JP2002088091A - トコフェロール誘導体及びその製造方法 - Google Patents
トコフェロール誘導体及びその製造方法Info
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Abstract
ミノプロパンリン酸を生成するので外部環境によって損
なわれた皮膚を回復し、生体膜の老化を防止でき、分子
内に親水基と親油基とを有するので安定で、抗酸化効果
に優れた新規のトコフェロール誘導体並びにその製造す
る方法を提供する。 【解決手段】一般式I (R1、R2及びR3は−H又はメチル基であって、そ
のうちの一つ以上はメチル基を表わし、Aは-CH2-CH(CH
3)-又は-CH=C(CH3)-である。)のトコフェロール誘導
体。またトコフェロールとオキシ塩化リンとを反応さ
せ、得たトコフェロールジクロロホスフェ−トを3-アミ
ノ-1-プロパノール及び有機塩基の存在下に有機溶媒中
で反応させた後、加水分解してトコフェロール誘導体を
製造する。
Description
って、トコフェロールの5−、7−又は8−位置に少な
くとも一つのメチル基を有し、また、Aは-CH2-CH(CH3)
-又は-CH=C(CH3)-である)で表されるトコフェロール誘
導体又はその塩及びその製造方法に関するものである。
して美化し、健康にするものである。特に、この中で、
皮膚細胞の活性によって、皮膚に小じわが発生するのを
防止しようとする研究が盛んにおこなわれており、多く
の物質が開発され使用されている。このような物質とし
ては、レチノール及びアスコルビン酸等のビタミン類、
各種動植物から抽出されたタンパク質及びフラボノイ
ド、アミノ酸、表皮成長因子(Epidermal growth facto
r)、α−ヒドロキシ酸等が知られており、現在化粧料
等に応用され使用されている。しかし、このような成分
はその殆どが不安定である。
コフェロールは、人体に悪い自由基(free radical)の
活性からの保護機能、細胞の成長及び真皮のコラゲン合
成促進、抗アレルギー及び抗炎症効能等を有するので、
化粧品の原料として応用することができると報告されて
いる。しかしながら、このトコフェロールは、安定性が
劣り、かつ脂溶性であるため、水溶性媒体に対する溶解
度が低くて、その使用が制限されている。
るために、多くの誘導体が開発されており、例えば、US
P 4,564,686号には、トコフェロール及びアスコルビン
酸をリン酸エステル化することにより、安定性を向上さ
せた化合物が開示されている。しかし、今までに知られ
ている化合物は、ただトコフェロールの安定性を改善す
るためのものであったり、又は互いに生理活性が類似し
た化合物をエステル化し安定化させたものであり、トコ
フェロールと生理活性が異なる化合物を導入し安定化さ
せた前例はない。
は、トコフェロールとは異なる生理活性を有する物質を
トコフェロールに導入し、生体内で異なる生理活性を発
揮せしめることができると共に、安定性に優れたトコフ
ェロール誘導体を製造するため研究を重ねた結果、3-ア
ミノプロパンリン酸をトコフェロールに導入することに
より、生体内で酵素により分解されて、トコフェロー
ル及び3-アミノプロパンリン酸の両方の生理活性を共に
発揮せしめることができ、一つの分子内に親水基と親
油基とを共に有するので、水溶性媒体内で安定し、ト
コフェロールが有する抗酸化効果よりも優れた抗酸化効
果を示すことを発見し、本発明を完成した。
れた新規のトコフェロール誘導体又はその塩を提供する
ものである。また、本発明の他の目的は、安定性に優れ
た新規のトコフェロール誘導体又はその塩を提供するも
のである。更に、本発明の他の目的は、上記トコフェロ
ール誘導体を製造する方法を提供するものである。
フェロール誘導体は、皮膚に塗布する際、生体酵素によ
り分解されて、トコフェロール及び 3-アミノプロパン
リン酸を放出することにより、生体膜の老化を防止する
効果とコラゲン生合成を促進する効果を有する物質であ
って、皮膚に対する刺激がないだけでなく、皮膚の弾力
上昇、皮膚老化の予防及び改善に優れるという効果を有
する。また、本発明によるトコフェロール誘導体は、優
れた抗酸化力を有し、かつ親水基及び親油基を有してい
るので、水溶性成分及び油溶性成分に安定するため、化
粧品等のように多様な用途に応用されることができる。
ル誘導体は、下記一般式(I)
って、トコフェロールの5−、7−又は8−位置に少な
くとも一つのメチル基を有し、また、Aは-CH2-CH(CH3)
-又は-CH=C(CH3)-である)で表される新規のトコフェロ
で表される。
(A)トコフェロール及びオキシ塩化リンを1:1〜
1.3の当量比で、有機塩基の存在下に有機溶媒中で−
10〜50℃の温度で1〜3時間反応させ、トコフェロ
ールジクロロポスフェ−トを生成する段階、(B)上記
(A)段階で生成されたトコフェロールジクロロポスフ
ェ−トを、3-アミノプロパノ-ル及び有機塩基の存在下
に有機溶媒中で反応させ、2-トコフェロールテトラヒド
ロ-2H-1,3,2-オキサアザホスホリン P-オキサイドを生
成する段階、(C)上記(B)段階の2-トコフェロール
テトラヒドロ-2H-1,3,2-オキサアザホスホリン P-オキ
サイド溶液を濾過し、得られた濾液のpHを1〜5に調
節した後、5〜100℃で1〜10時間反応させて加水
分解する段階、及び(D)生成されたトコフェロール誘
導体を有機溶媒で抽出し、精製する段階、を含むことを
特徴とする。
法は、次の反応式1で図式化されることができる。
の製造方法を上記反応式1に基づいて、具体的に説明す
る。
トコフェロール及びオキシ塩化リンを−10〜50℃の
温度で1〜3時間撹拌しつつ反応させ、上記一般式(I
I)で表されるトコフェロールジクロロホスフェートを
生成する段階について
及びオキシ塩化リンは、1:1〜1.3の当量比で反応
させることが好ましい。当量比が1:1未満であると、
所望の生成物を得ることができなくなり、また、1:
1.3を超えると、所望の生成物以外に過量の副産物が
生成する。従って、上記方法でトコフェロールジクロロ
ホスフェートを製造する場合、トコフェロール及びオキ
シ塩化リンが1:1で結合した中間体が97%以上生成
され、トコフェロール及びオキシ塩化リンが2:1で結
合したジトコフェロールクロロホスフェートが3%以下
の割合で生成される。一方、生成されたジトコフェロー
ルクロロホスフェートは、次の段階、すなわち反応式
(1)の(B)、(C)段階及び精製段階で容易に除去
され、塩酸トリエチルアミン塩は、反応溶液を濾過する
ことにより、除去される。
は、ピリジン、トリエチルアミン等を使用することがで
き、好ましくは、トリエチルアミンを使用することがで
きる。また、(A)段階において、有機溶媒としては、
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ア
セトニトリル、クロロホルム、エチルエテール等のよう
な非活性溶媒を使用することができ、これらのうち、テ
トラヒドロフランを使用することが好ましい。
量以上のトコフェロールが1当量のオキシ塩化リンと反
応して、副産物の生成が増加し、−10℃未満では、反
応速度が遅いので、−10〜50℃が好ましく、特に0
〜30℃の温度が好ましい。また、反応時間は、1時間
未満の場合には、未反応物が残存することがあり、3時
間以上の場合には、反応物が変色することがあるので、
1〜3時間が好ましい。このようにして生成されたトコ
フェロールジクロロホスフェートは、反応液を濾過し、
次の段階で使用する。
ート(II)と3-アミノプロパノ−ルとを有機塩基の存在
下に有機溶媒中で反応させる段階について
ェロールジクロロホスフェート(II)溶液及び3-アミノ
プロパノ−ルを1:1〜1.3の当量比で有機塩基の存
在下に有機溶媒中で−10〜30℃の温度で反応させ
て、2-トコフェロールテトラヒドロ-2H-1,3,2-オキサア
ザホスホリン P-オキサイド(III)を生成する。トコフ
ェロールジクロロホスフェート(II)溶液1molに対し
て3-アミノプロパノ−ルを1mol未満使用する場合は、
収率が低下し、1.3mol以上使用する場合は、多くの
副産物が生成される。
遅くて、30℃以上の温度では、副産物の生成が増加す
るので、−10〜30℃の温度で進行させることが好ま
しく、特に0〜15℃の温度で進行させることが好まし
い。この段階で使用された有機塩基及び有機溶媒は、上
記(A)段階と同様の有機塩基及び溶媒を使用する。
H-1,3,2-オキサアザホスホリン P-オキサイド(III)溶
液を濾過し、得られた濾液のpHを1〜5に調節した
後、5〜100℃の温度で1〜10時間反応させて、加
水分解する段階について
得られた濾液を減圧・濃縮して、得られた残渣の加水分
解は、一般的な加水分解の条件である塩酸又は硫酸等の
酸触媒を使用して行うことができる。上記(B)段階の
2-トコフェロールテトラヒドロ-2H-1,3,2-オキサアザホ
スホリン P-オキサイド(III)溶液に酸溶液を加えて、
pHを1〜5、好ましくは2〜4に調節した後、5〜1
00℃の温度に昇温して撹拌した場合、P−N結合が加
水分解されることができる。従って、2-トコフェロール
テトラヒドロ-2H-1,3,2-オキサアザホスホリン P-オキ
サイド(III)溶液を濾過し、得られた濾液を濃縮し、
得られた残渣に酸溶液を加えてpHを調節し、5〜10
0℃の温度、好ましくは10〜40℃の温度で1〜10
時間、好ましくは約2時間反応させて加水分解させる。
5℃未満の温度では反応速度が遅く、また、100℃以
上の温度ではP−O結合が加水分解される。また、反応
時間が1時間未満の場合には、加水分解が完結されない
で、10時間以上の場合には、P−O結合の加水分解が
起こることができる。
ル誘導体を抽出した後、精製する段階について
媒に溶かした後、水で数回洗って不純物を除去し、無水
硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶
媒を除去して、トコフェロール誘導体を生成する。ここ
で使用された有機溶媒は、(A)段階で使用する有機溶
媒と同一である。
ロール誘導体は、これを中和して塩の形態で使用するこ
ともでき、例えば具体的な例としては、ナトリウム、カ
リウム等のアルカリ金属類塩や、カルシウム、マグネシ
ウム等のアルカリ土金属類塩や、トリエタノールアミン
等のアミン又はアンモニアによる塩等の形態で使用され
ることができる。
フェロール誘導体及びその製造方法をより詳しく説明す
る。しかし、本発明がこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
ェロールホスフェートの製造) オキシ塩化リン9.87g(6.44mmol)を丸底フラスコ
に入れ、テトラヒドロフラン10mlで溶解させた後、こ
の溶液を氷浴で3℃に冷却させた。 他の容器ににおい
て、α−トコフェロール21.54g(5.00mmol)及び
トリエチルアミン6.10g(6.03mmol)の溶液をテト
ラヒドロフラン40mlで希釈した後、上で得られた溶液
中に1時間かけて滴下した。滴下が終わった後、更に3
0分間撹拌した。撹拌が終わった後、生成した塩化トリ
エチルアンモニウムを濾過して除去した。
フェート濾液を氷浴で3℃に冷却させた。他の容器にお
いて、3-アミノ-1-プロパノール3.76g(5.00mmo
l)及びトリエチルアミン11.11g(10.98mmol)の
溶液をテトラヒドロフラン20mlで希釈した後、上記濾
液中に1時間かけて滴下し、2-トコフェロールテトラヒ
ドロ-2H-1,3,2-オキサアザホスホリン P-オキサイドを
生成した。滴下の後、30分間更に撹拌して、生成され
た塩化トリエチルアンモニウムを濾過して除去した。濾
液を塩水で洗浄した後、減圧・濃縮して得られた残滓に
イオン水40ml及び塩酸を滴下してpHを2にした。常
温で2時間撹拌した後、反応液に塩水を滴下して洗浄
し、有機層を分離した。有機層に無水硫酸マグネシウム
10gを添加し脱水させた。濾過の後、溶媒を完全に除
去して、3-アミノプロピル−α−トコフェロールホスフ
ェート25g(88%)を得た。
1.00-1.80(m, 29H), 2.01(s, 3H), 2.11(s, 3H), 2.15
(s, 3H), 2.40-2.50(m, 2H), 2.70-2.80(m, 2H), 3.90-
4.00(m, 2H), 7.80(br, 3H)
ェロールホスフェートの製造) δ−トコフェロール20.13gを使用してδ−トコフ
ェロールジクロロホスフェートを製造すること以外は、
実施例1と同様の方法で実施して、3-アミノプロピル−
δ−トコフェロールホスフェート23g(87%)を得
た。1H-NMR(CDCl3, 300MHz); 0.86(t, 12H), 1.00-1.80
(m, 29H), 2.03(s, 3H), 2.55-2.65(m, 2H), 3.10-3.20
(m, 2H), 4.10-4.20(m, 2H), 7.91(br, 3H)
ェロールホスフェートナトリウム塩の製造) 実施例1で製造した3-アミノプロピル−α−トコフェロ
ールホスフェート1gをジオキサン30mlに溶かした
後、5%の炭酸ナトリウム水溶液を加えて、pHを7に
した。その後、凍結乾燥させて3-アミノプロピル−α−
トコフェロールホスフェートナトリウム塩を薄い黄色の
固体として得た。
ェロールホスフェートカルシウム塩の製造) 実施例1で得た3-アミノプロピル−α−トコフェロール
ホスフェート1gをジオキサン30mlに溶かした後、水
酸化カルシウムを加えて、pHを7にした。その後、凍
結乾燥させて3-アミノプロピル−α−トコフェロールホ
スフェートカルシウム塩を薄い黄色の固体として得た。
には、人体に対する安全性が最も重要である。従って、
本発明のトコフェロール誘導体の人体に対する毒性及び
刺激性の有無を測定した。安全性の実験は、実施例1を
スクアランに溶解させた10%濃度の溶液を用いて行っ
た。
xicity test in mice) 試料1ml/Kgを雌雄各々5匹ずつ10匹のマウスに投与
した結果、死亡動物は観察されず、投与前後の体重変化
も著しい差異は観察されなかった。
toxicity test in mice and rabbits) 試料0.2ml/Kgを雌雄各々5匹ずつ10匹のマウス
に、一回経皮投与し、2週間一般症状、体重変化を観察
した結果、全体投与群において異常症状が観察されなか
った。同じ方法でウサギに実施した結果、異常が観察さ
れなかった。
irritation test) 試験物質の適用24時間前に、ウサギ12匹の背中部位
の毛を除外し、2.5×2.5cmの広さに0.1mlず
つ、24時間塗布して観察した。観察した結果、刺激が
ないことを確認した。
test) 試料を2%濃度で塩水に希釈して、動物1匹当たり0.
1mlずつウサギ9匹の目に投与した。試験結果、角膜、
紅彩、結膜において特別な眼粘膜刺激反応を観察されな
かった。
ion test) ギニア豚雌雄各々3匹ずつ6匹について、MagnussonとK
ligmanの試験方法によって実施した結果、紅斑、浮腫、
痂皮形成等の皮膚異常症状は観察されなかった。
t 20〜28歳の健康な女性30名を対象として、CTF
Aガイドライン(T heCosmetic Toiletry and Fragranc
e Association, INC, Washington, D. C. 20036, 199
1)に従って実施した結果、皮膚1次刺激反応が現れな
かった。
uman Patch Test) 人体パッチ試験の対象者に、CTFAガイドラインに従
って実施した。その結果、累積刺激反応及び感作反応が
現れなかった。以上の毒性及び皮膚に対する安全性実験
から、本発明によるトコフェロール誘導体が、皮膚に適
用可能な安全な物質であることが確認できた。
々3gずつ秤量して、セチルエチル−ヘキサノエイト
(cetylethyl-hexanoate)100mlに溶かした。60℃
恒温槽に保管した後、6ヶ月間経時変化を観察した。残
存率は、HPLCを利用して分析した。実施例1のHP
LC分析条件は、フェニルカラム(phenylcolumn)溶離
液:10mmol SDS及び50mmol H3PO4を含むTH
F70%水溶液、流速:1ml/min、検出条件:286nm
である。
析条件は、ODSカラム(column)溶離液:MeOH,流
速:1ml/min、検出条件:290nmである。 その結果
を表1に示した。着色は、初期状態を対照群にして、目
視により観察し、その結果を表2に示した。
ェロール誘導体は、着色現象を現さなかったが、対照物
質であるトコフェロールの場合、4ヶ月目から着色現象
が示され、着色が次第に増加することを観察することが
できた。また、NMRによる定量分析から実施例1の化
合物が安定することが分かる。
ラゲン生合成促進効果を3-アミノプロパンリン酸と比較
検討した。試験方法は、新生児の繊維芽細胞を24ウェ
ル(well)にウェル当たり105個ずつ接種し、90%
程度まで発展するまで培養した。これをPBSで一回洗
った後、実施例1の化合物及び対照群として3-アミノプ
ロパンリン酸を下記の表3に記載された濃度で処理し、
24時間CO2培養器で培養した。これらの上澄液を汲
み出して、プロコラーゲン型(I)エリザキット(procolla
gen type (I) ELISA kit)を利用して、プロコラーゲン
の増減可否を測定し、その結果を表3に示した。測定結
果は、試料を処理しない群を100にして対比したもの
である。
皮膚内でのコラゲン生成能に優れることが分かるので、
トコフェロール誘導体を皮膚に塗布すると、生体膜の老
化を防止することができる。
存在する酵素によって、トコフェロールと3-アミノプロ
パンリン酸に分解されるかを調べた。生体酵素は、ホス
ホジエステラーゼ(Phosphodiesterase)であって、試
料は、実施例1の化合物とTween 20とを1:9の比で使
用し、1%の水溶液に作ったものである。上記酵素と水
溶液を緩衝溶液中で37℃の温度で24時間撹拌した
後、HPLC(C18 column,MeOH:THF=9:1,r.t.=13.
695min,トコフェロール)を利用して、加水分解された
程度を分析した。
素により40%が加水分解されることが分かった。しか
し、この試験において、実施例1の化合物の水に対する
難溶性を改善するために、乳化剤を過量使用したので、
生体酵素の非活性化が大きく増加することができる。従
って、実際に生体酵素によるトコフェロール誘導体の加
水分解は、この試験結果より一層多く進行されると判断
される。
抗酸化力測定 ペトリ皿に純粋なラードを2.0g入れて、ここにトコ
フェロール、実施例1の化合物及び酢酸トコフェロール
を各々40molずつ混合した後、この混合物を60℃温
度の暗室で保管した。ラードの酸化程度を測定するた
め、毎日重量増加分を測定し、その結果を図1に示し
た。試料の重量増加は、ラードの酸化から由来するの
で、重量変化がないほど、抗酸化力が大きいと言える。
スペクトロメータを用いて、ラード油の酸化程度を確認
した結果、トコフェロールと酢酸トコフェロール及び非
処理群は、約90%のラード油が酸化されたことが確認
できた。 また、本発明で合成した実施例1の化合物
は、同じ期間にただ5%だけが酸化されたことを確認し
た。
測定 ペトリ皿に純粋なリノール酸を2.0g入れて、ここに
トコフェロールと実施例1の化合物及び酢酸トコフェロ
ールを各々40molずつ混合した後、この混合物を60
℃温度の暗室で保管した。リノール酸の酸化程度を測定
するため、毎日重量増加分を測定し、その結果を図2に
示した。試料の重量増加は、リノール酸の酸化から由来
するので、重量変化がないほど、抗酸化力が大きいと言
える。
スぺクトロメータを用いて、リノール酸の酸化程度を確
認した結果、トコフェロールと酢酸トコフェロール及び
非処理群は、約83%のリノール酸が酸化されたことが
確認できた。また、本発明で合成した実施例1の化合物
は同じ期間にただ3%だけが酸化されたことを確認し
た。
コフェロール誘導体は、トコフェロール及び他のトコフ
ェロール誘導体と比較して、抗酸化効果が非常に優れる
ことが分かった。
される一般式(I)のトコフェロール誘導体は、非常に
安全であり、安定し、皮膚に塗布する際、次第にトコフ
ェロール及び3-アミノプロパンリン酸を放出し、トコフ
ェロール及び3-アミノプロパンリン酸の生理活性を両方
とも発揮することができ、化粧料等の各種の用途に使用
することができる。更に、本発明による化合物は、非常
に優れた抗酸化力を有するので、これを利用した他の分
野への応用が可能である。
ラード油を用いて測定した結果を示すグラフ図である。
リノール酸を利用いて測定した結果を示すグラフ図であ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 (但し、式中、R1、R2及びR3はH又はメチル基であ
って、トコフェロールの5−、7−又は8−位置に少な
くとも一つのメチル基を有し、また、Aは-CH2-CH(CH3)
-又は-CH=C(CH3)-である)で表される新規のトコフェロ
ール誘導体又はその塩。 - 【請求項2】 請求項1のトコフェロール誘導体を製造
する方法において、(A)トコフェロール及びオキシ塩
化リンを1:1〜1.3の当量比で、有機塩基の存在下
に有機溶媒中で−10〜50℃の温度で1〜3時間反応
させ、トコフェロールジクロロポスフェ−トを生成する
段階、(B)上記(A)段階で生成されたトコフェロー
ルジクロロポスフェ−トを、3-アミノプロパノ-ル及び
有機塩基の存在下に有機溶媒中で反応させ、2-トコフェ
ロールテトラヒドロ-2H-1,3,2-オキサアザホスホリン P
-オキサイドを生成する段階、(C)上記(B)段階の2
-トコフェロールテトラヒドロ-2H-1,3,2-オキサアザホ
スホリン P-オキサイド溶液を濾過し、得られた濾液の
pHを1〜5に調節した後、5〜100℃で1〜10時
間反応させて加水分解する段階、及び(D)生成された
トコフェロール誘導体を有機溶媒で抽出し、精製する段
階、を含むことを特徴とするトコフェロール誘導体の製
造方法。 - 【請求項3】 (A)、(B)又は(D)段階で用いら
れる有機溶媒が、ジクロロメタン、テトラヒドロフラ
ン、酢酸エチル、アセトニトリル、クロロホルム又はエ
チルエテールであることを特徴とする請求項2に記載の
トコフェロール誘導体の製造方法。 - 【請求項4】 (A)又は(B)段階で用いられる有機
塩基が、ピリジン又はトリエチルアミンであることを特
徴とする請求項2に記載のトコフェロール誘導体の製造
方法。
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