JPS62106901A - ジグルコシル−β−サイクロデキストリンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｉ先り正札」釈」 本発明は、新規な分岐サイクロデキストリンおよびその
製造方法に関し、更に詳細には、ノグルコシルーβ−サ
イクロテ゛キストリンおよびその製造方法に関する。

倣迷！月支庸− サイクロデキストリンはグルコース残基がβ−１，４−
結合により環状に結合したオリゴ糖であって、グルコー
ス残基６個からなるα−サイクロデキストリン、７個か
らなるβ−サイクロデキストリン、８個からなるγ−サ
イクロデキストリンなどが一般に知られている。

サイクロデキストリンは、その構造から内部に空隙があ
り、この空隙内部は親油性領域となっているので各種の
油性物質を取り込むことができる。

そのため、このような性質を利用して■不安定物質の安
定化■揮発性物質の保持■異臭のマスキング■難・不溶
性物質の可溶化など、種々の用途が考えられているが、
これらサイクロデキストリンは一般的に高価であり、こ
のことがサイクロデキストリンの利用拡大を妨げている
大きな要因ともなっている。もっとも、これらの中でも
β−サイクロデキストリンは、他のサイクロデキス最も
強力なことから、利用面において有望視されているもの
であるが、低温域（室温以下）での水に対する溶解度が
極めて低い（ｉ、ｓ　ｓ％；２０℃）という欠点があり
、この点における改良が待たれていた。

明が　　しようとする　　ヴ 本発明者らは、先にβ−サイクロデキストリンの溶解性
の向上を目的として、β−サイクロデキストリンとマル
トースとをプルラナーゼの存在下に反応させることによ
り、マルトシル残基を分校に有する分岐β−サイクロデ
キストリンを得ることに成功したが（特願昭６０−３７
６９４号、同６０−７７５９８号）、更に検討を重ねた
ところ、これら分岐β−サイクロデキストリン、就中ジ
マルトシル−β−サイクロデキストリンにグルコアミラ
ーゼを作用させることにより、ノズルコシルーβ−サイ
クロデキストリンが生成することを見出し、本発明を完
成するに至った。

ヴを　　するための −ｋｆｌＲＲＩｌ：ｊ　　ッ１１−　１−　　Ｓ／　　
Ｉｌ−−７？　　−→ト　　イ　’７　　ｍ　　Ｆ　　
番　＠トリアにグルコアミラーゼを作用させて、ジグル
コシル−β−サイクロデキストリンを生成させることか
ら成るジグ用コシルーβ−サイクロデキストリンの製造
方法およびかくして得られるジグ用コシルーβ−サイク
ロデキストリンに関する。

本発明により得られるジグ用コシルーβ−サイクロデキ
ストリンは、下記の理化学的性質を有する新規化合物で
ある。

１）分子式　　ＣＳ　４　Ｈ！。０４５２）分子量　　
１４５９ 質量分析測定法（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；Ｓ１Ｍ
Ｓ法）（こより測定。（第１図参照） ３）融　点　　２７７．５℃（非結晶；分解）４）比旋
光度　［ａ１２Ｄ’＋１６９．３（Ｃ＝０，２；１１□
０） ５〉ペーパーク・ロマＦグラフィー １−ブタノール：１−プロパノール：水＝３　：５　：
４の７ｉｌｒｇｉ溶媒を使用してペーパー上に展開した
後、ヨウ素溶液を用いる発色および粗グルコアミラーゼ
で前処理した後硝酸銀を用いる発色により呈色させると
き、それぞれ１スポットを示す。

６）薄層クロマトグラフィー ■インプロバノール：エタ／−ル：水＝５：５：２　■
１−ブタノール：ピリノン：水＝６：４：３もしくは■
１−ブタノール：エタノール：水＝　５　：５　：２の
各展開溶媒を使用して薄層板（ＤＣ−Ｆｅｒｔｉｇｐｌ
ａｔｔｅｎ　Ｋｉｅｓｅ１ｇｅ１６０（メルク社製））
上に展開した後、ヨウ素溶液を用いる発色およびリンモ
リブデン酸／硫酸を用いる発色により呈色させるとき、
それぞれ１スボツ）（Ｒｆ値は、それぞれ■０．４１■
０．５４■０．２５）を示す。

７）高速液体クロマトグラフィー （条件１） カラムサイズ：６φ×５０ｍｍ 担体：　Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ−５ＮＨ２（ナーデル社製
）溶媒ニアセトニトリル：水＝７０：３０流連：　２．
Ｏａｔ／＋ｉｎ 検出器：示差屈折計ＥＲＣ７５２０型（エルマ光宇株式
会社製） （条件２） カラムサイズ：６φ×１５０ｍｍ 担体：　５ｐｈｅｒｉｓｏｒｂ　０ＤＳ−１１（７ｘ−
ズセップ社製） 溶媒：メタノール：水＝８：９２ 流速、検出器は条件１と同じ。

本品は、上記各条件でそれぞれ１ピークを示す。

８）溶解性 水に易溶、エタノールに難溶。

９）性　状 粉末は白色であり、水溶液は無色。

１０）赤外線吸収スペクトル（第２図参照）ν”　３ｙ
４００ｃｍ−１、２，９３０ｃｍ−１、　１，１５０ｃ
ｍ−’１．０３０ｃｍ　−’　に吸収を認める。

１１）１″Ｃ核磁気共鳴スペクトル（第３図参照）δ　
（［）２０） ＱＱＱ／ＩＱ＊嚢ムｙＩ’） １００．６　（１−６結合のＣ，） １２）メチル化分析 箱守法にしたがいメチル化した後、メチル化物の加水分
解を行い、生成した加水分解物を還元、アセチル化して
フルディドール−アセテートに誘導し〃スクロマトグラ
フイーにより同定すると、２，３，４．６−テトラ−０
−メチルグルコース、２，３．６−）ツー０−メチルグ
ルコース、２．３−ジ−Ｏ−メチルグルコースのモル比
は、１．９：５．０：１゜９を示す。

なお、上記理化学的性質を有するジグ用コシルーβ−サ
イクロデキストリンは、β−サイクロデキストリンを構
成する環状のグルコース残基（６位）にグルコシル基が
２個、それぞれ別々の位置にα−１，６−結合した構造
から成るものであることが、メチル化分析および分子量
（質量分析）により示された。

本発明によれば、斯かるジグ用コシルーβ−サイクロデ
キストリンは次の如くして製造される。

即ち、ジマルトシル−β−サイクロデキストリンを固形
分濃度（基質濃度）５〜３５％溶液に調製した後、グル
コアミラーゼを所定量加え、液の温度、ｐ　ｌ（などを
酵素の好適作用範囲に維持し、１乃至２４時開反応を行
いジグルコシル−β−サイクロデキストリンを生成させ
、次いで、所望によりクロマトグラフィーなどの方法に
よって反応液ケら分離、採取することにより製造される
。

未発明において使用されるグルコアミラーゼとしては、
リゾプス・ニベアス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ　ｎ１ｖｅｕｓ
）、リゾプス−デレマー（Ｒ１＋１ｚｏｐｕｓ　ｄｅｌ
ｅｍａｒ）などの微生物由来の市販製品が挙げられ、こ
れら酵素の使用量は基質の品質あるいは反応の実施形式
などにより多少の違いはあるが、通常の場合、ジマルト
シル−β−サイクロデキストリン１ｇ当り５単位以上用
いられる。

また、本発明の原料として使用されるジマルトシル−β
−サイクロデキストリンは、新規な物質であり、例えば
、β−サイクロデキストリンとマルトースとをプルラナ
ーゼの存在下に反応させ、該反応液中から分離、採取す
ることにより取得することができる。

本発明の反応は、基本的にはノマルトシルーβ−サイク
ロテ゛キストリン（こグルコアミラーゼをイ乍用させる
ことにより実施されるが、場合により、β−サイクロデ
キストリンとマルトースとをプルラナーゼの存在下に反
応させ、生成するジマルトシル−β−サイクロデキスト
リンを単離することなく、引き続きこの反応液に直接グ
ルコアミラーゼを作用させて、ノズルフシルーβ−サイ
クロデキストリンを生成させることも可能である。

本発明の方法によれば、反応はグルコアミラーゼの作用
条件に適合させて実施され、反応温度、反応ｐＨなどは
使用される酵素の種類（起源）によって多少の差はある
が、一般に３０〜６０°Ｃ，ｐ）１３．５〜６．５の範
囲内で行われることが望ましい。

生成したジグルコシル−β−サイクロデキストリンを反
応液から分離するには、例えば、トヨパールＨＷ−４Ｏ
３を用いたカラムクロマトグラフィーあるいはワットマ
ン１７クロムによるペーパークロマトグラフィーなどを
用いることにより容易に行うことができるが、工業的に
は特にコスト上の理由からイオン交換樹脂クロマトグラ
フィー、大量デルろ過分離性などを用いるのが有利であ
る。

免」二立及 本発明により得られる新規な分岐サイクロデキストリン
は、公知のβ−サイクロデキストリンと同程度の強い抱
接力を有し、かつ、その溶解性において格段に優れてい
るので、医薬品、食品、化粧品その他一般の化学工業分
野でのサイクロデキス）　ｌ）ンの用途開発に寄与する
ところが大きい。

実１Ｌ− 次に参考例及び実施例を示し、本発明を更に詳細かつ具
体的に説明する。

参考例（ジマルトシル−β−サイクロデキストリンの製
造） マルトース（日本澱粉工業ＫＫ５！！、純度９９％）２
．００ｇとβ−サイクロデキストリン（日本食品化工Ｋ
Ｋ？！、純度９８％）０．４０ｇに、ｐ）（５４０，５
０ＩｎＭ酢酸ナトリウム緩衝液０．６３ｍ１を加え沸騰
浴中加熱溶解する。冷却後、これにバシラス・ｓｐ　（
Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ）の耐熱性プルラナーゼ（／ボ
・インダストリー・ジャパン社製、２００単位／［１）
４００ｍｇを加え、６０°Ｃで７２時間反応させる。

終了後、この反応液をトヨバールＨＷ−４ＯＳを充填し
たカラム（４，５Ｘ　１００ｃ＋ｎ：２本）によりデル
ろ過クロマトグラフィーにかけて分離精製を打う。試料
負荷後１３〜１４時間後に溶出されてくる７ラクシヨン
を集め、ロータリーエバポレーターで濃縮乾燥して、ジ
マルトシル−β−サイクロデキストリンの白色粉末１３
４Ｂを得る。

実施例１゜ ジマルトシル−β−サイクロデキストリン粉末５．０ｇ
を、ｐＨ５４０，５０ｍＭ酢酸ナトリウム１１衝液１０
０＋ｎｌに溶解し、これにリゾプス・ニベアス（Ｒｂｉ
ｚｏｐｕｓ　ｎ１ｖｅｕｓ）のグルコアミラーゼ（生化
学工業ＫＫ製３３．６単位／ＴＩ１ｇ）２５単位加え、
４０°Ｃ″ｃ２４時間反応させた後、加熱を行い酵素反
応を停止する。

反応液を冷却した後、メンブランフィルタ−（来洋ろ紙
ＫＫ製、セルロースニドレイ）　Ｔ　Ｍ−２，０，４５
μメツシユ）を用いてろ過し、さらに濃度を１０％に調
整し、この溶液１０ｍ１をトヨバールＨＷ−４０Ｓを充
填したカラム（４，５Ｘ　１００ｃ＋＋＋：２本）によ
りゲルろ過クロマトグラフィーにかけて分離精製を行い
、ジグ用コシルーβ−サイクロデキストリンを７４０ｍ
ｇ得る。

このものの元素分析値並びに質量分析値は、次の通りで
あった。

元素分析値（Ｃ５４Ｈ，、○１．） 計算値Ｃ＝、ｉ４，４５％　ｌ＋＝６．２２％　０＝４
９．３４％実測値Ｃ＝４４．５１％　Ｈ＝６．２４％質
主分析値（ＳＩＭＳ法） 分子量１４５９．２９２４　　質量１４５８．４７４８
ｍ／ｚ１４５９に（Ｍ　十Ｈ）イオンを検出した。

また、このものは２７７．５℃で分解した。

実施例２゜ ジマルトシル−β−サイクロデキストリン粉末２０ｇを
、ｐＨｓ、ｏ、５０ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝１１００ｍ
ｌに溶解し、これにリゾプス・ニベアス（Ｒｂｉｚｏｐ
ｕｓ　ｎ１ｖｅｕｓ）のグルコアミラーゼ（生化学工業
ＫＫ製３３．６単位／丁時）２００単位加え、４０℃で
１０時間反応させた後、加熱を行い酵素反応を停止する
。

反応液を冷却した後、メンブランフィルタ−（東洋ろ紙
ＫＫｌｉｌ、セルロースニドレイトＴＭ−２，０，４５
μメツシユ）を用いてろ過し、さらに濃度を１０％に３
１！！’　Ｌ、この溶液１０ｍ１をトヨバールＨＷ−４
Ｏ３を充填したカラム（４，５Ｘ　１００ｃｍ：２本）
によりゲルろ過クロマトグラフィーにかけて分離精製を
行い、ノズルフシルーβ−サイクロデキストリンを７１
０ｍＨ得る。

実施例３゜ ジマルトシル−β−サイクロデキストリン粉末１０ｇを
、ｐＨ５４０，５０ｍＭ酢酸ナトリウムＩｆｃ衝１１０
０ｍｌに溶解し、これにリゾプス・ニベアス（Ｒｈｉｚ
ｏｐｕｓ　ｎ１ｖｅｕｓ）のグルコアミラーゼ（生化学
工業ＫＫ製３３．６単位／…８）２００単位加え、５０
℃で５時間反応させた後、加熱を行い酵素反応を停止す
る。

反応液を冷却した後、メンブランフィルタ−（東洋ろ紙
ＫＫ製、セルロースニドレイ）ＴＭ−２，０，４５μメ
ツシユ）を用いてろ過し、ろ液１０ｍ１をトヨバールＨ
Ｗ−４Ｏ８を充填したカラム（４゜５　Ｘ　１００ｃｍ
：２本）によりゲルろ過クロマトグラフィーにかけて分
離精製を行い、ジグ用コシルーβ−サイクロデキストリ
ンを７２Ｏｎ＋ｇ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ジグ用コシルーβ−サイクロデキストリンの
質量スペクトルを示し、第２図は、ジグ用コシルーβ−
サイクロデキストリンの赤外線吸収スペクトルを示し、
ｆｊＳ３図は、ジグルコシル−β−サイクロデキストリ
ンのＩ’Ｃ核磁気共鳴スペクトルを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）下記の理化学的性質を有するジグルコシル−β−
   サイクロデキストリン。 １）分子式Ｃ＿５＿４Ｈ＿９＿０Ｏ＿４＿５２）分子量
   １４５９ 質量分析測定法（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　 Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；ＳＩＭ
   Ｓ法）により測定。（第１図参照） ３）融点２７７．５℃（非結晶；分解） ４）比旋光度［α］＾２＾０＿Ｄ＋１６９．３（Ｃ＝０
   ．２；Ｈ＿２Ｏ） ５）ペーパークロマトグラフィー １−ブタノール：１−プロパノール：水＝３：５：４の
   展開溶媒を使用してペーパー上に展開した後、ヨウ素溶
   液を用いる発色および粗グルコアミラーゼで前処理した
   後硝酸銀を用いる発色により呈色させるとき、 それぞれ１スポットを示す。 ６）薄層クロマトグラフィー （１）イソプロパノール：エタノール：水＝５：５：２
   （２）１−ブタノール：ピリジン：水＝６：４：３もし
   くは（３）１−ブタノール：エタノール：水＝５：５：
   ２の各展開溶媒を使用して薄層板（ＤＣ−Ｆｅｒｔｉｇ
   ｐｌａｔｔｅｎ　Ｋｉｅｓｅｌｇｅｌ６０（メルク社製
   ））上に展開した後、ヨウ素溶液を用いる発色およびリ
   ンモリブデン酸 ／硫酸を用いる発色により呈色させるとき、それぞれ１
   スポット（Ｒｆ値は、それぞれ（１）０．４１（２）０
   ．５４（３）０．２５）を示す。 ７）高速液体クロマトグラフィー （条件１） カラムサイズ：６φ×５０ｍｍ 担体：Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ−５ＮＨ＿２（ナーゲル社製
   ）溶媒：アセトニトリル：水＝７０：３０ 流速：２．０ｍｌ／ｍｉｎ 検出器：示差屈祈計ＥＲＣ７５２０型（エルマ光学株式
   会社製） （条件２） カラムサイズ：６φ×１５０ｍｍ 担体：Ｓｐｈｅｒｉｓｏｒｂ　ＯＤＳ−II（フェーズセ
   ップ社製） 溶媒：メタノール：水＝８：９２ 流速、検出器は条件１と同じ。 本品は、上記各条件でそれぞれ１ピークを示す。 ８）溶解性 水に易溶、エタノールに難溶。 ９）性状 粉末は白色であり、水溶液は無色。 １０）赤外線吸収スペクトル（第２図参照）ν＝３，４
   ００ｃｍ＾−＾１、２，９３０ｃｍ＾−＾１）、１，１
   ５０ｃｍ＾−＾１１，０３０ｃｍ＾−＾１に吸収を認め
   る。 １１）＾１＾３Ｃ核磁気共鳴スペクトル（第３図参照）
   δ（Ｄ＿２Ｏ） ６８．２（１−６結合のＣ＿６） １００．５（１−８結合のＣ＿１） １２）メチル化分析 箱守法にしたがいメチル化した後、メチル化物の加水分
   解を行い、生成した加水分解物を還元、アセチル化して
   アルディトール−アセテートに誘導しガスクロマトグラ
   フィーにより同定すると、２，３，４，６−テトラ−Ｏ
   −メチルグルコース、２，３，６−トリ−Ｏ−メチルグ
   ルコース、２，３−ジ−Ｏ−メチルグルコースのモル比
   は、１．９：５．０：１．９を示す。 （２）ジマルトシル−β−サイクロデキストリンにグル
   コアミラーゼを作用させて、ジグルコシル−β−サイク
   ロデキストリンを生成させることを特徴とするジグルコ
   シル−β−サイクロデキストリンの製造方法。