リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法
【課題】制御可能な生分解性を有し、可溶化剤または分散剤として有用なリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を提供する。
【解決手段】リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含んで構成する。
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【解決手段】リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含んで構成する。
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水に不溶性または難溶性の化合物を、水系媒体に可溶化または分散する手段として種々の可溶化剤または分散剤が提案されている。例えば、疎水性の主鎖とポリエチレングリコール鎖を側鎖に有する可溶化剤が提案され、毒性がなく長期安定性に優れるとされている（例えば、特許文献１参照）。また、生分解性の薬物輸送システム（ＤＤＳ）としてポリエチレングリコールブロックと生分解性ポリエステルブロックとを含む生分解性重合体（例えば、特許文献２参照）や、ポリエチレングリコールのリン酸ポリエステル誘導体（例えば、非特許文献１参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７９０８３号公報
【特許文献２】特表２００４−５２５１９４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ａ；Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４５，１３４９−１３６３（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可溶化剤または分散剤として、一般的に使用されているポリエチレングリコールおよびその誘導体や、特許文献１に記載の可溶化剤では生分解性が充分とは言い難い場合があった。また特許文献２および非特許文献１に記載の化合物では、所望の生分解性を示すように制御することは困難であった。
本発明は、制御可能な生分解性を有し、可溶化剤または分散剤として有用なリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
本発明の第１の態様は、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体である。
【０００７】
【化１】
【０００８】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【０００９】
前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、一般式（Ｉ）におけるＲ１が炭素数８〜１８のアルキル基、またはコレステロール残基であることが好ましく、Ｌ１は単結合であることがより好ましく、ｎは４〜１０であることがさらに好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む可溶化剤である。
また本発明の第３の態様は、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む分散剤である。
【００１１】
また本発明の第４の態様は、亜リン酸ジエステル、および、下記一般式（III)で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る工程と、前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る工程と、前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物、ならびに、炭素数１〜３０のアルキルアルコール、炭素数２〜３０のアルケニルアルコールおよび炭素数２〜３０のアルキニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のアルコールを反応させる工程と、を有する、下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法である。
【００１２】
【化２】
【００１３】
（一般式（ＩＩ）および一般式（ＩＩＩ)中、Ｒ１１は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【００１４】
本発明の製造方法において、Ｒ１は、炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基であることが好ましく、Ｌ１１は単結合であることが好ましく、前記ハロゲン化剤が、イソシアヌル酸のハロゲン化物であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御可能な生分解性を有し、可溶化剤または分散剤として有用なリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体＞
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位の少なくとも１種を含み、必要に応じてその他の構造単位を含んで構成される。
下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むことにより、生分解性に優れ、かつ生分解性を容易に制御することができる。さらに、水不溶性または水難溶性の化合物の可溶化性および分散性（以下、「可溶化性等」ということがある）に優れる。
【００１７】
【化３】
【００１８】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数２〜３０のアルキニル基を表す。
【００１９】
前記炭素数２〜３０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く、また環状構造を含むものであってもよい。さらに置換基を有していてもよい。具体的にはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、エチルヘキシル基、ドデカニル基、オクタデシル基、ベヘニル基等を挙げることができる。
前記炭素数２〜３０のアルキル基は、置換基としてフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ピリジル基等の芳香族基を有していてもよい。具体的には、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ピリジルメチル基等を挙げることができる。
【００２０】
前記炭素数２〜３０のアルケニル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、また環状構造を含むものであってもよい。さらに置換基を有していてもよい。具体的には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基、コレステロール残基等を挙げることができる。
【００２１】
前記炭素数２〜３０のアルキニル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、また環状構造を含むものであってもよい。さらに置換基を有していてもよい。具体的には、エチニル基、プロパルギル基、１−ブチン−３−イル基、１−ブチン−３−メチル−３−イル基等を挙げることができる。
【００２２】
本発明におけるＲ１は、可溶化性等の観点から、炭素数２〜３０のアルキル基または炭素数２〜３０アルケニル基であることが好ましく、炭素数２〜２４のアルキル基またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基であることが更に好ましい。
【００２３】
前記一般式（Ｉ）におけるＲ１が水素原子の場合、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位は速やかに加水分解されるため、可溶化剤または分散剤として充分な機能を維持することができない場合があった。またＲ１がメチル基の場合、水素原子の場合に比べて加水分解に対する安定性が向上するが、可溶化剤または分散剤として充分な機能を長期間にわたって維持することができない場合がある。Ｒ１の炭素数を２以上とすることで、充分な安定性が得られ、生分解性と安定性のバランスにより優れるリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を構成することができる。
また炭素数が３０を超えると、疎水性が大きくなり所望の可溶化性、分散性が得られ難くなる。
このように本発明においては、Ｒ１の炭素数を適宜選択することで、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の可溶化性、生分解性等を所望の態様に制御することができる。
【００２４】
また本発明においては、Ｒ１の炭素数を８以上とすることで、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の臨界ミセル濃度が低下し、より安定なミセルが形成され、水不溶性または水難溶性の化合物に対する可溶化性および分散性がより向上する。
【００２５】
さらに本発明においては、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体によって形成されるミセルの大きさを、Ｒ１で表される置換基を適宜選択することによって制御することができる。具体的には例えば、Ｒ１として炭素数１２の直鎖アルキル基を選択した場合、体積平均粒径が２００〜４００ｎｍのミセルが形成される。
また炭素数が１２より多いアルキル基を選択することで、体積平均粒子径がより大きいミセルを形成することができ、炭素数が１２より少ないアルキル基を選択することで、体積平均粒子径がより小さいミセルを形成することができる。これは例えば、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体が形成するミセルは、疎水性のＲ１で表されるアルキル基等が内側に、親水性のポリマー主鎖が外側に配置されるため、Ｒ１の大きさに応じて形成されるミセル径が変化するためと考えることができる。
【００２６】
Ｒ２は、炭素数２〜４のアルキレン基を表すが、可溶化性等の観点から、炭素数２〜３のアルキレン基であることが好ましい。
また一般式（Ｉ）におけるＲ２は１種のみからなっていても、２種以上の組み合わせであってもよい。Ｒ２が２種以上の組み合わせからなる場合、少なくとも１種は炭素数が２のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が２のアルキレン基の含有率がＲ２で表されるアルキレン基全体に対して５０質量％以上であることがより好ましい。かかる態様であることにより、一般式（Ｉ）で表される化合物の疎水性が高くなりすぎることを抑制し、可溶化性等がより向上する。
【００２７】
ｎは、２〜１００の整数を表わすが、可溶化性等と生分解性の観点から、４〜２０であることが好ましく、４〜１０であることがより好ましい。
【００２８】
Ｌ１は、単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表す。前記ポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基は、アルキレンオキシ基からなる繰り返し構造の少なくとも１種を含むポリアルコール化合物に由来する２価の連結基であることが好ましい。中でも可溶化性等の観点から、炭素数２〜４のアルキレンオキシ基からなる繰り返し構造を含み、３価以上のポリアルコールに由来する基を含む化合物に由来する２価の連結基であることが好ましい。
前記アルキレンオキシ基からなる繰り返し構造の少なくとも１種を含むポリオール化合物に由来する２価の連結基は、ポリアルキレングリコールとポリアルコール化合物とがエーテル縮合して形成される化合物から、アルコール性水酸基の水素原子の１つと、アルコール性水酸基の１つを取り除いて構成される連結基であることが好ましい。
【００２９】
Ｌ１に含まれる炭素数２〜４のアルキレンオキシ基におけるアルキル部分の好ましい態様は、前記Ｒ２で表されるアルキレン基と同様である。またアルキレンオキシ基の繰り返し数としては、２〜１００であることが好ましく、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることがさらに好ましい。
【００３０】
前記３価以上のポリアルコールは、３価〜８価のポリアルコールであることが好ましく、３価〜４価のポリアルコールであることがより好ましい。
また前記３価以上のポリアルコールは、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種であることもまた好ましく、グリセリン、ペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。
本発明においてＬ１で表される２価の連結基の具体例として、下記一般式（IIIａ）〜（IIIｈ）で表される２価の連結基を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００３１】
【化４】
【００３２】
上記一般式（IIIａ）〜（IIIｈ）中、Ｒ５は炭素数２〜４のアルキレン基を表す。前記Ｒ５の好ましい態様は前記Ｒ２と同様である。また、それぞれの連結基に含まれる複数のＲ５はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ｒ６は、水素原子またはリン酸エステル残基を表し、前記リン酸エステル残基は上記一般式（Ｉ）で表される構造単位をさらに含んでいてもよい。また、それぞれの連結基に含まれる複数のＲ６はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
ｍは２〜１００の整数を表わすが、可溶化性等と生分解性の観点から、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることがさらに好ましい。また、それぞれの連結基に含まれる複数のｍはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００３３】
本発明における一般式（Ｉ）で表される構造単位は、可溶化性等と生分解性の観点から、Ｒ１が炭素数２〜２４のアルキル基またはコレステロール残基であって、Ｒ２が炭素数２〜３のアルキレン基であって、Ｌ１が単結合であって、ｎが４〜２０であることが好ましく、Ｒ１が炭素数８〜１８のアルキル基であって、Ｒ２が炭素数２〜３のアルキレン基であって、Ｌ１が単結合であって、ｎが４〜１０であることがより好ましい。
【００３４】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を２種以上含んでいてもよい。すなわち前記一般式（Ｉ）で表される構造単位であって、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１およびｎのうち少なくとも１つが異なる２種以上の一般式（Ｉ）で表される構造単位を含んでいてもよい。
【００３５】
具体的には例えば、２種以上のＲ１がともにアルキル基であって炭素数が互いに異なる場合、２種以上のＲ２のアルキレン基の炭素数が互いに異なる場合（例えば、炭素数が２のエチレン基と炭素数が３のプロピレン基の組み合わせ）、２以上のＬ１が互いに異なる場合、２以上のｎが互いに異なる場合等を挙げることができる。
またＲ１、Ｒ２、Ｌ１およびｎのうち少なくとも１つが異なる２種以上の一般式（Ｉ）で表される構造単位の混合比には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体における前記一般式（Ｉ）で表される構造単位の含有率には特に制限はないが、生分解性と可溶化性等の観点から、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることがさらに好ましい。
【００３７】
また前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位以外の構造単位（以下、「その他の構造単位」ということがある）を更に含むことができる。その他の構造単位としては、一般式（Ｉ）で表される構造単位とともにエステル系ポリマーを構成可能な構造単位であれば特に制限はない。具体的には例えば、一般式（Ｉ）におけるＲ１が水素原子またはメチル基である構造単位、一般式（Ｉ）におけるＯＲ１がハロゲン原子または水素原子である構造単位、ポリアルキレンオキシ基、ヒドロキシカルボン酸残基、およびアミノ酸残基等を挙げることができる。
中でも、生分解性と可溶化性等の観点から、一般式（Ｉ）におけるＲ１が水素原子またはメチル基である構造単位、および一般式（Ｉ）におけるＯＲ１がハロゲン原子または水素原子である構造単位の少なくとも１種であることが好ましい。
【００３８】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、数平均分子量として３０００〜５００００とすることができ、５０００〜２００００であることが好ましく、５０００〜１２０００であることがより好ましい。
【００３９】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、例えば、後述するリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法によって製造することができる。
【００４０】
本発明の前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、例えば、水不溶性または水難溶性の化合物の可溶化剤および分散剤として好適に用いることができる。また生分解性を有し、その分解生成物も安全性が高いことから、工業用途の可溶化剤および分散剤のみならず、医薬品、化粧品、食品等に用いられる可溶化剤および分散剤として好適に用いることができる。
【００４１】
＜リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法＞
本発明の下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法は以下のような工程を有する。
すなわち、（１）亜リン酸ジエステル、および、下記一般式（III)で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る第１の工程と、（２）前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る第２の工程と、（３）前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物および下記一般式（ＩＩ）におけるＲ１１に対応するアルコールを反応させる第３の工程と、を有する製造方法である。
【００４２】
【化５】
【００４３】
一般式（ＩＩ）および一般式（III)中、Ｒ１１は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表すが、可溶化性等と生分解性の観点から、炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基であることが好ましく、炭素数２〜２４のアルキル基、またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基、またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基であることが更に好ましい。
【００４４】
またＲ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表すが、可溶化性等と生分解性の観点から、炭素数２〜３のアルキレン基であることがより好ましい。さらにＲ１２は１種のみからなっていても、２種以上の組み合わせであってもよい。Ｒ１２が２種以上の組み合わせからなる場合、少なくとも１種は炭素数が２のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が２のアルキレン基の含有率がＲ２で表されるアルキレン基全体に対して５０質量％以上であることがより好ましい。かかる態様であることにより、一般式（ＩＩ）で表される化合物の疎水性が高くなりすぎることを抑制し、可溶化性等がより向上する。
またｎは２〜１００の整数を表わすが、可溶化性等と生分解性の観点から、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることがさらに好ましい。
【００４５】
（１）第１の工程
本発明の製造方法は、亜リン酸ジエステル、および、上記一般式（III）で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る第１の工程を有する。第１の工程は、例えば下記反応式（Ａ）によって表される。
【００４６】
【化６】
【００４７】
反応式（Ａ）中、Ｒ２１およびＲ２２はそれぞれ独立に脂肪族基または芳香族基を表す。Ｒ２３は一般式（ＩＩ）におけるＲ１２と同義であり、Ｌ２１は一般式（ＩＩ）におけるＬ１１と同義であり、ｉは一般式（ＩＩ）におけるｎと同義である。また、ｊは２〜３０の整数を表わす。
【００４８】
前記亜リン酸ジエステルは、亜リン酸の脂肪族エステルであっても、芳香族エステルであっても、これらの混合エステルであってもよい。
前記亜リン酸の脂肪族エステルを構成する脂肪族基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルキル基等を挙げることができる。中でも、製造効率の観点から、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜６のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜４のアルキル基であることがさらに好ましい。
また前記亜リン酸の芳香族エステルを構成する芳香族基としては、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であっても、芳香族複素環に由来する芳香族基であってもよい。中でも、製造効率の観点から、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であることが好ましく、フェニル基、またはナフチル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
【００４９】
また第１の工程における前記亜リン酸ジエステルに対するポリアルキレングリコールの比率（ポリアルキレングリコール：亜リン酸ジエステル）としては、１：３〜３：１であることが好ましく、１：２〜１：１であることがより好ましい。
【００５０】
前記第１の工程において、亜リン酸ジエステルおよびポリアルキレングリコールを縮合する方法としては、通常用いられる縮合方法を特に制限なく用いることができる。具体的には例えば、亜リン酸ジエステルおよびポリアルキレングリコールを無溶媒あるいは適当な溶媒中で、加熱する方法を挙げることができる。
加熱温度および加熱時間は反応に用いる原料に応じて適宜選択することができる。例えば８０℃以上で数時間とすることができ、１００℃以上で数時間であることが好ましく、１２０℃以上で３時間以上であることがより好ましい。
【００５１】
前記第１の工程は、常圧下で行っても、減圧下で行なってもよい。本発明においては、製造効率の観点から、常圧下で亜リン酸ジエステルおよびポリアルキレングリコールを加熱して縮合した後、さらに減圧下（好ましくは、１０ｍｍＨｇ以下）で加熱して縮合反応を行なうことが好ましい。
【００５２】
前記第１の工程は無溶媒で行うことができるが、必要に応じて溶媒を用いてもよい。前記第１の工程に用いることができる溶媒としては特に制限はない。例えば、ヘキサン、オクタン、デカン等の炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類等を挙げることができる。
また前記第１の工程においては、必要に応じて触媒を用いてもよい。前記触媒としては、エステル交換反応に通常用いられる触媒を適宜選択して用いることができる。
【００５３】
本発明においては、第１の工程の反応条件を制御することで、亜リン酸ジエステルと上記一般式（III）で表されるポリアルキレングリコール誘導体の縮合度を制御することができる。すなわち、第１の工程の反応条件によって一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の分子量を制御することができる。
【００５４】
（２）第２の工程
本発明の製造方法は、前記第１の工程で得られる亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る第２の工程を含む。第２の工程は、例えば下記反応式（Ｂ）によって表される。
【００５５】
【化７】
【００５６】
反応式（Ｂ）中、Ｘはハロゲン原子を表し、シュウ素原子または塩素原子であることが好ましい。またＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊは上記反応式（Ａ）におけるＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊと同義である。
【００５７】
本発明におけるハロゲン化剤としては、亜リン酸エステルを酸化的にハロゲン化できるハロゲン化剤であれば、通常用いられるハロゲン化剤を特に制限なく用いることができる。具体的には、塩化チオニル、臭化チオニル、オキシ塩化リン、オキサリルクロリド、三塩化リン、五塩化リン、イソシアヌル酸のハロゲン化物等を挙げることができる。またブロモトリクロロメタン等を塩基と組み合わせて用いることもできる。
【００５８】
中でも、反応特異性と反応速度の観点から、イソシアヌル酸のハロゲン化物をハロゲン化剤として用いることが好ましい。イソシアヌル酸のハロゲン化物としては、ジクロロイソシアヌル酸およびその塩、トリクロロイソシアヌル酸、ジブロモイソシアヌル酸およびその塩、ならびにトリブロモイソシアヌル酸等を挙げることができ、ジクロロイソシアヌル酸およびその塩、ならびにトリクロロイソシアヌル酸から選ばれる少なくとも１種を用いることがより好ましい。
【００５９】
第２の工程におけるハロゲン化剤の添加量は特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーに含まれる亜リン酸残基１モルに対して、ハロゲン化剤を１／３０〜３当量用いることができ、１／１８〜２モル当量であることが好ましい。
具体的には例えば、ハロゲン化剤としてトリクロロイソシアヌル酸（３価のハロゲン化剤）を用いる場合、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーに含まれる亜リン酸残基１モルに対して、トリクロロイソシアヌル酸を１／１０〜１モル用いることができ、１／６〜２／３モル用いることが好ましい。
また本発明においては、ハロゲン化剤の添加量を制御することで、一般式（ＩＩ）で表される構造単位のポリマー全体に対する含有率を制御することもできる。
【００６０】
前記第２の工程は溶媒中で行うことができる。第２の工程に用いることができる溶媒としては、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを溶解可能で、ハロゲン化剤に対して安定な溶媒であれば特に制限はない。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタンなどの鎖状または環状エーテル類、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどのアミド類、アセトニトリルなどのニトリル類などを挙げることができる。
【００６１】
前記第２の工程における反応温度および反応時間は、用いるハロゲン化剤に応じて適宜選択することができる。具体的には例えば、０℃〜１００℃の温度範囲、１〜４８時間の反応温度とすることができる。
本発明においては、ハロゲン化剤としてイソシアヌル酸のハロゲン化物を用いることで、加熱を要することなく、短時間かつ高収率で、所望の亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得ることができる。
【００６２】
（３）第３の工程
本発明の製造方法は、前記第２の工程で得られる亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物、ならびに、炭素数１〜３０のアルキルアルコール、炭素数２〜３０のアルケニルアルコールおよび炭素数２〜３０のアルキニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のアルコールを反応させて、上記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を得る第３の工程を有する。第３の工程は、例えば下記反応式（Ｃ）で表される。
【００６３】
【化８】
【００６４】
反応式（Ｃ）中、Ｒ２４は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表す。またＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊは上記反応式（Ａ）におけるＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊと同義である。
【００６５】
前記アルコール（例えば、反応式（Ｃ）におけるＲ２４−ＯＨ）は、目的とする前記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体に応じて適宜選択することができる。具体的には例えば、前記一般式（ＩＩ）におけるＲ１１に対応するアルコール化合物を用いることができる。
【００６６】
第３の工程における前記アルコールの添加量としては特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物に含まれるハロゲン化リン酸残基１モルに対して、アルコールを１モル以上用いることができ、３モル以上であることが好ましい。
【００６７】
また前記アルコールは、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることができる。２種以上のアルコールを用いることで、前記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を２種以上含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を製造することができる。尚、第３の工程で２種以上のアルコールを用いる場合、２種以上のアルコールは同時に用いても、順次用いてもよい。
【００６８】
本発明において前記第２の工程と第３の工程は、それぞれ独立して順次行なってもよく、また第２の工程と第３の工程を同時に行なってもよい。本発明においては、製造効率の観点から、第２の工程と第３の工程をそれぞれ独立して順次行なうことが好ましい。
【００６９】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法は、上記第１から第３の工程に加えて、必要に応じてその他の工程をさらに含むことができる。具体的には、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の精製工程等を挙げることができる。
前記精製工程としては、ポリマーの精製方法として通常用いられる精製方法を特に制限なく用いることができる。具体的には例えば、有機溶剤等を用いる再沈殿法、ゲルろ過法、透析法等を挙げることができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
【００７１】
＜実施例１＞
−ポリ（ブチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
二口ナスフラスコにポリエチレングリコール４００（ＰＥＧ４００、和光純薬（株）製）１２．７ｇ（３１．７ｍｍｍｏｌ）をとり、窒素気流下に蒸留装置を組立て、亜リン酸ジメチルエステル（ＤＰ、アルドリッチジャパン社製）４．７５ｇ（４３．２ｍｍｏｌ）を加えた。常圧下１３５℃に加熱して５時間、次いで減圧下（１ｍｍＨｇ）１６０℃で４時間、さらに減圧下（１ｍｍＨｇ）１８０℃で１５分間反応を行ない、ポリエチレングリコールと亜リン酸からなるエステルポリマー（ポリ（ポリオキシエチレン−Ｈ−ホスホネート）、以下「ＰＯＥ４００−Ｈ−Ｐ」と略記することがある）１１．３８ｇ（収率８０．４％）を得た。
窒素雰囲気下に、上記で得られたエステルポリマー２．０ｇをナスフラスコにとり、アセトニトリル３８ｍｌを加えて溶解した。さらにトリクロロイソシアヌル酸（アルドリッチジャパン社製）０．３５ｇを加えて、室温で３．５時間反応を行ない、ポリ（ポリオキシエチレン クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液を得た。
次いで、１−ブタノール０．５ｍｌを加えて４１時間反応させた。ろ過後、得られた溶液にジエチルエーテルを加えて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で１２時間乾燥し、所望のポリ（ブチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ４Ｈ９」と略記することがある）を１．０４ｇ（収率４３．１％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量を１Ｈ−ＮＭＲによって測定したところ、８２００であった。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がブチル基である構造単位をポリマー全体に対して８６％含んでいた。尚、下記ＮＭＲデータにおいてカッコ内の数値はピーク面積の相対値（％）を表す。
【００７２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ０．８９（ｔ）、１．３４（ｓｅｘｔｅｔ）、１．５８（ｑｕｉｎｔｅｔ）、３．５４−３．５７（ｍ）．
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ１３．４０、１８．１５、３１．６６、６５．２６、６６．２６、６９．４８、６９．７６．
３１Ｐ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ−１１．９１（３％）、−０．１２（８６％）、０．３２（１０％）．
【００７３】
＜実施例２＞
−ポリ（エチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１において、１−ブタノールの代わりにエタノールを用いたこと意外はと実施例１と同様にしてポリ（エチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ２Ｈ５」と略記することがある）を得た。
得られたポリマーの数平均分子量は５３００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がエチル基である構造単位をポリマー全体に対して１００％含んでいた。
【００７４】
１Ｈ−ＮＭＲ(ＣＤ３ＯＤ) δ８１．１７(ｔ)、８３．６１−３．６５(ｍ)
３１Ｐ−ＮＭＲ(ＣＤ３ＯＤ) δ８０．０２６(７４．６％)、８０．５９(２５．０％)、８１．２３(１．３％)
【００７５】
＜実施例３＞
−ポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３８ｍｌを加えて溶解し、１−オクタノール１ｍｌを加えて室温で９６時間反応を行なった。
次いでメタノール２ｍｌを加えて、さらに２０時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジクロロメタンを加えて、ろ過した後、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ８Ｈ１７」と略記することがある）を０．７３ｇ（収率５８．３％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量は５３００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して６１．１％、オクチル基である構造単位を３８．９％含んでいた。
【００７６】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ０．８８（ｔ）、１．２４−１．３７（ｍ）、１．６７（ｑｕｉｎｔｅｔ）、３．６０−３．７１（ｍ）、３．８３（ｄ）、４．１７−４．２１（ｍ）．
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ６６．３０、６６．８０、７０．０４、７０．５６．
３１Ｐ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ−１２．４１、−０．１６、０．２８、０．８５．
【００７７】
＜実施例４＞
−ポリ（メチル−ドデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１において、ポリエチレングリコール４００の代わりにポリエチレングリコール２００を用いたこと以外は実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３８ｍｌを加えて溶解し、１−ドデカノール２．１ｍｌを加えて室温で４８時間反応を行なった。
次いで１−ドデカノール２．１ｍｌを加えて室温で４８時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−ドデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５」と略記することがある）を１．０７ｇ（収率２８．８７％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量は４８００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がドデシル基である構造単位を１００％含んでいた。
【００７８】
＜実施例５＞
−ポリ（メチル−オクタデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍｌを加えて溶解し、１−オクタデカノール３．０ｇを加えて室温で１４０時間反応を行なった。
次いでメタノール１ｍｌを加えて、さらに２４時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジクロロメタンを加えて、ろ過した後、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−オクタデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ１８Ｈ３７」と略記することがある）を０．５７ｇ（収率１８．９％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量は１２７００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して７０．７％、オクタデシル基である構造単位を２９．３％含んでいた。
【００７９】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ０．８８（ｔ）、１．２６（ｓ）、１．６７（ｑｕｉｎｔｅｔ）、３．６４（ｍ）、３．７８（ｄ）、３．６４−３．７２（ｍ）．
３１Ｐ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ−１２．１、−０．１２、０．１３、０．８８．
【００８０】
＜実施例６＞
−ポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３８ｍｌを加えて溶解し、１−オクタノール７．９ｍｌを加えて室温で３０分時間反応を行なった。
次いでメタノール２ｍｌを加えて、さらに２０時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジクロロメタンを加えて、ろ過した後、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体）を得た。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して５９．９％、オクチル基である構造単位を４０．１％含んでいた。
【００８１】
＜実施例７＞
実施例６において、１−オクタノールを加えてからの反応時間を３０分間の代わりに２時間としたこと以外は実施例５と同様にしてリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体）を得た。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して５４．２％、オクチル基である構造単位を４５．８％含んでいた。
【００８２】
＜実施例８＞
実施例６において、１−オクタノールを加えてからの反応時間を３０分間の代わりに２４時間としたこと以外は実施例５と同様にしてリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体）を得た。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して３．９％、オクチル基である構造単位を９６．１％含んでいた。
【００８３】
＜評価＞
［生分解性］
上記で得られたリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体について、以下のようにして生分解性を評価した。
数平均分子量（Ｍｎ）５３２０であるポリ（エチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ２Ｈ５）の０．３０ｇを、蒸留水３００ｍｌに溶解し、室温で３日間放置した。放置後のポリマー溶液の３０ｍｌを取り凍結乾燥後、ＮＭＲで数平均分子量を測定したところＭｎ＝４６８６であった。
数平均分子量が低下したことから、本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、蒸留水中３日間でその一部が加水分解されたことが分かる。
【００８４】
［可溶化性］
親油性色素であるスダンIIIのジクロロメタン飽和溶液を調製した。この飽和溶液０．５ｍｌを、（１）蒸留水５ｍｌ、（２）蒸留水５ｍｌに上記ＰＯＥ２００−Ｈ−Ｐを１００ｍｇ溶解した溶液、（３）蒸留水５ｍｌに上記ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５を１００ｍｇ溶解した溶液に、それぞれ添加して充分に攪拌した。
その結果、（３）蒸留水５ｍｌに上記ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５を１００ｍｇ溶解した溶液においてのみ、スダンIIIの着色が認められた。すなわち、ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５によって、親油性色素であるスダンIIIが蒸留水中に可溶化された。
また、スダンIIIが可溶化された溶液を、室温で２週間放置したところ、着色量の低下が認められた。
これはＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５が加水分解され、可溶化能が低下したためと考えることができる。
【００８５】
［ミセル形成］
上記で得られたＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５の３ｍｇを蒸留水１０ｍｌに溶解し、Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ３０００ＨＳ（マルバーン社製）を用いて、２５℃における体積平均粒径を測定したところ２２５ｎｍであった。
すなわち、本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は水中で容易にミセルを形成することが分かる。
【００８６】
以上の結果から、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、制御可能な生分解性を有していたことが分かる。また、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、水不溶性または水難溶性化合物の可溶化剤として有用であることが分かる。
さらに本発明の製造方法により、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を効率的に製造することができたことが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水に不溶性または難溶性の化合物を、水系媒体に可溶化または分散する手段として種々の可溶化剤または分散剤が提案されている。例えば、疎水性の主鎖とポリエチレングリコール鎖を側鎖に有する可溶化剤が提案され、毒性がなく長期安定性に優れるとされている（例えば、特許文献１参照）。また、生分解性の薬物輸送システム（ＤＤＳ）としてポリエチレングリコールブロックと生分解性ポリエステルブロックとを含む生分解性重合体（例えば、特許文献２参照）や、ポリエチレングリコールのリン酸ポリエステル誘導体（例えば、非特許文献１参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７９０８３号公報
【特許文献２】特表２００４−５２５１９４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ａ；Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４５，１３４９−１３６３（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可溶化剤または分散剤として、一般的に使用されているポリエチレングリコールおよびその誘導体や、特許文献１に記載の可溶化剤では生分解性が充分とは言い難い場合があった。また特許文献２および非特許文献１に記載の化合物では、所望の生分解性を示すように制御することは困難であった。
本発明は、制御可能な生分解性を有し、可溶化剤または分散剤として有用なリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
本発明の第１の態様は、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体である。
【０００７】
【化１】
【０００８】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【０００９】
前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、一般式（Ｉ）におけるＲ１が炭素数８〜１８のアルキル基、またはコレステロール残基であることが好ましく、Ｌ１は単結合であることがより好ましく、ｎは４〜１０であることがさらに好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む可溶化剤である。
また本発明の第３の態様は、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む分散剤である。
【００１１】
また本発明の第４の態様は、亜リン酸ジエステル、および、下記一般式（III)で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る工程と、前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る工程と、前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物、ならびに、炭素数１〜３０のアルキルアルコール、炭素数２〜３０のアルケニルアルコールおよび炭素数２〜３０のアルキニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のアルコールを反応させる工程と、を有する、下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法である。
【００１２】
【化２】
【００１３】
（一般式（ＩＩ）および一般式（ＩＩＩ)中、Ｒ１１は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【００１４】
本発明の製造方法において、Ｒ１は、炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基であることが好ましく、Ｌ１１は単結合であることが好ましく、前記ハロゲン化剤が、イソシアヌル酸のハロゲン化物であることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御可能な生分解性を有し、可溶化剤または分散剤として有用なリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体＞
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、下記一般式（Ｉ）で表される構造単位の少なくとも１種を含み、必要に応じてその他の構造単位を含んで構成される。
下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むことにより、生分解性に優れ、かつ生分解性を容易に制御することができる。さらに、水不溶性または水難溶性の化合物の可溶化性および分散性（以下、「可溶化性等」ということがある）に優れる。
【００１７】
【化３】
【００１８】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、炭素数２〜３０のアルキニル基を表す。
【００１９】
前記炭素数２〜３０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く、また環状構造を含むものであってもよい。さらに置換基を有していてもよい。具体的にはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、エチルヘキシル基、ドデカニル基、オクタデシル基、ベヘニル基等を挙げることができる。
前記炭素数２〜３０のアルキル基は、置換基としてフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ピリジル基等の芳香族基を有していてもよい。具体的には、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ピリジルメチル基等を挙げることができる。
【００２０】
前記炭素数２〜３０のアルケニル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、また環状構造を含むものであってもよい。さらに置換基を有していてもよい。具体的には、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基、コレステロール残基等を挙げることができる。
【００２１】
前記炭素数２〜３０のアルキニル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、また環状構造を含むものであってもよい。さらに置換基を有していてもよい。具体的には、エチニル基、プロパルギル基、１−ブチン−３−イル基、１−ブチン−３−メチル−３−イル基等を挙げることができる。
【００２２】
本発明におけるＲ１は、可溶化性等の観点から、炭素数２〜３０のアルキル基または炭素数２〜３０アルケニル基であることが好ましく、炭素数２〜２４のアルキル基またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基であることが更に好ましい。
【００２３】
前記一般式（Ｉ）におけるＲ１が水素原子の場合、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位は速やかに加水分解されるため、可溶化剤または分散剤として充分な機能を維持することができない場合があった。またＲ１がメチル基の場合、水素原子の場合に比べて加水分解に対する安定性が向上するが、可溶化剤または分散剤として充分な機能を長期間にわたって維持することができない場合がある。Ｒ１の炭素数を２以上とすることで、充分な安定性が得られ、生分解性と安定性のバランスにより優れるリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を構成することができる。
また炭素数が３０を超えると、疎水性が大きくなり所望の可溶化性、分散性が得られ難くなる。
このように本発明においては、Ｒ１の炭素数を適宜選択することで、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の可溶化性、生分解性等を所望の態様に制御することができる。
【００２４】
また本発明においては、Ｒ１の炭素数を８以上とすることで、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の臨界ミセル濃度が低下し、より安定なミセルが形成され、水不溶性または水難溶性の化合物に対する可溶化性および分散性がより向上する。
【００２５】
さらに本発明においては、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体によって形成されるミセルの大きさを、Ｒ１で表される置換基を適宜選択することによって制御することができる。具体的には例えば、Ｒ１として炭素数１２の直鎖アルキル基を選択した場合、体積平均粒径が２００〜４００ｎｍのミセルが形成される。
また炭素数が１２より多いアルキル基を選択することで、体積平均粒子径がより大きいミセルを形成することができ、炭素数が１２より少ないアルキル基を選択することで、体積平均粒子径がより小さいミセルを形成することができる。これは例えば、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体が形成するミセルは、疎水性のＲ１で表されるアルキル基等が内側に、親水性のポリマー主鎖が外側に配置されるため、Ｒ１の大きさに応じて形成されるミセル径が変化するためと考えることができる。
【００２６】
Ｒ２は、炭素数２〜４のアルキレン基を表すが、可溶化性等の観点から、炭素数２〜３のアルキレン基であることが好ましい。
また一般式（Ｉ）におけるＲ２は１種のみからなっていても、２種以上の組み合わせであってもよい。Ｒ２が２種以上の組み合わせからなる場合、少なくとも１種は炭素数が２のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が２のアルキレン基の含有率がＲ２で表されるアルキレン基全体に対して５０質量％以上であることがより好ましい。かかる態様であることにより、一般式（Ｉ）で表される化合物の疎水性が高くなりすぎることを抑制し、可溶化性等がより向上する。
【００２７】
ｎは、２〜１００の整数を表わすが、可溶化性等と生分解性の観点から、４〜２０であることが好ましく、４〜１０であることがより好ましい。
【００２８】
Ｌ１は、単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表す。前記ポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基は、アルキレンオキシ基からなる繰り返し構造の少なくとも１種を含むポリアルコール化合物に由来する２価の連結基であることが好ましい。中でも可溶化性等の観点から、炭素数２〜４のアルキレンオキシ基からなる繰り返し構造を含み、３価以上のポリアルコールに由来する基を含む化合物に由来する２価の連結基であることが好ましい。
前記アルキレンオキシ基からなる繰り返し構造の少なくとも１種を含むポリオール化合物に由来する２価の連結基は、ポリアルキレングリコールとポリアルコール化合物とがエーテル縮合して形成される化合物から、アルコール性水酸基の水素原子の１つと、アルコール性水酸基の１つを取り除いて構成される連結基であることが好ましい。
【００２９】
Ｌ１に含まれる炭素数２〜４のアルキレンオキシ基におけるアルキル部分の好ましい態様は、前記Ｒ２で表されるアルキレン基と同様である。またアルキレンオキシ基の繰り返し数としては、２〜１００であることが好ましく、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることがさらに好ましい。
【００３０】
前記３価以上のポリアルコールは、３価〜８価のポリアルコールであることが好ましく、３価〜４価のポリアルコールであることがより好ましい。
また前記３価以上のポリアルコールは、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種であることもまた好ましく、グリセリン、ペンタエリスリトールから選ばれる少なくとも１種であることがより好ましい。
本発明においてＬ１で表される２価の連結基の具体例として、下記一般式（IIIａ）〜（IIIｈ）で表される２価の連結基を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００３１】
【化４】
【００３２】
上記一般式（IIIａ）〜（IIIｈ）中、Ｒ５は炭素数２〜４のアルキレン基を表す。前記Ｒ５の好ましい態様は前記Ｒ２と同様である。また、それぞれの連結基に含まれる複数のＲ５はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
Ｒ６は、水素原子またはリン酸エステル残基を表し、前記リン酸エステル残基は上記一般式（Ｉ）で表される構造単位をさらに含んでいてもよい。また、それぞれの連結基に含まれる複数のＲ６はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
ｍは２〜１００の整数を表わすが、可溶化性等と生分解性の観点から、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることがさらに好ましい。また、それぞれの連結基に含まれる複数のｍはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００３３】
本発明における一般式（Ｉ）で表される構造単位は、可溶化性等と生分解性の観点から、Ｒ１が炭素数２〜２４のアルキル基またはコレステロール残基であって、Ｒ２が炭素数２〜３のアルキレン基であって、Ｌ１が単結合であって、ｎが４〜２０であることが好ましく、Ｒ１が炭素数８〜１８のアルキル基であって、Ｒ２が炭素数２〜３のアルキレン基であって、Ｌ１が単結合であって、ｎが４〜１０であることがより好ましい。
【００３４】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を２種以上含んでいてもよい。すなわち前記一般式（Ｉ）で表される構造単位であって、Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１およびｎのうち少なくとも１つが異なる２種以上の一般式（Ｉ）で表される構造単位を含んでいてもよい。
【００３５】
具体的には例えば、２種以上のＲ１がともにアルキル基であって炭素数が互いに異なる場合、２種以上のＲ２のアルキレン基の炭素数が互いに異なる場合（例えば、炭素数が２のエチレン基と炭素数が３のプロピレン基の組み合わせ）、２以上のＬ１が互いに異なる場合、２以上のｎが互いに異なる場合等を挙げることができる。
またＲ１、Ｒ２、Ｌ１およびｎのうち少なくとも１つが異なる２種以上の一般式（Ｉ）で表される構造単位の混合比には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体における前記一般式（Ｉ）で表される構造単位の含有率には特に制限はないが、生分解性と可溶化性等の観点から、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることがさらに好ましい。
【００３７】
また前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位以外の構造単位（以下、「その他の構造単位」ということがある）を更に含むことができる。その他の構造単位としては、一般式（Ｉ）で表される構造単位とともにエステル系ポリマーを構成可能な構造単位であれば特に制限はない。具体的には例えば、一般式（Ｉ）におけるＲ１が水素原子またはメチル基である構造単位、一般式（Ｉ）におけるＯＲ１がハロゲン原子または水素原子である構造単位、ポリアルキレンオキシ基、ヒドロキシカルボン酸残基、およびアミノ酸残基等を挙げることができる。
中でも、生分解性と可溶化性等の観点から、一般式（Ｉ）におけるＲ１が水素原子またはメチル基である構造単位、および一般式（Ｉ）におけるＯＲ１がハロゲン原子または水素原子である構造単位の少なくとも１種であることが好ましい。
【００３８】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、数平均分子量として３０００〜５００００とすることができ、５０００〜２００００であることが好ましく、５０００〜１２０００であることがより好ましい。
【００３９】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、例えば、後述するリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法によって製造することができる。
【００４０】
本発明の前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、例えば、水不溶性または水難溶性の化合物の可溶化剤および分散剤として好適に用いることができる。また生分解性を有し、その分解生成物も安全性が高いことから、工業用途の可溶化剤および分散剤のみならず、医薬品、化粧品、食品等に用いられる可溶化剤および分散剤として好適に用いることができる。
【００４１】
＜リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法＞
本発明の下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法は以下のような工程を有する。
すなわち、（１）亜リン酸ジエステル、および、下記一般式（III)で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る第１の工程と、（２）前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る第２の工程と、（３）前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物および下記一般式（ＩＩ）におけるＲ１１に対応するアルコールを反応させる第３の工程と、を有する製造方法である。
【００４２】
【化５】
【００４３】
一般式（ＩＩ）および一般式（III)中、Ｒ１１は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表すが、可溶化性等と生分解性の観点から、炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基であることが好ましく、炭素数２〜２４のアルキル基、またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基、またはコレステロール残基であることがより好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基であることが更に好ましい。
【００４４】
またＲ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表すが、可溶化性等と生分解性の観点から、炭素数２〜３のアルキレン基であることがより好ましい。さらにＲ１２は１種のみからなっていても、２種以上の組み合わせであってもよい。Ｒ１２が２種以上の組み合わせからなる場合、少なくとも１種は炭素数が２のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が２のアルキレン基の含有率がＲ２で表されるアルキレン基全体に対して５０質量％以上であることがより好ましい。かかる態様であることにより、一般式（ＩＩ）で表される化合物の疎水性が高くなりすぎることを抑制し、可溶化性等がより向上する。
またｎは２〜１００の整数を表わすが、可溶化性等と生分解性の観点から、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることがさらに好ましい。
【００４５】
（１）第１の工程
本発明の製造方法は、亜リン酸ジエステル、および、上記一般式（III）で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る第１の工程を有する。第１の工程は、例えば下記反応式（Ａ）によって表される。
【００４６】
【化６】
【００４７】
反応式（Ａ）中、Ｒ２１およびＲ２２はそれぞれ独立に脂肪族基または芳香族基を表す。Ｒ２３は一般式（ＩＩ）におけるＲ１２と同義であり、Ｌ２１は一般式（ＩＩ）におけるＬ１１と同義であり、ｉは一般式（ＩＩ）におけるｎと同義である。また、ｊは２〜３０の整数を表わす。
【００４８】
前記亜リン酸ジエステルは、亜リン酸の脂肪族エステルであっても、芳香族エステルであっても、これらの混合エステルであってもよい。
前記亜リン酸の脂肪族エステルを構成する脂肪族基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルキル基等を挙げることができる。中でも、製造効率の観点から、アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜６のアルキル基であることがより好ましく、炭素数１〜４のアルキル基であることがさらに好ましい。
また前記亜リン酸の芳香族エステルを構成する芳香族基としては、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であっても、芳香族複素環に由来する芳香族基であってもよい。中でも、製造効率の観点から、芳香族炭化水素に由来する芳香族基であることが好ましく、フェニル基、またはナフチル基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
【００４９】
また第１の工程における前記亜リン酸ジエステルに対するポリアルキレングリコールの比率（ポリアルキレングリコール：亜リン酸ジエステル）としては、１：３〜３：１であることが好ましく、１：２〜１：１であることがより好ましい。
【００５０】
前記第１の工程において、亜リン酸ジエステルおよびポリアルキレングリコールを縮合する方法としては、通常用いられる縮合方法を特に制限なく用いることができる。具体的には例えば、亜リン酸ジエステルおよびポリアルキレングリコールを無溶媒あるいは適当な溶媒中で、加熱する方法を挙げることができる。
加熱温度および加熱時間は反応に用いる原料に応じて適宜選択することができる。例えば８０℃以上で数時間とすることができ、１００℃以上で数時間であることが好ましく、１２０℃以上で３時間以上であることがより好ましい。
【００５１】
前記第１の工程は、常圧下で行っても、減圧下で行なってもよい。本発明においては、製造効率の観点から、常圧下で亜リン酸ジエステルおよびポリアルキレングリコールを加熱して縮合した後、さらに減圧下（好ましくは、１０ｍｍＨｇ以下）で加熱して縮合反応を行なうことが好ましい。
【００５２】
前記第１の工程は無溶媒で行うことができるが、必要に応じて溶媒を用いてもよい。前記第１の工程に用いることができる溶媒としては特に制限はない。例えば、ヘキサン、オクタン、デカン等の炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類等を挙げることができる。
また前記第１の工程においては、必要に応じて触媒を用いてもよい。前記触媒としては、エステル交換反応に通常用いられる触媒を適宜選択して用いることができる。
【００５３】
本発明においては、第１の工程の反応条件を制御することで、亜リン酸ジエステルと上記一般式（III）で表されるポリアルキレングリコール誘導体の縮合度を制御することができる。すなわち、第１の工程の反応条件によって一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の分子量を制御することができる。
【００５４】
（２）第２の工程
本発明の製造方法は、前記第１の工程で得られる亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る第２の工程を含む。第２の工程は、例えば下記反応式（Ｂ）によって表される。
【００５５】
【化７】
【００５６】
反応式（Ｂ）中、Ｘはハロゲン原子を表し、シュウ素原子または塩素原子であることが好ましい。またＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊは上記反応式（Ａ）におけるＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊと同義である。
【００５７】
本発明におけるハロゲン化剤としては、亜リン酸エステルを酸化的にハロゲン化できるハロゲン化剤であれば、通常用いられるハロゲン化剤を特に制限なく用いることができる。具体的には、塩化チオニル、臭化チオニル、オキシ塩化リン、オキサリルクロリド、三塩化リン、五塩化リン、イソシアヌル酸のハロゲン化物等を挙げることができる。またブロモトリクロロメタン等を塩基と組み合わせて用いることもできる。
【００５８】
中でも、反応特異性と反応速度の観点から、イソシアヌル酸のハロゲン化物をハロゲン化剤として用いることが好ましい。イソシアヌル酸のハロゲン化物としては、ジクロロイソシアヌル酸およびその塩、トリクロロイソシアヌル酸、ジブロモイソシアヌル酸およびその塩、ならびにトリブロモイソシアヌル酸等を挙げることができ、ジクロロイソシアヌル酸およびその塩、ならびにトリクロロイソシアヌル酸から選ばれる少なくとも１種を用いることがより好ましい。
【００５９】
第２の工程におけるハロゲン化剤の添加量は特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーに含まれる亜リン酸残基１モルに対して、ハロゲン化剤を１／３０〜３当量用いることができ、１／１８〜２モル当量であることが好ましい。
具体的には例えば、ハロゲン化剤としてトリクロロイソシアヌル酸（３価のハロゲン化剤）を用いる場合、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーに含まれる亜リン酸残基１モルに対して、トリクロロイソシアヌル酸を１／１０〜１モル用いることができ、１／６〜２／３モル用いることが好ましい。
また本発明においては、ハロゲン化剤の添加量を制御することで、一般式（ＩＩ）で表される構造単位のポリマー全体に対する含有率を制御することもできる。
【００６０】
前記第２の工程は溶媒中で行うことができる。第２の工程に用いることができる溶媒としては、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを溶解可能で、ハロゲン化剤に対して安定な溶媒であれば特に制限はない。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタンなどの鎖状または環状エーテル類、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどのアミド類、アセトニトリルなどのニトリル類などを挙げることができる。
【００６１】
前記第２の工程における反応温度および反応時間は、用いるハロゲン化剤に応じて適宜選択することができる。具体的には例えば、０℃〜１００℃の温度範囲、１〜４８時間の反応温度とすることができる。
本発明においては、ハロゲン化剤としてイソシアヌル酸のハロゲン化物を用いることで、加熱を要することなく、短時間かつ高収率で、所望の亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得ることができる。
【００６２】
（３）第３の工程
本発明の製造方法は、前記第２の工程で得られる亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物、ならびに、炭素数１〜３０のアルキルアルコール、炭素数２〜３０のアルケニルアルコールおよび炭素数２〜３０のアルキニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のアルコールを反応させて、上記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を得る第３の工程を有する。第３の工程は、例えば下記反応式（Ｃ）で表される。
【００６３】
【化８】
【００６４】
反応式（Ｃ）中、Ｒ２４は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表す。またＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊは上記反応式（Ａ）におけるＲ２３、Ｌ２１、ｉ、およびｊと同義である。
【００６５】
前記アルコール（例えば、反応式（Ｃ）におけるＲ２４−ＯＨ）は、目的とする前記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体に応じて適宜選択することができる。具体的には例えば、前記一般式（ＩＩ）におけるＲ１１に対応するアルコール化合物を用いることができる。
【００６６】
第３の工程における前記アルコールの添加量としては特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができる。例えば、亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物に含まれるハロゲン化リン酸残基１モルに対して、アルコールを１モル以上用いることができ、３モル以上であることが好ましい。
【００６７】
また前記アルコールは、１種単独でも２種以上を組み合わせて用いることができる。２種以上のアルコールを用いることで、前記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を２種以上含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を製造することができる。尚、第３の工程で２種以上のアルコールを用いる場合、２種以上のアルコールは同時に用いても、順次用いてもよい。
【００６８】
本発明において前記第２の工程と第３の工程は、それぞれ独立して順次行なってもよく、また第２の工程と第３の工程を同時に行なってもよい。本発明においては、製造効率の観点から、第２の工程と第３の工程をそれぞれ独立して順次行なうことが好ましい。
【００６９】
本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法は、上記第１から第３の工程に加えて、必要に応じてその他の工程をさらに含むことができる。具体的には、リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の精製工程等を挙げることができる。
前記精製工程としては、ポリマーの精製方法として通常用いられる精製方法を特に制限なく用いることができる。具体的には例えば、有機溶剤等を用いる再沈殿法、ゲルろ過法、透析法等を挙げることができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
【００７１】
＜実施例１＞
−ポリ（ブチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
二口ナスフラスコにポリエチレングリコール４００（ＰＥＧ４００、和光純薬（株）製）１２．７ｇ（３１．７ｍｍｍｏｌ）をとり、窒素気流下に蒸留装置を組立て、亜リン酸ジメチルエステル（ＤＰ、アルドリッチジャパン社製）４．７５ｇ（４３．２ｍｍｏｌ）を加えた。常圧下１３５℃に加熱して５時間、次いで減圧下（１ｍｍＨｇ）１６０℃で４時間、さらに減圧下（１ｍｍＨｇ）１８０℃で１５分間反応を行ない、ポリエチレングリコールと亜リン酸からなるエステルポリマー（ポリ（ポリオキシエチレン−Ｈ−ホスホネート）、以下「ＰＯＥ４００−Ｈ−Ｐ」と略記することがある）１１．３８ｇ（収率８０．４％）を得た。
窒素雰囲気下に、上記で得られたエステルポリマー２．０ｇをナスフラスコにとり、アセトニトリル３８ｍｌを加えて溶解した。さらにトリクロロイソシアヌル酸（アルドリッチジャパン社製）０．３５ｇを加えて、室温で３．５時間反応を行ない、ポリ（ポリオキシエチレン クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液を得た。
次いで、１−ブタノール０．５ｍｌを加えて４１時間反応させた。ろ過後、得られた溶液にジエチルエーテルを加えて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で１２時間乾燥し、所望のポリ（ブチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ４Ｈ９」と略記することがある）を１．０４ｇ（収率４３．１％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量を１Ｈ−ＮＭＲによって測定したところ、８２００であった。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がブチル基である構造単位をポリマー全体に対して８６％含んでいた。尚、下記ＮＭＲデータにおいてカッコ内の数値はピーク面積の相対値（％）を表す。
【００７２】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ０．８９（ｔ）、１．３４（ｓｅｘｔｅｔ）、１．５８（ｑｕｉｎｔｅｔ）、３．５４−３．５７（ｍ）．
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ１３．４０、１８．１５、３１．６６、６５．２６、６６．２６、６９．４８、６９．７６．
３１Ｐ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）δ−１１．９１（３％）、−０．１２（８６％）、０．３２（１０％）．
【００７３】
＜実施例２＞
−ポリ（エチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１において、１−ブタノールの代わりにエタノールを用いたこと意外はと実施例１と同様にしてポリ（エチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ２Ｈ５」と略記することがある）を得た。
得られたポリマーの数平均分子量は５３００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がエチル基である構造単位をポリマー全体に対して１００％含んでいた。
【００７４】
１Ｈ−ＮＭＲ(ＣＤ３ＯＤ) δ８１．１７(ｔ)、８３．６１−３．６５(ｍ)
３１Ｐ−ＮＭＲ(ＣＤ３ＯＤ) δ８０．０２６(７４．６％)、８０．５９(２５．０％)、８１．２３(１．３％)
【００７５】
＜実施例３＞
−ポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３８ｍｌを加えて溶解し、１−オクタノール１ｍｌを加えて室温で９６時間反応を行なった。
次いでメタノール２ｍｌを加えて、さらに２０時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジクロロメタンを加えて、ろ過した後、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ８Ｈ１７」と略記することがある）を０．７３ｇ（収率５８．３％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量は５３００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して６１．１％、オクチル基である構造単位を３８．９％含んでいた。
【００７６】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ０．８８（ｔ）、１．２４−１．３７（ｍ）、１．６７（ｑｕｉｎｔｅｔ）、３．６０−３．７１（ｍ）、３．８３（ｄ）、４．１７−４．２１（ｍ）．
１３Ｃ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ６６．３０、６６．８０、７０．０４、７０．５６．
３１Ｐ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ−１２．４１、−０．１６、０．２８、０．８５．
【００７７】
＜実施例４＞
−ポリ（メチル−ドデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１において、ポリエチレングリコール４００の代わりにポリエチレングリコール２００を用いたこと以外は実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３８ｍｌを加えて溶解し、１−ドデカノール２．１ｍｌを加えて室温で４８時間反応を行なった。
次いで１−ドデカノール２．１ｍｌを加えて室温で４８時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−ドデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５」と略記することがある）を１．０７ｇ（収率２８．８７％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量は４８００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がドデシル基である構造単位を１００％含んでいた。
【００７８】
＜実施例５＞
−ポリ（メチル−オクタデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍｌを加えて溶解し、１−オクタデカノール３．０ｇを加えて室温で１４０時間反応を行なった。
次いでメタノール１ｍｌを加えて、さらに２４時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジクロロメタンを加えて、ろ過した後、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−オクタデシル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体、以下「ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ１８Ｈ３７」と略記することがある）を０．５７ｇ（収率１８．９％）得た。
得られたポリマーの数平均分子量は１２７００であった。
また得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して７０．７％、オクタデシル基である構造単位を２９．３％含んでいた。
【００７９】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ０．８８（ｔ）、１．２６（ｓ）、１．６７（ｑｕｉｎｔｅｔ）、３．６４（ｍ）、３．７８（ｄ）、３．６４−３．７２（ｍ）．
３１Ｐ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）δ−１２．１、−０．１２、０．１３、０．８８．
【００８０】
＜実施例６＞
−ポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）の合成−
実施例１と同様にして得られたポリ（ポリオキシエチレン−クロロホスホネート）を含むアセトニトリル溶液をろ過した後、溶媒を留去した。残渣にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３８ｍｌを加えて溶解し、１−オクタノール７．９ｍｌを加えて室温で３０分時間反応を行なった。
次いでメタノール２ｍｌを加えて、さらに２０時間反応を行なった。溶媒を留去し、ジクロロメタンを加えて、ろ過した後、ジエチルエーテルにて再沈殿を行い、ついで減圧下（１ｍｍＨｇ）で一昼夜乾燥し、所望のポリ（メチル−オクチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体）を得た。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して５９．９％、オクチル基である構造単位を４０．１％含んでいた。
【００８１】
＜実施例７＞
実施例６において、１−オクタノールを加えてからの反応時間を３０分間の代わりに２時間としたこと以外は実施例５と同様にしてリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体）を得た。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して５４．２％、オクチル基である構造単位を４５．８％含んでいた。
【００８２】
＜実施例８＞
実施例６において、１−オクタノールを加えてからの反応時間を３０分間の代わりに２４時間としたこと以外は実施例５と同様にしてリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体）を得た。
得られたポリマーについて、ＮＭＲを測定し、構造解析を行なったところ、一般式（Ｉ）におけるＲ１がメチル基である構造単位をポリマー全体に対して３．９％、オクチル基である構造単位を９６．１％含んでいた。
【００８３】
＜評価＞
［生分解性］
上記で得られたリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体について、以下のようにして生分解性を評価した。
数平均分子量（Ｍｎ）５３２０であるポリ（エチル−ポリオキシエチレン−ホスホネート）（ＰＯＥ４００Ｐ−ＯＣ２Ｈ５）の０．３０ｇを、蒸留水３００ｍｌに溶解し、室温で３日間放置した。放置後のポリマー溶液の３０ｍｌを取り凍結乾燥後、ＮＭＲで数平均分子量を測定したところＭｎ＝４６８６であった。
数平均分子量が低下したことから、本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、蒸留水中３日間でその一部が加水分解されたことが分かる。
【００８４】
［可溶化性］
親油性色素であるスダンIIIのジクロロメタン飽和溶液を調製した。この飽和溶液０．５ｍｌを、（１）蒸留水５ｍｌ、（２）蒸留水５ｍｌに上記ＰＯＥ２００−Ｈ−Ｐを１００ｍｇ溶解した溶液、（３）蒸留水５ｍｌに上記ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５を１００ｍｇ溶解した溶液に、それぞれ添加して充分に攪拌した。
その結果、（３）蒸留水５ｍｌに上記ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５を１００ｍｇ溶解した溶液においてのみ、スダンIIIの着色が認められた。すなわち、ＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５によって、親油性色素であるスダンIIIが蒸留水中に可溶化された。
また、スダンIIIが可溶化された溶液を、室温で２週間放置したところ、着色量の低下が認められた。
これはＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５が加水分解され、可溶化能が低下したためと考えることができる。
【００８５】
［ミセル形成］
上記で得られたＰＯＥ２００Ｐ−ＯＣ１２Ｈ２５の３ｍｇを蒸留水１０ｍｌに溶解し、Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ３０００ＨＳ（マルバーン社製）を用いて、２５℃における体積平均粒径を測定したところ２２５ｎｍであった。
すなわち、本発明のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は水中で容易にミセルを形成することが分かる。
【００８６】
以上の結果から、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、制御可能な生分解性を有していたことが分かる。また、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体は、水不溶性または水難溶性化合物の可溶化剤として有用であることが分かる。
さらに本発明の製造方法により、前記リン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を効率的に製造することができたことが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【化１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）におけるＲ１が炭素数８〜１８のアルキル基またはコレステロール残基である請求項１に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）におけるＬ１が単結合である請求項１または請求項２に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）におけるｎが４〜１０である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む可溶化剤。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む分散剤。
【請求項７】
亜リン酸ジエステル、および、下記一般式（ＩＩＩ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る工程と、
前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る工程と、
前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物、ならびに、炭素数１〜３０のアルキルアルコール、炭素数２〜３０のアルケニルアルコールおよび炭素数２〜３０のアルキニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のアルコールを反応させる工程と、
を有する、下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【化２】
（一般式（ＩＩ）および一般式（ＩＩＩ)中、Ｒ１１は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【請求項８】
前記一般式（ＩＩ）におけるＲ１１が、炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基である請求項７に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【請求項９】
前記一般式（ＩＩ）および一般式（ＩＩＩ)におけるＬ１１が単結合である請求項７または請求項８に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【請求項１０】
前記ハロゲン化剤が、イソシアヌル酸のハロゲン化物である請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【化１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）におけるＲ１が炭素数８〜１８のアルキル基またはコレステロール残基である請求項１に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）におけるＬ１が単結合である請求項１または請求項２に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）におけるｎが４〜１０である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む可溶化剤。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体を含む分散剤。
【請求項７】
亜リン酸ジエステル、および、下記一般式（ＩＩＩ）で表されるポリアルキレングリコール誘導体を縮合して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーを得る工程と、
前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーをハロゲン化剤でハロゲン化して亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物を得る工程と、
前記亜リン酸ポリアルキレングリコールエステルポリマーのハロゲン化物、ならびに、炭素数１〜３０のアルキルアルコール、炭素数２〜３０のアルケニルアルコールおよび炭素数２〜３０のアルキニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のアルコールを反応させる工程と、
を有する、下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を含むリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【化２】
（一般式（ＩＩ）および一般式（ＩＩＩ)中、Ｒ１１は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基を表し、Ｒ１２は炭素数２〜４のアルキレン基を表し、Ｌ１１は単結合またはポリアルキレンオキシ基を含む２価の連結基を表し、ｎは２〜１００の整数を表わす）
【請求項８】
前記一般式（ＩＩ）におけるＲ１１が、炭素数２〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、または炭素数２〜３０のアルキニル基である請求項７に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【請求項９】
前記一般式（ＩＩ）および一般式（ＩＩＩ)におけるＬ１１が単結合である請求項７または請求項８に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【請求項１０】
前記ハロゲン化剤が、イソシアヌル酸のハロゲン化物である請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載のリン酸化アルキレングリコールポリマー誘導体の製造方法。
【公開番号】特開２０１１−１２７０７８（Ｐ２０１１−１２７０７８Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９８０３（Ｐ２００９−２８９８０３）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（８０３０００１１５）学校法人東京理科大学 (545)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（８０３０００１１５）学校法人東京理科大学 (545)
【Ｆターム（参考）】
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