JPH0645644B2 - 化学修飾多糖及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学修飾多糖及びその製造法に関するものであ
る。

担子菌由来の多糖は、抗腫瘍性を示すことで注目されて
いる。この例としては、シイタケよりのレンチナン，ス
エヒロタケよりのシゾフィランなどが知られている。こ
れらはいずれもβ−１，３−グルカンを主鎖とし、β−
１，６−結合でグルコースが分岐しているといわれてい
る。

担子菌ブクリョウよりのパキマン，スクレロチウム属の
微生物よりのスクレログルカン，キクラゲ由来の多糖等
も同様の構造を持つといわれている。

しかしながら、このような類似した構造を持つ多糖であ
っても、それらの抗腫瘍性には差が認められるのであ
り、その原因の一つとして、分岐した糖、即ち側鎖の形
態（例えば、側鎖の数や長さ）の違いによることが考え
られる。

これらの多糖類はいずれもその起源である菌類から単純
な抽出分離操作を行って得たものか、又はこうして得た
多糖類から酸化や還元等の単純な反応によって誘導され
たものであった。

本発明は式(I)、 （式中Ｇｌｕはグルコピラノシル基を、数字は結合位置
を示す）で表されるβ−１，３−グルコピラノシル基単
位を繰り返し単位とする第一の繰り返し単位、並びに式
(II)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、Ｘはア
ミノカルボニルアミノ基又はヒドロキシル基を表し、ｍ
は０ないし２の整数を示す）で表される第二の繰り返し
単位、又はこの第二の繰り返し単位及び式(III)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、ｎは０
ないし２の整数を示す）で表される第三の繰り返し単位
から成り、式(I)のグルコピラノシル基単位100個あたり
第二の繰り返し単位の数が約20ないし約85個、第三の繰
り返し単位の数が、０ないし約30個であり、濃度0.1モ
ル／の塩化ナトリウム水溶液を移動相とするゲル 過高速液体クロマトグラフィにおいて、分子量の値と
して約10万ないし約150万を示す化学修飾多糖である。

本発明の化学修飾多糖は代表的には以下のような物理
的，化学的特性を示す。

(1)分子量 濃度0.1モル／の塩化ナトリウム溶液を移動相とする
ゲル過高速液体クロマトグラフィーで、カラムとして
東洋曹達製Ｇ−６０００PWを用い、ゲル過を行うと、
分子量10万〜150万のリテンションタイムの位置に溶出
する。

(2)元素分析値 化学式から期待される値と実質的に一致する値を与え
る。

(3)硫酸分解 ２Ｎ−硫酸で、８０℃，１８時間で化学修飾多糖を完全
に加水分解し、ガスクロマトグラフィーで分析すると、
グルコースは認められるがグリセロールは認められな
い。

(4)塩酸分解 １Ｎ−塩酸水溶液に、化学修飾多糖を溶解し煮沸して
も、何らの沈殿をも生じない。

(5)溶解性 水及びジメチルスルホキシドに可溶で、メタノール，エ
タノール，アセトン，ベンゼンに不溶である。

(6)メチル化分析 メチル化後加水分解して得られるメチル化糖をアルジト
ールアセテートに誘導し、ガスクロマトグラフィーによ
る分析を行なうと、2,4−ジ−Ｏ−メチルグルコース及
び2,4,6−トリ−Ｏ−メチルグルコースが分離同定され
る。

2,3,4−トリ−Ｏ−メチルグルコース及び2,3,4,6−テト
ラ−Ｏ−メチルグルコースは分離・同定される場合と、
全く認められない場合がある。

本発明の化学修飾多糖は非常に強い抗腫瘍性を有する
が、哺乳動物への毒性は極めて低く、マウスに対する急
性毒性はLD₅₀値で1,500mg/kg以上である。

本発明の化学修飾多糖は公知の抗腫瘍性多糖と同様、生
理的に許容し得る基剤に溶解または分散させて、皮下，
筋肉内，静脈内などへの注射その他の慣用の方法によっ
て投与することができる。投与量は体重１kg当り約0.1
ないし約１００mg程度、好ましくは同約１ないし約２０
mg程度である。

本発明の化学修飾多糖は式(I)、 （式中Ｇｌｕはグルコピラノシル基を、数字は結合位置
を示す）で表されるβ−１，３−グルコピラノシル基単
位を繰り返し単位とする第一の繰り返し単位、並びに式
(IV)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、ｍは０
ないし２の整数を示す）で表されるカルボニル基を有す
る繰り返し単位、又はこのカルボニル基を有する繰り返
し単位及び式(III)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、ｎは０
ないし２の整数を示す）で表される第三の繰り返し単位
から成るアルデヒド型−β−１，３−グルカンであっ
て、式(I)のグルコピラノシル基単位100個あたり、式(I
V)で表されるカルボニル基を有する繰り返し単位の数が
約20ないし約85個、式(III)で表される第三の繰り返し
単位の数が、０ないし約30個である多糖を、セミカルバ
ジト又はヒドロキシルアミンと反応させてシッフ塩基を
形成させ、これを還元することによって製造することが
できる。

この方法（以下、本発明の方法と云う）で出発物質であ
るアルデヒド型β−１，３−グルカンの式(IV)で表わさ
れるカルボニル基を有する繰り返し単位は以下の反応式
に従って式(II)で表わされる繰り返し単位に変換され
る。

本発明の方法で出発物質として用いるアルデヒド型β−
１，３−グルカンは、例えば、特開昭５５−２５４０９
号公報に開示されている方法と同様して、ただし、最後
の還元処理及び酸加水分解をすることなく得ることがで
きる。すなわち、キクラゲ(Auricularia auriculajuda
e)子実体を、アルカリ性水溶液で抽出し、そのアルカリ
性水溶液に溶解しない部分（以下、アルカリ不溶部と云
う）を過ヨウ素酸塩で分解することによって調製するこ
とができる。

本発明の方法で、アルデヒド型β−１，３−グルカンと
セミカルバジド又はヒドロキシルアミンからシッフ塩基
を形成させる反応は、水性媒体中、前者１ｇに対して後
者約0.001ないし約0.5モル、好ましくは0.01ないし0.1
モルを添加することによって行うことができる。その際
のアルデヒド型β−１，３−グルカンは、水性媒体中に
よく分散させる。アルデヒド型β−１，３−グルカンに
対する水性媒体の量は、重量比で約１０ないし約1,000
倍量、好ましくは約３０ないし３００倍量程度である。

反応の際の液性pH約５ないし約１０、好ましくは約６な
いし約８とする。液性調整のために酸、例えば、塩酸又
はアルカリ、例えば、水酸化ナトリウム等を使用するこ
とができる。

反応は、通常温度約５ないし約８０℃、好ましくは約１
０ないし約５０℃程度で行う。反応時間は通常約１０時
間ないし５日間程度、好ましくは２日間程度である。

こうしてシッフ塩基を形成させた後、還元を行う。還元
剤としては強い還元剤、例えば水素化ホウ素ナトリウ
ム，シアノ化水素化ホウ素ナトリウムなどを用いる。特
にシアノ化水素化ホウ素ナトリウムが好ましい。還元剤
の量は出発物質として用いたアルデヒド型β−１，３−
グルカン中のカルボニル基に対して当量以上である。還
元剤の濃度は限定的ではないが約0.001モル濃度以上、
例えば約0.001ないし約0.1モル程度を例示することがで
きる。反応温度は約０ないし約８０℃、好ましくは約１
０ないし約５０℃程度、反応時間は通常数時間ないし５
日間程度、好ましくは２日間程度である。

これらの反応によって水溶性の本発明の多糖は水性媒体
中へ溶出される。水性媒体中へ溶出した本発明の多糖
は、遠心分離などの慣用の方法で不溶性画分を除去した
のち、透析，凍結乾燥等の常法によって単離することが
できる。

以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例１ 容量２５０mlのフラスコに原料調製例で得たアルデヒド
型β−１，３−グルカン１ｇをとり、これにセミカルバ
ジド0.1モルを加え蒸留水を加えて全量１００mlとし
た。アルデヒド型β−１，３−グルカンをディスパーサ
ーでよく分散させた後、塩酸でpH７に調整し、２日間マ
グネチックスターラーで攪拌した。そのあと塩酸でpH6.
5に調整した後シアノ化水素化ホウ素ナトリウム1.16ｇ
を加え攪拌しながら、さらに２日間反応させた。反応終
了後、懸濁物を含んだ反応液を、遠心分離，過し、水
溶性画分を、水道水で流水透析した。透析チューブ内容
液を凍結乾燥して目的とする化学修飾多糖３４mgを得
た。（収率3.4％） 得られた化学修飾多糖の分析結果は以下の通りであっ
た。

分子量 濃度0.1モル／の塩化ナトリウム水溶液を移動相とす
るゲル過高速液体クロマトグラフィーで、カラムとし
て東洋曹達工業（株）製Ｇ−６０００ＰＷを用い、ゲル
過を行うと分子量２１万のリテンションタイムの位置
に溶出した。

元素分析値 Ｃ： 34.3％ Ｈ： 5.3％ Ｎ： 9.5％ メチル化分析 メチル化分析の結果から 式(II)で表わされる繰り返し単位の個数 （式(I)１００個当り） 82.5個 式(II)で表わされる繰り返し単位の個数 （式(I)１００個当り） ０個 実施例２ セミカルバジド0.1モルに代えてヒドロキシルアミン0.1
モルを用いたほかは実施例１と同様にして化学修飾を行
い、化学修飾多糖を得た。（収率3.9％） 分子量 分子量９５万のリテンションタイムの位置に溶出した。

元素分析値 Ｃ： 36.5％ Ｈ： 5.1％ Ｎ： 2.5％ メチル化分析 メチル化分析の結果から 式(II)で表わされる繰り返し単位の個数 （式(I)１００個当り） ７４個 式(III)で表わされる繰り返し単位の個数 （式(I)１００個当り） 8.5個 実施例３ ＩＣＲマウス群で実施例１で得た化学修飾多糖のザルコ
ーマ１８０固形腫瘍に対する効果を試験した。ＩＣＲマ
ウス一匹につき、ザルコーマ１８０腹水癌細胞６×１０
^６個を、そけい部皮下に接種した。実験群は１群６匹と
した。癌細胞移植後、翌日より１０日間、１日１回薬剤
を腹腔内に0.1mlずつ投与した。試験群には、本発明の
化学修飾多糖（実施例１で得たもの）を５mg/kg・dayの
投与量になるようにして用い、対照群には生理食塩水の
みを投与した。腫瘍移植後３５日目に腫瘍を摘出してそ
の重量を測定した。各群の腫瘍抑制率は次式により算出
した。

ここで Ｃ：対照群の平均腫瘍重量 Ｔ：試験群の平均腫瘍重量 結果を表１に示す。

実施例４ 実施例２で得た化学修飾多糖を用いて実施例３と同様に
して抗腫瘍性試験を行った。

結果を第２表に示す。

本発明で原料として用いたアルデヒド型β−１，３−グ
ルカンは以下のようにして調製した。

原料調製例 アルカリ不溶部の調製 市販の乾燥させたキクラゲ５０４ｇを、１％塩化ナトリ
ウム水溶液６で、家庭用ミキサーにより十分粉砕し、
一昼夜静置、浸漬した。このあと１％塩化ナトリウム水
溶液３を加え、さらに６０℃，６時間攪拌しながら加
熱し、キクラゲを十分膨潤させた。

さらにキクラゲを微細化するため、ホモジナイザーで粉
砕した後、１２０℃，２０分間オートクレーブで熱水抽
出を行い遠心分離して熱水抽出画分を除いた。残査画分
について、もう一度熱水抽出操作を同様にして行った。

このようにして得られた残査画分に水９と水酸化ナト
リウム３２４ｇを加え（この時全容量は１２となっ
た）、６０℃，４時間窒素雰囲気下でアルカリ抽出を行
った。遠心分離を行いアルカリ抽出画分を除き、アルカ
リ抽出残査を得た。

このアルカリ抽出残査に水８と水酸化ナトリウム１５
６ｇを加え（この時全容量は９となった）、再び同様
にしてアルカリ抽出操作を行った。

アルカリ抽出残査に水１０を加え洗浄，遠心分離およ
び再懸濁の操作を懸濁液のpHが約９になるまで繰り返し
た。懸濁液に希塩酸を加えpHを７に調整した。

次に、この懸濁液に水５を加え、ホモジナイザー処理
し、アルカリ抽出残査をさらに細分化した。懸濁液にさ
らに水を加えて凍結乾燥し、１４６ｇのアルカリ不溶部
を得た（収率２９％）。このものは実質的に式(I) （式中Glu及び数字は前記同様の意味を表わす）で表わ
されるβ−１，３−グルコピラノシル基単位を繰り返し
単位とする第一の繰り返し単位と式(III) （式中Glu及び数字は前記同様の意味を表わす）で表わ
される繰り返し単位からなり、式(I)の繰り返し単位１
００個当り式(III)の繰り返し単位の数が約82.5個であ
る多糖であった。ｎの値は平均値で約0.1であった。

アルデヒド型多糖の調製 内容量５の細口かっ色びんに、アルカリ不溶部２５ｇ
を入れ、蒸留水５を加え、マグネチックスターラーで
アルカリ不溶部をよく分散させた後、アスピレーターを
用い脱気した。そのあとメタ過ヨウ素酸ナトリウム６６
ｇを加え、溶解させた後、攪拌しながら室温で７日間反
応させた。反応が終了後、水洗と遠心分離を３回繰り返
して行い、生成したギ酸および残存のメタ過ヨウ素酸ナ
トリウムを除去した。固相に水を加え、凍結乾燥して2
0.5ｇのアルデヒド型多糖を得た（収率８２％）。

このアルデヒド型多糖は実質的に式(I)で表わされる繰
り返し単位と式(IV)で表わされる繰り返し単位からなる
β−１，３−グルカンであった。

式(IV)のｍの値は平均値で約0.1であった。

また、式(I)で表わされる繰り返し単位１００個当りの
式(IV)で表わされる繰り返し単位の個数は82.5個であっ
た。このアルデヒド型多糖の窒素の含有量は定量限界以
下であった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式(I)、 （式中Ｇｌｕはグルコピラノシル基を、数字は結合位置
   を示す）で表されるβ−１，３−グルコピラノシル基単
   位を繰り返し単位とする第一の繰り返し単位、並びに式
   (II)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、Ｘはア
   ミノカルボニルアミノ基又はヒドロキシル基を表し、ｍ
   は０ないし２の整数を示す）で表される第二の繰り返し
   単位、又はこの第二の繰り返し単位及び式(III)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、ｎは０
   ないし２の整数を示す）で表される第三の繰り返し単位
   から成り、式(I)のグルコピラノシル基単位100個あたり
   第二の繰り返し単位の数が約20ないし約85個、第三の繰
   り返し単位の数が、０ないし約30個であり、濃度0.1モ
   ル／の塩化ナトリウム水溶液を移動相とするゲル過
   高速液体クロマトグラフィにおいて、分子量の値として
   約10万ないし約150万を示す化学修飾多糖。
2. 【請求項２】式(I)、 （式中Ｇｌｕはグルコピラノシル基を、数字は結合位置
   を示す）で表されるβ−１，３−グルコピラノシル基単
   位を繰り返し単位とする第一の繰り返し単位、並びに式
   (IV)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、ｍは０
   ないし２の整数を示す）で表されるカルボニル基を有す
   る繰り返し単位、又はこのカルボニル基を有する繰り返
   し単位及び式(III)、 （式中Ｇｌｕ及び数字は前記同様の意味を表し、ｎは０
   ないし２の整数を示す）で表される第三の繰り返し単位
   から成るアルデヒド型−β−１，３−グルカンであっ
   て、式(I)のグルコピラノシル基単位100個あたり、式(I
   V)で表されるカルボニル基を有する繰り返し単位の数が
   約20ないし約85個、式(III)で表される第三の繰り返し
   単位の数が、０ないし約30個である多糖を、セミカルバ
   ジト又はヒドロキシルアミンと反応させてシッフ塩基を
   形成させ、これを還元することを特徴とする、式(I)、 （式中Ｇｌｕは及び数字は前記同様の意味を表す）で表
   されるβ−１，３−グルコピラノシル基単位を繰り返し
   単位とする第一の繰り返し単位、並びに式(II)、 （式中Ｇｌｕ、ｍ及び数字は前記同様の意味を表し、Ｘ
   はアミノカルボニルアミノ基又はヒドロキシル基を表
   す）で表される第二の繰り返し単位、又はこの第二の繰
   り返し単位及び式(III)、 （式中Ｇｌｕ，ｎ及び数字は前記同様の意味を表す）で
   表される第三の繰り返し単位からなり、式(I)のグルコ
   ピラノシル基単位100個あたり、式(II)で示される第二
   の繰り返し単位の数が約20ないし約85個、式(III)で示
   される第三の繰り返し単位の数が、０ないし約30個であ
   り、濃度0.1モル／の塩化ナトリウム水溶液を移動相
   とするゲル過高速液体クロマトグラフィにおいて、分
   子量の値として約10万ないし約150万を示す化学修飾多
   糖の製造法。
3. 【請求項３】出発物質として用いるアルデヒド型−β−
   １，３−グルカンがキクラゲ子実体のアルカリ不溶部分
   を過ヨウ素酸で酸化して得たものである特許請求の範囲
   第２項記載の製造方法。