(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した生分解性と高い吸水性を有するγ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）ヒドロゲルを製造する方法を提供する。【解決手段】（Ａ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物；及び／又は（Ｂ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、３以上の官能基を有する化合物又は３以上の官能基を有する化合物と２官能基を有する化合物との混合物を含む架橋剤と直接的に架橋させるものであって、前記官能基のそれぞれはカルボン酸基、カルボキシレート基、アルデヒド基、水酸基、カルボニル基、スルホン基、アミノ基、ニトロ基又はそれらの混合物と反応しうるものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）ヒドロゲルを製造する方法であって、該方法は、
（Ａ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物；及び／又は
（Ｂ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、３以上の官能基を有する化合物又は３以上の官能基を有する化合物と２官能基を有する化合物との混合物を含む架橋剤と直接的に架橋させることを含み、ここで、前記官能基のそれぞれはカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、カルボキシレート基（−ＣＯＯ-）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、水酸基（−ＯＨ）、カルボニル基（−ＣＯ）、スルホン基（−ＳＯ2）、アミノ基（−ＮＨ2）、ニトロ基（−ＮＯ2）又はそれらの混合物と反応しうるものである、方法。
【請求項２】
前記多糖類は、グルコースとフルクトースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、ラムノースとグルコースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、及びヒアルロン酸を主成分とするポリカルボン酸からなる群から選択されるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アミノ酸は、ポリアスパラギン酸、ポリリシン、アスパラギン酸、リシン、アルギニン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記３以上の官能基を有する化合物と前記２官能基を有する化合物がエポキシ化合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記エポキシ化合物はポリグリシジルエーテルを含むものである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリグリシジルエーテルは、グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記３以上の官能基を有する化合物はグリセリントリグリシジルエーテルで、前記２官能基を有する化合物はグリセリンジグリシジルエーテルである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテルは式（Ｉ）：
【化１】
2005179534.tif 000010
の化合物である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
ｎが２〜４である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテルは式（ＩＩ）：
【化２】
2005179534.tif 000011
の化合物である、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記架橋剤の量は（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対し、０．０２〜２０重量％である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記架橋剤の量は（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対し、０．２５〜６重量％である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記架橋は、０(Ｃ〜１００(Ｃの温度で行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記架橋は、３５(Ｃ〜８５(Ｃの温度で行なわれる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記架橋は、ｐＨ３．３〜８．５で行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記架橋は、ｐＨ４．０〜８．５で行なわれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
水又は水性媒体中で膨潤した後、三次元安定性を有する、生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸ヒドロゲル。
【請求項１８】
大気中、温度３０(Ｃで５週間を超えても崩れたり壊れたりせずに長持ちするヒドロゲルである、請求項１７に記載のヒドロゲル。
【請求項１９】
微生物の生育に必要な培養液成分及び／又は微生物によって生産された代謝産物を含む、請求項１７に記載のヒドロゲル。
【請求項２０】
化粧料、農業及び園芸、土木工事、医療及び衛生、又はバイオエンジニアリングの用途に用いられるものである、請求項１７に記載のヒドロゲル。
【請求項２１】
生分解性で吸水性のγ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）ヒドロゲルであって、
（Ａ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物；及び／又は
（Ｂ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、３以上の官能基を有する化合物又は３以上の官能基を有する化合物と２官能基を有する化合物との混合物を含む架橋剤と直接的に架橋させることによって調製され、ここで、前記官能基のそれぞれはカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、カルボキシレート基（−ＣＯＯ-）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、水酸基（−ＯＨ）、カルボニル基（−ＣＯ）、スルホン基（−ＳＯ2）、アミノ基（−ＮＨ2）、ニトロ基（−ＮＯ2）又はそれらの混合物と反応しうるものである、ヒドロゲル。
【請求項２２】
前記多糖類は、グルコースとフルクトースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、ラムノースとグルコースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、及びヒアルロン酸を主成分とするポリカルボン酸からなる群から選択されるものである、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項２３】
前記アミノ酸は、ポリアスパラギン酸、ポリリシン、アスパラギン酸、リシン、アルギニン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項２４】
前記３以上の官能基を有する化合物と前記２官能基を有する化合物がエポキシ化合物である、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項２５】
前記エポキシ化合物はポリグリシジルエーテルを含むものである、請求項２４に記載のヒドロゲル。
【請求項２６】
前記ポリグリシジルエーテルは、グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物からなる群から選択されるものである、請求項２５に記載のヒドロゲル。
【請求項２７】
前記３以上の官能基を有する化合物はグリセリントリグリシジルエーテルで、前記２官能基を有する化合物はグリセリンジグリシジルエーテルである、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項２８】
前記ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテルは式（Ｉ）：
【化３】
2005179534.tif 000012
の化合物である、請求項２６に記載のヒドロゲル。
【請求項２９】
ｎが２〜４である、請求項２８に記載のヒドロゲル。
【請求項３０】
前記ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテルは式（ＩＩ）：
【化４】
2005179534.tif 000013
の化合物である、請求項２６に記載のヒドロゲル。
【請求項３１】
前記架橋剤の量は（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対し、０．０２〜２０重量％である、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項３２】
前記架橋剤の量は（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対し、０．２５〜６重量％である、請求項３１に記載のヒドロゲル。
【請求項３３】
前記架橋は、０(Ｃ〜１００(Ｃの温度で行なわれる、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項３４】
前記架橋は、３５(Ｃ〜８５(Ｃの温度で行なわれる、請求項３３に記載のヒドロゲル。
【請求項３５】
前記架橋は、ｐＨ３．３〜８．５で行なわれる、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【請求項３６】
前記架橋は、ｐＨ４．０〜８．５で行なわれる、請求項３５に記載のヒドロゲル。
【請求項３７】
化粧料、農業及び園芸、土木工事、医療及び衛生、又はバイオエンジニアリングの用途に用いられるものである、請求項２１に記載のヒドロゲル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元架橋した、安定した生分解性の高吸水性γポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）ヒドロゲルに関し、また、その調製方法及び使用にも関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸水性ヒドロゲルは紙おむつやタンポンの材料としてばかりでなく、医療、建設、土木工学、建築等の分野で用いるための液体吸収剤として用いられている。更に、吸水性ヒドロゲルは、感触改善剤、食品のための鮮度保持剤、更には園芸その他の農学的分野における緑化工学のための重要な基材としても用いることができる。
【０００３】
吸水性ヒドロゲルを調製するための従来の方法は、アクリルニトリルと架橋したでんぷんやセルロースを用いアクリレートベースの吸水性ヒドロゲルを形成するものであった。このようなアクリレートベースのヒドロゲルは安価ではあるものの、土中で微生物によって部分的に分解され得るにすぎず、廃棄物としての処理が難しいと共に人体に対する毒性の問題に直面する。吸水性ヒドロゲルに良好な生分解性を付与すれば廃棄物処理に関する問題が解決できると考えられる。よって、環境問題が益々懸念されつつある状況に鑑み、生分解性の吸水性ヒドロゲルに対する大きな需要が存在する。
【０００４】
上記の問題を解決するために、従来の技法では、生分解性を有する吸水性ヒドロゲルを調製するための出発原料として生分解性でんぷんベース、ヒアルロン酸ベース、あるいはポリアミノ酸ベースの物質を用いている。ポリアミノ酸ベースの架橋構造物質を調製するための方法は、先行技術（特許文献１〜６等）に開示されている。例えば、特許文献１は、強いガンマ線照射を利用してγ−ＰＧＡの溶液を電子的重合機構により架橋させることができ、これによってγ−ＰＧＡベースの架橋生成物を形成できるとしている。しかしながら、照射によってγ−ＰＧＡベースの架橋生成物を生成させるための装置は非常に複雑であると共に制限が多いので、生産手順を困難且つ不便なものとしている。特許文献７は、架橋γ−ＰＧＡ生成物を調製するための別法を開示しており、これは高濃度のγ−ＰＧＡを培養液から分離し、この分離されたγ−ＰＧＡをジエポキシ化合物との架橋反応の出発材料として用いて生分解性の吸水性ヒドロゲルを得ようとするものである。しかしながら、この方法は高濃度γ−ＰＧＡ（これは細胞の単離や、精製段階によるγ−ＰＧＡの微生物培養液からの抽出を含む手順を経て得られる）を必要とすることに伴う欠点を有するのみならず、溶媒中におけるγ−ＰＧＡやジエポキシ化合物の溶解性を改善するため、特定の操作機器を必要とする。更にこの方法では、γ−ＰＧＡとジエポキシ化合物の間の架橋反応を完結させるためにガンマレーザ照射を用いている。明らかに、特許文献６に開示された技法もまた、コストの上昇や調製手順が不便である点で問題を招くものである。
【０００５】
更に、特許文献７は、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ｌｅｔｕｓ  Ｂ１６が産生する多糖類を開示している。特許文献８も、架橋した多糖類生成物の調製方法を開示している。
【特許文献１】特開平６−３２２３５８号公報
【特許文献２】特開平７−２２４１６３号公報
【特許文献３】特開平７−３０９９４３号公報
【特許文献４】特開平７−３００５６３号公報
【特許文献５】特開平１０−２９８２８２号公報
【特許文献６】特開平１１−３４３３３９号公報
【特許文献７】特開平５−３０１９０４号公報
【特許文献８】米国特許第４７７２４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
架橋γ−ＰＧＡ生成物を製造するための従来の方法では、複雑な照射装置の制御や運転、及び分離工程や精製工程等、複雑な処理手順が必要である。また、公知技術で得られたγ−ＰＧＡヒドロゲル生成物は比較的不安定であって、室温下、水中で完全に膨潤した後、数日（３〜５日）で容易に分解してしまう。驚くべきことに、本発明者らは、５０００倍までの吸水能を有し、堅さ(firmness)が改善され、水や水性媒体中で完全に膨張した後、長期に亘る安定性を示す、生分解性が良好で高吸水性のγ−ＰＧＡヒドロゲルを、直接的に、簡単に、そして成功裏に調製できることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、安定した生分解性を示し高吸水性のγ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）ヒドロゲルを製造する方法に関し、該方法は、
（Ａ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物；及び／又は
（Ｂ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液を、３以上の官能基を有する化合物又は３以上の官能基を有する化合物と２官能基を有する化合物との混合物を含む架橋剤と直接架橋させることによるものであり、ここで、前記官能基のそれぞれはカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、カルボキシレート基（−ＣＯＯ-）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、水酸基（−ＯＨ）、カルボニル基（−ＣＯ）、スルホン基（−ＳＯ2）、アミノ基（−ＮＨ2）、ニトロ基（−ＮＯ2）又はそれらの混合物と反応しうるものである。
【０００８】
本発明は更に、上述の方法で調製される、安定した生分解性の高吸水性γ−ＰＧＡヒドロゲルに関する。本発明に係るγ−ＰＧＡヒドロゲルは、良好な生分解性、５０００倍までの吸水能、改善された堅さ、及び水や水性媒体中で完全に膨張した後、長期に亘る安定性を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の方法においては、（Ａ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物；及び／又は（Ｂ）γ−ポリグルタミン酸（γ−ＰＧＡ）、γ−ポリグルタメート、又はその混合物、そして任意的に、カルボン酸基及び／又はカルボキシレート基を含有する多糖類、アミノ酸、又はその混合物を含む微生物培養液は、３以上の官能基を有する化合物あるいは３以上の官能基を有する化合物と２官能基を有する化合物との混合物を含む架橋剤と直接的に反応する。好ましくは、１００，０００ダルトンを超える分子量のγ−ＰＧＡを用いる。多糖類は、グルコースとフルクトースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、ラムノースとグルコースとガラクトースとグルクロン酸からなる混合物、及びヒアルロン酸を主成分とするポリカルボン酸から選択することができるが、これに限定されるものではない。アミノ酸については、これは、ポリアスパラギン酸、ポリリシン、アスパラギン酸、リシン、アルギニン、及びこれらの混合物から選択することができるが、これに限定されるものではない。
【００１０】
微生物培養液中のその他の成分についてはなんら特別な制限は必要とされない。培養液中に用いうる、当業者に明らかなあらゆる成分を本発明の培養液に好適に用いることができる。別の言い方をすれば、本発明で用いられる培養液は、当業者に知られた方法によって調製することができる。例えば、特開平１−１７４３９７号は、Ｌ−グルタミン酸とペプトンから成る培養液を用い、γ−ＰＧＡを産生しうるＢａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓやＢａｃｉｌｌｕｓ  ｎａｔｔｏを生育させることを開示している。
【００１１】
本発明においては、架橋剤として用いうる化合物種は何ら限定されない。基本的に、３以上のエポキシ官能基を有する化合物か、３個以上のエポキシ官能基を有する化合物と２個のエポキシ官能基を有する化合物（例えばポリグリシジルエーテル）の混合物を本発明で用いる架橋剤として選択するのが好ましい。例えば、ポリグリシジルエーテルは、グリセリントリグリシジルエーテル、ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテル、及びそれらの混合物から選択することができるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
本発明の一実施形態においては、３以上の官能基を有する化合物はグリセリントリグリシジルエーテルで、２官能基を有する化合物はグリセリンジグリシジルエーテルであり、それらの混合物が架橋剤として用いられる。
【００１３】
前記ジ−又はポリ−グリセリンポリグリシジルエーテルは、式（Ｉ）：
【００１４】
【化１】
2005179534.tif 000002
【００１５】
の化合物であることができる。
【００１６】
前記ポリオキシエチレンソルビトールポリグリシジルエーテルは式（ＩＩ）：
【００１７】
【化２】
2005179534.tif 000003
【００１８】
の化合物であることができる。
【００１９】
本発明の架橋反応を実施するには、架橋剤の量は（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対し、通常０．０２〜２０重量％、好ましくは０．２５〜６重量％である。架橋剤の量が０．０２重量％より少ないと架橋が不十分となり高吸水率を達成できない。一方、架橋剤の量が２０重量％を超えると、得られるγ-ＰＧＡヒドロゲルは過度の架橋のため吸水性が低くなる。
【００２０】
前記架橋反応を行なうに際し、架橋系は通常ｐＨ３．３〜８．５、好ましくは４．０〜８．５に維持する。更に、反応温度は０(Ｃ〜１００(Ｃ、好ましくは３５(Ｃ〜８５(Ｃである。一般に、反応温度が低ければ反応完了までの時間は長くかかり、反対に、反応温度が高ければ反応完了までの時間は短い。とはいうものの、反応温度が１００(Ｃを超えると、分解などの望ましくない副反応が起こり、架橋の効果に影響を及ぼす。加えて、カルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、カルボキシレート基（−ＣＯＯ-）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）、水酸基（−ＯＨ）、カルボニル基（−ＣＯ）、スルホン基（−ＳＯ2）、アミノ基（−ＮＨ2）、ニトロ基（−ＮＯ2）又はそれらの混合物と架橋剤によって提供されるエポキシ基の比は１：１である。
【００２１】
本発明の方法において、架橋反応を実施する方法はなんら特別な限定を必要としない。例えば、攪拌装置を備えたガラス製の反応器や、油浴や水浴中で震盪される培養容器を用いて、本発明における架橋反応を行なうことができる。本発明に係る方法は、更に次の段階、即ち、架橋生成物を水和して膨潤させる段階、未架橋成分をろ過により除去する段階、そして調製された吸水性の架橋生成物を乾燥（例えば凍結乾燥など）して高吸水性の架橋生成物を得る段階を含んでも良い。
【００２２】
従来法に比べ本発明の方法は明らかに、高吸水性で安定した生分解性のγ−ＰＧＡヒドロゲルをより単純に且つより容易に製造することができる。
【００２３】
本発明は更に、上述の方法で調製される安定した生分解性で高吸水性のγ−ＰＧＡヒドロゲルに関する。本発明のγ−ＰＧＡヒドロゲルは、水の吸収と保持の点で効果を有し、５，０００倍までの吸水率を提供すると共に、自然環境中に存在する微生物によって分解されることができるので、廃棄物処理をより安全且つ簡単なものとすることができる。最も重要な点は、架橋剤として３以上の官能基を有する化合物又は３以上の官能基を有する化合物と２官能基を有する化合物の混合物を含むものを架橋反応の実施に用いるので、本発明のγ−ＰＧＡヒドロゲルは三次元の分子間架橋マトリックスを有し、斯くして長期に亘る安定性を示すと共に、水や水性媒体中で完全に膨潤した後、大気開放の状態下、３０(Ｃで５週間すぎても崩れたり壊れたりしない、改善された堅さと強さを示す。
【００２４】
本発明に係る安定した生分解性の高吸水性γ−ＰＧＡヒドロゲルは、種々の分野で利用することができ、例えば化粧品分野ではモイスチュライザーや保湿剤として；農業や園芸の分野では土壌改質剤、種子被覆剤、植物栽培用の水分保持剤、動物の堆肥用の固定剤、コンポスト添加剤、糞便や尿などに用いる加湿剤として；土木工事分野では水処理スラッジや下水スラッジ、河川下水道スラッジ用の水コンディショニング剤、固化剤、改質剤、凝固剤、あるいは貯水池用の土壌として；医療・衛生分野では血液や体液、紙おむつ、タンポン用の吸収剤として、あるいはデオドラントや放出制御薬剤担体として；そしてバイオエンジニアリング分野では微生物、植物細胞、又は動物細胞を培養するための培地基材として、あるいはバイオリアクターのための固定材として用いることができる。
【００２５】
更に、本発明のγ−ＰＧＡヒドロゲルは、培養液（成分（Ｂ））を架橋剤と直接反応させることによって調製できるので、微生物の生育に必要な培養液成分（炭素源、窒素源、ミネラル類）及び／又は該培養液中に微生物によって産生された代謝産物を本質的に含む。この性質により、本発明の生分解性、吸水性γ−ＰＧＡヒドロゲルは、コンポスト・エイド、種子被覆剤、荒地緑化材用の農業材料として非常に好適である。
【００２６】
本発明の生分解性、吸水性γ−ＰＧＡヒドロゲルは所望の形態とすることができる。例えば、ヒドロゲルを造粒して一定の形状としたり、あるいは不規則形状、ペレット、板状体等とすることができる。
【００２７】
以下、例によって本発明を説明するが、ここに記載する実施例は本発明の説明のためのものであって、これにより本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【実施例】
【００２８】
実施例１
０．５重量％の酵母エキス、１．５重量％のペプトン、０．３重量％の尿素、０．２重量％のＫ2ＨＰＯ4、１０重量％のＬ−グルタミン酸、及び８重量％のグルコースを含有し、ｐＨ６．８の培地３００Ｌを６００Ｌの発酵器に加え、標準手続に従って蒸気滅菌した。枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）を３７(Ｃで培養した。９６時間後、培養液はリットルあたり４０ｇのγ−ＰＧＡを含有していた。この培養液１５ｇを、表１に記載の架橋剤６００μｌを入れた５０ｍｌのキャップ付き試料瓶に加えた。混合物は、５５(Ｃで２０時間、振盪培養器を用いて、中段の回転速度で反応させた。
【００２９】
反応液１ｇを前記５０ｍｌのキャップ付き試料瓶から取り、一夜４(Ｃの水８００ｍｌに浸した。水和、膨潤の後に得られた架橋ヒドロゲルを８０メッシュの金属製篩にかけ、水を切って乾燥させた。外見上水気の残っていない膨潤ヒドロゲルの重量を測定し記録した。ヒドロゲルを、同じビーカーに入れた別の新鮮な水（４(Ｃ、８００ｍｌ）に再び一夜浸漬した。同じ手順を連続して５日繰り返した。その後、架橋生成物の吸水率を次のように試験した。
【００３０】
吸水率を決定するために、架橋生成物を過剰量の蒸留水に浸漬し、一夜そのまま放置して膨潤させ最大水和を達成した。８０メッシュの金属篩を用いて過剰な水を除き、湿った架橋生成物を得た。この湿った架橋生成物の重量を測定した。吸水率は、乾重量に対する吸収した水の重量（即ち湿重量と乾重量の差）の比として定義した。この実施例で得られた吸水率の結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2005179534.tif 000004
【００３２】
【化３】
2005179534.tif 000005
【００３３】
表１の結果は、架橋剤として、ただ２個のエポキシ官能基を有する化合物、あるいは３以上のエポキシ官能基を有する化合物、あるいは３以上のエポキシ官能基を有する化合物と２個のエポキシ官能基を有する化合物の混合物、のいずれかを使用することにより少なくとも４，５００倍の吸水率を達成できることを示している。
【００３４】
実施例２
実施例１に記載の手順に従い、５重量％のγ−ＰＧＡナトリウム溶液に架橋剤としてグリセリントリグリシジルエーテルとグリセリンジグリシジルエーテルの混合物を用いた試料を用いて別の実験を行なった。ｐＨは表２に記載のように変化させた。反応液を更に培養振盪器に加え、中段の速度で回転させた。反応は５５(Ｃで２０時間継続させた。反応完了後、吸水率を測定した。得られた架橋生成物の吸水率を表２に示す。
【００３５】
【表２】
2005179534.tif 000006
【００３６】
実施例３
実施例１に記載の手続に従い、５重量％のγ−ＰＧＡナトリウム溶液と架橋剤としてジグリセリンポリグリシジルエーテルを用いた試料を用いて別の実験を行なった。各溶液のｐＨは６．５に調整した。架橋反応に用いたジグリセリンポリグリシジルエーテルの量は表３に記載の通りである。反応は５５(Ｃで２０時間継続させた。得られた架橋生成物の吸水率を表３に示す。
【００３７】
【表３】
2005179534.tif 000007
【００３８】
実施例４
実施例１の記載の手順に従い、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）を培養した。培養時間は表４に記載のとおりである。溶液のｐＨは６．５に調整した。架橋剤としてグリセリントリグリシジルエーテルとグリセリンジグリシジルエーテルの混合物を用いた。次いで得られた培養液を用い、５５(Ｃで２０時間架橋させた。得られた架橋生成物の吸水率を表４に示す。
【００３９】
【表４】
2005179534.tif 000008
【００４０】
実施例５
実施例１に記載の手順に従い、９６時間後の培養液試料（３．８重量％のγ−ＰＧＡ）及び精製γ−ポリグルタメート・ナトリウムから調製した３．８重量％のγ−ＰＧＡ溶液試料を用い、別個にジエチレンゴリコールジグリシジルエーテル及びポリグリセリンポリグリシジルエーテルと反応させた。溶液のｐＨは６．５に調整した。どちらのエポキシ化合物も、培養液又はγ−ＰＧＡ溶液の３ｗｔ％で用いた。架橋反応は５５(Ｃで２０時間継続させた。得られたヒドロゲル試料は過剰量の水中で水和させた（４℃、２４時間）。次いで試料を別の新鮮な水中で水和させた。同じ手順を３日連続して繰り返した。水中で完全に膨潤したヒドロゲル試料を３０(Ｃ、大気開放の状態下において、物理的安定性と状態の完全性について３５日間連続して観察した。各ヒドロゲル試料を浸漬する水は２４時間ごとに取り替えた。膨潤ヒドロゲル試料の物理的安定性と状態完全性の結果を表５に示す。
【００４１】
【表５】
2005179534.tif 000009
【００４２】
表５の結果から、３以上のエポキシ官能基を有する化合物を架橋剤として用いると、吸水率が高く、水で膨潤させた後、長期に亘って安定で、且つ良好な生分解性を有するγ−ＰＧＡヒドロゲルを調製できることがわかる。
【外国語明細書】
2005179534000001.pdf