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ジアンヒドロ糖の水素移動重合による新規な多分岐糖鎖の合成とその機能化

研究課題

研究課題/領域番号 15750096
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 高分子化学
研究機関北海道大学

研究代表者

佐藤 敏文  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80291235)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード多分岐糖鎖 / ジアンヒドロ糖 / アンヒドロ糖 / 開環重合 / 水素移動重合 / カチオン重合 / ハイパーブランチポリマー / 糖鎖ポリマー / 環化重合
研究概要

本研究では多分岐糖鎖(ハイパーブランチ糖鎖)の汎用的な合成法の確立を目的とし、四炭糖および六炭糖由来の種々のアンヒドロ糖とジアンヒドロ糖の重合について検討した。
1,4-アンヒドロエリスリトールおよび1,4-アンヒドロ-L-スレイトールを誘導し、超強酸を用いて重合した。重合は1,4-アンヒドロテトリトールのテトラヒドロフランの開環反応と水酸基からの水素移動反応によって進行した。構造解析の結果より、生成糖鎖が主にテトリトールユニットからなることおよび、高度に分岐した構造を有するハイパーブランチ糖鎖であることを明らかにした。また糖鎖中に環ユニット(1,4-アンヒドロテトリトールユニット)を生成している事を確認した。
テトリトールユニットのみからなるハイパーブランチ糖鎖を合成し、ハイパーブランチ糖鎖の粘度などの物性や溶液中で形態について検討した。重合は開環しやすいエポキシ型モノマーとして2,3-アンヒドロエリスリトールおよび2,3-アンヒドロ-DL-スレイトールを、開始剤として三フッ化ホウ素エーテラート用いて行った。構造解析の結果、テトリトールユニツトのみからなるハイパーブランチ糖鎖の生成が確かめられた。生成糖鎖の溶液粘性について検討したところ、固有粘度の値は一般的な直鎖状ポリマーの10分の1程度であった。さらに、ハイパーブランチ糖鎖の形態を調べたところ、慣性半径が小さく、球状である事が示された。また、ジアンヒドロ糖である1,2:5,6-ジアンヒドロヘキシトールの重合でも固有粘度の値が小さなハイパーブランチ糖鎖が生成した。以上より、アンヒドロ糖とジアンヒドロ糖の重合によって、ハイパーブランチ糖鎖を合成する方法を確立した。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Hyperbranched Polytetritol by Ring-Opening Multibranching Polymerizations of 2,3-Anhydroerythritol and 2,3-Anhydro-DL-threitol2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Imai
    • 雑誌名

      Macromolecules 38・5

      ページ: 1648-1654

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 無水糖のカチオン開環重合によるハイパーブランチ多糖の合成2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤 敏文
    • 雑誌名

      Foods and Food Ingredients Journal of Japan 209・5

      ページ: 340-397

    • NAID

      40006256118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Hyperbranched Polysaccharide by Thermally Induced Cationic Polymerization of 1,6-Anhydrohexopyranose2004

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Satoh
    • 雑誌名

      Macromol.Symp. 217・1

      ページ: 39-46

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Hyperbranched Carbohydrate Polymer by Ring-Opening Multibranching Polymerization of 1,4-Anhydroerythritol and 1,4-Anhydro-L-threitol2004

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Imai
    • 雑誌名

      Macromolecules 37・7

      ページ: 3113-3119

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclopolymerization of dianhydro sugar leading to novel carbohydrate polymers as macromolecular ionophores2004

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Satoh
    • 雑誌名

      Progress in Polymer Science 29・1

      ページ: 13-43

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis, Branched Structure, and Solution Property of Hyperbranched D-Glucan and D-Galactan

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Satoh
    • 雑誌名

      Macromolecules (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] アンヒドロ糖の製造方法2004

    • 発明者名
      加我 晴生, 三浦 正勝, 鳴海 敦, 高橋 憲司, 佐藤 敏文, 覚知 豊次
    • 権利者名
      産総研, 金沢大学, 北海道大学
    • 産業財産権番号
      2004-205787
    • 出願年月日
      2004-07-13
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Toshifumi Satoh: "Synthesis of Hyperbranched Polysaccharide by Thermally Induced Cationic Polymerization of 1,6-Anhydrohexopyranose"Macromolecular Symposia. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoko Imai: "Synthesis of Hyperbranched Carbohydrate Polymer by Ring- opening Multibranching Polymerization of 1,4-Anhydro-erythritol and 1,4-Anhydro-L-threitol"Macromolecules. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toshifumi Satoh: "Cyclopolymerization of Dianhydro Sugar Leading to Novel Carbohydrate Polymers as Macromolecular lonophores"Progress in Polymer Science. 29・1. 13-43 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoko Imai: "Synthesis of Hyperbranched 2,5-Anhydro-D-glucitol by Proton-Transfer Cyclopolymerization of 1,2:5,6-Dianhydro-D-mannitol"Macromolecules. 36・11. 6359-6363 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toshifumi Satoh: "Synthesis of Hyperbranched Polysaccharide by Thermally Induced Cationic Polymerization of 1,6-Anhydro-β-D-mannopyranose"Macromolecules. 36・11. 6364-6370 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 敏文: "開環-環化重合による糖鎖高分子の合成"高分子加工. 52・2. 66-74 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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