ジヒドラジド化合物およびその調製方法と用途
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示されるジヒドラジド化合物を開示する。式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ１〜Ｒ４はアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基またはポリエーテル基である。また、当該ジヒドラジド化合物の調製方法と、当該ジヒドラジド化合物の医療用ハイドロゲルおよび薬物徐放用キャリアにおける使用を開示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化合物、特に新規のジヒドラジド化合物に関する。また、本発明は当該ジヒドラジド化合物の調製方法と用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジヒドラジドは、２つのヒドラジド基を有する化合物であり、化学修飾剤および架橋剤として広く用いられているが、バイオ医薬品、新素材などの分野においては重要な用途を有する。ジスルフィド結合を含むジヒドラジドは、近年開発が進んでいるヒドラジドの一種であり、素材の化学的修飾と架橋を行うと同時に、ジスルフィド結合を取り込むことによって、架橋生成物に特殊な性能を付与することができる。例えば、Ｔｅｓｏｒｏらは、ジチオジプロピオン酸ヒドラジドを用いて可逆的架橋エポキシ樹脂を調製している（特許文献１）。また、Ｓｈｕらは、ジチオジプロピオン酸ヒドラジドとジチオジブチル酸ヒドラジドを調製している（非特許文献１）。しかしながら、現在までのところ、このようなジヒドラジドは、上記のようなジスルフィド結合を含む数種類の脂肪族系ジヒドラジドと、少数の芳香族系ジヒドラジドがあるのみで、素材の新たな化学的修飾および架橋を行うという需要を満たしてはいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，８８２，３９９号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，３，１３０４，２００２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする第一の課題は、ジスルフィド結合を含む新たなジヒドラジド化合物を提供することである。
【０００６】
本発明が解決しようとする第二の課題は、上記ジヒドラジド化合物の調製方法を提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする第三の課題は、医療用ハイドロゲルおよび薬物徐放用キャリアの調製における上記ジヒドラジド化合物の用途を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における、ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の水素原子核磁気共鳴スペクトル及びその化学シフトピークの位置を示す図である。
【図２】実施例４における、ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）の水素原子核磁気共鳴スペクトル及びその化学シフトピークの位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のジスルフィド結合を含む新たなジヒドラジド化合物は、下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される。
【００１０】
【化１】
一般式（Ｉ）および（ＩＩ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、すべてが同じ化学構造であっても、すべてが異なる化学構造であってもよく、またはこのうちの任意のいくつかが同じ化学構造であってもよい。
【００１１】
上記アルキレン基は、−（ＣＨ２）ｎ− （ｎは１〜１５の整数）、即ち炭素数１〜１５の直鎖アルキレン基を指す。好ましくは、炭素数１〜８の直鎖アルキレン基である。
【００１２】
上記置換アルキレン基は、低級アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アルコキシ基、フェニル基、エステル基等の基によって少なくとも１個の水素原子が置換された、上記アルキレン基を指す。
【００１３】
上記アリーレン基は、芳香族であるフェニレン基、ナフチレン基等を指す。好ましくはフェニレン基である。
【００１４】
上記ポリエーテル基は、−［（ＣＨＲ）ｎＯ］ｍ− を指す。ここでＲは低級アルキル基であり、ｎは１〜４の整数、ｍは１〜５００の整数である。また、Ｒは水素原子であることが好ましく、ｎは２、３または４であることが好ましい。
【００１５】
上記低級アルキル基は、炭素数１〜８の直鎖または分岐アルキル基を指す。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等を指す。好ましくは、炭素数１〜４の直鎖または分岐アルキル基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
【００１６】
上記アルコキシ基は、炭素数１〜６の直鎖または分岐アルコキシ基を指す。例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等である。好ましくは、炭素数１〜４の分岐または直鎖アルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。
【００１７】
上記エステル基は、−Ｃ（Ｏ）ＯＲを指し、ここでＲは上記低級アルキル基である。好ましくは、メチルエステル基、エチルエステル基、プロピルエステル基、ブチルエステル基である。
【００１８】
本発明の化合物において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はアルキレン基またはフェニレン基であることが好ましい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４がいずれも炭素数１〜８のアルキレン基であるか、またはＲ１とＲ２は同一であり、フェニレン基であることが更に好ましい。一般式（Ｉ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ２〜Ｃ４アルキレン基であり、一般式（ＩＩ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であり、Ｒ３とＲ４は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であることが特に好ましい。
【００１９】
本発明のジスルフィド結合を含む新たなジヒドラジド化合物は、対応するジチオジアミンまたはジチオジカルボン酸を出発原料として調製される。ここで、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、ジチオジアミンを出発原料として調製され、本発明の一般式（ＩＩ）の化合物は、ジチオジカルボン酸を出発原料として調製される。以下に、ジチオジアミンおよびジチオジカルボン酸のいくつかの例の化学構造式を示す。
【００２０】
【化２】
ここで、（１）シスタミン、（２）シスチンジメチルエステル、（３）シスチンジエチルエステル、（４）ジチオジアニリンは、ジチオジアミンに含まれ；（５）ジチオ二酢酸、（６）ジチオジプロピオン酸、（７）ジチオジブチル酸、（８）ジチオ二安息香酸は、ジチオジカルボン酸に含まれる。
【００２１】
ジチオジアミンを出発原料として本発明の一般式（Ｉ）の化合物を調製する方法は、通常、（１）ジチオジアミンと無水ジカルボン酸とのビスアミド化反応による、ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物の合成；（２）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物のエステル化反応；（３）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミンエステル化生成物のヒドラジド化の３工程を含む。
【００２２】
以下は、代表的なジチオジアミンとしてシスタミンを用いた本発明の一般式（Ｉ）の化合物の合成化学反応式である。まず、シスタミンを無水ジカルボン酸と反応させビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンを生成し、これをエチルエステル化した後、最後にエステル化生成物をヒドラジド化して本発明の一般式（Ｉ）の化合物（ビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンジヒドラジド）を得る。式中、Ｒはアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等である。
【００２３】
【化３】
【００２４】
以下は、代表的なジチオジアミンとして、シスタミンを用いて本発明の一般式（Ｉ）の化合物を調製する、他の合成方法の化学反応式である。この方法は上記合成方法と類似しており、まず、シスタミンを無水ジカルボン酸と反応させてビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンを生成した後、カルボニルジイミダゾールを用いて活性化して、活性化エステルを生成する。その後、直接ヒドラジド化するか、またはエチルエステル化後にヒドラジド化して、本発明の一般式（Ｉ）の化合物（ビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンジヒドラジド）が得られる。式中、Ｒはアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等である。
【００２５】
【化４】
【００２６】
以下に、代表的なジチオジアミンとしてシスタミンを用いて合成される、本発明の一般式（Ｉ）の化合物のいくつかの例の構造式を示す。
【００２７】
【化５】
ここで、（１）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニル二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＰＣＤＨ）、（２）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）、（３）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジメチルプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＭＰＣＤＨ）、（４）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）、（５）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジペンタン酸ジヒドラジド（略称ＤＡＣＤＨ）である。
【００２８】
ジチオジカルボン酸を出発原料として本発明の一般式（ＩＩ）の化合物を調製する方法は、（１）ジチオジカルボン酸のカルボニルジイミダゾールによる活性化、（２）ジチオジカルボン酸の活性物のアミノカルボン酸エステルとのビスアミド化反応、（３）ヒドラジド化の３工程を含む。
【００２９】
以下は、代表的なジチオジカルボン酸としてジチオジプロピオン酸を用いた本発明の一般式（ＩＩ）の化合物の合成化学反応式である。まず、ジチオジプロピオン酸をカルボニルジイミダゾールと反応させ、活性化エステルを生成する。それを、アミノカルボン酸エステルと反応させてジチオジプロピオン酸ビスアシルアミノカルボン酸エステルを生成する。最後にヒドラジド化を行い、ジチオジプロピオン酸ビスアシルアミノカルボン酸ジヒドラジドを得る。式中、Ｒはアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等である。
【００３０】
【化６】
【００３１】
以下に、代表的なジチオジカルボン酸としてジチオジプロピオン酸を用いて合成される、本発明の一般式（ＩＩ）の化合物の、いくつかの例の構造式を示す。
【００３２】
【化７】
ここで、（１）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）、（２）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジメチル酢酸ジヒドラジド（略称ＤＡＤＴＰＤＨ）、（３）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジヒドロキシ酢酸ジヒドラジド（略称ＤＨＡＤＴＰＤＨ）、（４）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＰＤＴＰＤＨ）、（５）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＢＤＴＰＤＨ）である。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例は、当業者が本発明をより完全に理解できるよう記載するものであり、本発明は以下の実施例になんら限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の調製
（１）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸（略称ＤＳＣ）の合成
シスタミン二塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）１０ｇを蒸留水１５０ｍｌに溶解して、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを、溶液のｐＨ値が１０になるまで加えた。その後、マグネティックスターラーを用いて攪拌しながら、無水コハク酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１３．３ｇ加えると同時に、溶液のｐＨ値が７〜１０に保持されるよう、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを間断なく加えた。室温下にて２時間反応させた後、溶液中に６ｍｏｌ／Ｌの塩酸を加えた。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、蒸留水２００ｍｌで２回洗浄した。その後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物ＤＳＣを約１５ｇ得た。収率は９０％を超えた。
【００３５】
（２）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジエチルエステル（略称ＤＳＣＤＥ）の合成
２５０ｍｌの三口フラスコに、ＤＳＣを１０ｇ、無水エタノールを１２０ｍｌ、濃硫酸を１０滴加えた。窒素雰囲気下で２時間還流した後、２０ｍｌより少なくなるまで減圧濃縮した。残った溶液を２５０ｍｌの分液漏斗に移し、酢酸エチルを６０ｍｌ加えた。有機相を５０ｍｌの水で三回洗浄し、水相を除去した。有機相を減圧蒸留して、白色ろう状の固形物であるＤＳＣＤＥを約９．３ｇ得た。収率は８０％を超えた。
【００３６】
（３）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の合成
１５０ｍｌのビーカーにＤＳＣＤＥを１０ｇ、エタノールを８０ｍｌ加え、攪拌して溶解した後、抱水ヒドラジン（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１０ｍｌ加え、一晩反応させた。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、エタノール４０ｍｌで４回洗浄した。室温下の通風キャビネットにおいて有機溶剤を揮発させた後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＳＣＤＨを約８ｇ得た。収率は７５％を超えた。
【００３７】
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の特性解析
元素分析：Ｃ１２Ｈ２４Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【００３８】
【表１】
【００３９】
高分解能マススペクトル：計算値３８０．１３００ 実測値３８０．１２９５
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：図１参照
【００４０】
（実施例２）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の調製
（１）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸（略称ＤＳＣ）の合成
実施例１と同様である。
【００４１】
（２）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジカルボニルイミダゾール活性ジエステル（略称ＤＳＣＤＩ）の合成
５００ｍｌの三口フラスコに、ＤＳＣを１０ｇ、無水ＤＭＦを６０ｍｌ加え、室温下で攪拌し溶解した後、カルボニルジイミダゾール（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１１．２ｇ加えた。このとき、溶液中に大量の二酸化炭素の気泡と白色沈殿物が生じた。室温、減圧下で３時間反応させた後、無水酢酸エチルを２００ｍｌ加えて希釈し、濾過して沈殿物を集めた。沈殿物を、無水酢酸エチル２００ｍｌで２回洗浄した後、真空減圧下で乾燥を行って白色の固体生成物であるＤＳＣＤＩを約１２ｇ得た。収率は９０％を超えた。
【００４２】
（３）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の合成
１５０ｍｌの三口フラスコに、ＤＳＣＤＩを１０ｇとエタノールを１００ｍｌ加え、窒素雰囲気下で３時間還流した。室温下で冷却した後、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加え、マグネティックスターラーを用いて一晩攪拌した。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、エタノール４０ｍｌで４回洗浄した。室温下の通風キャビネットにおいて有機溶剤を揮発させた後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＳＣＤＨを約７ｇ得た。収率は７５％を超えた。
【００４３】
（実施例３）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）の調製
（１）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸（略称ＤＧＣ）の合成
シスタミン二塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）１０ｇを蒸留水１５０ｍｌに溶解して、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを、溶液のｐＨ値が１０になるまで加えた。その後、マグネティックスターラーを用いて攪拌しながら、無水グルタル酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１５．２ｇ加えると同時に、溶液のｐＨ値が７〜１０を保持するよう、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを間断なく加えた。
【００４４】
室温下にて２時間反応させた後、溶液中に６ｍｏｌ／Ｌの塩酸を加えた。
【００４５】
溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、蒸留水２００ｍｌで２回洗浄した。その後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＧＣを約１５．５ｇ得た。収率は９０％を超えた。
【００４６】
（２）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジエチルエステル（略称ＤＧＣＤＥ）の合成
２５０ｍｌの三口フラスコに、ＤＧＣを１０ｇ、無水エタノールを１２０ｍｌ、濃硫酸を１０滴加え、窒素雰囲気下で２時間還流した後、２０ｍｌより少なくなるまで減圧濃縮した。残った溶液を２５０ｍｌの分液漏斗に移し、酢酸エチル６０ｍｌを加えた。有機相を５０ｍｌの水で三回洗浄した後、減圧蒸留して、白色ろう状の固形生成物であるＤＧＣＤＥを約９．４ｇ得た。収率は８０％を超えた。
【００４７】
（３）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）の合成
１５０ｍｌのビーカーにＤＧＣＤＥを１０ｇ、エタノールを８０ｍｌ加え、室温下で攪拌して溶解した後、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加えて、一晩反応させた。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、エタノール４０ｍｌで４回洗浄した。室温下の通風キャビネットにおいて有機溶剤を揮発させた後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＧＣＤＨを約７．１ｇ得た。収率は７５％を超えた。
【００４８】
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）の特性解析
元素分析：Ｃ１４Ｈ２８Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【００４９】
【表２】
【００５０】
高分解能マススペクトル：計算値４０８．１６１３ 実測値４０８．１６０４
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：
【００５１】
【化８】
【００５２】
【表３】
【００５３】
（実施例４）
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）の調製
１０００ｍｌのビーカーに、ジチオジプロピオン酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１０ｇと、無水ジメチルホルムアミドを５０ｍｌ加え、室温で攪拌溶解した後、カルボニルジイミダゾール（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１７．０ｇ加えた。このとき、溶液中に大量の二酸化炭素の気泡と、白色の沈殿物が生じた。室温、減圧下で３時間反応させた後、グリシンエチルエステル塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１４．７ｇ加えて、１時間攪拌し反応させた。その後、エチルエーテルを５００ｍｌ加えて、１時間静置した後、ビーカーを静かに傾けて上部の有機相層を除去し、エタノールを１００ｍｌ、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加えた。室温下で一晩攪拌し、濾過して沈殿物を集めた。沈殿物を、無水エタノール２００ｍｌで２回洗浄した後、真空減圧下で乾燥を行って、やや黄色を帯びた固体生成物であるＤＧＤＴＰＤＨを約８．５ｇ得た。収率は約５０％であった。
【００５４】
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）の特性解析
【００５５】
元素分析：Ｃ１０Ｈ２０Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【表４】
【００５６】
高分解能マススペクトル：計算値３５２．０９８７ 実測値３５２．０９８１
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：図２参照
【００５７】
（実施例５）
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジメチル酢酸ジヒドラジド（略称ＤＡＤＴＰＤＨ）の調製
１０００ｍｌのビーカーに、ジチオジプロピオン酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１０ｇと無水ジメチルホルムアミドを５０ｍｌ加え、室温下で攪拌溶解した後、カルボニルジイミダゾール（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１７．０ｇ加えた。このとき、溶液中に大量の二酸化炭素の気泡と、白色の沈殿物が生じた。これを室温、減圧下で３時間反応させた。その後、アミノプロピオン酸エチルエステル塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１４．７ｇ加え、１時間攪拌し反応させた。その後、エチルエーテルを５００ｍｌ加え、１時間静置した。静かにビーカーを傾けて上部の有機相層を除去した後、エタノールを１００ｍｌ、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加えた。その後、室温下で一晩攪拌し、濾過して沈殿物を集めた。沈殿物を、無水エタノール２００ｍｌで２回洗浄した後、真空減圧下で乾燥を行って、やや黄色を帯びた固体生成物であるＤＡＤＴＰＤＨを約７．３ｇ得た。収率は約４０％であった。
【００５８】
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジメチル酢酸ジヒドラジド（略称ＤＡＤＴＰＤＨ）の特性解析
【００５９】
元素分析：Ｃ１２Ｈ２４Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【表５】
【００６０】
高分解能マススペクトル：計算値３８０．１３００ 実測値３８０．１２８９
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：
【００６１】
【化９】
【００６２】
【表６】
【００６３】
（実施例６）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の、ヒアルロン酸ハイドロゲルの調製への使用
ヒアルロン酸ナトリウム（分子量６２〜１１５万、米国ＮｏｖａＭａｔｒｉｘ ＦＭＣ ＢＩＯＰＯＬＹＭＥＲ社）０．１ｇを蒸留水１０ｍｌに溶解し、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、ＤＳＣＤＨを０．１ｇ加え、攪拌し溶解した。その後、０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸で溶液のｐＨ値を４．７５に調節し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を０．０５ｇ加えて、マグネティックスターラーを用いて攪拌した。得られた溶液中に０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸適量を間断なく加え、溶液のｐＨ値を４．７５に保持した。溶液の粘度は徐々に増大し、およそ１５分程度でゲルが形成された。
【００６４】
（実施例７）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）架橋ヒアルロン酸ハイドロゲルの、ビタミンＢ２の徐放への使用
ヒアルロン酸ナトリウム（分子量６２〜１１５万、米国ＮｏｖａＭａｔｒｉｘ ＦＭＣ ＢＩＯＰＯＬＹＭＥＲ社）０．１ｇを蒸留水１０ｍｌに溶解し、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、ＤＳＣＤＨを０．１ｇ加え、攪拌し溶解した。ビタミンＢ２（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を０．０１ｇ加え、均一に攪拌した（大部分のビタミンＢ２は小さい顆粒状固体として溶液中に分散した）。その後、０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸で溶液のｐＨ値を４．７５に調節し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を０．０５ｇ加えて、マグネティックスターラーを用いて攪拌した。得られた溶液中に０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸適量を間断なく加え、溶液のｐＨ値を４．７５に保持した。溶液の粘度は徐々に増大し、１５分以内に黄色のゲルが形成された。
【００６５】
上記ハイドロゲルを約１ｇ取り、１５ｍｌのガラス瓶に入れ、０．１ｍｏｌ／Ｌのリン酸塩バッファ溶液（ｐＨ７．２）を１０ｍｌ加えた。上記ガラス瓶を、人体の生理条件を模した摂氏３７度で、回転速度１００ｒｐｍのインキュベータにセットした。２４時間ごとに上清を取り出して、溶液に放出されたビタミンＢ２量を波長４４０ｎｍで測定し、また新しい０．１ｍｏｌ／Ｌのリン酸塩バッファ溶液（ｐｈ７．２）を１０ｍｌ加えた。
【００６６】
ＤＳＣＤＨ架橋ヒアルロン酸ハイドロゲルは、薬物の徐放用キャリアとして有効であり、ビタミンＢ２は徐々にハイドロゲルから放出され、その徐放時間は下表のとおり１２０時間に及んだ。
【００６７】
【表７】
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、分子構造が調節可能な、本発明の一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で表される多種の化合物を調製できるという効果を有する。技術プロセスは、シンプルなジチオジアミンまたはジチオジカルボン酸を出発原料としており、アミド結合により構造や鎖長の異なるセグメントを取り込むことで、本発明の一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で表される化合物に、各種のフレキシブルな分子構造や様々な化学性能を付与することができる。本発明の新たなジヒドラジド化合物は、素材の化学的修飾や架橋に好適に用いられ、可逆架橋特性を持つ新型のエポキシ樹脂、新型の医薬用ハイドロゲル、新型の薬物徐放用キャリア等の新素材や、生物活性を有する新型の誘導体を調製することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は化合物、特に新規のジヒドラジド化合物に関する。また、本発明は当該ジヒドラジド化合物の調製方法と用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジヒドラジドは、２つのヒドラジド基を有する化合物であり、化学修飾剤および架橋剤として広く用いられているが、バイオ医薬品、新素材などの分野においては重要な用途を有する。ジスルフィド結合を含むジヒドラジドは、近年開発が進んでいるヒドラジドの一種であり、素材の化学的修飾と架橋を行うと同時に、ジスルフィド結合を取り込むことによって、架橋生成物に特殊な性能を付与することができる。例えば、Ｔｅｓｏｒｏらは、ジチオジプロピオン酸ヒドラジドを用いて可逆的架橋エポキシ樹脂を調製している（特許文献１）。また、Ｓｈｕらは、ジチオジプロピオン酸ヒドラジドとジチオジブチル酸ヒドラジドを調製している（非特許文献１）。しかしながら、現在までのところ、このようなジヒドラジドは、上記のようなジスルフィド結合を含む数種類の脂肪族系ジヒドラジドと、少数の芳香族系ジヒドラジドがあるのみで、素材の新たな化学的修飾および架橋を行うという需要を満たしてはいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，８８２，３９９号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，３，１３０４，２００２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする第一の課題は、ジスルフィド結合を含む新たなジヒドラジド化合物を提供することである。
【０００６】
本発明が解決しようとする第二の課題は、上記ジヒドラジド化合物の調製方法を提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする第三の課題は、医療用ハイドロゲルおよび薬物徐放用キャリアの調製における上記ジヒドラジド化合物の用途を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における、ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の水素原子核磁気共鳴スペクトル及びその化学シフトピークの位置を示す図である。
【図２】実施例４における、ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）の水素原子核磁気共鳴スペクトル及びその化学シフトピークの位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のジスルフィド結合を含む新たなジヒドラジド化合物は、下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される。
【００１０】
【化１】
一般式（Ｉ）および（ＩＩ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、すべてが同じ化学構造であっても、すべてが異なる化学構造であってもよく、またはこのうちの任意のいくつかが同じ化学構造であってもよい。
【００１１】
上記アルキレン基は、−（ＣＨ２）ｎ− （ｎは１〜１５の整数）、即ち炭素数１〜１５の直鎖アルキレン基を指す。好ましくは、炭素数１〜８の直鎖アルキレン基である。
【００１２】
上記置換アルキレン基は、低級アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、アルコキシ基、フェニル基、エステル基等の基によって少なくとも１個の水素原子が置換された、上記アルキレン基を指す。
【００１３】
上記アリーレン基は、芳香族であるフェニレン基、ナフチレン基等を指す。好ましくはフェニレン基である。
【００１４】
上記ポリエーテル基は、−［（ＣＨＲ）ｎＯ］ｍ− を指す。ここでＲは低級アルキル基であり、ｎは１〜４の整数、ｍは１〜５００の整数である。また、Ｒは水素原子であることが好ましく、ｎは２、３または４であることが好ましい。
【００１５】
上記低級アルキル基は、炭素数１〜８の直鎖または分岐アルキル基を指す。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等を指す。好ましくは、炭素数１〜４の直鎖または分岐アルキル基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基である。
【００１６】
上記アルコキシ基は、炭素数１〜６の直鎖または分岐アルコキシ基を指す。例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等である。好ましくは、炭素数１〜４の分岐または直鎖アルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。
【００１７】
上記エステル基は、−Ｃ（Ｏ）ＯＲを指し、ここでＲは上記低級アルキル基である。好ましくは、メチルエステル基、エチルエステル基、プロピルエステル基、ブチルエステル基である。
【００１８】
本発明の化合物において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はアルキレン基またはフェニレン基であることが好ましい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４がいずれも炭素数１〜８のアルキレン基であるか、またはＲ１とＲ２は同一であり、フェニレン基であることが更に好ましい。一般式（Ｉ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ２〜Ｃ４アルキレン基であり、一般式（ＩＩ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であり、Ｒ３とＲ４は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であることが特に好ましい。
【００１９】
本発明のジスルフィド結合を含む新たなジヒドラジド化合物は、対応するジチオジアミンまたはジチオジカルボン酸を出発原料として調製される。ここで、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、ジチオジアミンを出発原料として調製され、本発明の一般式（ＩＩ）の化合物は、ジチオジカルボン酸を出発原料として調製される。以下に、ジチオジアミンおよびジチオジカルボン酸のいくつかの例の化学構造式を示す。
【００２０】
【化２】
ここで、（１）シスタミン、（２）シスチンジメチルエステル、（３）シスチンジエチルエステル、（４）ジチオジアニリンは、ジチオジアミンに含まれ；（５）ジチオ二酢酸、（６）ジチオジプロピオン酸、（７）ジチオジブチル酸、（８）ジチオ二安息香酸は、ジチオジカルボン酸に含まれる。
【００２１】
ジチオジアミンを出発原料として本発明の一般式（Ｉ）の化合物を調製する方法は、通常、（１）ジチオジアミンと無水ジカルボン酸とのビスアミド化反応による、ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物の合成；（２）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物のエステル化反応；（３）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミンエステル化生成物のヒドラジド化の３工程を含む。
【００２２】
以下は、代表的なジチオジアミンとしてシスタミンを用いた本発明の一般式（Ｉ）の化合物の合成化学反応式である。まず、シスタミンを無水ジカルボン酸と反応させビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンを生成し、これをエチルエステル化した後、最後にエステル化生成物をヒドラジド化して本発明の一般式（Ｉ）の化合物（ビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンジヒドラジド）を得る。式中、Ｒはアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等である。
【００２３】
【化３】
【００２４】
以下は、代表的なジチオジアミンとして、シスタミンを用いて本発明の一般式（Ｉ）の化合物を調製する、他の合成方法の化学反応式である。この方法は上記合成方法と類似しており、まず、シスタミンを無水ジカルボン酸と反応させてビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンを生成した後、カルボニルジイミダゾールを用いて活性化して、活性化エステルを生成する。その後、直接ヒドラジド化するか、またはエチルエステル化後にヒドラジド化して、本発明の一般式（Ｉ）の化合物（ビスジカルボン酸ビスアシルシスタミンジヒドラジド）が得られる。式中、Ｒはアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等である。
【００２５】
【化４】
【００２６】
以下に、代表的なジチオジアミンとしてシスタミンを用いて合成される、本発明の一般式（Ｉ）の化合物のいくつかの例の構造式を示す。
【００２７】
【化５】
ここで、（１）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニル二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＰＣＤＨ）、（２）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）、（３）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジメチルプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＭＰＣＤＨ）、（４）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）、（５）はジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジペンタン酸ジヒドラジド（略称ＤＡＣＤＨ）である。
【００２８】
ジチオジカルボン酸を出発原料として本発明の一般式（ＩＩ）の化合物を調製する方法は、（１）ジチオジカルボン酸のカルボニルジイミダゾールによる活性化、（２）ジチオジカルボン酸の活性物のアミノカルボン酸エステルとのビスアミド化反応、（３）ヒドラジド化の３工程を含む。
【００２９】
以下は、代表的なジチオジカルボン酸としてジチオジプロピオン酸を用いた本発明の一般式（ＩＩ）の化合物の合成化学反応式である。まず、ジチオジプロピオン酸をカルボニルジイミダゾールと反応させ、活性化エステルを生成する。それを、アミノカルボン酸エステルと反応させてジチオジプロピオン酸ビスアシルアミノカルボン酸エステルを生成する。最後にヒドラジド化を行い、ジチオジプロピオン酸ビスアシルアミノカルボン酸ジヒドラジドを得る。式中、Ｒはアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基、ポリエーテル基等である。
【００３０】
【化６】
【００３１】
以下に、代表的なジチオジカルボン酸としてジチオジプロピオン酸を用いて合成される、本発明の一般式（ＩＩ）の化合物の、いくつかの例の構造式を示す。
【００３２】
【化７】
ここで、（１）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）、（２）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジメチル酢酸ジヒドラジド（略称ＤＡＤＴＰＤＨ）、（３）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジヒドロキシ酢酸ジヒドラジド（略称ＤＨＡＤＴＰＤＨ）、（４）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＰＤＴＰＤＨ）、（５）はジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＢＤＴＰＤＨ）である。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例は、当業者が本発明をより完全に理解できるよう記載するものであり、本発明は以下の実施例になんら限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の調製
（１）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸（略称ＤＳＣ）の合成
シスタミン二塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）１０ｇを蒸留水１５０ｍｌに溶解して、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを、溶液のｐＨ値が１０になるまで加えた。その後、マグネティックスターラーを用いて攪拌しながら、無水コハク酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１３．３ｇ加えると同時に、溶液のｐＨ値が７〜１０に保持されるよう、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを間断なく加えた。室温下にて２時間反応させた後、溶液中に６ｍｏｌ／Ｌの塩酸を加えた。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、蒸留水２００ｍｌで２回洗浄した。その後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物ＤＳＣを約１５ｇ得た。収率は９０％を超えた。
【００３５】
（２）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジエチルエステル（略称ＤＳＣＤＥ）の合成
２５０ｍｌの三口フラスコに、ＤＳＣを１０ｇ、無水エタノールを１２０ｍｌ、濃硫酸を１０滴加えた。窒素雰囲気下で２時間還流した後、２０ｍｌより少なくなるまで減圧濃縮した。残った溶液を２５０ｍｌの分液漏斗に移し、酢酸エチルを６０ｍｌ加えた。有機相を５０ｍｌの水で三回洗浄し、水相を除去した。有機相を減圧蒸留して、白色ろう状の固形物であるＤＳＣＤＥを約９．３ｇ得た。収率は８０％を超えた。
【００３６】
（３）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の合成
１５０ｍｌのビーカーにＤＳＣＤＥを１０ｇ、エタノールを８０ｍｌ加え、攪拌して溶解した後、抱水ヒドラジン（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１０ｍｌ加え、一晩反応させた。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、エタノール４０ｍｌで４回洗浄した。室温下の通風キャビネットにおいて有機溶剤を揮発させた後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＳＣＤＨを約８ｇ得た。収率は７５％を超えた。
【００３７】
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の特性解析
元素分析：Ｃ１２Ｈ２４Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【００３８】
【表１】
【００３９】
高分解能マススペクトル：計算値３８０．１３００ 実測値３８０．１２９５
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：図１参照
【００４０】
（実施例２）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の調製
（１）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸（略称ＤＳＣ）の合成
実施例１と同様である。
【００４１】
（２）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジカルボニルイミダゾール活性ジエステル（略称ＤＳＣＤＩ）の合成
５００ｍｌの三口フラスコに、ＤＳＣを１０ｇ、無水ＤＭＦを６０ｍｌ加え、室温下で攪拌し溶解した後、カルボニルジイミダゾール（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１１．２ｇ加えた。このとき、溶液中に大量の二酸化炭素の気泡と白色沈殿物が生じた。室温、減圧下で３時間反応させた後、無水酢酸エチルを２００ｍｌ加えて希釈し、濾過して沈殿物を集めた。沈殿物を、無水酢酸エチル２００ｍｌで２回洗浄した後、真空減圧下で乾燥を行って白色の固体生成物であるＤＳＣＤＩを約１２ｇ得た。収率は９０％を超えた。
【００４２】
（３）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の合成
１５０ｍｌの三口フラスコに、ＤＳＣＤＩを１０ｇとエタノールを１００ｍｌ加え、窒素雰囲気下で３時間還流した。室温下で冷却した後、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加え、マグネティックスターラーを用いて一晩攪拌した。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、エタノール４０ｍｌで４回洗浄した。室温下の通風キャビネットにおいて有機溶剤を揮発させた後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＳＣＤＨを約７ｇ得た。収率は７５％を超えた。
【００４３】
（実施例３）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）の調製
（１）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸（略称ＤＧＣ）の合成
シスタミン二塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）１０ｇを蒸留水１５０ｍｌに溶解して、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを、溶液のｐＨ値が１０になるまで加えた。その後、マグネティックスターラーを用いて攪拌しながら、無水グルタル酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１５．２ｇ加えると同時に、溶液のｐＨ値が７〜１０を保持するよう、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを間断なく加えた。
【００４４】
室温下にて２時間反応させた後、溶液中に６ｍｏｌ／Ｌの塩酸を加えた。
【００４５】
溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、蒸留水２００ｍｌで２回洗浄した。その後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＧＣを約１５．５ｇ得た。収率は９０％を超えた。
【００４６】
（２）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジエチルエステル（略称ＤＧＣＤＥ）の合成
２５０ｍｌの三口フラスコに、ＤＧＣを１０ｇ、無水エタノールを１２０ｍｌ、濃硫酸を１０滴加え、窒素雰囲気下で２時間還流した後、２０ｍｌより少なくなるまで減圧濃縮した。残った溶液を２５０ｍｌの分液漏斗に移し、酢酸エチル６０ｍｌを加えた。有機相を５０ｍｌの水で三回洗浄した後、減圧蒸留して、白色ろう状の固形生成物であるＤＧＣＤＥを約９．４ｇ得た。収率は８０％を超えた。
【００４７】
（３）ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）の合成
１５０ｍｌのビーカーにＤＧＣＤＥを１０ｇ、エタノールを８０ｍｌ加え、室温下で攪拌して溶解した後、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加えて、一晩反応させた。溶液を濾過して白色の沈殿物を集め、エタノール４０ｍｌで４回洗浄した。室温下の通風キャビネットにおいて有機溶剤を揮発させた後、真空減圧下で乾燥を行い、白色の固体生成物であるＤＧＣＤＨを約７．１ｇ得た。収率は７５％を超えた。
【００４８】
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジブタン酸ジヒドラジド（略称ＤＧＣＤＨ）の特性解析
元素分析：Ｃ１４Ｈ２８Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【００４９】
【表２】
【００５０】
高分解能マススペクトル：計算値４０８．１６１３ 実測値４０８．１６０４
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：
【００５１】
【化８】
【００５２】
【表３】
【００５３】
（実施例４）
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）の調製
１０００ｍｌのビーカーに、ジチオジプロピオン酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１０ｇと、無水ジメチルホルムアミドを５０ｍｌ加え、室温で攪拌溶解した後、カルボニルジイミダゾール（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１７．０ｇ加えた。このとき、溶液中に大量の二酸化炭素の気泡と、白色の沈殿物が生じた。室温、減圧下で３時間反応させた後、グリシンエチルエステル塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１４．７ｇ加えて、１時間攪拌し反応させた。その後、エチルエーテルを５００ｍｌ加えて、１時間静置した後、ビーカーを静かに傾けて上部の有機相層を除去し、エタノールを１００ｍｌ、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加えた。室温下で一晩攪拌し、濾過して沈殿物を集めた。沈殿物を、無水エタノール２００ｍｌで２回洗浄した後、真空減圧下で乾燥を行って、やや黄色を帯びた固体生成物であるＤＧＤＴＰＤＨを約８．５ｇ得た。収率は約５０％であった。
【００５４】
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノ二酢酸ジヒドラジド（略称ＤＧＤＴＰＤＨ）の特性解析
【００５５】
元素分析：Ｃ１０Ｈ２０Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【表４】
【００５６】
高分解能マススペクトル：計算値３５２．０９８７ 実測値３５２．０９８１
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：図２参照
【００５７】
（実施例５）
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジメチル酢酸ジヒドラジド（略称ＤＡＤＴＰＤＨ）の調製
１０００ｍｌのビーカーに、ジチオジプロピオン酸（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１０ｇと無水ジメチルホルムアミドを５０ｍｌ加え、室温下で攪拌溶解した後、カルボニルジイミダゾール（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１７．０ｇ加えた。このとき、溶液中に大量の二酸化炭素の気泡と、白色の沈殿物が生じた。これを室温、減圧下で３時間反応させた。その後、アミノプロピオン酸エチルエステル塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を１４．７ｇ加え、１時間攪拌し反応させた。その後、エチルエーテルを５００ｍｌ加え、１時間静置した。静かにビーカーを傾けて上部の有機相層を除去した後、エタノールを１００ｍｌ、抱水ヒドラジンを１０ｍｌ加えた。その後、室温下で一晩攪拌し、濾過して沈殿物を集めた。沈殿物を、無水エタノール２００ｍｌで２回洗浄した後、真空減圧下で乾燥を行って、やや黄色を帯びた固体生成物であるＤＡＤＴＰＤＨを約７．３ｇ得た。収率は約４０％であった。
【００５８】
ジチオジエタンジイルジカルボニルジアミノジメチル酢酸ジヒドラジド（略称ＤＡＤＴＰＤＨ）の特性解析
【００５９】
元素分析：Ｃ１２Ｈ２４Ｎ６Ｏ４Ｓ２
【表５】
【００６０】
高分解能マススペクトル：計算値３８０．１３００ 実測値３８０．１２８９
１Ｈ−ＮＭＲ （ＤＭＳＯ−ｄ６）：
【００６１】
【化９】
【００６２】
【表６】
【００６３】
（実施例６）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）の、ヒアルロン酸ハイドロゲルの調製への使用
ヒアルロン酸ナトリウム（分子量６２〜１１５万、米国ＮｏｖａＭａｔｒｉｘ ＦＭＣ ＢＩＯＰＯＬＹＭＥＲ社）０．１ｇを蒸留水１０ｍｌに溶解し、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、ＤＳＣＤＨを０．１ｇ加え、攪拌し溶解した。その後、０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸で溶液のｐＨ値を４．７５に調節し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を０．０５ｇ加えて、マグネティックスターラーを用いて攪拌した。得られた溶液中に０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸適量を間断なく加え、溶液のｐＨ値を４．７５に保持した。溶液の粘度は徐々に増大し、およそ１５分程度でゲルが形成された。
【００６４】
（実施例７）
ジチオジエタンジイルジアミノジカルボニルジプロピオン酸ジヒドラジド（略称ＤＳＣＤＨ）架橋ヒアルロン酸ハイドロゲルの、ビタミンＢ２の徐放への使用
ヒアルロン酸ナトリウム（分子量６２〜１１５万、米国ＮｏｖａＭａｔｒｉｘ ＦＭＣ ＢＩＯＰＯＬＹＭＥＲ社）０．１ｇを蒸留水１０ｍｌに溶解し、澄んだ透明溶液を得た。得られた溶液中に、ＤＳＣＤＨを０．１ｇ加え、攪拌し溶解した。ビタミンＢ２（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を０．０１ｇ加え、均一に攪拌した（大部分のビタミンＢ２は小さい顆粒状固体として溶液中に分散した）。その後、０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸で溶液のｐＨ値を４．７５に調節し、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（米国Ａｌｄｒｉｃｈ社）を０．０５ｇ加えて、マグネティックスターラーを用いて攪拌した。得られた溶液中に０．０１ｍｏｌ／Ｌ塩酸適量を間断なく加え、溶液のｐＨ値を４．７５に保持した。溶液の粘度は徐々に増大し、１５分以内に黄色のゲルが形成された。
【００６５】
上記ハイドロゲルを約１ｇ取り、１５ｍｌのガラス瓶に入れ、０．１ｍｏｌ／Ｌのリン酸塩バッファ溶液（ｐＨ７．２）を１０ｍｌ加えた。上記ガラス瓶を、人体の生理条件を模した摂氏３７度で、回転速度１００ｒｐｍのインキュベータにセットした。２４時間ごとに上清を取り出して、溶液に放出されたビタミンＢ２量を波長４４０ｎｍで測定し、また新しい０．１ｍｏｌ／Ｌのリン酸塩バッファ溶液（ｐｈ７．２）を１０ｍｌ加えた。
【００６６】
ＤＳＣＤＨ架橋ヒアルロン酸ハイドロゲルは、薬物の徐放用キャリアとして有効であり、ビタミンＢ２は徐々にハイドロゲルから放出され、その徐放時間は下表のとおり１２０時間に及んだ。
【００６７】
【表７】
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、分子構造が調節可能な、本発明の一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で表される多種の化合物を調製できるという効果を有する。技術プロセスは、シンプルなジチオジアミンまたはジチオジカルボン酸を出発原料としており、アミド結合により構造や鎖長の異なるセグメントを取り込むことで、本発明の一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で表される化合物に、各種のフレキシブルな分子構造や様々な化学性能を付与することができる。本発明の新たなジヒドラジド化合物は、素材の化学的修飾や架橋に好適に用いられ、可逆架橋特性を持つ新型のエポキシ樹脂、新型の医薬用ハイドロゲル、新型の薬物徐放用キャリア等の新素材や、生物活性を有する新型の誘導体を調製することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４はアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基またはポリエーテル基である）
【請求項２】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ１とＲ２はそれぞれＣ１〜Ｃ１５アルキレン基である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ３とＲ４はそれぞれＣ１〜Ｃ１５アルキレン基である、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
一般式（Ｉ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ２〜Ｃ４アルキレン基であり、かつ、Ｒ３とＲ４は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であり、
一般式（ＩＩ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であり、かつ、Ｒ３とＲ４は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基である、請求項３に記載の化合物。
【請求項５】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ１とＲ２はいずれもフェニレン基である、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、ポリエーテル基は−［（ＣＨＲ）ｎＯ］ｍ−であり、Ｒは低級アルキル基、ｎは１〜４の整数、ｍは１〜５００の整数である、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒは水素原子であり、ｎは２、３または４である、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
一般式（Ｉ）で示される化合物は、（１）ジチオジアミンを無水ジカルボン酸とビスアミド化反応させてビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物を合成する工程と、（２）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物をエステル化する工程と、（３）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミンエステル化生成物をヒドラジド化する工程とにより、ジチオジアミンから調製され、
一般式（ＩＩ）で示される化合物は、（１）ジチオジカルボン酸をカルボニルジイミダゾールにより活性化する工程と、（２）ジチオジカルボン酸の活性化物をアミノカルボン酸エステルとビスアミド化反応させる工程と、（３）ヒドラジド化させる工程とにより、ジチオジカルボン酸から調製される、請求項１に記載の一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物の調製方法。
【請求項９】
ジチオジアミンはシスタミン、シスチンジメチルエステル、シスチンジエチルエステルまたはジチオジアニリンであり、
ジチオジカルボン酸は、ジチオ二酢酸、ジチオジプロピオン酸、ジチオジブチル酸またはジチオ二安息香酸である、請求項８に記載の調製方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物の、医療用ハイドロゲルおよび薬物徐放用キャリアの調製における用途。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４はアルキレン基、置換アルキレン基、アリーレン基またはポリエーテル基である）
【請求項２】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ１とＲ２はそれぞれＣ１〜Ｃ１５アルキレン基である、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ３とＲ４はそれぞれＣ１〜Ｃ１５アルキレン基である、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
一般式（Ｉ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ２〜Ｃ４アルキレン基であり、かつ、Ｒ３とＲ４は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であり、
一般式（ＩＩ）の化合物において、Ｒ１とＲ２は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基であり、かつ、Ｒ３とＲ４は同一のＣ１〜Ｃ８アルキレン基である、請求項３に記載の化合物。
【請求項５】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒ１とＲ２はいずれもフェニレン基である、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、ポリエーテル基は−［（ＣＨＲ）ｎＯ］ｍ−であり、Ｒは低級アルキル基、ｎは１〜４の整数、ｍは１〜５００の整数である、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）において、Ｒは水素原子であり、ｎは２、３または４である、請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
一般式（Ｉ）で示される化合物は、（１）ジチオジアミンを無水ジカルボン酸とビスアミド化反応させてビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物を合成する工程と、（２）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミン生成物をエステル化する工程と、（３）ビスジカルボン酸ビスアシルジチオジアミンエステル化生成物をヒドラジド化する工程とにより、ジチオジアミンから調製され、
一般式（ＩＩ）で示される化合物は、（１）ジチオジカルボン酸をカルボニルジイミダゾールにより活性化する工程と、（２）ジチオジカルボン酸の活性化物をアミノカルボン酸エステルとビスアミド化反応させる工程と、（３）ヒドラジド化させる工程とにより、ジチオジカルボン酸から調製される、請求項１に記載の一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物の調製方法。
【請求項９】
ジチオジアミンはシスタミン、シスチンジメチルエステル、シスチンジエチルエステルまたはジチオジアニリンであり、
ジチオジカルボン酸は、ジチオ二酢酸、ジチオジプロピオン酸、ジチオジブチル酸またはジチオ二安息香酸である、請求項８に記載の調製方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で表される化合物の、医療用ハイドロゲルおよび薬物徐放用キャリアの調製における用途。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１０−５１０２５５（Ｐ２０１０−５１０２５５Ａ）
【公表日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３７４６９（Ｐ２００９−５３７４６９）
【出願日】平成１９年９月１７日（２００７．９．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００７／００２７４０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０６１４２７
【国際公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（５０９１４４３３９）上▲海▼百瑞吉生物医▲薬▼有限公司 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＢＩＯＲＥＧＥＮ ＢＩＯＭＥＤＩＣＡＬ （ＳＨＡＮＧＨＡＩ） ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ ３１２， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １， Ｌａｎｅ ７２０， Ｃａｉｌｕｎ Ｒｏａｄ， Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎｇ Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０３ ＣＨＩＮＡ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１７日（２００７．９．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００７／００２７４０
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０６１４２７
【国際公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【出願人】（５０９１４４３３９）上▲海▼百瑞吉生物医▲薬▼有限公司 (1)
【氏名又は名称原語表記】ＢＩＯＲＥＧＥＮ ＢＩＯＭＥＤＩＣＡＬ （ＳＨＡＮＧＨＡＩ） ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ ３１２， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １， Ｌａｎｅ ７２０， Ｃａｉｌｕｎ Ｒｏａｄ， Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎｇ Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１２０３ ＣＨＩＮＡ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]