６位修飾デオキシグルコースの製造方法
【課題】６位修飾デオキシグルコースを効率よく製造する新規な方法の提供。
【解決手段】（ｉ）多糖類カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基（ここで、Ｒは、メチル基等）に置換する工程、（ｉｉ）必要に応じて、前記工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランの６位のハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程、および（ｉｉｉ）前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、６位修飾デオキシグルコースを得る工程を含む、下式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法。
［式中、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒを表す。］
【解決手段】（ｉ）多糖類カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基（ここで、Ｒは、メチル基等）に置換する工程、（ｉｉ）必要に応じて、前記工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランの６位のハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程、および（ｉｉｉ）前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、６位修飾デオキシグルコースを得る工程を含む、下式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法。
［式中、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒを表す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードランを用いた６位修飾デオキシグルコースの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
６位修飾デオキシグルコース、例えば６−アジド−６―デオキシグルコースは、ポリアミドの合成に有用であるとされる６−アジド−６−デオキシアルドン酸などの極めて重要な中間体として知られている(Ludovic Chaveriat, Imane Stasik, Gilles Demailly and Daniel Beaupere, Tetrahedron: Asymmetry, 17 (2006), 1349-1354 (非特許文献1))。
【０００３】
これまでに、６−アジド−６−デオキシグルコースを合成するために従来用いられていた手法は、下記スキーム１に示すとおり、単糖であるグルコースを出発材料として合成する方法である(米国特許出願公開第２００８／０１１４１５７号 (特許文献１)、Griffith, Byron R. et al., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(26), 8150-8155 (非特許文献２)参照)。この方法では、（１）グルコースの１位の水酸基のエーテル保護、（２）６位の水酸基のＯ−トシル化、（３）６位のＯ−トシル基のアジド基への変換、（４）酸触媒による１位の水酸基の脱保護、という手順により、６−アジド−６−デオキシグルコースを得ることができる。
【０００４】
【化１】
【０００５】
しかしながら、上記手法における各反応段階での合成収率は低く、グルコース（原料）から６−アジド−６−デオキシグルコース（目的物）までの全収率は、高く見積もっても２９％程度であった。また、上記（２）トシル化の過程では、グルコースの３位の水酸基もトシル化されて副生成物が生じるため、各反応過程では、生じた副生成物および反応溶液を除去するためのカラムクロマトグラフィーによる精製が必須となり、大量合成することは困難であった。
【０００６】
そこで、６位修飾デオキシグルコースを、高収率で、簡便かつ大量に製造できる手法の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１１４１５７号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ludovic Chaveriat, Imane Stasik, Gilles Demailly and Daniel Beaupere, Tetrahedron: Asymmetry, 17 (2006), 1349-1354
【非特許文献２】Griffith, Byron R. et al., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(26), 8150-8155
【発明の概要】
【０００９】
本発明者らは、今般、原料（出発物質）としてカードランを用いることで、保護基による保護および脱保護ならびに各反応過程におけるカラムクロマトグラフィーによる精製など煩雑な手法を行うことなく、高収率かつ低コストに、純度の高い６−アジド−６−デオキシグルコースを大量に合成することに成功した。この方法を利用することで、６位修飾デオキシグルコースを効率よく製造できることが分かった。本発明は、これら知見に基づくものである。
【００１０】
本発明は、カードランを用いた６位修飾デオキシグルコースを効率よく製造する新規な方法の提供を目的とする。
【００１１】
本発明の方法は、下記式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法であって、
【化２】
［式中、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表す］
（ｉ）カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基に置換する工程、
（ｉｉ）必要に応じて、前記工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランの６位のハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程、および、
（ｉｉｉ）前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた下記式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースを得る工程
を含んでなる、方法である；
【化３】
［式中、Ｘ基は、繰り返し単位間で同一または異なっていてもよく、水酸基、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表し、
ｎは、２〜１００，０００の整数を表し、
ただし、Ｘ基がすべて水酸基である場合を除く］。
【００１２】
本発明の好ましい態様では、ハロゲン化剤は、トリフェニルホスフィンと四ハロゲン化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ハロスクシンイミドとの組合せである。
【００１３】
より好ましくは、ハロゲン化剤は、トリフェニルホスフィンと四臭化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ブロモスクシンイミドとの組合せである。
【００１４】
本発明のもう一つの好ましい態様では、−ＳＯ２−Ｒ基は、メチルスルホニル基（メシル基）またはｐ−トルエンスルホニル基（トシル基）である。
【００１５】
より好ましくは、スルホニル化剤は、メシルクロライドまたは塩化パラトルエンスルホニル（トシルクロライド）である。
【００１６】
本発明のさらに好ましい態様では、酸加水分解剤は、塩酸、モンモリロナイト、アンバーライト、硫酸、または塩酸である。
【００１７】
本発明の方法によれば、６位修飾デオキシグルコースの製造プロセスにおいて、原料として多糖であるカードランを用いることで、１位の水酸基がグリコシド結合として消費（保護）されているため、１位の水酸基の保護および脱保護の過程が不要になる。また、本発明の方法によれば、カードランの３位の水酸基もグリコシド結合として消費されているため、該位置へのトシル化による副反応は起こらず、純粋な生成物を得ることができる。さらに、本発明の方法によれば、多糖は、メタノールを用いた再沈殿により、容易に、低分子試薬である反応溶液から分離することができ、各反応過程におけるカラムクロマトグラフィーなど煩雑な手段による精製作業は不要になる。
したがって、高収率かつ低コストに、純度の高い６位修飾デオキシグルコースを大量に合成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、６−ブロモ−６−デオキシカードランの１３Ｃ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【図２】図２は、６−アジド−６−デオキシカードランの１３Ｃ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【図３】図３は、６−アジド−６−デオキシグルコースのＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳスペクトルの結果を示した図である。
【図４】図４は、６−アジド−６−デオキシグルコースの１Ｈ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【図５】図５は、６−アジド−６−デオキシグルコースをアセチル化した後の１Ｈ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【発明の具体的な説明】
【００１９】
前記式（Ｉ）において、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒを表す。前記式（ＩＩ）において、Ｘ基は、水酸基、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒを表す。
【００２０】
本願明細書において、「ハロゲン原子」とは、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、またはヨウ素原子を意味する。好ましくは、ハロゲン原子は、臭素原子である。
【００２１】
−ＳＯ２−Ｒ基におけるＲは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表し、好ましくは、メチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表し、さらに好ましくは、メチル基またはｐ−メチルフェニル基を表す。Ｒがメチル基またはｐ−メチルフェニル基であるときは、−ＳＯ２−Ｒ基はメチスルホニル基（メシル基）またはｐ−トルエンスルホニル基（トシル基）である。
【００２２】
本発明の式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法は、前述したように、
工程（ｉ）、必要に応じて工程（ｉｉ）、および
工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースを得る工程（工程（ｉｉｉ））
を含んでなる、方法である（スキーム２参照）。
【００２３】
【化４】
【００２４】
本発明において「６位修飾デオキシグルコース」とは、６位の水酸基が選択的に目的の置換基により置換されたデオキシグルコースを意味する。好ましくは、６位修飾デオキシグルコースは、デオキシグルコースの６位以外の水酸基が置換されていないデオキシグルコースである。
【００２５】
本発明において「６位修飾デオキシカードラン」とは、６位の水酸基の１部または全部が選択的に目的の置換基により置換されたデオキシカードランを意味する。好ましくは、６位修飾デオキシカードランは、デオキシカードランの２位と４位の水酸基は置換されていないデオキシカードランである。
【００２６】
工程（ｉ）
工程（ｉ）は、カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基に置換する工程である。好ましくは、該工程は、カードランの６位の水酸基に対する位置選択性および置換度が高い点で、ハロゲン化剤によるカードランの６位の水酸基をハロゲン基に置換する工程である。
【００２７】
カードラン
本発明において「カードラン」とは、Ｄ−グルコースが１位炭素と３位炭素でグルコシド結合した直鎖状β１，３−グルカンであって、式（ＩＩＩ）の繰り返し単位からなる多糖類の１種を意味する。
【化５】
［式中、ｎは、２〜１００，０００の整数を表す］。
【００２８】
本発明に用いられるカードランは、酸加水分解後に得られる６位修飾デオキシグルコースを高い純度で得ることができれば、特に限定されない。好ましくは、該カードランは、β１，３以外の側鎖を有さないカードランである。
【００２９】
本発明に用いられるカードランのグルコース重合度は、カードランが溶媒に均一に溶解できれば特に限定されない。重合度は、例えば、２〜１００，０００であり、好ましくは、５〜７０，０００であり、より好ましくは、１０〜５０，０００であり、さらに好ましくは、２０〜３０，０００であり、特に好ましくは５０〜２１，０００であり、最も好ましくは、１００〜１５，０００である。
【００３０】
本願明細書において「重合度」とは、重合体を構成する繰り返し単位の数を意味し、数平均分子量と繰り返し単位あたりの分子量に基づいて算出することができる。したがって、重合度は、例えば、ゲル濾過法や、動的光散乱法などを行うことで測定することができる。
【００３１】
本発明に用いられるカードランは、市販品を使用してもよい。市販品は、例えば、和光純薬工業株式会社、ＳＩＧＭＡ−ＲＢＩなどより入手することができる。
【００３２】
カードランを溶媒に均一に溶解させるのに使用可能な溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびＮ−メチルピロリドン等の極性溶媒が挙げられる。
【００３３】
カードランを溶媒に均一に溶解させるために、溶解補助剤を用いることもできる。
【００３４】
溶解補助剤としては、例えば、塩化リチウム、フッ化リチウム等のハロゲン化リチウムなどが挙げられ、好ましくは、塩化リチウムである。
【００３５】
溶媒の量は、カードランを均一に溶解することができれば特に限定されない。溶媒の量は、例えば、カードラン１ｇに対して５０〜５００ｍｌで添加することができる。
【００３６】
溶解補助剤の量は、カードランを均一に溶解することができれば、特に限定されない。溶解補助剤の量は、例えば、カードラン１ｇに対して２〜１０ｇで添加することができる。
【００３７】
ハロゲン化剤
本発明において「ハロゲン化剤」とは、カードランの水酸基をハロゲン基に置換する反応を起こすものを意味する。
【００３８】
ハロゲン化剤としては、カードランの６位の水酸基を位置選択的かつ目的の置換度でハロゲン基に置換できれば特に限定されない。好ましくは、ハロゲン化剤は、トリフェニルホスフィンと四ハロゲン化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ハロスクシンイミドとの組合せである。
【００３９】
本願明細書において「位置選択的」とは、６位修飾デオキシグルコースまたは６位修飾カードランそれぞれに存在する１位炭素〜６位炭素の水酸基のうち、６位炭素の水酸基のみを目的の置換基で置換することを意味する。位置選択性は、例えば、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）や酸加水分解後のＨＰＬＣ分析を行うことで評価することができる。
【００４０】
本願明細書において「置換度」とは、６位修飾デオキシグルコースまたは６位修飾デオキシカードランそれぞれに存在するすべての６位炭素の水酸基のうち、目的の置換基で置換された水酸基の割合を意味する。置換度は、例えば、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）や酸加水分解後のＨＰＬＣ分析を行うことで測定することができる。
【００４１】
ハロゲン化剤の組合せとカードランとの反応は、組合せのそれぞれの化合物を同時に反応させてもよく、また別々に行ってもよい。好ましくは、該反応は、カードランとトリフェニルホスフィンとを反応させた後、四ハロゲン化炭素またはＮ−ハロスクシンミドとを反応させるものである。
【００４２】
トリフェニルホスフィンは、１以上のＣ１−４アルキル基（好ましくは、メチル基）またはＣ１−４アルコキシ基（好ましくは、メトキシ基）で置換されてもよい。好ましくは、トリフェニルホスフィンは、非置換である。
【００４３】
本願明細書において「Ｃ１−４アルキル基」とは、基が直鎖または分岐鎖のアルキル基を意味する。Ｃ１−４アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ‐ブチル基、またはｔ‐ブチル基などが挙げられる。
【００４４】
本願明細書において「Ｃ１−４アルコキシ基」とは、基が直鎖または分岐鎖のアルコキシ基を意味する。Ｃ１―４アルコキシ基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ‐プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ‐ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ‐ブトキシ基、またはｔ−ブトキシ基などが挙げられる。
【００４５】
Ｃ１−４アルキル基またはＣ１−４アルコキシ基で置換されていてもよいトリフェニルホスフィンの量は、カードランの６位の水酸基のみを活性化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。トリフェニルホスフィンの量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．１〜２０ｇ、好ましくは、３〜１０ｇで添加することができる。
【００４６】
反応時間は、カードランの６位の水酸基のみを活性化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０８〜２４時間であり、好ましくは、０．５〜１０時間、より好ましくは、２〜８時間、さらに好ましくは３〜５時間である。
【００４７】
反応温度は、カードランの６位の水酸基のみを活性化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、０〜１５０℃であり、好ましくは、０〜１００℃、より好ましくは、０〜５０℃、さらに好ましくは、１５〜４０℃である。
【００４８】
四ハロゲン化炭素としては、例えば、四臭化炭素、四塩素化炭素、四フッ化炭素および四ヨード化炭素などが挙げられ、好ましくは、試薬入手の容易さや、ブロモ基に対するアジド化が良好な点で、四臭化炭素である。
【００４９】
四ハロゲン化炭素の量は、カードランの６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。四ハロゲン化炭素の量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．１〜２０ｇ、好ましくは１〜１０ｇ、より好ましくは、３〜６ｇで添加することができる。
【００５０】
反応時間は、カードランの６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０８〜１７０時間であり、好ましくは、１〜５０時間、より好ましくは、１５〜３５時間、さらに好ましくは、２３〜２５時間である。
【００５１】
反応温度は、カードランの６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。例えば、０〜１５０℃であり、好ましくは、５〜１００℃、より好ましくは、３０〜８０℃、さらに好ましくは、５５〜６５℃である。
【００５２】
反応は、例えば、カードラン溶液と四臭化炭素とを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００５３】
Ｎ−ハロスクシンイミドとしては、例えば、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−クロロスクシンイミドおよびＮ−ヨードスクシンイミドなどが挙げられ、好ましくは、Ｎ−ブロモスクシンイミドである。
【００５４】
Ｎ−ハロスクシンイミドの量は、６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。Ｎ−ハロスクシンイミドの量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．１〜２０ｇ、好ましくは１〜１０ｇ、より好ましくは、３〜６ｇで添加することができる。
【００５５】
反応時間は、６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０８〜１７０時間であり、好ましくは、１〜５０時間、より好ましくは、１０〜３５時間、さらに好ましくは、１２〜１８時間である。
【００５６】
反応温度は、６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、０〜１５０℃であり、好ましくは、５〜１００℃、より好ましくは、１０〜８０℃である。
【００５７】
反応は、例えば、カードラン溶液とＮ−ブロモスクシンイミドとを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００５８】
スルホニル化
本発明において「スルホニル化剤」とは、カードランの水酸基を−ＳＯ２−Ｒ基に置換する反応を起こす化合物を意味する。スルホニル化剤は、１級水酸基に対して選択的に反応するため、カードランの６位水酸基と選択的に反応することができ、定量的に置換される。
【００５９】
スルホニル化剤としては、塩基共存下で、カードランの６位の水酸基を位置選択的かつ目的の置換度でスルホニル基に置換できれば特に限定されない。スルホニル化剤は、例えば、メシルクロライド、トシルクロライド（塩化パラトルエンスルホニル）、２−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、４−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、２−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、４−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、ベンジルスルホニルクロリド、またはトリフルオロメタンスルホン酸などが挙げられ、好ましくは、６位水酸基への位置選択性および置換度が高い点で、メシルクロライドまたはトシルクロライドである。
【００６０】
スルホニル化剤の量は、カードランの６位の水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。スルホニル化剤の量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．０１〜１００ｇ、好ましくは、１〜１０ｇで添加することができる。
【００６１】
スルホニル化剤の反応溶媒に含まれる塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、またはジメチルアミノピリジンなどが挙げられる。
【００６２】
塩基の量は、カードランの６位の水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。塩基の量は、例えば、カードラン１ｇに対して、０．０１〜１００ｇであり、好ましくは、０．１〜１０ｇで添加することができる。
【００６３】
反応時間は、カードランの６位の水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０１〜１００時間であり、好ましくは、１ 〜５０時間である。
【００６４】
反応温度は、カードランの６位水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、−１００〜２００℃であり、好ましくは、位置選択性の高い置換ができる点で、０〜３０℃である。
【００６５】
反応は、例えば、カードラン溶液にピリジンを加え、トシルクロライドを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００６６】
工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、６−ハロ−６−デオキシカードラン、６−メシル−６−デオキシカードラン、６−トシル−６−デオキシカードラン、６−ノシル−６−デオキシカードラン、６−ブロシル−デオキシカードラン、または６−トリフリル−６−デオキシカードランなどである。
【００６７】
工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、Ｘ基が、繰り返し単位間で同一または異なって、ハロゲン基もしくは−ＳＯ２−Ｒ基、または水酸基であり；ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の繰り返し単位当たりの置換度が、０より大きく１以下であり、残部は水酸基であり；ｎが２〜１００，０００である、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランである。
【００６８】
式（ＩＩ）において、Ｘ基は、ハロゲン基もしくは−ＳＯ２−Ｒ基、または水酸基であり、好ましくはハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基である。
【００６９】
式（ＩＩ）において、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の繰り返し単位当たりの置換度は、酸加水分解後に得られる６位修飾デオキシグルコースを高い純度で得ることができれば、特に限定されない。置換度は、例えば、０より大きく１以下であり、好ましくは、０．５〜１であり、より好ましくは、０．８〜１であり、最も好ましくは、０．９〜１である。
【００７０】
式（ＩＩ）において、ｎは、本発明による６位修飾デオキシグルコースを効率よく得ることができれば特に制限されない。ｎは、例えば、２〜１００，０００であり、好ましくは、１０〜５０，０００である。
【００７１】
本発明の工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランの数平均分子量は、特に限定されず、その６位に存在する置換基や該置換基の置換度によって異なり、例えば、３００〜１６，０００，０００である。
【００７２】
工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランを用いて工程（ｉｉｉ）を行うことで、６−ハロ−６−デオキシグルコース、６−メシル−６−デオキシグルコース、６−トシル−６−デオキシグルコース、６−ノシル−６−デオキシグルコース、６−ブロシル−６−デオキシグルコース、または６−トリフリル−６−デオキシグルコースなどを合成することができる。
【００７３】
また、工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、その６位の水酸基のみが選択的にハロゲン化またはスルホニル化されていることから、ＳＮ２反応を利用して該ハロゲン基または該−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化しても主鎖カードラン構造が維持される。よって、工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランを用いて工程（ｉｉ）を行うことで、６−アジド−６−デオキシカードランを合成することができる。
【００７４】
工程（ｉｉ）
工程（ｉｉ）は、分離精製された工程（ｉ）で得られた６位修飾カードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程である。好ましくは、アジド化の効率が高い点で、本発明による６−ハロ−６−デオキシカードランを用いて、ハロゲン基をアジド化することである。
【００７５】
アジド化
本発明において「アジド化」とは、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基を選択的にアジド基に置換するアジド化剤による反応を意味する。
【００７６】
アジド化剤としては、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば、特に限定されない。アジド化剤は、例えば、アジ化ナトリウムや、アジ化リチウムなどが挙げられ、好ましくは、アジ化ナトリウムである。
【００７７】
アジド化剤の量は、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基が目的の置換度でアジド基に置換されるように適宜調整することができる。アジド化剤の量は、例えば、６−ハロ−６−デオキシデオキシカードラン１ｇに対して、０．５〜５ｇ、好ましくは２〜３ｇで添加することができる。
【００７８】
反応時間は、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基が目的の置換度でアジド基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．５〜１７０時間であり、好ましくは、２〜１００時間、より好ましくは、２０〜８０時間、さらに好ましくは、４０〜６０時間である。
【００７９】
反応温度は、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基が目的の置換度でアジド基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、３０〜１４０℃であり、好ましくは、５０〜１００℃、より好ましくは７０〜９０℃である。
【００８０】
反応は、例えば、分離精製した６−ハロ−６−デオキシカードランを溶媒に溶解し、得られた溶解液とアジ化ナトリウムを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００８１】
工程（ｉｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、６−アジド−６−デオキシカードランである。
【００８２】
６−アジド−６−デオキシカードランは、Ｘ基が、繰り返し単位間で同一または異なって、アジド基、ハロゲン基もしくはスルホニル基、または水酸基であり；アジド基の繰り返し単位当たりの置換度が、０より大きく１以下であり、残部はハロゲン基もしくはスルホニル基または水酸基であり；ｎが２〜１００，０００である、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランである。
【００８３】
式（ＩＩ）において、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン基もしくはスルホニル基、または水酸基であり、好ましくはアジド基である。
【００８４】
式（ＩＩ）において、アジド基の繰り返し単位当たりの置換度は、酸加水分解後に得られる６位修飾デオキシグルコースを高い純度で得ることができれば、特に限定されない。置換度は、例えば、０より大きく１以下であり、好ましくは、０．５〜１であり、より好ましくは、０．８〜１であり、最も好ましくは、０．９〜１である。
【００８５】
式（ＩＩ）において、ｎは、本発明による６位修飾デオキシグルコースを効率よく得ることができれば特に制限されない。ｎは、例えば、２〜１００，０００であり、好ましくは、１０〜５０，０００である。
【００８６】
６−アジド−６−デオキシカードランの数平均分子量は、特に限定されず、その６位に存在する置換基や該置換基の置換度によって異なる、例えば、３００〜１６，０００，０００である。
【００８７】
工程（ｉｉ）で得られる６−アジド−６−デオキシカードランを用いて工程（ｉｉｉ）を行うことにより、６−アジド−６−デオキシグルコースを合成することができる。
【００８８】
また、６−アジド−６−デオキシカードランは、その６位の水酸基のみが選択的にアジド化されていることから、還元剤を利用して該アジド基をアミノ化しても主鎖カードラン構造が維持される。よって、工程（ｉｉ）と工程（ｉｉｉ）との間に、還元（アミノ化）工程を加え、６−アミノ−６−デオキシカードランを合成し、その後工程（ｉｉｉ）により、６−アミノ−６−デオキシグルコースを合成してもよい。
【００８９】
還元（アミノ化）工程
還元工程は、分離精製された工程（ｉｉ）で得られた６−アジド−６−デオキシカードランに還元剤を反応させ、６−アジド−６−デオキシカードランの６位のアジド基をアミノ基に還元する工程である。
【００９０】
還元剤
本発明において「還元剤」とは、アジド基をアミノ基に選択的に還元（アミノ化）する化合物を意味する。
【００９１】
還元剤としては、アミド基をアミノ基に選択的に還元することができれば特に限定されない。還元剤は、例えば、水素ガス、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、水素化シアノホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ３ＣＮ）などが挙げられ、好ましくは、水素ガスである。
【００９２】
還元剤の量は、工程（ｉｉ）で得られた６−アミノ−６−デオキシカードランのアジド基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、アジド基が目的の置換度でアミノ基に置換されるように適宜調整することができる。還元剤の量は、例えば、６−アジド−６−デオキシカードラン溶液の６−アジド−６−デオキシカードラン１ｇに対して、０．１〜１００ｇ、好ましくは、１〜１０ｇである。
【００９３】
反応時間、反応温度は、工程（ｉｉ）で得られた６−アミノ−６−デオキシカードランのアジド基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、アジド基が目的の置換度でアミノ基に置換されるように適宜調整することができる。
【００９４】
６位修飾デオキシカードランの分離精製
前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた６位修飾デオキシカードランは、工程ごとに、反応溶液から６位修飾デオキシカードランのみを分離精製する。
【００９５】
本発明における６位修飾デオキシカードランの分離精製は、６位修飾デオキシカードランのみを反応溶液から分離することができれば特に限定されない。分離精製は、例えば、メタノール、エタノール等極性溶媒を用いた沈殿法や、透析法などが挙げられ、好ましくは、メタノールを用いた再沈殿法である。メタノールによる再沈殿法では、反応溶液中の多糖である６位修飾デオキシカードランを再沈殿させ、遠心分離して沈殿物を得るという工程を数回繰り返すことにより、分離精製された６位修飾デオキシカードランを得ることができる。
【００９６】
極性溶媒の量は、本発明による６位修飾デオキシカードランを再沈殿することができれば特に限定されず、再沈殿されるように適宜調整することができる。極性溶媒の量は、例えば、６位修飾デオキシカードランを含む反応溶液１ｍｌに対して、１〜１，０００ｍｌであり、好ましくは、５〜５００ｍｌである。
【００９７】
遠心分離は、本発明による６位修飾デオキシカードランを再沈殿することができれば特に限定されず、再沈殿されるように適宜調整することができる。遠心分離の回転数は、例えば、１００〜２０，０００ｒｐｍであり、好ましくは、５００〜１０，０００ｒｐｍである。
【００９８】
再沈殿の回数は、沈殿物として得られる６位修飾デオキシカードランから反応溶液である低分子試薬を除去することができれば特に限定されない。再沈殿の回数は、例えば、１〜１０回であり、好ましくは、３〜４回である。
【００９９】
工程（ｉｉｉ）
工程（ｉｉｉ）は、分離精製された前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに、酸加水分解剤を反応させる工程である。
【０１００】
酸加水分解
本発明において「酸加水分解」とは、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランの主鎖カードラン構造のグリコシド結合の一部または全部を切断し、遊離グルコースにすることを意味する。
【０１０１】
酸加水分解剤としては、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランを６位修飾デオキシグルコースに分解できれば特に限定されない。酸加水分解剤は、例えば、塩酸、モンモリロナイト、アンバーライト、硫酸、または酢酸などが挙げられ、好ましくは、分解後の溶媒除去が容易である点で、塩酸である。
【０１０２】
酸加水分解剤の量は、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランのグルコシド結合の一部または全部を切断することができれば特に限定されず、単離グルコースに分解されるように適宜調整することができる。酸加水分解剤の濃度は、例えば、塩酸であれば、６−アジド−６−デオキシカードランに対して、１〜４０％、好ましくは３０〜４０％の水溶液として添加することができる。
【０１０３】
反応時間は、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランのグルコシド結合の一部または全部を切断することができれば特に限定されず、単離グルコースに分解されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、塩酸であれば、６−アジド−６−デオキシカードランに対して、０．１〜１０００時間であり、好ましくは、１〜２００時間、より好ましくは、１０〜１００時間、さらに好ましくは、４０〜５５時間である。
【０１０４】
反応温度は、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランのグルコシド結合の一部または全部を切断することができれば特に限定されず、単離グルコースに分解されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、塩酸であれば、６−アジド−６−デオキシカードランに対して、０〜１００℃であり、好ましくは、５〜５０℃、より好ましくは１５〜３０℃である。
【０１０５】
反応は、例えば、分離精製した６−アジド−６−デオキシカードランを塩酸に懸濁し、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【０１０６】
６位修飾デオキシグルコースの分離
工程（ｉｉｉ）より得られた６位修飾デオキシグルコースは、反応溶液から分離する。分離方法としては、６位修飾デオキシグルコースのみを反応溶液から分離できれば特に制限されない。分離方法は、例えば、減圧留去、イオン交換クロマトグラフィー法などが挙げられる。反応溶液が塩酸の場合には、減圧留去により塩化水素および水分を除去することができる。
【０１０７】
本発明により得られた６位修飾デオキシグルコースは、目的の置換基で置換された６位修飾デオキシグルコースの純度を高めるために、分離した工程（ｉｉｉ）により得られた６位修飾デオキシグルコースを、さらに、精製してもよい。精製方法としては、例えば、カラムクロマトグラフィーなどが挙げられる。
【実施例】
【０１０８】
本発明を以下の実施例を示して説明するが、本発明は本実施例の内容によって限定されるものではない。
【０１０９】
（１）６−ブロモ−６−デオキシカードランの製造
カードラン（和光純薬工業株式会社製、カードラン（０３４−０９９０１）、重合度：約５００、数平均分子量：約８１，０００）２．０ｇおよび塩化リチウム５．２ｇを、２００ｍｌの二口なすフラスコの中で混合した。トルエンを用いた共沸により、水分を完全に除去したのち、系内を窒素置換した。混合物に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）６０ｍｌを加え、６０℃にて２０時間磁気撹拌し、カードランおよび塩化リチウムを溶解させた。得られた溶液は、均一な淡黄色であった。溶液の温度が室温程度になるまで放冷したのち、反応溶液に、ＤＭＦ４０ｍｌに溶解させたトリフェニルホスフィン８ｇを加え、室温にて４時間撹拌した。さらに、ＤＭＦ２０ｍｌに溶解させた四臭化炭素１０ｇを加え、６０℃にて２４時間磁気撹拌した。反応溶液に、メタノールを加えて再沈殿を行い、遠心分離によって沈殿物を回収した。この再沈殿処理を、四回繰り返し、トリフェニルホスフィンおよび四臭化炭素を完全に除去することで、６−ブロモ−６−デオキシカードラン１．８ｇを得た。
１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６，６０℃）
【０１１０】
１３Ｃ ＮＭＲスペクトル測定の結果、カードランの６位の水酸基（−ＣＨ２−ＯＨ）に位置するピークが消滅し、ブロモメチル基（−ＣＨ２−Ｂｒ）由来のピークが新たに観測されたことから、カードランの６位の水酸基が、全て、ブロモ化されたことが示された（図１参照）。また、６位の炭素以外のカードランの炭素のピークには、ブロモ化による明確な化学シフト値の変化は認められなかった。
【０１１１】
以上の結果から、カードランの水酸基のブロモ化が、６位特異的に、置換度１で進行したことが示された。
【０１１２】
（２）６−アジド−６−デオキシカードランの製造
前記（１）で得られた６−ブロモ−６−デオキシカードラン１．８ｇをＤＭＦ／ＤＭＳＯ（１：１ ｖ／ｖ）混合溶媒に溶解した。得られた溶液に、アジ化ナトリウム８ｇを加え、８５℃にて３６時間加熱撹拌することで、ブロモ基からアジド基への変換を行った。反応溶液にメタノールを加えて再沈殿を行い、遠心分離によって沈殿物を回収した。この再沈殿処理を、四回繰りし、アジ化ナトリウムおよびＤＭＳＯを完全に除去することで、６−アジド−６−デオキシカードラン１．４ｇを得た。
赤外吸収（ＩＲ）スペクトル（ＫＢｒ、ｃｍ−１）：２１０１
１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６，６０℃）
【０１１３】
ＩＲスペクトル測定の結果、２１０１ｃｍ−１付近にアジド基由来の吸収が確認でき、カードランへのアジド基の導入が確認された。
【０１１４】
また、１３Ｃ ＮＭＲスペクトル測定の結果、カードランの６位の水酸基（−ＣＨ２−ＯＨ）またはブロモメチル基（−ＣＨ２−Ｂｒ）由来のピークは全く観測されない一方で、新たにアジドメチル基（−ＣＨ２−Ｎ３）のピークの出現が観測されたことから、カードランの６位の水酸基が全てアジド化されたことが示された。また。６位の炭素以外のカードランの炭素のピークに化学シフト値の変化は認められなかった（図２参照）。
【０１１５】
以上の結果から、ブロモ基のアジド化が６位特異的に、置換度が１で進行したことが示された。
【０１１６】
（３）６−アジド−６−デオキシグルコースの合成
前記（２）で得られた６−アジド−６−デオキシカードラン１．４ｇを３５％塩酸に懸濁し、室温にて４８時間磁気攪拌した。反応溶液を、減圧下、３０℃にて溶媒を留去し、黄白色粉末の６−アジド−６−デオキシグルコース１５．３ｇ（収率１００％）を得た。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳスペクトル：イオン化促進試薬として、αＣＨＣＡ（α−シアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸）、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｒｅｆｒｅｃｔｉｏｎモード
１Ｈ ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，Ｄ２Ｏ，室温）
【０１１７】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳスペクトル測定の結果は、６−アジド−６−デオキシグルコースの単量体のピーク（ｍ／ｚ＝２２７．３３）のみが見られ、二量体のピークは見られなかった。よって、得られた生成物は、６−アジド−６−デオキシカードランの全てのグリコシド結合が加水分解されたものであることが分かった（図３参照）。
【０１１８】
６−アジド−６−デオキシグルコースの１Ｈ ＮＭＲスペクトル測定の結果は、５．０３ｐｐｍおよび４．４５ｐｐｍに、それぞれ６−アジド−６−デオキシグルコースのαアノマーおよびβアノマーのプロトンピークがみられた。それ以外のアノマープロトン由来のピークは確認されなかった（図４参照）。また、アセチル化後の６−アジド−６−デオキシグルコースの１Ｈ ＮＭＲスペクトル測定の結果でも、同様の結果がみられた（図５参照）。よって、得られた生成物は、副生成物を含まず、６―アジド−６−デオキシカードランの全てのグリコシド結合が加水分解されたものであることが分かった。
【０１１９】
以上の結果から、得られた生成物が、６−アジド−６−デオキシグルコースであること、さらには、不純物が全く含まれていない純度の高い６−アジド−６−デオキシグルコースであることが示された。
【０１２０】
前記（１）〜（３）のプロセスは下記スキーム３に示す。
【０１２１】
【化６】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードランを用いた６位修飾デオキシグルコースの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
６位修飾デオキシグルコース、例えば６−アジド−６―デオキシグルコースは、ポリアミドの合成に有用であるとされる６−アジド−６−デオキシアルドン酸などの極めて重要な中間体として知られている(Ludovic Chaveriat, Imane Stasik, Gilles Demailly and Daniel Beaupere, Tetrahedron: Asymmetry, 17 (2006), 1349-1354 (非特許文献1))。
【０００３】
これまでに、６−アジド−６−デオキシグルコースを合成するために従来用いられていた手法は、下記スキーム１に示すとおり、単糖であるグルコースを出発材料として合成する方法である(米国特許出願公開第２００８／０１１４１５７号 (特許文献１)、Griffith, Byron R. et al., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(26), 8150-8155 (非特許文献２)参照)。この方法では、（１）グルコースの１位の水酸基のエーテル保護、（２）６位の水酸基のＯ−トシル化、（３）６位のＯ−トシル基のアジド基への変換、（４）酸触媒による１位の水酸基の脱保護、という手順により、６−アジド−６−デオキシグルコースを得ることができる。
【０００４】
【化１】
【０００５】
しかしながら、上記手法における各反応段階での合成収率は低く、グルコース（原料）から６−アジド−６−デオキシグルコース（目的物）までの全収率は、高く見積もっても２９％程度であった。また、上記（２）トシル化の過程では、グルコースの３位の水酸基もトシル化されて副生成物が生じるため、各反応過程では、生じた副生成物および反応溶液を除去するためのカラムクロマトグラフィーによる精製が必須となり、大量合成することは困難であった。
【０００６】
そこで、６位修飾デオキシグルコースを、高収率で、簡便かつ大量に製造できる手法の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１１４１５７号
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ludovic Chaveriat, Imane Stasik, Gilles Demailly and Daniel Beaupere, Tetrahedron: Asymmetry, 17 (2006), 1349-1354
【非特許文献２】Griffith, Byron R. et al., J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(26), 8150-8155
【発明の概要】
【０００９】
本発明者らは、今般、原料（出発物質）としてカードランを用いることで、保護基による保護および脱保護ならびに各反応過程におけるカラムクロマトグラフィーによる精製など煩雑な手法を行うことなく、高収率かつ低コストに、純度の高い６−アジド−６−デオキシグルコースを大量に合成することに成功した。この方法を利用することで、６位修飾デオキシグルコースを効率よく製造できることが分かった。本発明は、これら知見に基づくものである。
【００１０】
本発明は、カードランを用いた６位修飾デオキシグルコースを効率よく製造する新規な方法の提供を目的とする。
【００１１】
本発明の方法は、下記式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法であって、
【化２】
［式中、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表す］
（ｉ）カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基に置換する工程、
（ｉｉ）必要に応じて、前記工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランの６位のハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程、および、
（ｉｉｉ）前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた下記式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースを得る工程
を含んでなる、方法である；
【化３】
［式中、Ｘ基は、繰り返し単位間で同一または異なっていてもよく、水酸基、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表し、
ｎは、２〜１００，０００の整数を表し、
ただし、Ｘ基がすべて水酸基である場合を除く］。
【００１２】
本発明の好ましい態様では、ハロゲン化剤は、トリフェニルホスフィンと四ハロゲン化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ハロスクシンイミドとの組合せである。
【００１３】
より好ましくは、ハロゲン化剤は、トリフェニルホスフィンと四臭化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ブロモスクシンイミドとの組合せである。
【００１４】
本発明のもう一つの好ましい態様では、−ＳＯ２−Ｒ基は、メチルスルホニル基（メシル基）またはｐ−トルエンスルホニル基（トシル基）である。
【００１５】
より好ましくは、スルホニル化剤は、メシルクロライドまたは塩化パラトルエンスルホニル（トシルクロライド）である。
【００１６】
本発明のさらに好ましい態様では、酸加水分解剤は、塩酸、モンモリロナイト、アンバーライト、硫酸、または塩酸である。
【００１７】
本発明の方法によれば、６位修飾デオキシグルコースの製造プロセスにおいて、原料として多糖であるカードランを用いることで、１位の水酸基がグリコシド結合として消費（保護）されているため、１位の水酸基の保護および脱保護の過程が不要になる。また、本発明の方法によれば、カードランの３位の水酸基もグリコシド結合として消費されているため、該位置へのトシル化による副反応は起こらず、純粋な生成物を得ることができる。さらに、本発明の方法によれば、多糖は、メタノールを用いた再沈殿により、容易に、低分子試薬である反応溶液から分離することができ、各反応過程におけるカラムクロマトグラフィーなど煩雑な手段による精製作業は不要になる。
したがって、高収率かつ低コストに、純度の高い６位修飾デオキシグルコースを大量に合成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、６−ブロモ−６−デオキシカードランの１３Ｃ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【図２】図２は、６−アジド−６−デオキシカードランの１３Ｃ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【図３】図３は、６−アジド−６−デオキシグルコースのＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳスペクトルの結果を示した図である。
【図４】図４は、６−アジド−６−デオキシグルコースの１Ｈ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【図５】図５は、６−アジド−６−デオキシグルコースをアセチル化した後の１Ｈ ＮＭＲスペクトルの結果を示した図である。
【発明の具体的な説明】
【００１９】
前記式（Ｉ）において、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒを表す。前記式（ＩＩ）において、Ｘ基は、水酸基、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒを表す。
【００２０】
本願明細書において、「ハロゲン原子」とは、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、またはヨウ素原子を意味する。好ましくは、ハロゲン原子は、臭素原子である。
【００２１】
−ＳＯ２−Ｒ基におけるＲは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表し、好ましくは、メチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表し、さらに好ましくは、メチル基またはｐ−メチルフェニル基を表す。Ｒがメチル基またはｐ−メチルフェニル基であるときは、−ＳＯ２−Ｒ基はメチスルホニル基（メシル基）またはｐ−トルエンスルホニル基（トシル基）である。
【００２２】
本発明の式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法は、前述したように、
工程（ｉ）、必要に応じて工程（ｉｉ）、および
工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースを得る工程（工程（ｉｉｉ））
を含んでなる、方法である（スキーム２参照）。
【００２３】
【化４】
【００２４】
本発明において「６位修飾デオキシグルコース」とは、６位の水酸基が選択的に目的の置換基により置換されたデオキシグルコースを意味する。好ましくは、６位修飾デオキシグルコースは、デオキシグルコースの６位以外の水酸基が置換されていないデオキシグルコースである。
【００２５】
本発明において「６位修飾デオキシカードラン」とは、６位の水酸基の１部または全部が選択的に目的の置換基により置換されたデオキシカードランを意味する。好ましくは、６位修飾デオキシカードランは、デオキシカードランの２位と４位の水酸基は置換されていないデオキシカードランである。
【００２６】
工程（ｉ）
工程（ｉ）は、カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基に置換する工程である。好ましくは、該工程は、カードランの６位の水酸基に対する位置選択性および置換度が高い点で、ハロゲン化剤によるカードランの６位の水酸基をハロゲン基に置換する工程である。
【００２７】
カードラン
本発明において「カードラン」とは、Ｄ−グルコースが１位炭素と３位炭素でグルコシド結合した直鎖状β１，３−グルカンであって、式（ＩＩＩ）の繰り返し単位からなる多糖類の１種を意味する。
【化５】
［式中、ｎは、２〜１００，０００の整数を表す］。
【００２８】
本発明に用いられるカードランは、酸加水分解後に得られる６位修飾デオキシグルコースを高い純度で得ることができれば、特に限定されない。好ましくは、該カードランは、β１，３以外の側鎖を有さないカードランである。
【００２９】
本発明に用いられるカードランのグルコース重合度は、カードランが溶媒に均一に溶解できれば特に限定されない。重合度は、例えば、２〜１００，０００であり、好ましくは、５〜７０，０００であり、より好ましくは、１０〜５０，０００であり、さらに好ましくは、２０〜３０，０００であり、特に好ましくは５０〜２１，０００であり、最も好ましくは、１００〜１５，０００である。
【００３０】
本願明細書において「重合度」とは、重合体を構成する繰り返し単位の数を意味し、数平均分子量と繰り返し単位あたりの分子量に基づいて算出することができる。したがって、重合度は、例えば、ゲル濾過法や、動的光散乱法などを行うことで測定することができる。
【００３１】
本発明に用いられるカードランは、市販品を使用してもよい。市販品は、例えば、和光純薬工業株式会社、ＳＩＧＭＡ−ＲＢＩなどより入手することができる。
【００３２】
カードランを溶媒に均一に溶解させるのに使用可能な溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびＮ−メチルピロリドン等の極性溶媒が挙げられる。
【００３３】
カードランを溶媒に均一に溶解させるために、溶解補助剤を用いることもできる。
【００３４】
溶解補助剤としては、例えば、塩化リチウム、フッ化リチウム等のハロゲン化リチウムなどが挙げられ、好ましくは、塩化リチウムである。
【００３５】
溶媒の量は、カードランを均一に溶解することができれば特に限定されない。溶媒の量は、例えば、カードラン１ｇに対して５０〜５００ｍｌで添加することができる。
【００３６】
溶解補助剤の量は、カードランを均一に溶解することができれば、特に限定されない。溶解補助剤の量は、例えば、カードラン１ｇに対して２〜１０ｇで添加することができる。
【００３７】
ハロゲン化剤
本発明において「ハロゲン化剤」とは、カードランの水酸基をハロゲン基に置換する反応を起こすものを意味する。
【００３８】
ハロゲン化剤としては、カードランの６位の水酸基を位置選択的かつ目的の置換度でハロゲン基に置換できれば特に限定されない。好ましくは、ハロゲン化剤は、トリフェニルホスフィンと四ハロゲン化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ハロスクシンイミドとの組合せである。
【００３９】
本願明細書において「位置選択的」とは、６位修飾デオキシグルコースまたは６位修飾カードランそれぞれに存在する１位炭素〜６位炭素の水酸基のうち、６位炭素の水酸基のみを目的の置換基で置換することを意味する。位置選択性は、例えば、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）や酸加水分解後のＨＰＬＣ分析を行うことで評価することができる。
【００４０】
本願明細書において「置換度」とは、６位修飾デオキシグルコースまたは６位修飾デオキシカードランそれぞれに存在するすべての６位炭素の水酸基のうち、目的の置換基で置換された水酸基の割合を意味する。置換度は、例えば、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）や酸加水分解後のＨＰＬＣ分析を行うことで測定することができる。
【００４１】
ハロゲン化剤の組合せとカードランとの反応は、組合せのそれぞれの化合物を同時に反応させてもよく、また別々に行ってもよい。好ましくは、該反応は、カードランとトリフェニルホスフィンとを反応させた後、四ハロゲン化炭素またはＮ−ハロスクシンミドとを反応させるものである。
【００４２】
トリフェニルホスフィンは、１以上のＣ１−４アルキル基（好ましくは、メチル基）またはＣ１−４アルコキシ基（好ましくは、メトキシ基）で置換されてもよい。好ましくは、トリフェニルホスフィンは、非置換である。
【００４３】
本願明細書において「Ｃ１−４アルキル基」とは、基が直鎖または分岐鎖のアルキル基を意味する。Ｃ１−４アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ‐ブチル基、またはｔ‐ブチル基などが挙げられる。
【００４４】
本願明細書において「Ｃ１−４アルコキシ基」とは、基が直鎖または分岐鎖のアルコキシ基を意味する。Ｃ１―４アルコキシ基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ‐プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ‐ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ‐ブトキシ基、またはｔ−ブトキシ基などが挙げられる。
【００４５】
Ｃ１−４アルキル基またはＣ１−４アルコキシ基で置換されていてもよいトリフェニルホスフィンの量は、カードランの６位の水酸基のみを活性化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。トリフェニルホスフィンの量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．１〜２０ｇ、好ましくは、３〜１０ｇで添加することができる。
【００４６】
反応時間は、カードランの６位の水酸基のみを活性化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０８〜２４時間であり、好ましくは、０．５〜１０時間、より好ましくは、２〜８時間、さらに好ましくは３〜５時間である。
【００４７】
反応温度は、カードランの６位の水酸基のみを活性化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、０〜１５０℃であり、好ましくは、０〜１００℃、より好ましくは、０〜５０℃、さらに好ましくは、１５〜４０℃である。
【００４８】
四ハロゲン化炭素としては、例えば、四臭化炭素、四塩素化炭素、四フッ化炭素および四ヨード化炭素などが挙げられ、好ましくは、試薬入手の容易さや、ブロモ基に対するアジド化が良好な点で、四臭化炭素である。
【００４９】
四ハロゲン化炭素の量は、カードランの６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。四ハロゲン化炭素の量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．１〜２０ｇ、好ましくは１〜１０ｇ、より好ましくは、３〜６ｇで添加することができる。
【００５０】
反応時間は、カードランの６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０８〜１７０時間であり、好ましくは、１〜５０時間、より好ましくは、１５〜３５時間、さらに好ましくは、２３〜２５時間である。
【００５１】
反応温度は、カードランの６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。例えば、０〜１５０℃であり、好ましくは、５〜１００℃、より好ましくは、３０〜８０℃、さらに好ましくは、５５〜６５℃である。
【００５２】
反応は、例えば、カードラン溶液と四臭化炭素とを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００５３】
Ｎ−ハロスクシンイミドとしては、例えば、Ｎ−ブロモスクシンイミド、Ｎ−クロロスクシンイミドおよびＮ−ヨードスクシンイミドなどが挙げられ、好ましくは、Ｎ−ブロモスクシンイミドである。
【００５４】
Ｎ−ハロスクシンイミドの量は、６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。Ｎ−ハロスクシンイミドの量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．１〜２０ｇ、好ましくは１〜１０ｇ、より好ましくは、３〜６ｇで添加することができる。
【００５５】
反応時間は、６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０８〜１７０時間であり、好ましくは、１〜５０時間、より好ましくは、１０〜３５時間、さらに好ましくは、１２〜１８時間である。
【００５６】
反応温度は、６位の水酸基のみをハロゲン化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でハロゲン基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、０〜１５０℃であり、好ましくは、５〜１００℃、より好ましくは、１０〜８０℃である。
【００５７】
反応は、例えば、カードラン溶液とＮ−ブロモスクシンイミドとを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００５８】
スルホニル化
本発明において「スルホニル化剤」とは、カードランの水酸基を−ＳＯ２−Ｒ基に置換する反応を起こす化合物を意味する。スルホニル化剤は、１級水酸基に対して選択的に反応するため、カードランの６位水酸基と選択的に反応することができ、定量的に置換される。
【００５９】
スルホニル化剤としては、塩基共存下で、カードランの６位の水酸基を位置選択的かつ目的の置換度でスルホニル基に置換できれば特に限定されない。スルホニル化剤は、例えば、メシルクロライド、トシルクロライド（塩化パラトルエンスルホニル）、２−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、４−ニトロベンゼンスルホニルクロリド、２−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、４−ブロモベンゼンスルホニルクロリド、ベンジルスルホニルクロリド、またはトリフルオロメタンスルホン酸などが挙げられ、好ましくは、６位水酸基への位置選択性および置換度が高い点で、メシルクロライドまたはトシルクロライドである。
【００６０】
スルホニル化剤の量は、カードランの６位の水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。スルホニル化剤の量は、例えば、カードラン溶液中のカードラン１ｇに対して、０．０１〜１００ｇ、好ましくは、１〜１０ｇで添加することができる。
【００６１】
スルホニル化剤の反応溶媒に含まれる塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、またはジメチルアミノピリジンなどが挙げられる。
【００６２】
塩基の量は、カードランの６位の水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。塩基の量は、例えば、カードラン１ｇに対して、０．０１〜１００ｇであり、好ましくは、０．１〜１０ｇで添加することができる。
【００６３】
反応時間は、カードランの６位の水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．０１〜１００時間であり、好ましくは、１ 〜５０時間である。
【００６４】
反応温度は、カードランの６位水酸基のみをスルホニル化することができれば特に限定されず、その６位の水酸基が目的の置換度でスルホニル基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、−１００〜２００℃であり、好ましくは、位置選択性の高い置換ができる点で、０〜３０℃である。
【００６５】
反応は、例えば、カードラン溶液にピリジンを加え、トシルクロライドを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００６６】
工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、６−ハロ−６−デオキシカードラン、６−メシル−６−デオキシカードラン、６−トシル−６−デオキシカードラン、６−ノシル−６−デオキシカードラン、６−ブロシル−デオキシカードラン、または６−トリフリル−６−デオキシカードランなどである。
【００６７】
工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、Ｘ基が、繰り返し単位間で同一または異なって、ハロゲン基もしくは−ＳＯ２−Ｒ基、または水酸基であり；ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の繰り返し単位当たりの置換度が、０より大きく１以下であり、残部は水酸基であり；ｎが２〜１００，０００である、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランである。
【００６８】
式（ＩＩ）において、Ｘ基は、ハロゲン基もしくは−ＳＯ２−Ｒ基、または水酸基であり、好ましくはハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基である。
【００６９】
式（ＩＩ）において、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の繰り返し単位当たりの置換度は、酸加水分解後に得られる６位修飾デオキシグルコースを高い純度で得ることができれば、特に限定されない。置換度は、例えば、０より大きく１以下であり、好ましくは、０．５〜１であり、より好ましくは、０．８〜１であり、最も好ましくは、０．９〜１である。
【００７０】
式（ＩＩ）において、ｎは、本発明による６位修飾デオキシグルコースを効率よく得ることができれば特に制限されない。ｎは、例えば、２〜１００，０００であり、好ましくは、１０〜５０，０００である。
【００７１】
本発明の工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランの数平均分子量は、特に限定されず、その６位に存在する置換基や該置換基の置換度によって異なり、例えば、３００〜１６，０００，０００である。
【００７２】
工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランを用いて工程（ｉｉｉ）を行うことで、６−ハロ−６−デオキシグルコース、６−メシル−６−デオキシグルコース、６−トシル−６−デオキシグルコース、６−ノシル−６−デオキシグルコース、６−ブロシル−６−デオキシグルコース、または６−トリフリル−６−デオキシグルコースなどを合成することができる。
【００７３】
また、工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、その６位の水酸基のみが選択的にハロゲン化またはスルホニル化されていることから、ＳＮ２反応を利用して該ハロゲン基または該−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化しても主鎖カードラン構造が維持される。よって、工程（ｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランを用いて工程（ｉｉ）を行うことで、６−アジド−６−デオキシカードランを合成することができる。
【００７４】
工程（ｉｉ）
工程（ｉｉ）は、分離精製された工程（ｉ）で得られた６位修飾カードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程である。好ましくは、アジド化の効率が高い点で、本発明による６−ハロ−６−デオキシカードランを用いて、ハロゲン基をアジド化することである。
【００７５】
アジド化
本発明において「アジド化」とは、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基を選択的にアジド基に置換するアジド化剤による反応を意味する。
【００７６】
アジド化剤としては、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば、特に限定されない。アジド化剤は、例えば、アジ化ナトリウムや、アジ化リチウムなどが挙げられ、好ましくは、アジ化ナトリウムである。
【００７７】
アジド化剤の量は、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基が目的の置換度でアジド基に置換されるように適宜調整することができる。アジド化剤の量は、例えば、６−ハロ−６−デオキシデオキシカードラン１ｇに対して、０．５〜５ｇ、好ましくは２〜３ｇで添加することができる。
【００７８】
反応時間は、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基が目的の置換度でアジド基に置換されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、０．５〜１７０時間であり、好ましくは、２〜１００時間、より好ましくは、２０〜８０時間、さらに好ましくは、４０〜６０時間である。
【００７９】
反応温度は、工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランのハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、ハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基が目的の置換度でアジド基に置換されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、３０〜１４０℃であり、好ましくは、５０〜１００℃、より好ましくは７０〜９０℃である。
【００８０】
反応は、例えば、分離精製した６−ハロ−６−デオキシカードランを溶媒に溶解し、得られた溶解液とアジ化ナトリウムを接触させ、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【００８１】
工程（ｉｉ）で得られる６位修飾デオキシカードランは、６−アジド−６−デオキシカードランである。
【００８２】
６−アジド−６−デオキシカードランは、Ｘ基が、繰り返し単位間で同一または異なって、アジド基、ハロゲン基もしくはスルホニル基、または水酸基であり；アジド基の繰り返し単位当たりの置換度が、０より大きく１以下であり、残部はハロゲン基もしくはスルホニル基または水酸基であり；ｎが２〜１００，０００である、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランである。
【００８３】
式（ＩＩ）において、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン基もしくはスルホニル基、または水酸基であり、好ましくはアジド基である。
【００８４】
式（ＩＩ）において、アジド基の繰り返し単位当たりの置換度は、酸加水分解後に得られる６位修飾デオキシグルコースを高い純度で得ることができれば、特に限定されない。置換度は、例えば、０より大きく１以下であり、好ましくは、０．５〜１であり、より好ましくは、０．８〜１であり、最も好ましくは、０．９〜１である。
【００８５】
式（ＩＩ）において、ｎは、本発明による６位修飾デオキシグルコースを効率よく得ることができれば特に制限されない。ｎは、例えば、２〜１００，０００であり、好ましくは、１０〜５０，０００である。
【００８６】
６−アジド−６−デオキシカードランの数平均分子量は、特に限定されず、その６位に存在する置換基や該置換基の置換度によって異なる、例えば、３００〜１６，０００，０００である。
【００８７】
工程（ｉｉ）で得られる６−アジド−６−デオキシカードランを用いて工程（ｉｉｉ）を行うことにより、６−アジド−６−デオキシグルコースを合成することができる。
【００８８】
また、６−アジド−６−デオキシカードランは、その６位の水酸基のみが選択的にアジド化されていることから、還元剤を利用して該アジド基をアミノ化しても主鎖カードラン構造が維持される。よって、工程（ｉｉ）と工程（ｉｉｉ）との間に、還元（アミノ化）工程を加え、６−アミノ−６−デオキシカードランを合成し、その後工程（ｉｉｉ）により、６−アミノ−６−デオキシグルコースを合成してもよい。
【００８９】
還元（アミノ化）工程
還元工程は、分離精製された工程（ｉｉ）で得られた６−アジド−６−デオキシカードランに還元剤を反応させ、６−アジド−６−デオキシカードランの６位のアジド基をアミノ基に還元する工程である。
【００９０】
還元剤
本発明において「還元剤」とは、アジド基をアミノ基に選択的に還元（アミノ化）する化合物を意味する。
【００９１】
還元剤としては、アミド基をアミノ基に選択的に還元することができれば特に限定されない。還元剤は、例えば、水素ガス、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、水素化シアノホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ３ＣＮ）などが挙げられ、好ましくは、水素ガスである。
【００９２】
還元剤の量は、工程（ｉｉ）で得られた６−アミノ−６−デオキシカードランのアジド基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、アジド基が目的の置換度でアミノ基に置換されるように適宜調整することができる。還元剤の量は、例えば、６−アジド−６−デオキシカードラン溶液の６−アジド−６−デオキシカードラン１ｇに対して、０．１〜１００ｇ、好ましくは、１〜１０ｇである。
【００９３】
反応時間、反応温度は、工程（ｉｉ）で得られた６−アミノ−６−デオキシカードランのアジド基の一部または全部をアジド化することができれば特に限定されず、アジド基が目的の置換度でアミノ基に置換されるように適宜調整することができる。
【００９４】
６位修飾デオキシカードランの分離精製
前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた６位修飾デオキシカードランは、工程ごとに、反応溶液から６位修飾デオキシカードランのみを分離精製する。
【００９５】
本発明における６位修飾デオキシカードランの分離精製は、６位修飾デオキシカードランのみを反応溶液から分離することができれば特に限定されない。分離精製は、例えば、メタノール、エタノール等極性溶媒を用いた沈殿法や、透析法などが挙げられ、好ましくは、メタノールを用いた再沈殿法である。メタノールによる再沈殿法では、反応溶液中の多糖である６位修飾デオキシカードランを再沈殿させ、遠心分離して沈殿物を得るという工程を数回繰り返すことにより、分離精製された６位修飾デオキシカードランを得ることができる。
【００９６】
極性溶媒の量は、本発明による６位修飾デオキシカードランを再沈殿することができれば特に限定されず、再沈殿されるように適宜調整することができる。極性溶媒の量は、例えば、６位修飾デオキシカードランを含む反応溶液１ｍｌに対して、１〜１，０００ｍｌであり、好ましくは、５〜５００ｍｌである。
【００９７】
遠心分離は、本発明による６位修飾デオキシカードランを再沈殿することができれば特に限定されず、再沈殿されるように適宜調整することができる。遠心分離の回転数は、例えば、１００〜２０，０００ｒｐｍであり、好ましくは、５００〜１０，０００ｒｐｍである。
【００９８】
再沈殿の回数は、沈殿物として得られる６位修飾デオキシカードランから反応溶液である低分子試薬を除去することができれば特に限定されない。再沈殿の回数は、例えば、１〜１０回であり、好ましくは、３〜４回である。
【００９９】
工程（ｉｉｉ）
工程（ｉｉｉ）は、分離精製された前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに、酸加水分解剤を反応させる工程である。
【０１００】
酸加水分解
本発明において「酸加水分解」とは、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランの主鎖カードラン構造のグリコシド結合の一部または全部を切断し、遊離グルコースにすることを意味する。
【０１０１】
酸加水分解剤としては、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランを６位修飾デオキシグルコースに分解できれば特に限定されない。酸加水分解剤は、例えば、塩酸、モンモリロナイト、アンバーライト、硫酸、または酢酸などが挙げられ、好ましくは、分解後の溶媒除去が容易である点で、塩酸である。
【０１０２】
酸加水分解剤の量は、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランのグルコシド結合の一部または全部を切断することができれば特に限定されず、単離グルコースに分解されるように適宜調整することができる。酸加水分解剤の濃度は、例えば、塩酸であれば、６−アジド−６−デオキシカードランに対して、１〜４０％、好ましくは３０〜４０％の水溶液として添加することができる。
【０１０３】
反応時間は、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランのグルコシド結合の一部または全部を切断することができれば特に限定されず、単離グルコースに分解されるように適宜調整することができる。反応時間は、例えば、塩酸であれば、６−アジド−６−デオキシカードランに対して、０．１〜１０００時間であり、好ましくは、１〜２００時間、より好ましくは、１０〜１００時間、さらに好ましくは、４０〜５５時間である。
【０１０４】
反応温度は、式（ＩＩ）の６位修飾デオキシカードランのグルコシド結合の一部または全部を切断することができれば特に限定されず、単離グルコースに分解されるように適宜調整することができる。反応温度は、例えば、塩酸であれば、６−アジド−６−デオキシカードランに対して、０〜１００℃であり、好ましくは、５〜５０℃、より好ましくは１５〜３０℃である。
【０１０５】
反応は、例えば、分離精製した６−アジド−６−デオキシカードランを塩酸に懸濁し、必要に応じて、これを磁気攪拌、機械攪拌、手動攪拌、または振とう攪拌などに供することにより、実施することができる。撹拌としては、好ましくは、磁気攪拌である。
【０１０６】
６位修飾デオキシグルコースの分離
工程（ｉｉｉ）より得られた６位修飾デオキシグルコースは、反応溶液から分離する。分離方法としては、６位修飾デオキシグルコースのみを反応溶液から分離できれば特に制限されない。分離方法は、例えば、減圧留去、イオン交換クロマトグラフィー法などが挙げられる。反応溶液が塩酸の場合には、減圧留去により塩化水素および水分を除去することができる。
【０１０７】
本発明により得られた６位修飾デオキシグルコースは、目的の置換基で置換された６位修飾デオキシグルコースの純度を高めるために、分離した工程（ｉｉｉ）により得られた６位修飾デオキシグルコースを、さらに、精製してもよい。精製方法としては、例えば、カラムクロマトグラフィーなどが挙げられる。
【実施例】
【０１０８】
本発明を以下の実施例を示して説明するが、本発明は本実施例の内容によって限定されるものではない。
【０１０９】
（１）６−ブロモ−６−デオキシカードランの製造
カードラン（和光純薬工業株式会社製、カードラン（０３４−０９９０１）、重合度：約５００、数平均分子量：約８１，０００）２．０ｇおよび塩化リチウム５．２ｇを、２００ｍｌの二口なすフラスコの中で混合した。トルエンを用いた共沸により、水分を完全に除去したのち、系内を窒素置換した。混合物に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）６０ｍｌを加え、６０℃にて２０時間磁気撹拌し、カードランおよび塩化リチウムを溶解させた。得られた溶液は、均一な淡黄色であった。溶液の温度が室温程度になるまで放冷したのち、反応溶液に、ＤＭＦ４０ｍｌに溶解させたトリフェニルホスフィン８ｇを加え、室温にて４時間撹拌した。さらに、ＤＭＦ２０ｍｌに溶解させた四臭化炭素１０ｇを加え、６０℃にて２４時間磁気撹拌した。反応溶液に、メタノールを加えて再沈殿を行い、遠心分離によって沈殿物を回収した。この再沈殿処理を、四回繰り返し、トリフェニルホスフィンおよび四臭化炭素を完全に除去することで、６−ブロモ−６−デオキシカードラン１．８ｇを得た。
１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６，６０℃）
【０１１０】
１３Ｃ ＮＭＲスペクトル測定の結果、カードランの６位の水酸基（−ＣＨ２−ＯＨ）に位置するピークが消滅し、ブロモメチル基（−ＣＨ２−Ｂｒ）由来のピークが新たに観測されたことから、カードランの６位の水酸基が、全て、ブロモ化されたことが示された（図１参照）。また、６位の炭素以外のカードランの炭素のピークには、ブロモ化による明確な化学シフト値の変化は認められなかった。
【０１１１】
以上の結果から、カードランの水酸基のブロモ化が、６位特異的に、置換度１で進行したことが示された。
【０１１２】
（２）６−アジド−６−デオキシカードランの製造
前記（１）で得られた６−ブロモ−６−デオキシカードラン１．８ｇをＤＭＦ／ＤＭＳＯ（１：１ ｖ／ｖ）混合溶媒に溶解した。得られた溶液に、アジ化ナトリウム８ｇを加え、８５℃にて３６時間加熱撹拌することで、ブロモ基からアジド基への変換を行った。反応溶液にメタノールを加えて再沈殿を行い、遠心分離によって沈殿物を回収した。この再沈殿処理を、四回繰りし、アジ化ナトリウムおよびＤＭＳＯを完全に除去することで、６−アジド−６−デオキシカードラン１．４ｇを得た。
赤外吸収（ＩＲ）スペクトル（ＫＢｒ、ｃｍ−１）：２１０１
１３Ｃ ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６，６０℃）
【０１１３】
ＩＲスペクトル測定の結果、２１０１ｃｍ−１付近にアジド基由来の吸収が確認でき、カードランへのアジド基の導入が確認された。
【０１１４】
また、１３Ｃ ＮＭＲスペクトル測定の結果、カードランの６位の水酸基（−ＣＨ２−ＯＨ）またはブロモメチル基（−ＣＨ２−Ｂｒ）由来のピークは全く観測されない一方で、新たにアジドメチル基（−ＣＨ２−Ｎ３）のピークの出現が観測されたことから、カードランの６位の水酸基が全てアジド化されたことが示された。また。６位の炭素以外のカードランの炭素のピークに化学シフト値の変化は認められなかった（図２参照）。
【０１１５】
以上の結果から、ブロモ基のアジド化が６位特異的に、置換度が１で進行したことが示された。
【０１１６】
（３）６−アジド−６−デオキシグルコースの合成
前記（２）で得られた６−アジド−６−デオキシカードラン１．４ｇを３５％塩酸に懸濁し、室温にて４８時間磁気攪拌した。反応溶液を、減圧下、３０℃にて溶媒を留去し、黄白色粉末の６−アジド−６−デオキシグルコース１５．３ｇ（収率１００％）を得た。
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳスペクトル：イオン化促進試薬として、αＣＨＣＡ（α−シアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸）、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｒｅｆｒｅｃｔｉｏｎモード
１Ｈ ＮＭＲスペクトル（３００ＭＨｚ，Ｄ２Ｏ，室温）
【０１１７】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳスペクトル測定の結果は、６−アジド−６−デオキシグルコースの単量体のピーク（ｍ／ｚ＝２２７．３３）のみが見られ、二量体のピークは見られなかった。よって、得られた生成物は、６−アジド−６−デオキシカードランの全てのグリコシド結合が加水分解されたものであることが分かった（図３参照）。
【０１１８】
６−アジド−６−デオキシグルコースの１Ｈ ＮＭＲスペクトル測定の結果は、５．０３ｐｐｍおよび４．４５ｐｐｍに、それぞれ６−アジド−６−デオキシグルコースのαアノマーおよびβアノマーのプロトンピークがみられた。それ以外のアノマープロトン由来のピークは確認されなかった（図４参照）。また、アセチル化後の６−アジド−６−デオキシグルコースの１Ｈ ＮＭＲスペクトル測定の結果でも、同様の結果がみられた（図５参照）。よって、得られた生成物は、副生成物を含まず、６―アジド−６−デオキシカードランの全てのグリコシド結合が加水分解されたものであることが分かった。
【０１１９】
以上の結果から、得られた生成物が、６−アジド−６−デオキシグルコースであること、さらには、不純物が全く含まれていない純度の高い６−アジド−６−デオキシグルコースであることが示された。
【０１２０】
前記（１）〜（３）のプロセスは下記スキーム３に示す。
【０１２１】
【化６】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法であって、
【化１】
［式中、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表す］
（ｉ）カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基に置換する工程、
（ｉｉ）必要に応じて、前記工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランの６位のハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程、および
（ｉｉｉ）前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた下記式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースを得る工程
を含んでなる、方法。
【化２】
［式中、Ｘ基は、繰り返し単位間で同一または異なっていてもよく、水酸基、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表し、
ｎは、２〜１００，０００の整数を表し、
ただし、Ｘ基がすべて水酸基である場合を除く］。
【請求項２】
ハロゲン化剤が、トリフェニルホスフィンと四ハロゲン化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ハロスクシンイミドとの組合せである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ハロゲン化剤が、トリフェニルホスフィンと四臭化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ブロモスクシンイミドとの組合せである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１に記載の−ＳＯ２−Ｒ基が、メチルスルホニル基（メシル基）またはｐ−トルエンスルホニル基（トシル基）である方法。
【請求項５】
スルホニル化剤が、メシルクロライドまたは塩化パラトルエンスルホニル（トシルクロライド）である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
酸加水分解剤が、塩酸、モンモリロナイト、アンバーライト、硫酸、または酢酸である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１】
下記式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースの製造方法であって、
【化１】
［式中、Ｘ基は、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表す］
（ｉ）カードランに、ハロゲン化剤またはスルホニル化剤を反応させ、カードランの６位の水酸基をハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基に置換する工程、
（ｉｉ）必要に応じて、前記工程（ｉ）で得られた６位修飾デオキシカードランの６位のハロゲン基または−ＳＯ２−Ｒ基をアジド化する工程、および
（ｉｉｉ）前記工程（ｉ）または（ｉｉ）より得られた下記式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる６位修飾デオキシカードランに酸加水分解剤を反応させ、式（Ｉ）の６位修飾デオキシグルコースを得る工程
を含んでなる、方法。
【化２】
［式中、Ｘ基は、繰り返し単位間で同一または異なっていてもよく、水酸基、アジド基、ハロゲン原子、または−ＳＯ２−Ｒ（ここで、Ｒは、メチル基、エチル基、ｐ−メチルフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ブロモフェニル基、ｐ−ブロモフェニル基、またはトリフルオロメチル基を表す）を表し、
ｎは、２〜１００，０００の整数を表し、
ただし、Ｘ基がすべて水酸基である場合を除く］。
【請求項２】
ハロゲン化剤が、トリフェニルホスフィンと四ハロゲン化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ハロスクシンイミドとの組合せである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ハロゲン化剤が、トリフェニルホスフィンと四臭化炭素との組合せ、またはトリフェニルホスフィンとＮ−ブロモスクシンイミドとの組合せである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１に記載の−ＳＯ２−Ｒ基が、メチルスルホニル基（メシル基）またはｐ−トルエンスルホニル基（トシル基）である方法。
【請求項５】
スルホニル化剤が、メシルクロライドまたは塩化パラトルエンスルホニル（トシルクロライド）である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
酸加水分解剤が、塩酸、モンモリロナイト、アンバーライト、硫酸、または酢酸である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８０３２８（Ｐ２０１２−１８０３２８Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５５８８（Ｐ２０１１−４５５８８）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（５０１０６１３１９）学校法人 東洋大学 (68)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（５０１０６１３１９）学校法人 東洋大学 (68)
【Ｆターム（参考）】
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