JP2007509957A - Process for producing α- and β-cryptoxanthin - Google Patents

Process for producing α- and β-cryptoxanthin Download PDF

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Abstract

本発明は、ルテイン及び/又はルテインエステルを、安全でかつ環境を損なわない試薬を使用することにより、栄養補助食品として食用に適したβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに変換するための方法に関する。第1の合成工程では、商業的に入手可能なルテイン及び/又はルテインエステルが、触媒量の酸の存在下で、ルテインの脱水生成物(アンヒドロルテイン)の混合物に変換される。得られたアンヒドロルテインは、次に大気圧の水素の下、種々の有機溶剤中でVIII族の遷移元素を使用した不均一系接触水素化によって、β-クリプトキサンチン(主生成物)とα-クリプトキサンチン(少量生成物)に変換される。本発明の新規な特徴は、カロチノイドの高度に共役したポリエン鎖を変化させることなく、アンヒドロルテインを位置選択的に水素化する点である。  The present invention relates to a method for converting lutein and / or lutein ester into β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin suitable for consumption as dietary supplements by using a safe and environmentally friendly reagent. . In the first synthesis step, commercially available lutein and / or lutein esters are converted to a mixture of dehydrated products of lutein (anhydrolutein) in the presence of a catalytic amount of acid. The resulting anhydrolutein is then subjected to heterogeneous catalytic hydrogenation using group VIII transition elements in various organic solvents under atmospheric pressure hydrogen and β-cryptoxanthin (main product) and α -Converted to cryptoxanthin (small product). A novel feature of the present invention is the regioselective hydrogenation of anhydrolutein without changing the highly conjugated polyene chain of carotenoids.

Description

発明の背景
1. 発明の分野
本発明は、有機化学の分野である。本発明は、(3R,3R’,6’R)-ルテインの脱水生成物(以降、アンヒドロルテインと称す)の混合物を、温和な条件下大気圧で、種々の不均一系及び均一系触媒で接触水素化することにより、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物に変換する方法に関する。非エステル化ルテインをアンヒドロルテインに変換することのできる別の2つの方法もまた開発されている。本発明は、また、他のルテイン源をアンヒドロルテインに変換する方法にも関する。
Background of the Invention
1. Field of the Invention The present invention is in the field of organic chemistry. The present invention relates to a mixture of (3R, 3R ′, 6′R) -lutein dehydrated product (hereinafter referred to as anhydrolutein) in various heterogeneous and homogeneous catalysts under mild conditions at atmospheric pressure. To a mixture of (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin by catalytic hydrogenation. Two other methods that can convert non-esterified lutein to anhydrolutein have also been developed. The invention also relates to a method for converting other lutein sources to anhydrolutein.

2. 技術の背景
β-クリプトキサンチンは、血漿試料を通して測定されるが、Oxford Universityの大規模介入試験(large intervention trial)(John JH,Ziebland S,Yudkin P,Roe LS,Neil HA.Effect of fruit and vegetable consumption on plasma antioxidant concentrations and blood pressure:a randomized controlled trial.Lancet 2002;359(9322):1969-74)に見られるように、血圧低下に関連する。β-クリプトキサンチンレベルと心臓血管パラメータとを相互に関連付けるために、種々のプロスペクティブ試験において、健康な被験者及び病気の被験者が調査されてきた(John et al;Appel L,Moore T,Obarzanek E,et al.A clinical trial of the effects of dietary patterns on blood pressure.N Engl J Med 1997;336(16):1117-24)。心臓血管マーカー、例えば、LDL酸化(Robert WG,Gordon MH,Walker AF.Effects of enhanced consumption of fruit and vegetables on plasma antioxidant status and oxidative resistance of LDL in smokers supplemented with fish oil.Eur J Clin Nutr 2003;57:1303-10)、DNA合成(大動脈細胞)(Carpenter KL,Hardwick SJ,Albarani V,Mitchinson MJ.Carotenoids inhibit DNA synthesis in human aortic smooth muscle cells.FEBS Lett 1999;447(1):17-20)、マロンジアルデヒド及び心筋梗塞の初期症状に対して相関関係があるようである。冠状動脈疾患(CAD)、うっ血性心不全(CHF)、冠心臓疾患(CHD)、狭心症又は心筋梗塞の初期症状を示している被験者は、全て、健康な年齢相応の被験者と比較してより低レベルのβ-クリプトキサンチンを有することが示された(Meraji S,Abuja PM,Hayn M,et al.Relationship between classic risk factors,plasma antioxidants and indicators of oxidant stress in angina pectoris(AP) in Tehran.Atherosclerosis 2000;150(2):403-12;Morris D,Kritchevsky S,Davis C.Serum caroterioids and coronary heart disease:the Lipid Research Clinics Coronary Primary Prevention Trial and Follow-up Study.JAMA 1994;272:1439-41;Ruiz Rejon F,Martin-Pena G,Granado F,Ruiz-Galiana J,Blanco I,Olmedilla B.Plasma status of retinol alpha- and gamma-tocopherols,and main carotenoids to first myocardial infaction:case control and follow-up study.Nutrition,2002;18(1):26-31;Dwyer JH,Paul-Labrador MJ,Fan J,Shircore AM,Bairey Merz CN,Dwyer KM.Progression of Carotid Intima-Media Thickness and Plasma Antioxidants:The Los Angels Atherosclerosis Study.Arterioscler Thromb Vasc Biol 2004;24:313-19;Vogel S,Contois JH,Tucker KL,Wilson PW,Schaefer EJ,Lammi-Keefe CJ.Plasma retinol and plasma and lipoprotein tocopherol and carotenoid concentrations in healthy elderly participants of the Framingham Heart Study.Am J Clin Nutr 1997;66(4):950-8)。炎症マーカー、例えば、C-反応性蛋白質及びフィブリノーゲンもまた、低β-クリプトキサンチンレベルに関連付けられた(Kritchevsky SB,Bush AJ,Pahor M,Gross MD.Serum carotenoids and markers of inflammation in nonsmokers.Am J Epidermiol 2000;152(11):1065-71)。炎症及び心臓疾患との相関は、比較的新しい研究領域である。現在、栄養補助食品市場で入手可能な製品中に、かなりのレベルのβ-クリプトキサンチンを有するか又は主成分としてβ-クリプトキサンチンを含有する製品は存在しない。
2. Technical Background β-cryptoxanthin is measured through plasma samples, but it is a large intervention trial at Oxford University (John JH, Ziebland S, Yudkin P, Roe LS, Neil HA. Effect of fruit. and vegetable consumption on plasma antioxidant concentrations and blood pressure: a randomized controlled trial.Lancet 2002; 359 (9322): 1969-74). To correlate β-cryptoxanthin levels with cardiovascular parameters, healthy and sick subjects have been investigated in various prospective trials (John et al; Appel L, Moore T, Obarzanek E, et al, A clinical trial of the effects of dietary patterns on blood pressure, N Engl J Med 1997; 336 (16): 1117-24). Cardiovascular markers such as LDL oxidation (Robert WG, Gordon MH, Walker AF. Effects of enhanced consumption of fruit and vegetables on plasma antioxidant status and oxidative resistance of LDL in smokers supplemented with fish oil. Eur J Clin Nutr 2003; 57: 1303-10), DNA synthesis (aortic cells) (Carpenter KL, Hardwick SJ, Albalani V, Mitchinson MJ. Carotenoids inhibit DNA synthesis in human aortic smooth muscle cells. FEBS Lett 1999; 447 (1): 17-20), Maron There appears to be a correlation with dialdehyde and early symptoms of myocardial infarction. Subjects with early symptoms of coronary artery disease (CAD), congestive heart failure (CHF), coronary heart disease (CHD), angina or myocardial infarction are all better compared to healthy age-appropriate subjects It has been shown to have low levels of β-cryptoxanthin (Meraji S, Abuja PM, Hayn M, et al. Relationship between classic risk factors, plasma antioxidants and indicators of oxidant stress in angina pectoris (AP) in Tehran. Atherosclerosis 2000; 150 (2): 403-12; Morris D, Kritchevsky S, Davis C. Serum caroterioids and coronary heart disease: the Lipid Research Clinics Coronary Primary Prevention Trial and Follow-up Study.JAMA 1994; 272: 1439-41; Ruiz Rejon F, Martin-Pena G, Granado F, Ruiz-Galiana J, Blanco I, Olmedilla B. Plasma status of retinol alpha- and gamma-tocopherols, and main carotenoids to first myocardial infaction: case control and follow-up study. Nutrition, 2002; 18 (1): 26-31; Dwyer JH, Paul-Labrador MJ, Fan J, Shircore AM, Bailey Merz CN, Dwyer KM, Progression of Carotid Intima-Media Thickness and Plasma Antioxidants: The Los Angels Atherosclerosis Study, Arterioscler Thromb Vasc Biol 2004; 24: 313-19; Wilson PW, Schaefer EJ, Lammi-Keefe CJ. Plasma retinol and plasma and lipoprotein tocopherol and carotenoid concentrations in healthy elderly participants of the Framingham Heart Study. Am J Clin Nutr 1997; 66 (4): 950-8). Inflammatory markers such as C-reactive protein and fibrinogen have also been associated with low β-cryptoxanthin levels (Kritchevsky SB, Bush AJ, Pahor M, Gross MD. Serum carotenoids and markers of inflammation in nonsmokers. Am J Epidermiol. 2000; 152 (11): 1065-71). Correlation with inflammation and heart disease is a relatively new area of research. Currently, there are no products in the dietary supplement market that have significant levels of β-cryptoxanthin or that contain β-cryptoxanthin as a major component.

β-クリプトキサンチンの骨成長に及ぼす効果及び骨再吸収の阻害を見すえた若干の予備研究もまた存在する。インビトロでの研究は、骨カルシウムを増加させ、かつ、骨アルカリ性ホスファターゼを増強するβ-クリプトキサンチンのポジティブな効果を示している(Yamaguchi,M,Uchiyama,S. Effect of carotenoid on calcium content and alkaline phosphatase activity in rat femoral tissues in vitro:the unique anabolic effect of beta-cryptoxanthin Biol.Pharm.Bull 2003;26(8):1188-91)(Uchiyama,A,Yamaguchi,M.Inhibitory effect of beta cryptoxanthin on osteoclast-like cell formation in mouse marrow cultures.Biochem.Pharmacol.2004;67:1297-13-5)。ラットにおける経口研究も同様の結果を示している。(Uchiyama,S,Sumida,T,Yamaguchi,M.Oral administration of beta-cryptoxanthin induces effects on bone components in the femoral tissues of rats in vivo.Biol.Pharm.Bull.2004;27(2):232-5.これらの発見については、PCT出願されている(Yamaguchi,M.Osteogenesis promoter containing β-cryptoxanthin as the active ingredient PCT WO 2004/037236 A1)。   There are also some preliminary studies that looked at the effects of β-cryptoxanthin on bone growth and inhibition of bone resorption. In vitro studies have shown positive effects of β-cryptoxanthin on increasing bone calcium and enhancing bone alkaline phosphatase (Yamaguchi, M, Uchiyama, S. Effect of carotenoid on calcium content and alkaline phosphatase activity in rat femoral tissues in vitro: the unique anabolic effect of beta-cryptoxanthin Biol.Pharm.Bull 2003; 26 (8): 1188-91) (Uchiyama, A, Yamaguchi, M. Inhibitory effect of beta cell formation in mouse marrow cultures.Biochem.Pharmacol.2004; 67: 1297-13-5). Oral studies in rats have shown similar results. (Uchiyama, S, Sumida, T, Yamaguchi, M. Oral administration of beta-cryptoxanthin induces effects on bone components in the femoral tissues of rats in vivo. Biol. Pharm. Bull. 2004; 27 (2): 232-5. The PCT application has been filed for these findings (Yamaguchi, M. Osteogenesis promoter containing β-cryptoxanthin as the active ingredient PCT WO 2004/037236 A1).

本発明は、5%(3R,3R’)-ゼアキサンチンを含有する商業的に入手可能な(3R,3’R,6’R)-ルテインを2工程で(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物に変換するPCT US03/23422(これは、参考とすることによって本明細書に組み込む)に記載されている方法に対する改良である。PCT US03/23422に従う第1の工程では、(3R,3’R,6’R)-ルテインは、45〜50℃の間、触媒量の酸の存在下で、溶剤として使用されるアルコールと反応させると、対応するルテインの3’-アルキルエーテルが得られる。ついで、水及び追加の酸を混合物に加え、温度を78〜88℃に上昇させて、得られたルテイン3’-アルキルエーテルを、アンヒドロルテインI、II及びIIIの混合物に、定量的に変換する(図1のスキーム1)。この変換の開始時には、アンヒドロルテインIが主生成物であり、アンヒドロルテインII及びIIIが少量生成物である。加熱を78〜88℃にて継続すると、アンヒドロルテインI及びIIは、アルコールの性質に依存し、7〜20時間でアンヒドロルテインIIIに一部異性化される。PCT US03/23422の第2の工程では、生ずる生成物は、アンヒドロルテインに富み、塩素化された溶剤中周囲温度で約1〜5時間、ヒドリド供与体約1.3当量及び強有機酸約3.5〜4当量と反応させると、E/Z-(3R)-β-クリプトキサンチン、E/Z-(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物、及び、少量の未反応アンヒドロルテインI及びIIからなる混合物と、回収されたE/Z-(3R,3’R)-ゼアキサンチンとが得られる。   The present invention relates to commercially available (3R, 3′R, 6′R) -lutein containing 5% (3R, 3R ′)-zeaxanthin in two steps with (3R) -β-cryptoxanthin and ( An improvement to the method described in PCT US03 / 23422, which is converted to a mixture of 3R, 6′R) -α-cryptoxanthin, which is incorporated herein by reference. In the first step according to PCT US03 / 23422, (3R, 3′R, 6′R) -Lutein reacts with alcohol used as solvent in the presence of catalytic amounts of acid between 45-50 ° C. This gives the corresponding 3′-alkyl ether of lutein. Water and additional acid are then added to the mixture and the temperature is increased to 78-88 ° C. to quantitatively convert the resulting lutein 3′-alkyl ether to a mixture of anhydroluteins I, II and III. (Scheme 1 in FIG. 1). At the beginning of this conversion, anhydrolutein I is the major product and anhydrolutein II and III are minor products. If heating is continued at 78-88 ° C., anhydroluteins I and II are partially isomerized to anhydrolutein III in 7-20 hours, depending on the nature of the alcohol. In the second step of PCT US03 / 23422, the resulting product is rich in anhydrolutein and is about 1 to 5 hours at ambient temperature in a chlorinated solvent, about 1.3 equivalents of a hydride donor and about 3.5 to about strong organic acid. When reacted with 4 equivalents, E / Z- (3R) -β-cryptoxanthin, a mixture of E / Z- (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin, and a small amount of unreacted anhydrolutein I and A mixture consisting of II and the recovered E / Z- (3R, 3′R) -zeaxanthin are obtained.

本発明は、アンヒドロルテインから(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンを製造するためのPCT US03/23422の第2工程への別途ルートを提供し、塩素化された溶剤及び試薬、例えば、トリフルオロ酢酸及びボラン-アミン錯体の使用を省く。これは、図1に示したスキームに従いアンヒドロルテインの不均一系又は均一系接触水素化によって達成される。   The present invention provides a separate route to the second step of PCT US03 / 23422 to produce (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin from anhydrolutein, Omit the use of chlorinated solvents and reagents such as trifluoroacetic acid and borane-amine complexes. This is achieved by heterogeneous or homogeneous catalytic hydrogenation of anhydrolutein according to the scheme shown in FIG.

また、本発明は、使用される溶剤の量を少なくし、生成物の純度及び安定性を高めるために、(3R,3’R,6’R)-ルテインのアンヒドロルテインへの変換の第1工程を改良する。
上記方法の全てにおいて、出発物質として、非エステル化ルテインを使用するものの、本発明は、さらに、接触水素化によって、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンへと変換することのできるアンヒドロルテインを製造するために、出発物質としてエステル化されたルテインの混合物を使用することのできる別の2つの方法を開発した。
The present invention also provides a first conversion of (3R, 3′R, 6′R) -lutein to anhydrolutein to reduce the amount of solvent used and increase the purity and stability of the product. Improve one process.
Although all of the above methods use non-esterified lutein as the starting material, the present invention further provides (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-crypto by catalytic hydrogenation. In order to produce anhydrolutein that can be converted to xanthine, two other methods have been developed that can use a mixture of esterified lutein as starting material.

発明の概要
ヒトにとって有毒となり得る塩素化された溶剤及び試薬の使用を行わない試みにおいて、アンヒドロルテインからの(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの一部合成の第2工程のための別法を開発した。これは、アンヒドロルテインの不均一系又は均一系接触水素化によって達成される。接触水素化は、薬学及び食品業界にて広く使用されており、ヒトが安全に使用することのできる製品への経済的なルートを提供する。シクロアルケン類及びシクロジエン類の不均一系及び均一系水素化を扱った数多くの文献例が存在する(H.Takaya,R.Noyori in Comprehensive Organic Synthesis,Eds.B.M. Trost and I.Fleming,Pergamon,Oxford,1991,Vol 8,pp417-470)。しかし、今日まで、カロチノイドの位置選択的な接触水素化について報告した文献は存在しない。これは、主として、水素化を容易に受けやすくするカロチノイド中の高度に共役されたポリエン鎖の存在、及び、この結果同プロセスの位置選択性を制御することが困難であることに原因がある。にもかかわらず、本発明は、注意深く制御された条件下で、種々の溶剤中広範な触媒によるアンヒドロルテインの不均一系及び均一系接触水素化により、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物を中程度ないし優れた選択性及び収率で生成することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In an attempt to avoid the use of chlorinated solvents and reagents that can be toxic to humans, the use of (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin from anhydrolutein An alternative method for the second step of partial synthesis was developed. This is achieved by heterogeneous or homogeneous catalytic hydrogenation of anhydrolutein. Catalytic hydrogenation is widely used in the pharmaceutical and food industries and provides an economical route to products that can be used safely by humans. There are numerous literature examples dealing with heterogeneous and homogeneous hydrogenation of cycloalkenes and cyclodienes (H. Takaya, R. Noyori in Comprehensive Organic Synthesis, Eds. BM Trost and I. Fleming, Pergamon, Oxford). 1991, Vol 8, pp417-470). To date, however, there is no literature reporting on the regioselective catalytic hydrogenation of carotenoids. This is mainly due to the presence of highly conjugated polyene chains in carotenoids that are readily susceptible to hydrogenation and, as a result, it is difficult to control the regioselectivity of the process. Nevertheless, the present invention provides (3R) -β-cryptoxanthin and (3) by heterogeneous and homogeneous catalytic hydrogenation of anhydrolutein with a wide range of catalysts in various solvents under carefully controlled conditions. Mixtures of 3R, 6′R) -α-cryptoxanthin can be produced with moderate to excellent selectivity and yield.

したがって、別の実施態様において、本発明は、アンヒドロルテインIIIに富むアンヒドロルテインを、種々の有機溶剤中、-15℃〜40℃の範囲の温度で、炭素又はアルミナに担持されたVIII族の遷移元素、例えば、白金、パラジウム又はロジウムを使用する不均一系接触水素化によって、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物に変換する。これらの触媒のうち、アルミナに担持された白金は、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの最高の収率を与える。   Thus, in another embodiment, the present invention provides an anhydrolutein-rich anhydrolutein group VIII supported on carbon or alumina in various organic solvents at temperatures ranging from -15 ° C to 40 ° C. Is converted to a mixture of (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin by heterogeneous catalytic hydrogenation using a transition element such as platinum, palladium or rhodium. Of these catalysts, platinum supported on alumina gives the highest yields of (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin.

同様に、本発明は、幾つかの触媒もまたアンヒドロルテインの位置選択的な接触水素化を促進して、中程度の収率で、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物を生成する。しかし、触媒の性質及び反応条件に依存して、ほぼ30〜82%のアンヒドロルテインが未反応のままである。均一系触媒は、遷移金属錯体、例えば、パラジウムアセチルアセトナート、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)クロライド[Rh(Ph3P)3Cl](ウイルキンソン触媒)、(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,5-シクロオクタジエン)ピリジンイリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[(C6H11)3P[C8H12][C5H5N]IrPF6 -](クラブツリー触媒)及び(1,5-シクロオクタジエン)ビス(メチルジフェニルホスフィン)イリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[C8H12][(MePh2P)2]Ir+PF6 -であってもよい。これらのうち、計算量のウイルキンソン触媒によるアンヒドロルテインの水素化は、ほぼ定量的な収率で、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンを生成する。本発明において出発物質として使用される商業的に入手可能なルテインの種々の配合物は、ほぼ5〜9%の(3R,3’R)-ゼアキサンチンも含有する。このカロチノイドは、上記した一連の反応を通じて未反応のままであり、最終生成物にて少量成分として回収される。 Similarly, the present invention shows that some catalysts also promote regioselective catalytic hydrogenation of anhydrolutein, with moderate yields of (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6 ′ A mixture of R) -α-cryptoxanthin is produced. However, depending on the nature of the catalyst and the reaction conditions, approximately 30-82% anhydrolutein remains unreacted. Homogeneous catalysts include transition metal complexes such as palladium acetylacetonate, tris (triphenylphosphine) rhodium (I) chloride [Rh (Ph 3 P) 3 Cl] (Wilkinson catalyst), (tricyclohexylphosphine) (1, 5-cyclooctadiene) pyridine iridium (I) hexafluorophosphate [(C 6 H 11 ) 3 P [C 8 H 12 ] [C 5 H 5 N] Ir + PF 6 ] (Crabtree catalyst) and (1 , 5-cyclooctadiene) bis (methyl diphenyl phosphine) iridium (I) hexafluorophosphate [C 8 H 12] [( MePh 2 P) 2] Ir + PF 6 - may be. Of these, hydrogenation of anhydrolutein with a calculated amount of Wilkinson's catalyst produces (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6'R) -α-cryptoxanthin in nearly quantitative yields. . Various formulations of commercially available lutein used as starting materials in the present invention also contain approximately 5-9% (3R, 3′R) -zeaxanthin. This carotenoid remains unreacted through the series of reactions described above and is recovered as a minor component in the final product.

上記方法は、出発物質としてマリーゴールドオレオレジンの鹸化抽出物からの非エステル化ルテインを使用する。しかし、本発明は、図2のスキームに示すように、ルテイン脂肪酸エステル(例えば、ルテインビスパルミテート、ルテインビスミリステート、ルテイン3-ミリステート3’-パルミテート、ルテイン3-パルミテート3’-ミリステート)を含有するマリーゴールドオレオレジンの未鹸化抽出物からアンヒドロルテインに至る別の2つのルートも提供する。マリーゴールドオレオレジン中のルテインエステルは、ほぼ5〜9%のゼアキサンチン脂肪酸エステル(例えば、ゼアキサンチンビスミリステート、ゼアキサンチン3-ミリステート3’-パルミテート、ゼアキサンチンビスパルミテート)を伴う。マリーゴールドオレオレジンの未鹸化抽出物からのアンヒドロルテインの製造は、高温、好ましくは、約45〜50℃でのルテインエステルのアルコールとの酸触媒エステル交換によって達成される。これらの制御された条件下で、ルテインエステルの3’-位のアシルエステルが、優先的にエステル交換を受けるのに対し、3-位のアシルエステル基は変化しない。アルコールと触媒量の酸の存在下、エステル交換に共に、3’-位でのエーテル化が行われる(図2のスキーム参照)。得られたルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルは、次に、高温、好ましくは、78〜88℃の範囲の温度でアンヒドロルテインに変換することができる。あるいは、ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルを、鹸化にかけて、3-位のアシルエステルを加水分解すると、ルテイン3’-アルキルエーテルが得られる。ルテイン3’-アルキルエーテルは、その後、PCT US03/23422に従い、アンヒドロルテインに変換することができる。得られたアンヒドロルテインを本発明方法に従って接触水素化すると、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの混合物を得ることができる。出発物質中の少量成分として存在する(3R,3’R)-ゼアキサンチンエステルは、非エステル化(3R,3’R)-ゼアキサンチンに変換されるが、しかし、その他の点は全工程を通じて変化しない。   The above method uses non-esterified lutein from a saponified extract of marigold oleoresin as a starting material. However, the present invention is not limited to lutein fatty acid esters (e.g. lutein bispalmitate, lutein bismyristate, lutein 3-myristate 3′-palmitate, lutein 3-palmitate 3′-myristate, as shown in the scheme of FIG. ) Containing two other routes from unsaponified extract of marigold oleoresin to anhydrolutein. Lutein esters in marigold oleoresin are accompanied by approximately 5-9% zeaxanthin fatty acid esters (eg, zeaxanthin bismyristate, zeaxanthin 3-myristate 3'-palmitate, zeaxanthin bispalmitate). Production of anhydrolutein from an unsaponified extract of marigold oleoresin is accomplished by acid-catalyzed transesterification of the lutein ester with an alcohol at an elevated temperature, preferably about 45-50 ° C. Under these controlled conditions, the 3'-position acyl ester of the lutein ester undergoes transesterification preferentially, whereas the 3-position acyl ester group remains unchanged. In the presence of an alcohol and a catalytic amount of acid, both the transesterification and the etherification at the 3'-position are carried out (see scheme in Fig. 2). The resulting lutein 3-acyl ester 3'-alkyl ether can then be converted to anhydrolutein at an elevated temperature, preferably in the range of 78-88 ° C. Alternatively, lutein 3'-alkyl ether is obtained by subjecting lutein 3-acyl ester 3'-alkyl ether to saponification to hydrolyze the 3-position acyl ester. Lutein 3'-alkyl ether can then be converted to anhydrolutein according to PCT US03 / 23422. When the obtained anhydrolutein is catalytically hydrogenated according to the method of the present invention, a mixture of (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin can be obtained. (3R, 3'R) -zeaxanthin ester present as a minor component in the starting material is converted to non-esterified (3R, 3'R) -zeaxanthin, but otherwise remains unchanged throughout the process .

本発明は、溶剤の量を減少させ、かつ、生成物の純度及び安定性を増加させることによって、ルテインをアンヒドロルテインに変換する方法をも改良する。出発物質として乾燥ルテイン粉末を使用する以外に、本発明は、さらに、かなりの量の含水率を有するルテイン含有製品(以降、湿潤ルテインと称す)を使用して、このカロチノイドをアンヒドロルテインに優れた収率で変換することができる。本開示で使用する湿潤ルテインとしては、乾燥ルテイン粉末よりも多量の水を含む任意のルテイン含有製品が挙げられる。米国特許No.5,648,564に記載のとおりに製造される製品は、水を鹸化されたオレオレジンに加え、若干量の液体を遠心分離によって除去した時点で、湿潤ルテインという用語に具体的に含まれる。Kemin Industries(アイオワ州デモイン)は、OroGLO (登録商標)液体製品を販売しているが、これもまた湿潤ルテインという用語に含まれる。   The present invention also improves the process of converting lutein to anhydrolutein by reducing the amount of solvent and increasing the purity and stability of the product. In addition to using dry lutein powder as a starting material, the present invention further improves this carotenoid over anhydrolutein using a lutein-containing product (hereinafter referred to as wet lutein) having a significant amount of moisture content. Can be converted in high yield. The wet lutein used in this disclosure includes any lutein-containing product that contains more water than dry lutein powder. US Patent No. Products manufactured as described in US Pat. No. 5,648,564 are specifically included in the term wet lutein when water is added to the saponified oleoresin and some amount of liquid is removed by centrifugation. Kemin Industries (Des Moines, Iowa) sells OroGLO® liquid products, which are also included in the term wet lutein.

(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンは、栄養補助食品、栄養成分として、又は、食物着色添加剤として使用することができる。これらのカロチノイドが商業的に入手可能になることによって、科学者は、神経防護剤、骨の健康増進、そして、癌、心臓血管疾患及び黄斑変性の予防といった観点から、これらの化合物の強力な化学的予防の効能を研究することが可能となる。   (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin can be used as dietary supplements, nutritional ingredients, or as food coloring additives. With the availability of these carotenoids, scientists have been able to demonstrate the powerful chemistry of these compounds in terms of neuroprotective agents, bone health promotion, and prevention of cancer, cardiovascular disease and macular degeneration. It is possible to study the efficacy of preventive prevention.

好ましい実施態様の詳細な説明
先の出願PCT US03/23422によると、約5%(3R,3’R)-ゼアキサンチンを含有する商業的に入手可能な(3R,3’R,6’R)-ルテインは、50〜60℃の温度で強鉱酸により脱水することによって、主生成物のアンヒドロルテインI、及び、少量生成物のアンヒドロルテインII及びIIIを生成することが可能である。しかし、温度を78〜88℃に上昇させると、アンヒドロルテインIは、アンヒドロルテインIIIに緩やかに異性化する。これは、前述した方法(PCT US03/23422)の第2工程のための好ましい出発物質である。したがって、この異性化で生ずる生成物はアンヒドロルテインの混合物であり、ここで、アンヒドロルテインIIIが主生成物であり、残りがアンヒドロルテインI及びアンヒドロルテインII並びに少量の未反応ゼアキサンチンである(図1)。PCT US03/23422の第2の工程では、この混合物は、周囲温度で、強酸とヒドリドイオン供与体とによるイオン性水素化(ionic hydrogenation)にかけられ、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンを優れた収率で生成する。
Detailed Description of Preferred Embodiments According to earlier application PCT US03 / 23422, commercially available (3R, 3'R, 6'R)-containing about 5% (3R, 3'R) -zeaxanthin Lutein can be dehydrated with strong mineral acids at temperatures of 50-60 ° C. to produce the main product anhydrolutein I and minor products anhydrolutein II and III. However, when the temperature is raised to 78-88 ° C., anhydrolutein I slowly isomerizes to anhydrolutein III. This is the preferred starting material for the second step of the method described above (PCT US03 / 23422). Therefore, the product resulting from this isomerization is a mixture of anhydrolutein, where anhydrolutein III is the main product, the remainder is anhydrolutein I and anhydrolutein II and a small amount of unreacted zeaxanthin. Yes (Figure 1). In the second step of PCT US03 / 23422, the mixture is subjected to ionic hydrogenation with a strong acid and a hydride ion donor at ambient temperature to give (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin is produced in excellent yield.

本発明は、アンヒドロルテインI:アンヒドロルテインII:アンヒドロルテインIIIの比がおよそ1.4:1.0:10のアンヒドロルテインの混合物を、温和な条件下、大気圧又は高圧で、種々の溶剤中で不均一系及び均一系接触水素化によって、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンの混合物に変換する接触水素化に関する。不均一系触媒は、VIII族の遷移元素、例えば、アルミナに担持された白金(Pt)(5%)、活性炭に担持されたPt(5%又は10%)、活性炭に担持されたパラジウム(Pd)(Pd/C,5%又は10%)、アルミナに担持されたPd(5%又は10%)、炭酸カルシウムに担持されたPd(Pd/CaCO3,5%)、ポリエチレンイミン/SiO2上Pd3%(ロイアーPd触媒)又はアルミナに担持されたロジウム(Rh)(5%)から選択することができる。これらのうち、アンヒドロルテインの混合物を総カロチノイド77〜99%の範囲の収率でβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに変換するアルミナ上に担持されたPtを使用した場合に、最良の結果が達成される。 The present invention relates to a mixture of anhydroluteins having an anhydrolutein I: anhydrolutein II: anhydrolutein III ratio of approximately 1.4: 1.0: 10 in various solvents under mild conditions at atmospheric pressure or pressure. It relates to catalytic hydrogenation which converts to a mixture of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin by heterogeneous and homogeneous catalytic hydrogenation. Heterogeneous catalysts include group VIII transition elements such as platinum (Pt) (5%) supported on alumina, Pt (5% or 10%) supported on activated carbon, palladium (Pd ) (Pd / C, 5% or 10%), Pd supported on alumina (5% or 10%), Pd supported on calcium carbonate (Pd / CaCO 3 , 5%), on polyethyleneimine / SiO 2 It can be selected from Pd 3% (Royer Pd catalyst) or rhodium (Rh) supported on alumina (5%). Of these, the best results were obtained when using Pt supported on alumina to convert a mixture of anhydroluteins to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in yields ranging from 77 to 99% of total carotenoids. Is achieved.

均一系触媒は、遷移金属錯体、例えば、パラジウムアセチルアセトナート、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)クロライド[Rh(Ph3P)3Cl](ウイルキンソン触媒)、(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,5-シクロオクタジエン)ピリジンイリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[(C6H11)3P[C8H12][C5H5N]IrPF6 -](クラブツリー触媒)及び(1,5-シクロオクタジエン)ビス(メチルジフェニルホスフィン)イリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[C8H12][(MePh2P)2]Ir+PF6 -であってもよい。 Homogeneous catalysts include transition metal complexes such as palladium acetylacetonate, tris (triphenylphosphine) rhodium (I) chloride [Rh (Ph 3 P) 3 Cl] (Wilkinson catalyst), (tricyclohexylphosphine) (1, 5-cyclooctadiene) pyridine iridium (I) hexafluorophosphate [(C 6 H 11 ) 3 P [C 8 H 12 ] [C 5 H 5 N] Ir + PF 6 ] (Crabtree catalyst) and (1 , 5-cyclooctadiene) bis (methyl diphenyl phosphine) iridium (I) hexafluorophosphate [C 8 H 12] [( MePh 2 P) 2] Ir + PF 6 - may be.

不均一系及び均一系水素化反応は、全て、大気圧の水素の下で行うのが有利である。しかし、水素圧40〜60psi下Ptで行われる不均一系接触水素化反応は、大気圧で行われる水素化と同等の結果を生ずる。アンヒドロルテインの不均一系接触水素化を、触媒:基質1.4〜5.0mol%(0.5〜1.8重量%)で行うと、(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンの中程度〜優れた収率を生ずる。均一系接触水素化反応は、所望の生成物を低〜中程度の収率で得るためには、触媒:基質3〜10mol%を必要とする。これには、ウイルキンソン触媒[Rh(Ph3P)3Cl]がアンヒドロルテインをほとんど定量的な収率で(3R)-β-クリプトキサンチン及び(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンに変換するという例外がある。触媒及び溶剤の性質に応じて、反応の温度、圧力及び期間は、変動し得る。アンヒドロルテインが可溶な広い範囲の溶剤をこの接触水素化に使用することができる。これらの溶剤としては、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、t-ブチルメチルエーテル(TBME)、トルエン及び塩素化された溶剤(ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。VIII族の遷移元素による不均一系接触水素化についての温度範囲は、-15〜100℃であり、好ましくは、約-15〜約40℃である。しかし、ポリエチレンイミン/SiO2に担持されたPd3%(ロイアーPd触媒)では、反応は、約20〜80℃の範囲の温度で行うのが好ましく、最も好ましくは、約45〜50℃の間で行う。均一系接触水素化は、広い範囲の温度にわたって行うことができ、約45〜50℃の間で行うのが好ましいパラジウムアセチルアセトナートを用いて実施される反応を除き、通常は周囲温度で行われる。 All heterogeneous and homogeneous hydrogenation reactions are advantageously carried out under atmospheric pressure of hydrogen. However, a heterogeneous catalytic hydrogenation reaction carried out at Pt under a hydrogen pressure of 40-60 psi produces results comparable to hydrogenation carried out at atmospheric pressure. When heterogeneous catalytic hydrogenation of anhydrolutein is carried out with catalyst: substrate 1.4-5.0 mol% (0.5-1.8 wt%), (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6′R) -α- This produces moderate to excellent yields of cryptoxanthin. The homogeneous catalytic hydrogenation reaction requires 3-10 mol% of catalyst: substrate to obtain the desired product in low to moderate yields. For this, Wilkinson's catalyst [Rh (Ph 3 P) 3 Cl] converts anhydrolutein into (3R) -β-cryptoxanthin and (3R, 6'R) -α-cryptoxanthin in almost quantitative yield. There is an exception to convert. Depending on the nature of the catalyst and solvent, the temperature, pressure and duration of the reaction can vary. A wide range of solvents in which anhydrolutein is soluble can be used for this catalytic hydrogenation. These solvents include ethyl acetate, acetone, tetrahydrofuran (THF), t-butyl methyl ether (TBME), toluene and chlorinated solvents (dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane). It is not limited. The temperature range for heterogeneous catalytic hydrogenation with Group VIII transition elements is -15 to 100 ° C, preferably about -15 to about 40 ° C. However, for Pd 3% supported on polyethyleneimine / SiO 2 (Royer Pd catalyst), the reaction is preferably carried out at a temperature in the range of about 20-80 ° C, most preferably between about 45-50 ° C. Do. Homogeneous catalytic hydrogenation can be performed over a wide range of temperatures and is usually performed at ambient temperature, except for reactions carried out with palladium acetylacetonate, which is preferably performed between about 45-50 ° C. .

出発物質は、アンヒドロルテインI、II及びIIIの混合物を含むが、先に出願したPCT出願US03/23422に記載した方法を改良することによって、商業的に入手可能な(3R,3’R,6’R)-ルテインから製造することができる。この改良法は、補助溶剤として、エーテル(例えば、THF、t-ブチルメチルエーテル、エチルエーテル、ジイソプロピルエーテルが挙げられるが、これらに限定されるものではない)の使用を含み、ルテインの溶解度を高め、アルコールの量を少なくする。好適なアルコールとしては、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、t-ブチルアルコール、1-ペンタノール(n-アミルアルコール)、2-ペンタノール、n-ヘキシルアルコール、n-オクチルアルコール、エチレングリコール及びプロピレングリコールが挙げられるが、これらに限定するものではない。当然のことながら、本明細書にて記載する方法によって製造されるクリプトキサンチンが食用を目的とする場合には、エーテル及びアルコール又はアルコール混合物の使用及び選択は、食物の安全性及び規制との関連で影響を受けるであろう。本明細書に記載する方法の利点は、塩素化された毒性の溶剤を使用しない点である。   The starting material comprises a mixture of anhydroluteins I, II and III, but is commercially available (3R, 3′R,) by modifying the method described in previously filed PCT application US03 / 23422. 6'R) -Lutein can be produced. This improved method involves the use of ethers (such as, but not limited to, THF, t-butyl methyl ether, ethyl ether, diisopropyl ether) as co-solvents to increase the solubility of lutein. Reduce the amount of alcohol. Suitable alcohols include ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol (n-amyl alcohol), 2-pentanol, n- Examples include, but are not limited to, hexyl alcohol, n-octyl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol. Of course, if the cryptoxanthin produced by the methods described herein is edible, the use and selection of ethers and alcohols or alcohol mixtures is related to food safety and regulation. Will be affected. An advantage of the method described herein is that no chlorinated toxic solvents are used.

別の実施態様では、本発明は、乾燥ルテイン粉末とは対照的に、湿潤ルテインを用いてルテインの脱水も実施することができることを示す。この別法は、補助溶剤の使用をなくし、それと同時に、ルテインの脱水に使用されるアルコールの量を減少させる。湿潤ルテインは、相当量の水を含有し、ルテイン含量はほぼ38%であり、米国特許No.5,648,564に記載された方法にて製造される(この米国特許は、これを参考とすることによって本明細書に組み込む)。後続の工程において、湿潤ルテインは、乾燥され、乾燥ルテイン粉末を生ずる。また、湿潤又は乾燥ルテインの塩酸による酸触媒脱水により製造されるアンヒドロルテインは、その他の鉱酸、例えば、硫酸及びリン酸を用いて得られる生成物とは対照的に、より安定であることが見出された。有機酸、例えば、トリフルオロ酢酸及びトリクロロ酢酸も、また、使用することができる。脱水反応の終了時に、十分なる量の無機塩基、例えば、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを加えて、脱水反応にて使用した酸を中和し、そのpHを7に調節する。無機塩基の添加は、貯蔵に際してのアンヒドロルテインの安定性の増加に寄与することもできる。   In another embodiment, the present invention shows that dehydration of lutein can also be performed using wet lutein, as opposed to dry lutein powder. This alternative eliminates the use of co-solvents and at the same time reduces the amount of alcohol used for dehydration of lutein. Wet lutein contains a substantial amount of water and has a lutein content of approximately 38%. (This US patent is hereby incorporated herein by reference). In subsequent steps, the wet lutein is dried to yield a dry lutein powder. Also, anhydroluteins produced by acid-catalyzed dehydration of wet or dry lutein with hydrochloric acid should be more stable as opposed to products obtained using other mineral acids such as sulfuric acid and phosphoric acid. Was found. Organic acids such as trifluoroacetic acid and trichloroacetic acid can also be used. At the end of the dehydration reaction, a sufficient amount of an inorganic base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to neutralize the acid used in the dehydration reaction and adjust its pH to 7. The addition of an inorganic base can also contribute to an increased stability of anhydrolutein upon storage.

別の実施態様では、本発明は、さらに、アンヒドロルテインが、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンの前駆体であり、酸触媒エステル交換によってエステル化されたルテインから直接製造することができることを示す(図2)。脂肪酸、例えば、ミリスチン酸及びパルミチン酸でエステル化されたルテインは、ある種の天然物、特に、マリーゴールドの花の粗製の抽出物中に豊富に存在し、アンヒドロルテインの合成のための経済的に採算性のとれた原料物質となり得る。   In another embodiment, the present invention further provides that anhydrolutein is a precursor of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin and can be produced directly from lutein esterified by acid-catalyzed transesterification. Shown (Figure 2). Lutein esterified with fatty acids, such as myristic acid and palmitic acid, is abundant in certain natural products, especially crude extracts of marigold flowers, and is an economic for the synthesis of anhydrolutein. Can be a profitable raw material.

試薬及び出発物質
本発明では、出発物質として、4つのタイプの(3R,3’R,6’R)-ルテインを使用することができ、これらは、1) 商業的に入手可能な乾燥(3R,3’R,6’R)ルテイン粉末;2) ルテイン粉末の再結晶によって得られる97%より多い総カロチノイド含量を有するルテイン粉末の精製品;3) 若干の(わずかではない)ルテイン含量を有する水を含有する湿潤ルテイン;及び、4) ルテイン脂肪酸エステル(その例としては、ルテインビスミリステート、ルテインビスパルミテート、ルテイン3-ミリステート3’パルミテート及びルテイン3-パルミテート3’-ミリステートが挙げられる。)の混合物を含有するマリーゴールドオレオレジンである。マリーゴールドオレオレジンは、マリーゴールドの花の抽出物から製造され、当然のことながらマリーゴールドの花のルテイン含量にもよるが、典型的には、鹸化後ほぼ3%(w/w)のルテインを含有する。鹸化されたマリーゴールドオレオレジンは、また、ルテイン粉末を製造するために使用される湿潤ルテイン製品の前駆体でもある。鹸化されたマリーゴールドオレオレジンは、本発明にて記載するプロセスの全工程を通じて未反応のままである(3R,3’R)ゼアキサンチンを含有する。マリーゴールドの供給源にもよるが、鹸化されたマリーゴールドオレオレジンは、(3R,3’R,6’R)-ルテイン(91〜95%)に対して、ほぼ5〜9%の間の(3R,3’R)-ゼアキサンチンを含有する。本発明にて記載する反応は、これら4つのタイプのリテインの任意の組み合わせを用いて行うことができる。これら出発物質は、全て、Kemin Foods(アイオワ州デモイン)から入手することができる。本発明にて使用される全てのその他の試薬、溶剤及び水素化触媒は、市販されており、かつ、さらに精製することなく使用することができる。
Reagents and starting materials In the present invention, four types of (3R, 3′R, 6′R) -lutein can be used as starting materials, which are 1) commercially available dry (3R , 3'R, 6'R) Lutein powder; 2) Refined product of lutein powder with a total carotenoid content greater than 97% obtained by recrystallization of lutein powder; 3) Has a slight (not slight) lutein content Wet lutein containing water; and 4) lutein fatty acid esters (examples include lutein bismyristate, lutein bispalmitate, lutein 3-myristate 3 ′ palmitate and lutein 3-palmitate 3′-myristate) Marigold oleoresin containing a mixture of Marigold oleoresin is manufactured from marigold flower extract and, of course, typically 3% (w / w) lutein after saponification, depending on the lutein content of the marigold flower. Containing. Saponified marigold oleoresin is also a precursor to wet lutein products used to produce lutein powder. Saponified marigold oleoresin contains (3R, 3′R) zeaxanthin which remains unreacted throughout all the steps of the process described in the present invention. Depending on the source of marigold, saponified marigold oleoresin is approximately between 5-9% of (3R, 3'R, 6'R) -lutein (91-95%) Contains (3R, 3'R) -zeaxanthin. The reaction described in the present invention can be carried out using any combination of these four types of retainins. All of these starting materials are available from Kemin Foods (Des Moines, Iowa). All other reagents, solvents and hydrogenation catalysts used in the present invention are commercially available and can be used without further purification.

1. (3R,3’R,6’R)-ルテイン粉末及び湿潤ルテインの酸触媒脱水によるアンヒドロルテインの製造方法
典型的な実験において、n-プロパノール(100ml)及びエーテル、例えば、テトラヒドロフラン(THF,10ml)中の乾燥ルテイン粉末(HPLCによると、およそ95%ルテイン及び5%ゼアキサンチンを含有する85%総カロチノイド6.0g;ほぼ5.10g,8.98mmol)をn-プロパノール中1mlの10%塩酸(v/v)で処理し、混合物を、窒素雰囲気下、45〜50°に加熱して、ルテイン3’-プロピルエーテルを得る。水(100ml)及びHCl(18〜19%)水溶液8mlを加え、反応混合物の温度を78〜88℃に上昇させる。n-プロパノール中で12〜17時間還流後、生成物を周囲温度まで冷却し、水酸化ナトリウム10%水溶液(wt/v)20mlを加える。ついで、アンヒドロルテインIIIに富むアンヒドロルテインの赤味を帯びた結晶を濾過により除去する。エタノール/水の1/1溶液(v/v)40mlで固形物を洗浄し、続いて、30mlのエタノール及び10mlのヘキサンで洗浄し、高真空下で乾燥させると、4.5gの生成物が得られる。種々の実験からの乾燥させた生成物の総カロチノイド含量に基づくこの反応の収率は、65%〜75%の範囲である。最終生成物は、80%を上回るアンヒドロルテインIIIからなり、残りは、アンヒドロルテインI及びII、並びに、少量の(3R,3’-R)-ゼアキサンチンである。HPLCにより示されるように、結晶化された生成物中には、アンヒドロルテインはZ(cis)異性体の有意な量で存在しない。
1. Process for the preparation of anhydrolutein by acid-catalyzed dehydration of (3R, 3'R, 6'R) -lutein powder and wet lutein In a typical experiment, n-propanol (100 ml) and ethers such as tetrahydrofuran (THF , 10 ml) of dry lutein powder (according to HPLC, 6.0 g of 85% total carotenoid containing approximately 95% lutein and 5% zeaxanthin; approximately 5.10 g, 8.98 mmol) in 1 ml of 10% hydrochloric acid (v / v) and the mixture is heated to 45-50 ° under a nitrogen atmosphere to give lutein 3′-propyl ether. Water (100 ml) and 8 ml of aqueous HCl (18-19%) solution are added and the temperature of the reaction mixture is raised to 78-88 ° C. After refluxing in n-propanol for 12-17 hours, the product is cooled to ambient temperature and 20 ml of 10% aqueous sodium hydroxide (wt / v) is added. The reddish crystals of anhydrolutein rich in anhydrolutein III are then removed by filtration. Wash the solid with 40 ml of ethanol / water 1/1 solution (v / v) followed by 30 ml ethanol and 10 ml hexane and dry under high vacuum to give 4.5 g of product. It is done. The yield of this reaction, based on the total carotenoid content of the dried product from various experiments, ranges from 65% to 75%. The final product consists of more than 80% anhydrolutein III, the rest being anhydrolutein I and II and a small amount of (3R, 3′-R) -zeaxanthin. As shown by HPLC, anhydrolutein is not present in significant amounts of the Z (cis) isomer in the crystallized product.

別の実施態様では、n-プロパノール(100ml)、水(50ml)及びHCl水溶液(10ml,6N)中に湿潤ルテイン(38%ルテイン含量)40gを含んだ懸濁液を窒素雰囲気下還流温度(88〜90℃)で16時間近く機械的に攪拌する。室温まで冷却後、酸を中和し、赤色結晶を濾過によって収集し、水とアルコールで洗浄する。乾燥させた生成物(13.7g,総カロチノイド)は、アンヒドロルテインI:アンヒドロルテインII:アンヒドロルテインIIIの比(1.9:1.0:10.9)のアンヒドロルテイン及び少量の(3R,3’R)-ゼアキサンチンからなる。   In another embodiment, a suspension of 40 g wet lutein (38% lutein content) in n-propanol (100 ml), water (50 ml) and aqueous HCl (10 ml, 6N) was refluxed under a nitrogen atmosphere (88 Stir mechanically at ~ 90 ° C for nearly 16 hours. After cooling to room temperature, the acid is neutralized and the red crystals are collected by filtration and washed with water and alcohol. The dried product (13.7 g, total carotenoids) was composed of anhydrolutein in a ratio of anhydrolutein I: anhydrolutein II: anhydrolutein III (1.9: 1.0: 10.9) ) -Zeaxanthin.

したがって、本発明は、乾燥させたルテイン又は湿潤粉末を、触媒量の酸の存在下で、周囲温度より高い温度、好ましくは、78〜88℃でアルコールと反応させて、アンヒドロルテインIIIに富むアンヒドロルテインの混合物を得る改良法に関する。   Accordingly, the present invention is enriched in anhydrolutein III by reacting dried lutein or wet powder with alcohol in the presence of a catalytic amount of acid at a temperature above ambient temperature, preferably 78-88 ° C. It relates to an improved process for obtaining a mixture of anhydroluteins.

あるいは、本発明は、エーテル(THF,ジエチルエーテル,ジイソプロピルエーテル,t-ブチルメチルエーテル)を少量(1〜1.7ml/gのルテインの補助溶剤として使用し、(3R,3’R,6’R)-ルテインの溶解度を高め、反応を少量のアルコール(ルテイン1gに対し15〜47ml)で進行させる改良法に関する。   Alternatively, the present invention uses a small amount of ether (THF, diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether) as a co-solvent for (1 to 1.7 ml / g lutein) and (3R, 3′R, 6′R This relates to an improved method of increasing the solubility of lutein and allowing the reaction to proceed with a small amount of alcohol (15-47 ml per gram of lutein).

あるいは、結晶生成物をワークアップさせ、洗浄して、アンヒドロルテインの混合物を与える。好ましい実施態様では、生成物のワークアップ及び洗浄は、結晶生成物を少量の炭化水素溶剤(ペンタン、ヘキサン、石油エーテル)で洗浄して、副生物として存在するかもしれない不飽和炭化水素を除去するとともにアルコールの除去を促進し、最終生成物を乾燥させる工程を含む。   Alternatively, the crystalline product is worked up and washed to give a mixture of anhydroluteins. In a preferred embodiment, product work-up and washing involves washing the crystalline product with a small amount of hydrocarbon solvent (pentane, hexane, petroleum ether) to remove any unsaturated hydrocarbons that may be present as by-products. And promoting the removal of alcohol and drying the final product.

2. マリーゴールドオレオレジンからルテインエステルの酸触媒エステル交換によるアンヒドロルテインの製造
図2のスキームに示すように、ルテインエステルは、アルコールの存在下、高温で、酸触媒エステル交換を受けて、アンヒドロルテインI、II及びIIIの混合物を生成する。本発明は、ルテインのC-3及びC-3’位のエステル基が等しくエステル交換を受け易くないことを示す。例えば、炭化水素溶剤又はエーテルに溶解させた(ミリスチン酸及びパルミチン酸でエステル化された)ルテインエステルが、n-プロパノール中、触媒量の鉱酸の存在下、45〜50℃での制御された条件の下でエステル交換を受けて、約21時間で、主として、ルテイン3-ミリステート3’-プロピルエーテル及びルテイン3-パルミテート3’-プロピルエーテルを生成する。これは、鹸化前後の生成物の形成をHPLCによってモニターすることにより確認する。鹸化する前は、HPLCは、明らかに、ルテイン、ルテイン3’-プロピルエーテル及び/又はアンヒドロルテインの不存在を示すが、他方、生成物が鹸化されると、専らルテイン3’-プロピルエーテルが得られる。アリル基を有さず、変化しないままのC-3のエステル基とは対照的に、ルテインエステルのC-3’のα,β-不飽和エステル基がエステル交換を受けやすい原因は、そのアリル性にある可能性が高い。したがって、周囲温度又は50℃より低い高温で制御された条件の下では、ルテインエステルのエステル交換によってルテイン3-アシルエステルが得られ、これが、触媒量の酸とn-プロパノールの存在下でC-3’においてエーテル化を受けると、ルテイン3-アシルエステル3’-プロピルエーテルが得られる。温度が50℃より高くなると、C-3位のエステル基は、また、酸触媒エステル交換を受けて、ルテイン3’-プロピルエーテルが得られる。50℃より高い温度では、エステル交換と共に、ルテイン3’-プロピルエーテルからのn-プロパノールの消失も起こり、アンヒドロルテインI、II及びIIIの混合物が得られる。あるいは、本発明では、ルテイン3-アシルエステル3’-プロピルエーテルを単離し、この生成物を鹸化にかけて、ルテイン3’-プロピルエーテルを製造する。その後、該化合物を、PCT US03/23422に記載の処理法に従い、アンヒドロルテインに変換する。
2. Preparation of anhydrolutein by acid-catalyzed transesterification of lutein ester from marigold oleoresin As shown in the scheme of Figure 2, lutein ester undergoes acid-catalyzed transesterification in the presence of alcohol at high temperature to A mixture of hydroluteins I, II and III is produced. The present invention shows that the ester groups at the C-3 and C-3 ′ positions of lutein are not equally susceptible to transesterification. For example, a lutein ester (esterified with myristic acid and palmitic acid) dissolved in a hydrocarbon solvent or ether is controlled at 45-50 ° C. in n-propanol in the presence of a catalytic amount of mineral acid. The transesterification under conditions produces mainly lutein 3-myristate 3′-propyl ether and lutein 3-palmitate 3′-propyl ether in about 21 hours. This is confirmed by monitoring the product formation before and after saponification by HPLC. Prior to saponification, HPLC clearly shows the absence of lutein, lutein 3′-propyl ether and / or anhydrolutein, whereas when the product is saponified, exclusively lutein 3′-propyl ether is obtained. can get. In contrast to the C-3 ester group, which does not have an allyl group and remains unchanged, the C-3 ′ α, β-unsaturated ester group of the lutein ester is susceptible to transesterification. There is a high possibility of having sex. Thus, under controlled conditions at ambient temperature or higher temperatures below 50 ° C., the transesterification of lutein esters yields lutein 3-acyl esters, which in the presence of catalytic amounts of acid and n-propanol are C- Upon etherification at 3 ′, the lutein 3-acyl ester 3′-propyl ether is obtained. When the temperature is higher than 50 ° C., the ester group at the C-3 position also undergoes acid-catalyzed transesterification to give lutein 3′-propyl ether. At temperatures above 50 ° C., transesterification, as well as the disappearance of n-propanol from lutein 3′-propyl ether, results in a mixture of anhydroluteins I, II and III. Alternatively, in the present invention, lutein 3-acyl ester 3′-propyl ether is isolated and the product is subjected to saponification to produce lutein 3′-propyl ether. The compound is then converted to anhydrolutein according to the procedure described in PCT US03 / 23422.

したがって、本発明は、炭化水素又はエーテルに溶解させたルテインエステルを、アルコールの存在下で、触媒量の酸と反応させて、アンヒドロルテインの混合物を得る方法であって、ルテインエステルを、触媒量の酸の存在下、周囲温度〜60℃より低い高温、好ましくは、45〜60℃で、アルコールと反応させて、ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルの混合物を得る工程、水及び追加の酸を加える工程、その温度を、好ましくは、78〜88℃に上昇させて、前述の混合物を、アンヒドロルテインI、II及びIIIに変換する工程を含む前記方法に関する。好ましい実施態様では、反応は、
a) 炭化水素溶剤(例えば、ペンタン、ヘキサン、石油エーテル)又はエーテル(例えば、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル)の適当な量(マリーゴールドオレオレジンの約2ml/g)中にマリーゴールドオレオレジンからのゼアキサンチンエステルを少量含有する商業的に入手可能なルテインエステルを溶解させ、アルコール(マリーゴールドオレオレジン1g当たり1.2ml)とアルコール中触媒量の酸[例えば、マリーゴールド1g当たり、アルコール中10%塩酸(v/v)約0.1ml]を加えて混合物を得る工程;
b) その混合物を周囲温度〜60℃、好ましくは、60℃で、約6〜8時間攪拌して、ルテイン3-ミリステート3’-アルキルエーテル、ルテイン3-パルミテート3’-アルキルエーテル並びにアンヒドロルテインI、II及びIIIのミリスチル及びパルミチルエステルの混合物を得る工程;
c) 水(例えば、マリーゴールドオレオレジン1g当たり約1.2ml)及び酸水溶液[マリーゴールドオレオレジンの1g当たり、10%塩酸水溶液(v/v)約0.1ml]を加え、その混合物を、22時間、78〜90℃に加熱して、アンヒドロルテインI、II及びIIIを得る工程;
d) 生成物を周囲温度まで冷却し、生成物を水で洗浄し、有機相を除去する工程;
e) 無機塩基のアルコール溶液(例えば、KOH/メタノール、NaOH/メタノール)を用いて、有機相を2〜3時間、周囲温度で加水分解する工程;
f) 有機相を水で洗浄し、溶剤の大部分を蒸発させて、濃縮した残渣を得る工程;
g) 水中アルコール、好ましくは、水中メタノール又はエタノールの1/1溶液(v/v)を加えることによって、残渣からアンヒドロルテインI〜IIIと少量のゼアキサンチンとを結晶化させ、濾過によって、結晶を収集し、生成物を高真空下で乾燥させる工程;
を含む。
Accordingly, the present invention provides a process for reacting a lutein ester dissolved in a hydrocarbon or ether with a catalytic amount of an acid in the presence of an alcohol to obtain a mixture of anhydrolutein, wherein the lutein ester is converted into a catalyst. Reacting with an alcohol in the presence of a quantity of acid at ambient temperature to an elevated temperature below 60 ° C., preferably 45-60 ° C., to give a mixture of lutein 3-acyl ester 3′-alkyl ethers, water and additional The process comprising the step of converting the mixture to anhydrolutein I, II and III by increasing the temperature, preferably to 78-88 ° C. In a preferred embodiment, the reaction is
a) In a suitable amount of hydrocarbon solvent (e.g. pentane, hexane, petroleum ether) or ether (e.g. THF, diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether) (about 2 ml / g of marigold oleoresin) Dissolve commercially available lutein ester containing a small amount of zeaxanthin ester from marigold oleoresin in alcohol (1.2 ml per gram of marigold oleoresin) and a catalytic amount of acid in alcohol [eg per gram of marigold Adding about 0.1 ml of 10% hydrochloric acid in alcohol (v / v)] to obtain a mixture;
b) The mixture is stirred at ambient temperature to 60 ° C., preferably 60 ° C. for about 6 to 8 hours to give lutein 3-myristate 3′-alkyl ether, lutein 3-palmitate 3′-alkyl ether and anhydro Obtaining a mixture of myristyl and palmityl esters of lutein I, II and III;
c) Add water (eg about 1.2 ml per gram of marigold oleoresin) and aqueous acid solution (about 0.1 ml of 10% aqueous hydrochloric acid (v / v) per gram of marigold oleoresin) and mix the mixture for 22 hours. Heating to 78-90 ° C. to obtain anhydroluteins I, II and III;
d) cooling the product to ambient temperature, washing the product with water and removing the organic phase;
e) hydrolyzing the organic phase for 2-3 hours at ambient temperature using an alcohol solution of an inorganic base (eg KOH / methanol, NaOH / methanol);
f) washing the organic phase with water and evaporating most of the solvent to obtain a concentrated residue;
g) Crystallize the anhydroluteins I-III and a small amount of zeaxanthin from the residue by adding a 1/1 solution (v / v) of alcohol in water, preferably methanol or ethanol in water, and filter the crystals by filtration. Collecting and drying the product under high vacuum;
including.

別の実施態様では、ルテインエステルは、制御された条件下で、ルテイン3-ミリステート3’-アルキルエーテル及びルテイン3-パルミテート3’-アルキルエーテルの混合物に変換され、単離される生成物は、次に、アルカリ性加水分解にかけられて、ルテイン3’-アルキルエーテルが得られる。さらに、これは、78〜90℃の温度で、アンヒドロルテインに変換される。好ましい実施態様において、反応は、
a) 炭化水素溶剤(例えば、ペンタン、ヘキサン、石油エーテル)又はエーテル(例えば、THF、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル)の適当な量(マリーゴールドオレオレジン1g当たり約2ml)中にマリーゴールドオレオレジンからのゼアキサンチンエステルを少量含有する商業的に入手可能なルテインエステルを溶解させ、アルコール(マリーゴールドオレオレジン1g当たり1.2ml)とアルコール中触媒量の酸[例えば、マリーゴールド1g当たり、アルコール(v/v)中10%塩酸約0.1ml]を加えて混合物を得る工程;
b) その混合物を周囲温度〜50℃、好ましくは、45〜50℃で、約21時間攪拌して、ルテイン3-ミリステート3’-アルキルエーテル及びルテイン3-パルミテート3’-アルキルエーテルの混合物を得る工程;
c) 生成物を周囲温度まで冷却し、その混合物を、無機塩基のアルコール溶液(例えば、KOH/メタノール、NaOH/メタノール)で、2〜3時間、周囲温度で加水分解する工程;
d) 鹸化した生成物を水で洗浄し、溶剤の大部分を蒸発させて、濃縮した残渣を得る工程;
e) 水中アルコール、好ましくは、水中メタノール又はエタノールの1/1溶液(v/v)を加えることによって、残渣からルテイン3’-アルキルエーテル及び少量のゼアキサンチンを結晶化させ、濾過によって、結晶を収集する工程;
f) 適当な量(約3ml)のアルコール及び水(約3ml)中に、結晶ルテイン3’-アルキルエーテルを懸濁させ、触媒量の酸水溶液(例えば、18〜19%の塩酸(v/v)約0.2ml)を加えて、混合物を得る工程;
g) 混合物を78〜90℃で約18時間攪拌して、アンヒドロルテインI、II及びIIIの混合物を得る工程;
h) 生成物を周囲温度まで冷却させ、酸を無機塩基で中和し、生成物をエーテル(例えば、エチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル)で抽出する工程;
i) 有機相を水で洗浄し、大部分の溶剤を蒸発させて、濃縮した残渣を得る工程;
j) 水中アルコール、好ましくは、水中メタノール又はエタノールの1/1溶液(v/v)を加えることによって、残渣からアンヒドロルテインI〜IIIと少量のゼアキサンチンとを結晶化させ、濾過によって、結晶を収集し、生成物を高真空下で乾燥させる工程;
を含む。
In another embodiment, the lutein ester is converted to a mixture of lutein 3-myristate 3′-alkyl ether and lutein 3-palmitate 3′-alkyl ether under controlled conditions and the isolated product is: It is then subjected to alkaline hydrolysis to give lutein 3′-alkyl ether. In addition, it is converted to anhydrolutein at a temperature of 78-90 ° C. In a preferred embodiment, the reaction is
a) In a suitable amount of hydrocarbon solvent (eg pentane, hexane, petroleum ether) or ether (eg THF, diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether) (about 2 ml per gram of marigold oleoresin) A commercially available lutein ester containing a small amount of zeaxanthin ester from marigold oleoresin is dissolved and alcohol (1.2 ml per gram of marigold oleoresin) and a catalytic amount of acid in alcohol [eg, per gram of marigold, Adding about 0.1 ml of 10% hydrochloric acid in alcohol (v / v) to obtain a mixture;
b) The mixture is stirred at ambient temperature to 50 ° C., preferably 45 to 50 ° C., for about 21 hours to produce a mixture of lutein 3-myristate 3′-alkyl ether and lutein 3-palmitate 3′-alkyl ether. Obtaining step;
c) cooling the product to ambient temperature and hydrolyzing the mixture with an alcohol solution of an inorganic base (eg KOH / methanol, NaOH / methanol) at ambient temperature for 2-3 hours;
d) washing the saponified product with water and evaporating most of the solvent to obtain a concentrated residue;
e) Lutein 3′-alkyl ether and a small amount of zeaxanthin are crystallized from the residue by adding a 1/1 solution (v / v) of alcohol in water, preferably methanol or ethanol in water, and the crystals are collected by filtration The step of:
f) Suspension of crystalline lutein 3′-alkyl ether in an appropriate amount (about 3 ml) of alcohol and water (about 3 ml) and a catalytic amount of an aqueous acid solution (e.g. 18-19% hydrochloric acid (v / v ) About 0.2 ml) to obtain a mixture;
g) stirring the mixture at 78-90 ° C. for about 18 hours to obtain a mixture of anhydroluteins I, II and III;
h) allowing the product to cool to ambient temperature, neutralizing the acid with an inorganic base, and extracting the product with ether (eg, ethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether);
i) washing the organic phase with water and evaporating most of the solvent to obtain a concentrated residue;
j) Crystallization of the anhydrolutein I-III and a small amount of zeaxanthin from the residue by adding a 1/1 solution (v / v) of alcohol in water, preferably methanol or ethanol in water, and filtering the crystals Collecting and drying the product under high vacuum;
including.

3. アンヒドロルテインのVIII族遷移元素による不均一系接触水素化
本発明は、大気圧の水素の下、-15℃〜40℃の範囲の温度で種々の有機溶剤中、VIII族の遷移元素の触媒量の存在下で、アンヒドロルテインの混合物をβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに水素化するための方法に関する(図1)。触媒は、アルミナに担持された白金(Pt)(5%)、活性炭に担持されたPt(5%又は10%)、活性炭に担持されたパラジウム(Pd)(Pd/C,5%又は10%)、アルミナに担持されたPd(5%又は10%)、炭酸カルシウムに担持されたPd(Pd/CaCO3,5%)、ポリエチレンイミン/SiO2に担持されたPd3%(ロイアーPd触媒)又はアルミナに担持されたロジウム(Rh)(5%)でよい。これらの触媒による水素化実験の結果は、表1、2及び3にまとめて示す。アンヒドロルテインのβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンへの水素化にとって最も良好な収率及び位置選択性は、酢酸エチル中、アルミナに担持されたPt(5%)を用いて達成された。反応条件、例えば、温度及び使用される触媒の量が、水素化の速度及び時間について重要な役割を演ずる。触媒’(Pt/アルミナ):基質が1.8重量%(5mol%)の場合、反応は、-15℃でも進行するが、はるかに遅い速度であり、反応は、一晩中の実験を必要とする。触媒:基質として同じモル%(5%)を採用すると、反応は、0℃で4時間以内に完了させることができ、周囲温度では2時間で完了させることができる。しかし、触媒:基質のmol%が5mol%から1.4〜2.2mol%に低下すると、水素化の速度は減少し、反応は40℃で最も良好に実施され、10〜26時間で完了する。溶剤の性質は、水素化の結果に影響を及ぼさないようである。本発明では、酢酸エチルが、その安全性に関する特質並びに食物添加剤及び栄養補助食品の製造への使用が広く許容されていることから、最適の溶剤として選択される。表1に列挙した結果は、また、水素化条件が全体としての反応の収率にほとんど又は全く影響を与えないことを示している。反応がアセトン中で行われる点を除いて、アンヒドロルテインの水素化の全体としての収率は、85〜99%の範囲である。45%〜75%の範囲にあるアンヒドロルテインの純度は、また、水素化の収率又は結果に影響を与えない(表1)。酢酸エチル中Pt/アルミナによるアンヒドロルテイン混合物を水素化すると、α-クリプトキサンチンと比較して高収率のβ-クリプトキサンチンも得られる。β-クリプトキサンチンのビタミンA活性の観点から、この点が本発明の重要な特徴である。
3. Heterogeneous Catalytic Hydrogenation of Anhydrolutein with Group VIII Transition Elements The present invention relates to Group VIII transition elements in various organic solvents at temperatures ranging from -15 ° C to 40 ° C under hydrogen at atmospheric pressure. Relates to a process for hydrogenating a mixture of anhydrolutein to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in the presence of a catalytic amount of (FIG. 1). The catalyst is platinum (Pt) (5%) supported on alumina, Pt (5% or 10%) supported on activated carbon, palladium (Pd) (Pd / C, 5% or 10%) supported on activated carbon. ), Pd supported on alumina (5% or 10%), Pd supported on calcium carbonate (Pd / CaCO 3 , 5%), Pd 3 % supported on polyethyleneimine / SiO 2 (Royer Pd catalyst) or Rhodium (Rh) (5%) supported on alumina may be used. The results of hydrogenation experiments with these catalysts are summarized in Tables 1, 2 and 3. The best yield and regioselectivity for the hydrogenation of anhydrolutein to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin was achieved using Pt (5%) supported on alumina in ethyl acetate. Reaction conditions, such as temperature and the amount of catalyst used, play an important role in the rate and time of hydrogenation. Catalyst '(Pt / alumina): If the substrate is 1.8 wt% (5 mol%), the reaction proceeds even at -15 ° C, but at a much slower rate, the reaction requires overnight experimentation . Using the same mole% (5%) as catalyst: substrate, the reaction can be completed within 4 hours at 0 ° C. and can be completed in 2 hours at ambient temperature. However, when the mol% of catalyst: substrate drops from 5 mol% to 1.4-2.2 mol%, the rate of hydrogenation decreases and the reaction is best performed at 40 ° C. and is completed in 10-26 hours. The nature of the solvent does not appear to affect the hydrogenation results. In the present invention, ethyl acetate is selected as the optimal solvent because of its safety attributes and its wide acceptance for use in the production of food additives and dietary supplements. The results listed in Table 1 also indicate that the hydrogenation conditions have little or no effect on the overall reaction yield. The overall yield of anhydrolutein hydrogenation is in the range of 85-99%, except that the reaction is carried out in acetone. The purity of anhydrolutein in the range of 45% to 75% also does not affect the hydrogenation yield or results (Table 1). Hydrogenation of an anhydrolutein mixture with Pt / alumina in ethyl acetate also yields higher yields of β-cryptoxanthin compared to α-cryptoxanthin. From the viewpoint of the vitamin A activity of β-cryptoxanthin, this is an important feature of the present invention.

Figure 2007509957
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アルミナ上に担持されたPt(5%)によるアンヒドロルテインの大規模な水素化は、ばらつきがないことも明らかになり、主生成物として高収率のクリプトキサンチンが得られた。ここで、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比は5:1〜3:1の範囲であった。これらの実験の結果は、表2の最初の3つのデータ列にまとめられている。さらに大規模な実験も行った。Pfaudler反応器にアンヒドロルテインの混合物(400g、47.7%総カロチノイド、31.5%アンヒドロルテインIII)、アルミナに担持された白金(5%)(40g)及び酢酸エチル(14リットル)を装填した。反応システムを、窒素で、続いて、水素でパージした。混合物を40℃及び40PSIの水素の下で攪拌する。14時間後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、セライトを介して濾過する。減圧下、40℃より低い温度で、濾液を濃縮し、酢酸エチル/エタノール/水の溶液から残渣を結晶化する。暗橙色の結晶を、濾過により収集する。橙色の固形物(800g,総カロチノイド純度20.4%、総カロチノイド収率85.5%,β-クリプトキサンチン純度9.89%,アンヒドロルテインIIIからのβ-クリプトキサンチンの収率62.6%)として、湿潤生成物が得られた。   Large-scale hydrogenation of anhydrolutein with Pt (5%) supported on alumina was also found to be consistent and yielded high yields of cryptoxanthin as the main product. Here, the ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin ranged from 5: 1 to 3: 1. The results of these experiments are summarized in the first three data columns in Table 2. Large scale experiments were also conducted. A Pfaudler reactor was charged with a mixture of anhydrolutein (400 g, 47.7% total carotenoids, 31.5% anhydrolutein III), platinum supported on alumina (5%) (40 g) and ethyl acetate (14 liters). The reaction system was purged with nitrogen followed by hydrogen. The mixture is stirred under 40 ° C. and 40 PSI hydrogen. After 14 hours, the reaction mixture is cooled to ambient temperature and filtered through celite. The filtrate is concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. and the residue is crystallized from an ethyl acetate / ethanol / water solution. Dark orange crystals are collected by filtration. The wet product as an orange solid (800 g, total carotenoid purity 20.4%, total carotenoid yield 85.5%, β-cryptoxanthin purity 9.89%, β-cryptoxanthin yield 62.6% from anhydrolutein III) Obtained.

湿潤生成物の半分を凍結乾燥すると、橙色の固形物(176g,総カロチノイド純度41.0%、総カロチノイド収率75.6%,β-クリプトキサンチン純度19.2%,アンヒドロルテインIIIからのβ-クリプトキサンチン収率53.4%)が得られる。これは、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチン=3:1の比の混合物からなる。HPLCは、少量の未反応アンヒドロルテインI及びIIと(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在も示す。   Half of the wet product was lyophilized to give an orange solid (176 g, total carotenoid purity 41.0%, total carotenoid yield 75.6%, β-cryptoxanthin purity 19.2%, β-cryptoxanthin yield from anhydrolutein III 53.4%) is obtained. This consists of a mixture of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 3: 1. HPLC also shows the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3'R) -zeaxanthin.

湿潤生成物の他の半分は、エタノール/水で再スラリー化した。橙色の固形物を濾過によって収集し、トレー乾燥機内40℃で乾燥させる。乾燥生成物は、橙色の固形物(170g,総カロチノイド純度35.1%、総カロチノイド収率62.5%,β-クリプトキサンチン純度17.3%,アンヒドロルテインIIIからのβ-クリプトキサンチン収率46.6%)として得られる。これは、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチン=3:1の比の混合物からなる。HPLCは、少量の未反応アンヒドロルテインI及びIIと(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在も示す。この実験の結果は、表2の最後のデータ列にまとめて示す。   The other half of the wet product was reslurried with ethanol / water. The orange solid is collected by filtration and dried in a tray dryer at 40 ° C. The dried product was obtained as an orange solid (170 g, total carotenoid purity 35.1%, total carotenoid yield 62.5%, β-cryptoxanthin purity 17.3%, β-cryptoxanthin yield 46.6% from anhydrolutein III) It is done. This consists of a mixture of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 3: 1. HPLC also shows the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3'R) -zeaxanthin. The results of this experiment are summarized in the last data column of Table 2.

Figure 2007509957
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別の実施態様では、炭素又はアルミナ上に担持されたPd、鉛で被毒された炭酸カルシウム上に担持されたPd(リンドラー触媒)及びポリエチレンイミン/シリカゲル上に担持されたPdを使用して、アンヒドロルテインの混合物を低〜中程度の収率で、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに水素化することもできる。50℃で最も良好に実施される、ポリエチレンイミン/シリカゲル上に担持されたPdでのアンヒドロルテインの水素化反応を除き、その他のPd担持触媒は、極めて反応性であり、この変換を-15℃で達成する。しかし、触媒としてPdを用いたアンヒドロルテインの水素化の位置選択性は、Ptほど良好ではなく、これは、明らかに、表3にまとめた種々の実験からのβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンの収率に反映される。これらの反応は、水素の大気圧又は高圧下、アンヒドロルテインが可溶性である種々の有機溶剤(例えば、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル又はt-ブチルメチルエーテル、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン及びクロロホルム、その他のエーテル及びその他の塩素化された溶剤)中で行うことができる。   In another embodiment, using Pd supported on carbon or alumina, Pd supported on lead poisoned calcium carbonate (Lindler catalyst) and Pd supported on polyethyleneimine / silica gel, A mixture of anhydroluteins can also be hydrogenated to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in low to moderate yields. Other than the hydrogenation reaction of anhydrolutein with Pd supported on polyethyleneimine / silica gel, which is best performed at 50 ° C., other Pd supported catalysts are extremely reactive and this conversion is Achieve at ℃. However, the regioselectivity of anhydrolutein hydrogenation using Pd as a catalyst is not as good as Pt, which is evident from β-cryptoxanthin and α-cryptoxin from various experiments summarized in Table 3. This is reflected in the yield of xanthine. These reactions involve various organic solvents in which anhydrolutein is soluble under atmospheric or high pressure of hydrogen (e.g., ethyl acetate, acetone, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether or t-butyl methyl ether, dichloromethane). 1,2-dichloroethane and chloroform, other ethers and other chlorinated solvents).

Figure 2007509957
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アンヒドロルテインの水素化に、アルミナに担持されたRhを使用する時、反応は、50℃で最も良好に実施され、低収率のβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンが得られ、出発物質の多くは、これらの条件下で失われる。   When using Rh supported on alumina for hydrogenation of anhydrolutein, the reaction is best performed at 50 ° C., resulting in low yields of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin, starting materials Most of it is lost under these conditions.

したがって、本発明は、アンヒドロルテインIIIに富むアンヒドロルテインI、II、IIIの混合物を、大気圧又は高圧の水素の下、種々の有機溶剤中、触媒量のVIII族の遷移元素、好ましくは、アルミナ上に担持されたPtの存在下で、-15℃〜100℃の範囲、好ましくは、約-15℃〜約50℃の範囲の温度で、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに水素化する方法に関する。好ましい実施態様にて、反応は、
a) 適当な量の有機溶剤(アンヒドロルテイン1g当たりおよそ35ml)、好ましくは、酢酸エチルに、45〜75%の範囲の純度を有するアンヒドロルテインを溶解させ、アルミナ上に担持された5%Ptを触媒量(触媒:基質1.4〜2.2mol%)加えて、混合物を得る工程;
b) 空気を不活性ガス、好ましくは、アルゴンで置換し、次に、不活性ガスを水素で置換する工程;
c) 混合物を、大気圧の水素の下、-15℃〜50℃、好ましくは、約40℃で、約10〜26時間攪拌して、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンの混合物を得る工程;
d) セライトを介して濾過により触媒を除去し、減圧下、40℃より低い温度で、濾液を濃縮して、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンを含有する濃縮した残渣を得る工程;
e) 水中アルコール、好ましくは、水中メタノール又はエタノールの1/1溶液(v/v)を加えることによって、残渣からβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンを結晶化させ、濾過によって、生成物を収集し、その結晶を高真空下40℃より低い温度で乾燥させる工程;
を含む。
Thus, the present invention provides a mixture of anhydrolutein I, II, III rich in anhydrolutein III in various organic solvents under atmospheric or high pressure hydrogen, in catalytic amounts of group VIII transition elements, preferably Hydrogen in β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in the presence of Pt supported on alumina at a temperature in the range of −15 ° C. to 100 ° C., preferably in the range of about −15 ° C. to about 50 ° C. It relates to the method of making. In a preferred embodiment, the reaction is
a) A suitable amount of an organic solvent (approximately 35 ml per gram of anhydrolutein), preferably ethyl acetate, having anhydrolutein having a purity in the range of 45-75% and 5% supported on alumina. Adding a catalytic amount of Pt (catalyst: substrate 1.4-2.2 mol%) to obtain a mixture;
b) replacing air with an inert gas, preferably argon, and then replacing the inert gas with hydrogen;
c) stirring the mixture under hydrogen at atmospheric pressure at -15 ° C to 50 ° C, preferably at about 40 ° C for about 10 to 26 hours to obtain a mixture of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin ;
d) removing the catalyst by filtration through celite and concentrating the filtrate under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. to obtain a concentrated residue containing β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin;
e) β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin are crystallized from the residue by adding a 1/1 solution (v / v) of alcohol in water, preferably methanol or ethanol in water, and the product is collected by filtration Drying the crystals at a temperature below 40 ° C. under high vacuum;
including.

4. アンヒドロルテインの均一系接触水素化
本発明は、触媒量の数種の遷移金属錯体の存在下、アンヒドロルテインの混合物を、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに、低〜中程度の収率で水素化するための方法に関する。均一系触媒は、遷移金属錯体、例えば、パラジウムアセチルアセトナート、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)クロライド[Rh(Ph3P)3Cl](ウイルキンソン触媒)、(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,5-シクロオクタジエン)ピリジンイリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[(C6H11)3P[C8H12][C5H5N]IrPF6 -](クラブツリー触媒)及び(1,5-シクロオクタジエン)ビス(メチルジフェニルホスフィン)イリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[C8H12][(MePh2P)2]Ir+PF6 -であってもよい。反応は、全て、好ましくは、水素の大気圧下、周囲温度で行われる。例外は、好ましくは45〜50℃で行われるパラジウムアセチルアセトナートを用いた水素化反応である。これらの均一系触媒を用いた水素化実験の結果を表4にまとめて示す。
4. Homogeneous catalytic hydrogenation of anhydrolutein The present invention relates to a mixture of anhydrolutein into β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in the presence of catalytic amounts of several transition metal complexes. Relates to a process for hydrogenation in a yield of Homogeneous catalysts include transition metal complexes such as palladium acetylacetonate, tris (triphenylphosphine) rhodium (I) chloride [Rh (Ph 3 P) 3 Cl] (Wilkinson catalyst), (tricyclohexylphosphine) (1, 5-cyclooctadiene) pyridine iridium (I) hexafluorophosphate [(C 6 H 11 ) 3 P [C 8 H 12 ] [C 5 H 5 N] Ir + PF 6 ] (Crabtree catalyst) and (1 , 5-cyclooctadiene) bis (methyl diphenyl phosphine) iridium (I) hexafluorophosphate [C 8 H 12] [( MePh 2 P) 2] Ir + PF 6 - may be. All reactions are preferably carried out at ambient temperature under atmospheric pressure of hydrogen. The exception is a hydrogenation reaction using palladium acetylacetonate, preferably carried out at 45-50 ° C. Table 4 summarizes the results of hydrogenation experiments using these homogeneous catalysts.

Figure 2007509957
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試みた種々の均一系水素化触媒のうち、ウイルキンソン触媒[(Ph3P)3RhCl]は、ほとんど定量的な収率でアンヒドロルテインをβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに変換する。ウイルキンソン触媒に関する文献で報告されている高度に共役したポリエンシステムの位置選択的な水素化は、レチノイド誘導体、つまり、3,4-ジデヒドロ-9-cis-レチノール酸の水素化のみである[Bennani,Y.I.,Boehm,M.F. J. Org. Chem.,60(5),1195-1200,1995]。しかし、今日まで、本発明に記載する不均一系又は均一系触媒のいずれか又はウイルキンソン触媒を用いたカロチノイドの位置選択的な水素化に関する文献報告又は実例は存在しない。ウイルキンソン触媒以外の均一系触媒によりアンヒドロルテインを水素化すると、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンが低〜中程度の収率で得られ、相当量のアンヒドロルテインは未反応のままである。 Of the various homogeneous hydrogenation catalysts tried, Wilkinson's catalyst [(Ph 3 P) 3 RhCl] converts anhydrolutein to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in almost quantitative yield. The only regioselective hydrogenation of highly conjugated polyene systems reported in the literature on Wilkinson's catalyst is the hydrogenation of retinoid derivatives, ie 3,4-didehydro-9-cis-retinoic acid [Bennani, YI, Boehm, MFJ Org. Chem., 60 (5), 1195-1200, 1995]. To date, however, there are no literature reports or examples relating to the regioselective hydrogenation of carotenoids using either the heterogeneous or homogeneous catalysts described in the present invention or Wilkinson's catalyst. Hydrogenation of anhydrolutein with a homogeneous catalyst other than Wilkinson's catalyst yields β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in low to moderate yields, and significant amounts of anhydrolutein remain unreacted .

したがって、本発明は、さらに、アンヒドロルテインIIIに富むアンヒドロルテインI、II、IIIの混合物を、大気圧の水素の下、周囲温度で、種々の有機溶剤中、触媒量の遷移金属錯体、好ましくは、ウイルキンソン触媒[(Ph3P)3RhCl]の存在下で、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンに水素化する方法に関する。好ましい実施態様では、反応は、
a) 適当な量の有機溶剤(アンヒドロルテイン1g当たり、およそ50ml)、好ましくは、酢酸エチルに、45〜75%の範囲の純度を有するアンヒドロルテインを溶解させ、化学量論量の(Ph3P)3RhCl(触媒:基質の比では2.2mol当量)を加えて、混合物を得る工程;
b) 空気を不活性ガス、好ましくは、アルゴンで置換し、ついで、不活性ガスを水素で置換する工程;
c) 混合物を、大気圧の水素の下、周囲温度で、約2時間攪拌して、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンの混合物を得る工程;
d) セライトを介した濾過により触媒を除去し、減圧下、40℃より低い温度で、濾液を濃縮して、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンを含有する濃縮した残渣を得る工程;
e) 水中アルコール、好ましくは、水中メタノール又はエタノールの1/1溶液(v/v)を加えることによって、残渣からβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンを結晶化させ、濾過によって、生成物を収集し、その結晶を高真空下40℃より低い温度で乾燥させる工程;
を含む。
Accordingly, the present invention further provides catalytic amounts of transition metal complexes of anhydrolutein III-rich anhydrolutein I, II, III in various organic solvents at atmospheric temperature under atmospheric pressure hydrogen, Preferably, the present invention relates to a method for hydrogenation to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin in the presence of Wilkinson's catalyst [(Ph 3 P) 3 RhCl]. In a preferred embodiment, the reaction is
a) A suitable amount of an organic solvent (approximately 50 ml per gram of anhydrolutein), preferably ethyl acetate, with anhydrolutein having a purity in the range of 45-75% is dissolved in a stoichiometric amount of (Ph Adding 3 P) 3 RhCl (catalyst: substrate ratio of 2.2 mol equivalent) to obtain a mixture;
b) replacing air with an inert gas, preferably argon, and then replacing the inert gas with hydrogen;
c) stirring the mixture under atmospheric pressure hydrogen at ambient temperature for about 2 hours to obtain a mixture of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin;
d) removing the catalyst by filtration through celite and concentrating the filtrate under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. to obtain a concentrated residue containing β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin;
e) β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin are crystallized from the residue by adding a 1/1 solution (v / v) of alcohol in water, preferably methanol or ethanol in water, and the product is collected by filtration Drying the crystals at a temperature below 40 ° C. under high vacuum;
including.

本明細書に記載する方法及び応用に向けての適当な変更及び適合化は自明であり、本発明の範囲又はそのいずれかの実施態様からも逸脱することなくなし得ることは、当業者には容易に理解されるであろう。ここまで本発明を詳細に説明してきたが、本発明は、以下の実施例を参考とすることによってさらに明瞭に理解されるであろう。以下の実施例は、単に例示することを目的にしたものであり、本発明を何等限定するものではない。   Appropriate modifications and adaptations to the methods and applications described herein will be apparent and can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention or any of its embodiments. It will be easily understood. Although the invention has been described in detail so far, the invention will be more clearly understood by reference to the following examples. The following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the invention in any way.

5. ルテイン及びルテインエステルからのアンヒドロルテインI、II、IIIの製造
実施例A n-プロパノール及びテトラヒドロフラン(THF)中での塩酸による(3R,3’R,6’R)-ルテイン(純度85%)のアンヒドロルテインI、II及びIIIへの変換
還流冷却器と温度計とを備えた500mlの3口フラスコに、 (3R,3’R,6’R)-ルテイン(85%のルテイン含量で6.0g,およそ5.10g,8.98mmol)を入れる。フラスコに100mlのn-プロパノールと10mlのテトラヒドロフラン(THF)を装填し、続いて、n-プロパノール中10%の塩酸1ml[0.1mlの濃HCl+0.9mlのn-プロパノールから調製した]を装填した。フラスコを油浴に浸漬し、混合物を窒素流下、約45〜50℃に加熱した。温度は、55℃を上回ってはならない。最初、ルテインは、n-プロパノールに不溶性であるが、温度が45〜50℃に達すると、暗赤色の均一な溶液が得られた。反応温度が45〜50℃に到達した時点から30分〜1時間後、ルテインは、ルテイン3’-プロピルエーテルに完全に変換された。
5. Preparation of Anhydrolutein I, II, III from Lutein and Lutein Esters Example A (3R, 3′R, 6′R) -Lutein (Purity 85) with hydrochloric acid in n-propanol and tetrahydrofuran (THF) %) Anhydrolutein I, II and III conversion into a 500 ml 3-neck flask equipped with a reflux condenser and a thermometer, (3R, 3'R, 6'R) -Lutein (85% lutein content 6.0g, approximately 5.10g, 8.98mmol). The flask was charged with 100 ml n-propanol and 10 ml tetrahydrofuran (THF), followed by 1 ml 10% hydrochloric acid in n-propanol [prepared from 0.1 ml concentrated HCl + 0.9 ml n-propanol]. . The flask was immersed in an oil bath and the mixture was heated to about 45-50 ° C. under a stream of nitrogen. The temperature must not exceed 55 ° C. Initially lutein is insoluble in n-propanol, but when the temperature reached 45-50 ° C., a dark red homogeneous solution was obtained. 30 minutes to 1 hour after the reaction temperature reached 45-50 ° C., the lutein was completely converted to lutein 3′-propyl ether.

反応混合物に、100mlの水を加えると、ルテイン3’-プロピルエーテルの懸濁液が黄橙色の結晶として得られ、油浴温度を上昇させて、反応混合物の温度を90℃に到達させた。反応温度がTHFの沸点(65〜67℃)に近づくと、この溶剤は、濾去された。全てのTHFを一度除去したら、18〜19%の塩酸8.0ml[濃HCl(36.5〜38%)4ml+水4mlから調製した]を加え、混合物の温度を90℃(還流温度)まで上昇させた。温度が60℃より高く上昇すると、ルテイン3’-プロピルエーテルは、徐々に、アンヒドロルテインI、II及びIIIに変化した。しかし、この時点では、アンヒドロルテインIが主生成物であった。90℃では、アンヒドロルテインIは、徐々に、アンヒドロルテインIIIに変換された。アンヒドロルテインIIは安定なままであった。90℃で12〜17時間後、油浴を除き、混合物を室温まで冷却した。水中10%の水酸化ナトリウム(wt/v)20mlを加え、室温での攪拌を10分間継続した。ついで、ブフナー漏斗上で減圧濾過して、アンヒドロルテインの赤味を帯びた結晶を取り出した。結晶生成物を、エタノール/水の1/1溶液(v/v)40mlで連続して洗浄し、続いて、30mlのエタノール及び10mlのヘキサンで洗浄した。これにより、この時点で十分に乾燥したアンヒドロルテインの赤色結晶5.0gが得られた。高真空下で5時間さらに乾燥すると、4.5gの生成物が得られた(UV〜可視分光光度法によって、およそ75%総カロチノイド)。生成物は、all-trans-ゼアキサンチン(少量)、アンヒドロルテインI:アンヒドロルテイン:アンヒドロルテインIIIの比がおよそ1.4:1.0:10のアンヒドロルテインからなるものであった。上記反応からの濾液は、少量のcis(Z)-カロチノイドを含有し、pH7を有することが示された。   When 100 ml of water was added to the reaction mixture, a suspension of lutein 3'-propyl ether was obtained as yellow-orange crystals and the oil bath temperature was raised to reach the temperature of the reaction mixture to 90 ° C. When the reaction temperature approached the boiling point of THF (65-67 ° C.), the solvent was filtered off. Once all the THF was removed, 8.0 ml of 18-19% hydrochloric acid [prepared from 4 ml conc. HCl (36.5-38%) + 4 ml water] was added and the temperature of the mixture was raised to 90 ° C. (reflux temperature). As the temperature rose above 60 ° C., lutein 3'-propyl ether gradually changed to anhydroluteins I, II and III. However, at this point, anhydrolutein I was the main product. At 90 ° C., anhydrolutein I was gradually converted to anhydrolutein III. Anhydrolutein II remained stable. After 12-17 hours at 90 ° C., the oil bath was removed and the mixture was cooled to room temperature. 20 ml of 10% sodium hydroxide (wt / v) in water was added and stirring at room temperature was continued for 10 minutes. Subsequently, it filtered under reduced pressure on the Buchner funnel, and the reddish crystal of anhydrolutein was taken out. The crystalline product was washed successively with 40 ml ethanol / water 1/1 solution (v / v) followed by 30 ml ethanol and 10 ml hexane. This gave 5.0 g of red crystals of anhydrolutein that were well dried at this point. Further drying for 5 hours under high vacuum yielded 4.5 g of product (approximately 75% total carotenoids by UV-visible spectrophotometry). The product consisted of all-trans-zeaxanthin (minor amount), anhydrolutein with an anhydrolutein I: anhydrolutein: anhydrolutein III ratio of approximately 1.4: 1.0: 10. The filtrate from the above reaction was shown to contain a small amount of cis (Z) -carotenoid and have a pH of 7.

実施例B n-プロパノール中での塩酸による湿潤(3R,3’R,6’R)ルテイン(純度38%)のアンヒドロルテインI、II及びIIIへの変換
1-プロパノール(100ml)及び水(50ml)の中にルテイン湿潤ケーキ(38%ルテイン含量で40.0g,およそ15.2g,26.8mmol)を含んだ懸濁液を、冷却器、機械的攪拌機、温度計及び窒素導入口を備えた1000mlの4口フラスコ中、400rpmで機械的に攪拌した。塩酸の水溶液(10.0ml,およそ6.0N;5.0mlの濃塩酸+5.0mlの水)を加え、反応混合物を、窒素雰囲気下、加熱還流した。反応の進行をHPLCによりモニターした。16時間後、反応混合物を室温まで冷却し、水(100ml)で希釈し、2.5Nの水酸化ナトリウム水溶液24mlで中和した。濾過によって、赤色結晶を収集し、続いて、500mlの水及び20mlの冷エタノールで洗浄し、高真空下で乾燥すると、18.5gの生成物が得られた(13.7gの総カロチノイド,UV/可視分光光度法によって測定して74%純度)。アンヒドロルテインI:アンヒドロルテインII:アンヒドロルテインIIIの比=1.9:1.0:10.9で、ルテインからの収率63%のアンヒドロルテインが得られた。
Example B Conversion of wet (3R, 3'R, 6'R) lutein (38% purity) with hydrochloric acid into anhydrolutein I, II and III in n-propanol
A suspension of lutein wet cake (40.0 g with 38% lutein content, approximately 15.2 g, 26.8 mmol) in 1-propanol (100 ml) and water (50 ml) was added to a condenser, mechanical stirrer, thermometer And mechanically stirred at 400 rpm in a 1000 ml four-necked flask equipped with a nitrogen inlet. An aqueous solution of hydrochloric acid (10.0 ml, approximately 6.0 N; 5.0 ml concentrated hydrochloric acid + 5.0 ml water) was added and the reaction mixture was heated to reflux under a nitrogen atmosphere. The progress of the reaction was monitored by HPLC. After 16 hours, the reaction mixture was cooled to room temperature, diluted with water (100 ml) and neutralized with 24 ml of 2.5N aqueous sodium hydroxide. Red crystals were collected by filtration followed by washing with 500 ml water and 20 ml cold ethanol and dried under high vacuum to give 18.5 g product (13.7 g total carotenoids, UV / visible 74% purity as measured by spectrophotometry). The ratio of anhydrolutein I: anhydrolutein II: anhydrolutein III = 1.9: 1.0: 10.9 gave 63% yield of anhydrolutein from lutein.

実施例C 酸触媒エステル交換によるルテインエステルのアンヒドロルテインI、II及びIIIへの直接変換
ルテインエステルを含有するマリーゴールドオレオレジン(5g)(アイオワ州デモインのKemin Foodsから市販)をヘキサン(10ml)に溶解させ、n-プロパノール(6ml)及びプロパノール中10%塩酸(v/v)0.5mlで処理した。混合物を60℃に加熱し、反応の進行をHPLCにより追跡ーした(Khachik & Beecher,J.Chromatogr.449:119-133,1988)。8時間後、カロチノール脂肪酸エステルを、ルテイン3-ミリステート3’-プロピルエーテル、ルテイン3-パルミテート3’-プロピルエーテル、並びに、アンヒドロルテインI、II及びIIIのミリスチン酸及びパルミチン酸エステルの混合物に変換した。
Example C Direct Conversion of Lutein Ester to Anhydrolutein I, II and III by Acid-Catalyzed Transesterification Marigold oleoresin (5 g) containing lutein ester (commercially available from Kemin Foods, Des Moines, Iowa) in hexane (10 ml) And treated with n-propanol (6 ml) and 0.5 ml of 10% hydrochloric acid (v / v) in propanol. The mixture was heated to 60 ° C. and the progress of the reaction was followed by HPLC (Khachik & Beecher, J. Chromatogr. 449: 119-133, 1988). After 8 hours, the carotenol fatty acid ester is converted into lutein 3-myristate 3′-propyl ether, lutein 3-palmitate 3′-propyl ether, and a mixture of myristic and palmitic esters of anhydroluteins I, II and III. Converted.

水(6ml)とHCl水溶液(18〜19%、v/v)0.5mlを加え、反応混合物の温度を、徐々に、上昇させて、ヘキサンを留去した。ヘキサンの除去後、温度を90℃まで上昇させ、混合物をn-プロパノール中で22時間還流した。反応混合物を周囲温度まで冷却させ、NaOHの(10%)水溶液で酸を中和した。生成物をt-ブチルメチルエーテル(10ml)で抽出し、水層を除去した。有機層を10mlのメタノール性KOH(10%)で処理し、周囲温度で2時間攪拌した。鹸化した生成物を水(3×10ml)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶剤の大部分を蒸発させた。残渣をエタノール/水の1/1溶液(v/v)から結晶化すると、238mgの赤色結晶が得られた。これは、HPLCにより、大部分にあたるアンヒドロルテインI〜III、及び、少量の(3R,3’-R)ゼアキサンチンを含む60%総カロチノイド(142.8mg)であることが示された。   Water (6 ml) and 0.5 ml of aqueous HCl (18-19%, v / v) were added and the temperature of the reaction mixture was gradually raised to distill off hexane. After removal of hexane, the temperature was raised to 90 ° C. and the mixture was refluxed in n-propanol for 22 hours. The reaction mixture was allowed to cool to ambient temperature and the acid was neutralized with a (10%) aqueous solution of NaOH. The product was extracted with t-butyl methyl ether (10 ml) and the aqueous layer was removed. The organic layer was treated with 10 ml methanolic KOH (10%) and stirred at ambient temperature for 2 hours. The saponified product was washed with water (3 × 10 ml), dried over sodium sulfate and most of the solvent was evaporated. The residue was crystallized from an ethanol / water 1/1 solution (v / v) to give 238 mg of red crystals. This was shown by HPLC to be 60% total carotenoids (142.8 mg) with a major portion of anhydrolutein I-III and a small amount of (3R, 3'-R) zeaxanthin.

実施例D ルテインエステルのルテイン3’-アルキルエーテルを経由してのアンヒドロルテインI、II及びIIIへの変換
ルテインエステルを含有するマリーゴールドオレオレジン(5g)(Kemin Foodsから市販)をヘキサン(10ml)に溶解させ、n-プロパノール(6ml)及びプロパノール中10%塩酸(v/v)0.5mlで処理した。混合物を45〜50℃に加熱し、反応の進行をHPLCにより追跡した。21時間後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、メタノール性KOH(10%)10mlを加え、攪拌を周囲温度で2時間継続した。鹸化した生成物を水(3×10ml)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、溶剤の大部分を蒸発させる。残渣をエタノール/水の1/1溶液(v/v)から結晶化すると、263mgの橙色結晶が得られた。これは、HPLCにより、純度60%のルテイン3’-プロピルエーテル(157.8mg)及び少量の(3R,3’R)-ゼアキサンチンであることが示された。結晶生成物をn-プロパノール(3ml)及び水(3ml)に懸濁させ、18〜19%塩酸水溶液(v/v)0.2mlで処理した。混合物を90℃(還流温度)まで加熱し、反応の進行をHPLCにより追跡した(Khachik et al.J.Chromatogr.Biomed.Application,670:219-233,1995)。18時間後、混合物を室温まで冷却した。10%水酸化ナトリウム水溶液(wt/v)0.6mlを加え、室温での攪拌を10分間継続した。生成物を10mlのt-ブチルメチルエーテルで抽出し、水層を除去した。有機相を水(3×10ml)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、大部分の溶剤を蒸発させた。残渣をエタノール/水の1/1(v/v)溶液から結晶化した。高真空下で乾燥させた後、236mgの赤味を帯びた結晶(UV/可視分光光度法により、およそ60%総カロチノイド)が得られた。これは、HPLCにより、all-trans-ゼアキサンチン(少量)と、アンヒドロルテインI:アンヒドロルテインII:アンヒドロルテインIIIの比がおよそ1.5:1.0:7.5のアンヒドロルテインとからなることが示された。
Example D Conversion of Lutein Ester via Lutein 3′-Alkyl Ether to Anhydrolutein I, II and III Marigold oleoresin (5 g) containing lutein ester (commercially available from Kemin Foods) in hexane (10 ml) And treated with 0.5 ml of n-propanol (6 ml) and 10% hydrochloric acid in propanol (v / v). The mixture was heated to 45-50 ° C. and the progress of the reaction was followed by HPLC. After 21 hours, the reaction mixture was cooled to ambient temperature, 10 ml of methanolic KOH (10%) was added and stirring was continued for 2 hours at ambient temperature. The saponified product is washed with water (3 × 10 ml), dried over sodium sulfate and the majority of the solvent is evaporated. The residue was crystallized from an ethanol / water 1/1 solution (v / v) to give 263 mg of orange crystals. This was shown by HPLC to be 60% pure lutein 3′-propyl ether (157.8 mg) and a small amount of (3R, 3′R) -zeaxanthin. The crystalline product was suspended in n-propanol (3 ml) and water (3 ml) and treated with 0.2 ml of 18-19% aqueous hydrochloric acid (v / v). The mixture was heated to 90 ° C. (reflux temperature) and the progress of the reaction was followed by HPLC (Khachik et al. J. Chromatogr. Biomed. Application, 670: 219-233, 1995). After 18 hours, the mixture was cooled to room temperature. 0.6 ml of 10% aqueous sodium hydroxide solution (wt / v) was added and stirring at room temperature was continued for 10 minutes. The product was extracted with 10 ml t-butyl methyl ether and the aqueous layer was removed. The organic phase was washed with water (3 × 10 ml), dried over sodium sulfate and most of the solvent was evaporated. The residue was crystallized from a 1/1 (v / v) solution in ethanol / water. After drying under high vacuum, 236 mg of reddish crystals (approximately 60% total carotenoids by UV / visible spectrophotometry) were obtained. This shows that HPLC consists of all-trans-zeaxanthin (small amount) and anhydrolutein with an anhydrolutein I: anhydrolutein II: anhydrolutein III ratio of approximately 1.5: 1.0: 7.5. It was.

6. アンヒドロルテインI、II、IIIの不均一系接触水素化反応
実施例A -5℃における、酢酸エチル中での、アルミナに担持された白金(5%)によるアンヒドロルテインI、II、III(75%総カロチノイド)の接触水素化
60mlガラス反応管中75%総カロチノイド(0.3g,およそ0.225g)及びアルミナに担持された白金(80mg,およそ4.0mg Pt)(5%)の混合物に、20mlの酢酸エチルを加え、その管を氷/塩浴で、-5℃〜0℃まで冷却した。管を排気し、水素を数回充填し、ついで、シールした。混合物を-5℃〜0℃で攪拌し、反応の進行をHPLCにより追跡した。4時間近く後、HPLCは、アンヒドロルテインの所望される生成物へのほぼ完全な変換を示す。反応を完了させるために、ほぼ30mlの水素(1.34mmol)を必要とした。生成物を周囲温度まで温め、セライトを介して濾過して、触媒を除去した。この時点で、総カロチノイド収率は、α-クリプトキサンチン及びβ-クリプトキサンチンについての平均消衰係数(average extinction coeffeicent: E1% = 2511)を使用して、448nmで、ヘキサン中、UV-可視分光光度法により測定すると、89%であった。これも、HPLCによって確認された。濾液を、減圧下、40℃より低い温度まで濃縮し、残渣をエタノール/水の1/1溶液10mlから結晶化させた。暗橙色の結晶を濾過により収集し、5mlの冷エタノールで洗浄し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。HPLCによれば、生成物(0.24g,総カロチノイド収率70%)は、β-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンの比3:1の混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の未反応のアンヒドロルテインI及びII、並びに、(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在を示した。
6. Heterogeneous catalytic hydrogenation reaction of anhydroluteins I, II, III Example A Anhydrolutein I, II with platinum supported on alumina (5%) in ethyl acetate at -5 ° C Catalytic hydrogenation of III (75% total carotenoids)
To a mixture of 75% total carotenoids (0.3 g, approximately 0.225 g) and platinum supported on alumina (80 mg, approximately 4.0 mg Pt) (5%) in a 60 ml glass reaction tube, 20 ml of ethyl acetate is added and the tube is Cool to −5 ° C. to 0 ° C. in an ice / salt bath. The tube was evacuated and filled with hydrogen several times and then sealed. The mixture was stirred at -5 ° C to 0 ° C and the progress of the reaction was followed by HPLC. After nearly 4 hours, HPLC shows almost complete conversion of anhydrolutein to the desired product. Approximately 30 ml of hydrogen (1.34 mmol) was required to complete the reaction. The product was warmed to ambient temperature and filtered through celite to remove the catalyst. At this point, the total carotenoid yield is UV-visible spectroscopy in hexane at 448 nm using the average extinction coeffeicent (E1% = 2511) for α-cryptoxanthin and β-cryptoxanthin. It was 89% as measured by photometric method. This was also confirmed by HPLC. The filtrate was concentrated under reduced pressure to a temperature below 40 ° C. and the residue was crystallized from 10 ml of a 1/1 ethanol / water solution. Dark orange crystals were collected by filtration, washed with 5 ml of cold ethanol and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. According to HPLC, the product (0.24 g, total carotenoid yield 70%) consisted of a 3: 1 mixture of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin. HPLC also showed the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例B -15℃における、酢酸エチル中での、アルミナに担持された白金(5%)によるアンヒドロルテインI、II、III(75%総カロチノイド)の接触水素化
60mlガラス反応管中75%総カロチノイド(0.3g,およそ0.225g)及びアルミナに担持された白金(80mg,およそ4.0mg Pt)(5%)の混合物に、20mlの酢酸エチルを加え、その管を低温冷凍庫中で、-15℃まで冷却した。管を排気し、水素を数回充填し、ついで、シールした。混合物を-15℃で攪拌し、反応の進行をHPLCにより追跡した。24時間近く後、HPLCは、アンヒドロルテインの所望される生成物へのほぼ完全な変換を示した。生成物を周囲温度まで温め、セライトを介して濾過して、触媒を除去した。この時点で、総カロチノイド収率は、α-クリプトキサンチン及びβ-クリプトキサンチンについての平均消衰係数(E1% = 2511)を使用して、448nmで、ヘキサン中、UV-可視分光光度法により測定して、90%であった。濾液を、減圧下、40℃より低い温度まで濃縮し、残渣をエタノール/水の1/1溶液10mlから結晶化させた。暗橙色の結晶を濾過により収集し、5mlの冷エタノールで洗浄し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。HPLCによれば、生成物(0.29g,総カロチノイド収率70%)は、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=7:3の混合物クリプトキサンチンからなるものであった。HPLCは、また、少量の未反応のアンヒドロルテインI及びII、並びに、(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在を示した。
Example B Catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III (75% total carotenoids) with platinum supported on alumina (5%) in ethyl acetate at -15 ° C.
To a mixture of 75% total carotenoids (0.3 g, approximately 0.225 g) and platinum supported on alumina (80 mg, approximately 4.0 mg Pt) (5%) in a 60 ml glass reaction tube, 20 ml of ethyl acetate is added and the tube is Cooled to -15 ° C in a low temperature freezer. The tube was evacuated and filled with hydrogen several times and then sealed. The mixture was stirred at -15 ° C and the progress of the reaction was followed by HPLC. After nearly 24 hours, HPLC showed almost complete conversion of the anhydrolutein to the desired product. The product was warmed to ambient temperature and filtered through celite to remove the catalyst. At this point, the total carotenoid yield was measured by UV-visible spectrophotometry in hexane at 448 nm using the average extinction coefficient (E1% = 2511) for α-cryptoxanthin and β-cryptoxanthin. And 90%. The filtrate was concentrated under reduced pressure to a temperature below 40 ° C. and the residue was crystallized from 10 ml of a 1/1 ethanol / water solution. Dark orange crystals were collected by filtration, washed with 5 ml of cold ethanol and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. According to HPLC, the product (0.29 g, total carotenoid yield 70%) consisted of a mixture cryptoxanthin in a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 7: 3. HPLC also showed the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例C 40℃における、酢酸エチル中での、アルミナに担持された白金(5%)によるアンヒドロルテインI、II、III(45%総カロチノイド)の接触水素化
3口丸底フラスコに、機械的攪拌機、温度計及びガス導入口を装着した。フラスコに、アンヒドロルテイン(20.0g、45%総カロチノイド、28%アンヒドロルテインIII)、アルミナに担持された(5%)白金(1.0g)及び酢酸エチル(700ml)を装填した。空気をアルゴンで置換し、混合物を500rpmで攪拌しつつ40℃に加熱した。溶液に、水素をバブルさせ、混合物を40℃で攪拌した。26時間後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、200mlの酢酸エチルで希釈し、セライトを介して濾過した。濾液を、減圧下、40℃より低い温度で濃縮し、残渣を酢酸エチル/エタノール/水の溶液から結晶化させた。暗橙色の結晶を、濾過により収集し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。生成物は、赤色固形物(18.3g,総カロチノイド収率86%,アンヒドロルテインIIIからのβ-クリプトキサンチンの収率は、48%である)として得られた。これは、主として、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=5:1のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の未反応アンヒドロルテインI及びIIと(3R,3’R)-ゼアキサンチンとの存在を示した。
Example C Catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III (45% total carotenoids) with platinum supported on alumina (5%) in ethyl acetate at 40 ° C.
A three-necked round bottom flask was equipped with a mechanical stirrer, thermometer and gas inlet. The flask was charged with anhydrolutein (20.0 g, 45% total carotenoids, 28% anhydrolutein III), alumina supported (5%) platinum (1.0 g) and ethyl acetate (700 ml). The air was replaced with argon and the mixture was heated to 40 ° C. with stirring at 500 rpm. Hydrogen was bubbled through the solution and the mixture was stirred at 40 ° C. After 26 hours, the reaction mixture was cooled to ambient temperature, diluted with 200 ml of ethyl acetate and filtered through celite. The filtrate was concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C., and the residue was crystallized from an ethyl acetate / ethanol / water solution. Dark orange crystals were collected by filtration and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. The product was obtained as a red solid (18.3 g, total carotenoid yield 86%, yield of β-cryptoxanthin from anhydrolutein III is 48%). This consisted mainly of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 5: 1. HPLC also showed the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例D 40℃における、酢酸エチル中での、アルミナに担持された白金(5%)によるアンヒドロルテインI、II、III(49%総カロチノイド)の接触水素化
3口丸底フラスコに、機械的攪拌機、温度計及びガス導入口を装着した。フラスコに、アンヒドロルテイン(20.0g、49%総カロチノイド、27%アンヒドロルテインIII)、アルミナに担持された(5%)白金(1.0g)及び酢酸エチル(700ml)を装填した。空気をアルゴンで置換し、混合物を500rpmで機械的に攪拌しつつ40℃まで加熱した。溶液に、水素をバブルさせ、混合物を40℃で攪拌した。21時間後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、200mlの酢酸エチルで希釈し、セライトを介して濾過した。濾液を、減圧下、40℃より低い温度で濃縮し、残渣を酢酸エチル/エタノール/水の溶液から結晶化させた。暗橙色の結晶を、濾過により収集し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させる。生成物は、赤色固形物(18.2g、総カロチノイド収率99%、アンヒドロルテインIIIからのβ-クリプトキサンチンの収率は、61%である)として得られた。これは、主として、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=4:1のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の未反応アンヒドロルテインI及びII、並びに、(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在を示した。
Example D Catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III (49% total carotenoids) with platinum supported on alumina (5%) in ethyl acetate at 40 ° C.
A three-necked round bottom flask was equipped with a mechanical stirrer, thermometer and gas inlet. The flask was charged with anhydrolutein (20.0 g, 49% total carotenoids, 27% anhydrolutein III), alumina supported (5%) platinum (1.0 g) and ethyl acetate (700 ml). The air was replaced with argon and the mixture was heated to 40 ° C. with mechanical stirring at 500 rpm. Hydrogen was bubbled through the solution and the mixture was stirred at 40 ° C. After 21 hours, the reaction mixture was cooled to ambient temperature, diluted with 200 ml of ethyl acetate and filtered through celite. The filtrate was concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C., and the residue was crystallized from an ethyl acetate / ethanol / water solution. Dark orange crystals are collected by filtration and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. The product was obtained as a red solid (18.2 g, 99% total carotenoid yield, 61% yield of β-cryptoxanthin from anhydrolutein III). This consisted mainly of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 4: 1. HPLC also showed the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例E 40℃における、酢酸エチル中での、アルミナに担持された白金(5%)によるアンヒドロルテインI、II、III(49%総カロチノイド)の接触水素化
3口丸底フラスコに、機械的攪拌機、温度計及びガス導入口を装着した。フラスコに、アンヒドロルテイン(20.0g、49%総カロチノイド、27%アンヒドロルテインIII)、アルミナに担持された(5%)白金(1.5g)及び酢酸エチル(700ml)を装填した。空気をアルゴンで置換し、混合物を500rpmで機械的に攪拌しつつ40℃まで加熱した。溶液に、水素をバブルさせ、混合物を40℃で攪拌した。10時間後、反応混合物を周囲温度まで冷却し、200mlの酢酸エチルで希釈し、セライトを介して濾過した。濾液を、減圧下、40℃より低い温度で濃縮し、残渣を酢酸エチル/エタノール/水の溶液から結晶化させた。暗橙色の結晶を、濾過により収集し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。生成物は、赤色固形物(18.2g、総カロチノイド収率94%、アンヒドロルテインIIIからのβ-クリプトキサンチンの収率は、75%である)として得られた。これは、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=3:1のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の未反応アンヒドロルテインI及びII、並びに、(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在を示した。
Example E Catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III (49% total carotenoids) with platinum supported on alumina (5%) in ethyl acetate at 40 ° C.
A three-necked round bottom flask was equipped with a mechanical stirrer, thermometer and gas inlet. The flask was charged with anhydrolutein (20.0 g, 49% total carotenoids, 27% anhydrolutein III), alumina supported (5%) platinum (1.5 g) and ethyl acetate (700 ml). The air was replaced with argon and the mixture was heated to 40 ° C. with mechanical stirring at 500 rpm. Hydrogen was bubbled through the solution and the mixture was stirred at 40 ° C. After 10 hours, the reaction mixture was cooled to ambient temperature, diluted with 200 ml of ethyl acetate and filtered through celite. The filtrate was concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C., and the residue was crystallized from an ethyl acetate / ethanol / water solution. Dark orange crystals were collected by filtration and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. The product was obtained as a red solid (18.2 g, total carotenoid yield 94%, β-cryptoxanthin yield from anhydrolutein III is 75%). This consisted of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 3: 1. HPLC also showed the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例F -15℃における、酢酸エチル中での、炭素に担持されたパラジウム(5%)によるアンヒドロルテインI、II、III(75%総カロチノイド)の接触水素化
60mlガラス反応管中75%総カロチノイド(0.3g,およそ0.225g)及び炭素に担持されたパラジウム(26mg,およそ1.3mg Pd)(5%)の混合物に、20mlの酢酸エチルを加え、その混合物を低温冷凍庫中で、-15℃まで冷却した。管を排気し、水素を数回充填し、ついで、シールした。混合物を-15℃で攪拌し、反応の進行をHPLCにより追跡した。24時間近く後、HPLCは、アンヒドロルテインの所望される生成物へのほぼ完全な変換を示した。生成物は、周囲温度まで温め、セライトを介して濾過して、触媒を除去した。濾液を、減圧下、40℃より低い温度で濃縮し、残渣をエタノール/水の1/1溶液10mlから結晶化させた。暗橙色の結晶を濾過により収集し、5mlの冷エタノールで洗浄し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。HPLCによれば、生成物(0.22g、総カロチノイド収率46%、0.103g)は、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=1:1のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の未反応のアンヒドロルテインI及びII、並びに、(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在を示した。
Example F Catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III (75% total carotenoids) with palladium on carbon (5%) in ethyl acetate at -15 ° C
To a mixture of 75% total carotenoids (0.3 g, approximately 0.225 g) and palladium on carbon (26 mg, approximately 1.3 mg Pd) (5%) in a 60 ml glass reaction tube, 20 ml of ethyl acetate is added and the mixture is Cooled to -15 ° C in a low temperature freezer. The tube was evacuated and filled with hydrogen several times and then sealed. The mixture was stirred at -15 ° C and the progress of the reaction was followed by HPLC. After nearly 24 hours, HPLC showed almost complete conversion of the anhydrolutein to the desired product. The product was warmed to ambient temperature and filtered through celite to remove the catalyst. The filtrate was concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. and the residue was crystallized from 10 ml of a 1/1 solution of ethanol / water. Dark orange crystals were collected by filtration, washed with 5 ml of cold ethanol and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. According to HPLC, the product (0.22 g, total carotenoid yield 46%, 0.103 g) consisted of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 1: 1. HPLC also showed the presence of small amounts of unreacted anhydroluteins I and II and (3R, 3′R) -zeaxanthin.

7. アンヒドロルテインI、II、IIIの均一系接触水素化
実施例A 45〜50℃における、テトラヒドロフラン(THF)中でのパラジウムアセチルアセトナートによるアンヒドロルテインI、II、III(75%総カロチノイド)の接触水素化
40mlガラス反応管中75%総カロチノイド(0.3g,およそ0.225g)及びパラジウムアセチルアセトナート(12mg)の混合物に、10mlのTHFを加え、混合物を氷浴で0℃まで冷却した。管を排気し、水素を数回充填し、ついで、シールした。氷浴を除き、混合物を45〜50℃で攪拌した。反応の進行は、HPLCによりモニターした。15時間近く後、HPLCは、さらなる量のβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンは形成されず、かなりの量のアンヒドロルテインが未反応のままであることを示した。生成物を周囲温度まで冷却し、セライトを介して濾過して、触媒を除去した。固形物をTHF(5ml)で洗浄し、濾液を減圧下40℃より低い温度で濃縮した。濃縮した残渣は、エタノ−ル/水の1/1溶液10mlから結晶化する。暗橙色の結晶を濾過により収集し、5mlの冷エタノールで洗浄し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。HPLCによれば、生成物(0.28g、〜60%総カロチノイド)は、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=1:1.5のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在も示した。
7. Homogeneous catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III Example A Anhydrolutein I, II, III (75% total carotenoids) with palladium acetylacetonate in tetrahydrofuran (THF) at 45-50 ° C ) Catalytic hydrogenation
To a mixture of 75% total carotenoids (0.3 g, approximately 0.225 g) and palladium acetylacetonate (12 mg) in a 40 ml glass reaction tube, 10 ml of THF was added and the mixture was cooled to 0 ° C. with an ice bath. The tube was evacuated and filled with hydrogen several times and then sealed. The ice bath was removed and the mixture was stirred at 45-50 ° C. The progress of the reaction was monitored by HPLC. After nearly 15 hours, HPLC showed that no further amounts of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin were formed and a significant amount of anhydrolutein remained unreacted. The product was cooled to ambient temperature and filtered through celite to remove the catalyst. The solid was washed with THF (5 ml) and the filtrate was concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. The concentrated residue is crystallized from 10 ml of a 1/1 solution of ethanol / water. Dark orange crystals were collected by filtration, washed with 5 ml of cold ethanol and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. According to HPLC, the product (0.28 g, ˜60% total carotenoid) consisted of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 1: 1.5. HPLC also showed the presence of a small amount of (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例B 周囲温度における、酢酸エチル中でのクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)によるアンヒドロルテインI、II、III(75%総カロチノイド)の接触水素化
40mlガラス反応管中75%総カロチノイド(0.3g,およそ0.225g)及び(Ph3P)3RhCl(835mg)の混合物に、15mlの酢酸エチルを加え、混合物を氷浴で0℃まで冷却した。管を排気し、溶液を窒素下でガス抜きした。ついで、管を排気し、水素を数回充填し、シールした。混合物を周囲温度で攪拌し、反応の進行をHPLCにより追跡した。2時間後、HPLCは、アンヒドロルテインが所望される生成物に完全に変換することを示した。生成物をセライトを介して濾過して、触媒を除去し、固形物を酢酸エチルで洗浄した。この時点で、総カロチノイドの収率は、α-クリプトキサンチン及びβ-クリプトキサンチンについての平均消衰係数(E1% = 2511)を使用して、ヘキサン中448nmでのUV-可視スペクトル分光法により測定して、96%であった。濾液を減圧下40℃より低い温度で濃縮し、残渣は、エタノ−ル/水の1/1溶液10mlから結晶化した。暗橙色の結晶を濾過により収集し、5mlの冷エタノールで洗浄し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。HPLCによれば、生成物(0.29g、総カロチノイド純度74%、0.215g)は、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=5.25:1のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在も示した。
Example B Catalytic hydrogenation of anhydroluteins I, II, III (75% total carotenoids) with chlorotris (triphenylphosphine) rhodium (I) in ethyl acetate at ambient temperature
To a mixture of 75% total carotenoids (0.3 g, approximately 0.225 g) and (Ph 3 P) 3 RhCl (835 mg) in a 40 ml glass reaction tube, 15 ml of ethyl acetate was added and the mixture was cooled to 0 ° C. with an ice bath. The tube was evacuated and the solution was vented under nitrogen. The tube was then evacuated and filled with hydrogen several times and sealed. The mixture was stirred at ambient temperature and the progress of the reaction was followed by HPLC. After 2 hours, HPLC showed complete conversion of the anhydrolutein to the desired product. The product was filtered through celite to remove the catalyst and the solid was washed with ethyl acetate. At this point, the yield of total carotenoids was measured by UV-visible spectroscopy at 448 nm in hexane, using the average extinction coefficient (E1% = 2511) for α-cryptoxanthin and β-cryptoxanthin. And 96%. The filtrate was concentrated under reduced pressure at a temperature below 40 ° C. and the residue was crystallized from 10 ml of a 1/1 solution of ethanol / water. Dark orange crystals were collected by filtration, washed with 5 ml of cold ethanol and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. According to HPLC, the product (0.29 g, 74% total carotenoid purity, 0.215 g) consisted of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 5.25: 1. HPLC also showed the presence of a small amount of (3R, 3′R) -zeaxanthin.

実施例C 周囲温度における、酢酸エチル中でのクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)によるアンヒドロルテインI、II、III(63%総カロチノイド、45%アンヒドロルテインIII)の接触水素化
酢酸エチル2ml中ウイルキンソン触媒(100mg,0.11mmol)の懸濁液を水素によりパージし、次に、水素下室温で2時間機械的に攪拌した。反応混合物に50mgの粗製のアンヒドロルテイン(アンヒドロルテインIII、45%、0.041mmol)を加えた。混合物を、水素バルーンを介して与えられる水素下で攪拌した。2時間後、HPLCは、アンヒドロルテインの完全な消費を示した。混合物をマイクロフィルターで濾過し、フィルターを2mlの酢酸エチルで洗浄した。窒素下、溶剤を蒸発させ、残渣を高真空下で2時間乾燥させた。生成物は、赤色固形物(90mg)として得られ、β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチンの比=5.4:1のクリプトキサンチンの混合物からなるものであった。アンヒドロルテインIIIに基づくβ-クリプトキサンチンの収率は96%であった。
Example C Catalytic ethyl hydride of anhydroluteins I, II, III (63% total carotenoids, 45% anhydrolutein III) with chlorotris (triphenylphosphine) rhodium (I) in ethyl acetate at ambient temperature A suspension of Wilkinson's catalyst (100 mg, 0.11 mmol) in 2 ml was purged with hydrogen and then mechanically stirred for 2 hours at room temperature under hydrogen. To the reaction mixture was added 50 mg of crude anhydrolutein (anhydrolutein III, 45%, 0.041 mmol). The mixture was stirred under hydrogen provided via a hydrogen balloon. After 2 hours, HPLC showed complete consumption of anhydrolutein. The mixture was filtered through a microfilter and the filter was washed with 2 ml of ethyl acetate. The solvent was evaporated under nitrogen and the residue was dried under high vacuum for 2 hours. The product was obtained as a red solid (90 mg) and consisted of a mixture of cryptoxanthin with a ratio of β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 5.4: 1. The yield of β-cryptoxanthin based on anhydrolutein III was 96%.

実施例D 周囲温度における、ジクロロメタン中での[Ir(cod)Py(Pcy 3 )] PF 6 - (クラブツリー触媒)によるアンヒドロルテインI、II、III(75%総カロチノイド)の接触水素化
40mlガラス反応管中アンヒドロルテイン(75%総カロチノイド,0.3g、およそ0.225g)及び[Ir(cod)Py(Pcy3)]PF6 -(10mg)の混合物に、10mlのジクロロメタンを加え、混合物を氷浴で0℃まで冷却した。管を排気し、溶液を窒素下でガス抜きした。ついで、管を排気し、水素を数回充填し、ついで、シールした。混合物を周囲温度で攪拌し、反応の進行をHPLCにより追跡した。24時間後、HPLCは、さらなる量のβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンが形成されず、かなりの量のアンヒドロルテインが未反応のままであることを示した。セライトを介して生成物を濾過して、大部分の溶剤を減圧下蒸発させた。濃縮した残渣は、エタノ−ル/水の1/1溶液10mlから結晶化させた。暗橙色の結晶を濾過により収集し、高真空下、40℃より低い温度で乾燥させた。HPLCによれば、生成物(0.26g,〜60%総カロチノイド)は、クリプトキサンチンの混合物(β-クリプトキサンチン:α-クリプトキサンチン=1.4:1)と未反応アンヒドロルテイン(42%)との混合物からなるものであった。HPLCは、また、少量の(3R,3’R)-ゼアキサンチンの存在も示した。
In Example D ambient temperature, [Ir (cod) Py ( Pcy 3)] + PF 6 in dichloromethane - catalytic hydrogenation of (Crabtree catalyst) by anhydrolutein I, II, III (75% total carotenoids)
40ml glass reaction tube anhydrolutein (75% total carotenoids, 0.3 g, approximately 0.225 g) and [Ir (cod) Py (Pcy 3)] + PF 6 - To a mixture of (10 mg), was added to dichloromethane 10 ml, The mixture was cooled to 0 ° C. with an ice bath. The tube was evacuated and the solution was vented under nitrogen. The tube was then evacuated and filled with hydrogen several times and then sealed. The mixture was stirred at ambient temperature and the progress of the reaction was followed by HPLC. After 24 hours, HPLC showed that no further amounts of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin were formed and a significant amount of anhydrolutein remained unreacted. The product was filtered through celite and most of the solvent was evaporated under reduced pressure. The concentrated residue was crystallized from 10 ml of a 1/1 solution of ethanol / water. Dark orange crystals were collected by filtration and dried under high vacuum at temperatures below 40 ° C. According to HPLC, the product (0.26 g, -60% total carotenoids) is composed of a mixture of cryptoxanthin (β-cryptoxanthin: α-cryptoxanthin = 1.4: 1) and unreacted anhydrolutein (42%). It consisted of a mixture. HPLC also showed the presence of a small amount of (3R, 3′R) -zeaxanthin.

ここまで、本発明を十分に説明してきたので、当業者であれば、条件、配合物及びその他のパラメータの広範かつ等価な範囲内で、本発明の範囲又はそのいずれの実施態様にも影響を及ぼすことなく、本発明をなしうることが理解されるであろう。本明細書において引用する全ての特許、特許出願及び公報は、それらの全体を参考とすることによって本明細書に十分に組み込むことができる。   Now that the present invention has been fully described, one of ordinary skill in the art can affect the scope of the invention or any of its embodiments within the broad and equivalent scope of conditions, formulations, and other parameters. It will be understood that the present invention can be made without effect. All patents, patent applications and publications cited herein can be fully incorporated herein by reference in their entirety.

図1は、(3R,3’R,6’R)-ルテインのβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンへの変換を示すスキームである。(3R,3’R)-ゼアキサンチンは出発物質中に存在し、全体のプロセスを通じて未反応のままである。FIG. 1 is a scheme showing the conversion of (3R, 3′R, 6′R) -lutein to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin. (3R, 3'R) -zeaxanthin is present in the starting material and remains unreacted throughout the entire process. 図2は、酸触媒エステル交換によって製造されるアンヒドロルテインI〜IIIを経由してのルテインエステルのβ-クリプトキサンチン及びα-クリプトキサンチンへの変換を示すスキームである。(3R,3’R)-ゼアキサンチンは出発物質中に少量成分として存在し、非エステル化(3R,3’R)-ゼアキサンチンに変換されるが、その他は、全体のプロセスを通じて変化せずに残る。FIG. 2 is a scheme showing the conversion of lutein esters to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin via anhydroluteins I-III produced by acid-catalyzed transesterification. (3R, 3'R) -zeaxanthin is present as a minor component in the starting material and is converted to non-esterified (3R, 3'R) -zeaxanthin, but the rest remains unchanged throughout the entire process .

Claims (28)

ルテイン、ルテインエステル、アンヒドロルテイン及びこれらのルテイン含有製品の組み合わせからなる群から選択されるルテイン含有製品から、接触水素化を使用して製造されるβ-及びα-クリプトキサンチンを含む物質組成物。 A substance composition comprising β- and α-cryptoxanthin produced using catalytic hydrogenation from a lutein-containing product selected from the group consisting of lutein, lutein esters, anhydrolutein and combinations of these lutein-containing products . ルテイン含有製品が、(3R,3’R,6’R)-ルテインを含む、請求項1に記載の組成物。 2. The composition of claim 1, wherein the lutein-containing product comprises (3R, 3'R, 6'R) -lutein. β-クリプトキサンチンが、(3R)-β-クリプトキサンチンであり、α-クリプトキサンチンが、(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンである、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein β-cryptoxanthin is (3R) -β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin is (3R, 6′R) -α-cryptoxanthin. β-及びα-クリプトキサンチンが、組成物の少なくとも1重量%を占める、請求項1に記載の物質組成物。 2. A substance composition according to claim 1, wherein β- and α-cryptoxanthin comprise at least 1% by weight of the composition. ルテイン含有製品をβ-及びα-クリプトキサンチンに変換するための方法であって、アルコール中のルテイン含有製品を高温で触媒量の酸と反応させてアンヒドロルテインの混合物を生成させる工程;及び、そのアンヒドロルテインを、有機溶剤中、VIII族の遷移元素触媒の存在下、100℃を越えない温度で水素と反応させて、クリプトキサンチンの混合物を生成させる工程を含む前記方法。 A method for converting a lutein-containing product to β- and α-cryptoxanthin, wherein the lutein-containing product in alcohol is reacted with a catalytic amount of acid at elevated temperature to form a mixture of anhydrolutein; and Reacting the anhydrolutein with hydrogen in an organic solvent in the presence of a Group VIII transition element catalyst at a temperature not exceeding 100 ° C. to produce a mixture of cryptoxanthin. ルテイン含有製品が、(3R,3’R,6’R)-ルテインを含み、β-クリプトキサンチンが、(3R)-β-クリプトキサンチンであり、α-クリプトキサンチンが、(3R,6’R)-α-クリプトキサンチンである、請求項5に記載の方法。 The lutein-containing product contains (3R, 3′R, 6′R) -lutein, β-cryptoxanthin is (3R) -β-cryptoxanthin, α-cryptoxanthin is (3R, 6′R 6. The method according to claim 5, which is) -α-cryptoxanthin. 温度が約-15℃と約80℃との間である、請求項5に記載の方法。 6. The method of claim 5, wherein the temperature is between about -15 ° C and about 80 ° C. β-及びα-クリプトキサンチンが、組成物の少なくとも1重量%を占める、請求項5に記載の方法。 6. The method of claim 5, wherein β- and α-cryptoxanthin comprise at least 1% by weight of the composition. ルテイン含有製品をアンヒドロルテインI、II、IIIの混合物に変換するための方法であって、水及び1種以上のアルコール中、ルテイン含有製品を、鉱酸水溶液及び強有機酸類からなる群から選択される触媒量の酸と、攪拌しつつ、高温で反応させて、主生成物のアンヒドロルテインIII、並びに、少量生成物のアンヒドロルテインI及びIIを含むアンヒドロルテインの混合物を与える工程を含む前記方法。 A method for converting a lutein-containing product into a mixture of anhydrolutein I, II, III, wherein the lutein-containing product is selected from the group consisting of aqueous mineral acid and strong organic acids in water and one or more alcohols. Reacting with a catalytic amount of acid to be stirred at an elevated temperature to give a main product anhydrolutein III and a mixture of anhydrolutein containing minor products anhydrolutein I and II. Said method comprising. アルコールが、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、t-ブチルアルコール、1-ペンタノール(n-アミルアルコール)、2-ペンタノール、n-ヘキシルアルコール、n-オクチルアルコール、エチレングリコール及びプロピレングリコールからなる群から選択される、請求項9に記載の方法。 Alcohol is ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol (n-amyl alcohol), 2-pentanol, n-hexyl alcohol, 10. The method of claim 9, wherein the method is selected from the group consisting of n-octyl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol. 鉱酸水溶液が、塩酸、硫酸及びリン酸の水溶液からなる群から選択され、有機酸が、トリフルオロ酢酸及びトリクロロ酢酸からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein the mineral acid aqueous solution is selected from the group consisting of aqueous solutions of hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and the organic acid is selected from the group consisting of trifluoroacetic acid and trichloroacetic acid. 高温が、溶剤の還流温度である、請求項9に記載の方法。 10. A process according to claim 9, wherein the elevated temperature is the reflux temperature of the solvent. (3R,3’R)-ゼアキサンチンエステルを含有する(3R,3’R,6’R)-ルテインエステルをアンヒドロルテインの混合物に変換するための方法であって、炭化水素、エーテル、及び、少なくとも1つのアルコールからなる群から選択される溶剤中、ルテインエステルを含有する製品を、鉱酸水溶液及び有機酸からなる群から選択される触媒量の酸と、60℃より低い温度で反応させて、ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルの混合物を得る工程、水とさらなる酸とを加える工程、及び、温度を約78℃と約100℃との間に上昇させ、ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルをアンヒドロルテインIIIに富むアンヒドロルテインI、II及びIIIの粗製混合物に変換させる工程を含む前記方法。 A method for converting (3R, 3'R, 6'R) -lutein ester containing (3R, 3'R) -zeaxanthin ester into a mixture of anhydrolutein, comprising hydrocarbons, ethers, and A product containing a lutein ester in a solvent selected from the group consisting of at least one alcohol is reacted with a catalytic amount of an acid selected from the group consisting of an aqueous mineral acid solution and an organic acid at a temperature below 60 ° C. Obtaining a mixture of lutein 3-acyl ester 3′-alkyl ether, adding water and additional acid, and raising the temperature between about 78 ° C. and about 100 ° C. to obtain lutein 3-acyl ester 3 Said process comprising the step of converting the '-alkyl ether to a crude mixture of anhydrolutein I, II and III rich in anhydrolutein III. ルテインエステル含有製品が、マリーゴールドの花の粗製抽出物から選択される、請求項13に記載の方法。 14. The method of claim 13, wherein the lutein ester containing product is selected from a crude extract of marigold flowers. アルコールが、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、t-ブチルアルコール、1-ペンタノール(n-アミルアルコール)、2-ペンタノール、n-ヘキシルアルコール、n-オクチルアルコール、エチレングリコール及びプロピレングリコールからなる群から選択される、請求項13に記載の方法。 Alcohol is ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol (n-amyl alcohol), 2-pentanol, n-hexyl alcohol, 14. The method of claim 13, wherein the method is selected from the group consisting of n-octyl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol. 鉱酸水溶液が、塩酸、硫酸及びリン酸からなる群から選択される、請求項13に記載の方法。 14. The method of claim 13, wherein the mineral acid aqueous solution is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid. ルテイン含有製品を加水分解して、脂肪酸を除去する工程;及び、アンヒドロルテインを結晶化させる工程を更に含む、請求項13に記載の方法。 14. The method of claim 13, further comprising hydrolyzing the lutein-containing product to remove fatty acids; and crystallizing anhydrolutein. 温度を50℃より低く保つこと、及び、ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルの混合物を、さらなる量の水及び酸を加えず且つ温度を上昇させることなく、最初に単離することを特徴とする、請求項13に記載の方法。 Characterized by keeping the temperature below 50 ° C. and isolating a mixture of lutein 3-acyl ester 3′-alkyl ethers first without adding additional amounts of water and acid and without raising the temperature 14. The method of claim 13, wherein ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルの混合物を含む溶液を周囲温度まで冷却する工程;ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテルの混合物を含む溶液を無機塩基のアルコール溶液で加水分解する工程;及び、溶剤を蒸発させて、ルテイン3’-アルキルエーテルを含有する濃縮された残渣を得る工程を更に含む、請求項18に記載の方法。 Cooling the solution containing the mixture of lutein 3-acyl ester 3′-alkyl ethers to ambient temperature; hydrolyzing the solution containing the mixture of lutein 3-acyl ester 3′-alkyl ethers with an alcohol solution of an inorganic base; 19. The method of claim 18, further comprising evaporating the solvent to obtain a concentrated residue containing lutein 3′-alkyl ether. ルテイン3’-アルキルエーテルをアルコール又はアルコール混合物の存在下で、触媒量の鉱酸水溶液又は有機酸により、約78℃と約100℃との間の温度でアンヒドロルテインの混合物に変換する工程を更に含む、請求項19に記載の方法。 Converting lutein 3′-alkyl ether to a mixture of anhydrolutein with a catalytic amount of an aqueous mineral acid or organic acid at a temperature between about 78 ° C. and about 100 ° C. in the presence of an alcohol or alcohol mixture. 20. The method of claim 19, further comprising: アンヒドロルテインの混合物を、不均一系接触水素化によりβ-クリプトキサンチンとα-クリプトキサンチンとの混合物に変換するための方法であって、有機溶剤中、VIII族の遷移元素から選択される触媒の存在下で、水素と反応させて、主生成物のβ-クリプトキサンチン及び少量生成物のα-クリプトキサンチンの混合物を得る工程を含む前記方法。 A method for converting a mixture of anhydroluteins into a mixture of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin by heterogeneous catalytic hydrogenation, wherein the catalyst is selected from group VIII transition elements in an organic solvent Reacting with hydrogen in the presence of to obtain a mixture of the main product β-cryptoxanthin and a minor product α-cryptoxanthin. アンヒドロルテイン混合物が、アンヒドロルテインIIIに富む、請求項21に記載の方法。 24. The method of claim 21, wherein the anhydrolutein mixture is rich in anhydrolutein III. アンドロルテイン混合物が、ルテインエステルから、ルテイン3-アシルエステル3’-アルキルエーテル又はルテイン3’-アルキルエーテルを経由して製造される、請求項21に記載の方法。 The process according to claim 21, wherein the androlutein mixture is prepared from lutein ester via lutein 3-acyl ester 3'-alkyl ether or lutein 3'-alkyl ether. 有機溶剤が、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びt-ブチルメチルエーテル、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン及びクロロホルム並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項21に記載の方法。 The organic solvent is selected from the group consisting of ethyl acetate, acetone, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether and t-butyl methyl ether, dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform and combinations thereof. The method described in 1. 少量のゼアキサンチンを含有するアンヒドロルテインの混合物を、均一系接触水素化により、β-クリプトキサンチンとα-クリプトキサンチンに変換するための方法であって、有機溶剤中、遷移金属錯体から選択される触媒の存在で、アンヒドロルテインを、温度約60℃未満の温度で、水素と反応させて、β-クリプトキサンチンとα-クリプトキサンチンとの混合物を得る工程を含む前記方法。 A method for converting a mixture of anhydrolutein containing a small amount of zeaxanthin to β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin by homogeneous catalytic hydrogenation, selected from transition metal complexes in organic solvents Reacting anhydrolutein with hydrogen in the presence of a catalyst at a temperature of less than about 60 ° C. to obtain a mixture of β-cryptoxanthin and α-cryptoxanthin. 遷移金属錯体が、パラジウムアセチルアセトナート、トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)クロライド[Rh(Ph3P)3Cl](ウイルキンソン触媒)、(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,5-シクロオクタジエン)ピリジンイリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[(C6H11)3P[C8H12][C5H5N]]IrPF6 -(クラブツリー触媒)及び(1,5-シクロオクタジエン)ビス(メチルジフェニルホスフィン)イリジウム(I)ヘキサフルオロホスフェート[C8H12][(MePh2P)2]IrPF6 -からなる群から選択される、請求項25に記載の方法。 Transition metal complexes include palladium acetylacetonate, tris (triphenylphosphine) rhodium (I) chloride [Rh (Ph 3 P) 3 Cl] (Wilkinson catalyst), (tricyclohexylphosphine) (1,5-cyclooctadiene) Pyridine iridium (I) hexafluorophosphate [(C 6 H 11 ) 3 P [C 8 H 12 ] [C 5 H 5 N]] Ir + PF 6 (Crabtree catalyst) and (1,5-cyclooctadiene) ) bis (methyl diphenyl phosphine) iridium (I) hexafluorophosphate [C 8 H 12] [( MePh 2 P) 2] Ir + PF 6 - is selected from the group consisting of the method of claim 25. アンヒドロルテインI〜IIIの混合物が、アンヒドロルテインIIIに富むことを特徴とする、請求項25に記載の方法。 26. Process according to claim 25, characterized in that the mixture of anhydroluteins I to III is enriched in anhydrolutein III. 有機溶剤が、酢酸エチル、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル及びt-ブチルメチルエーテル、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン及びクロロホルム並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項25に記載の方法。 The organic solvent is selected from the group consisting of ethyl acetate, acetone, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether and t-butyl methyl ether, dichloromethane, 1,2-dichloroethane and chloroform and combinations thereof. The method described in 1.
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