放線菌由来ε-Poly-L-Lysineを分子骨格にもつ 高分子色素の合成と性質 分子機能解析研究室 塩見 薫 緒言 放線菌が産生するε-Poly-L-Lysine (EPL) は抗菌活性を有する生分解性ポリ マーで現在使用が認められている数少ない天然物保存料の１つである。EPL はL-Lysineが側鎖型でおよそ30残基つながった塩基性のポリアミノ酸である。 我々はEPLの機能化という観点からEPLのα-アミノ基をDabsyl Chloride（以 下DC）で修飾した高分子色素（EPLDC）を合成し、その性質を検討した。 γ α δ ε β HN CH2 CH2 CH2 CH2 CH CO n≒30 NH2 Fig. 1 EPLの分子構造 実験 EPLDCの合成 H3C N N N H 3C + SO3Na PCl5 Methyl Orange (MO) r. t. , 8 min. H 3C wash with H2O N H3C extract with acetone recryst from acetone-H2O Scheme 1 N N DC アゾ色素 (DC) の合成 SO2Cl ε δ γ β α NH CH2 CH2 CH2 CH2 CH CO NH2 H3C N H3C + l N SO2Cl N DC EPL r. t. , 20h , in MeOH wash with H2O ε NH δ γ β ε α CH2 CH2 CH2 CH2 CH CO δ γ α β NH CH2 CH2 CH2 CH2 CH CO n m NH2 NH O S O l=m+n≒30 EPLDC N Scheme 2 高分子色素 (EPLDC) の合成 H 3C N N CH3 EPL-MOイオン複合体の調整 ε δ γ β α NH CH2 CH2 CH2 CH2 CH CO H3C N H3C + l NH2 N N EPL MO MO in pH= 6.0 buffer EPL in H2O ε δ γ β NH CH2 CH2 CH2 CH2 α CH CO NH3+ n≒30 SO3- N N EPL-MOイオン複合体 N H3C CH3 SO3Na スペクトル測定 ・IR スペクトル 測定装置 ： Perkin Elmer 1650 FT−IR 測定法 ： KBr pellet ・1H NMR 測定装置 ： JEOL JNM−LA400 内部標準 ： SiMe4 測定溶媒 ： DMSO ・UV-Vis スペクトル 色素濃度 ： 2.0×10-5 M in DMSO 測定溶液 : 0.1 M HCl （pH= 1.0） リン酸 buffer （pH= 5.9） 10-2 M NaOH （pH= 12.0） 測定装置 ： SIMADZU UV-2500PC 結果 生成物の IR 及び 1H NMR 高分子色素 残基/DC スルホンアミド基 ν NH (cm-1) EPLDC11 1 3279.1 1.15-1.69 (m, 6H, (CH2)3), 3.06 (s, 6H, N(CH)2), 6.83 (m, 2H, Ph), 7.73-7.81 (m, 6H, Ph) EPLDC21 2 3273.4 1.15-1.35 (m, 6H, (CH2)3), 3.06 (s, 6H, N(CH)2), 6.81 (m, 2H, Ph), 7.72-7.90 (m, 6H, Ph) EPLDC41 4 3270.4 1.15-1.36 (m, 6H, (CH2)3), 3.07 (s, 6H, N(CH)2), 6.83 (m, 2H, Ph), 7.72-7.84 (m, 6H, Ph) EPLDC81 8 3265.0 1.15-1.37(m, 6H, (CH2)3), 3.07(s, 6H, N(CH)2), 6.83(m, 2H, Ph), 7.72-7.82(m, 6H, Ph) 1H NMR δ 生成物の溶解度 生成物 （mg/ml） 溶媒 EPLDC11 EPLDC21 EPLDC41 EPLDC81 DMSO ∼3.3 ∼0.25 ＜0.1 ＜0.1 MeOH ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 アセトン ＜0.1 難溶 難溶 難溶 水 不溶 不溶 不溶 不溶 酢酸エチル ＜0.1 難溶 難溶 不溶 Molecular extinction coefficient(ε) EPLDC11の吸収スペクトル 4.5× 10 4 (λ m ax : 508, ε m ax : 38,360) (λ m ax : 508, ε m ax : 38,360) (λ m ax : 405, ε m ax : 28,978) 2.0× 10 4 MO EPL-MO (λ m ax : 501, ε m ax : 31,482) EPLDC11 0 300 400 500 w avelength(nm ) 600 Fig. 2 MO、 EPL-MOイオン複合体及び EPLDC11の吸収スペクトル(pH＝1.0） Molecular extinction coefficient(ε) 4.5× 10 4 (λ m ax : 418, ε m ax : 31,338) (λ m ax : 466, ε m ax : 22,000) 2.0× 10 4 MO EPL-MO EPLDC11 (λ m ax : 466, ε m ax : 21,675) 0 300 500 400 w avelength(nm ) 600 Fig. 3 MO、EPL-MOイオン複合体及びEPLDC11の吸収スペクトル(pH＝5.9） Molecular extinction coefficient(ε) 4.5× 10 4 (λ m ax : 402, ε m ax : 40,345) (λ m ax : 464, ε m ax : 21,965) 2.0× 10 4 MO EPL-MO EPLDC11 (λ m ax : 464, ε m ax : 21,630) 0 300 500 400 W avelength(nm ) 600 Fig. 4 MO、EPL-MOイオン複合体及びEPLDC11の吸収スペクトル(pH＝12.0） Absorbance 0.4 DMSO 10% DMSO 20% DMSO 30% 0.2 DMSO 40% DMSO 50% DMSO 80% 0 300 400 500 W avelen gth(n m ) 600 Fig. 5 EPLDC11の色素一定下におけるDMSO%依存性 まとめ z生成物（EPLDC11、EPLDC21、EPLDC41、EPLDC81）のIR スペクトル及び 1H NMR結果より共有結合形成が確認された。 z生成物はDMSO以外の溶媒には難溶または不溶であった。 zMOやEPL-MOイオン複合体では観測されない新たな吸収 （400nm）が EPLDCで観測され、これは分子構造内のベンゼ ン環同士のπ-πスタッキングによるものと考えられる。 相互作用モデル O : HN S O N CH3 N N CH3 EPL in aqueous solution in DMSO
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