれの異性体について、吸収、分布、代謝、排泄動態を検討しておく事が望ましい。」と記載している。
【０００３】
先に述べたように光学異性体の物理的、化学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった物性が全く同一である為に、通常の分離手段では分析が行えない為、幅広い種類の光学異性体を簡便に、かつ精度良く分析する技術の研究が精力的に行われた。そしてこれらの要求に応える分析手段として高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）による光学分割法、特にＨＰＬＣ用キラルカラムによる光学分割方法が提案されている。ここで言うキラルカラムには不斉識別剤そのもの、あるいは不斉識別剤を適当な担体上に担持させたキラル固定相が使用されており、不斉識別剤として例えば、光学活性ポリメタクリル酸トリフェニルメチル（特開昭５７−１５０４３２号公報）、セルロースあるいはアミロース誘導体（Y.Okamoto, M.Kawashima and K.Hatada, J.Am.Chem.Soc., vol.106, No.18, 5357-5359 1984)）、オボムコイド（特開昭６３−３０７８２９号公報）等が開発されている。そして数あるこれらＨＰＬＣ用キラル固定相の中でも、セルロースあるいはアミロース誘導体をシリカゲル上に担持させた光学分割カラムは、極めて幅広い化合物に対し、高い不斉識別能を有する事が知られている。
【０００４】
さらに近年では、ＨＰＬＣ用キラル固定相と擬似移動床法を組み合わせた工業規模での光学活性液体クロマト法分取の検討が進められており（Pharm Tech  Japan，vol.12, No.1, 43-52(1996)）、単に完全分離するのみならずクロマト分取生産性を向上させるために、分取目的化合物に対してさらに良く分ける、すなわちより大きな分離係数α値を持ったキラル固定相が求められている。
【０００５】
こういった中、セルロースやアミロース以外の多糖で、大きなα値を持った不斉識別能力の高い多糖類を見い出す研究が精力的に行われている。
【０００６】
一方、甲殻類が持つ豊富な資源であるキチン、キトサンは大量入手可能な安価な多糖類である事から、上述した分取用不斉識別剤への展開が期待できる魅力的な原料であるが、S.Matlinらによる論文（Chirality, 8, 131-135(1996)）において、キチンのカルバメート誘導体にはほとんど不斉識別能力のない事が報告されており、セルロースやアミロースほど高い不斉識別能力を持たない多糖類であると従来考えられてきた。この報文中でMatlinらはＳｉｇｍａ社、ＣＥＴＥＤＲＥ社から購入した２種のキチンを原料として、通常セルロースやアミロースをカルバメート誘導体化する際に用いられるピリジン中で誘導体化反応を行い、これをシリカゲル上に担持し、光学異性体分離剤を製造している。これに対し、ピリジン中ではなく塩化リチウムのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液中で誘導体化したキチン誘導体がMatlinらの報告よりもはるかに高い不斉識別能を有する事が見い出されている（第４８回高分子学会年次大会、予稿集  III−６−０８）
こういった背景のもと、特異な不斉識別能力を有するキチン誘導体が探索されている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これら課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、置換基にフッ素を含有するキチン誘導体が、特異かつ高い不斉識別能を有する事を見い出し、本発明を完成した。
【０００８】
即ち、本発明は、フッ素含有置換基を有するキチン誘導体、その製造法及びそのキチン誘導体を有効成分とする光学異性体用分離剤を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるキチンの数平均重合度は好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上であり、特に上限はないが１０００以下である事が取り扱いの容易さの点で好ましい。また６位のアミノ基と反応しているアセチル基は１グルコースユニット当たり好ましくは０．１〜１．０の範囲であり、さらに好ましくは０．８〜１．０の範囲である。
【００１０】
本発明において、キチン誘導体とは、上記のようなキチンの水酸基の一部又は全部が、当該水酸基と反応し得る官能基を有する化合物と、エステル結合、ウレタン結合あるいはエーテル結合などにより結合している化合物であり、カルバメート誘導体またはエステル誘導体が好ましい。本発明に用いられるキチン誘導体として特に好ましいのは、１グルコースユニット当たり０．１個以上のエステル結合またはウレタン結合を有するキチンのエステル誘導体またはカルバメート誘導体であり、カルバメート誘導体が更に好ましい。
【００１１】
本発明のキチン誘導体は、キチンと、キチンの水酸基と反応しうる官能基を有する含フッ素化合物とを、塩化リチウムのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液中で反応させることにより得られる。
【００１２】
本発明に用いられる、キチンの水酸基と反応しうる官能基を有する含フッ素化合物としては、イソシアン酸、カルボン酸、エステル、酸ハロゲン化物、酸アミド化合物、ハロゲン化合物、アルデヒド、アルコールあるいはその他脱離基を有する化合物であればいかなるものでもよく、これらの脂肪族、脂環族、芳香族、ヘテロ芳香族化合物を用いる事が出来る。ただし、これらはフッ素含有置換基を有する必要がある。
【００１３】
本発明に用いられる、特に好ましい含フッ素化合物として、フェニル環にフルオロ基、フルオロアルキル基（アルキル基の炭素数１〜３）等の置換基を有するフェニルイソシアネートが挙げられ、具体的には３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニルイソシアネート、４−トリフルオロメチルフェニルイソシアネート、４−フルオロフェニルイソシアネート等が挙げられる。
【００１４】
本発明のキチンと含フッ素化合物との反応における、キチンと含フッ素化合物との反応割合は、キチンの水酸基に対して含フッ素化合物１．５〜２．５当量が好ましい。また、本発明の反応に用いられる塩化リチウムのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液中の塩化リチウムの濃度は５〜１５重量％が好ましい。反応温度は、７０〜１００℃が好ましい。
【００１５】
本発明の光学異性体用分離剤は、上記の様にして得られたキチン誘導体を不斉識別剤とするものであり、キチン誘導体は、下記に記載する担体に担持させる方法、キチン誘導体自身を破砕あるいは球状粒子化する方法のどちらの方法によっても目的とする光学異性体分離剤が製造できる。
【００１６】
ここで言う担持とは、担体上にキチン誘導体が固定化されている事であり、その方法はキチン誘導体と担体との間の物理的な吸着、担体との間の化学結合、キチン誘導体同士の化学結合、第３成分の化学結合、キチン誘導体への光照射、ラジカル反応など、どのような方法でも良い。
【００１７】
本発明において用いられる担体としては、多孔質有機担体または多孔質無機担体が挙げられ、好ましくは多孔質無機担体である。多孔質有機担体として適当なものは、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート等からなる高分子物質であり、多孔質無機担体として適当なものは、シリカゲル、アルミナ、マグネシア、ガラス、カリオン、酸化チタン、ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトなどである。特に好ましい担体はシリカゲルであり、シリカゲルの粒径は０．１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１μｍ〜３００μｍであり、平均孔径は１０Å〜１００μｍ、好ましくは５０Å〜５００００Åである。担体の表面は残存シラノールの影響を排除する為に表面処理が施されている事が望ましいが、全く表面処理されていなくても問題ない。担体上のキチン誘導体の担持量は、担体１００重量部に対して１〜１００重量部が好ましく、特には５〜６０重量部が好ましい。
【００１８】
また、キチン誘導体を破砕あるいは球状粒子化する方法は、従来知られた公知の方法で良い。得られた破砕状あるいは球状のキチン誘導体は、そのままあるいは分級し、粒度をそろえておく事が望ましい。
【００１９】
本発明の光学異性体用分離剤を用いて光学異性体を分離する方法としては、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー法を用いるのが一般的であるが、特に液体クロマトグラフィー法が好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のキチン誘導体は光学異性体用分離剤の不斉識別剤として有用であり、本発明の分離剤は、特に液体クロマトグラフィー用のキラル固定相として高い光学分割能を有する。
【００２１】
【実施例】
本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例でキチンは、シグマ（Ｓｉｇｍａ）社製のものを用いた。また以下の例における分離係数（α）は下式で定義される。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
実施例１：キチン  ビス（３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニル）カルバメートの合成
キチン０．８ｇを塩化リチウム０．８ｇ／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４ｍｌ中８０℃窒素雰囲気下で一晩加熱、溶解させた後、３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニルイソシアネート１．５当量とピリジン８ｍｌを加えて一晩反応させた。サンプリングし、ＦＴ−ＩＲで反応の進行を確認した後、更に３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニルイソシアネートを１当量加えた。目的のキチン誘導体はメタノール／水不溶部として収率８１．０％で得られた。
得られた生成物の元素分析値を以下に示す。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図１に示す。
【００２４】
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実施例２：キチン  ビス（４−トリフルオロメチルフェニル）カルバメートの合成
キチン０．８ｇを塩化リチウム０．８ｇ／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４ｍｌ中８０℃窒素雰囲気下で一晩加熱、溶解させた後、４−トリフルオロメチルフェニルイソシアネート１．５当量とピリジン８ｍｌを加えて一晩反応させた。サンプリングし、ＦＴ−ＩＲで反応の進行を確認した後、更に４−トリフルオロメチルフェニルイソシアネートを１当量加えた。目的のキチン誘導体はメタノール／水不溶部として収率７７．８％で得られた。
得られた生成物の元素分析値を以下に示す。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図２に示す。
【００２５】
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実施例３：キチン  ビス（４−フルオロフェニル）カルバメートの合成
キチン０．８ｇを塩化リチウム０．８ｇ／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１４ｍｌ中８０℃窒素雰囲気下で一晩加熱、溶解させた後、４−フルオロフェニルイソシアネート１．５当量とピリジン８ｍｌを加えて一晩反応させた。サンプリングし、ＦＴ−ＩＲで反応の進行を確認した後、更に４−フルオロフェニルイソシアネートを１当量加えた。目的のキチン誘導体はメタノール／水不溶部として収率７５．０％で得られた。
得られた生成物の元素分析値を以下に示す。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図３に示す。
【００２６】
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比較例１：キチン  ビス（３，５−ジメチルフェニル）カルバメートの合成
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）１００ｍｌに真空乾燥を行った塩化リチウム（ＬｉＣｌ）８．０ｇを溶解させ、ＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液を調製した。
キチン１．０ｇに上記のＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液４０ｍｌを添加し、８０℃窒素雰囲気下で２１時間攪拌した後、３，５−ジメチルフェニルイソシアネート２．０当量とピリジン１．５６ｇを加え５時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、４００ｍｌのメタノール中に滴下し、再沈殿により目的物を収率８７．８％で得た。
得られた生成物の元素分析値を以下に示す。
【００２７】
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比較例２：キチン  ビス（４−メチルベンゾエート）の合成
ＤＭＡｃ  １００ｍｌに真空乾燥を行ったＬｉＣｌ  ８．０ｇを溶解させ、ＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液を調製した。
キチン１．０ｇに上記のＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液４０ｍｌを添加し、８０℃窒素雰囲気下で２１時間攪拌した後、４−メチルベンゾエート２．０当量とピリジン１．５６ｇを加え５時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、４００ｍｌのメタノール中に滴下し、再沈殿により目的物を収率８３．３％で得た。
【００２８】
比較例３：キチン  ジフェニルカルバメートの合成
ＤＭＡｃ  １００ｍｌに真空乾燥を行ったＬｉＣｌ  ８．０ｇを溶解させ、ＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液を調製した。
キチン１．０ｇに上記のＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液４０ｍｌを添加し、８０℃窒素雰囲気下で２１時間攪拌した後、フェニルイソシアネート２．０当量とピリジン１．５６ｇを加え５時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、４００ｍｌのメタノール中に滴下し、再沈殿により目的物を収率６３．１％で得た。
得られた生成物の元素分析値を以下に示す。
【００２９】
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比較例４：キチン  ビス（３，５−ジクロロフェニル）カルバメートの合成
ＤＭＡｃ  １００ｍｌに真空乾燥を行ったＬｉＣｌ  ８．０ｇを溶解させ、ＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液を調製した。
キチン１．０ｇに上記のＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ溶液４０ｍｌを添加し、８０℃窒素雰囲気下で２１時間攪拌した後、３，５−ジクロロフェニルイソシアネート２．０当量とピリジン１．５６ｇを加え５時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、４００ｍｌのメタノール中に滴下し、再沈殿により目的物を収率８９．４％で得た。
【００３０】
応用例
実施例１〜３及び比較例１〜４で得られたキチン誘導体０．７５ｇを１３mlの溶剤［実施例１及び比較例３〜４はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、実施例２はピリジン−ＴＨＦ（９：２）、実施例３はジメチルスルホキシド−ＴＨＦ（８：５）、比較例１はジメチルスルホキシド−ＴＨＦ（５：１）、比較例２はトリフルオロ酢酸−ＴＨＦ（７：３）］に溶解させ、これをアミノプロピルシラン処理を施したシリカゲル３ｇ（ダイソー社製、粒径７μｍ、細孔径1000Å）に均一に振りかけた後、溶剤を留去させることで、キチン誘導体が担持された充填剤を作製した。この担持型充填剤１．０ｇをφ0.46cm×Ｌ25cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により加圧、充填を行い光学異性体分離カラムを作製した。
【００３１】
このカラムを用い、下記条件の液体クロマトグラフィー法により、表１に示す各種のラセミ化合物の光学分割を行ったところ、表１に示すような結果が得られた。
【００３２】
＜液体クロマトグラフィー条件＞
移動相；n-ヘキサン／２−プロパノール＝90／10 (v/v)
流速；０．５ｍｌ／ｍｉｎ
温度；２５℃
【００３３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１で得られたキチン誘導体の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】  実施例２で得られたキチン誘導体の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図３】  実施例３で得られたキチン誘導体の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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