(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物であって、
構造：
【化１】
0006389470.tif 000013
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも１０であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立に、Ｈ又は有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）前記化合物は０．０５から３．０の置換度を有する）
により表され、２種類以上の有機基を含む前記化合物を含む組成物。
【請求項２】
２種類以上の有機基が、ヒドロキシアルキル基、アルキル基、又はカルボキシアルキル基から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
２種類以上の有機基が、ヒドロキシプロピル、ジヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチル、メチル、エチル、又はカルボキシメチル基から選択される、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
ｎが少なくとも８００である、請求項２又は３に記載の組成物。
【請求項５】
置換度が、０．２から２．０である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項６】
ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する方法であって：
（ａ）アルカリ条件下での反応物中で、ポリα−１，３−グルカンを、有機基を含む少なくとも１種のエーテル化剤と接触させることであって、前記有機基が前記ポリα−１，３−グルカンにエーテル化され、それにより、以下の構造：
【化２】
0006389470.tif 000014
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも１０であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立に、Ｈ又は前記有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）前記化合物は０．０５から３．０の置換度を有する）により表され、２種類以上の有機基を含む前記ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造すること；及び
（ｂ）任意選択で、工程（ａ）で製造された前記ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を単離すること
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、全て引用により本明細書にその全体が組み込まれる、それぞれ２０１２年１２月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／７４０，０７６号明細書；同第６１／７４０，０８７号明細書；同第６１／７４０，１０６号明細書；同第６１／７４０，１１９号明細書、及び同第６１／７４０，１２７号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、ポリα−１，３−グルカン誘導体の分野にある。具体的には、本発明は、ポリα−１，３−グルカンエーテル及びその調製方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
酵素的合成又は微生物若しくは植物宿主の遺伝子操作を利用して新しい構造多糖類を見出したいという欲求に駆られて、研究者らは、生分解性であり再生可能な資源に基づく原材料から経済的に製造可能な多糖類を発見してきた。そのような多糖の１つはポリα−１，３−グルカンであり、α−１，３−グリコシド連結を有するという特徴があるグルカンポリマーである。このポリマーは、スクロースの水溶液を、ストレプトコッカス・サリバリウス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ）から単離されたグルコシルトランスフェラーゼ酵素と接触させることにより単離されてきた（非特許文献１）。ポリα−１，３−グルカンから調製されたフィルムは、１５０℃までの温度に耐え、β−１，４−結合多糖類から得られたポリマーより優れた利点を与える（非特許文献２）。
【０００４】
特許文献１は、ヘキソース単位を含む多糖繊維であって、ポリマー内の少なくとも５０％のヘキソース単位が、Ｓ．サリバリウス（Ｓ．ｓａｌｉｖａｒｉｕｓ）ｇｔｆＪ酵素を利用してα−１，３−グリコシド連結により結合している多糖繊維の調製を開示した。この酵素は、ポリα−１，３−グルカン及びフルクトースを最終生成物として生み出す重合反応においてスクロースを基質として利用する（Ｓｉｍｐｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，１９９５）。開示されたポリマーは、溶媒又は溶媒を含む混合物中に臨界濃度を超えて溶解すると、液晶溶液を形成した。この溶液から、織物における使用に非常に好適な、連続的で、強く、綿のような繊維が紡糸され、使用された。
【０００５】
非特許文献３は、真菌、アグロサイブ・シリンドラセア（Ａｇｒｏｃｙｂｅ  ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）からのポリα−１，３−グルカンのアルカリ性抽出及び単離を開示したが、それはカルボキシメチルグルカン（ＣＭＧ）ナトリウムにさらに誘導体化された。このエーテル誘導体は、肉腫に対する抗腫瘍特性を示した。同様に、Ｚｈａｎｇら（特許文献２）は、医薬用真菌、ガノデルマ・ルキドゥム（Ｇａｎｏｄｅｒｍａ  ｌｕｃｉｄｕｍ）からのポリα−１，３−グルカンの抽出及びＣＭＧへのその誘導体化を記載した。
【０００６】
新しいポリα−１，３−グルカンエーテル誘導体の開発及びそのような誘導体を調製する方法は、種々の用途におけるそれらの潜在的な有用性を仮定すると望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，０００，０００号明細書
【特許文献２】Ｉｎｔｌ．Ｐｕｂｌ．Ｎｏ．ＣＮ１２８３６３３
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｓｉｍｐｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  １４１：１４５１−１４６０，１９９５
【非特許文献２】Ｏｇａｗａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｆｉｂｅｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ４７：３５３−３６２，１９８０
【非特許文献３】Ｋｉｈｏら（Ｃａｒｂ．Ｒｅｓ．１８９：２７３−２７０，１９８９）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態において、本発明は、以下の構造により表されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を含む組成物に関する：
【化１】
0006389470.tif 000002
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも６であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立に、Ｈ又は有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）化合物は、約０．０５から約３．０の置換度を有する）。
【００１０】
第二の実施形態において、有機基は、ヒドロキシアルキル基、アルキル基、又はカルボキシアルキル基である。この実施形態における化合物は、１種類の有機基を有しても、２種類以上の有機基も有してもよい。有機基は、例えば、ヒドロキシプロピル、ジヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチル、メチル、エチル、又はカルボキシメチル基でよい。第三の実施形態において、化合物は１種類の有機基を含むが、化合物は第四の実施形態において２種類以上の有機基を含む。
【００１１】
第五の実施形態において、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の置換度は約０．２から約２．０である。
【００１２】
第六の実施形態において、本発明は、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する方法に関する。この方法は、ポリα−１，３−グルカンを、アルカリ条件下での反応物中で、有機基を含む少なくとも１種類のエーテル化剤と接触させることを含む。エーテル化剤は、この接触工程において、ポリα−１，３−グルカンにエーテル化され、それにより、以下の構造により表されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を生み出す：
【化２】
0006389470.tif 000003
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも６であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立にＨ又は有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）化合物は、約０．０５から約３．０の置換度を有する）。この方法により製造されたポリα−１，３−グルカンエーテルは、任意選択で単離できる。
【００１３】
第七の実施形態において、反応のアルカリ条件は、アルカリ水酸化物溶液を含む。
【００１４】
第八の実施形態において、反応は有機溶媒を含む。有機溶媒は、第九の実施形態においてイソプロパノールである。
【００１５】
第十の実施形態において、本方法の接触工程は、反応物を加熱すること、及び／又は反応物のｐＨを中性化することをさらに含む。
【００１６】
本方法の第十一の実施形態において、有機基は、ヒドロキシアルキル基、アルキル基、又はカルボキシアルキル基である。この実施形態における化合物は、１種類の有機基を有しても、２種類以上の有機基を有してもよい。
【００１７】
第十二の実施形態において、本方法に使用されるポリα−１，３−グルカンは、スラリーの形態である。スラリーは、本方法の第十三の実施形態において、ポリα−１，３−グルカン、スクロース、グルコース、フルクトース、及びグルコシルトランスフェラーゼ酵素を含む。
【００１８】
第十四の実施形態において、本方法に使用されるポリα−１，３−グルカンは、ウェットケーキの形態である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書に引用される特許文献及び非特許文献の全ての開示は、引用によりその全体として本明細書に組み込まれる。
【００２０】
本明細書では、用語「発明」又は「開示された発明」は、限定的なものではなく、請求項に定義され、又は本明細書に記載される本発明のいずれにも全般的に当てはまる。これらの用語は、本明細書において互換的に使用される。
【００２１】
用語「ポリα−１，３−グルカン」、「α−１，３−グルカンポリマー」、及び「グルカンポリマー」は、本明細書において互換的に使用される。ポリα−１，３−グルカンは、グリコシド連結により互いに結合しているグルコースモノマー単位を含むポリマーであって、少なくとも約５０％のグリコシド連結がα−１，３−グリコシド連結であるポリマーである。ポリα−１，３−グルカンは、多糖の１種である。ポリα−１，３−グルカンの構造は、以下の通り表すことができる。
【化３】
0006389470.tif 000004
【００２２】
本明細書においてポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の調製に利用できるポリα−１，３−グルカンは、化学的方法を利用して調製できる。或いは、それは、ポリα−１，３−グルカンを産生する真菌などの種々の生物からの抽出により調製できる。さらに別法としては、例えば、米国特許第７，０００，０００号明細書並びに米国特許出願公開第２０１３／０２４４２８８号明細書及び同第２０１３／０２４４２８７号明細書（全て引用により本明細書に組み込まれる）に記載の通り、ポリα−１，３−グルカンは、１種以上のグルコシルトランスフェラーゼ（ｇｔｆ）酵素（例えば、ｇｔｆＪ）を利用してスクロースから酵素的に製造できる。
【００２３】
用語「グルコシルトランスフェラーゼ酵素」、「ｇｔｆ酵素」、「ｇｔｆ酵素触媒」、「ｇｔｆ」、及び「グルカンスクラーゼ」は、本明細書において互換的に使用される。本明細書でのｇｔｆ酵素の活性は、基質であるスクロースの反応を触媒して、生成物であるポリα−１，３−グルカン及びフルクトースを生み出す。ｇｔｆ反応の他の生成物（副生成物）は、グルコース（グルコースが、グルコシル−ｇｔｆ酵素中間複合体から加水分解される場合）、種々の可溶性オリゴ糖（ＤＰ２−ＤＰ７）、及びロイクロース（グルコシル−ｇｔｆ酵素中間複合体のグルコースがフルクトースに結合している場合）を含み得る。ロイクロースは、α−１，５連結により結合しているグルコースとフルクトースから構成される二糖である。野生型形態のグルコシルトランスフェラーゼ酵素は、一般的に（Ｎ末端からＣ末端の方向に）、シグナルペプチド、可変ドメイン、触媒ドメイン、及びグルカン結合ドメインを含む。本明細書でのｇｔｆは、ＣＡＺｙ（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ−Ａｃｔｉｖｅ  ＥｎＺｙｍｅｓ）データベース（Ｃａｎｔａｒｅｌ  ｅｔ  ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ．３７：Ｄ２３３−２３８，２００９）に従って、グリコシドヒドロラーゼファミリー７０（ＧＨ７０）に分類される。
【００２４】
本明細書においてポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに使用されるポリα−１，３−グルカンのグルコースモノマー単位の間の、α−１，３であるグリコシド連結のパーセンテージは、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％（又は５０％と１００％の間の任意の整数値）である。したがって、そのような実施形態において、ポリα−１，３−グルカンは、約５０％未満、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％、又は０％（又は０％と５０％の間の任意の整数値）のα−１，３でないグリコシド連結を有する。
【００２５】
本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造するのに使用されるポリα−１，３−グルカンは、好ましくは直鎖／非分岐型である。特定の実施形態において、ポリα−１，３−グルカンは、分岐点が全くないか、又は、ポリマー中のグリコシド連結のパーセントとして約１０％未満、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、若しくは１％の分岐点を有する。分岐点の例には、ムタンポリマーに存在するものなどのα−１，６分岐点がある。
【００２６】
用語「グリコシド連結」及び「グリコシド結合」は本明細書において互換的に使用され、炭水化物（糖）分子を、別な炭水化物などの別な基に結合させる共有結合の種類を指す。本明細書での用語「α−１，３−グリコシド連結」は、α−Ｄ−グルコース分子を、隣接するα−Ｄ−グルコース環の炭素１及び３を介して互いに結合させる共有結合の種類を指す。この連結は、先に与えられたポリα−１，３−グルカン構造中に示されている。本明細書では、「α−Ｄ−グルコース」は、「グルコース」と称される。
【００２７】
用語「ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物」、「ポリα−１，３−グルカンエーテル」、及び「ポリα−１，３−グルカンエーテル誘導体」は本明細書において互換的に使用される。本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、以下の構造により表すことができる。
【化４】
0006389470.tif 000005
この構造の式に関して、ｎは少なくとも６でよく、各Ｒは、独立に、水素原子（Ｈ）でも、有機基でもよい。本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、約０．０５から約３．０の置換度を有する。
【００２８】
ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、基礎構造−ＣG−Ｏ−Ｃ−を含むことに基づいて、本明細書において「エーテル」と呼ばれるが、「−ＣG−」はポリα−１，３−グルカンエーテル化合物のグルコースモノマー単位の炭素２、４、又は６を表し、「−Ｃ−」は有機基に含まれる。
【００２９】
本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、合成の人工化合物である。
【００３０】
本明細書での「有機基」基は、（ｉ）式−ＣnＨ2n+1（すなわち、完全に飽和しているアルキル基）を有するか、又は（ｉｉ）ほとんど飽和しているが、別な原子若しくは官能基により置換された１つ以上の水素を有する（すなわち、「置換されたアルキル基」）１つ以上の炭素の鎖を指す。そのような置換は、１つ以上のヒドロキシル基、酸素原子（それにより、アルデヒド又はケトン基を形成する）、カルボキシル基、又は他のアルキル基
によることがある。換言すると、Ｒが有機基である場合、Ｒは、１つ以上の飽和炭素の鎖でも、ヒドロキシル基、酸素原子（それにより、アルデヒド又はケトン基を形成する）、カルボキシル基、又はアルキル基により置換された１つ以上の水素を有する炭素の鎖でもよい。
【００３１】
本明細書での「ヒドロキシアルキル」基は、アルキル基の１つ以上の水素原子がヒドロキシル基により置換されている、置換されたアルキル基を指す。本明細書での「カルボキシアルキル」基は、アルキル基の１つ以上の水素原子がカルボキシル基により置換されている、置換されたアルキル基を指す。
【００３２】
本明細書での「ハライド」は、１つ以上のハロゲン原子（例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）を含む化合物を指す。本明細書でのハライドは、フルオリド、クロリド、ブロミド、又はヨージドなど１つ以上のハライド基を含む化合物を指すことがある。ハライド基は、エーテル化剤の反応性基として作用し得る。
【００３３】
用語「反応物」、「反応組成物」、及び「エーテル化反応物」は本明細書において互換的に使用され、少なくともポリα−１，３−グルカン及びエーテル化剤を含む反応物を指す。これらの成分は、典型的には、アルカリ水酸化物水溶液に溶解及び／又は混合される。反応物は、エーテル化剤が、ポリα−１，３−グルカンのグルコース単位の１つ以上のヒドロキシル基を有機基によりエーテル化するのに好適な条件（例えば、時間、温度）下に置かれ、それによりポリα−１，３−グルカンエーテル化合物が生じる。
【００３４】
本明細書での用語「アルカリ条件」は、少なくとも１１又は１２の溶液又は混合物のｐＨを指す。アルカリ条件は、アルカリ水酸化物を溶液又は混合物に溶解させるなど、当技術分野に公知であるどのような手段によっても調製できる。
【００３５】
用語「エーテル化剤」及び「アルキル化剤」は本明細書において互換的に使用される。本明細書でのエーテル化剤は、ポリα−１，３−グルカンのグルコース単位の１つ以上のヒドロキシル基を有機基によりエーテル化するのに使用できる作用剤を指す。そのため、エーテル化剤は有機基を含む。
【００３６】
本明細書での用語「ポリα−１，３−グルカンスラリー」は、グルコシルトランスフェラーゼ酵素反応物の成分、例えば、ポリα−１，３−グルカン、スクロース、１種以上のグルコシルトランスフェラーゼ酵素、グルコース、及びフルクトースを含む水性混合物を指す。
【００３７】
本明細書での用語「ポリα−１，３−グルカンウェットケーキ」は、スラリーから分離され水又は水溶液で洗浄されたポリα−１，３−グルカンを指す。ウェットケーキを調製する場合、ポリα−１，３−グルカンは乾燥されない。
【００３８】
本明細書での用語「置換度」（ＤｏＳ）は、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の各モノマー単位（グルコース）中で置換されたヒドロキシル基の平均数を指す。ポリα−１，３−グルカンの各モノマー単位には３つのヒドロキシル基があるため、本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の置換度は３以下になり得る。
【００３９】
本明細書での用語「モル置換数」（Ｍ．Ｓ．）は、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物のモノマー単位当たりの有機基のモル数を指す。或いは、Ｍ．Ｓ．は、ポリα−１，３−グルカン中の各モノマー単位との反応に使用されるエーテル化剤の平均モル数を指すことがある（そのため、Ｍ．Ｓ．は、エーテル化剤の誘導体化の程度を説明することがある）。ポリα−１，３−グルカンのＭ．Ｓ．値が上限値を有し得ないことに留意される。例えば、ヒドロキシル基を含む有機基（例えば、ヒドロキシエチル又はヒドロキシプロピル）がポリα−１，３−グルカンにエーテル化された場合、有機基のヒドロキシル基はさらに反応を受けて、さらなる有機基をポリα−１，３−グルカンに結合させることがある。
【００４０】
本明細書での「接触させること」は、例えば、溶解、混合、振とう、又は均質化など、当技術分野に公知であるどのような手段によっても実施できる。
【００４１】
本明細書でのポリα−１，３−グルカン及びポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の「分子量」は、数平均分子量（Ｍn）としても、重量平均分子量（Ｍw）としても表すことができる。或いは、分子量は、ダルトン、グラム／モル、ＤＰｗ（重量平均重合度）、又はＤＰｎ（数平均重合度）としても表すことができる。これらの分子量測定値を計算するために、高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）、又はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）などの様々な手段が当技術分野に公知である。
【００４２】
用語「体積によるパーセント」、「体積パーセント」、「ｖｏｌ％」、及び「ｖ／ｖ％」は本明細書において互換的に使用される。溶液中の溶質の体積によるパーセントは、式：［（溶質の体積）／（溶液の体積）］×１００％を利用して決定できる。
【００４３】
用語「重量によるパーセント」、「重量パーセンテージ（ｗｔ％）」、及び「重量−重量パーセンテージ（％ｗ／ｗ）」は本明細書において互換的に使用される。重量によるパーセントは、組成物、混合物、又は溶液中に含まれる質量基準の物質のパーセンテージを指す。
【００４４】
用語「増加した」、「増大した」、及び「向上した」は本明細書において互換的に使用される。これらの用語は、元の量若しくは活性よりもわずかに多い量若しくは活性、又は、元の量若しくは活性に比べて大過剰である量若しくは活性など、及びその間の全ての量若しくは活性を含む、より多くの量又は活性を指す。或いは、これらの用語は、例えば、増加した量又は活性が比較される量又は活性より、少なくとも１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、又は２００％（又は１％と２００％の間の任意の整数）多い量又は活性を指すことがある。
【００４５】
開示された発明の実施形態は、以下の構造により表されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を含む組成物に関する。
【化５】
0006389470.tif 000006
この構造の式に関して、ｎは少なくとも６でよく、各Ｒは、独立に、Ｈでも、有機基でもよい。さらに、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、約０．０５から約３．０の置換度を有する。重要なことには、本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、ポリα−１，３−グルカンのアルキルエーテル及び／又はヒドロキシアルキルエーテル誘導体でよい。
【００４６】
本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の置換度（ＤｏＳ）は、或いは、約０．２から約２．０でよい。さらに或いは、ＤｏＳは、少なくとも約０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、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、又は３．０でよい。本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物が約０．０５から約３．０の置換度を有し、エーテルであることから、化合物のＲ基が水素のみではあり得ないことが当業者には理解されるだろう。
【００４７】
ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物のグルコースモノマー単位の間の、α−１，３であるグリコシド連結のパーセンテージは、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％（又は５０％と１００％の間の任意の整数）である。したがって、そのような実施形態において、化合物は、約５０％未満、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％、又は０％（又は０％と５０％の間の任意の整数値）のα−１，３でないグリコシド連結を有する。
【００４８】
本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の骨格は、好ましくは直鎖／非分岐型である。特定の実施形態において、化合物は、分岐点を全く持たないか、又は、ポリマー中のグリコシド連結のパーセントとして約１０％未満、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、若しくは１％の分岐点を有する。分岐点の例には、α−１，６分岐点がある。
【００４９】
特定の実施形態におけるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の式は、少なくとも６のｎ値を有し得る。或いは、ｎは、少なくとも１０、５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１７００、１８００、１９００、２０００、２１００、２２００、２３００、２４００、２５００、２６００、２７００、２８００、２９００、３０００、３１００、３２００、３３００、３４００、３５００、３６００、３７００、３８００、３９００、又は４０００（又は、１０と４０００の間の任意の整数）の値を有し得る。
【００５０】
本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の分子量は、数平均分子量（Ｍn）としても、重量平均分子量（Ｍw）としても測定できる。或いは、分子量は、ダルトン又はグラム／モルで測定できる。化合物のポリα−１，３−グルカンポリマー成分のＤＰw（重量平均重合度）又はＤＰn（数平均重合度）に言及することが有用なこともある。
【００５１】
本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物のＭn又はＭwは、少なくとも約１０００になり得る。或いは、Ｍn又はＭwは、少なくとも約１０００から約６０００００になり得る。さらに或いは、Ｍn又はＭwは、例えば、少なくとも約１００００、２５０００、５００００、７５０００、１０００００、１５００００、２０００００、２５００００、３０００００、３５００００、４０００００、４５００００、５０００００、５５００００、又は６０００００（又は１００００と６０００００の間の任意の整数）になり得る。
【００５２】
ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の式における各Ｒ基は、独立に、Ｈでも有機基でもよい。有機基は、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、又はデシル基などのアルキル基でよい。
【００５３】
或いは、有機基は、アルキル基の１つ以上の炭素に置換がある、置換されたアルキル基でよい。置換は、１つ以上のヒドロキシル、アルデヒド、ケトン、及び／又はカルボキシル基でよい。例えば、置換されたアルキル基は、ヒドロキシアルキル基、ジヒドロキシアルキル基、又はカルボキシアルキル基でよい。
【００５４】
好適なヒドロキシアルキル基の例は、ヒドロキシメチル（−ＣＨ2ＯＨ）、ヒドロキシエチル（例えば、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ3）、ヒドロキシプロピル（例えば、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ3、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＣＨ3）、ヒドロキシブチル、及びヒドロキシペンチル基である。他の例には、ジヒドロキシメチル、ジヒドロキシエチル（例えば、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ）、ジヒドロキシプロピル（例えば、−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ、−ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ3）、ジヒドロキシブチル、及びジヒドロキシペンチル基などのジヒドロキシアルキル基（ジオール）がある。
【００５５】
好適なカルボキシアルキル基の例は、カルボキシメチル（−ＣＨ2ＣＯＯＨ）、カルボキシエチル（例えば、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ3）、カルボキシプロピル（例えば、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ、−ＣＨ2ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ3、−ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ2ＣＨ3）、カルボキシブチル、及びカルボキシペンチル基である。
【００５６】
さらに或いは、アルキル基の１つ以上の炭素は、別なアルキル基による置換を有し得る。そのような置換できるアルキル基の例は、メチル、エチル、及びプロピル基である。説明すると、Ｒ基は、例えば−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ3又は−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ3でよく、どちらもメチル置換を有するプロピル基である。
【００５７】
種々の置換されたアルキル基の上記の例から明らかなはずであるとおり、特定の実施形態におけるアルキル基上の置換（例えば、ヒドロキシ又はカルボキシ基）は、アルキル基の末端炭素原子に結合することがあり、末端炭素基は、上記式中のグルコース基へのエーテル連結中にある末端の反対にある。この末端置換の例は、ヒドロキシプロピル基−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨである。或いは、置換は、アルキル基の内部炭素原子上でよい。内部置換の例は、ヒドロキシプロピル基−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ3である。アルキル基は１つ以上の置換を有してよく、それらは同じでも（例えば、２つのヒドロキシル基［ジヒドロキシ］）、異なっていてもよい（例えば、ヒドロキシル基とカルボキシル基）。
【００５８】
本明細書に開示される特定の実施形態におけるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、１種類の有機基を含み得る。例えば、上記式中のグルコース基にエーテル結合した１つ以上のＲ基は、メチル基でよい。そのため、この特定の例におけるＲ基は、独立に、水素及びメチル基であろう。１種類の有機基のみを含むポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の特定の実施形態は、カルボキシアルキル基（例えば、カルボキシメチル基）を、有機基として有さない。
【００５９】
或いは、本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物は、２つ以上の異なる種類の有機基を有し得る。そのような化合物の例は、（ｉ）Ｒ基として、２種の異なるアルキル基、（ｉｉ）Ｒ基として、アルキル基及びヒドロキシアルキル基（総称すると、アルキルヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカン）、（ｉｉｉ）Ｒ基として、アルキル基及びカルボキシアルキル基（総称すると、アルキルカルボキシアルキルポリα−１，３−グルカン）、（ｉｖ）Ｒ基として、ヒドロキシアルキル基及びカルボキシアルキル基（総称すると、ヒドロキシアルキルカルボキシアルキルポリα−１，３−グルカン）、（ｖ）Ｒ基として、２種の異なるヒドロキシアルキル基、又は（ｖｉ）Ｒ基として、２種の異なるカルボキシアルキル基を含む。そのような化合物の具体的な非限定的な例には、エチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカン（すなわち、Ｒ基が、独立に、Ｈ、エチル、又はヒドロキシエチルである場合）、ヒドロキシアルキルメチルポリα−１，３−グルカン（すなわち、Ｒ基が、独立に、Ｈ、ヒドロキシアルキル、又はメチルである場合）、カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカン（すなわち、Ｒ基が、独立に、Ｈ、カルボキシメチル、又はヒドロキシエチルである場合）、及びカルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカン（すなわち、Ｒ基が、独立に、Ｈ、カルボキシメチル、又はヒドロキシプロピルである場合）がある。２つ以上の異なる種類の有機基を含むポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の特定の実施形態は、カルボキシアルキル基（例えば、カルボキシメチル基）を、有機基の１つとして有さない。
【００６０】
開示された発明は、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する方法にも関する。この方法は、ポリα−１，３−グルカンを、アルカリ条件下での反応物中で、有機基を含む少なくとも１種のエーテル化剤と接触させることを含み、エーテル化剤は、ポリα−１，３−グルカンにエーテル化されて、それにより、以下の構造により表されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を生み出す：
【化６】
0006389470.tif 000007
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも６であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立に、Ｈ又は有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）化合物は、約０．０５から約３．０の置換度を有する）。この方法により製造されたポリα−１，３−グルカンエーテルは、任意選択で単離できる。
【００６１】
ポリα−１，３−グルカンは、アルカリ条件下の反応物中で、有機基を含む少なくとも１種のエーテル化剤と接触されられる。この工程は、例えば、最初に、ポリα−１，３−グルカンを、溶媒及び１種以上のアルカリ水酸化物と接触させて溶液又は混合物を与えることにより、アルカリ条件を準備することにより実施できる。そのため、反応のアルカリ条件は、アルカリ水酸化物溶液を含む。アルカリ条件のｐＨは、少なくとも約１１．０、１１．２、１１．４、１１．６、１１．８、１２．０、１２．２、１２．４、１２．６、１２．８、又は１３．０であり得る。
【００６２】
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、及び／又は水酸化テトラエチルアンモニウムなど、様々なアルカリ水酸化物を使用できる。ポリα−１，３−グルカン及び溶媒を含む調合物中のアルカリ水酸化物の濃度は、約１〜７０ｗｔ％、５〜５０ｗｔ％、１０〜５０ｗｔ％、１０〜４０ｗｔ％、又は１０〜３０ｗｔ％（又は１と７０ｗｔ％の間の任意の整数）になり得る。或いは、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水酸化物の濃度は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０ｗｔ％になり得る。アルカリ条件を準備するために使用されるアルカリ水酸化物は、完全な水溶液中でも、エタノール又はイソプロパノールなどの１種以上の水溶性有機溶媒を含む水溶液中でもよい。或いは、アルカリ水酸化物を固体として加えて、アルカリ条件を与えることができる。
【００６３】
反応物を調製する際に任意選択で含まれてよい様々な有機溶媒には、例えば、アルコール、アセトン、ジオキサン、イソプロパノール及びトルエンがある。これらの溶媒はいずれも、ポリα−１，３−グルカンを溶解しない。トルエン又はイソプロパノールを、特定の実施形態において使用できる。有機溶媒を加えるのは、アルカリ水酸化物の添加の前でも後でもよい。ポリα−１，３−グルカン及びアルカリ水酸化物を含む調合物中の有機溶媒（例えば、イソプロパノール又はトルエン）の濃度は、少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、又は９０ｗｔ％（又は１０と９０ｗｔ％の間の任意の整数）になり得る。
【００６４】
或いは、ポリα−１，３−グルカンを溶解できる溶媒を、反応物調製の際に使用できる。これらの溶媒には、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）／Ｎ，Ｎ−ジメチル−アセトアミド（ＤＭＡｃ）、ＳＯ2／ジエチルアミン（ＤＥＡ）／ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ＬｉＣｌ／１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）／Ｎ2Ｏ4、ＤＭＳＯ／テトラブチル−アンモニウムフルオリド三水和物（ＴＢＡＦ）、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド（ＮＭＭＯ）、Ｎｉ（トレン）（ＯＨ）2［トレン１／４トリス（２−アミノエチル）アミン］水溶液及びＬｉＣｌＯ4・３Ｈ2Ｏのメルト、ＮａＯＨ／尿素水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、ギ酸、及びイオン液体があるが、これらに限定されない。
【００６５】
ポリα−１，３−グルカンを、混合により、溶媒及び１種以上のアルカリ水酸化物と接触させることができる。そのような混合は、これらの成分を互いに加える間にでも、その後にでも実施できる。混合は、例えば、手作業の混合、オーバーヘッドミキサーを使用する混合、磁気撹拌子を使用する混合、又は振とうにより実施できる。特定の実施形態において、ポリα−１，３−グルカンを、溶媒及び／又はアルカリ水酸化物との混合の前に、最初に水又は水溶液に混合できる。
【００６６】
ポリα−１，３−グルカン、溶媒、及び１種以上のアルカリ水酸化物を互いに接触させた後、生じた組成物を、任意選択で、周囲温度で、最長１４日間保つことができる。本明細書での用語「周囲温度」は、約１５〜３０℃又は２０〜２５℃（又は１５と３０℃の間の任意の整数）の温度を指す。或いは、組成物を、還流あり又は還流なしで、約３０℃から約１５０℃（又は３０と１５０℃の間の任意の整数）の温度で、最長約４８時間加熱することができる。特定の実施形態における組成物は、約５５℃で約３０分間又は６０分間加熱できる。このように、ポリα−１，３−グルカン、溶媒、及び１種以上のアルカリ水酸化物を互いに混合して得られた組成物は、約５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、又は６０℃で、約３０〜９０分間加熱できる。
【００６７】
ポリα−１，３−グルカン、溶媒、及び１種以上のアルカリ水酸化物を互いに接触させた後、生じた組成物を、（温度処理工程を適用して、又は適用せずに）任意選択で濾過できる。そのような濾過は、漏斗、遠心分離機、プレスフィルター、又は当技術分野に公知である、固体から液体を除去できる任意の他の方法及び／若しくは装置を利用して実施できる。濾過はアルカリ水酸化物の多くを除去するだろうが、濾過されたポリα−１，３−グルカンはアルカリ性のままであり（すなわち苛性処理されたポリα−１，３−グルカン）、それによりアルカリ条件を与えるだろう。
【００６８】
有機基を含むエーテル化剤を、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する本明細書での方法において、アルカリ条件下での反応物においてポリα−１，３−グルカンと接触させる。例えば、エーテル化剤は、上述の通りポリα−１，３−グルカン、溶媒、及び１種以上のアルカリ水酸化物を互いに接触させて調製された組成物に加えることができる。或いは、エーテル化剤を、アルカリ条件を準備する時に含めることができる（例えば、エーテル化剤を、アルカリ水酸化物との混合の前にポリα−１，３−グルカン及び溶媒と混合できる）。
【００６９】
本明細書でのエーテル化剤は、ポリα−１，３−グルカンのグルコース単位の１つ以上のヒドロキシル基を、先に定義された有機基でエーテル化するのに使用できる作用剤を指す。そのような有機基の例には、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、及びカルボキシアルキル基がある。１種以上のエーテル化剤を反応物に使用できる。
【００７０】
アルキルポリα−１，３−グルカンエーテル化合物の調製に好適なエーテル化剤には、例えば、硫酸ジアルキル、炭酸ジアルキル、ハロゲン化アルキル（例えば、塩化アルキル）、ヨードアルカン、アルキルトリフレート（アルキルトリフルオロメタンスルホネート）、及びアルキルフルオロスルホネートがある。そのため、メチルポリα−１，３−グルカンエーテルを製造するためのエーテル化剤の例には、硫酸ジメチル、炭酸ジメチル、塩化メチル、ヨードメタン、メチルトリフレート、及びメチルフルオロスルホネートがある。エチルポリα−１，３−グルカンエーテルを製造するためのエーテル化剤の例には、硫酸ジエチル、炭酸ジエチル、塩化エチル、ヨードエタン、エチルトリフレート、及びエチルフルオロスルホネートがある。プロピルポリα−１，３−グルカンエーテルを製造するためのエーテル化剤の例には、硫酸ジプロピル、炭酸ジプロピル、塩化プロピル、ヨードプロパン、プロピルトリフレート、及びプロピルフルオロスルホネートがある。ブチルポリα−１，３−グルカンエーテルを製造するためのエーテル化剤の例には、硫酸ジブチル、炭酸ジブチル、塩化ブチル、ヨードブタン、及びブチルトリフレートがある。
【００７１】
ヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに好適なエーテル化剤には、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド（例えば、１，２−プロピレンオキシド）、ブチレンオキシド（例えば、１，２−ブチレンオキシド；２，３−ブチレンオキシド；１，４−ブチレンオキシド）、又はこれらの組み合わせなどのアルキレンオキシドがある。例としては、プロピレンオキシドは、ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンを調製するためのエーテル化剤として使用でき、エチレンオキシドは、ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンを調製するためのエーテル化剤として使用できる。或いは、ヒドロキシアルキルハライド（例えば、ヒドロキシアルキルクロリド）は、ヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンを調製するためのエーテル化剤として使用できる。ヒドロキシアルキルハライドの例には、ヒドロキシエチルハライド、ヒドロキシプロピルハライド（例えば、２−ヒドロキシプロピルクロリド、３−ヒドロキシプロピルクロリド）、及びヒドロキシブチルハライドがある。或いは、アルキレンクロロヒドリンを、ヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンを調製するためのエーテル化剤として使用できる。使用できるアルキレンクロロヒドリンには、エチレンクロロヒドリン、プロピレンクロロヒドリン、ブチレンクロロヒドリン、又はこれらの組み合わせがあるがこれらに限定されない。
【００７２】
ジヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに好適なエーテル化剤には、例えば、ジヒドロキシアルキルハライド（例えば、ジヒドロキシアルキルクロリド）、例えば、ジヒドロキシエチルハライド、ジヒドロキシプロピルハライド（例えば、２，３−ジヒドロキシプロピルクロリド［すなわち３−クロロ−１，２−プロパンジオール］）、又はジヒドロキシブチルハライドなどがある。例えば、２，３−ジヒドロキシプロピルクロリドを使用して、ジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンを調製できる。
【００７３】
カルボキシアルキルポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに好適なエーテル化剤は、ハロアルキレート（例えば、クロロアルキレート）を含み得る。ハロアルキレートの例には、ハロアセテート（例えば、クロロアセテート）、３−ハロプロピオネート（例えば、３−クロロプロピオネート）、及び４−ハロブチレート（例えば、４−クロロブチレート）がある。例えば、クロロアセテート（モノクロロアセテート）（例えば、クロロ酢酸ナトリウム）を、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンを調製するエーテル化剤として使用できる。
【００７４】
２つ以上の異なる種類の有機基を有するポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する場合、それに応じて、２つ以上の異なる種類のエーテル化剤が使用されるだろう。例えば、アルキレンオキシドと塩化アルキルの両方がエーテル化剤として使用されて、アルキルヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンエーテルを製造できるだろう。したがって、本明細書に開示されるエーテル化剤のいずれを組み合わせても、２つ以上の異なる種類の有機基を有するポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造できる。そのような２種以上のエーテル化剤を、反応物に同時に使用しても、反応物中に連続的に使用してもよい。連続的に使用される場合、以下に開示される温度処理（例えば、加熱）工程のいずれも、任意選択で、各添加の間に利用できる。各有機基の望ましいＤｏＳを制御するために、エーテル化剤の連続的な導入を選択できる。一般に、あるエーテル化剤がエーテル生成物中に形成する有機基が、加えられる別な有機基のＤｏＳに比べてより高いＤｏＳであることが望ましい場合、その特定のエーテル化剤が最初に使用されるだろう。
【００７５】
アルカリ条件下での反応物中でポリα−１，３−グルカンと接触させるべきエーテル化剤の量は、製造されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物中で要求される置換度に基づいて決定できる。本明細書で製造されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物中の各モノマー単位上のエーテル置換基の量は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法を利用して決定できる。ポリα−１，３−グルカンのモル置換（ＭＳ）値には上限がない。一般に、エーテル化剤は、ポリα−１，３−グルカンのモルあたり少なくとも約０．０５モルの量で使用できる。使用できるエーテル化剤の量に上限はない。
【００７６】
本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する反応は、任意選択で、パーリアクター、オートクレーブ、シェーカーチューブなどの圧力容器、又は当技術分野に周知である他の圧力容器で実施できる。シェーカーチューブは、特定の実施形態における反応の実施に使用される。
【００７７】
本明細書での反応物は、任意選択で、アルカリ条件下でポリα−１，３−グルカンをエーテル化剤と接触させる工程の後に加熱できる。反応温度及びそのような温度を適用する時間は、幅広い限度内で変えることができる。例えば、反応物を、任意選択で、周囲温度で最長１４日間維持することができる。或いは、反応物を、還流あり又は還流なしで、約２５℃から約２００℃（又は、２５と２００℃の間の任意の整数）に加熱できる。反応時間は、それに対応して、低温でより長い時間及び高温でより短い時間など、変えることができる。
【００７８】
ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンを製造する特定の実施形態において、反応物を、約７５℃に約３時間加熱できる。ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンを製造するための反応物を、例えば、約６０℃に約６時間加熱できる。このように、本明細書でのヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンを調製するための反応物を、任意選択で、例えば、約５５℃から約８０℃（又は、５５と８０℃の間の任意の整数）に、約２時間から約７時間加熱できる。
【００７９】
メチルポリα−１，３−グルカンを製造する特定の実施形態において、反応物を、約５５℃又は７０℃に約１７時間加熱できる。エチルポリα−１，３−グルカンを調製するための反応物を、例えば、約９０℃に約１７時間加熱できる。このように、本明細書でのアルキルポリα−１，３−グルカンを調製するための反応混合物を、例えば、約５５℃から約９５℃（又は、５５と９５℃の間の任意の整数）に、約１５時間から約２０時間加熱できる。
【００８０】
カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンを製造する特定の実施形態において、反応物を、約５５℃に約３時間加熱できる。このように、本明細書でのカルボキシアルキルポリα−１，３−グルカンを調製するための反応物を、例えば、約５０℃から約６０℃（又は、５０と６０℃の間の任意の整数）に、約２時間から約５時間加熱できる。
【００８１】
ジヒドロキシアルキル（例えば、ジヒドロキシプロピル）ポリα−１，３−グルカンエーテルを製造する特定の実施形態において、ポリα−１，３グルカンは、アルカリ水酸化物溶液（例えば、水酸化テトラエチルアンモニウム）（例えば、約２０ｗｔ％溶液）に、約４、５、６、７、又は８ｗｔ％（例えば、約６．５ｗｔ％）のポリα−１，３グルカンの最終濃度又は質量寄与（ｍａｓｓ  ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）になるよう加えられる。ポリα−１，３グルカンを溶解させる加熱／撹拌工程の後で、適切なエーテル化剤（例えば、２，３−ジヒドロキシプロピルクロリドなどのジヒドロキシアルキルクロリド）を、約７、８、９、１０、又は１１ｗｔ％（例えば、約９．５ｗｔ％）の最終濃度になるように加えることができる。生じた反応物を、反応物の中和の前に、例えば、約５０℃から約６０℃（又は、５０と６０℃の間の任意の整数、例えば、５５℃）で約１．５〜２．５時間（例えば、約２時間）維持できる。水溶性ジヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンを、これらの工程を利用することにより製造できる。
【００８２】
任意選択で、本明細書の反応物を、加熱しながら、又は加熱なしで、不活性ガスの下に維持できる。本明細書では、用語「不活性ガス」は、本明細書での反応物を調製するために開示されたものなど、１組の所与の条件の下で化学反応を受けない気体を指す。
【００８３】
本明細書に開示される反応物の成分の全てを同時に混合して、所望の反応温度にすることができ、そこで、所望のポリα−１，３−グルカンエーテル化合物が形成されるまで、撹拌しながら、又は撹拌なしで前記温度が維持される。或いは、混合された成分を、上述の通り周囲温度のままにすることができる。
【００８４】
エーテル化の後、反応物のｐＨを中性化できる。反応物の中和は、１種以上の酸を利用して実施できる。本明細書での用語「中性ｐＨ」は、実質的に酸性でも塩基性でもないｐＨ（例えば、約６〜８、又は約６．０、６．２、６．４、６．６、６．８、７．０、７．２、７．４、７．６、７．８、若しくは８．０のｐＨ）を指す。この目的に使用できる種々の酸には、硫酸、酢酸、塩化水素酸、硝酸、任意の鉱（無機）酸、任意の有機酸、又はこれらの酸の任意の混合物があるが、これらに限定されない。
【００８５】
本明細書の反応物中に製造されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を、任意選択で、前記化合物を容易に溶解しない液体で、１回以上洗浄できる。例えば、ポリα−１，３−グルカンエーテルを、エーテル化合物の溶解度（洗浄には溶解度がないことが望ましい）に応じて、水、アルコール、アセトン、芳香族化合物、又はこれらの組み合わせで洗浄できる。一般に、アルコールなどの有機溶媒を含む溶媒が、ポリα−１，３−グルカンエーテルの洗浄に好ましい。ポリα−１，３−グルカンエーテル生成物を、例えば、メタノール又はエタノールを含む水溶液で、１回以上洗浄できる。例えば、７０〜９５ｗｔ％エタノールを使用して生成物を洗浄できる。別な実施形態において、ポリα−１，３−グルカンエーテル生成物を、メタノール：アセトン（例えば、６０：４０）溶液で洗浄できる。熱水（約９５〜１００℃）を、アルキルポリα−１，３−グルカンエーテル（例えば、エチルポリα−１，３−グルカン）及びアルキルヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンエーテル（例えば、エチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカン）の洗浄用など、特定の実施形態において使用できる。
【００８６】
開示された反応物中で製造されたポリα−１，３−グルカンエーテルを単離できる。この工程は、中和及び／又は洗浄工程の前又は後に、漏斗、遠心分離機、プレスフィルター、又は当技術分野に公知である、固体から液体を除去できる任意の他の方法若しくは装置を利用して実施できる。例えば、ブフナー漏斗を利用して、ポリα−１，３−グルカンエーテル生成物を単離できる。単離されたポリα−１，３−グルカンエーテル生成物を、真空乾燥、風乾、又は凍結乾燥などの当技術分野に公知である任意の方法を利用して、乾燥させることができる。
【００８７】
上記のエーテル化反応のいずれも、ポリα−１，３−グルカンエーテル生成物をさらなる修飾の出発物質として利用して繰り返すことができる。この手法は、有機基のＤｏＳを増加させるのに、及び／又は１種以上の異なる有機基をエーテル生成物に付加するのに、好適になり得る。例えば、ジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンエーテル生成物を、ジヒドロキシプロピル基によるさらなる修飾の基質として使用できる。
【００８８】
ポリα−１，３−グルカンエーテル生成物の構造、分子量、及び置換度は、ＮＭＲ分光法及びサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）など、当技術分野に公知である種々の生理化学的分析を利用して確認できる。
【００８９】
本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するために使用されるポリα−１，３−グルカンのグルコースモノマー単位の間の、α−１，３であるグリコシド連結のパーセンテージは、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、又は１００％（又は５０％と１００％の間の任意の整数値）である。したがって、そのような実施形態において、ポリα−１，３−グルカンは、約５０％未満、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％、又は０％（又は０％と５０％の間の任意の整数値）のα−１，３でないグリコシド連結を有する。
【００９０】
本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに使用されるポリα−１，３−グルカンは、好ましくは直鎖／非分岐型である。特定の実施形態において、ポリα−１，３−グルカンは分岐点を全く有さないか、ポリマー中のグリコシド連結のパーセントとして約１０％未満、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、又は１％の分岐点を有する。分岐点の例には、α−１，６分岐点がある。
【００９１】
本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに使用されるポリα−１，３−グルカンのＭn又はＭwは、少なくとも約５００から約３０００００になり得る。さらに或いは、Ｍn又はＭwは、例えば、少なくとも約１００００、２５０００、５００００、７５０００、１０００００、１２５０００、１５００００、１７５０００、２０００００、２２５０００、２５００００、２７５０００、又は３０００００（又は、１００００と３０００００の間の任意の整数）になり得る。
【００９２】
先に開示された通り、本明細書でのポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するのに使用されるポリα−１，３−グルカンは、１種以上のグルコシルトランスフェラーゼ（ｇｔｆ）酵素を利用して、スクロースから酵素的に製造することができる。この酵素反応のポリα−１，３−グルカン生成物を精製してから、開示されたプロセスを利用しそれを使用してエーテルを調製できる。或いは、ｇｔｆ反応のポリα−１，３−グルカン生成物は、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するために、加工をほとんど又は全くせずに使用できる。
【００９３】
ポリα−１，３−グルカンスラリーを、本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する上記プロセスのいずれにおいても直接使用できる。本明細書では、「ポリα−１，３−グルカンスラリー」は、ｇｔｆ酵素反応物の成分を含む混合物を指す。ｇｔｆ酵素反応物は、ポリα−１，３−グルカン自体に加えて、種々の成分、例えば、スクロース、１種以上のｇｔｆ酵素、グルコース、フルクトース、ロイクロース、緩衝剤、ＦｅｒｍａＳｕｒｅ（登録商標）、可溶性オリゴ糖、オリゴ糖プライマー、細菌酵素抽出成分、ホウ酸塩、水酸化ナトリウム、塩化水素酸、細胞溶解物、タンパク質、及び／又は核酸などを含み得る。最小限では、ｇｔｆ酵素反応物の成分は、ポリα−１，３−グルカン自体に加えて、例えば、スクロース、１種以上のｇｔｆ酵素、グルコース、及びフルクトースを含み得る。別な例において、ｇｔｆ酵素反応物の成分は、ポリα−１，３−グルカン自体に加えて、スクロース、１種以上のｇｔｆ酵素、グルコース、フルクトース、ロイクロース、及び可溶性オリゴ糖（及び任意選択で細菌酵素抽出成分）を含み得る。ポリα−１，３−グルカンが、本明細書に開示されるスラリー中にある場合、精製も洗浄もされていないことが当然明らかだろう。スラリーが、完結したｇｔｆ酵素反応物、又は観測可能な量のポリα−１，３−グルカンが製造されたｇｔｆ酵素反応物を表すことも明らかであろうが、それは、水性反応環境（例えば、５〜７のｐＨを有する）中で不溶性であるので固体を形成する。ポリα−１，３−グルカンスラリーは、例えば、全て引用により本明細書に組み込まれる米国特許第７，０００，０００号明細書又は米国特許出願公開第２０１３／０２４４２８８号明細書及び同第２０１３／０２４４２８７号明細書に開示されるｇｔｆ反応を準備することにより調製できる。ポリα−１，３−グルカンスラリーを、例えば、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンなどのカルボキシアルキルポリα−１，３−グルカンを調製するための反応物に入れることができる。
【００９４】
或いは、ポリα−１，３−グルカンのウェットケーキを、本明細書に開示されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する上記プロセスのいずれにも直接使用できる。本明細書での「ポリα−１，３−グルカンのウェットケーキ」は、スラリーから分離され（例えば、濾過され）、水又は水溶液で洗浄されたポリα−１，３−グルカンを意味する。ウェットケーキは、例えば、少なくとも１、２、３、４、５、又はより多い回数洗浄できる。ポリα−１，３−グルカンは、ウェットケーキを調製する場合には乾燥されない。ウェットケーキは、洗浄されたポリα−１，３−グルカンによる水の保持を仮定して「ウェット」と称される。
【００９５】
ポリα−１，３−グルカンのウェットケーキは、濾過器又は遠心分離機など、液体から固体を分離する当技術分野に公知である任意の装置を利用して調製できる。例えば、スラリー中のポリα−１，３−グルカン固体を、濾紙上の濾過網を使用してブフナー漏斗上で回収できる。濾過されたウェットケーキを、１回以上水（例えば、脱イオン水）に再懸濁させ濾過して、スクロース、フルクトース、及びロイクロースなどのスラリーの可溶性成分を除去できる。ウェットケーキを調製する別な例として、スラリーからのポリα−１，３−グルカン固体を、遠心分離によりペレットして回収し、水（例えば、脱イオン水）に再懸濁させ、さらに１回以上再ペレット化及び再懸濁をすることができる。ポリα−１，３−グルカンウェットケーキを、カルボキシアルキルポリα−１，３−グルカン（例えば、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカン）など、本明細書での任意のエーテル化合物を製造する反応物に入れることができる。
【実施例】
【００９６】
開示された発明は、以下の実施例においてさらに定義される。これらの実施例が、本発明の特定の好ましい態様を示すものの、説明のためにのみ与えられることを理解されたい。上記の議論及びこれらの実施例から、当業者は本発明の本質的な特徴を確かめることができ、その趣旨及び範囲から逸脱せずに、本発明の種々の変更及び改良を行って、それを種々の用途及び条件に適合させることができる。
【００９７】
材料
アセトン、水酸化ナトリウム、酢酸、及びイソプロパノールは、ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ）から得た。塩化メチル、酢酸、トルエン、硫酸ジメチル、エタノール、及びプロピレンオキシドは、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から得た。メタノール及び２−プロパノールは、ＢＤＨ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｐｏｏｌｅ  Ｄｏｒｓｅｔ，ＵＫ）から得た。
【００９８】
ポリα−１，３−グルカンの調製
ポリα−１，３−グルカンは、ｇｔｆＪ酵素調製物を利用して、引用により全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１３／０２４４２８８号明細書に記載の通り調製した。
【００９９】
ポリα−１，３−グルカンエーテル誘導体のモル置換数を決定するための1Ｈ核磁気共鳴（ＮＭＲ）法
およそ３０ｍｇのポリα−１，３−グルカンエーテル誘導体を、化学天秤上でバイアルに量り入れた。バイアルを天秤から取り出し、１．０ｍＬの重水をバイアルに加えた。磁気撹拌子をバイアルに加え、混合物を撹拌して固体を懸濁させた。次いで、重水素化硫酸（Ｄ2Ｏ中５０％ｖ／ｖ）、１．０ｍＬをバイアルに加え、ポリマーを脱重合し可溶化するために、混合物を９０℃で１時間加熱した。溶液を室温に放冷し、次いで、ガラスピペットを使用して、０．８ｍＬ分の溶液を５ｍｍのＮＭＲチューブに移した。定量的な1Ｈ  ＮＭＲスペクトルを、５−ｍｍ  Ａｕｔｏｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  Ｑｕａｄプローブを備えたＡｇｉｌｅｎｔ  ＶＮＭＲＳ  ４００  ＭＨｚ  ＮＭＲ分光計を利用して取得した。スペクトル周波数３９９．９４５ＭＨｚで、スペクトルウィンドウ６４１０．３Ｈｚ、取得時間３．７４４秒、パルス間の遅延１０秒、及び６４パルスを利用して、スペクトルを得た。時間ドメインデータを、０．５０Ｈｚの指数関数的乗算（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を利用して変換した。
【０１００】
得られたスペクトルの２つの領域：存在する全イソプロピル基の３つのメチルプロトンを表す１．１ｐｐｍから１．４ｐｐｍの積分；及びグルコース環のアノマープロトンを表す４．７ｐｐｍから５．６ｐｐｍの積分を、ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンのＮＭＲ分析のために積分した。イソプロピルメチル領域の積分を３で割って、存在するＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ基の測定値を得た。次いで、ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ基によるモル置換数を、ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ基の測定値を、存在する全グルコース環の測定値（アノマープロトンの積分値）で割ることにより計算した。
【０１０１】
得られたスペクトルの２つの領域を、メチルポリα−１，３−グルカンのＮＭＲ分析のために積分した：３．０ｐｐｍから４．２ｐｐｍの積分は、６つのグルカンプロトンとＯＣＨ3プロトンを表し、４．６ｐｐｍから５．６ｐｐｍの積分は、グルコース環のアノマープロトンを表す。この後者の領域の積分を６倍して、他の６つのグルカンプロトンの面積を得た。６つの非アノマーグルカンプロトンの計算された積分を、３．０ｐｐｍから４．２ｐｐｍ領域の積分から引くと、ＯＣＨ3プロトンの積分寄与を得た。この積分値を３．０で割ると、存在するＯＣＨ3基の測定値を得た。次いで、メチル化の程度を、ＯＣＨ3基の測定値を、存在する全グルコース環の測定値（アノマープロトンの積分値）で割って計算した。
【０１０２】
カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンのＮＭＲ分析に関して、スペクトル中の線のケミカルシフトを、Ｃ2ＯＨに何も置換がないαアノマープロトンのシグナルを基準とした。このシグナルは、スペクトルの一番左の端から第三のピーク群であるはずである。このピーク群の一番左のシグナルを５．２２２ｐｐｍに設定した。言及されたスペクトルの５つの領域を積分した：５．４４ｐｐｍから４．６０ｐｐｍの積分は、アノマープロトンの全てを表す；４．４６ｐｐｍから４．４１ｐｐｍと４．３６ｐｐｍから４．３２ｐｐｍの積分は、α又はβＣ１ＨＯＨのいずれかに隣接したＣ2位でのカルボキシメチルＣＨ2由来のものであった；４．４１ｐｐｍから４．３６ｐｐｍの積分は、Ｃ4位でのカルボキシメチルＣＨ2由来のものである；並びに、４．２４ｐｐｍから４．１７ｐｐｍの積分は、Ｃ6位でのカルボキシメチルＣＨ2由来のものであった。次いで、２、４、及び６位でのカルボキシメチル化の程度を、ＯＣＨ2ＣＯＯＨ基の積分を２で割り、次いでそれらの結果をアノマープロトンの全ての積分で割ることにより計算した。全体的な置換度は、３つの個別の置換度を足すことにより得た。
【０１０３】
重合度の決定
重合度（ＤＰ）を、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）により決定した。ＳＥＣ分析のため、乾燥したポリα−１，３−グルカンエーテル誘導体を、リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）（０．０２〜０．２ｍｇ／ｍＬ）に溶解させた。利用したクロマトグラフィーシステムは、３つのオンライン検出器：Ｗａｔｅｒｓの示差屈折計４１０、Ｗｙａｔｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓａｎｔａ  Ｂａｒｂａｒａ，ＣＡ）のマルチアングル光散乱光度計Ｈｅｌｅｏｓ（商標）８＋、及びＷｙａｔｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの示差毛細管粘度計（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）ＶｉｓｃｏＳｔａｒ（商標）と接続している、Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉｌｆｏｒｄ，ＭＡ）のＡｌｌｉａｎｃｅ（商標）２６９５液体クロマトグラフであった。ＳＥＣに使用したカラムは、水溶性ポリマー用の２つのＴｏｓｏｈ  Ｈａａｓ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ＴＳＫ  ＧＭＰＷXL  ｇ３Ｋ及びｇ４Ｋ  Ｇ３０００ＰＷ及びＧ４０００ＰＷポリマーカラムであった。移動相はＰＢＳであった。利用したクロマトグラフの条件は、カラム及び検出器区画で３０℃、試料及び注入器区画で３０℃、０．５ｍＬ／分の流量、及び１００μＬの注入体積であった。データ整理に使用したソフトウェアパッケージは、ＷｙａｔｔのＡｓｔｒａバージョン６であった（カラム較正のついた三重検出法（ｔｒｉｐｌｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ））。
【０１０４】
実施例１
ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１０５】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（数平均分子量［Ｍn］＝７１１２７）を、１０１ｇのトルエン及び５ｍＬの２０％水酸化ナトリウムと混合した。この調製物を、磁気撹拌プレート上の５００ｍＬガラスビーカー中で、５５℃で３０分間撹拌した。次いで、調合物を、シェーカーチューブリアクターに移し、その後３４ｇのプロピレンオキシドを加えた。次いで、反応物を、７５℃で３時間撹拌した。次いで、反応物を２０ｇの酢酸で中和し、このように形成されたヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカン固体を、ブフナー漏斗で濾過した。次いで、固体を、ビーカー中で、７０％エタノールで洗浄し、一定の乾燥状態が得られるまで、わずかな窒素ブリードと共に真空オーブン中で乾燥させた。乾燥した生成物のモル置換数（ＭＳ）は、ＮＭＲにより３．８９であると報告された。
【０１０６】
このように、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離した。
【０１０７】
実施例２
ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１０８】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍn＝７１１２７）を、１５０ｍＬのイソプロパノール及び４０ｍＬの３０％水酸化ナトリウムと混合した。この調合物を、磁気撹拌プレート上の５００ｍＬガラスビーカー中で、５５℃で１時間撹拌し、次いで、周囲温度で一晩撹拌した。次いで、調合物をシェーカーチューブリアクターに移し、その後１５ｇのエチレンオキシドを加えた。次いで、反応物を６０℃で６時間撹拌した。次いで、反応物を密封したシェーカーチューブに一晩（およそ１６時間）入れたままにし、その後、２０．２ｇの酢酸で中和すると、ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカン固体が形成した。３５マイクロメートル濾紙を持つブフナー漏斗を利用して固体を濾過した。次いで、固体を、メタノール：アセトン（６０：４０ｖ／ｖ）混合物を加え、撹拌子で２０分間撹拌することにより、ビーカー中で洗浄した。次いで、メタノール：アセトン混合物を濾過により固体から除いた。この洗浄工程を２回繰り返した。固体は、薄茶／ベージュ色であり、窒素ブリードと共に真空オーブン中で乾燥させた。ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカン生成物は、１０％ＮａＯＨ溶液に可溶性であった。乾燥した生成物のＭＳは、ＮＭＲにより０．７２であると報告された。
【０１０９】
このように、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離した。
【０１１０】
実施例３
エチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、エチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１１１】
ポリα−１，３−グルカンをシェーカーチューブに加え、その後、水酸化ナトリウム（１〜７０％溶液）及び塩化エチルを加えて、反応物を与える。反応物を２５〜２００℃に加熱し、その温度で１〜４８時間保ってから、反応物を酢酸で中和する。このように形成された固体を真空濾過により回収し、洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析して、エチルポリα−１，３−グルカンの分子量及び置換度（ＤｏＳ）を決定する。
【０１１２】
このように、グルカンエーテル誘導体、エチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離する。
【０１１３】
実施例４
エチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、エチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１１４】
ポリα−１，３−グルカンをシェーカーチューブに加え、その後、水酸化ナトリウム（１〜７０％溶液）を加える。次いで、塩化エチルを、それに続いてエチレンオキシド／塩化エチル混合物を加えて、反応物を与える。反応物を、ゆっくりと２５〜２００℃に加熱し、その温度で１〜４８時間維持してから、酢酸で中和する。このように形成された固体を真空濾過で回収し、熱水で洗浄し、真空下２０〜７０℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析して、エチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの分子量及びＤｏＳを決定する。
【０１１５】
このように、グルカンエーテル誘導体、エチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離する。
【０１１６】
実施例５
メチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、メチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１１７】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍn＝７１１２７）を、４０ｍＬの３０％水酸化ナトリウム及び４０ｍＬの２−プロパノールと混合し、５５℃で１時間撹拌してアルカリポリα−１，３−グルカンを与えた。次いで、この調合物を、ブフナー漏斗を使用して濾過した。次いで、アルカリポリα−１，３−グルカンを１５０ｍＬの２−プロパノールと混合して、スラリーをつくった。シェーカーチューブリアクターにこのスラリーを入れて、１５ｇの塩化メチルを加えて、反応物を与えた。反応物を７０℃で１７時間撹拌した。生じたメチルポリα−１，３−グルカン固体を濾過し、２０ｍＬの９０％酢酸で中和し、それに続いて３回の２００ｍＬエタノール洗浄を行った。ＮＭＲ分析を実施すると、メチルポリα−１，３−グルカン生成物のＤｏＳが１．２であることが示された。
【０１１８】
表１は、上記方法に比べて特定の修飾を有する方法を利用して調製したメチルポリα−１，３−グルカンの種々の試料のＤｏＳ測定値のリストを与える（表１参照）。表１に列記したプロセスのそれぞれに対する苛性処理工程（メチル化試薬を加える前のポリα−１，３−グルカンのアルカリ処理）は、上述の通り１時間実施した。
【０１１９】
【表１】
0006389470.tif 000008
【０１２０】
このように、グルカンエーテル誘導体、メチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離した。
【０１２１】
実施例６
水溶性メチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、水溶性メチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１２２】
実施例５（表１）で調製した１０ｇのメチルポリα−１，３−グルカン（ＤｏＳ＝１．３８）を４０ｍＬの３０％水酸化ナトリウム及び４０ｍＬの２−プロパノールと混合し、５５℃で１時間撹拌した。次いで、この混合物を、ブフナー漏斗を利用して濾過した。１５０ｍＬの２−プロパノールを加えてスラリーを作り、次いでシェーカーチューブリアクターに入れた。１５ｇの塩化メチルをスラリーに加えて反応物を与えた。反応物を５５℃で１７時間撹拌し、その後１０ｍＬの酢酸で中和し、２００ｍＬのアセトンと混合して生成物を沈殿させた。次いで、生成物を２回の追加の２００ｍＬアセトン洗浄液で洗浄した。メチルポリα−１，３−グルカン生成物のＮＭＲ分析は、それが２のＤｏＳを有することを示した。
【０１２３】
メチルポリα−１，３−グルカン生成物の水溶液を、０．２ｇの生成物を９．８ｇの水に溶解させ、室温で混合して調製した。透明な溶液が形成され、それにより、メチルポリα−１，３−グルカン生成物が水溶性であることが示された。
【０１２４】
このように、水溶性メチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離した。
【０１２５】
実施例７
ヒドロキシアルキルメチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシアルキルメチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１２６】
ポリα−１，３−グルカンを容器に加え、その後水酸化ナトリウム（５〜７０％溶液）を加える。この調合物を、０．５〜８時間撹拌する。次いで、塩化メチルを容器に加えて反応物を与え、次いで、３０〜１００℃で最長１４日間加熱する。次いで、温度を制御しながら、アルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなど）を反応物に加える。反応物を２５〜１００℃に最長１４日間加熱してから、酸により中和する。このように形成された固体生成物を濾過し、洗浄し、乾燥させる。
【０１２７】
このように、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシアルキルメチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離する。メチル化工程の後に使用するアルキレンオキシドによって、この誘導体の例には、ヒドロキシエチルメチルポリα−１，３−グルカン、ヒドロキシプロピルメチルポリα−１，３−グルカン、及びヒドロキシブチルメチルポリα−１，３−グルカンがある。
【０１２８】
実施例８
カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１２９】
ポリα−１，３−グルカンを、容量４００ｍＬのシェーカーチューブ中でイソプロパノール又はトルエンなどの物質のアリコートに加え、その後水酸化ナトリウム（１〜７０％溶液）を加える。この調合物を、最長４８時間撹拌する。次いで、モノクロロ酢酸を加えて反応物を与え、次いで２５〜１００℃に最長１４日間加熱する。次いで、エチレンオキシドを反応物に加え、次いで２５〜１００℃に最長１４日間加熱してから、酸（例えば、酢酸、硫酸、硝酸、塩化水素酸など）で中和する。このように形成された固体生成物を真空濾過により回収し、洗浄し、乾燥させる。
【０１３０】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離する。
【０１３１】
実施例９
カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンナトリウムの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンナトリウムの製造を説明する。
【０１３２】
ポリα−１，３−グルカンを、容量４００ｍＬのシェーカーチューブ中でイソプロパノールなどのアルコールのアリコートに加え、その後水酸化ナトリウム（１〜７０％溶液）を加える。この調合物を、最長４８時間撹拌する。次いで、モノクロロ酢酸ナトリウムを加えて反応物を与え、次いで２５〜１００℃で最長１４日間加熱する。次いで、エチレンオキシドを反応物に加え、次いで、２５〜１００℃に最長１４日間加熱してから、酸（例えば、酢酸、硫酸、硝酸、塩化水素酸など）で中和する。このように形成された固体生成物を真空濾過により回収し、洗浄し、乾燥させる。
【０１３３】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシエチルポリα−１，３−グルカンナトリウムを調製し、単離する。
【０１３４】
実施例１０
カルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。
【０１３５】
ポリα−１，３−グルカンを、容量４００ｍＬのシェーカーチューブ中で、イソプロパノール又はトルエンなどの物質のアリコートに加え、その後水酸化ナトリウム（１〜７０％溶液）を加える。この調合物を最長４８時間撹拌する。次いで、モノクロロ酢酸を加えて反応物を与え、次いで、２５〜１００℃に最長１４日間加熱する。次いで、プロピレンオキシドを反応物に加え、次いで、２５〜１００℃に最長１４日間加熱してから、酸（例えば、酢酸、硫酸、硝酸、塩化水素酸など）で中和する。このように形成された固体生成物を真空濾過により回収し、洗浄し、乾燥させる。
【０１３６】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離する。
【０１３７】
実施例１１
カルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンナトリウムの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンナトリウムの製造を説明する。
【０１３８】
ポリα−１，３−グルカンを、容量４００ｍＬのシェーカーチューブ中で、イソプロパノール又はトルエンなどの物質のアリコートに加え、その後水酸化ナトリウム（１〜７０％溶液）を加える。この調合物を、最長４８時間撹拌する。次いで、モノクロロ酢酸ナトリウムを加えて反応物を与え、次いで２５〜１００℃に最長１４日間加熱する。次いで、プロピレンオキシドを反応物に加え、次いで、２５〜１００℃に最長１４日間加熱してから、酸（例えば、酢酸、硫酸、硝酸、塩化水素酸など）で中和する。このように形成された固体生成物を、真空濾過により回収し、洗浄し、乾燥させる。
【０１３９】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンナトリウムを調製し、単離する。
【０１４０】
実施例１２
ＧｔｆＪ酵素を利用するポリα−１，３−グルカンスラリー及びウェットケーキの調製
この実施例は、グルコシルトランスフェラーゼ酵素、ｇｔｆＪにより触媒された反応を利用する、ポリα−１，３−グルカンのスラリー又はウェットケーキの製造を説明する。これらの組成物を実施例１３及び１４で使用して、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製した。
【０１４１】
ｇｔｆＪ酵素に関する追加の情報は、米国特許第７，０００，０００号明細書並びに米国特許出願公開第２０１３／０２４４２８８号明細書及び同第２０１３／０２４４２８７号明細書（これらは全て引用により本明細書に組み込まれる）に見出すことができる。
【０１４２】
ポリα−１，３−グルカンのスラリーを調製するために、スクロース（１００ｇ／Ｌ）、リン酸カリウム緩衝液（２０ｍＭ）、及びＦｅｒｍａＳｕｒｅ（登録商標）（５００ｐｐｍ）を含む水溶液（０．７５Ｌ）を調製し、ｐＨ６．８〜７．０に調整した。次いで、この溶液にｇｔｆＪ酵素抽出物（５０単位／Ｌ）を入れた。酵素反応溶液を２０〜２５℃で４８時間保った。反応中に合成されたポリα−１，３−グルカンは水に不溶性であるのでスラリーが形成した。次いで、このスラリーを濾過せずに使用して、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンを調製した（実施例１３参照）。
【０１４３】
ｇｔｆＪ酵素反応を上述の通り実施して、ポリα−１，３−グルカンウェットケーキを調製した。反応中に製造されたポリα−１，３−グルカン固体を、４０マイクロメートル濾紙上に３２５メッシュの網を取り付けたブフナー漏斗を使用して回収した。濾過したポリα−１，３−グルカン固体を、上述の通りさらに２回脱イオン水に再懸濁させ濾過し、スクロース、フルクトース、及び他の低分子量の可溶性副生成物を除いた。次いで、ポリα−１，３−グルカン固体のウェットケーキを使用して、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンを調製した（実施例１４参照）。
【０１４４】
このように、ポリα−１，３−グルカンのスラリー及びウェットケーキを調製した。これらの種類のポリα−１，３−グルカン調合物を、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するための基質として使用できる。
【０１４５】
実施例１３
ポリα−１，３−グルカンスラリーからのカルボキシメチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、実施例１２で調製したポリα−１，３−グルカンのスラリーを使用した、エーテル化合物、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。このスラリーは濾過も洗浄もしなかったので、ポリα−１，３−グルカンを合成するために利用したグルコシルトランスフェラーゼ反応の成分を含んでいた。
【０１４６】
ポリα−１，３−グルカンスラリー（５００ｇ）を、温度モニタリングのための熱電対、再循環浴に接続した冷却管、及び磁気撹拌子を備えた１Ｌのジャケット付き反応容器に入れた。固体の水酸化ナトリウム（７５ｇ）をスラリーに加えると、１５ｗｔ％水酸化ナトリウムを含む調合物が生じた。この調合物を、ホットプレート上で２５℃に加熱した。次いで、調合物を１時間撹拌してから、温度を５５℃に上げた。クロロ酢酸ナトリウム（２２７．３ｇ）を調合物に加え、反応温度を５５℃で３時間保った。次いで、反応物を酢酸（９０％）で中和した。固体を真空濾過により回収し、エタノール（７０％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析して、分子量及びＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが０．３でＭwが１４０，０００の水溶性カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンと同定した。
【０１４７】
このように、グルコシルトランスフェラーゼ反応の成分を含むポリα−１，３−グルカンのスラリーを、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製する基質として使用できる。この結果は、ポリα−１，３−グルカンを合成するために利用されるグルコシルトランスフェラーゼ反応の生成物が、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する反応に使用される前に、処理（ポリα−１，３−グルカン生成物の洗浄又は精製など）を全く必要としないことを示している。
【０１４８】
実施例１４
ポリα−１，３−グルカンウェットケーキからのカルボキシメチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、実施例１２で調製したポリα−１，３−グルカンのウェットケーキを使用した、エーテル化合物、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。この実施例での使用前に、このウェットケーキを乾燥させなかった。
【０１４９】
ポリα−１，３−グルカンウェットケーキ（５００ｇ）を、温度モニタリングのための熱電対、再循環浴に接続した冷却管、及びオーバーヘッドスターラーを備えた１Ｌジャケット付き反応容器に入れた。イソプロパノール（５００ｍＬ）及び固体の水酸化ナトリウム（７９．１ｇ）をウェットケーキに加えて、１５ｗｔ％水酸化ナトリウムを含む調合物を与えた。この調合物を、ホットプレート上で２５℃に加熱し、次いで１時間撹拌してから温度を５５℃に上げた。クロロ酢酸ナトリウム（２２７．３ｇ）を調合物に加え、反応温度を５５℃で３時間保った。次いで、反応物を酢酸（９０％）で中和した。固体を真空濾過により回収し、エタノール（７０％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析して、分子量及びＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが０．７でＭwが２５０，０００である水溶性カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンであると同定した。
【０１５０】
このように、ポリα−１，３−グルカンのウェットケーキを、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を調製するための基質として使用できる。この結果は、グルコシルトランスフェラーゼ反応のポリα−１，３−グルカン生成物が、ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する反応においてほとんど処理（水による洗浄）なしに使用できることを示している。
【０１５１】
実施例１５
カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンナトリウムの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンナトリウムの製造を説明する。
【０１５２】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw［重量平均分子量］＝２３６，８５４）を、温度モニタリングのための熱電対、再循環浴に接続した冷却管、及び磁気撹拌子を備えた容量５００ｍＬの丸底フラスコ中で、２００ｍＬのイソプロパノールに加えた。４０ｍＬの水酸化ナトリウム（１５％溶液）を調合物に滴加し、次いで、ホットプレート上で２５℃に加熱した。調合物を１時間撹拌してから、温度を５５℃に上げた。次いで、クロロ酢酸ナトリウム（１２ｇ）を加えて反応物を与え、５５℃で３時間保ってから、９０％酢酸で中和した。このように形成された固体を、真空濾過により回収し、エタノール（７０％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析して、分子量及びＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが０．５でＭwが５８０，０００である水溶性カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンナトリウムであると同定した。
【０１５３】
表２は、上記方法を利用して調製したカルボキシメチルポリα−１，３−グルカンナトリウムの種々の試料のＤｏＳ測定値のリストを与える。ポリα−１，３−グルカン出発物質は種々の分子量を有していた（表２）。
【０１５４】
【表２】
0006389470.tif 000009
【０１５５】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンナトリウムを調製し、単離した。
【０１５６】
実施例１６
カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンカリウムの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンカリウムの製造を説明する。
【０１５７】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝１６８，０００）を、温度モニタリングのための熱電対、再循環浴に接続した冷却管、及び磁気撹拌子を備えた容量５００ｍＬの丸底フラスコ中で、２００ｍＬのイソプロパノールに加えた。４０ｍＬの水酸化カリウム（１５％溶液）をこの調合物に滴加し、次いで、ホットプレート上で２５℃に加熱した。調合物を１時間撹拌してから、温度を５５℃に上げた。次いで、クロロ酢酸ナトリウム（１２ｇ）を加えて反応物を与え、５５℃で３時間保ってから、９０％酢酸により中和した。このように形成された固体を真空濾過により回収し、エタノール（７０％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析して、分子量及びＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが０．７７である水溶性カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンカリウムであると同定した。
【０１５８】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンカリウムを調製し、単離した。
【０１５９】
実施例１７
カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンリチウムの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンリチウムの製造を説明する。
【０１６０】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝１６８，０００）を、温度モニタリングのための熱電対、再循環浴に接続した冷却管、及び磁気撹拌子を備えた容量５００ｍＬの丸底フラスコ中で、２００ｍＬのイソプロパノールに加えた。５０ｍＬの水酸化リチウム（１１．３％溶液）をこの調合物に滴加し、次いで、ホットプレート上で２５℃に加熱した。調合物を１時間撹拌してから、温度を５５℃に上げた。次いで、クロロ酢酸ナトリウム（１２ｇ）を加えて反応物を与え、５５℃で３時間保ってから、９０％酢酸で中和した。このように形成された固体を真空濾過により回収し、エタノール（７０％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲ及びＳＥＣにより分析し、分子量及びＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが０．７９である水溶性ＣＭＧであると同定した。
【０１６１】
試薬の量を調整して別なＣＭＧ試料を調製したが、ＤｏＳは０．３６であった。この実施例で調製したＣＭＧ試料を表３に列記する。
【０１６２】
【表３】
0006389470.tif 000010
【０１６３】
このように、グルカンエーテル誘導体、カルボキシメチルポリα−１，３−グルカンリチウムを調製し、単離した。
【０１６４】
実施例１８
メチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、メチルポリα−１，３−グルカン（ＭＧ）の製造を説明する。この実施例は、ＭＧの製造を説明する実施例５に追加するものである。
【０１６５】
試料１
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝１６８５８４）を、磁気撹拌子が入った４００ｍＬビーカー中で、４０ｍＬのイソプロパノール及び４０ｍＬの３０ｗｔ％水酸化ナトリウムに加えた。ビーカーを、磁気撹拌プレート上で３７５ｒｐｍで１時間撹拌した。次いで、この調合物から得た固体を真空濾過により回収し、１５０ｍＬのイソプロパノールと混合し、蓋の付いた容量２００ｍＬのジャーに入れた。この調合物を一晩放置してから、容量２５０ｍＬのシェーカーチューブリアクターに移した。反応器を７０℃に加熱し、１０ｇの塩化メチルを入れた。反応物をその温度で１７時間保ち、次いで、さらに２０ｇの塩化メチルを入れ、その温度で１７時間保った。冷却後、反応物を、９０％酢酸で中和した。この反応物から得た固体を真空濾過により回収し、メタノールで３回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲにより分析して、ＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが１．７５であるＭＧであると同定した。
【０１６６】
次いで、８ｇのこのＭＧを、磁気撹拌子の入った４００ｍＬビーカー中で、５０ｍＬのイソプロパノール及び３２ｍＬの３０ｗｔ％水酸化ナトリウムと混合した。ビーカーを磁気撹拌プレート上で３７５ｒｐｍで１時間撹拌した。次いで、固体を真空濾過により回収し、１５０ｍＬのイソプロパノールと混合し、蓋の付いた容量２００ｍＬのジャーに入れた。この調合物を一晩放置してから、容量２５０ｍＬのシェーカーチューブリアクターに移した。反応器を７０℃に加熱し、１２ｇの塩化メチルを入れた。冷却後、反応物を９０％酢酸で中和した。固体を真空濾過により回収し、メタノール：アセトン（６０：４０）で５回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲにより分析して、ＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが１．８であるＭＧであると同定した。このＭＧを試料１と称した。
【０１６７】
試料２
２０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝２４５，０００）を、磁気撹拌子の入った４００ｍＬビーカー中で、５０ｍＬのイソプロパノール及び８０ｍＬの３０ｗｔ％水酸化ナトリウムに加えた。ビーカーを、磁気撹拌プレート上で３７５ｒｐｍで１時間撹拌した。次いで、この調合物から得られた固体を真空濾過により回収し、１５０ｍＬのイソプロパノールと混合し、蓋の付いた容量２００ｍＬジャーに入れた。この調合物を一晩放置してから、容量２５０ｍＬのシェーカーチューブリアクターに移した。反応器を７０℃に加熱し、３０ｇの塩化メチルを入れた。反応物をその温度で１７時間保った。冷却後、反応物を９０％酢酸で中和した。この反応物から得た固体を真空濾過により回収し、メタノール：アセトン（６０：４０）で５回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲにより分析して、ＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが１．３９であるＭＧであると同定した。
【０１６８】
次いで、１０ｇのこのＭＧを、磁気撹拌子が入った４００ｍＬビーカー中で、５０ｍＬのイソプロパノール及び４０ｍＬの３０ｗｔ％水酸化ナトリウム溶液と混合した。ビーカーを磁気撹拌プレート上で３７５ｒｐｍで１時間撹拌した。次いで、この調合物から得た固体を真空濾過により回収し、１００ｍＬのイソプロパノールを混合し、蓋の付いた容量２００ｍＬのジャーに入れた。この調合物を一晩放置してから、容量２５０ｍＬのシェーカーチューブリアクターに移した。反応器を７０℃に加熱し、１５ｇの塩化メチルを入れた。冷却後、反応物を９０％酢酸で中和した。固体を真空濾過により回収し、メタノール：アセトン（６０：４０）で５回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲにより分析して、ＤｏＳを決定した。得られた固体物質をＭＧであると同定した。このＭＧを試料２と称した。
【０１６９】
このように、グルカンエーテル誘導体、メチルポリα−１，３−グルカンの追加の試料を調製し、単離した。
【０１７０】
実施例１９
エチルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、エチルポリα−１，３−グルカン（ＥＧ）の製造を説明する。この実施例は、ＥＧを製造する方法を説明する実施例３に追加するものである。
【０１７１】
２０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝２４５，０００）を、磁気撹拌子の入った４００ｍＬビーカー中で、２００ｍＬのイソプロパノール及び１０９ｍＬの１５ｗｔ％水酸化ナトリウムに加えた。ビーカーを磁気撹拌プレート上で３７５ｒｐｍで１時間撹拌した。次いで、この調合物から得た固体を真空濾過により回収し、１００ｍＬのアセトンと混合し、蓋の付いた容量２００ｍＬのジャーに入れた。この調合物を一晩放置してから、容量２５０ｍＬのシェーカーチューブリアクターに移した。反応器を９０℃に加熱し、８５ｇの塩化エチルを入れた。反応物をその温度で１７時間保った。冷却後、反応物を９０％酢酸で中和した。固体を真空濾過により回収し、８０％アセトンで５回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲにより分析して、ＤｏＳを決定した。得られた固体物質を、ＤｏＳが１．０３であるＥＧであると同定した。
【０１７２】
このように、グルカンエーテル誘導体、エチルポリα−１，３−グルカンを調製し、単離した。
【０１７３】
実施例２０
ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカン（ＨＰＧ）の製造を説明する。この実施例は、ＨＰＧを製造する方法を説明する実施例１に追加するものである。
【０１７４】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝１６８５８４）を、磁気撹拌子の入った４００ｍＬビーカー中で、１０１ｍＬのトルエン及び５ｍＬの２０ｗｔ％水酸化ナトリウムに加えた。ビーカーを、磁気撹拌プレート上で３７５ｒｐｍで１時間５５℃で撹拌した。次いで、この調合物を蓋の付いた容量２００ｍＬのジャーに入れ、一晩放置してから、容量２５０ｍＬのシェーカーチューブリアクターに移した。反応器を７５℃に加熱し、３４ｇの１，２−プロピレンオキシドを入れた。反応物をその温度で４時間保った。冷却後、反応物を９０％酢酸で中和した。固体を真空濾過により回収し、熱水で３回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させ、ＮＭＲにより分析して、ＤｏＳを決定した。固体物質をＨＰＧであると決定した。
【０１７５】
このように、グルカンエーテル誘導体、ヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの追加試料を調製し、単離した。
【０１７６】
実施例２１
ジヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、ポリα−１，３−グルカンのジヒドロキシアルキルエーテル誘導体の製造を説明する。具体的には、ジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンを製造した。
【０１７７】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝１３８，４３８）を、温度モニタリングのための熱電対、再循環浴と接続した冷却器、及び磁気撹拌子を備えた容量５００ｍＬの丸底フラスコ中で、１００ｍＬの２０％水酸化テトラエチルアンモニウムに加えた（約９．１ｗｔ％のポリα−１，３−グルカンとなった）。この調合物を撹拌し、ホットプレート上で３０℃に加熱した。調合物を１時間撹拌して固体を溶解させてから、温度を５５℃に上げた。次いで、３−クロロ−１，２−プロパンジオール（６．７ｇ）及び１１ｇの脱イオン水を加えて、反応物を与え（約５．２ｗｔ％の３−クロロ−１，２−プロパンジオールを含む）、それを５５℃で１．５時間保ち、その後５．６ｇの脱イオン水を反応物に加えた。反応物を５５℃でさらに３時間４５分保ってから、酢酸で中和した。中和の後、過剰なイソプロパノールを加えて、固体を沈殿させた。このように形成された固体を真空濾過により回収し、エタノール（９５％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させた。得られた固体物質を、水溶性でなく、０．６の置換度を有するジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンであると同定した。
【０１７８】
上記手順を、いくらかの修飾と共に繰り返し、今回は、上記の通り調製したジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの試料を出発物質として使用して繰り返した。簡単に述べると、５ｇのグルカンエーテルを５０ｍＬの２０％水酸化テトラエチルアンモニウムに加えた。この調合物を、固体が溶解するまで磁気撹拌子で撹拌し、次いで、ホットプレート上で１時間３０℃に加熱した。次いで、調合物を５５℃に加熱し、３−クロロ−１，２−プロパンジオール（８ｇ）を加えて、反応物を与えた。次いで、反応物を２時間撹拌し、その後、酢酸で中和した。中和後、過剰のイソプロパノールを加えて固体を沈殿させた。このように形成された固体を真空濾過により回収し、エタノール（９５％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させた。得られた固体物質を、水溶性であり、０．８９の置換度を有するジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンであると同定した。
【０１７９】
このように、ポリα−１，３−グルカンの水溶性ジヒドロキシアルキルエーテル誘導体を調製し、単離した。
【０１８０】
実施例２２
ジヒドロキシアルキルポリα−１，３−グルカンの調製
この実施例は、ジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンの製造を説明する。この実施例は、やはりこのグルカンエーテル誘導体の製造を説明する実施例２１に追加するものである。
【０１８１】
１０ｇのポリα−１，３−グルカン（Ｍw＝１３８，４３８）を、温度モニタリングの
ための熱電対、再循環浴に接続した冷却管、及び磁気撹拌子を備えた容量５００ｍＬ丸底フラスコ中で、１４３ｇの２０％水酸化テトラエチルアンモニウムに加えた（約６．５ｗｔ％のポリα−１，３−グルカンとなった）。この調合物を撹拌し、ホットプレート上で３０℃に加熱した。調合物を１時間撹拌して固体を溶解させてから、温度を５５℃に上げた。次いで、３−クロロ−１，２−プロパンジオール（１６ｇ）を加えて反応物を与え（約９．５ｗｔ％の３−クロロ−１，２−プロパンジオールを含む）、それを５５℃で２時間保ってから酢酸で中和した。中和後、過剰のイソプロパノールを加えて固体を沈殿させた。このように形成された固体を真空濾過により回収し、エタノール（９５％）で４回洗浄し、真空下２０〜２５℃で乾燥させた。得られた固体物質を、水溶性であり０．６の置換度を有するジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンであると同定した。
このように、ポリα−１，３−グルカンの水溶性ジヒドロキシアルキルエーテル誘導体を調製し、単離した。この実施例で製造したジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンが、０．６の置換度を有するが水溶性であったことに留意される。この結果は、上記実施例２１に記載された最初のプロセスで製造された、やはり置換度が０．６であるが水不溶性であったジヒドロキシプロピルポリα−１，３−グルカンと対照的である。
【０１８２】
以上、本発明を要約すると下記のとおりである。
１．下記の構造：
【化７】
0006389470.tif 000011
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも６であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立に、Ｈ又は有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）前記化合物は約０．０５から約３．０の置換度を有する）により表されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を含む組成物。
２．前記有機基が、ヒドロキシアルキル基、アルキル基、又はカルボキシアルキル基であり、前記化合物が、１種類の前記有機基又は２種類以上の前記有機基を含む、上記１に記載の組成物。
３．前記有機基が、ヒドロキシプロピル、ジヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチル、メチル、エチル、又はカルボキシメチル基である、上記２に記載の組成物。
４．前記化合物が１種類の前記有機基を含む、上記２に記載の組成物。
５．前記化合物が２種類以上の前記有機基を含む、上記２の記載の組成物。
６．前記置換度が約０．２から約２．０である、上記１に記載の組成物。
７．ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を製造する方法であって：
（ａ）アルカリ条件下での反応物中で、ポリα−１，３−グルカンを、有機基を含む少なくとも１種のエーテル化剤と接触させることであって、前記エーテル化剤が前記ポリα−１，３−グルカンにエーテル化され、それにより、以下の構造：
【化８】
0006389470.tif 000012
（式中、
（ｉ）ｎは少なくとも６であり、
（ｉｉ）各Ｒは、独立に、Ｈ又は前記有機基であり、且つ
（ｉｉｉ）前記化合物は約０．０５から約３．０の置換度を有する）により表されるポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を生み出すこと；及び
（ｂ）任意選択で、工程（ａ）で製造された前記ポリα−１，３−グルカンエーテル化合物を単離すること
を含む方法。
８．前記アルカリ条件がアルカリ水酸化物溶液を含む、上記７に記載の方法。
９．前記反応物が有機溶媒を含む、上記７に記載の方法。
１０．前記有機溶媒がイソプロパノールである、上記９に記載の方法。
１１．工程（ａ）が、
（ｉ）前記反応物を加熱すること；及び／又は
（ｉｉ）前記反応物のｐＨを中性化すること
をさらに含む、上記７に記載の方法。
１２．前記有機基が、ヒドロキシアルキル基、アルキル基、又はカルボキシアルキル基であり、前記化合物が１種類の前記有機基又は２種類以上の前記有機基を含む、上記７に記載の方法。
１３．前記ポリα−１，３−グルカンがスラリーの形態にある、上記７に記載の方法。
１４．前記スラリーが、ポリα−１，３−グルカン、スクロース、グルコース、フルクトース、及びグルコシルトランスフェラーゼ酵素を含む、上記１３に記載の方法。
１５．前記ポリα−１，３−グルカンがウェットケーキの形態にある、上記７に記載の方法。