(57)【要約】【課題】生体親和性を有し、医用材料、化粧品添加物、食品添加物、衛生材料等として使用することができる新規ポリマーとして、環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体およびその製造方法を提供する。【解決手段】ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の４級アンモニウム塩と、モノトシル化環状四糖またはモノヨード化環状四糖と反応させることにより得られる環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体、及び、ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体と環状四糖と反応させることにより得られる環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式［１］：
【化１】
2007099903.tif 000010
（式中、Ｒ3は、水素、無機若しくは有機のカチオン、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、又は、下記式：
【化２】
2007099903.tif 000011
（式中、Ｒ１は、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数２〜１８個のアシル基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、炭素数３〜１６のシリル基、リン酸エステル基、又は、硫酸エステル基を表す。複数のＲ１は同一でも異なっていてもよい。）で示される環状四糖［サイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝］誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ3は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ3のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。
【請求項２】
一般式［２］：
【化３】
2007099903.tif 000012
（式中、Ｒ3１は、水素、無機若しくは有機のカチオン、又は、下記式：
【化４】
2007099903.tif 000013
（式中、Ｒ１は、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数２〜１８個のアシル基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、炭素数３〜１６のシリル基、リン酸エステル基、硫酸エステル基を表す。複数のＲ１は同一でも異なっていてもよい。）で示される環状四糖［サイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝］誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ3１は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ3１のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。
【請求項３】
一般式［３］：
【化５】
2007099903.tif 000014
（式中、Ｘは、水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、又は、炭素数７〜１８個のアラルキル基をあらわす。複数のＸは同一でも異なっていてもよい。ただし、マレイン酸エステル構成単位の複数のＸのうち少なくとも一つは水素ではない。ｐ、ｑ、ｒは繰り返し単位数をあらわす。）で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）を一般式［４］：
Ｒ４４Ｎ・ＯＨ                                      ［４］
（式中、Ｒ４は、アルキル基又はアリール基）で表される水酸化４級アンモニウムと反応させ、コポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）４級アンモニウムとし、これと下記一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または下記一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖と反応させることを特徴とする前記一般式［１］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。
【化６】
2007099903.tif 000015
【請求項４】
一般式［７］：
【化７】
2007099903.tif 000016
で表されるコポリ（スチレン／無水マレイン酸）を下記式：
【化８】
2007099903.tif 000017
で表される環状四糖と反応させることを特徴とする前記一般式［２］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体親和性材料として期待される、環状四糖を側鎖に有する新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環状のオリゴ糖であるシクロデキストリン（以下、ＣＤともいう。）は、従来、食品、衛生材料、医学・生理学材料等の分野で広く使用され、またシクロデキストリンを構成要素として含む高分子がクロマトグラフィーの分野で広く使用されている。
【０００３】
環状のオリゴ糖であるシクロデキストリン（ＣＤ）を含有するアクリル酸ポリマーもまた知られている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照。）。ＣＤを含有するポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体に関しては、ＣＤを結合した無水マレイン酸とスチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等とのコポリマーの製造が知られている（例えば、特許文献６参照。）。
【０００４】
一方、現在知られている天然由来の最小の環状オリゴ糖である環状四糖は、この四糖の産生能を有するサッカロマイセス属に属する酵母を、栄養培地に培養して環状四糖を産生せしめた培養物とし、この培養物から、採取することにより得ることができる（例えば、特許文献７参照。）。環状四糖の特徴としては、大きさが約１ナノメートルであり、真中に窪みのある分子構造であること、エタノールなどの低分子物質に対して優れた包接作用を示すこと、難消化・難発酵・水溶性食物繊維であること、等が上げられる。環状四糖の生理機能としては脂質の調節効果が挙げられる。更には活性酸素消去能低減抑制剤として有効である（例えば、特許文献８参照。）。しかしながら、環状四糖が結合したポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体を製造し、これを利用することについてはこれまで全く研究が行われていない。
【特許文献１】特開平３−２２１５０１
【特許文献２】特開平３−２２１５０２
【特許文献３】特開平４−２５５０３
【特許文献４】特開平４−２５５０４
【特許文献５】特開平５−２５２０３
【特許文献６】特開平８−１０００２７
【特許文献７】特開２００３−２３５５９６
【特許文献８】特開２００３−１６０４９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述したような従来の問題を解決して、生体親和性を有し、医用材料、化粧品添加物、食品添加物、衛生材料等として使用することができる新規ポリマーとして、環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の４級アンモニウム塩と、モノトシル化環状四糖またはモノヨード化環状四糖と反応させることにより環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が得られること、及び、ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー誘導体と環状四糖とを反応させることにより環状四糖が結合した新規ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は次の（１）、（２）、（３）および（４）である。
（１）  一般式［１］：
【０００７】
【化１】
2007099903.tif 000002
【０００８】
（式中、Ｒ3は、水素、無機若しくは有機のカチオン、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、又は、下記式：
【０００９】
【化２】
2007099903.tif 000003
【００１０】
（式中、Ｒ１は、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数２〜１８個のアシル基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、炭素数３〜１６のシリル基、リン酸エステル基、又は、硫酸エステル基を表す。複数のＲ１は同一でも異なっていてもよい。）で示される環状四糖［サイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝］（本明細書中、環状四糖というときは上記環状四糖をあらわす。）誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ3は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ3のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。本明細書中、共重合体中の繰り返し単位の配列は規則的であっても不規則的であってもよく、ブロックを構成していてもよい。なお、本明細書中、コポリ（スチレン／マレイン酸）等の表記を、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー等とも表記する。
（２）  一般式［２］：
【００１１】
【化３】
2007099903.tif 000004
【００１２】
（式中、Ｒ3１は、水素、無機若しくは有機のカチオン、又は、上記環状四糖誘導体由来の１価の基を表す。複数のＲ3１は同一でも異なっていてもよい。ただし、全てのＲ3１のうち５〜５０％は前記環状四糖である。ｍ、ｎは繰り返し単位数。）で表される環状四糖が結合したコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体。
（３）  一般式［３］：
【００１３】
【化４】
2007099903.tif 000005
【００１４】
（式中、Ｘは、水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、又は、炭素数７〜１８個のアラルキル基をあらわす。複数のＸは同一でも異なっていてもよい。ただし、マレイン酸エステル構成単位の複数のＸのうち少なくとも一つは水素ではない。ｐ、ｑ、ｒは繰り返し単位数をあらわす。）で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）を一般式［４］：
Ｒ４４Ｎ・ＯＨ                                      ［４］
（式中、Ｒ４は、アルキル基又はアリール基）で表される水酸化４級アンモニウムと反応させ、コポリ（スチレン／マレイン酸エステル／マレイン酸）４級アンモニウムとし、これと下記一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または下記一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖と反応させることを特徴とする前記一般式［１］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。
【００１５】
【化５】
2007099903.tif 000006
【００１６】
（４）  一般式［７］：
【００１７】
【化６】
2007099903.tif 000007
【００１８】
で表されるコポリ（スチレン／無水マレイン酸）を環状四糖、すなわち、下記式：
【００１９】
【化７】
2007099903.tif 000008
【００２０】
で表されるサイクロ｛→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→６）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→３）−α−Ｄ−グルコピラノシル−（１→｝と反応させることを特徴とする前記一般式［２］で表されるコポリ（スチレン／マレイン酸）誘導体の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によって提供されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体は、プラスチック基板への吸着性に優れた性質を有するとともに、細胞親和性であるため、生体に直接適用される医学−生理学材料、化粧品添加物、食品添加物、衛生材料等に使用されるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
式［１］、式［２］、式［５］及び式［６］において、Ｒ１は、環状四糖を構成するグルコースの水酸基に由来する基であって、水素、炭素数１〜１８個のアルキル基（メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ペンチル、ドデシル等）、炭素数６〜１８個のアリール基（フェニル、トリル、キシリル、クメニル、ナフチル、フェナントリル等）、炭素数２〜１８個のアシル基（アセチル、ブチリル、バレリル、ラウロイル等）、炭素数７〜１８個のアラルキル基（ベンジル、フェネチル、α−メチルベンジル等）、炭素数３〜１６のシリル基（トリメチルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル等）、リン酸エステル基、硫酸エステル基を表す。これが遊離の水酸基である場合のＲ１は水素原子である。好ましいＲ１の具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、アセチル基、ベンジル基、トリメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。環状四糖を構成するグルコースの水酸基が誘導体を形成する割合は任意であって、全てが遊離の水酸基であってもよく、部分的に又は全てが誘導体を形成していてもよい。
【００２３】
式［１］中のＲ３、及び、式［２］中のＲ３１は、マレイン酸由来のカルボキシル基に導入された基である。これが遊離のカルボキシル基である場合のＲ３、Ｒ３１は、水素原子である。
【００２４】
Ｒ3は水素、無機若しくは有機のカチオン、又は、上記式で示される環状四糖誘導体由来の１価の基である。
【００２５】
Ｒ３１は、水素、無機若しくは有機のカチオン、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基、又は、上記式で示される環状四糖誘導体由来の１価の基を表す。カルボキシル基がエステル化されている場合のＲ３１は炭素数１〜１８個のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、炭素数７〜１８個のアラルキル基等が挙げられ、好ましい具体例としては、メチル基、ラウリル基、ベンジル基等が挙げられる。カルボキシル基がエステル化されている場合のＲ３１の導入量は特に限定されるものではないが、高分子中のカルボキシル基の数の１０〜５０％程度に導入することが好ましい。
【００２６】
Ｒ3及びＲ３１において、無機若しくは有機のカチオンとしては、例えば、カリウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン等の無機カチオン、第１、２、３級アミン、第４級アンモニウム塩等の有機カチオンを挙げることができる。
【００２７】
Ｒ3及びＲ３１において、環状四糖の導入量は、高分子中のカルボキシル基の数の５〜５０％である。環状四糖の導入量が５％未満であると導入量が希少のため環状四糖の特性である細胞親和性が発現しにくくなり、５０％を超えると逆に、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー成分の重量比が小さくなり、ポリスチレン−マレイン酸コポリマーの特性であるプラスチックへの吸着性が発現しにくい。好ましくは１０〜５０％に環状四糖を導入する。
【００２８】
本発明のポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の製造方法を以下に説明する。
（ａ）モノトシル化環状四糖およびモノヨード化環状四糖の製造
種々の環状四糖誘導体の製造法の概略は、特開２００３−１６０５９５に記載されているが、上記一般式［５］、［６］で表わされる環状四糖誘導体は、より具体的には、例えば、次のような方法によって製造することができる。
【００２９】
まず、上記式で示される環状四糖をトシル化剤でトシル化する。トシル化剤としては、例えば、ｐ−トルエンスルホニルクロリドが好ましい。トシル化剤の使用量は、環状四糖に対して１〜３倍モルが好ましく、より好ましくは１．５〜２．０倍モルである。
【００３０】
溶媒としては、ピリジン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドなど環状四糖を溶解するものが好ましく使用されるが、蒸留除去が容易なピリジンが最も好ましい。
【００３１】
反応温度と時間としては、トシル化剤添加時は０〜５℃、１〜２時間が好ましく、その後は１０〜３０℃で１〜２時間反応させることが好ましい。反応後は、溶媒をできるだけ蒸留除去した後、反応混合物に使用溶媒の２倍の水を添加し、攪拌することでモノトシル化環状四糖を水相に溶解させる。これにイオン交換樹脂を用いて脱塩した後、濾過し、濃縮後、結晶化、クロマト分離等によりモノトシル化環状四糖が得られる。
【００３２】
次に、このモノトシル化環状四糖を過剰量のヨード化剤と反応させ、トシル基をヨード化して、モノヨード化環状四糖が製造される。ヨード化剤としては、例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムが好適に用いられる。その使用量はモノトシル化環状四糖に対して１〜１０倍モルが好ましく、より好ましくは６〜８倍モルである。
【００３３】
反応温度は５０〜１００℃が好ましく、より好ましくは８０〜９０℃で、反応時間は１〜２４時間が好ましく、より好ましくは３〜５時間である。必要に応じて精製することができ、精製条件としては、例えば、反応混合物を濃縮後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とアセトンの比率が１：７〜１：１５、好ましくは１：８〜１：１０になるようにアセトンを加えて沈殿を生成させ、これを濾過後、アセトンで洗浄し、乾燥後、クロマト分離することが挙げられる。
【００３４】
（ｂ）ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の製造
上記一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーを上記一般式［４］で表される水酸化４級アンモニウムと反応させ、ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー４級アンモニウムとし、これと上記一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または上記一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖と反応させて前記一般式［１］で表されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が製造される。
【００３５】
上記一般式［３］において、Ｘは、水素、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８個のアリール基、又は、炭素数７〜１８個のアラルキル基をあらわす。複数のＸは同一でも異なっていてもよい。ただし、マレイン酸エステル構成単位の複数のＸのうち少なくとも一つは水素ではない。ｐ、ｑ、ｒは繰り返し単位数をあらわす。アルキル基、アリール基、アラルキル基としては、上述の例示のもの等を挙げることができる。具体的には、例えば、イソブチル基を有するポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーを挙げることができる。
【００３６】
本発明に用いられる前記一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの分子量は一般的には３万〜３０万程度のものが好ましく使用できる。分子量が低く過ぎる場合にはゾル状態となるため、三次元形状に付形しにくくなる傾向がある。
【００３７】
（１）ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー４級アンモニウムの製造
上記一般式［４］で表される水酸化４級アンモニウムにおいて、Ｒ４は、アルキル基またはアリール基である。上記アルキル基、アリール基としては特に限定されず、例えば、上述のもの等を挙げることができる。具体的には、例えば、水酸化テトラｎ−ブチルアンモニウム等が挙げられる。
【００３８】
ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの４級アンモニウム塩を製造する際の溶媒としては、ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーと４級アンモニウム塩を溶解し得るものであればよい。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等の単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。
【００３９】
仕込みモル比としては、一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの溶液中に、水酸化４級アンモニウムを、一般式［３］で表されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーのカルボキシル基モル数：水酸化４級アンモニウムのモル比が好ましくは１：０．３〜１：２、より好ましくは１：０．８〜１：１．２となるように仕込む。反応温度は５〜１００℃が好ましく、より好ましくは、１０〜５０℃で、反応時間は０．０１〜１０時間が好ましく、より好ましくは、０．１〜０．２時間である。反応終了後、反応液を減圧下濃縮してポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの４級アンモニウム塩が得られる。
【００４０】
（２）ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー誘導体の製造
一般式［１］で示されるポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー誘導体を製造するに際しては、窒素等乾燥不活性ガスを通じながら、ポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマーの４級アンモニウム塩の溶液中に、一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖を、一般式［３］で表されるコポリマーのカルボキシル基モル数：一般式［５］で表されるモノトシル化環状四糖または一般式［６］で表されるモノヨード化環状四糖の仕込みモル比が好ましくは１：０．１〜１：２、より好ましくは１：０．５〜１：１．０となるように仕込む。反応温度は１０〜１２０℃が好ましく、より好ましくは、６０〜１００℃で、反応時間は１〜４８時間が好ましく、より好ましくは、３〜２４時間である。
【００４１】
溶媒としては、反応物および生成するポリスチレン−マレイン酸エステル−マレイン酸コポリマー誘導体を溶解し得るものであればよい。具体的には、たとえば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等の有機溶媒単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。
【００４２】
つぎに、反応終了後の反応溶液を濃縮後、透析による精製を行い、濃縮乾燥後、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥することにより目的物を得ることができる。
【００４３】
（ｃ）ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の製造
上記一般式［７］で表されるポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーを上記環状四糖と反応させることにより前記一般式［２］で表されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体が製造される。このコポリマーの末端には、クメン等の置換基が結合していてもよい。
【００４４】
一般式［２］で示されるポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体を製造するに際しては、窒素等乾燥不活性ガスを通じながら、ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーの溶液中に、上記環状四糖を、カルボキシル基モル数（酸無水物基のモル数の２倍とする）：環状四糖の仕込みモル比が好ましくは１：０．０５〜１：１０、より好ましくは１：３〜１：５となるように仕込む。反応温度は１０〜１２０℃が好ましく、より好ましくは、６０〜１００℃で、反応時間は１〜４８時間が好ましく、より好ましくは、３〜２４時間である。反応終了後、反応溶液を濃縮し、透析による精製を行い、濃縮乾燥後、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥して目的物を得ることができる。
【００４５】
カチオンを導入するには、さらに、得られたコポリマーに、適当なアルカリを添加すればよい。
【００４６】
溶媒としては、反応物および生成するポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体を溶解し得るものであればよい。具体的には、たとえば、上述したもの等の有機溶媒単独もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。
【００４７】
一般式［１］および［２］のポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体において、カチオン種を他の種類のカチオンに交換することができ、例えば、４級アンモニウムイオンから他の金属イオン（ナトリウム、カリウム、カルシウムなど）に変換する方法は、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体の４級アンモニウム塩を水、ＤＭＦ等の溶媒に溶解後、金属イオンのヨード塩を過剰量添加し、０．１〜１時間攪拌した後、透析による精製を行い、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥して得ることができる。
【００４８】
またカチオン種を水素にする方法は、ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体のカチオン塩を水、ＤＭＦ等の溶媒に溶解後、１Ｍ塩酸を過剰量添加し、０．１〜１時間攪拌した後、透析による精製を行い、得られた固体分を室温〜１００℃で１〜２４時間程度減圧乾燥して得ることができる。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【００５０】
（合成例１）
モノトシル環状四糖の合成
乾燥した4つ口フラスコにピリジン（５０ｍＬ）、環状四糖（１０ｇ）を加え５℃にした後、窒素気流下にて環状四糖に対して２倍モルの塩化トシル（６ｇ）のピリジン溶液（５０ｍＬ）を滴下ロートにて約３０分かけて添加し、５℃で３時間反応させた。反応溶液に水（５０ｍＬ）を加えて反応停止した後、減圧乾固により残留ピリジンを除去した。この残渣に水（１００ｍＬ）を加え、水溶液部分をデカントした。次に混入しているピリジン−ｐ−トルエンスルホン酸塩を脱塩するため、水溶液にカチオン交換樹脂（Ｄｏｗｅｘ  ５０ＷＸ８：２０ｇ）を加え、室温で１０分放置後、ろ過し、ろ液にアニオン交換樹脂（Ｄｏｗｅｘ  ５００Ａ：４０ｇ）を加え１０分放置後ろ過し、ろ液を減圧乾固した。その結果、単離収率２８％（３．５ｇ）でモノトシル体（純度８０％）を得た。更にシリカゲルカラムクロマトグラフィーによるモノトシル体の精製を行った（溶離液＝酢酸エチル：メタノール：水＝６：３：１）。その結果、１ｇの純度８０％モノトシル体から０．８ｇの純化したモノトシル環状四糖（Ｃ−ｍＴｓ）を得た。
【００５１】
（合成例２）
モノヨード環状四糖の合成
上述のＣ−ｍＴｓ（０．４ｇ）に対して８倍モルのヨウ化カリウム（６６０ｍｇ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）中、９０℃で４時間反応させた。反応液の一部（０．５ｍＬ）をとり、減圧乾固、アセトン洗浄、乾燥した後、固形物を重水に溶解し、プロトンＮＭＲを測定した。その結果、８０％の変換率でヨード化が進行した。このヨード体を単離・精製を行わずに次の反応（ＤＭＳＯ溶媒）に使用した。溶媒の交換は、ＤＭＦを減圧濃縮で留去した後、残渣をＤＭＳＯ（１０．７ｍＬ）に溶解して行った。
【００５２】
モノヨード体はアセトンによる沈殿でも精製が可能であった。すなわち、反応液（１０ｍＬ）に対し、アセトン（１００ｍＬ）を加えて沈殿を生成させ、沈殿をろ過、アセトンで洗浄、乾燥し、モノヨード体（０．３８ｇ）を得た。
【００５３】
（実施例１）
（１）ポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーテトラブチルアンモニウム(ＴＢＡ)塩の調整
ポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマー（ＰＳｔ０．５４−ＭＡ０．２４−ｉＢｕ０．４４、ＤＰ＝４８５）１３５ｍｇ（１ｍｍｏｌ）のＤＭＦ分散液（２０ｍＬ）に１Ｍ水酸化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡ−ＯＨ）水溶液０．５ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）を加えて溶液を調整した。この溶液を減圧乾固することにより目的物の調整を行った。
【００５４】
（２）モノトシル体（ｍＴｓ）とポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーとの反応
得られたポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマーテトラブチルアンモニウム(ＴＢＡ)塩を、ＤＭＦ(１０ｍＬ)、５０％モノトシル環状四糖０．６ｇ（０．８ｅｑ）を加え１００℃で４時間、室温で１日反応した。反応終了後、ＤＭＦを蒸散し、水１００ｍＬ、ＨＣｌ１ｍｍｏｌを加え対イオンをＣＯＯＨとし沈殿を析出させた。沈殿をろ過、水で洗浄、乾燥し、生成物１９０ｍｇを得た。プロトンＮＭＲ（図１）からＰＳｔ＝０．５４に対して環状四糖＝０．１０、ｉＢｕ＝０．１９、ＣＯＯＨ＝０．６０の構造であった（ＰＳｔ０．５４−ＣＴＳ０．１０−ｉＢｕ０．１９−ＣＯＯＨ０．６０）とする。
【００５５】
本サンプルは水不溶性でかつメタノール可溶なため、ポリスチレンへ直接付着することが可能であった。すなわちＰＳｔシャーレに本サンプルのメタノール溶液４ｍｇ/ｍＬを４ｍＬ加え、６０℃で２時間乾燥後、水で十分洗浄、乾燥した結果、シャーレへのサンプルの付着が目視観察された。更に付着物を重メタノールに溶解し、ＮＭＲ測定した結果、本サンプルのシグナルが観察されたことからシャーレへの付着が示された。
【００５６】
(実施例２)
クメン末端ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマー(ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１：ＤＰ＝７４)と環状四糖との反応
ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１の１００ｍｇ（無水マレイン酸成分＝０．２６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解後、環状四糖６７０ｍｇ(１．０４ｍｍｏｌ)、４−ジメチルアミノピリジン３０ｍｇ(０．２５ｍｍｏｌ)を加え、室温で１日、７０℃で３時間反応した。反応終了後、溶液を水で希釈し、５日間透析した。少量の水不溶部を濾別し、水溶液成分を減圧乾固し、生成物１０６ｍｇを得た。プロトンＮＭＲ（図２）からマレイン酸ユニットに環状四糖が０．０７置換した生成物（ＰＳｔ０．６５−ＭＡＣＴＳ０．０７−ＭＡ０．２７−Ｃｕ０．０１）が得られた。
【００５７】
（実施例３）
両親媒性ポリマー水溶液のポリスチレン（ＰＳｔ）シャーレへの吸着
両親媒性のクメン末端ポリスチレン−マレイン酸コポリマー誘導体(ＰＳｔ０．６５−ＭＡＣＴＳ０．０７−ＭＡ０．２７−Ｃｕ０．０１)の０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液を調製し、１ｍＬを未処理ＰＳｔシャーレに注ぎ、軽くゆすることによりシャーレ底面に均一に溶液を満たした後、１時間放置しポリマーを吸着させた。その後、未吸着のポリマー溶液を水３ｍＬで３回洗うことによりポリマー吸着ＰＳｔシャーレとして細胞親和性評価に用いた。ポリマーの吸着はＰＳｔシャーレが水に対して安定に濡れ性を示すことで確認した。
【００５８】
（比較例１）
クメン末端ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーと水との反応
ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１の１００ｍｇ（無水マレイン酸成分＝０．２６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解後、水（１０ｍＬ）、１ＭＮａＯＨ（４ｍＬ）を加え、７０℃で３時間反応した。反応終了後、溶液を水で希釈し、２日間透析した(ＰＳｔ−ＭＡ−Ｎａ)。カチオンを水素に置き換えるためＰＳｔ−ＭＡ−Ｎａをメタノール（２０ｍＬ）に溶解し、１ＭＨＣｌ（３ｍｌ）、水（１０ｍＬ）を加え１日透析し、減圧乾固した（ＰＳＴ−ＭＡ−Ｈ）。本サンプルは水不溶性でかつメタノール可溶なため、ＰＳｔへ直接付着することが可能であった。ＰＳｔシャーレに本サンプルのメタノール溶液２ｍｇ/ｍＬを１ｍＬ加え、６０℃で２時間乾燥後、水で十分洗浄、乾燥した結果、シャーレへのサンプルの付着が目視観察された。
【００５９】
（比較例２）
クメン末端ポリスチレン−無水マレイン酸コポリマーとラクトースとの反応
ＰＳｔ０．６５−ＭＡａｎｈ０．３４−Ｃｕ０．０１の１００ｍｇ（無水マレイン酸成分＝０．２６ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解後、ラクトース７２０ｍｇ（２ｍｍｏｌ）を加え、７０℃で３時間反応した。反応終了後、溶液を水で希釈し、２日間透析した。カルボキシル基の対イオンをＮａにするため、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、更に１日透析後、濃縮乾固し、生成物２００ｍｇを得た。プロトンＮＭＲからマレイン酸ユニットにラクトースが０．０８置換した生成物（ＰＳｔ０．６５―ＭＡＬａｃ０．０８−ＭＡ０．２６−Ｃｕ０．０１）が得られた。
【００６０】
（実施例４）
細胞親和性と選択性の評価
まず、実施例１で原料ポリマーとして使用したポリスチレン−マレイン酸イソブチル−マレイン酸コポリマーのメタノール溶液（濃度４ｍｇ／ｍｌ、４ｍｌ）をＰｓｔシャーレに注ぎシャーレ底面に均一に広げた後、６０℃で２時間乾燥、水で洗浄し乾燥して、対照サンプルを作成した。上記対照サンプル（表中では参照例１）と、実施例１、３及び比較例１、２で得たシャーレをサンプルとして用いて細胞親和性評価を行った。
ヒト血液から室温で遠心分離（３，０００ｒｐｍ、２０分）することにより赤血球を大まかに除いた血球画分を調製した。この画分を生理食塩水で洗浄、室温で５分間遠心分離を３回繰り返す（１回目：１５，０００ｒｐｍ；２回目：１４，０００ｒｐｍ；３回目：１３，０００ｒｐｍ）ことにより、赤血球を完全に除いた血球画分液（単球及びリンパ球を含む）を調製した。
【００６１】
各シャーレを生理食塩水で洗浄後、上述の画分液（１ｍL）を加え、ＣＯ２インキュベーター内、３７℃で５分間培養した。培養後上澄みを取り出し、単球及びリンパ球の比率をフローサイトメトリーにより評価し、総細胞数を血球カウンターで評価した。シャーレに吸着した単球の収率は、シャーレにおける培養前後の単球の細胞数から以下の計算式で求めた。また、単球の純度は、培養後にシャーレに吸着したリンパ球と単球の比率から以下の計算式で求めた。吸着後の単球細胞数、総細胞数は、それぞれ、吸着前の単球細胞数、総細胞数から上澄みの各細胞数を差し引いた数値である。
収率＝１００  ｘ（吸着後の単球細胞数）/（吸着前の単球細胞数）
純度＝１００  ｘ（吸着後の単球細胞数）/（吸着後の総細胞数）
各シャーレにおける単球の収率と純度を表１に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
環状四糖の結合していないポリマーのみの参照例１と比較して、環状四糖が結合した実施例１のシャーレは、吸着する単球の収率が向上し、また吸着した単球の純度もかなり向上した。このことから、環状四糖の導入による標的とする細胞（単球）への親和性が向上したことが伺える。環状四糖の結合していない比較例１のシャーレと比較して、環状四糖が結合した実施例３のシャーレは、単球の収率は若干減少したものの単球の純度は大幅に向上した。このことから、環状四糖の導入により、細胞選択性において大幅な向上が認められたことから、環状四糖の効果が伺える。なお、比較例２の環状四糖の代わりにラクトースを結合したシャーレでは、環状四糖の結合したものと結合していないもののほぼ中間の値となった。
【００６４】
上述の実施例から判るとおり、本発明の誘導体は、環状四糖をポリマー中に導入することにより、標的とする細胞（単球）への親和性、特に選択性を向上することができた。またこれらの誘導体はプラスチックへの吸着性が良好であることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】環状四糖結合ポリスチレン−マレイン酸イソブチルエステル−マレイン酸コポリマー（実施例１）のプロトンＮＭＲスペクトル
【図２】環状四糖結合クメン末端ポリスチレン−マレイン酸コポリマー（実施例２）のプロトンＮＭＲスペクトル
【図１】
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【図２】
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