多糖の分子設計による分離および不斉認識機能の発現

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01604595
• 研究機関: 成蹊大学
• 研究代表者: 栗田 恵輔 成蹊大学, 工学部, 教授 (30102180)
• 研究分担者: 西村 紳一郎 成蹊大学, 工学部, 助手 (00183898)
• キーワード: キチン / 化学修飾 / グラフト共重合 / NADH / 不斉還元 / DEAE-キチン / 親水性高分子材料 / 複合糖質

研究概要

キチンの構造特異性を生かした機能化研究を進め、以下の結果を得た。
1)キチンに対するアラニンNCAのグラフト共重合により、ポリペプチド側鎖を導入する方法を確立した。次に、その側鎖末端に補酵素NADHの活性部位を固定化して高分子不斉還元試薬とし、還元反応におけるスペ-サ-の有効性を明らかにした。また、より効果的なスペ-サ-として、アラニン1分子を介してNADHモデルを固定化した。
2)新しい化学修飾法の開発の一環としてラクトンを用いたヒドロキシアシル化を検討した。生成物の高い吸湿性を示す。キトサンのアミノ基の約50%を特殊な条件下でアセチル化すると水溶性キチンが生成することを見いだした。この調製法は従来法に比べてきわめて簡便であり、多くの利点をもつ。また、キチンを効率的にDEAE化する方法を提示し、さらに、その誘導体が分離用の充填剤として有効であることを報告した。また、アミノ基およびメルカプト基を導入する方法を開発した。
3)トシル化およびヨウ素化キチンを用いてグラフト共重合を行った。ルイス酸の存在下、およびエキシマ-レ-ザ-照射下での反応により、それぞれカチオン的、およびラジカル的な共重合が可能であることを明らかにした。また、オキサゾリンのグラフト共重合、およびセリウム塩による共重合も報告した。共重合体は親水性材料として有用である。
4)キトサンに嵩高い基を導入すると溶媒に可溶になるため、多くの化学修飾を均一溶液中で進めることができるようになった。これにより位置特異的に糖を側鎖として導入する方法が開発され、構造的に明確な分枝キチンの調製を可能にした。また、N-アセチルグルコサミンを不飽和アルコ-ルでグリコシル化したものはラジカル重合性を示し、新しいタイプの複合糖質モデルを調製するのに有用である。これらの誘導体は生体活性成分に対して特異性の高い認識機能を発現すると期待される。

研究成果

• [文献書誌] K.Kurita,S.Inoue,and Y.Koyama: "Preparation of Diethylaminoethyl-Chitins" Polym.Bull.21. 13-17 (1989)
• [文献書誌] K.Kurita,Y.Koyama,S.Nishimura,and M.Kamiya: "Facile Preparation of Water-Soluble Chitin" Chem.Lett.1597-1598 (1989)
• [文献書誌] S.Nishimura,O.Kohgo,K.Kurita,C.Vittavatvong,and H.Kuzuhara: "Synthesis of Novel Chitosan Derivatives Soluble in Organic Solvents by Regioselective Chemical Modifications" Chem.Lett.243-246 (1990)
• [文献書誌] K.Kurita,Y.Koyama,S.Inoue,and S.Nishimura: "Diethylaminoethyl-Chitins:Preparation and Properties of Novel Aminated Chitin Derivatives" Macromolecules. (1990)
• [文献書誌] K.Kurita,S.Nishimura,and T.Takeda: "N-Hydroxyacylation of Chitosan with Lactones" Polymer J.(1990)
• [文献書誌] K.Kurita,M.Kawata,and Y.Koyama: "Graft Copolymerization of Vinyl Monomers onto Chitin with Cerium(IV)Ion" J.Appl.Polym.Sci.
• [文献書誌] K.Kurita and S.Inoue: "“Preparation of Iodo-Chitins and Graft Copolymerization onto the Derivatives"in“Chitin and Chitosan",pp 365-372" Elsevier, 835 (1989)
• [文献書誌] 栗田恵輔: "“キチン、キトサンの応用"担当章“キチン誘導体の調製、構造および性質"" 技報堂出版, 321(45-70) (1990)