JP2002536305A - ポリフェノール性酸化防止剤をプリン含有植物から抽出するためのプロセス - Google Patents
ポリフェノール性酸化防止剤をプリン含有植物から抽出するためのプロセスInfo
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Abstract
Description
るポリフェノール性酸化防止剤を生産するためのプロセスに関連する。本発明は
また、このプロセスを使用して得られ得る酸化防止剤組成物に関する。本発明は
、さらに、栄養学的、薬学的または美容学的酸化防止剤組成物に関する。
リフェノール性酸化防止剤は、これらが癌、冠状血管疾患、心臓血管疾患、およ
び発作の予防において、および老化プロセスの遅延において活性であると考えら
れるので、興味深い。これらの酸化防止剤は、通常水溶性であり、クロマン型、
例えば、カテキンおよびエピカテキン(立体異性体 2−(3,4−ジヒドロキ
シフェニル)−3,5,7−トリヒドロキシクロマン)、ならびにプロシアニジ
ン(procyanidin)を含むオリゴマー化構造を含む。しかし、これら
の植物材料はまた、カフェイン(1,3,7−トリメチル−2,6−プリンジオ
ンまたは1,3,7−トリメチルキサンチン)のようなプリンおよびテオブロミ
ン(3,7−ジメチル−2,6−プリンジオンまたは3,7−ジメチルキサンチ
ン)を含み、そしてこれらの成分は、通常、それらの刺激の性質のために酸化防
止剤組成物中では望ましくない。
料の、アセトン、水/メタノール、クロロホルムおよび酢酸エチルを用いた処理
を包含する。このようなプロセスは、WO98/09533(Mars Inc
.)に記載される。45〜55℃の水を用いた抽出、続いて約100℃の水を用
いた抽出によるココア材料からのプリン(テオブロミンおよびカフェイン)を除
去するためのプロセスは、米国特許第4,755,391号(Hershey
Foods Corp.)に記載される。
の方法は、茶葉を水で抽出する工程、カラム中のゲルタイプ吸着剤(例えば、ス
チレン/ジビニルベンゼン)上でプリンおよびカテキンを非選択的に吸着する工
程、プリン(カフェイン)を温水を使用してカラムから洗浄する工程、および5
0〜100%水性メタノール、エタノールまたはアセトンを使用してカラムから
カテキンを脱着する工程からなる。
橋アクリル樹脂に結合されたシクロデキストリンを含むカラム上で非選択的に吸
着し、再び、プリンを水で洗浄し、そしてカテキンを30〜80%水性メタノー
ル、エタノールまたはアセトンを用いて脱着することによる、茶のカテキンの生
産に関する。
またはテトラクロロエタンのような塩素化炭化水素溶媒で抽出される。メチルキ
サンチンはまた、米国特許4,956,429号、同第4,390,698号、
および同第4,444,798号に記載されるような活性炭、イナゴマメ粒子ま
たはカチオン交換樹脂のような吸着材料上での吸着によって除去される。
のプリン含有量を有する天然の、脂肪を含まない、水溶性ポリフェノール性酸化
防止剤組成物を生産するためのプロセスを提供することであり、このプロセスは
、反対すべき(objectionable)化学物質の使用なしで技術的およ
び経済的に適している。
リン含有植物から作製するためのプロセス、ならびにこのプロセスを使用して得
られ得る酸化防止剤組成物に関する。本発明は、さらに薬学的組成物、化粧品組
成物、および栄養性組成物に関する。
無脂肪の水溶性ポリフェノール性酸化防止剤組成物を作製するためのプロセスを
提供する。このプロセスは、好ましくない化学物質を使用することなく技術的に
および経済的に実行可能である。
て、このプロセスは、以下: (a)植物材料をヒドロキシル性抽出液で、好ましくは、50℃未満の温度で
抽出させる工程; (b)工程(a)で得られる抽出液を、好ましくは、30℃未満の温度で吸着
させる工程; (c)吸着された材料をヒドロキシル性脱着液を用いて、好ましくは、30℃
より高い温度で脱着させる工程、 を包含する。
amellia sinensis、C.assamica)、コーヒー豆(C
offea arabica、C.antiphora、C.robusta、
C.liberica)およびそれらの誘導体、ならびにココア豆(Theob
roma cacao)およびココア誘導体からポリフェノール性酸化防止剤を
抽出するために使用され得る。後者は、T.grandifloraのような他
のTheobroma種からの豆を含む。コーヒーおよび特にココア生産物が、
好ましい出発材料である。出発のココア生産物は、例えば、新鮮な豆、脱脂固体
、細かく砕いた葉を取った豆(comminuted trash beans
)、ココア粉末、低脂肪ココア粉末、ココア殻、ココア廃棄物または他の未加工
の材料であり得る。出発材料は、好ましくは、250μm未満の粒子サイズに粉
砕される。
着材料の使用である。この相対的選択性(ヒドロキシル性植物抽出液についての
ポリフェノール性酸化防止剤/プリン吸着比として表現される)は、特に少なく
とも5/1、とりわけ9/1である。従って、選択された条件下において、吸着
剤は、抽出液からメチルキサンチンの最小の吸着およびポリフェノール性酸化防
止剤の最大の吸着を有する。従って、選択的に吸着されるポリフェノール性酸化
防止剤は、続いて脱着され、濃縮される。本発明は、疑問の有る化学物質および
溶媒(これらの残留は、医薬用途、機能性食品(nutraceutical)
用途、栄養学的用途、および薬学的用途において最も望ましくない)の使用なし
で低プリン含有量を有する高いグレードの酸化防止剤組成物の生産を生じる。本
発明のプロセスは、70%を越える、またはさらに80%以上の価値の有るポリ
フェノール性化合物の生成を可能にする。
くは、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)(すなわち、架橋したポリビニル
ポリピロリドン)、またはそれらの誘導体もしくは改変体である。PVPPの化
学的改変体の例は、アルコール(アセタール形成)、アミン(Schiff塩基
形成)およびリンイリド(Wittig反応)によるカルボニル基様反応物上で
の通常の求核置換反応物であり、このカルボニル基はLiAlH4を使用して還
元される。改変の目的は、PVPP材料の疎水性を変化させることによって、P
VPPの吸着特性を改変することである。PVPPの物理的改変の例は、PVP
Pマトリクスの液状ガスもしくは超臨界ガスを使用する制御された膨張、粉砕ま
たは溶媒処理である。このような処理の目的は、材料1gあたりの表面積を増加
すること、および/または合わせられた抽出/吸着工程においてPVPPを使用
する際に重量分離特性を改変することである。市販される等級のPVPPは、適
切である。他の適切な吸着剤として、キトサン、およびPVPPとキトサンまた
はその化学的誘導体または物理的誘導体との間のブレンドが挙げられる。使用さ
れる吸着剤の量は、例えば、抽出液1リットルあたり0.2gと200gとの間
、好ましくは5gと50gとの間で使用され得る。
しくは、水)を使用して植物材料から抽出される。この抽出の温度は、変更され
得る。本発明のプロセスの重要な特徴は、植物材料が低温で抽出される場合、プ
リンの最少抽出および酸化防止剤の最大抽出が得られることである。従って、本
発明のプロセスの選択性は、低い抽出温度(すなわち、50℃未満、特に30度
未満、そして好ましくは0℃と30℃との間)を使用することによってさらに増
加され得る。しかし、より高い抽出温度(例えば、70℃付近)は、微生物夾雑
を制御するために使用され得る。
選択的に抽出する溶媒である。それは、水および低級アルコール(例えば、メタ
ノール;エタノール;プロパノール;イソプロパノール;ブタノール異性体、メ
トキシエタノール、グリコールのうちの1つなど)から選択される。好ましい抽
出液は、水またはエタノールまたはそれらの混合物であり;最も好ましくは水で
ある。好ましい脱着液は、水または水混和性アルコールまたはそれらの混合物、
または水と水混和性ケトンとの混合物である。最も好ましい脱着液は、水と低級
アルコール、ジオールまたはケトンとの混合物(例えば、水/メタノール、水/
エタノール、水/イソプロパノール、水/メトキシエタノール、水/グリコール
、水/アセトン、水/メチルエチルケトン、水/エタノール/グリコールなど)
であり、これらの体積比は、10/90と90/10との間、特に15/85と
80/20との間であり、最初の数字は水のパーセンテージである。他のヒドロ
キシル性物質(例えば、グリセロール、ソルビトール、グルコース、スクロース
、ラクトース、マルトース、マルトデキストリンなど)は、さらに脱着を向上す
るために追加され得る。このようなヒドロキシル性物質はまた、後の乾燥処理に
おいて、または所望される場合最終生成物において、キャリアとして作用し得る
。抽出液の量は、例えば、出発植物材料の量の5倍と50倍との間(w/w)で
あり得る。脱着は、pH4と9との間で、特に、中性pH(5.5〜8)付近で
実施され得る。この脱着工程は、30℃を超える温度、好ましくは50℃と11
0℃との間の温度で実施される。
得る(必要ならば、部分真空下で)。次いで、酸化防止物質は、凍結乾燥および
/または真空蒸留を使用して乾燥され得る。
の能力は、Trolox、6−ヒドロキシ−2,5,7,8−テトラメチルクロ
マン−2−カルボン酸、ビタミンEのの水溶性変異体について、Salahら、
Arch.Biochem.Biophys.322(2):339〜346(
1995)によってまた提供されるように、TEAC(Trolox Equi
valent Antioxidant Capacity)で表され得る。
AC値およびプリン成分の5重量%未満を有する。特に、本発明のプロセスで得
られ得る組成物は、0.6のTEAC値、およびプリン成分の3.5重量%未満
を有する。特に、カフェインのレベルは、カカオ誘導体化生成物について1.0
%未満、特に0.5%未満である。この生成物は、ポリフェノール性酸化防止剤
の少なくとも15重量%、好ましくは少なくとも20重量%、特に少なくとも2
5重量%を含む。カカオ誘導体化生成物について、これらは、本質的にカテキン
およびエピカテキンを含む。コーヒー誘導体化生成物について、これらは、エピ
カテキンに加えて、クロロゲン酸およびその異性体をさらに含み得る。生成物の
TEAC値は、少なくとも0.8であり得、そして高くて約1.5であり得る。
この生成物は、塩素化炭化水素を含まず(すなわち、塩素化炭化水素の10pp
m(w/w)未満、特に1ppm未満、または0.5ppm未満でさえ含む)、
そして実質的に脂肪を含まない(すなわち、0.5wt%未満の脂肪を含む)。
して例えば、チョコレートバー、ビバレッジ、製菓、アイスクリームおよびペス
トリーのついての基本物質として使用され得る。この生成物はまた、薬用処方物
、栄養学的(nutraceutical)処方物、薬学的処方物および化粧品
処方物(例えば、スキンケア)において使用され得る。
示される。酸化防止剤の産生についてのプロセスは、ヒドロキシル性溶媒を用い
る(連続的または向流)植物材料の抽出、次に抽出液の分離からなる。分離は、
ろ過、限外ろ過または遠心分離によって達成され得、これは所望の清澄度および
純度に依存する。分離後、その抽出液を清澄化し、そして固体またはコロイド粒
子を含まない状態にすべきである。次いで、その抽出液を、選択的吸着セクショ
ンに供し、ここでポリフェノール性酸化防止剤が吸着材料に吸着される。非吸着
プリンを有するヒドロキシル性溶媒が、再利用され得る。別の可能性は、抽出液
/固体混合物へのその材料の添加およびこの混合物からの吸着材料の引き続く物
理的分離を伴う抽出および吸着の組み合わせである。脱着はまた、ヒドロキシル
性溶媒および/またはケトン性溶媒を用いて生じる。脱着は、カラム内に吸着材
料を置き、次いで(連続的)洗浄またはベッド噴霧法を実施することによって成
され得る。別の脱着技術は、この吸着材料の抽出を浸漬している。活性成分の脱
着溶液が、利用可能な任意の技術手段(減圧下か否かを問わない蒸発、真空蒸留
、逆浸透圧、凍結乾燥またはスプレー乾燥)によって、所望されるように、さら
に濃縮され、そして/または乾燥され得る。
5%脂肪を含むN−11−N型)を500グラムの脱塩水とともに混合した。セ
ットポイント温度を、温度制御器を用いて維持した。10mlの均一サンプルを
15分後に取得した。抽出を、20、40、60、80および100℃において
実施した。サンプル中のテオブロミン(THB)、カフェイン(CAF)、カテ
キン(CAC)、エピカテキン(epicatechin)(EPC)の濃度を
、Waters symmetric 4.6×250mm C18 15μm
カラム、フォトダイオードアレイ検出器を276nmにおいて、1.5ml/分
の流速および35℃のカラム温度を使用して、HPLCで分析した。移動相は、
水中2.5体積%酢酸および30体積%アセトニトリルの変動勾配であった。
変動しないという驚くべき傾向を示す。不用なプリン(主に、テオブロミン)が
、20℃において、最も低い抽出能力を示す。従って、30℃以下の温度での抽
出は、記載された型のココア粉末について、プリンの最少限の抽出および酸化防
止剤の最大限の抽出を生じる。
℃にて3時間、10w/wの比率で抽出した。400グラム量の抽出液を、4グ
ラムの架橋化PVPP(CAS 25249−54−1 Akcrosから入手
)とともに5℃で90分間混合した。次いで、吸着された材料をガラスフィルタ
ー(por.0)を使用して、分離した。これをSoxhlet装置内に置き、
そして脱塩水を用いて24時間還流した。続いて、その抽出液を凍結乾燥に供し
、酸化防止活性が濃縮された乾燥ココア材料を生じた。サンプル中のテオブロミ
ン(THB)、カフェイン(CAF)、カテキン(CAC)、およびエピカテキ
ン(EPC)の濃度をHPLCによって分析した。酸化防止剤活性を、DPPH
ラジカルスカベンジング方法(Brand−Williamsら、Lebens
mittel−Wissenschaft und Technologie
28:25−30(1995))を使用して、測定した。この方法は、DPPH
ラジカルのエタノール性溶液に酸化防止剤を添加する前と添加した後(4時間)
に吸光度を測定する。このラジカルは、濃い紫色を有し、そして515nmを吸
収する。Troloxを参照酸化防止剤として使用し、そしてTEAC値は、5
0%のDPPHラジカルをスカベンジングするために不可欠なTroloxの量
(g)と同じ酸化防止剤活性材料の量(g)に基づく。TroloxおよびDP
Pを、Fluka Chemikaより入手した。
(テオブロミン、カフェイン、カテキンおよびエピカテキン)の吸着の吸着効率
を示す。水性ココア抽出液をPVPP吸着剤と接触させると、吸着剤とプリンと
の驚くほど低い相互作用を生じ、そしてカテキンおよびエピカテキンの選択的吸
着を生じる。表3は、TEAC値を含む、最初のココア材料の組成物、および凍
結乾燥後の最終産物内の最終産物組成物を示す。「他の」材料もまた、ポリフェ
ノール性酸化防止剤(おそらく、約20重量%)を含む。
Claims (14)
- 【請求項1】 ポリフェノール性酸化防止剤をプリン含有植物材料から単離
するためのプロセスであって、該プロセスは、以下: (a)該植物材料をヒドロキシル性抽出液で、抽出させる工程; (b)工程(a)で得られる該抽出液を、高いポリフェノール/プリン吸着選
択性を有する固体吸着剤上に、選択的に吸着させる工程; (c)吸着された材料をヒドロキシル性脱着液を用いて、脱着する工程、 を包含する、プロセス。 - 【請求項2】 前記脱着された材料を濃縮し、そして必要に応じて乾燥する
、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項3】 前記吸着剤が、ポリビニルポリピロリドンあるいはその化学
的または物理的修飾物を含む、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項4】 前記吸着剤が、キトサンあるいはその化学的または物理的修
飾物を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項5】 工程(a)が、50℃未満の温度で、好ましくは、0〜30
℃の間で実施される、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項6】 工程(b)が、30℃未満の温度で実施される、請求項1〜
5のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項7】 工程(c)が、30℃より高い温度で、好ましくは、50〜
110℃の間で実施される、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項8】 工程(a)の前記ヒドロキシル性抽出液が、水を含む、請求
項1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項9】 工程(c)の前記ヒドロキシル性脱着液が、水および低級ア
ルコールまたは水および低級ケトンを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載
のプロセス。 - 【請求項10】 前記プリン含有植物材料が、ココア、コーヒーまたは茶、
特にココアである、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載のプロセスを使用し
て得られ得る水溶性酸化防止組成物であって、該組成物は、塩素化炭化水素を含
まず、そして実質的に無脂肪であり、そして該組成物は、総量で少なくとも25
重量%のカテキン、エピカテキンおよび/またはクロロゲン酸、5重量%未満の
プリン成分、0.5重量%未満のカフェインを含み、そして少なくとも0.4の
TEAC値を有する、組成物。 - 【請求項12】 請求項11に記載の組成物であって、該組成物は、総量で
少なくとも20重量%のカテキンおよびエピカテキンを含み、そして/または少
なくとも0.6のTEAC値を有する、組成物。 - 【請求項13】 請求項11または12に記載の組成物であって、該組成物
は、総量で少なくとも25重量%のカテキンおよびエピカテキン、および/また
は0.4重量%未満のカフェイン、および/または3%未満のテオブロミンを含
み、そして/または少なくとも0.8のTEAC値を有する、組成物。 - 【請求項14】 請求項11〜13のいずれか1項に記載の酸化防止剤組成
物を含む、栄養性組成物、薬学的組成物、および化粧品組成物。
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