JP2006083285A - フコイダンおよびフコイダンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、種々の医薬品や凝集剤、増粘剤、界面活性剤として期待される粘性の安定化された安全性の高いフコイダンを、フコイダン抽出水溶液から効率的に沈殿させるフコイダンの製造法ならびに粘性の安定化されたフコイダンを提供することを課題とする。【解決手段】フコイダン抽出液に食品添加物であるカルシウム、マグネシウム及び亜鉛の塩並びにこれらの塩の混合物より選ばれる少なくとも１つの塩とエタノールを加える事で、粘性が安定化された安全性の高いフコイダンを収率良く得られる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、抗腫瘍、抗胃潰瘍、抗ウイルス、抗炎症、抗血液凝固，免疫増強など種々の薬理作用を有し、また、凝集剤、増粘剤、界面活性剤などの用途も期待される粘性の安定なフコイダンの粉体及びその製造方法に関する。

フコイダンは主要構成糖としてフコースを含み、エステル結合した硫酸基を持つ酸性多糖の一種であり、モズクやコンブなどの褐藻類に含まれる粘質物であり、抗腫瘍、抗胃潰瘍、抗ウイルス、抗炎症、抗血液凝固、免疫増強など種々の薬理作用を有することが明らかにされており、また、凝集剤、増粘剤、界面活性剤などとしての用途も期待されている。

フコイダンは褐藻類より酸、水あるいはアルカリにより容易に抽出され、珪藻土ろ過、遠心分離、限外ろ過あるいは透析などによって精製、濃縮され、スプレードライ，凍結乾燥あるいはアルコール添加による沈殿により調製することができる（特許文献１から４参照）。

フコイダンの製品形態としては、水溶液あるいは紛体があるが、搬送や貯蔵を考えた場合紛体が好ましい。

紛体を得る方法の中で、スプレードライは安価で、例えばインスタントコーヒーの調製では非常にポピュラーであるが、高熱にさらされるため品質の劣化が懸念される。一方、凍結乾燥は品質の劣化は低いものの、格別な装置を必要とし、コストがかかる点が問題である。

酸性多糖類ではその他にＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムクロライド）など４級アンモニウム塩による沈殿法も知られているが（非特許文献１）、ＣＴＡＢなどは特に眼や皮膚に有害であることが知られている．

アルコール添加により沈殿させる方法は、他の製造方法に比べて、格別な装置を必要としない点で、簡便な製造方法といえる。

アルコールによるフコイダンの沈殿法は、フコイダン抽出水溶液中のフコイダンの濃度によるが、多量のエタノールを必要とするので、多量に製造する際には容器は大型にならざるを得ない。
また、特許文献５には、通常、フコイダンの水溶液をエタノールで沈殿させるには、アルコール濃度８０％以上としなければならず、沈殿はゲル状で脱水が困難であると記載されている。

塩を加える事によって糖類の析出が促進する事は、一般的に知られているが、フコイダンにおいては、フコイダン抽出水溶液に含まれる共雑物を沈殿除去する目的で食塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の水易溶性の１価および２価の金属塩を添加することが、非特許文献２に記載されているものの、フコイダンを沈殿させることについては、何ら記載されていない。

また、特許文献４では、凍結乾燥したフコイダンをさらに精製するために、塩化バリウム溶液または酢酸バリウム溶液に分散後アルコールで沈殿させて高品質のフコイダンを得ているが、ナトリウムまたはカリウム型のフコイダンを得るために、さらにイオン交換樹脂を通した脱塩操作と水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを用いた中和操作がなされている。また、使用する塩化バリウムなどのバリウム塩はいずれも毒性が高いことが知られている。

同じく酸性多糖類であるムコ多糖では、酢酸カルシウムを加えエタノールで沈殿させて分画する方法が知られているが（非特許文献３）、フコイダンに関しては前出のバリウム塩を除き、２価の金属であるカルシウムやマグネシウムの塩を加えてアルコール沈殿法により分画された事例は見当たらない。

一方、先の特許文献５では、通常のアルコール沈殿法で得られたフコイダンの粘性は極めて不安定であり、常温で保存すると１〜２週間で粘性は半減し、数週間でほとんど消失する欠点を有していると記載されている。その粘性低下の原因はフコイダン中に多量に含まれるカルシウム、マグネシウムであり、アルコールで沈殿させる際にクエン酸カリウムまたはクエン酸ナトリウムを加えると、得られたフコイダンのカルシウム、マグネシウム量は減少し、粘性が安定したフコイダンが得られると記載され，また、エタノール濃度も７０％以下に低減できると記載されている。

本発明は、種々の医薬品や凝集剤、増粘剤、界面活性剤として期待される粘性の安定化された安全性の高いフコイダンを、フコイダン抽出水溶液から効率的に沈殿させるフコイダンの製造法ならびに粘性の安定化されたフコイダンを提供することを課題とする。
特開２００２−２２０４０２号公報 特開２０００−３５１８０１号公報 特開２０００−２３９３０２号公報 特開平１０−２３７１０３号公報 特公平６−１１７６３号公報 松田和雄編、「多糖の分離・精製法」、生物化学実験法２０、学会出版センター（１９８９）、ｐ．６２ Ｅ．Ｎｉｓｈｉｄｅ、ｅｔ ａｌ．、Ｈｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ ２０４／２０５（１９９０）．ｐ．５７３． 松田和雄編、「多糖の分離・精製法」、生物化学実験法２０、学会出版センター（１９８９）、ｐ．５２

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、フコイダン抽出液に食品添加物であるカルシウム、マグネシウム及び亜鉛の塩並びにこれらの塩の混合物より選ばれる少なくとも１つの塩とエタノールを加える事で、粘性が安定化された安全性の高いフコイダンを収率良く得られることを見出し本発明を完成した。

即ち、本発明は、フコイダン抽出水溶液に食品添加物であるカルシウム、マグネシウム及び亜鉛の塩並びにこれらの塩の混合物より選ばれる少なくとも１つの塩とアルコールを加えフコイダンを沈殿させるフコイダンの製造方法に関するものである。

本発明のフコイダンの製造方法により、フコイダン抽出液から収率良く且つ粘性が安定化されたフコイダンを沈殿させる事ができる。

本発明のフコイダン抽出溶液の原料としては、フコイダンの含有量の高さの点からナガマツモ目の褐藻類が好ましく、特に、沖縄のモズク，フトモズク、オキナワモズクあるいはトンガ王国などのモズクが好ましい。これらの褐藻類は生の状態であっても乾燥された状態であってもよく、また、アルコールなどで脱水処理されたものでもよい．抽出方法は特に限定されないが、例えば特許文献１に記載されているようにアルカリ条件下で抽出してもよく、また、特許文献３や特許文献４などに記載されているように酸性や中性条件下で抽出してもよい。抽出液は中和後珪藻土ろ過や遠心分離あるいは限外ろ過などによって精製、濃縮できる。抽出水溶液中のフコイダン濃度は０．１から５％、沈殿の容易さ、アルコールの使用量、溶液の粘度などを考慮して０．５から２％が好ましい。
また、一度アルコールで沈殿させたものや凍結乾燥したものを水に再溶解して用いてもよい。

使用するカルシウム、マグネシウムおよび亜鉛の燐酸塩、炭酸塩、脂肪族酸塩、硫酸塩、塩酸塩としては、安全性の点から食品添加物として使用される塩化カルシウム，燐酸カルシウム類、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、グリセロリン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、乳酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛またはグルコン酸亜鉛が好ましいが、酢酸カルシウム、くえん酸カルシウム、ぎ酸カルシウム、よう化カルシウム、酒石酸カルシウムや酢酸マグネシウム、くえん酸マグネシウム、よう化マグネシウム、酢酸亜鉛、クエン酸亜鉛などの塩を使用することができ、これらを単独または２種以上組み合わせて使用できる。

上記の塩の使用量は、フコイダン抽出水溶液のフコイダンの濃度によるが、０．０１から１モル、好ましくは０．０５から０．５モルである。

本発明で使用されるアルコールとしては、炭素原子数１〜４の直鎖状又は分岐状の脂肪族アルコールが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノールが挙げられる。この内、エタノールが好ましい。

アルコールの使用量は、フコイダン抽出水溶液のフコイダンの濃度によるが、０．５から１％程度の溶液に対して４０〜６０％である。
本発明の沈殿操作は、特に限定されないが、室温（２５℃）以下が好ましい。
沈殿したフコイダンは、ろ取や遠心分離等の定法に従って、集める事ができる。集めた沈殿は、通常アルコールで洗浄するが、さらに、アセトン、エーテルなどで洗浄してもよい。
得られた沈殿は、凍結乾燥、減圧乾燥あるいは加熱乾燥により乾燥されるが、加熱する場合には温度は９０℃以下、より好ましくは５０℃以下で加熱する。
得られた乾燥物は必要に応じてブレンダー、ミキサーあるいは乳鉢などで粉砕して紛体を得ることができる。

１）フコイダン水溶液の調製
水１３５０ｍｌ中に加工モズク１５０ｇを入れ、続いて濃度３０重量％の過酸化水素水１３．２ｇと水酸化カリウム０．８８ｇを加え、７５〜８０℃で１時間攪拌した。残渣をろ別して除き、水溶液を濃硫酸でｐＨ＝５．５〜６．０に調製した。そして分子量６０００の限外ろ過膜を用いて約１／５量にまで濃縮し、水溶液をカタラーゼ処理して過酸化物を分解させ、フコイダンを抽出した。この抽出液を水に希釈して所定濃度のフコイダン水溶液を調製した。

２）エタノール沈殿によるフコイダンの調製
２−１）比較例１
フコイダン水溶液（乾燥残量：６６．８ｍｇ）１０ｇに、攪拌しながらフコイダン水溶液の体積と同体積、２倍、３倍および４倍の体積のエタノールを加え、室温下に放置した．沈殿物をろ過により集め，エタノール２０ｍｌで洗浄し、７０℃、減圧下で乾燥し、エタノール沈殿物を得た。なお、乾燥残量は、フコイダン水溶液１０ｇを７０℃、減圧下で乾燥させて得られた残量を示す。

２−２）実施例１
フコイダン水溶液（乾燥残量：６６．８ｍｇ）１０ｇに０．１Ｍ 塩化マグネシウム溶液１０ｍｌを加え、攪拌しながら２０ｍｌ（等量）のエタノールを加え、室温下に放置した。ろ過により沈殿を集め、エタノール２０ｍｌで洗浄し、７０℃、減圧下で乾燥した。

２−３）実施例２
フコイダン水溶液（乾燥残量：１．３２３ｇ）１０１．８ｇに、最終濃度が０．０５Ｍとなるように塩化マグネシウム溶液を加え、攪拌しながらフコイダン水溶液と等量のエタノールを加え、室温下に放置した。遠心（２０００ｒｐｍ、３分間）で沈殿を集め、エタノールで３回洗浄し、７０℃、減圧下で乾燥し、ＥｔＯＨ沈殿物１．３６４ｇ（収率は１０３．１％）を得た。

３）実施例３ 塩の種類の影響
フコイダン溶液（乾燥残量：２４０ｍｇ）２０ｇに、塩化マグネシウム、塩化カルシウムの場合は最終濃度０．０５Ｍ、塩化ナトリウムおよび塩化カリウムの場合は０．１Ｍとなるように金属塩化物溶液を加え、攪拌しながらフコイダン水溶液と等量のエタノールを加え、室温下放置した。沈殿を遠心により集め、エタノールで洗浄後、７０℃、減圧下で乾燥しエタノール沈殿物を得た。その結果を表２に示す。

４）実施例４ エタノール沈殿物中のアルカリ含量
比較例１の３倍量エタノール沈殿物と実施例２で得られた沈殿物について、誘導結合プラズマ発光分光分析法によりマグネシウム、カルシウム、ナトリウムおよびカリウムの定量を行った。その結果を表３に示す。

＊含量の欄の上の数値は含量％を、下の数値は沈殿物１００ｇ中のモル数を示す。

５）実施例５ エタノール沈殿物の分子量分布ならびに糖含量
実施例２のエタノール沈殿物とフコイダン水溶液を噴霧乾燥して調製した乾燥粉末の重量平均分子量（ＧＰＣ分析、プルラン換算）および糖含量（フェノール−硫酸法、フコース使用）を測定した。その結果を表４に示す。

６）実施例６ エタノール沈殿物の保存安定性
実施例２のエタノール沈殿物を２５℃で保存後、０．４％溶液を調製した。Ｂ型粘度計、６０ｒｐｍで粘度を測定した。その結果を表５に示す。

Claims (3)

1. フコイダン抽出水溶液にカルシウム、マグネシウム及び亜鉛の燐酸塩、炭酸塩、脂肪族酸塩、硫酸塩、塩酸塩並びにこれらの塩の混合物より選ばれる少なくとも１つの塩とアルコールを加えフコイダンを沈殿させるフコイダンの製造方法。
2. カルシウム、マグネシウム及び亜鉛の燐酸塩、炭酸塩、脂肪族酸塩、硫酸塩、塩酸塩が、塩化カルシウム，燐酸カルシウム類、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、グリセロリン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、乳酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、グルコン酸亜鉛である請求項１記載のフコイダンの製造方法。
3. 請求項１又は２記載の製造方法によって得られるフコイダン。