JPH04103566A - Polymer compound - Google Patents
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- JPH04103566A JPH04103566A JP21945190A JP21945190A JPH04103566A JP H04103566 A JPH04103566 A JP H04103566A JP 21945190 A JP21945190 A JP 21945190A JP 21945190 A JP21945190 A JP 21945190A JP H04103566 A JPH04103566 A JP H04103566A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 (産業上の利用分野) この発明は、新規な高分子化合物に関するものである。[Detailed description of the invention] [Background of the invention] (Industrial application field) This invention relates to a novel polymer compound.
詳しくは、生体内に存在する加水分解酵素の作用によっ
て分解され易いと考えられるエステル構造を主鎖中に有
する高分子化合物に関する。Specifically, the present invention relates to a polymer compound having an ester structure in its main chain, which is considered to be easily decomposed by the action of hydrolytic enzymes present in living organisms.
(従来の技術)
生体内など、生体触媒が存在する環境下で分解するポリ
マーは、生体分解性あるいは生体吸収性ポリマーと呼ば
れている。これらのポリマーの中で例えばα−ヒドロキ
シ酸をモノマーとするボリエステルは、生体内で速やか
に分解され、残留物を生じず、更に代謝経路を通じて排
泄される為、外科手術用縫合糸等の医用材料の分野に於
て使用されている。更に近年に於てこのようなポリマー
は、生体への薬物投与を制御するための薬物放出制御シ
ステム(以下DDSと略記する)用の基剤として幅広い
検討が行なわれている。(Prior Art) Polymers that decompose in an environment where a biocatalyst is present, such as in a living body, are called biodegradable or bioabsorbable polymers. Among these polymers, for example, polyesters containing α-hydroxy acids as monomers are rapidly decomposed in vivo, do not produce residues, and are further excreted through metabolic pathways, so they are used as medical materials such as surgical sutures. It is used in the field of Furthermore, in recent years, such polymers have been widely studied as base materials for controlled drug release systems (hereinafter abbreviated as DDS) for controlling drug administration to living organisms.
このようなりDS用基剤としては、先ず第一に、所定期
間に一定量の薬物を生体内部に放出する機能を有するこ
とが望まれる。First of all, it is desired that the base for DS has the function of releasing a certain amount of drug into the body within a certain period of time.
従来より知られている基剤としては、乳酸、グリコール
酸等のホモポリマー、あるいはそれらのフポリマーがあ
る。これらのポリエステルは、低分子量のオリゴマーと
して乳酸あるいはグリコール酸を低圧加熱することによ
って得られる。高分子量体は、まず乳酸及びグリコール
酸の環化2量体(ラクチド、グリコリド)を合成し、そ
れらを触媒開環付加重合することによって得られる。自
然界に存在するL体のポリエステルは結晶性が高く、ま
たこれらの化学合成したポリ乳酸、ポリグリコール酸も
一般に結晶性である。結晶性のポリマーは、結晶性部分
と非品性部分とからなり、非品性部分に比べて結晶性部
分は生体分解性が非常に悪いために、生体内で不均一な
分解性を示すという問題点を有している。そのため、D
DS用基剤としては、非品性のポリマーあるいは結晶化
度が低いポリマーが望ましい。また、薬剤は一般に基剤
中の非品性部分に遍在し易い傾向がある。従って、この
ような結晶性ポリマーをDDS用基剤として用いた場合
、非品性部分が先に分解して大部分の薬剤を放出した後
、薬剤を殆ど或は全く含まない結晶性部分が生体内に残
存するという好ましくない現象を呈し易い。Conventionally known bases include homopolymers such as lactic acid and glycolic acid, and fupolymers thereof. These polyesters are obtained by heating lactic acid or glycolic acid as a low molecular weight oligomer under low pressure. The polymer can be obtained by first synthesizing cyclized dimers (lactide, glycolide) of lactic acid and glycolic acid, and subjecting them to catalytic ring-opening addition polymerization. Naturally occurring L-form polyesters are highly crystalline, and chemically synthesized polylactic acid and polyglycolic acid are also generally crystalline. Crystalline polymers consist of a crystalline part and a non-crystalline part, and because the crystalline part is much less biodegradable than the non-crystalline part, it is said that it exhibits non-uniform degradability in living organisms. There are problems. Therefore, D
As a base material for DS, a non-grade polymer or a polymer with low crystallinity is desirable. Additionally, drugs generally tend to be ubiquitous in non-quality parts of the base. Therefore, when such a crystalline polymer is used as a base for DDS, the non-sterile part decomposes first and releases most of the drug, and then the crystalline part containing little or no drug is formed. They tend to exhibit the undesirable phenomenon of remaining in the body.
さらにDDS用基剤に望まれている特性としては、特定
の臓器、器官あるいは組織の内部あるいはその近傍で、
集中的に薬剤を放出させるという機能がある。前記した
乳酸、グリコール酸等からなるポリマーは、その薬剤放
出にかかわる分解を、主として非酵素的加水分解機構に
依拠しているため、この重要な課題には沿い難いと一般
に考えられている。Furthermore, the desired properties of the base material for DDS include:
It has the function of releasing drugs in a concentrated manner. It is generally believed that the above-mentioned polymers made of lactic acid, glycolic acid, etc. are difficult to meet this important problem because their decomposition related to drug release mainly relies on a non-enzymatic hydrolysis mechanism.
これらの課題に十分に応えるDDS用基剤はいまだ見い
だされていないのが現状である。At present, a base for DDS that satisfactorily meets these issues has not yet been found.
以上述べたように、DDS用基剤に要求される課題と現
状の隔たりは大きく、新たな基剤用高分子化合物の開発
が待たれている。As described above, there is a large gap between the issues required for DDS bases and the current situation, and the development of new polymer compounds for bases is awaited.
本発明の目的は以上述べた課題に対応すべく新規な高分
子化合物を提供することにある。具体的には、高分子主
鎖中に生体内の加水分解酵素によって分解され易いと考
えられるアミノ酸エステル構造を有する高分子化合物を
提供することにある。An object of the present invention is to provide a novel polymer compound to meet the above-mentioned problems. Specifically, it is an object of the present invention to provide a polymer compound having an amino acid ester structure in the polymer main chain that is considered to be easily decomposed by hydrolytic enzymes in living organisms.
従って、本発明による高分子化合物は、下記の式(I)
で表わされる繰り返し構造を主鎖中に有するものである
。Therefore, the polymer compound according to the present invention has the following formula (I)
It has a repeating structure represented by the following in its main chain.
(式中、RおよびR2は、同−又は異なっていでもよく
、それぞれ水累原子、アルキル基又はアラルキル基を表
わし、XおよびYは、同−又は異なっていてもよく、そ
れぞれアルキレン基を表わす。nは2以上の自然数を表
わす。)
本発明によれば、主鎖中にアミノ酸のエステル構造を有
する高分子化合物が得られる。この高分子化合物は、水
に不溶であるが、アミノ酸の種類を適切に選択すること
により特定の生体内加水分解酵素によって分解され、速
やかに水溶化する(後述の試験例参照)。また本発明に
よる高分子化合物は、毒性が殆んどないと考えられる物
質で構成されているので、極めて低毒性である。従って
、DDS基剤として広範囲な応用が期待される。(In the formula, R and R2 may be the same or different, and each represents a water atom, an alkyl group, or an aralkyl group, and X and Y may be the same or different, and each represents an alkylene group. (n represents a natural number of 2 or more.) According to the present invention, a polymer compound having an amino acid ester structure in its main chain can be obtained. This polymer compound is insoluble in water, but by appropriately selecting the type of amino acid, it is decomposed by a specific in-vivo hydrolase and quickly becomes water-soluble (see test examples below). Furthermore, the polymer compound according to the present invention is composed of a substance that is considered to have almost no toxicity, and therefore has extremely low toxicity. Therefore, it is expected to have a wide range of applications as a DDS base.
高分子化合物
本発明による高分子化合物は前記の式(I)で示される
ものである。Polymer Compound The polymer compound according to the present invention is represented by the above formula (I).
本発明による高分子化合物の分子量は、前記式(I)の
重合度を表わす自然数、即ち繰り返し単位の数、で表わ
して2以上、好ましくは2以上コOO以下、である。The molecular weight of the polymer compound according to the present invention, expressed as a natural number representing the degree of polymerization of formula (I), ie, the number of repeating units, is 2 or more, preferably 2 or more and coOO or less.
この繰り返し単位の数は、ゲルパーミェーションクロマ
トグラフ法や、浸透圧法等の方法によって測定すること
ができる数平均分子量から算出することができる。The number of repeating units can be calculated from the number average molecular weight, which can be measured by a method such as gel permeation chromatography or osmotic pressure method.
式(I)中で、R1およびR−は、同−又は異なってい
てもよく、それぞれ水素原子、アルキル基又はアラルキ
ル基を表わす。アルキル基の場合、炭素数1〜10程度
、好ましくは1〜5程度、のちのが、生体内での加水分
解性、分解物の溶解性等の観点から好ましい。このアル
キル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。In formula (I), R1 and R- may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aralkyl group. In the case of an alkyl group, an alkyl group having about 1 to 10 carbon atoms, preferably about 1 to 5 carbon atoms, is preferable from the viewpoint of in vivo hydrolyzability, solubility of decomposed products, etc. This alkyl group may be linear or branched.
具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル基等が挙
げられる。アラルキル基の場合、炭素数7〜11程度、
好ましくは7〜9程度、のちのが前記したアルキル基の
場合と同様の理由から好ましい。Specific examples include methyl, ethyl, propyl, butyl,
Examples include isobutyl, t-butyl, pentyl, and hexyl groups. In the case of an aralkyl group, about 7 to 11 carbon atoms,
The number is preferably about 7 to 9, which is preferred for the same reason as in the case of the alkyl group described above.
アラルキル基のアリール部分は、炭素数6〜10程度の
もの、例えばフェニル、トリル、1−ナフチル、2−ナ
フチル基等が具体例として挙げられ、一方、アラルキル
基のアルキル部分は、炭素数1〜3程度のものが挙げら
れる。従ってアラルキル基の具体例としては、ベンジル
、1−ナフチルメチル、2−ナフチルメチル基等が挙げ
られる。The aryl part of the aralkyl group has about 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl, tolyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl groups, etc., while the alkyl part of the aralkyl group has about 1 to 10 carbon atoms. There are about 3 examples. Therefore, specific examples of the aralkyl group include benzyl, 1-naphthylmethyl, and 2-naphthylmethyl groups.
また、R又はR2によって置換される炭素原子は、R1
又はR2が水素原子でない場合りまたはDの配座をとり
うるが、高分子化合物の使用目的に応じてLまたはDの
どちらであってもよい。Furthermore, the carbon atom substituted by R or R2 is R1
Alternatively, when R2 is not a hydrogen atom, it may take the configuration of either L or D, depending on the intended use of the polymer compound.
また、目的に応してLとDが当量でまたは所定の比率で
存在するようにしてもよい。Further, depending on the purpose, L and D may be present in equivalent amounts or in a predetermined ratio.
式(I)中のR1とR2は、同一であっても異なってい
てもよい。また、本発明よる高分子化合物は、この繰り
返し単位が2以上存在していることが必須であるが、こ
れらの複数の繰り返し単位は、RおよびR2に関して同
一であっても異なっていてもよい。異なっている場合の
繰り返し単位の配列状態は、ランダム配置であっても、
ブロック配置であってもよい。本発明による高分子化合
物中のRおよびR2の種類および存在量を適宜選択する
ことにより、適切な生体内での加水分解性や、高分子化
合物としての諸物性を得ることができる。R1 and R2 in formula (I) may be the same or different. Further, it is essential that the polymer compound according to the present invention has two or more repeating units, but these repeating units may be the same or different with respect to R and R2. Even if the arrangement state of the repeating unit is random when they are different,
It may be a block arrangement. By appropriately selecting the types and abundances of R and R2 in the polymer compound according to the present invention, appropriate in-vivo hydrolyzability and various physical properties as a polymer compound can be obtained.
式(I)中で、XおよびYは、同−又は異なっていても
よく、それぞれ直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基を
表わす。このアルキレン基は、炭素数2〜10程度、好
ましくは2〜5程度、のちのが生体内での加水分解性、
分解生成物の溶解性等の観点から好ましい。このアルキ
レン基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、テ
トラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等が
挙げられる。In formula (I), X and Y may be the same or different, and each represents a linear or branched alkylene group. This alkylene group has about 2 to 10 carbon atoms, preferably about 2 to 5 carbon atoms, and is hydrolyzable in the body.
This is preferable from the viewpoint of solubility of decomposition products. Specific examples of this alkylene group include ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, and hexamethylene groups.
前記したR1およびR2と同様に、XおよびYの種類、
高分子化合物中での存在形態およびその存在量は、高分
子化合物に求められる加水分解性、諸物性等を考慮して
適宜選択することができる。Similar to R1 and R2 described above, the types of X and Y,
The form of existence and the amount thereof in the polymer compound can be appropriately selected in consideration of the hydrolyzability, various physical properties, etc. required of the polymer compound.
本発明による高分子化合物の末端基の構造は、この高分
子化合物の分子量が大きい限り、一般にこの高分子化合
物の性質に対して大きな影響を持たない。末端基は、後
述する製造法による場合には、後述する化合物(n)あ
るいは化合物(IV)の末端構造を有するのが普通であ
ろう。The structure of the terminal groups of the polymeric compound according to the invention generally does not have a significant influence on the properties of the polymeric compound, as long as the molecular weight of the polymeric compound is large. In the case of the production method described below, the terminal group will normally have the terminal structure of compound (n) or compound (IV) described below.
本発明による高分子化合物は、生体中の加水分解酵素等
の作用によって容品に分解する性質を有する。即ち、生
体内で速やかに分解され、残留物を生じず、更に代謝経
路を通じて体外に排泄されることになる。従って本発明
による化合物は、外科手術用縫合糸等の医療用材料DD
S用の基剤等の用途に利用可能である。The polymer compound according to the present invention has the property of being decomposed into products by the action of hydrolytic enzymes and the like in living organisms. That is, it is rapidly decomposed in the body, does not produce any residue, and is further excreted from the body through metabolic pathways. The compounds according to the invention can therefore be used in medical materials such as surgical sutures.
It can be used as a base for S.
高分子化合物の製造
本発明による高分子化合物は、合目的的な任意の方法に
よって製造することができる。好適な製造例を示せば下
記の通りである。Preparation of the polymeric compound The polymeric compound according to the present invention can be prepared by any suitable method. A suitable production example is as follows.
アミノ酸二量体の形成
本発明による高分子化合物を製造するにあたり、まず、
下記一般式(II)で表わされるアミノ酸の二量体を製
造する。Formation of Amino Acid Dimer In producing the polymer compound according to the present invention, first,
An amino acid dimer represented by the following general formula (II) is produced.
(式中、R1、R2およびXは式(I)で定義した通り
である。)
式(I[)で表わされるアミノ酸二量体の出発物質であ
るアミノ酸は下記の式(m)で表わされる。(In the formula, R1, R2, and X are as defined in formula (I).) The amino acid that is the starting material for the amino acid dimer represented by formula (I .
HN −CH−CO2H(m)
(式中、RはR1およびR2と同義である。)Rが水素
原子の場合、アミノ酸の名称でいうと、グリシンである
。同様に、Rがアルキル基である場合、−例として、ア
ラニン、バリン、ロイシン、イソロイシンが挙げられる
。Rがアラルキル基である場合、−例として、フェニル
アラニンが挙げられる。Rがアルキル基あるいはアラル
キル基である場合、Rに置換される炭素原子は不斉とな
るが、その配座はLであってもDであってもよい。HN -CH-CO2H(m) (In the formula, R has the same meaning as R1 and R2.) When R is a hydrogen atom, the amino acid name is glycine. Similarly, when R is an alkyl group - examples include alanine, valine, leucine, isoleucine. When R is an aralkyl group - examples include phenylalanine. When R is an alkyl group or an aralkyl group, the carbon atom substituted by R is asymmetric, and its conformation may be L or D.
また出発原料たる式(m)のアミノ酸は、高分子化合物
に、所望の物理的強度や加水分解性を付与する観点から
、L体とD体の当量あるいは異なる量の混合物であって
もよい。Further, the amino acid of formula (m) as a starting material may be a mixture of equivalent or different amounts of the L-form and the D-form from the viewpoint of imparting desired physical strength and hydrolyzability to the polymer compound.
Rを適当に選択することにより、すなわち出発物質たる
式(III)のアミノ酸を適宜選択することによって、
任意のR1およびR−を持った本発明による高分子化合
物を得ることができる。By appropriately selecting R, that is, by appropriately selecting the amino acid of formula (III) as the starting material,
Polymer compounds according to the present invention having arbitrary R1 and R- can be obtained.
式(n)で表わされるアミノ酸の二量体は、式(m)の
アミノ酸を次式で表わされるジオール化合物:
HO−X−OH
(式中、Xは式(I)で定義した通りである)とのエス
テルに相当し、前記アミノ酸(II[)と前記ジオール
化合物とをエステル形成条件下に反応させることによっ
て得ることができる。The dimer of the amino acid represented by formula (n) is a diol compound represented by the following formula: HO-X-OH (wherein X is as defined in formula (I)) ), and can be obtained by reacting the amino acid (II[) with the diol compound under ester-forming conditions.
ここで[エステル形成条件下で反応させる」とは、式(
III)のアミノ酸と前記ジオール化合物とを、そのま
まの形で例えばエステル化触媒を使用することによって
反応させる場合の他に、両化合物の少なくとも一方をそ
の機能的誘導体の形にして反応させる場合、その地合目
的的な反応形式を包含するものである。Here, [reacting under ester-forming conditions] means the formula (
In addition to reacting the amino acid of III) with the diol compound in its original form, for example by using an esterification catalyst, when at least one of the two compounds is reacted in the form of its functional derivative, It includes a specific type of reaction.
この場合の両化合物の機能的誘導体としては、式(m)
のアミノ酸の場合、塩、酸ハライド、活性エステル等が
挙げられる。一方、ジオール化合物の機能的誘導体とし
ては、シバライド、ジトシラート等が挙げられる。この
エステル形成において、アミノ酸のアミノ基を必要に応
じて保護しておくことが好ましい。In this case, the functional derivatives of both compounds include formula (m)
Examples of amino acids include salts, acid halides, and active esters. On the other hand, examples of functional derivatives of diol compounds include cybaride, ditosylate, and the like. In this ester formation, it is preferable to protect the amino group of the amino acid as necessary.
このような反応の具体例としては、適当なアミノ酸を、
適当な酸(例えば、パラトルエンスルホン酸、塩化水素
等)の存在下に、下記式で表わされる化合物:
HO−X−OH
(式中、Xは式(I)で定義した通りである)との脱水
反応によってエステル化する方法、あるいは、アミノ基
を適当な保護基(例えば、アセト酢酸メチルとの脱水に
よって得られるエナミン等)で保護し、保護したアミノ
酸を適当なカルボン酸塩(例えば、カリウム塩、トリエ
チルアミン塩等)とした後、下式で表わされる化合物:
Hal−X−Hal
(式中、Xは式(I)で定義した通りであり、Halは
、ハロゲン原子、例えばFSCl、Br、I、を表わす
)と反応させ、その後脱保護することによって製造す木
ことができる。As a specific example of such a reaction, an appropriate amino acid is
In the presence of a suitable acid (e.g. para-toluenesulfonic acid, hydrogen chloride, etc.), a compound represented by the following formula: HO-X-OH (wherein X is as defined in formula (I)) and Alternatively, the amino group is protected with an appropriate protecting group (e.g., enamine obtained by dehydration with methyl acetoacetate), and the protected amino acid is esterified with an appropriate carboxylate (e.g., potassium salt, triethylamine salt, etc.), and then a compound represented by the following formula: Hal-X-Hal (wherein, X is as defined in formula (I), and Hal is a halogen atom, such as FSCl, Br, I) and subsequent deprotection.
これらの反応は、10〜100℃、好ましくは20〜8
0℃、の温度で容易かつ円滑に進行させることができる
。These reactions are carried out at 10-100°C, preferably at 20-8°C.
The process can be carried out easily and smoothly at a temperature of 0°C.
なお、この2量体は、分子内にエステルとアミノ基を併
せ持つ化合物であるため、アミノ基を上式に示すごとく
適当な酸(例えば、塩化水素やパラトルエンスルホン酸
)の塩として単離、保存し、取り扱う事が安定性の点か
ら望ましい。Note that this dimer is a compound that has both an ester and an amino group in its molecule, so the amino group is isolated as a salt of an appropriate acid (e.g., hydrogen chloride or para-toluenesulfonic acid) as shown in the above formula. It is desirable to preserve and handle it from the viewpoint of stability.
重合体の形成
本発明による高分子化合物は、前記式(II)で表わさ
れるアミノ酸の二量体に対して、次式(IV)で表わさ
れるジカルボン酸:
HOCO−Y−COOH(IV)
(式中、Yは式(I)で定義した通りである)を縮合重
合させることによって、すなわちアミド形成条件下で反
応させることによって製造することができる。Formation of Polymer The polymer compound according to the present invention is a dicarboxylic acid represented by the following formula (IV): HOCO-Y-COOH (IV) (Formula (wherein Y is as defined in formula (I)) can be produced by condensation polymerization, that is, by reacting under amide-forming conditions.
反応は、好ましくは、少なくとも一方の反応体を溶解す
る溶媒中で、0〜100℃、好ましくは20〜80℃、
の範囲の同−又は複数段階の温度で、両反応体を一時に
、段階的に、あるいはそれぞれにつき複数回、接触させ
ることによって行なわれる。このような反応の溶媒の具
体例としては、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N
−ジメチルアセトアミド、クロロホルム、N−メチルピ
ロリドン等、あるいはこれらの混合溶媒が挙げられる。The reaction is preferably carried out in a solvent that dissolves at least one of the reactants, at 0-100°C, preferably at 20-80°C,
It is carried out by contacting both reactants all at once, stepwise, or multiple times for each at the same or several steps of temperature in the range of . Specific examples of solvents for such reactions include N,N-dimethylformamide, N,N
Examples include -dimethylacetamide, chloroform, N-methylpyrrolidone, and a mixed solvent thereof.
ここで「アミド形成条件下で反応させる」とは、式(I
I)のアミノ酸二量体と前記式(IV)のジカルボン酸
とを、そのままの形で例えば縮合剤を使用することによ
って反応させる場合の他に、量化合物の少なくとも一方
をその機能的誘導体の形にして反応させる場合、その地
合目的的な反応形式を包含するものである。Here, "reacting under amide forming conditions" means the formula (I
In addition to reacting the amino acid dimer of I) with the dicarboxylic acid of formula (IV) as such, for example by using a condensing agent, at least one of the compounds may be reacted in the form of its functional derivative. In the case where the reaction is carried out in a specific manner, it includes a specific reaction type.
この場合のジカルボン酸の機能的誘導体としては、酸ク
ロリドのような酸ハライド、N−ヒドロキシコハク酸イ
ミドエステルのような活性エステル等が挙げられる。Examples of functional derivatives of dicarboxylic acids in this case include acid halides such as acid chloride, active esters such as N-hydroxysuccinimide ester, and the like.
このような反応の具体例としては、式(II)の化合物
と前記のジカルボン酸とを、適当な縮合剤(例えば、ジ
シクロへキシルカルボジイミド、1(3−ジメチルアミ
ノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩等を用
い、適当な塩基等の存在下に反応させる方法、あるいは
、ジカルボン酸に適当なアシル活性化剤(例えば、3−
(スクシニミドキシ)−1,2−ベンゾイソチアゾー
ル−1,1−ジオキシド等)を作用させた後に式(n)
の化合物を加えて適当な塩基等の存在下に反応させる方
法によって製造することができる。A specific example of such a reaction is to combine the compound of formula (II) and the dicarboxylic acid with a suitable condensing agent (e.g., dicyclohexylcarbodiimide, 1(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride). A method of reacting a dicarboxylic acid with an appropriate acyl activator (for example, 3-
(succinimidoxy)-1,2-benziisothiazole-1,1-dioxide, etc.), the formula (n)
It can be produced by adding a compound and reacting it in the presence of an appropriate base or the like.
更に、ジカルボン酸をアシル活性体(例えば、酸クロリ
ド、N−ヒドロキシコハク酸イミドとのエステル体等)
として、式(n)の化合物と、適当な塩基等の存在下に
反応させる方法によっても製造することができる。Furthermore, the dicarboxylic acid is converted into an acyl activated form (e.g., acid chloride, ester form with N-hydroxysuccinimide, etc.)
It can also be produced by a method of reacting the compound of formula (n) in the presence of an appropriate base or the like.
ジカルボン酸成分とアミノ酸の2量体との比率は、1;
1が望ましいが、所望の分子量に応じて、あるいは、所
望の末端基に応じて可変することができる。すなわち、
確率的には、比率が1=1の場合には末端にはそれぞれ
の反応体が存在することになり、一方が過剰の場合には
、過剰な反応体が末端に存在することになる。The ratio of the dicarboxylic acid component to the amino acid dimer is 1;
1 is desirable, but it can be varied depending on the desired molecular weight or desired end group. That is,
Probably, if the ratio is 1=1, each reactant will be present at the end, and if one is in excess, an excess of the reactant will be present at the end.
更にまた、−担得られた高分子化合物の末端に、R1、
R2およびXに関して別の化合物(n)を、および/ま
たは、Yに関して別のジカルボン酸化合物(IV)を重
合し、付加させることによって、異なった繰り返し単位
がブロック状に配列されたブロック共重合体が得られる
。また、最初から、複数種の式(n)の化合物および/
またはジカルボン酸化合物(IV)を使用すれば、ラン
ダム共重合体が得られる。Furthermore, - at the terminal of the supported polymer compound, R1,
A block copolymer in which different repeating units are arranged in blocks by polymerizing and adding another compound (n) to R2 and X and/or another dicarboxylic acid compound (IV) to Y is obtained. In addition, from the beginning, a plurality of types of compounds of formula (n) and/or
Alternatively, if dicarboxylic acid compound (IV) is used, a random copolymer can be obtained.
重合反応溶媒が生成高分子化合物に対しても溶解能を有
するものである場合は、生成高分子化合物は溶液で得ら
れる。その場合には、生成高分子化合物を溶解せずしか
も重合反応溶媒に可溶なもの、例えば水、低級アルカノ
ール、低級ケトン、低級エーテル等を該溶液に添加する
等して、溶存高分子化合物を析出させればよい。When the polymerization reaction solvent has the ability to dissolve the produced polymer compound, the produced polymer compound can be obtained in the form of a solution. In that case, a substance that does not dissolve the produced polymer compound but is soluble in the polymerization reaction solvent, such as water, lower alkanol, lower ketone, lower ether, etc., is added to the solution to remove the dissolved polymer compound. All you have to do is let it precipitate.
実施例
実施例1
グリシン(7,51g)をメタノール(50ml)に懸
濁し、85%KOH(6,6g)を加えて30分間攪拌
した。アセト酢酸メチル(I1,6g)を加えてさらに
1時間攪拌し、水冷してがら析出物を炉取した。メタノ
ールより再結晶して、N保護グリシンカリウム塩(融点
(分解):241℃)を16.2.得た。Examples Example 1 Glycine (7.51 g) was suspended in methanol (50 ml), 85% KOH (6.6 g) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. Methyl acetoacetate (I1, 6 g) was added, and the mixture was further stirred for 1 hour, and the precipitate was collected in an oven while cooling with water. Recrystallization from methanol gave N-protected glycine potassium salt (melting point (decomposition): 241°C) at 16.2. Obtained.
同様の方法で、L−アラニン(8,91g)からN保護
L−アラニンカリウム塩(融点(分解)=208℃)を
17.3g。In a similar manner, 17.3 g of N-protected L-alanine potassium salt (melting point (decomposition) = 208°C) was obtained from L-alanine (8.91 g).
L−フェニルアラニン(I6,5g)がらN保護し一フ
ェニルアラニンカリウム塩(融点(分解)二 209℃
) を24、6g。L-phenylalanine (I6.5 g) was N-protected and mono-phenylalanine potassium salt (melting point (decomposition) 2 209°C
) 24.6g.
L−ロイシン(I3,1g)からN保護り一ロイシンカ
リウム塩(融点(分解):219℃)を21.7g。21.7 g of N-protected leucine potassium salt (melting point (decomposition): 219°C) from L-leucine (I3.1 g).
D−ロイシン(I3,1g)からN保護り一ロイシンカ
リウム塩(融点(分解):219℃)を20.1g得た
。20.1 g of N-protected monoleucine potassium salt (melting point (decomposition): 219°C) was obtained from D-leucine (I3.1 g).
実施例2
実施例1で合成したN保護アミノ酸(205uaol)
を、30m1のN、N−ジメチルホルムアミド(以下D
MFと略記)に加え、1.2−ジブロモエタン(I0a
tsol)を添加して50℃で6時間攪拌した。放冷後
、40m1の蒸留水を加えてから酢酸エチル(4X50
ml)で抽出し、水洗(4X50ml)後、硫酸マグネ
シウムで乾燥した。溶媒を減圧留去後、アセトン(50
ml)に再溶解し、パラトルエンスルホン酸1水塩(2
0s+ool)を加えて30分間攪拌した。エーテルを
100m1加えてから析出物を枦取し、エタノール−エ
ーテル混合溶媒より再結晶した。この方法で、N保護グ
リシンカリウム塩より下記構造式のG2(融点:154
℃)を3.25g、N保護L−アラニンカリウム塩より
下記構造式のA2(融点=197℃)を3.93g、N
保護L−フェニルアラニンカリウム塩より下記構造式の
F2(融点:235℃)を5.28g、N保護り一ロイ
シンカリウム塩より下記構造式のL2(融点:238℃
)を5.88g、N保護り一ロイシンカリウム塩より下
記構造式のDL2 (融点=238℃)を5.77g得
た。Example 2 N-protected amino acid synthesized in Example 1 (205 uaol)
, 30 ml of N,N-dimethylformamide (hereinafter referred to as D
In addition to 1,2-dibromoethane (abbreviated as MF), 1,2-dibromoethane (I0a
tsol) was added and stirred at 50°C for 6 hours. After cooling, add 40ml of distilled water and add ethyl acetate (4X50
ml), washed with water (4×50 ml) and dried over magnesium sulfate. After removing the solvent under reduced pressure, acetone (50%
ml) and paratoluenesulfonic acid monohydrate (2 ml).
0s+ool) was added and stirred for 30 minutes. After adding 100 ml of ether, the precipitate was collected and recrystallized from an ethanol-ether mixed solvent. In this method, G2 (melting point: 154
℃), 3.93 g of A2 (melting point = 197℃) of the following structural formula from N-protected L-alanine potassium salt, N
5.28 g of F2 (melting point: 235°C) of the following structural formula was obtained from the protected L-phenylalanine potassium salt, and L2 (melting point: 238°C) of the following structural formula was obtained from the N-protected monoleucine potassium salt.
) and 5.77 g of DL2 (melting point = 238°C) having the following structural formula were obtained from N-protected monoleucine potassium salt.
実施例3
実施例2と同様に、ただし〕、〕2−ジブロモエタのか
わりに1,3−ジブロモプロパンを用いて反応を行ない
、N保護グリシンカリウム塩より下記構造式のN保護し
一フェニルアラニンカリウム塩より下記構造式のA3(
融点=243℃)を5.82g、N保護し一ロイシンカ
リウム塩より下記構造式のF3(融点=225℃)を5
.30g、N保護り一ロイシンカリウム塩より下記構造
式のDL3 (融点:225℃)を6.22g得た。Example 3 The reaction was carried out in the same manner as in Example 2, except that 1,3-dibromopropane was used instead of 2-dibromoeta, and N-protected monophenylalanine potassium salt of the following structural formula was obtained from N-protected glycine potassium salt. From A3 of the following structural formula (
5.82g of F3 (melting point = 225°C) of the following structural formula was prepared from N-protected monoleucine potassium salt.
.. 6.22 g of DL3 (melting point: 225° C.) having the following structural formula was obtained from 30 g of N-protected monoleucine potassium salt.
実施例4
実施例2および3で得られた化合物(G2、A2、F2
、F2、DL2、A3、F3、DL3)(I0,C1+
go+)と、アジピン酸ビス(N−ヒドロキシコハク酸
イミド)エステル(I0,0m1ol)とをDMF (
20ml)に加え、室温で攪拌しながらトリエチルアミ
ン(201mol)を滴下した。Example 4 Compounds obtained in Examples 2 and 3 (G2, A2, F2
, F2, DL2, A3, F3, DL3) (I0, C1+
go+) and adipic acid bis(N-hydroxysuccinimide) ester (I0.0ml) in DMF (
20 ml), and triethylamine (201 mol) was added dropwise while stirring at room temperature.
24時間攪拌を続けたのち、反応混合物をメタノール中
(G2、A2を用いた場合)あるいは水中(F2、F2
、DL2、A3、F3、DL3を用いた場合)に投入し
た。析出物を枦取し、エタノール−エーテル(I: 3
)混合溶媒でよく洗浄後、減圧乾燥して白色粉末状の下
記高分子化合物を得た。After continued stirring for 24 hours, the reaction mixture was dissolved in methanol (if G2, A2 was used) or water (F2, F2).
, DL2, A3, F3, DL3). The precipitate was collected and diluted with ethanol-ether (I: 3
) After thorough washing with a mixed solvent, the mixture was dried under reduced pressure to obtain the following polymer compound in the form of a white powder.
出発原料
L2
L3
実施例5
実施例3で得られたF3およびA3を合計10■mol
用いて、重合体を実施例4と同様に合成した。Starting material L2 L3 Example 5 A total of 10 μmol of F3 and A3 obtained in Example 3
A polymer was synthesized in the same manner as in Example 4.
すなわち、下表の比率のF3とA3、およびアジピン酸
ビス(N−ヒドロキシコハク酸イミド)エステル(I0
,0mg+ol)とをDMF (20ml)に加え、室
温で攪拌しながらトリエチルアミン(20■mol)を
滴下した。24時間攪拌を続けたのち、反応溶液を水中
に投入した。析出物を枦取し、エタノール−エーテル(
I: 3)混合溶媒でよく洗浄後、減圧乾燥して白色粉
末状の下記高分高分子化合物
G2
A2
F2
L2
DL2
F3
L3
DL3
収率(%)
子化合物を得た。That is, F3 and A3 in the ratio shown in the table below, and adipic acid bis(N-hydroxysuccinimide) ester (I0
,0 mg+ol) was added to DMF (20 ml), and triethylamine (20 mol) was added dropwise while stirring at room temperature. After continuing stirring for 24 hours, the reaction solution was poured into water. Collect the precipitate and add ethanol-ether (
I: 3) After thorough washing with a mixed solvent, it was dried under reduced pressure to obtain the following high-molecular compound G2 A2 F2 L2 DL2 F3 L3 DL3 Yield (%) child compound in the form of a white powder.
出発原料(訂o1)
L3 F3
つ1
収率(%)
実施例6
実施例3で得られたL3およびDL3を合計10III
IO1用いて、重合体を実施例4と同様に合成した。す
なわち、下表の比率のL3とDL3、およびアジピン酸
ビス(N−ヒドロキシコノ1り酸イミド)エステル(I
0,0+mol)とをDMF(20ml)に加え、室温
で攪拌しながらトリエチルアミン(20auio+)を
滴下した。24時間攪拌を続けたのち、反応溶液を水中
に投入した。析出物を炉底し、エタノール−エーテル(
I:3)混合溶媒でよく洗浄後、減圧乾燥して白色粉末
状の下記高分子化合物を得た。Starting materials (revised o1) L3 F3 1 Yield (%) Example 6 A total of 10III of L3 and DL3 obtained in Example 3
A polymer was synthesized in the same manner as in Example 4 using IO1. That is, L3 and DL3 in the ratio shown in the table below, and adipic acid bis(N-hydroxyconolylimide) ester (I
0.0+ mol) was added to DMF (20 ml), and triethylamine (20+ mol) was added dropwise while stirring at room temperature. After continuing stirring for 24 hours, the reaction solution was poured into water. The precipitate was filtered to the bottom of the furnace and mixed with ethanol-ether (
I:3) After thorough washing with a mixed solvent, the mixture was dried under reduced pressure to obtain the following polymer compound in the form of a white powder.
出発原料(swol)
L3 DL3
つ1
収率(%)
実施例7
実施例4で得られた重合体のうち、PF2、PL2、P
DL2を用いて、生体内加水分解酵素による分解実験を
行なった。本発明の高分子化合物をガラス製乳鉢で直径
100μm以下に粉砕したものを10.0■、市販(シ
グマ社)の酵素1.0■および50mMの緩衝液3.0
mlを12m1径のガラス製試験管に入れ、30℃で、
毎分75往復で振とうした。12時間後に反応液の一部
(約350μl)を遠心法でン濾過(0,22μフイル
ターを使用)し、ン戸液中の全有機炭素量を島津製作所
TOC500を用いて測定した。また、この反応系から
酵素を除いた実験、および高分子化合物を除いた実験を
併せて行なった。結果を下表に示す。Starting material (swol) L3 DL3 1 Yield (%) Example 7 Among the polymers obtained in Example 4, PF2, PL2, P
Using DL2, a degradation experiment using an in vivo hydrolase was conducted. The polymer compound of the present invention was crushed into a diameter of 100 μm or less in a glass mortar at 10.0 μm, commercially available (Sigma) enzyme 1.0 μm, and 50 mM buffer solution 3.0 μm.
ml into a 12 ml diameter glass test tube and at 30°C.
It was shaken at 75 cycles per minute. After 12 hours, a portion of the reaction solution (approximately 350 .mu.l) was centrifugally filtered (using a 0.22 .mu. filter), and the total organic carbon content in the solution was measured using Shimadzu TOC500. In addition, experiments were conducted in which the enzyme was removed from this reaction system, and an experiment in which the polymer compound was removed. The results are shown in the table below.
高分子化合物 酵 素 なし ペプシン トリプシン キモトリプシン エステラーゼ なし ペプシン なし トリプシン なし キモトリプシン なし エステラーゼ なし ペプシン なし トリプシン F2 L2 H 2,0 7,6 7,8 8,0 2,0 2,0 7,6 7,6 7,8 7,8 8,0 8,0 2,0 2,0 7,6 7,6 全有機炭素量(ppa) DL2 なし キモトリプシン なし エステラーゼ なし ペプシン なし トリプシン なし キモトリプシン 7.8 7.8 8.0 8.0 2.0 2.0 7.6 7.6 7.8 7.8 ]98Polymer compounds Enzymes None Pepsin trypsin Chymotrypsin esterase none pepsin none trypsin none Chymotrypsin none esterase none pepsin none trypsin F2 L2 H 2,0 7,6 7,8 8,0 2,0 2,0 7,6 7,6 7,8 7,8 8,0 8,0 2,0 2,0 7,6 7,6 Total organic carbon amount (ppa) DL2 none Chymotrypsin none esterase none pepsin none trypsin none Chymotrypsin 7.8 7.8 8.0 8.0 2.0 2.0 7.6 7.6 7.8 7.8 ]98
Claims (1)
に有する高分子化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、 R^1およびR^2は、同一又は異なっていてもよく、
それぞれ水素原子、アルキル基又はアラルキル基を表わ
し、 XおよびYは、同一又は異なっていてもよく、それぞれ
アルキレン基を表わす。 nは2以上の自然数を表わす。) 2、R^1およびR^2が、水素原子、炭素数1〜10
のアルキル基、炭素数7〜11のアラルキル基であり、
XおよびYがそれぞれ炭素数2〜10のアルキレン基で
ある、請求項1記載の高分子化合物。 3、nが2以上100以下の自然数を表わす、請求項1
記載の高分子化合物。[Claims] 1. A polymer compound having a repeating structure represented by the following formula (I) in its main chain. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(I) (In the formula, R^1 and R^2 may be the same or different,
Each represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aralkyl group, and X and Y may be the same or different, and each represents an alkylene group. n represents a natural number of 2 or more. ) 2, R^1 and R^2 are hydrogen atoms, carbon numbers 1 to 10
an alkyl group having 7 to 11 carbon atoms,
2. The polymer compound according to claim 1, wherein X and Y are each an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. 3. Claim 1, wherein n represents a natural number from 2 to 100.
The polymer compound described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21945190A JPH0667886B2 (en) | 1990-08-21 | 1990-08-21 | Polymer compound |
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Publications (2)
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---|---|
JPH04103566A true JPH04103566A (en) | 1992-04-06 |
JPH0667886B2 JPH0667886B2 (en) | 1994-08-31 |
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JP2003519650A (en) * | 2000-01-11 | 2003-06-24 | イントラリティックス,インコーポレーテッド | Polymer blends as biodegradable matrices for producing biocomposites |
JP2007177247A (en) * | 2007-01-09 | 2007-07-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Copolymerization type easily degradable polylactic acid and method for decomposing polylactic acid |
JP2008500430A (en) * | 2004-05-26 | 2008-01-10 | アドヴァンスド カーディオヴァスキュラー システムズ, インコーポレイテッド | Polymer containing poly (ester amide) and drug used in medical products and method for producing the same |
USRE40359E1 (en) | 2000-01-11 | 2008-06-03 | Surmodics, Inc. | Polymer blends as biodegradable matrices for preparing biocomposites |
US9375519B2 (en) | 2012-06-25 | 2016-06-28 | Surmodics, Inc. | Bioerodable poly(etheresteramides) and medical article uses |
-
1990
- 1990-08-21 JP JP21945190A patent/JPH0667886B2/en not_active Expired - Lifetime
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US8808723B2 (en) | 2004-05-26 | 2014-08-19 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Polymers containing poly(ester amides) and agents for use with medical articles and methods of fabricating the same |
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US9375519B2 (en) | 2012-06-25 | 2016-06-28 | Surmodics, Inc. | Bioerodable poly(etheresteramides) and medical article uses |
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