JP2007314585A - Method for producing oligosaccharide - Google Patents

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勝人 鈴木
Takehiro Nakamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an oligosaccharide having a more complex structure efficiently under mild conditions. <P>SOLUTION: Provided is a method for producing an oligosaccharide comprising subjecting a saccharide donor represented by formula 1 (wherein ring A denotes a monosaccharide or a derivative thereof; S is bonded to the carbon at the anomeric position of ring A; n is 1 or 2; and R denotes a monovalent alkyl group or a monovalent aryl group) and a saccharide acceptor comprising xylooligosaccharide of an average degree of polymerization of 2-20 to glycosylation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、オリゴ糖を効率的かつ工業的規模で安価に製造する方法に関する。特に本発明は、温和な条件下で効率良く、より複雑な構造をもつオリゴ糖を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing oligosaccharides efficiently and industrially at low cost. In particular, the present invention relates to a method for producing an oligosaccharide having a more complicated structure efficiently under mild conditions.

近年の急速な高齢化社会への移行と健康志向の高まりから、健康の維持・増進、疾病の予防と回復などに関わる生体調節機能が食品に求められるようになった。このような状況において種々の機能性食品の開発が行われ、糖質においても低カロリー、整腸作用、虫歯予防などの機能をもつオリゴ糖が注目されている。   With the recent shift to a rapidly aging society and an increase in health consciousness, foods are required to have bioregulatory functions related to health maintenance / promotion and disease prevention and recovery. Under such circumstances, various functional foods are developed, and oligosaccharides having functions such as low calorie, intestinal regulation, and dental caries prevention are also attracting attention in carbohydrates.

ほとんどの糖類はホモキラル(光学活性)であり、この特性を利用するために糖類を機能性物質の合成原料として用いたり、ホモキラルな光学素子として利用することが行われている。例えば、セルロースのヒドロキシプロピル誘導体のコレステリック液晶について、そのピッチを電気的な刺激によって変化させ、表示分野に応用する可能性があることが知られている(非特許文献1参照)。さらに、このようなコレステリック液晶の構造を固定化すると、円偏光散乱フィルムが得られることが知られている。そのため、近年、種々の機能をもったオリゴ糖を得るために簡便かつ汎用的なオリゴ糖の製造法の開発が進展している。   Most saccharides are homochiral (optically active), and in order to utilize this property, saccharides are used as a raw material for synthesizing functional substances or used as homochiral optical elements. For example, it is known that a cholesteric liquid crystal of a hydroxypropyl derivative of cellulose may be applied to the display field by changing its pitch by electrical stimulation (see Non-Patent Document 1). Furthermore, it is known that a circularly polarized light scattering film can be obtained by fixing the structure of such a cholesteric liquid crystal. Therefore, in recent years, development of a simple and versatile method for producing oligosaccharides has been progressing in order to obtain oligosaccharides having various functions.

オリゴ糖を得る手段としては、小麦フスマやコーンコブといった植物の主要構成成分から抽出することが広く行われている。例えば、製紙用パルプのヘミセルラーゼ処理液中からキシロオリゴ糖を回収、精製することができる(特許文献1参照)。しかしながら、この方法で得られるキシロオリゴ糖は6割以上が中性糖であり、生理学的な効果が期待される酸性キシロオリゴ糖は全体の4割以下で効率よく得られない。中性キシロオリゴ糖にグルクロン酸を化学的に結合させることができれば、木材から得られるキシロース成分を更に有効に活用できるが、現在までにこの化学反応を進める効率的な手法は確立されていない。   As means for obtaining oligosaccharides, extraction from main constituent components of plants such as wheat bran and corn cob is widely performed. For example, xylooligosaccharides can be recovered and purified from a hemicellulase treatment solution of paper pulp (see Patent Document 1). However, 60% or more of xylo-oligosaccharides obtained by this method are neutral saccharides, and acidic xylo-oligosaccharides that are expected to have a physiological effect cannot be efficiently obtained in less than 40% of the total. If glucuronic acid can be chemically bound to neutral xylo-oligosaccharides, the xylose component obtained from wood can be used more effectively, but no efficient method for advancing this chemical reaction has been established so far.

従来のオリゴ糖の製造法としては、アノマー位に脱離基を有する糖(糖供与体)と遊離の水酸基をもつ糖(糖受容体)の縮合反応であるグリコシル化反応が挙げられる。通常のオリゴ糖の化学合成においては、グリコシル化により得られた新たな糖のアノマー位の保護基を除去し、脱離基を導入して糖供与体とした後、次の糖受容体と縮合を行うか、又は新たな糖の水酸基の保護基を除去して糖受容体とし、次の糖供与体と縮合を行う。これらの工程を繰り返し行うことによって糖鎖を伸長させる。   A conventional oligosaccharide production method includes a glycosylation reaction, which is a condensation reaction of a sugar having a leaving group at the anomeric position (sugar donor) and a sugar having a free hydroxyl group (sugar acceptor). In normal oligosaccharide chemical synthesis, a protecting group at the anomeric position of a new sugar obtained by glycosylation is removed, a leaving group is introduced to form a sugar donor, and then condensed with the next sugar acceptor. Or removing the hydroxyl protecting group of a new sugar to give a sugar acceptor and condensing with the next sugar donor. By repeating these steps, the sugar chain is elongated.

従来、この反応には糖供与体として糖のアノマー位の炭素がクロロ化もしくはブロモ化された糖誘導体が用いられてきた(非特許文献2参照)。これらは対応する1−O−アシル化糖にハロゲン化水素を作用させたもので、この糖供与体を用いてグリコシド結合を生成することができる。しかし、ハロゲン化水素を用いる方法は酸に敏感な保護基を有する化合物には適用することができず、高度に脱水した反応条件が必要とされる。また、オリゴ糖に適用する際に上記の糖のアノマー位の炭素がクロロ化もしくはブロモ化された糖誘導体を用いた場合は、グリコシド結合が開裂する可能性があり、工業化は困難であった。   Conventionally, sugar derivatives in which the anomeric carbon of a sugar is chlorinated or brominated have been used for this reaction as a sugar donor (see Non-Patent Document 2). These are the corresponding 1-O-acylated sugars reacted with hydrogen halide, and this sugar donor can be used to generate a glycosidic bond. However, the method using hydrogen halide cannot be applied to a compound having a protecting group sensitive to an acid, and requires highly dehydrated reaction conditions. In addition, when a sugar derivative in which the carbon at the anomeric position of the sugar is chlorinated or brominated is used when applied to an oligosaccharide, the glycosidic bond may be cleaved, making industrialization difficult.

これらの問題を解決する方法として、最近ではグリコシルイミデート、チオグリコシド、グリコシルフルオリドを糖供与体として用いる反応が開発されている(非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5参照)。これらの方法において共通するのは、クロロ化もしくはブロモ化されたグリコシルハライドと比較してはるかに安定で比較的温和な条件で調製でき、活性化に必要とされる試薬もグリコシルハライドと比較して多様なことであり、従来の方法ではグリコシル化が不可能な基質に対しても適用できる可能性がある。   As a method for solving these problems, recently, reactions using glycosylimidates, thioglycosides, and glycosyl fluorides as sugar donors have been developed (see Non-Patent Document 3, Non-Patent Document 4, and Non-Patent Document 5). . Common in these methods is that they can be prepared in much more stable and relatively mild conditions compared to chloro or brominated glycosyl halides, and the reagents required for activation are also compared to glycosyl halides. It is diverse, and may be applicable to substrates that cannot be glycosylated by conventional methods.

これらの方法の中でも、チオグリコシドを糖供与体として用いる方法は、酸及び塩基性条件下での保護基の導入や脱保護基、及び通常用いられるグリコシル化反応の条件下で影響を受けないため、ほかのグリコシル化反応と組み合わせると複雑なオリゴ糖を効率よく合成することが可能である。また、ジチオグリコシドを用いることにより著しく収率が上がることも報告されている(非特許文献6参照)しかしながら、高重合度のオリゴ糖を合成する場合、反応を多段階にわたって行う必要があり、コストがかさむという問題があった。   Among these methods, the method using thioglycoside as a sugar donor is not affected by the introduction or deprotection of protecting groups under acid and basic conditions, and the conditions of glycosylation reactions that are usually used. When combined with other glycosylation reactions, complex oligosaccharides can be synthesized efficiently. It has also been reported that the yield is significantly increased by using dithioglycoside (see Non-Patent Document 6). However, when synthesizing oligosaccharides having a high degree of polymerization, it is necessary to carry out the reaction in multiple stages, which is costly. There was a problem that it was bulky.

効率的にオリゴ糖を合成する方法としては、One−Potグリコシル化反応がある。One−Potグリコシル化反応は糖供与体あるいは糖受容体の反応性の違いを利用し、糖供与体の脱離基と活性化剤の組み合わせを複数用いることにより、1つのフラスコ内で連続的にグリコシド結合を形成させる反応であるが、使用する薬剤が多岐にわたり工程が複雑かつ精密な制御を要するという問題があった(特許文献2、非特許文献7、非特許文献8 参照)。
特開2000−333692号公報 特表2002−522598号公報 R.Chiba et al.,Macromolecules.,vol.36,pp.1706-1712(2003) H.G.Fletcher et al.,Methods Carbohydr. Chem.,vol.2,pp.226(1963) A.H.Haines.,Adv.Carbohydr.Chem.Biochem.,vol.33,pp.11(1976) D.Horton.,Adv. Carbohydr. Chem.,vol.18,pp.123,(1963) K.C.Nicolaou et al.,Journal of American Chemica Society.,vol.106,pp.4189-4192(1984)l E. J. Grayson et al.,Journal of Organic Chemistry,vol.70,pp9740-9754,(2005) Z,Zhang et al., Journal of American Chemical Society.,vol.121,pp.734-753(1999) H,Yamada et al.,Tetrarhedron Letter.,vol40,4581(1999)
As a method for efficiently synthesizing oligosaccharides, there is a One-Pot glycosylation reaction. The One-Pot glycosylation reaction utilizes the difference in reactivity of sugar donors or sugar acceptors, and by using a plurality of combinations of leaving groups of sugar donors and activators, it can be continuously produced in one flask. Although it is a reaction for forming a glycosidic bond, there is a problem that a variety of drugs are used and the process is complicated and requires precise control (see Patent Document 2, Non-Patent Document 7, and Non-Patent Document 8).
JP 2000-333692 A JP 2002-522598 A R. Chiba et al., Macromolecules., Vol. 36, pp. 1706-1712 (2003) HGFletcher et al., Methods Carbohydr. Chem., Vol. 2, pp. 226 (1963) AHHaines., Adv. Carbohydr. Chem. Biochem., Vol. 33, pp. 11 (1976) D. Horton., Adv. Carbohydr. Chem., Vol. 18, pp. 123, (1963) KCNicolaou et al., Journal of American Chemica Society., Vol.106, pp.4189-4192 (1984) l EJ Grayson et al., Journal of Organic Chemistry, vol. 70, pp9740-9754, (2005) Z, Zhang et al., Journal of American Chemical Society., Vol. 121, pp. 734-753 (1999) H, Yamada et al., Tetrarhedron Letter., Vol 40, 4581 (1999)

本発明の課題は、温和な条件下で効率良く、より複雑な構造をもつオリゴ糖を製造する方法を提供するものである。   An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing an oligosaccharide having a more complicated structure under mild conditions.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究した結果、単糖もしくは単糖誘導体にスルフィド結合もしくはジスルフィド結合を付与したものを糖供与体とし、重合度が2〜20のオリゴ糖を糖受容体として反応させた場合に、特に効率よく簡便にグリコシル化反応が進むことを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は以下の各発明を包含する。   As a result of diligent research to solve the above problems, the inventors of the present invention have used a monosaccharide or monosaccharide derivative provided with a sulfide bond or disulfide bond as a sugar donor, and an oligosaccharide having a polymerization degree of 2 to 20 as a sugar. The inventors have found that the glycosylation reaction proceeds particularly efficiently and simply when reacted as an acceptor, and have completed the present invention. The present invention includes the following inventions.

(1)一般式1

Figure 2007314585

(式中、環Aは単糖類又はその誘導体を表わし、Sは環Aのアノマー位の炭素に結合しており、nは1もしくは2であり、Rは1価のアルキル基もしくは1価のアリール基を表わす)で表される糖供与体と平均重合度が2〜20のキシロオリゴ糖からなる糖受容体とをグリコシル化反応させることを特徴とするオリゴ糖の製造方法。 (1) General formula 1
Figure 2007314585

(In the formula, ring A represents a monosaccharide or a derivative thereof, S is bonded to the anomeric carbon of ring A, n is 1 or 2, and R is a monovalent alkyl group or monovalent aryl. And a sugar acceptor comprising a xylo-oligosaccharide having an average polymerization degree of 2 to 20 is subjected to a glycosylation reaction.

(2)前記一般式1中の環Aは、グルコース、キシロース及びグルクロン酸から選ばれる少なくとも1種である(1)項記載のオリゴ糖の製造方法。 (2) The method for producing an oligosaccharide according to (1), wherein the ring A in the general formula 1 is at least one selected from glucose, xylose, and glucuronic acid.

(3)前記糖受容体としての平均重合度が2〜20のキシロオリゴ糖は、反応に関与しない水酸基が全て保護されているキシロオリゴ糖であることを特徴とする(1)項又は(2)項に記載のオリゴ糖の製造方法。 (3) The xylo-oligosaccharide having an average degree of polymerization of 2 to 20 as the sugar acceptor is a xylo-oligosaccharide in which all hydroxyl groups not involved in the reaction are protected (1) or (2) A method for producing the oligosaccharide according to 1.

(4)前記平均重合度が2〜20のキシロオリゴ糖がアセタール化されたキシロオリゴ糖であることを特徴とする(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載のオリゴ糖の製造方法。 (4) The method for producing an oligosaccharide according to any one of items (1) to (3), wherein the xylooligosaccharide having an average degree of polymerization of 2 to 20 is an acetalized xylo-oligosaccharide .

(5)前記糖供与体が前記一般式1中の環Aが中性単糖類又はその中性誘導体を表わす単糖類又はその誘導体からなり、前記グリコシル化反応後にアルコール性水酸基をカルボキシル基に転化する酸化反応が行なわれることを特徴とする(1)項〜(4)項のいずれか1項に記載のオリゴ糖の製造方法。 (5) The sugar donor comprises a monosaccharide or a derivative thereof in which ring A in the general formula 1 represents a neutral monosaccharide or a neutral derivative thereof, and converts an alcoholic hydroxyl group to a carboxyl group after the glycosylation reaction. The method for producing an oligosaccharide according to any one of items (1) to (4), wherein an oxidation reaction is performed.

(6)前記グリコシル化反応における糖供与体がグルコピラノシルメタンサルファイト類又はグルコピラノシルメタンジサルファイト類であり、糖受容体がグリコシル化反応に関与しない水酸基が保護されたキシロオリゴ糖類であることを特徴とする(1)項〜(5)項のいずれか1項に記載のオリゴ糖の製造方法。 (6) A xylo-oligosaccharide in which the sugar donor in the glycosylation reaction is glucopyranosylmethane sulfite or glucopyranosylmethane disulfite, and the sugar acceptor is protected at a hydroxyl group not involved in the glycosylation reaction The method for producing an oligosaccharide according to any one of items (1) to (5), wherein

本発明の方法は、反応に使用される糖供与体が安定で調製が容易であり、なおかつ、反応性が高いために収率が高く、原材料としてオリゴ糖を使用しているために多段階にわたる合成を省略でき、工業的に有利なオリゴ糖の製造方法が提供される。   The method of the present invention is stable because the sugar donor used in the reaction is stable and easy to prepare, and the yield is high due to the high reactivity, and the oligosaccharide is used as a raw material, and thus the process is multistage. An industrially advantageous method for producing an oligosaccharide that can omit synthesis is provided.

以下、本発明を具体的に説明する。
本発明のグリコシル化反応における糖供与体である単糖及び糖誘導体は下記一般式1で表される。
The present invention will be specifically described below.
A monosaccharide and a sugar derivative which are sugar donors in the glycosylation reaction of the present invention are represented by the following general formula 1.

Figure 2007314585
Figure 2007314585

上記一般式1において、Aは糖もしくは糖誘導体であり、糖の環状構造は5員環であっても6員環であってもよい。通常、アルドースを使用するが、ケトースも使用することができる。具体的には、これらの糖として、エリスロース、スレオース等のテトラオース、リボース、アラビノース、キシロース等のペントース、グルコ−ス、マンノ−ス、ガラクト−ス、アロース、タロース等のヘキソース、又は2−デオキシグルコース、2−デオキシリボース等これらの糖の一部がデオキシ化された糖あるいは2−アセトアミド−2−デオキシグルコ−ス等のアミノ糖、さらには、シアル酸、グルクロン酸などを挙げることができる。誘導体化された糖としては、グルコースの4位の水酸基がメチルエーテル化された4−0−メチルグルクロン酸などグルクロン酸誘導体などが上げられる。また、これらの糖にはD体、L体が存在するが、そのいずれでも、また、混合物でも使用できる。nとしては1、2いずれでもよく、Rはメチル基、エチル基等のアルキル基やフェニル基等の芳香族が用いられるが、置換基による制限はない。   In the above general formula 1, A is a sugar or a sugar derivative, and the cyclic structure of the sugar may be a 5-membered ring or a 6-membered ring. Usually aldose is used, but ketose can also be used. Specifically, as these sugars, tetraoses such as erythrose and throse, pentoses such as ribose, arabinose and xylose, hexoses such as glucose, mannose, galactose, allose and talose, or 2-deoxy Examples include sugars in which a part of these sugars are deoxylated such as glucose and 2-deoxyribose, amino sugars such as 2-acetamido-2-deoxyglucose, sialic acid, and glucuronic acid. Examples of the derivatized sugar include glucuronic acid derivatives such as 4-0-methylglucuronic acid in which the hydroxyl group at the 4-position of glucose is methyl etherified. These sugars exist in D-form and L-form, either of which can be used as a mixture. n may be either 1 or 2, and R may be an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group or an aromatic group such as a phenyl group, but is not limited by a substituent.

これらの糖は、アノマー位以外の水酸基を全て保護して使用できることは言うまでもないが、溶解性等のため必要最小限保護した遊離の水酸基を有する誘導体でも差し支えない。水酸基の保護基としては従来周知のものを使用できる。具体的には、アセチル、トリフルオロアセチル、トリクロルアセチル、ベンゾイル、p−ニトロベンゾイル基等のアシル基で保護する方法、アセトアルデヒド、アセトンなどでアセタール化する方法、メチル、ベンジル、トリフェニルメチル基等のアルキル基でエーテル化する方法、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル基等でシリル化する方法などを挙げることができる。   Needless to say, these sugars can be used with all hydroxyl groups other than the anomeric positions protected, but may be derivatives having a free hydroxyl group that is protected to the minimum necessary for solubility or the like. A conventionally well-known thing can be used as a protective group of a hydroxyl group. Specifically, a method of protecting with an acyl group such as acetyl, trifluoroacetyl, trichloroacetyl, benzoyl, p-nitrobenzoyl group, a method of acetalizing with acetaldehyde, acetone, etc., methyl, benzyl, triphenylmethyl group, etc. Examples thereof include a method of etherification with an alkyl group, a method of silylation with a t-butyldimethylsilyl, t-butyldiphenylsilyl group and the like.

糖受容体となるオリゴ糖としては、平均重合度が2〜20のオリゴ糖であれば、構成する糖の種類の制限はないが、特にキシロース、グルコースは木材資源として豊富にあり、好適である。オリゴ糖の重合度が20を超える場合、オリゴ糖を構成する立体構造が複雑となりグリコシル化反応が進み難くなる。キシロオリゴ糖を得る手段としては、特許文献1に記載されている方法で効率的に木材パルプから得ることができる。この製造法によりキシロオリゴ糖を製造する場合、使用するキシラナーゼの種類、酵素添加量、酸処理条件などを変化させることで容易にオリゴ糖の重合度を調整することができる。   As an oligosaccharide serving as a sugar acceptor, there is no limitation on the type of sugar to be constructed as long as the average degree of polymerization is 2 to 20, but xylose and glucose are particularly abundant as wood resources and are suitable. . When the degree of polymerization of the oligosaccharide exceeds 20, the steric structure constituting the oligosaccharide becomes complicated and the glycosylation reaction does not proceed easily. As a means for obtaining xylooligosaccharide, it can be efficiently obtained from wood pulp by the method described in Patent Document 1. When producing xylo-oligosaccharides by this production method, the degree of oligosaccharide polymerization can be easily adjusted by changing the type of xylanase used, the amount of enzyme added, the acid treatment conditions, and the like.

糖受容体となるオリゴ糖には数多くの水酸基があるが、反応に関与しない水酸基は全て保護する必要がある。水酸基の保護基としては、従来周知のものを使用できる。具体的には、アセチル、トリフルオロアセチル、トリクロルアセチル、ベンゾイル、p−ニトロベンゾイル基等のアシル基で保護する方法、アセトアルデヒド、アセトンなどでアセタール化する方法、メチル、ベンジル、トリフェニルメチル基等のアルキル基でエーテル化する方法、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリル基等でシリル化する方法などを挙げることができる。特に、キシロオリゴ糖受容体の水酸基を保護する場合はアセトアルデヒド、アセトンなどでアセタール化すればオリゴ糖を構成する末端のキシロース単位においてアセタール化されてない水酸基が一つ残るため、この水酸基をグリコシル化反応の反応基として用いることができ、好ましい。   Oligosaccharides that serve as sugar receptors have many hydroxyl groups, but all hydroxyl groups that are not involved in the reaction must be protected. A conventionally well-known thing can be used as a protective group of a hydroxyl group. Specifically, a method of protecting with an acyl group such as acetyl, trifluoroacetyl, trichloroacetyl, benzoyl, p-nitrobenzoyl group, a method of acetalizing with acetaldehyde, acetone, etc., methyl, benzyl, triphenylmethyl group, etc. Examples thereof include a method of etherification with an alkyl group, a method of silylation with a t-butyldimethylsilyl, t-butyldiphenylsilyl group and the like. In particular, when protecting the hydroxyl group of the xylooligosaccharide receptor, acetalization with acetaldehyde, acetone, etc. will leave one hydroxyl group that is not acetalized at the terminal xylose unit constituting the oligosaccharide. And can be used as a reactive group.

次に、グリコシル化反応について述べる。本発明では糖供与体としてチオグリコシド、ジチオグリコシドを用いるが、以下に示す公知の方法により合成できる。
まず、チオグリコシドの合成法について述べる。最初に糖の水酸基を保護した誘導体にVilsmeier試薬を反応させてグリコシルハライドへと変換する。反応温度は5℃〜10℃の間で行うのが好ましい。得られたグリコシルハライドにナトリウムメタンチオサルフォネートをジオキサンなどの溶媒中で反応させることでチオグリコシドが得られる。溶媒は極性溶媒、特に非プロトン性極性溶媒が望ましいが特に制限はない。反応温度は50℃〜100℃が望ましい。ナトリウムメタンチオスルフォネートは塩化メタンスルフォニルを硫化ナトリウム9水和物と水中で反応させることにより得られる。
Next, the glycosylation reaction will be described. In the present invention, thioglycosides and dithioglycosides are used as sugar donors, but they can be synthesized by the following known methods.
First, the synthesis method of thioglycoside will be described. First, a Vilsmeier reagent is reacted with a derivative in which the sugar hydroxyl group is protected to convert it to a glycosyl halide. The reaction temperature is preferably 5 to 10 ° C. A thioglycoside is obtained by reacting the resulting glycosyl halide with sodium methanethiosulfonate in a solvent such as dioxane. The solvent is preferably a polar solvent, particularly an aprotic polar solvent, but is not particularly limited. The reaction temperature is preferably 50 ° C to 100 ° C. Sodium methanethiosulfonate is obtained by reacting methanesulfonyl chloride with sodium sulfide nonahydrate in water.

ジチオグリコシドの合成についても公知の方法が適用できる。上記反応で得られたチオグリコシドにトリエチルアミンの存在下エタンチオールを反応させることでジチオグリコシドが得られる。   Known methods can also be applied to the synthesis of dithioglycosides. Dithioglycoside is obtained by reacting the thioglycoside obtained by the above reaction with ethanethiol in the presence of triethylamine.

グリコシル化は、上記のチオグリコシド又はジチオグリコシドとアセタール化されたオリゴ糖を反応させることにより行われる。   Glycosylation is carried out by reacting the above thioglycoside or dithioglycoside with an acetalized oligosaccharide.

活性化剤としては、一般にチオグリコシドのグリコシル化の際に用いられるものが挙げられる。すなわち、酢酸水銀、硝酸水銀などの水銀塩、銀トリフルオロメタンスルホナート等の銀塩、NBS、N−ヨードコハク酸イミド(NIS)−トリフルオロメタンスルホン酸塩、さらに臭素、ヨウ素、トリメチルシリルトリフラート、トリエチルシリルトリフラート、三フッ化ホウ素エーテル錯体、塩化スズ(IV)等が挙げられる。   Examples of the activator include those generally used for glycosylation of thioglycosides. That is, mercury salts such as mercury acetate and mercury nitrate, silver salts such as silver trifluoromethanesulfonate, NBS, N-iodosuccinimide (NIS) -trifluoromethanesulfonate, bromine, iodine, trimethylsilyl triflate, triethylsilyl triflate , Boron trifluoride ether complex, tin (IV) chloride and the like.

反応に用いる溶媒は、エーテル、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等周知の非プロトン性有機溶媒がよく、特に制限はない。反応温度、反応時間は用いる触媒、溶媒等により異なり、特に限定されないが、それぞれ0〜 25℃、10分〜1時間が適当である。活性化剤の使用量に特に制限はないが、通常は1−チオグリコシド誘導体に対して1.0〜2.0当量の範囲で添加する。1−チオグリコシド誘導体に対してオリゴ糖を過剰に用いる方が好ましく、通常は2.0〜5.0当量がより好ましい。   The solvent used for the reaction may be a well-known aprotic organic solvent such as ether, benzene, toluene, dichloromethane, chloroform, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, and is not particularly limited. The reaction temperature and reaction time vary depending on the catalyst and solvent used, and are not particularly limited. However, 0 to 25 ° C. and 10 minutes to 1 hour are suitable, respectively. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of an activator, Usually, it adds in the range of 1.0-2.0 equivalent with respect to 1-thioglycoside derivative. It is preferable to use an oligosaccharide in excess relative to the 1-thioglycoside derivative, and usually 2.0 to 5.0 equivalents are more preferable.

反応温度としても特に制限はないが、通常、−80℃から溶媒の沸点の範囲であり、操作性等を考慮すると−10℃〜室温の範囲が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular also as reaction temperature, Usually, it is the range of -80 degreeC to the boiling point of a solvent, and the range of -10 degreeC-room temperature is preferable when operativity etc. are considered.

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下に示す%は、特に断らない限りすべて質量%を意味するものであり、対パルプの添加率は、パルプの絶乾質量に対する質量の比率である。なお、各測定法は以下のとおりである。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise indicated,% shown below means mass%, and the addition ratio of pulp is the ratio of mass to the absolute dry mass of pulp. In addition, each measuring method is as follows.

(1)全糖量の定量
全糖量は、検量線をD−キシロース(和光純薬工業)を用いて作製し、フェノール硫酸法(「還元糖の定量法」学会出版センター 発行)にて定量した。
(1) Quantification of total sugar amount The total sugar amount is determined by preparing a calibration curve using D-xylose (Wako Pure Chemical Industries) and using the phenol-sulfuric acid method (published by the "Reducing Sugar Quantification Method" Society Publishing Center). did.

(2)還元糖量の定量
還元糖量は、検量線をD−キシロース(和光純薬工業)を用いて作製し、ソモジ−ネルソン法(「還元糖の定量法」学会出版センター 発行)にて定量した。
(2) Quantification of the amount of reducing sugar The amount of reducing sugar was prepared by using a calibration curve using D-xylose (Wako Pure Chemical Industries) and the Sommoji-Nelson method (published by the "Reducing Sugar Determination Method" published by the Japan Society for Publications). Quantified.

(3)ウロン酸量の定量
ウロン酸は、検量線をD−グルクロン酸(和光純薬工業)を用いて作製し、カルバゾール硫酸法(「還元糖の定量法」学会出版センター 発行)にて定量した。
(3) Quantitative determination of uronic acid The uronic acid was quantified using a carbazole sulfate method (published by the "Reducing Sugar Quantification Method" published by the Japan Society for the Determination of Reducing Sugars) using a calibration curve of D-glucuronic acid (Wako Pure Chemical Industries). did.

(4)平均重合度の決定法
サンプル糖液を50℃に保ち、15000rpmにて15分遠心分離して不溶物を除去し、上清液の全糖量を還元糖量(共にキシロース換算)で割って平均重合度を求めた。
(4) Determination of average degree of polymerization Keep the sample sugar solution at 50 ° C., centrifuge at 15000 rpm for 15 minutes to remove insoluble matter, and use the total sugar amount in the supernatant as the reducing sugar amount (both converted to xylose). The average degree of polymerization was determined by dividing.

(5)酸性キシロオリゴ糖の定量法
酸性オリゴ糖1分子中のウロン酸残基とキシロース残基の量比は核磁気共鳴装置〔以下NMR、日本電子(株)製〕用いて行った。サンプルは凍結乾燥、重水素置換を行った後、測定を行った。1H NMR, 13C NMR, HMQC測定によりグリコシド結合をしているキシロース1位(4.409ppm)とウロン酸1位(5.226ppm)のプロトンケミカルシフトを決定した。水素の量比に相当する各シグナルの面積を算出しグルクロン酸とキシロースの比率を求めた。また、高速液体クロマトグラフィー質量分析装置(アプライドバイオシステム社製)によって高分解能分子量測定を行い、オリゴ糖1分子当たりのウロン酸残基数を求めた。
(5) Quantitative method of acidic xylooligosaccharide The quantitative ratio of uronic acid residue and xylose residue in one molecule of acidic oligosaccharide was determined using a nuclear magnetic resonance apparatus (hereinafter referred to as NMR, manufactured by JEOL Ltd.). The sample was measured after freeze-drying and deuterium substitution. 1H NMR, 13C NMR, and HMQC measurements determined the proton chemical shift between the xylose 1-position (4.409 ppm) and uronic acid 1-position (5.226 ppm), which are glycosidic bonds. The area of each signal corresponding to the amount ratio of hydrogen was calculated to determine the ratio of glucuronic acid and xylose. In addition, high-resolution molecular weight measurement was performed using a high performance liquid chromatography mass spectrometer (Applied Biosystems) to determine the number of uronic acid residues per oligosaccharide molecule.

(6)酵素力価の定義
酵素として用いたキシラナーゼの活性測定には、カバキシラン(シグマ社製)を用いた。酵素力価の定義は、キシラナーゼがキシランを分解することで得られる還元糖の還元力をDNS法(「還元糖の定量法」学会出版センター発行)を用いて測定し、1分間に1マイクロモルのキシロースに相当する還元力を生成させる酵素量を1ユニットとした。
(6) Definition of enzyme titer Kaxylan (manufactured by Sigma) was used for measuring the activity of xylanase used as an enzyme. Enzyme titer is defined by measuring the reducing power of reducing sugars obtained by xylanase degrading xylan using the DNS method (published by the “Reducing Sugar Quantitative Method” Society Publishing Center), 1 micromole per minute. The amount of enzyme that produces a reducing power corresponding to xylose was 1 unit.

(7)イオンクロマトグラフによる分析
キシロオリゴ糖の分析には、イオンクロマトグラフ(ダイオネクス社)を用いた。分析には、糖類の分析に適したカラムとしてCarbo Pac PA−10(ダイオネクス社)を用いた。
(7) Analysis by ion chromatograph An ion chromatograph (Dionex) was used for analysis of xylooligosaccharides. For the analysis, Carbo Pac PA-10 (Dionex) was used as a column suitable for the analysis of saccharides.

実施例1
(キシロオリゴ糖製造工程)
(酵素処理工程)
国内産広葉樹チップ70%、ユーカリ材30%からなる混合広葉樹チップを原料として、クラフト蒸解によりカッパー価20.1、パルプ粘度41cpsの工場製の未晒パルプを得た。次いで、酸素脱リグニンを行い、カッパー価9.6、パルプ粘度25.1cpsの酸素脱リグニンパルプを得た。このパルプを100メッシュのろ布にてろ別、洗浄後、パルプ濃度を10%に調整し、希硫酸を加えてpH8に調整し、ついで、バチルス・エスピーS−2113株(独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター 寄託菌株FERM BP−5264)の生産するキシラナーゼを対パルプ1ユニット/gとなるように添加し、60℃で120分処理した。処理後、100メッシュのろ布でろ過してパルプ残渣などを分離し、全糖濃度3700mg/lを含む1050リッター(全糖量として3900g)の処理液を得た。続いてNF膜(日東電工製:NTR−7450、膜質:スルホン化ポリエーテルスルホン系、食塩阻止率50%)を用いて容量比で40倍に濃縮した。この濃縮液は全糖量で2700gを有しており、全糖回収率は70%であった。
Example 1
(Xylooligosaccharide production process)
(Enzyme treatment process)
Using unmixed hardwood chips consisting of 70% domestic hardwood chips and 30% eucalyptus wood as raw materials, unbleached pulp made in a factory with a copper number of 20.1 and a pulp viscosity of 41 cps was obtained by kraft cooking. Subsequently, oxygen delignification was performed to obtain an oxygen delignification pulp having a copper number of 9.6 and a pulp viscosity of 25.1 cps. This pulp is filtered with a 100 mesh filter cloth, washed, the pulp concentration is adjusted to 10%, diluted sulfuric acid is added to adjust to pH 8, and then Bacillus sp. Research Institute Patent Biological Deposit Center Deposited xylanase produced by the deposited strain FERM BP-5264) was added to 1 unit / g of pulp and treated at 60 ° C. for 120 minutes. After the treatment, it was filtered through a 100 mesh filter cloth to separate pulp residues and the like, and a 1050 liter treatment liquid (3900 g as the total sugar amount) containing a total sugar concentration of 3700 mg / l was obtained. Subsequently, the mixture was concentrated 40 times by volume using an NF membrane (Nitto Denko: NTR-7450, membrane quality: sulfonated polyethersulfone, salt rejection 50%). This concentrated solution had a total sugar amount of 2700 g, and the total sugar recovery rate was 70%.

(酸加水分解処理工程)
酵素処理工程で得られた濃縮糖液1,000mlに対して硫酸を添加してpHを3.5に調整した後、この濃縮糖液を121℃にて1時間反応させた。反応生成物をイオンクロマト用カラム(ダイオネクス社:PA−10)を用いたイオンクロマトグラフィーで分析した結果、高濃度のキシロオリゴ糖(2量体〜10量体)を含むことが判明した。
(Acid hydrolysis treatment process)
Sulfuric acid was added to 1,000 ml of the concentrated sugar solution obtained in the enzyme treatment step to adjust the pH to 3.5, and then this concentrated sugar solution was reacted at 121 ° C. for 1 hour. As a result of analyzing the reaction product by ion chromatography using an ion chromatography column (Dionex: PA-10), it was found to contain a high concentration of xylo-oligosaccharides (dimer to 10-mer).

(キシロオリゴ糖の精製・分離工程)
酸加水分解処理工程で調製したキシロオリゴ糖の糖溶液(117mg/ml)10ml、全糖量として1.2gを強酸性イオン交換樹脂(ローム・アンド・ハース社製:アンバーライト200C)を充填したカラム(内径36mm、長さ150mm)に負荷した。カラムを通過したキシロオリゴ糖を回収した後に、弱塩基性イオン交換樹脂(ローム・アンド・ハース社製:IRA67)を充填した同様のカラムに負荷した。カラムを通過して得られたキシロオリゴ糖は、濃縮後、80mgの活性炭(和光純薬製:品番037−02115)をキシロオリゴ糖溶液に添加して60℃にて1時間撹拌し、脱色を行った。撹拌後は0.22μmのメンブレンフィルターで活性炭をろ過し、精製したキシロオリゴ糖溶液を得た。精製したキシロオリゴ糖溶液には280nm及び250nmの波長の吸収は認められず、酸処理後のキシロオリゴ糖溶液に含まれる紫外吸収物質は除去されていた。灰分の残存率も出発原料である酸処理後のキシロオリゴ糖溶液に対して0.1%以下であった。また、キシロオリゴ糖の回収率は70.2%であった。また、キシロオリゴ等の平均重合度は5.0であった。
(Xylooligosaccharide purification / separation process)
Column filled with 10 ml of xylo-oligosaccharide sugar solution (117 mg / ml) prepared in the acid hydrolysis treatment step and 1.2 g as the total sugar amount with a strongly acidic ion exchange resin (Rohm and Haas: Amberlite 200C) (Inner diameter 36 mm, length 150 mm). After collecting the xylo-oligosaccharide that passed through the column, it was loaded onto a similar column packed with a weakly basic ion exchange resin (Rohm and Haas: IRA67). The xylo-oligosaccharide obtained through the column was concentrated, and then 80 mg of activated carbon (manufactured by Wako Pure Chemicals: product number 037-02115) was added to the xylo-oligosaccharide solution and stirred at 60 ° C. for 1 hour for decolorization. . After stirring, the activated carbon was filtered through a 0.22 μm membrane filter to obtain a purified xylooligosaccharide solution. Absorption at wavelengths of 280 nm and 250 nm was not observed in the purified xylo-oligosaccharide solution, and the ultraviolet absorbing substance contained in the xylo-oligosaccharide solution after acid treatment was removed. The residual rate of ash was 0.1% or less with respect to the acid-treated xylo-oligosaccharide solution as a starting material. The recovery rate of xylo-oligosaccharide was 70.2%. The average degree of polymerization of xylo-oligo and the like was 5.0.

(キシロオリゴ等のアセタール化物の調製)
上記のようにして得られたキシロオリゴ糖4gをテトラヒドロフラン50mlに溶解し、その溶液に乾燥アセトン500ml及び(±)カンファースルホン酸660mgを加えて室温で1日、40℃の湯浴中にて19時間反応させた。トリエチルアミン4mlを加えてしばらくの間溶液を攪拌し、反応を停止した。次に、濃縮し、シリカゲルカラム(展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=1:1)に添加して精製後、溶媒を留去させてキシロオリゴ糖のアセタール化物を得た。
(Preparation of acetalized products such as xylo-oligo)
4 g of the xylo-oligosaccharide obtained as described above was dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran, 500 ml of dry acetone and 660 mg of (±) camphorsulfonic acid were added to the solution, and one day at room temperature in a 40 ° C. hot water bath for 19 hours. Reacted. 4 ml of triethylamine was added and the solution was stirred for a while to stop the reaction. Next, the mixture was concentrated and added to a silica gel column (developing solvent: toluene: ethyl acetate = 1: 1) for purification, and then the solvent was distilled off to obtain an acetalized product of xylooligosaccharide.

(単糖誘導体の調製)
(2,3,4,6−テトラベンジルグルコピラノシルブロマイドの調製)
2,3,4,6−テトラベンジルグルコース2gを、ジクロロメタン12mlとジメチルホルムアミド0.8mlの混合液にアルゴンガス存在下に溶解した。次に、オキサリルブロマイド(6ml,12mlDMF中に2Mで溶解したもの)をベンジルグルコース溶液に加え、1時間攪拌した。
(Preparation of monosaccharide derivatives)
(Preparation of 2,3,4,6-tetrabenzylglucopyranosyl bromide)
2 g of 2,3,4,6-tetrabenzylglucose was dissolved in a mixed solution of 12 ml of dichloromethane and 0.8 ml of dimethylformamide in the presence of argon gas. Next, oxalyl bromide (6 ml, dissolved in 12 ml DMF at 2 M) was added to the benzyl glucose solution and stirred for 1 hour.

溶媒を留去した後、残渣をジクロロメタン50mlに溶解した。溶解液を硫酸ナトリウム飽和溶液20mlにて2回洗浄した。ジクロロメタン溶液に硫酸マグネシウム溶液を加えて乾燥させた後に硫酸マグネシウムをフィルターで除去し、エバポレーターにてジクロロメタン溶液を除去して固形分を得た。
NMRの結果(数字はppm)
δ:3.57(dd,1H),3.68(dd,1H),3.79-3.84(m,2H,H-4,H-6'),4.07(t,1H),4.07-4.11(m,1H)
4.47-4.62(m,3H),4.74(s,2H),4.84-4.89(m,2H),5.10(d,1H),6.46(d,1H),7.15-7.40(m,20H)
H−NMRの結果、2,3,4,6−テトラベンジルグルコースが2,3,4,6−テトラベンジルグルコピラノシルブロマイドに置換されていることが確認された。
After the solvent was distilled off, the residue was dissolved in 50 ml of dichloromethane. The solution was washed twice with 20 ml of saturated sodium sulfate solution. After adding a magnesium sulfate solution to the dichloromethane solution and drying, the magnesium sulfate was removed by a filter, and the dichloromethane solution was removed by an evaporator to obtain a solid content.
NMR results (numbers are in ppm)
δ: 3.57 (dd, 1H), 3.68 (dd, 1H), 3.79-3.84 (m, 2H, H-4, H-6 '), 4.07 (t, 1H), 4.07-4.11 (m, 1H)
4.47-4.62 (m, 3H), 4.74 (s, 2H), 4.84-4.89 (m, 2H), 5.10 (d, 1H), 6.46 (d, 1H), 7.15-7.40 (m, 20H)
As a result of 1 H-NMR, it was confirmed that 2,3,4,6-tetrabenzylglucose was substituted with 2,3,4,6-tetrabenzylglucopyranosyl bromide.

(ナトリウムメタンチオサルフォネートの調製)
硫化ナトリウム9水和物〔関東化学(株)、特級、72.1g,0.3mol〕を80mlの水に溶解し、60℃に加熱した。溶液を0〜5℃に冷却し、蒸留した塩化メタンスルホニル〔関東化学(株)、特級、23.3ml,34.5g,0.3mol〕を1時間かけて硫化ナトリウム9水和物溶液に滴下した。得られた混合溶液を還流下18時間加熱し、冷却した。溶液をエバポレーターで乾燥させ、固形分を塩化カルシウム中、真空乾燥機にて24時間乾燥させた後、真空乾燥機にて24時間乾燥した。得られた粉末を100mlのエタノールにて15回洗浄し、洗浄毎にろ過をした。この結果32.5gのナトリウムチオサルフォネートが得られた。
(Preparation of sodium methanethiosulfonate)
Sodium sulfide 9 hydrate [Kanto Chemical Co., Ltd., special grade, 72.1 g, 0.3 mol] was dissolved in 80 ml of water and heated to 60 ° C. The solution was cooled to 0 to 5 ° C. and distilled methanesulfonyl chloride [Kanto Chemical Co., Ltd., special grade, 23.3 ml, 34.5 g, 0.3 mol] was added dropwise to the sodium sulfide nonahydrate solution over 1 hour. did. The resulting mixed solution was heated under reflux for 18 hours and cooled. The solution was dried with an evaporator, and the solid content was dried in calcium chloride with a vacuum dryer for 24 hours, and then dried with a vacuum dryer for 24 hours. The obtained powder was washed 15 times with 100 ml of ethanol and filtered for each washing. As a result, 32.5 g of sodium thiosulfonate was obtained.

(2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンチオサルフォネートの調製)
テトラベンジルグルコピラノシルブロマイド(2.28g,3.7mmol)にナトリウムメタンチオサルフォネート(1.48g,11.04mmol)を加え、15mlのジオキサン溶液を加えた。溶液を70℃で15時間加熱し、エバポレーターにて乾燥し、油状物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した(ヘキサン/酢酸エーテル=8:2)。精製された糖(収率76%)のアノマーの比率はβ:α=7.5:1であった。得られた糖の異性体をさらにシリカゲルカラムにて分離(ヘキサン/酢酸エチル=9:1)し、2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンチオサルフォネートを得た
(Preparation of 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-β-D-glucopyranosyl methanethiosulfonate)
Sodium methanethiosulfonate (1.48 g, 11.04 mmol) was added to tetrabenzylglucopyranosyl bromide (2.28 g, 3.7 mmol), and 15 ml of dioxane solution was added. The solution was heated at 70 ° C. for 15 hours and dried with an evaporator to obtain an oily substance. The obtained oil was purified by silica gel column chromatography (hexane / acetic acid ether = 8: 2). The anomeric ratio of purified sugar (76% yield) was β: α = 7.5: 1. The obtained sugar isomers were further separated on a silica gel column (hexane / ethyl acetate = 9: 1), and 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-β-D-glucopyranosylmethanethio was obtained. Obtained sulfonate

NMRの結果(数字はppm)
δ:3.36(s,3H),3.60(dd,1H),3.45(m,4H),3.78(pt,1H),4.49(d,1H),4.51(d,1H)
4.58(d,1H),4.74(d,1H),4.78(d,1H),4.85(d,1H),4.88(d,1H),4.93(d,1H),5.12(d,1H)
7.19-7.22,7.31-7.37(m,20H)
NMR results (numbers are in ppm)
δ: 3.36 (s, 3H), 3.60 (dd, 1H), 3.45 (m, 4H), 3.78 (pt, 1H), 4.49 (d, 1H), 4.51 (d, 1H)
4.58 (d, 1H), 4.74 (d, 1H), 4.78 (d, 1H), 4.85 (d, 1H), 4.88 (d, 1H), 4.93 (d, 1H), 5.12 (d, 1H)
7.19-7.22,7.31-7.37 (m, 20H)

(2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンジサルファイドの調製)
上記の製法で得られた2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンチオサルフォネートを15mlのジクロロメタンに溶解し、トリエチルアミン(221μL、1.59mmol)を添加し、0℃にまで溶解した。希釈したエタンチオール溶液〔関東化学(株)、特級、39.7ml、0.04M、1.59mmol〕を40分かけて上記溶液に攪拌しながら滴下した。滴下後、室温に戻し、2時間さらに攪拌した。エバポレーターにて溶液を乾燥し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エーテル=9:1)にて精製して、2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンジサルファイドを得た。
(Preparation of 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-β-D-glucopyranosylmethane disulfide)
2,3,4,6-Tetra-O-benzyl-β-D-glucopyranosylmethanethiosulfonate obtained by the above production method was dissolved in 15 ml of dichloromethane, and triethylamine (221 μL, 1.59 mmol) was dissolved. Was added and dissolved to 0 ° C. A diluted ethanethiol solution [Kanto Chemical Co., Ltd., special grade, 39.7 ml, 0.04 M, 1.59 mmol] was added dropwise to the above solution with stirring over 40 minutes. After dropping, the temperature was returned to room temperature and further stirred for 2 hours. The solution was dried by an evaporator, and the residue was purified by silica gel chromatography (hexane / acetic acid ether = 9: 1) to obtain 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-β-D-glucopyrano. Silmethane disulfide was obtained.

NMRの結果(数字はppm)
δ:3.30(s,3H),3.51(t,1H),3.59(t,1H),3.63(dd,1H),3.70(dd,1H),3.95(dd,1H)
4.10(ddd,1H),4.46(d,1H),4.49(d,1H),4.52(d,1H),4.61(d,1H),4.75(d,1H)
4.78(d,1H),4.84(d,1H),4.93(d,1H),6.25(d,1H),7.15-7.19,7.26-7.39(m,20H)
NMR results (numbers are in ppm)
δ: 3.30 (s, 3H), 3.51 (t, 1H), 3.59 (t, 1H), 3.63 (dd, 1H), 3.70 (dd, 1H), 3.95 (dd, 1H)
4.10 (ddd, 1H), 4.46 (d, 1H), 4.49 (d, 1H), 4.52 (d, 1H), 4.61 (d, 1H), 4.75 (d, 1H)
4.78 (d, 1H), 4.84 (d, 1H), 4.93 (d, 1H), 6.25 (d, 1H), 7.15-7.19,7.26-7.39 (m, 20H)

(グリコシル化反応)
0.081mmolの2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンジサルファイドと0.81mmolのN−コハク酸イミドとキシロオリゴ糖のアセタール化物55mg(平均重合度5.0、分子量0.081mmol)をモレキュラーシーブ4A(関東化学)の存在下ジクロロメタン5mlに溶かして室温でアルゴン雰囲気中1時間攪拌した後0℃まで冷却した。
(Glycosylation reaction)
Acetalized product of 0.081 mmol of 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-β-D-glucopyranosylmethane disulfide, 0.81 mmol of N-succinimide and xylooligosaccharide (average polymerization degree) 5.0, molecular weight 0.081 mmol) was dissolved in 5 ml of dichloromethane in the presence of molecular sieve 4A (Kanto Chemical), stirred at room temperature for 1 hour in an argon atmosphere, and then cooled to 0 ° C.

0.041mmolのメタンスルホン酸トリエチルシリル〔関東化学(株)〕溶液を0℃で1時間攪拌後、ジクロロメタン15mlを加え、飽和硫酸ナトリウム溶液にて洗浄操作を繰り返した。エバポレーターにて濃縮し、得られたものをシリカゲルカラムにより分離した。得られた溶液をエバポレーターにて濃縮した。得られた粉末1gを50mlのTHFに溶解し、Pd/C〔関東化学(株)、50mg〕を添加し、水素雰囲気下で12時間ベンジル基の脱保護を行った。得られた溶液をエバポレーターにより溶媒を留去した。さらに、4gのオリゴ糖を採り、メタノール200ml及びジクロロメタン40mlを加えて溶解させた。これに(±)−10−カンファースルホン酸700mg(3mmol)を加え、反応系をpH=1にした。その反応系に塩化カルシウム管を取り付けて室温で24時間反応した。その後、トリエチルアミン0.4mlを加えて反応を停止した。次に、これを濃縮し、酢酸エチル400mlで希釈した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和塩化ナトリウムで洗浄し、硫酸マグネシウムにより脱水した。これをろ過して濃縮し、シリカゲルカラム(展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=2:1)に添加して精製し、溶媒を留去して、2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンジサルファイドと平均重合度5.0のキシロオリゴ糖アセタール化物の縮合物からなるオリゴ糖を得た。   0.041 mmol of triethylsilyl methanesulfonate [Kanto Chemical Co., Ltd.] solution was stirred at 0 ° C. for 1 hour, 15 ml of dichloromethane was added, and the washing operation was repeated with a saturated sodium sulfate solution. The mixture was concentrated by an evaporator, and the obtained product was separated by a silica gel column. The resulting solution was concentrated with an evaporator. 1 g of the obtained powder was dissolved in 50 ml of THF, Pd / C [Kanto Chemical Co., Ltd., 50 mg] was added, and the benzyl group was deprotected under a hydrogen atmosphere for 12 hours. The solvent was distilled off from the obtained solution with an evaporator. Further, 4 g of oligosaccharide was taken, and 200 ml of methanol and 40 ml of dichloromethane were added and dissolved. 700 mg (3 mmol) of (±) -10-camphorsulfonic acid was added thereto, and the reaction system was adjusted to pH = 1. A calcium chloride tube was attached to the reaction system and reacted at room temperature for 24 hours. Thereafter, 0.4 ml of triethylamine was added to stop the reaction. It was then concentrated and diluted with 400 ml of ethyl acetate. The extract was washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated sodium chloride, and dehydrated with magnesium sulfate. This was filtered and concentrated, purified by adding to a silica gel column (developing solvent: toluene: ethyl acetate = 2: 1), and the solvent was distilled off to obtain 2,3,4,6-tetra-O-benzyl. An oligosaccharide composed of a condensate of -β-D-glucopyranosylmethane disulfide and an xylooligosaccharide acetalized product having an average polymerization degree of 5.0 was obtained.

(酸化反応)
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(TEMPO) 0.02gと臭化ナトリウム0.24gを含む水溶液100mlに、絶乾換算で0.5gの精製した上記グリコシル化反応で得られた縮合物からなるオリゴ糖を添加した。その後、次亜塩素酸ナトリウム〔和光純薬(株)製、商品名 アンチホルミン〕4.6gを添加し、室温で50分間反応した。反応終了後、反応液にエタノールを添加し、反応生成物を沈殿させ、遠心分離によって生成物を回収した。回収物を70%エタノール水溶液を用いて3回洗浄・回収操作に供した後、99%エタノールで洗浄・回収の後、真空乾燥によって酸化反応生成物として酸性オリゴ糖の粉末を得た。
(Oxidation reaction)
Obtained by 100 g of an aqueous solution containing 0.02 g of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) and 0.24 g of sodium bromide by the above glycosylation reaction of 0.5 g in terms of absolute dryness. An oligosaccharide consisting of the resulting condensate was added. Thereafter, 4.6 g of sodium hypochlorite [trade name Antiformin, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] was added and reacted at room temperature for 50 minutes. After completion of the reaction, ethanol was added to the reaction solution to precipitate the reaction product, and the product was recovered by centrifugation. The collected product was subjected to washing and collecting operations three times using a 70% aqueous ethanol solution, washed and collected with 99% ethanol, and then dried in vacuum to obtain acidic oligosaccharide powder as an oxidation reaction product.

(酸性オリゴ糖の重合度)
上記酸性オリゴ糖粉末を超純水に溶解して1%水溶液を作製した。平均重合度は、全糖量をフェノール硫酸法で測定し、その後1%水溶液の還元糖量をソモジーネルソン法で測定した。いずれの測定においても、検量線はD−キシロースを用いて作製した。平均重合度は1ml当たりの全糖量を1ml当たりの還元糖量で割ることで求めた。その結果、上記方法で作製されたオリゴ糖の平均重合度は5.2であった。
(Polymerization degree of acidic oligosaccharide)
The acidic oligosaccharide powder was dissolved in ultrapure water to prepare a 1% aqueous solution. The average degree of polymerization was determined by measuring the total sugar amount by the phenol-sulfuric acid method, and then measuring the reducing sugar amount of the 1% aqueous solution by the Somogene Nelson method. In any measurement, a calibration curve was prepared using D-xylose. The average degree of polymerization was determined by dividing the total amount of sugar per ml by the amount of reducing sugar per ml. As a result, the average degree of polymerization of the oligosaccharide produced by the above method was 5.2.

(核磁気共鳴装置、質量分析装置での分析)
上記酸性オリゴ糖粉末を純水の溶液として、NMR法により重合度及びオリゴ糖1分子中のウロン酸残基とキシロース残基の量比を分析した。キシロース1位(4.409ppm)とウロン酸1位(5.226ppm)のプロトンケミカルシフトを決定し、水素の量比に相当する各シグナルの面積を算出した結果、その面積比は5:1であった。従って、ほとんどがキシロースの5量体にグルクロン酸が一つ結合した酸性キシロオリゴ糖であることが判明した。
この水溶液を質量分析装置にかけてキシロースとグルクロン酸のモル比を求めると5:1でありNMRの結果と一致した。収率は85%であった。
(Analysis with nuclear magnetic resonance apparatus and mass spectrometer)
Using the acidic oligosaccharide powder as a pure water solution, the polymerization degree and the quantitative ratio of uronic acid residues and xylose residues in one oligosaccharide molecule were analyzed by NMR method. The proton chemical shift between xylose 1-position (4.409 ppm) and uronic acid 1-position (5.226 ppm) was determined, and the area of each signal corresponding to the amount ratio of hydrogen was calculated. As a result, the area ratio was 5: 1. there were. Therefore, it was found that most of them were acidic xylooligosaccharides in which one glucuronic acid was bonded to a xylose pentamer.
When this aqueous solution was subjected to mass spectrometry and the molar ratio of xylose and glucuronic acid was determined, it was 5: 1, which was consistent with the NMR results. The yield was 85%.

実施例2
実施例1において、糖受容体としてキシロビオース〔和光純薬工業(株)製、M.W.282.25〕を用いた以外は実施例1と同様にしてオリゴ糖の合成を行った。収率は93%であった。実施例1と同様にしてNMRにより分析するとキシロース1位(4.409ppm)とウロン酸1位(5.226ppm)のプロトンケミカルシフトの面積比を測定した結果、その面積比は2:1であった。また質量分析にて合成物について質量分析装置によりキシロースとグルクロン酸のモル比を求めると2:1であり、NMRの測定結果と一致した。
Example 2
In Example 1, xylobiose [manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., M.I. W. 282.25] was used, and oligosaccharides were synthesized in the same manner as in Example 1. The yield was 93%. When analyzed by NMR in the same manner as in Example 1, the area ratio of proton chemical shift between xylose 1-position (4.409 ppm) and uronic acid 1-position (5.226 ppm) was measured, and the area ratio was 2: 1. It was. Moreover, when the molar ratio of xylose and glucuronic acid was calculated | required with the mass spectrometer about the synthetic | combination by mass spectrometry, it was 2: 1 and corresponded with the measurement result of NMR.

実施例3
実施例1において、2,3,4,6−テトラ−O−ベンジル−β−D−グルコピラノシルメタンチオサルフォネートを用いてグリコシル化反応を行った以外は実施例1と同様にしてオリゴ糖の合成を行った。収率は65%であった。実施例1と同様にしてNMRにより分析するとキシロース1位(4.409ppm)とウロン酸1位(5.226ppm)のプロトンケミカルシフトの面積比を測定した結果、その面積比は5:1であった。また質量分析にて合成物について質量分析装置によりキシロースとグルクロン酸のモル比を求めると5:1であり、NMRの測定結果と一致した。
Example 3
In Example 1, except that the glycosylation reaction was carried out using 2,3,4,6-tetra-O-benzyl-β-D-glucopyranosylmethanethiosulfonate, the same as Example 1 was carried out. Oligosaccharides were synthesized. The yield was 65%. When analyzed by NMR in the same manner as in Example 1, the area ratio of proton chemical shift between the 1st position of xylose (4.409 ppm) and the 1st position of uronic acid (5.226 ppm) was measured. As a result, the area ratio was 5: 1. It was. Moreover, when the molar ratio of xylose and glucuronic acid was calculated | required with the mass spectrometer about the compound by mass spectrometry, it was 5: 1 and corresponded with the measurement result of NMR.

本発明によれば、低カロリーで、整腸作用、虫歯予防作用などの機能を有する酸性オリゴ糖を比較的に温和な条件で安定的に製造することができる方法が提供され、特に中性キシロオリゴ糖から生理学的な効果が期待される酸性キシロオリゴ糖を高収率で製造することが可能となり、キシロオリゴ糖の用途が飛躍的に拡大される。   According to the present invention, there is provided a method capable of stably producing an acidic oligosaccharide having a low calorie and having functions such as an intestinal regulating action and a caries-preventing action under relatively mild conditions. Acidic xylooligosaccharides, which are expected to have physiological effects from sugar, can be produced in high yield, and the use of xylooligosaccharides is dramatically expanded.

Claims (6)

一般式1
Figure 2007314585
(式中、環Aは単糖類又はその誘導体を表わし、Sは環Aのアノマー位の炭素に結合しており、nは1もしくは2であり、Rは1価のアルキル基もしくは1価のアリール基を表わす)で表される糖供与体と平均重合度が2〜20のキシロオリゴ糖からなる糖受容体とをグリコシル化反応させることを特徴とするオリゴ糖の製造方法。
General formula 1
Figure 2007314585
(In the formula, ring A represents a monosaccharide or a derivative thereof, S is bonded to the anomeric carbon of ring A, n is 1 or 2, and R is a monovalent alkyl group or monovalent aryl. And a sugar acceptor comprising a xylo-oligosaccharide having an average polymerization degree of 2 to 20 is subjected to a glycosylation reaction.
前記一般式1中の環Aは、グルコース、キシロース及びグルクロン酸から選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のオリゴ糖の製造方法。 The method for producing an oligosaccharide according to claim 1, wherein the ring A in the general formula 1 is at least one selected from glucose, xylose, and glucuronic acid. 前記糖受容体としての平均重合度が2〜20のキシロオリゴ糖は、反応に関与しない水酸基が全て保護されているキシロオリゴ糖であることを特徴とする請求項1又は2に記載のオリゴ糖の製造方法。 The oligosaccharide according to claim 1 or 2, wherein the xylo-oligosaccharide having an average degree of polymerization of 2 to 20 as the sugar acceptor is a xylo-oligosaccharide in which all hydroxyl groups not involved in the reaction are protected. Method. 前記平均重合度が2〜20のキシロオリゴ糖がアセタール化されたキシロオリゴ糖であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のオリゴ糖の製造方法。 The method for producing an oligosaccharide according to any one of claims 1 to 3, wherein the xylo-oligosaccharide having an average degree of polymerization of 2 to 20 is an acetalized xylo-oligosaccharide. 前記糖供与体が前記一般式中の環Aが中性単糖類又はその中性誘導体を表わす単糖類又はその誘導体からなり、前記グリコシル化反応後にアルコール性水酸基をカルボキシル基に転化する酸化反応が行なわれることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のオリゴ糖の製造方法。 The sugar donor is composed of a monosaccharide or a derivative thereof in which the ring A in the general formula represents a neutral monosaccharide or a neutral derivative thereof, and an oxidation reaction for converting an alcoholic hydroxyl group to a carboxyl group is performed after the glycosylation reaction. The method for producing an oligosaccharide according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記グリコシル化反応における糖供与体がグルコピラノシルメタンサルファイト類又はグルコピラノシルメタンジサルファイト類であり、糖受容体がグリコシル化反応に関与しない水酸基が保護されたキシロオリゴ糖類であることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載のオリゴ糖の製造方法。

The sugar donor in the glycosylation reaction is glucopyranosyl methane sulfite or glucopyranosyl methane disulfite, and the sugar acceptor is a xylooligosaccharide with a protected hydroxyl group that does not participate in the glycosylation reaction The method for producing an oligosaccharide according to any one of claims 1 to 5, wherein:

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017110190A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 王子ホールディングス株式会社 Self-assembling composition for pattern formation use, and pattern formation method
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