JP2000333689A - ホスファチジルセリンの製造方法 - Google Patents
ホスファチジルセリンの製造方法Info
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Abstract
供。 【構成】 ホスファチジルコリン及びホスファチジルエ
タノールアミンなどのホスファチドと、ラセミ体もしく
はエナンチオマー的に純粋なセリン、好ましくはL−セ
リンとの反応からなるホスファチジルセリンの製造方法
であり、反応は前記ホスファチドの水性分散液中でホス
ホリパーゼD(PLD)及びカルシウム塩の存在下に行
われる。
Description
ンの製造方法に関する。特に、本発明は、水性媒体中で
天然又は合成のリン脂質をセリンと反応することによ
り、リン脂質から出発してホスファチジルセリンを製造
する方法に関する。
重要性を有し、特に老化又は血管病理性などの各種起源
の退行性脳疾患の治療に好適な医薬組成物の製造、特殊
なリポソーム製剤の製造用、並びに最近ではホスファチ
ジル−L−セリン(以下、PSという。)が豊富な天然
レシチン、特に大豆レシチンを含み、さらにポリ不飽和
脂肪酸のアシル残基も含有する食事療法組成物の商業化
に特に重要である。
第に求められていることから、本願出願人は、工業的な
規模における実施可能性の要求を満足すべくこの製品を
製造する条件を見出すために広範囲にわたる検討を行っ
た。
には、PSの製造方法が開示されている。それによる
と、先行技術(特に、Comfurius P. et al., Biochim.
Biophys.Acta 488, 36(1977)、Yamane et al., Biochi
m. Biophys. Acta 1003,277 (1989)、特開昭63−0367
91号公報、特開平02−079990号公報、及びJ. Chem. So
c. Perkin Trans. 1, 919(1995)参照)のものとは対
照的に、工業規模で高収率で、しかも精製していない出
発材料から、かつクロマトグラフ精製を用いることなく
PSが製造できる。
代表的にはトルエンに原料ホスファチドを溶解した溶液
と、セリン及びホスホリパーゼDを含む水溶液とからな
る二相系中で天然ホスファチド又は合成ホスファチドと
セリンとを反応させるものである。前記の系を十分撹拌
すると、ホスファチドはPSに変換され、PSはアセト
ンで沈殿することによって有機相から回収することがで
きる。
で大規模にホスファチジルセリンを製造するけれど、有
機溶媒の使用を減らし、副製品を最少にするという工業
的な化学プロセスの現在のトレンドから懸け離れてい
る。実際、この方法は、膨大な量の有機溶媒の使用(及
びリサイクル)と、反応中及び最終製品の単離中の両方
でそれらの回収を含んでいる。
克服し、工業規模でホスファチジルセリンを製造する方
法を提供することを目的とする。
は解消された。すなわち、本発明は、下記一般式(1)
で表されるホスファチジルセリンの製造方法において、
て、飽和、モノ不飽和又はポリ不飽和のC10〜C30のア
シル基であり、XはOH又はOMであり、Mはアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は分子内塩を
含むアルキルアンモニウムである。)
と、ラセミ体もしくはエナンチオマー的に純粋なセリ
ン、好ましくはL−セリンとをホスホリパーゼD(PL
D)の存在下に反応させることからなり、反応媒体が水
性分散液であることを特徴とする式(1)のホスファチ
ジルセリンを製造する方法である。
記式(1)で定義したとおりであり、R3はCH2−CH
2−NH2又はCH2−CH2−N+(CH3)3である。)
は、ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)
のような合成ホスファチジルコリン(PC)又は天然の
ホスファチジルコリン又は、大豆又は卵のレシチンある
いは大豆又は卵のレシチンの部分精製により得られる商
業的に入手可能なリン脂質混合物のようなリン脂質混合
物のいずれでもよい。これらのリン脂質含有率は20重
量%〜95重量%であることが好ましい。
ら誘導された出発原料を用いることは、それらの低コス
トと、それらの混合物の重要な成分であるホスファチジ
ルエタノールアミン(PE)はその反応条件下にPSに
変換されるという事実の両方の観点から、とりわけ好都
合である。
を促進するために、水性媒体中に十分分散されるべきで
ある。分散は、出発リン脂質原料を3〜10容量倍の水
又は塩溶液と20〜50℃で1〜10時間撹拌すること
を保持することにより行われる。
の分散が促進され、その結果反応速度が速くなる。イオ
ン系又は非イオン系界面活性剤を好ましく用いることが
でき、界面活性剤は、より好ましくは、ビス−(2−エ
チルヘキシル)スルホこはく酸エステル(AOT)又は
ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート(Twee
n 80(R))であり、基質(ホスファチド)1g当た
り0.01〜0.4g添加する。これらの界面活性剤の
効果は、水性媒体に分散する傾向が劣るDMPCのよう
なホスファチジルコリンを用いるとき、特に好適であ
る。
(例えば、大豆レシチンから得られるホスファチジルコ
リン濃縮分画)の調製物をしばしば汚濁するか、もしく
は、それら(アルコール溶媒)はホスホリパーゼDの存
在下に反応し、相当するホスファチジル誘導体(エタノ
ールが混合物中に存在するときホスファチジルエタノー
ルのような誘導体)を生成することから、引き続いて起
こるPS形成反応において邪魔をするアルコール溶媒、
特にエタノール、を容易に除去することができることで
ある。
散し、その懸濁物をデカンテーションし、エタノールが
溶け込んでいる液体相を除去することによって簡便に除
去することができる。ホスファチドは、不純物のアルコ
ール含有量が0.1重量%以下であることが好ましい。
溶液であれば如何なるものも使用でき、容易に出発原料
を分離できる。好ましくは、塩化カルシウム溶液又は酢
酸ナトリウム/酢酸緩衝溶液又はそれらの混合物であ
る。
カルシウム、pH制御のバッファー及びホスホリパーゼ
Dを含む水溶液が添加される。
的にはリン脂質1モル当たりセリン4〜20モルの範囲
とする。セリンは、D体、L体又はラセミ体であっても
よく、どの場合にも、対応するホスファチジル誘導体が
得られる。
反応に好ましいカルシウムイオンの源泉であり、さら
に、カルシウムイオンの存在により、反応の終結後、簡
単に濾過できる形でホスファチジルセリンの分離が誘導
される。塩化カルシウムの濃度は、好ましくは0.05
〜0.5Mの範囲である。
し、pH4〜9、特にはpH4〜4.5が好ましい。酵
素の場合、実質的に酸媒体においてそれらの活性を発揮
するので、水溶液は0.02〜0.2M 酢酸塩でバッ
ファーすることが好ましい。
(transphosphatidylation)活性を有する酵素は、反応
を遂行する酵素として好適に用いることができる。発酵
起源の酵素は有用に用いることができ、さらに、ATC
C(American Type Culture Collection)に寄託番号5
5717号として寄託された微生物の発酵により得られ
た酵素が好ましい。
濾過除去した後の発酵混合物を使用することができる
し、より好ましくは、低分子量の不純物を除去するため
に適切なカットオフ値(例えば、10,000ダルト
ン)を有する膜をとおす限外濾過による精製後のものを
使用することもできる。酵素濃縮溶液はそのまま用いて
も、あるいはそれを凍結乾燥して固体の形で得た酵素を
用いることもできる。酵素の量は、好ましくは、ホスフ
ァチド1g当たり10〜100unitsの範囲である(酵
素活性は、Biotechn 7, 795 (1993) に記載される試験
で測定できる)。
ましくは40〜50℃で行うことができる。PSは、反
応混合物を濾過し、セリン及び存在する塩を除去するた
めに水で洗浄することによって回収される。
物(PS)がその反応混合物から、その回収が溶剤を添
加して沈殿させることを必要とせずに簡単な濾過により
効果的になされるという形で、分離されることである。
でホスファチジルコリン及び類似のホスファチドのホス
ファチジル変換反応を遂行し、良好な純度のホスファチ
ジルセリンを、しかも満足できる高い収率で得るとい
う、先行技術から予測され得ない、実施可能性にある。
りさらに詳細に示す。なお、%は、特に断らない限り、
以下重量%を示す。
4.5の0.1M酢酸塩バッファー30mlに加えた。
混合物を40℃で1時間撹拌し、リン脂質を水相に均一
に分散した。寄託番号ATCC 55717号で寄託し
た微生物の発酵により得られた粗酵素溶液を、10,0
00ダルトンで分画する限外濾過膜を通して低分子量の
不純物を完全に除去するまで透析した。なお、酵素とし
ては2U/gの活性を有する80mlのホスホリパーゼ
D溶液からなる酵素溶液を用いた。この酵素溶液にL−
セリン40g及び塩化カルシウム2.9gを加えた。得
られた溶液をホスファチジルコリン分散液に加え、その
混合物を45℃に加熱した。6時間撹拌し反応を行っ
た。固体を濾別し、水で洗浄し、そして乾燥した。最終
物の重量は4.24gであった。 高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による組成分
析結果:PS 90.7%、PC 1.4%、PA(ホ
スファチジン酸)6.2%。
en 80(R)を0.08g含有するpH4.5の0.
1M酢酸塩バッファー30mlに加えた。混合物を40
℃で1時間撹拌し、リン脂質を水相に均一に分散した。
実施例1に記したようにして得られた2U/gの活性を
有するホスホリパーゼD溶液80mlにL−セリン40
g、塩化カルシウム2.9gを加えた。得られた溶液を
ホスファチジルコリン分散液に加え、その混合物を45
℃に加熱した。90分後のHPLC分析による組成は次
のとおり:PS 69.7%、PC 11.6%、PA
5.3%。さらに4時間撹拌して反応を進めた。固体を
濾別し、水で洗浄し、そして乾燥した。最終物の重量は
4.76gであった。 HPLC 組成: PS 90.2%、PC 0.6
%、PA 6.4%。
を0.3g含有するpH4.5の0.1M酢酸塩バッフ
ァー30mlに加えた。混合物を40℃で1時間撹拌
し、リン脂質を水相に均一に分散した。実施例1に記し
たようにして得られた2U/gの活性を有するホスホリ
パーゼD溶液80mlにL−セリン40g、塩化カルシ
ウム2.9gを加えた。得られた溶液をホスファチジル
コリン分散液に加え、その混合物を45℃に加熱した。
6時間反応した後、固体を濾別し、水で洗浄し、そして
乾燥した。最終物の重量は4.16gであった。 HPLC 組成: PS 88.8%、PC 0.6
%、PA 4.1%。
豆レシチンを濃縮することにより得られたリン脂質25
gを、pH4.5の0.1M酢酸塩バッファー100m
lに加えた。混合物を40℃で1時間撹拌し、リン脂質
を水相に均一に分散した。pH4.5の0.1M酢酸塩
バッファー80ml、L−セリン40g、塩化カルシウ
ム2.9gの溶液を別途調製し、この溶液に実施例1に
記したようにして得られたホスホリパーゼD溶液を凍結
乾燥して得た固体188mgを加えた。この固体の活性
は0.9U/mgである。得られた溶液をリン脂質分散
液に加え、その混合物を45℃に加熱した。混合物を3
時間撹拌した。固体を濾別し、水で洗浄し、そして乾燥
した。最終物の重量は22.8gであった。 HPLC 組成: PS 59.8%、PC 1.6%、
PA 6.1%、PE6.7%。
4.5の0.1M酢酸塩バッファー100mlに加え
た。混合物を40℃で1時間撹拌し、リン脂質を水相に
均一に分散した。pH4.5の0.1M酢酸塩バッファ
ー80ml、L−セリン40g及び塩化カルシウム2.
9gの溶液を別途調製し、この溶液に実施例4に記した
ように調製した凍結乾燥酵素90mgを加えた。得られ
た溶液をリン脂質分散液に加え、その混合物を45℃に
加熱し、そして16時間撹拌した。最終組成物をHPL
Cで分析した:PS 39.1%、PC 8.3%、P
A 16.6%、PE 6.8%。
た条件と同じ条件で反応を行った。16時間後、反応を
中止した。HPLC分析による組成は次のとおり:PS
41.7%、PC 8.3%、PA 11.0%、PE
9.9%。
した条件と同じ条件で反応を行った。20時間後、反応
を中止した。HPLC分析による組成は次のとおり:P
S 41.2%、PC 15.9%、PA 10.9
%、PE 7.4%。
0ml中に塩化カルシウム3gを含む溶液が入った分液
漏斗に加え、その混合物を25℃で1時間撹拌した。撹
拌を中止して3時間放置後、水相の36mlを底部バル
ブで抜き出した。pH4.5の0.1M酢酸塩バッファ
ー6.5ml、L−セリン3.2gの溶液を別途調製
し、この溶液に実施例4に記したように調製した凍結乾
燥酵素15mgを加えた。得られた溶液をリン脂質分散
液に加え、その混合物を45℃に加熱した。1時間撹拌
し反応した。最終組成物をHPLCで分析した:PS
55.7%、PC 9.4%、PA 4.0%、PE
9.0%。なお、この反応におけるホスファチジルエタ
ノールの生成は、薄層クロマログラフィー(TLC)検
出限界以下(0.1%)であった。
g、Tween 80(R)1.6g及びpH4.5の
0.1M酢酸ナトリウムバッファー30mlを45℃で
1時間撹拌した。この分散液を実施例1に記載するよう
にして得た水性ホスホリパーゼD溶液80ml、L−セ
リン40g、塩化カルシウム2.9gの溶液に加え、5
0℃の温度で17時間撹拌した。固体を濾別し、水で洗
浄し、そして乾燥した。最終物の重量は5.4gであっ
た。 HPLC 組成: PS 83.2%、PC 4.3
%、PA 11.7%。
g、AOT1.0g及びpH4.5の0.1M酢酸ナト
リウムバッファー30mlを50℃で45分間撹拌し
た。この分散液を実施例1に記載するようにして得た水
性ホスホリパーゼD溶液80ml、L−セリン40g、
塩化カルシウム2.9gの溶液に加え、50℃の温度で
20時間撹拌した。固体を濾別し、水で洗浄し、そして
乾燥した。最終物の重量は3.66gであった。 HPLC 組成: PS 85.2%、PC 10.5
%、PA 3.5%。
グリセライドを除去していない大豆レシチンのPC濃縮
分画(組成:トリグリセライド50%、PC35%、P
E8%)10gをpH4.5の0.1M酢酸ナトリウム
バッファー30mlに加え、25℃で1時間撹拌した。
この混合物を実施例1に記載するようにして調製したホ
スホリパーゼD酵素の溶液80ml、L−セリン40g
及び塩化カルシウム2.9gの溶液に加えた。45℃の
温度で11時間撹拌し反応した。水相を分離し、ゴム状
の固体にアセトン100mlを加えた。濾過後乾燥して
3.9gの製品を得た。 HPLC 分析: PS 58%、PC 2.0%、PA
17.0%、PE 1.8%。
Claims (22)
- 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、飽和、モノ不
飽和又はポリ不飽和のC 10〜C30のアシル基であり、X
はOH又はOMであり、Mはアルカリ金属、アルカリ土
類金属、アンモニウム又は分子内塩を含むアルキルアン
モニウムである。)で表されるホスファチジルセリンの
製造方法において、下記一般式(2) 【化2】 (式中、R1、R2及びXは上記式(1)で定義したもの
と同じであり、R3はCH2−CH2−NH2又はCH2−
CH2−N+(CH3)3である。)で表されるホスファチ
ドと、ラセミ体もしくはエナンチオマー的に純粋なセリ
ン、好ましくはL−セリンとをホスホリパーゼD(PL
D)の存在下に反応させることからなり、反応媒体が水
性分散液であることを特徴とするホスファチジルセリン
の製造方法。 - 【請求項2】反応が、カルシウム塩、好ましくは塩化カ
ルシウムの存在下に行われる請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】カルシウム塩が、塩化カルシウムであり、
その濃度が0.05〜0.5Mである請求項1に記載の
方法。 - 【請求項4】セリンの量が、リン脂質1モル当たり4〜
20モルの範囲である請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】ホスファチドは、不純物として含まれるア
ルコールが0.1%以下のものである請求項1〜4のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項6】アルコールが、エタノールである請求項5
に記載の方法。 - 【請求項7】リン脂質が、セリンと反応する前に、当該
リン脂質を水性塩溶液に懸濁し、次いで液相をデカンテ
ーションすることによりアルコールを分離し、精製され
たものである請求項5に記載の方法。 - 【請求項8】水性塩溶液が、塩化カルシウム及び/又は
酢酸/酢酸ナトリウム緩衝溶液である請求項7に記載の
方法。 - 【請求項9】ホスファチド水性分散液が、pH4〜9、
好ましくはpH4〜4.5の範囲で緩衝されるものであ
る請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 - 【請求項10】反応が、温度25〜60℃、好ましくは
40〜50℃の範囲で行われる請求項1〜9のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項11】ホスホリパーゼD(PLD)が、高いホ
スファチジル変換(transphosphatidylation)活性を有
する細胞外ホスホリパーゼDを産生する微生物菌株の発
酵液を遠心して得られたものである請求項1〜10のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項12】ホスホリパーゼDが、ストレプトミセス
菌株ATCC 55717によって産生されたものであ
る請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】ホスホリパーゼDが、その溶液を限外濾
過により精製されたものである請求項11に記載の方
法。 - 【請求項14】限外濾過は10,000ダルトンを分画
する膜を用いて行われる請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】限外濾過の濾液は凍結乾燥され、固体の
形でホスホリパーゼDを得る請求項13に記載の方法。 - 【請求項16】ホスファチドの水性分散液が当該ホスフ
ァチドと3〜10容量倍の水又は塩溶液を混合し、該混
合物を20〜50℃で1〜10時間撹拌保持する請求項
1〜15のいずれかに記載の方法。 - 【請求項17】ホスファチド混合物及び水又は塩溶液
は、1種以上の界面活性剤が加えられたものである請求
項16に記載の方法。 - 【請求項18】1種以上の界面活性剤が、ビス−(2−
エチルヘキシル)スルホこはく酸エステル(AOT)又
はポリオキシエチレンソルビタンモノオレート(Twe
en 80(R))である請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】界面活性剤をホスファチド1g当たり
0.01〜0.4g加える請求項17又は18に記載の
方法。 - 【請求項20】式(1)のホスファチジルセリンが、反
応混合物から、濾過し、水で洗浄することにより回収さ
れる請求項1〜19のいずれかに記載の方法。 - 【請求項21】式(2)のホスファチドが、リン脂質含
有率20%〜95%である、大豆もしくは卵のレシチン
から選択される天然起源のホスファチジルコリン及び/
又はホスファチジルエタノールアミンの混合物である請
求項1〜20のいずれかに記載の方法。 - 【請求項22】式(2)のホスファチドが、合成ホスフ
ァチジルコリンである請求項17に記載の方法。
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