JP2014156404A - モナティン多価金属塩結晶 - Google Patents

モナティン多価金属塩結晶 Download PDF

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Abstract

【課題】
還元糖と共存した状態で高温高湿下にさらされても分解し難い甘味組成物を形成しうる、新規モナティン結晶を提供することである。
【解決手段】
（２Ｒ．４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶よって、上記課題が解決されることを見出した。
【選択図】図５

Description

本発明は、新規（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶に関する。また、当該結晶を含有する甘味組成物に関する。更に還元糖を含有する甘味組成物に関する。
モナティンは、南アフリカの北部トランスバール（northern Transvaal）地方に自生する植物シュレロチトン イリシホリアス（Schlerochiton ilicifolius）の根皮から単離された天然由来のアミノ酸誘導体であり、R. Vleggaar等により、その構造に関し、(2S,4S)-2-amino-4-carboxy-4-hydroxy-5-(3-indolyl)-pentanoic acid（(2S,4S)-4-hydroxy-4-(3-indolylmethyl)-glutamic acid）と報告されている（非特許文献１）。また、この天然植物由来の（２Ｓ，４Ｓ）体（天然型モナティン）の甘味強度は、同文献等によると、ショ糖の８００倍〜１４００倍と報告されている。モナティンの合成法については、幾つかの方法が報告されているものの、それらの多くは立体異性体混合物の合成法に関するものであり、天然型モナティンと同一化学構造式を有する４種の立体異性体それぞれを純品として合成、単離し、それらの諸性質を詳細に調べ、報告した例は古くは殆ど無かった。（特許文献１〜３、非特許文献２〜３）
近年、モナティンの製法について、いくつかの研究がなされ（特許文献４〜５）、また、モナティン結晶については、いくつかの知見が報告されているが、多価金属塩結晶の実施例およびその効果に関する記載はなかった。（特許文献６〜１０）
ZA 87/4288 ZA 88/4220 US 5,994,559 WO2003-056026 WO2003-059865 WO2003-045914 US2005-272939 特開2005-154291 特開2006-052213 特開2010-155817 R. Vleggaar et. Al., J. Chem. Soc. Perkin Trans., 3095-3098, (1992) Holzapfel et. al., Synthetic Communications, 24(22), 3197-3211 (1994) K. Nakamura et. al., Organic Letters, 2, 2967-2970 (2000)
本発明の課題は、還元糖と共存した状態で高温高湿下にさらされても分解し難い甘味組成物を形成しうる、新規モナティン結晶を提供することである。
本発明者等は鋭意検討を行った結果、（２Ｒ．４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶よって、上記課題が解決されることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
〔１〕（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔２〕多価金属塩が二価金属塩であることを特徴とする、〔１〕記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔３〕多価金属塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする、〔２〕記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔４〕多価金属塩がカルシウム、マグネシウムから選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、〔３〕記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔５〕回折角度（２θ±０．２°、ＣｕＫα）として、６．０°、９．８°、１６．０°、２１．５°、２２．３°に固有Ｘ線回折ピークを有する（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶であることを特徴とする、〔４〕記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔６〕回折角度（２θ±０．２°、ＣｕＫα）として、８．９°、１１．２°、１５．０°、１７．８°、２２．５°に固有Ｘ線回折ピークを有する（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶であることを特徴とする、〔４〕記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔７〕鏡像体過剰率が１０〜１００％ｅｅであることを特徴とする、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔８〕ジアステレオマー過剰率が１０〜１００％ｄｅであることを特徴とする、〔１〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔９〕化学純度が５０〜１００質量％であることを特徴とする、〔１〕〜〔８〕のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔１０〕５％ショ糖水溶液に対して甘味倍率が２００倍以上であることを特徴とする、〔１〕〜〔９〕のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
〔１１〕〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶を含有することを特徴とする、甘味組成物。
〔１２〕更に、還元糖を含有することを特徴とする、〔１１〕記載の甘味組成物。
〔１３〕還元糖がジヒドロキシアセトン、グリセルアルデヒド、エリトルロース、エリトロース、トレオース、リブロース、キシルロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、デオキシリボース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、フコース、フクロース、ラムノース、セドヘプツロース、ラクトース、マルトース、ツラノース、セロビオース、マルトトリオース、アカルボースであることを特徴とする、〔１２〕の甘味組成物。
〔１４〕粉体状であることを特徴とする、〔１１〕〜〔１３〕のいずれか一項記載の甘味組成物。
〔１５〕更に、還元糖産生物質を含有することを特徴とする、〔１１〕記載の甘味組成物。
〔１６〕〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶を含有することを特徴とする、経口製品。
〔１７〕〔１１〕〜〔１５〕のいずれか一項に記載の甘味組成物を含有することを特徴とする、経口製品。
（２Ｒ．４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶よって、還元糖と共存した状態で高温高湿下にさらされても分解し難い甘味組成物を形勢しうることを見出した。
これらの立体異性体の甘味剤としての実用性、諸物性を明らかにすることも可能になった。そして、汎用安定かつ安全なモナティン多価金属塩結晶を含有する、飲料、食品、医薬品、医薬部外品、飼料等の経口製品を提供することも可能になった。本発明は（２Ｓ，４Ｓ）モナティンにも当然ながら応用可能である。
本発明は、新規（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶に関する。
本発明において、天然型モナティンはその立体構造において（２Ｓ，４Ｓ）体を示すが、それと同一の化学構造式を有する化合物を全て「モナティン」と総称し、従って、モナティンの非天然型立体異性体を、「天然型モナティンの立体異性体」、「非天然型モナティン」、「（２Ｓ，４Ｒ）モナティン」、「（２Ｒ，４Ｓ）モナティン」、或いは「（２Ｒ，４Ｒ）モナティン」等と称する。また、これらの立体異性体に、モナティン（（２Ｓ，４Ｓ）体）を加えて、これらを「４種の立体異性体」と称したり、特に天然型モナティンを、「（２Ｓ，４Ｓ）モナティン」或いは「（２Ｓ，４Ｓ）モナティン」等と称したりする。
本発明で使用される（２Ｒ，４Ｒ）モナティンは、公知の方法により調製することができ、その製法は限定されない。例えば、トリプトファンから、インドールピルビン酸を経て、酵素法により得ることもできるし（特許文献４；WO2003-056026号公報）、トリプトファンから、インドールピルビン酸を経て、オキシム体、還元により得ることもできる（特許文献５；WO2003-059865号公報）。製造段階において、（２Ｒ，４Ｒ）モナティンの他に、天然型モナティン（２Ｓ，４Ｓ）体や、その非天然型立体異性体（２Ｓ，４Ｒ）体、（２Ｒ，４Ｓ）体は含まれていても構わない。
このようにして得られた（２Ｒ，４Ｒ）モナティンは、モナティンの４つの異性体を含有する混合物を使用することもできるし、吸着樹脂、イオン交換樹脂、その他公知の方法を駆使して分離精製したものを使用してもよい。一端フリー体、アンモニウム塩、カリウム塩、塩基性アミノ酸塩等の公知の塩として取上げることもできる。モナティン多価金属塩を得る方法としては、特に制限はないが、公知のモナティンのフリー体または１価塩に対して、中和または塩交換をすることにより多価金属塩としたものや、イオン交換樹脂により塩交換したものを使用することができる。
本発明で使用される多価金属塩は、周期律表において２以上の価数を有する元素であって、人体摂取が許容されるものであって、モナティンと塩を形勢しうるものでありさえすれば、特に制限されない。具体的に、二価金属塩としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属塩；鉄、ニッケル、銅、亜鉛、等の遷移金属塩、等が挙げられ、三価金属としては、アルミニウム、等の金属塩、が挙げられる。これらは１種または、２種以上を併用しても構わない。中でも、二価金属塩が好ましく、アルカリ土類金属塩がより好ましく、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩が更に好ましく、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩が更に一層好ましく、マグネシウム塩、カルシウム塩が特に好ましい。
本発明で使用される多価金属塩を得る簡便な方法としては、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、等の無機多価金属化合物や、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、シュウ酸カルシウム、ショウ酸マグネシウム、乳酸カルシウム、乳酸マグネシウム等の有機多価金属化合物により、中和、塩交換等各種方法により導入することができる。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶の中でも、人体摂取を許容され、容易に調製しやすいという観点で、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２二価金属塩結晶が好ましく、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２アルカリ土類金属塩結晶がより好ましく、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２ストロンチウム塩結晶、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２バリウム塩結晶が更に好ましく、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２バリウム塩結晶が更に一層好ましく、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶が特に好ましい。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶のうち（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶について詳述する。
上述の方法により（２Ｒ，４Ｒ）モナティンとカルシウム源を含有する水溶液又は有機溶媒含有水溶液を静置または攪拌晶析に付することにより、結晶析出を得ることができる。溶媒中の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン結晶濃度としては、過飽和が掛かっており結晶が析出しさえすれば特に制限は無いが０．１ｗｔ％〜６０ｗｔ％が好ましい。製造に適した溶解液の粘度が得られるという観点から１ｗｔ％〜５０ｗｔ％がより好ましく、５ｗｔ％〜４５ｗｔ％が更に好ましく。溶解させる温度は結晶が溶解し続けさえすれば特に制限はないが、１５〜１００℃が好ましい。
析出してきた結晶は、ろ過工程等の分離工程に付すことにより、容易に湿結晶を得ることができる。結晶洗浄に際しては、結晶溶媒交換を起しさえしなければ特に制限はないが、水を使用することができる。また、結晶溶媒交換を起こしさえしなければ、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、プロピレングリコール、アセトニトリル、ＴＨＦ、等の水と混和しうる溶媒や無機塩等も含んでいても構わない。
こうして得られた湿結晶は、公知の乾燥工程に付することにより、乾燥結晶に導くことができる。乾燥工程に使用される乾燥設備は特に制限はなく、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩が溶解しない程度の温度域が使用でき、減圧乾燥または気流乾燥、温風乾燥、等を使用できる。
こうして得られた（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶は、針状晶を呈し、回折角度（２θ±０．２°、ＣｕＫα）として、６．０°、９．８°、１６．０°、２１．５°、２２．３°に固有Ｘ線回折ピークを有する。
次に本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶のうち（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶について詳述する。
上述の方法により（２Ｒ，４Ｒ）モナティンとマグネシウム源を含有する水溶液又は有機溶媒含有水溶液を静置または攪拌晶析に付することにより、結晶析出を得ることができる。溶媒中の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン結晶濃度としては、過飽和が掛かっており結晶が析出しさえすれば特に制限は無いが０．１ｗｔ％〜６０ｗｔ％が好ましい。製造に適した溶解液の粘度が得られるという観点から１ｗｔ％〜５０ｗｔ％がより好ましく、５ｗｔ％〜４５ｗｔ％が更に好ましく。溶解させる温度は結晶が溶解し続けさえすれば特に制限はないが、１５〜１００℃が好ましい。
析出してきた結晶は、ろ過工程等の分離工程に付すことにより、容易に湿結晶を得ることができる。結晶洗浄に際しては、結晶溶媒交換を起しさえしなければ特に制限はないが、水を使用することができる。また、結晶溶媒交換を起こしさえしなければ、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、プロピレングリコール、アセトニトリル、ＴＨＦ、等の水と混和しうる溶媒や無機塩等も含んでいても構わない。
こうして得られた湿結晶は、公知の乾燥工程に付することにより、乾燥結晶に導くことができる。乾燥工程に使用される乾燥設備は特に制限はなく、（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩が溶解しない程度の温度域が使用でき、減圧乾燥または気流乾燥、温風乾燥、等を使用できる。
こうして得られた（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶は、微細晶を呈し、回折角度（２θ±０．２°、ＣｕＫα）として、８．９°、１１．２°、１５．０°、１７．８°、２２．５°に固有Ｘ線回折ピークを有する。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶は、更に他のモナティン異性体として（２Ｓ，４Ｓ）モナティン多価金属塩結晶と共にモナティン結晶を形成しうる。この場合の、鏡像体過剰率は特に制限はないが、安定結晶を保ち少量で有効な甘味質を呈するという観点で、鏡像体過剰率は１０％〜１００％ｅｅが好ましく、３０％〜１００％ｅｅがより好ましく、５０％〜１００％ｅｅが更に好ましく、７０％〜１００％ｅｅが更に一層好ましく、９０％〜１００％ｅｅが殊更好ましく、９５％〜１００％ｅｅが特に好ましい。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶は、更に他のモナティン異性体として、（２Ｓ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶、（２Ｒ，４Ｓ）モナティン多価金属結晶と共にモナティン結晶を形成しうる。そのジアステレオマー過剰率は特に制限はないが、安定結晶を保ち少量で有効な甘味質を呈するという観点で、ジアステレオマー過剰率は１０％〜１００％ｄｅが好ましく、３０％〜１００％ｄｅがより好ましく、５０％〜１００％ｄｅが更に好ましく、７０％〜１００％ｄｅが更に一層好ましく、９０％〜１００％ｄｅが殊更好ましく、９５％〜１００％ｄｅが特に好ましい。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶は、更に他の無機・有機不純物と共に、モナティン結晶を形成しうる。本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属結晶を含有するモナティン結晶の化学純度の下限値は、結晶を形成しさえすれば特に制限はないが、安定結晶を形成しうるという観点で、５０質量％が好ましく、６０質量％がより好ましく、７０質量％が更に好ましく、８０質量％が更に一層好ましく、９０質量％が殊更好ましく、９５質量％が特に好ましい。一方、化学純度の上限値は、より少量の配合でも甘味倍率を達成するという観点で、１００質量％が好ましい。ここでいう化学純度とは、モナティン結晶全体質量に対する、「モナティン多価金属塩水和物結晶」質量の割合である。純度低減の原因は、モナティン自体の不純物（他の異性体を含む）、無機塩、カルシウム、マグネシウム以外の金属塩等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶は、更に他のモナティン異性体として（２Ｓ，４Ｓ）モナティン多価金属塩、（２Ｓ，４Ｒ）モナティン多価金属、（２Ｒ，４Ｓ）モナティン多価金属塩、他の無機・有機不純物と共にモナティン結晶を形成しうる。本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶を含有するモナティン結晶の甘味倍率は、特に制限はないが、安定結晶を保ちつつ少量で有効な甘味質を呈するという観点で、５％ショ糖水溶液に対して、２００倍以上が好ましく、５００倍以上がより好ましく、１０００倍以上が更に好ましく、１５００倍以上が更に一層好ましく、２０００倍以上が殊更好ましく、２５００倍以上が特に好ましい。
本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶は、甘味組成物として広くしようすることができる。甘味組成物の形態としては、特に制限はないが、液状、粉体状、固形状等が挙げられる。特に結晶構造に由来する安定化効果を十分に発揮できるという観点で、粉体状、固形状が好ましく、粉体状が特に好ましい。
本発明の甘味組成物には、更に還元糖を含有させることができる。この甘味組成物は、高温高湿下にさらされてもモナティンが分解し難いという性質を有する。
本発明で使用される還元糖としては、還元能力を有するメイラード反応を起こしうる糖であれば特に制限はないが、具体的には、ジヒドロキシアセトン、グリセルアルデヒド、エリトルロース、エリトロース、トレオース、リブロース、キシルロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、デオキシリボース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、フコース、フクロース、ラムノース、セドヘプツロースなどの単糖類；ラクトース、マルトース、ツラノース、スクロース、トレハロース、ロビオースなどの二糖類；等が挙げられる。甘味特性が良好であり市場からのニーズが高いという観点で、グルコース、フラクトース、マルトース、ラクトース、ガラクトース、マンノース、アラビノース、キシロースが好ましく、グルコース、フラクトース、マルトース、ラクトースがより好ましく、グルコース、マルトースが更に好ましい。
また、本発明に使用される還元糖は、「処方上で還元糖を産生しうる物質」、すなわち還元糖産生物質に代替することができる。本発明の還元糖産生物質としては、各処方条件によって、還元糖を産生しうるものであれば特に限定されないが、具体的にはスクロースやトレハロースなどが挙げられる。甘味特性が良好であり市場からのニーズが高いという観点で、スクロースが好ましい。
従来、公知のモナティン結晶（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン１カリウム塩、（２Ｒ，４Ｒ）モナティン１ナトリウム塩、等）と還元糖との甘味組成物を調製した場合には、高温高湿下においてモナティンが消失しやすいという現象が見出されていたが、本発明の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶によって、本現象を著しく改善できたことは大変意義深い。
モナティン消失現象は、還元糖とモナティンのアミノ基によるメイラード反応が原因であると推測している。多価金属に対して複数のモナティンが結合することにより、モナティンのアミノ基が立体的に覆われ、還元糖が接近しにくい構造になっている可能性が考えられる。
本発明の甘味料組成物には、更に他の甘味剤（モナティンまたはその塩を除く）を配合することができる。他の甘味剤としては、特に制限はないが、具体的には、フラクトオリゴ糖・マルトオリゴ糖・イソマルトオリゴ糖・ガラクトオリゴ糖などのオリゴ糖類； キシリトール・ラクチトール・ソルビトール・エリスリトール・マンニトール・マルチトール・還元パラチノース・還元でん粉糖化物などの糖アルコール類； アスパルテーム、アセサルファムＫ、スクラロース、サッカリン、ステビオサイド、ネオテーム、チクロ、ステビア、グリチルリチン、モネリン、ソーマチン、アリテーム、ズルチン、ブラゼイン、ネオクリン、MHPPAPM(N-[N-[3-(3-ヒト゛ロキシ-4-メトキシフェニル)フ゜ロヒ゜ル]-L-α-アスハ゜ルチル]-L-フェニルアラニン 1-メチルエステル１水和物(アドバンテーム、 (CAS No.714229-20-6))、等の高甘味度甘味料（ＨＩＳ）が挙げられる。これらは、単独に使用しても良いし、２種以上を混合して使用しても構わない。甘味相乗効果が得られるという観点で、アスパルテーム、アセサルファムＫ、スクラロース、サッカリン、チクロ、ステビオサイド、ネオテームが好ましく、アスパルテーム、アセサルファムＫ、スクラロース、サッカリン、ステビオサイド、ネオテームがより好ましく、アスパルテーム、アセサルファムＫ、スクラロース、ステビオサイド、ネオテームがさらに好ましく、アスパルテーム、アセサルファムＫ、スクラロース、ネオテームが更に一層好ましく、アスパルテーム、アセサルファムＫ、スクラロースが殊更好ましく、アスパルテーム、スクラロースが特に好ましい。味質ならびに甘味相乗効果が得られるという観点では、アスパルテームが特に好ましい。
その他、各種食品素材の他に、本発明の効果を阻害しない程度に飲料、食品、医薬品、医薬部外品、飼料等の経口製品として使用可能な各種添加剤を使用することができる。具体的には、デキストリン・マルトデキストリン・澱粉分解物・還元澱粉分解物・サイクロデキストリン・難消化性デキストリンなどのデキストリン類、結晶セルロース・ポリデキストロースなどの多糖類等と言った賦形剤；クエン酸、リン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸等及びそれらの塩のようなｐＨ調整剤；L-アスコルビン酸、エリソルビン酸、トコフェロール(ビタミンE)等の酸化防止剤；酢酸ナトリウム、グリシン、グリセリン脂肪酸エステル、リゾチーム等の日持ち向上剤；安息香酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム等の保存料；ペクチン、アラビアガム、カラギーナン、大豆多糖類、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等の安定剤；キサンタンガム、ローカストビーンガム、グアーガム、タマリンドガム、カラヤガム等の増粘安定剤；リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、二酸化ケイ素、貝殻カルシウム等の固結防止剤；シナモン油、レモン油、ミント油、オレンジ油、バニラ等の天然香料、メントール、シトラール、シンナミックアルコール、テルピネオール、バニリン等の合成香料、それらを調合した調合香料等の香料；クチナシ色素、カラメル色素、コチニール色素、アナトー色素、ベニバナ色素、β−カロチン、及び各種タール系合成色素等の着色料；炭酸水素ナトリウム、デンプン、寒天末、ゼラチン末、結晶セルロース等の崩壊剤、ステアリン酸、シュガーエステル、安息香酸、タルク等の滑沢剤；炭酸水素ナトリウム、グルコノデルタラクトン等の膨張剤；レシチン、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等の乳化剤が挙げられる。これらは任意の割合で併用でき、これらは１種または2種以上を混合して使用してもよい。
本発明のモナティン多価金属塩結晶あるいは甘味組成物は、飲料、食品、医薬品、医薬部外品、飼料等の経口製品に使用することができる。その剤型は、特に限定されず、例えば、粉末、顆粒、キューブ、ペースト、液体などが挙げられる。具体的には、果実飲料、野菜飲料、コーラ、炭酸飲料、スポーツドリンク、コーヒー、紅茶、ココア、乳飲料等の液体飲料；粉末ジュース等の粉末飲料；梅酒、薬用酒、果実酒、日本酒等の酒；等に代表される飲料、 チョコレート、クッキー、ケーキ、ドーナツ、チューイングガム、ゼリー、プディング、ムース、和菓子等の菓子；フランスパン、クロワッサン等のパン；コーヒー牛乳、ヨーグルト等の乳製品；アイスクリーム、シャーベット等の氷菓；ベーキングミックス、デザートミックス等の粉末ミックス；液体卓上甘味料、粉末卓上甘味料等の卓上甘味料；魚介乾製品、魚介塩蔵品；佃煮；ハム、ベーコン、ソーセージ等の食肉・水産物加工製品；ドレッシング、たれ、醤油、味噌、みりん、ソース、ケチャップ、麺つゆ等の調味料；カレー粉等の香辛料；即席麺等の穀物加工品；シリアル；等に代表される食品、
錠剤医薬品；散剤医薬品；シロップ剤医薬品；ドロップ剤医薬品；等に代表される医薬品、 口内清涼剤；うがい剤；歯磨き剤；ドリンク剤；等に代表される医薬部外品、 ペットフード；液体飼料；粉末飼料；等に代表される飼料、等が挙げられる。特に、モナティンの甘味質、甘味安定性を保持しうるという観点で、モナティンの結晶形状を保持した飲料、食品、医薬品、医薬部外品、飼料が好ましく、粉末飲料、菓子、粉末ミックス、粉末卓上甘味料、錠剤医薬品、散剤医薬品、粉末飼料がより好ましく、粉末飲料、粉末卓上甘味料、粉末ミックスがより好ましい。
本発明のモナティン多価金属塩結晶あるいは甘味組成物は、メタボリックシンドローム予防・治療剤、肥満予防・治療剤、糖尿病予防・治療剤、虫歯予防剤として極めて有効である。付加的に、甘味相乗効果、風味相乗効果、苦味マスキング、光分解安定化効果も有する。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
〔測定方法〕
まずは各種測定方法について説明する。
〔粉末Ｘ線回折測定方法〕
１）サンプル結晶０．５ｇを採取し、メノウ乳鉢で６０秒間すりつぶした。得られた粉末をガラスプレートにセットし、上から圧力をかけて平らにした。直ちに粉末Ｘ線回折装置にセットし、以下の条件で測定した。
２） Ｃｕ-Ｋα線による粉末Ｘ線回折の測定は、スペクトリス株式会社製Ｘ線回折装置ＰＷ３０５０を用い、管球：Ｃｕ、管電流：３０ｍＡ、管電圧：４０ｋＶ、サンプリング幅：０．０２０°、走査速度：３°／ｍｉｎ、波長：１．５４０５６Å、測定回折角範囲（２θ）：４〜３０°の条件で測定した。
測定プログラム：X’PERT DATA COLLECTION
解析プログラム：X'PERT High Score
３）得られたデーターをエクセルにてグラフ化し、４〜３０°の範囲の特徴的鋭角極大ピークを読み取った。本方法の回折角の誤差は±０．２°である。
〔モナティン含量測定方法〕
（２Ｒ，４Ｒ）モナティンとカルシウム又はマグネシウムのモル比は、以下の条件で所定濃度の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶溶液中のモナティン含量を下記条件のHPLCで測定し、濃度比にて決定した。
＜使用機器＞
ポンプ：LC-9A 島津製作所（株）製
カラムオーブン：CTO-10A 島津製作所（株）製
検出器：SPD-10A 島津製作所（株）製
オートサンプラー：SIL-9A 島津製作所（株）製
グラジエンター：LPG-1000 東京理化器機（株）製
＜カラム＞CAPCELL PAK C18 TYPE MGII 5μm 4.6ｍｍ×250ｍｍ 資生堂（株）製
＜カラム温度＞40℃
＜検出波長＞210nm
＜移動液組成＞A液 20ｍMKH2PO4/アセトニトリル＝100/5
B液 アセトニトリルのみ
＜グラジエントパターン＞
＜リテンションタイム> （２Ｓ，４Ｒ）モナティン：１１．８分
（２Ｒ，４Ｒ）モナティン：１５．１分
＜注入量＞10μL
＜分析サイクル＞70分/１検体
＜モナティン含量測定標準物質＞
（２Ｒ，４Ｒ）モナティンカリウム塩１水和物 分子量348.4
（２Ｒ，４Ｒ）モナティンナトリウム塩結晶溶液中のモナティン含量
＝(292.3/348.4)*（Wstd*Qs）/（Ws*Qstd）*１００（％）
Wstd:標準物質濃度（mg/mL）
Qstd:標準物質のarea値
Ws:（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩濃度(mg/mL)
Qs:（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩のarea値
（２Ｒ，４Ｒ）モナティンフリー体 分子量292.3
（ただし、水和物、溶媒和物の場合には、その質量も換算する。）
〔カルシウム又はマグネシウムイオン測定方法〕
（２Ｒ，４Ｒ）モナティンとカルシウム又はマグネシウムのモル比は、以下の条件で所定濃度の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶溶液中のカルシウムイオン濃度又はマグネシウムイオン濃度を下記条件のイオンクロマトグラフで測定し、濃度比にて決定した。＜装置名＞ 東ソー（株）製 イオンクロマトグラフIC-2001
＜陽イオン測定カラム＞東ソー（株）製 TSKgel SuperIC-Cation、内径４．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍ
＜ガードカラム＞東ソー（株）製 TSKguardcolumn SuperIC-C、内径４．６ｍｍ、長さ１０ｍｍ
＜溶離液＞ ２．２ｍｍol/L メタンスルホン酸 ＋１．０ｍｍol/L 18-crown-6 ＋０．５ｍｍol/L ヒスチジン
＜カラム温度＞４０℃
＜流速＞１ｍｌ／ｍｉｎ
＜標準溶液＞ 塩化カルシウム又は塩化マグネシウム（特級試薬）を純水に溶解し標準溶液とした。
〔１Ｈ-ＮＭＲスペクトル測定方法〕
＜装置名＞ Ｂｒｕｋｅｒ製 ＡＶＡＮＣＥ４００ １Ｈ；４００ＭＨｚ
＜溶媒＞ 重水
＜温度＞ 室温
＜濃度＞ 約１質量％
〔MSスペクトル測定方法〕
＜装置名＞ Thermo Quest社製 TSQ７００
＜測定モード＞ ESIモード
〔水分測定方法〕
（２Ｒ，４Ｒ）モナティンと水のモル比は、以下の条件で所定濃度の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶溶液中の水濃度をカールフィッシャー法により測定し、得られた滴定液量から算出した。
＜装置名＞平沼産業株式会社製 自動水分測定装置 ＡＱＶ-２０００
＜滴定液＞Ｈｙｄｒａｎａｌ-ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ５（Ｒｉｅｄｅｌ-ｄｅＨａёｎ製）＜溶媒＞メタノール
＜温度＞室温
〔製造例１〕（２Ｒ，４Ｒ）モナティンカリウム塩の調製
WO2003-045914号公報（特許文献６）記載の〔実施例１７〕に則り、（２Ｒ，４Ｒ）モナティン１カリウム塩結晶１０ｇを調製した。
〔実施例１〕（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶の調製
製造例１の（２Ｒ，４Ｒ））モナティン1カリウム塩５ｇ（１３．７ミリモル）を水７５ｍｌに溶解し、５０℃にて塩化カルシウム０．７５８ｇ（６．８３ミリモル）を添加した。モナティン溶解液にエタノール７５ｍｌを加え５０℃で３時間攪拌後、２５℃まで２．５時間をかけて冷却し、２５℃で１０時間更に攪拌した。析出した結晶をろ別し、４０℃で減圧乾燥を行った。乾燥結晶を４４℃７８％の恒温恒湿器で２４時間保存し、所望のカルシウム塩結晶４．６ｇを得た。
１ＨＮＭＲ（Ｄ２Ｏ）σ：１．９４−２．０１（ｑ １Ｈ）,２．５７−２．６１（ｑ １Ｈ）,２．９９−３．０３（ｄ １Ｈ）,３．１９−３．２３（ｄ １Ｈ）,３．５４−３．５７（ｑ １Ｈ）,７．０５−７．１７（ｍ ３Ｈ）,７．４０−７．４２（ｍ １Ｈ）,７．６４−７．６６（ｍ １Ｈ）。
ＥＳＩ−ＭＳ：293.1（Ｍ+Ｈ）＋、 291.1（Ｍ-Ｈ）-
水分含量：１３．５ｗｔ％（モナティン：水＝２：５相当）
カルシウム含量：５．６ｗｔ％（モナティン：カルシウム＝２：１相当）
固有Ｘ線回折ピーク（２θ±０．２°、ＣｕＫα）：６．０°、９．８°、１６．０°、２１．５°、２２．３°（図１）
〔実施例２〕（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶の調製
製造例１の（２Ｒ，４Ｒ））モナティン1カリウム塩１０ｇ（２８．５ミリモル）を水２０ｍｌに溶解し、室温にて５０１ｍM塩化マグネシウム水溶液２８．３ｍLを添加した。２５℃で１８時間攪拌後モナティン溶解液にメタノール８０ｇを加え室温で６時間攪拌した。析出した結晶をろ別し、８０％メタノール５０ｇで２時間スラリー洗浄し、濾過後４０℃で減圧乾燥を行った。乾燥結晶を４４℃７８％の恒温恒湿器で２４時間保存し、さらに４０℃で減圧乾燥し所望のマグネシウム塩結晶８．８ｇを得た。
１ＨＮＭＲ（Ｄ２Ｏ）σ：１．９４−２．０１（ｑ １Ｈ）,２．５７−２．６１（ｑ １Ｈ）,２．９９−３．０３（ｄ １Ｈ）,３．１９−３．２３（ｄ １Ｈ）,３．５４−３．５７（ｑ １Ｈ）,７．０５−７．１７（ｍ ３Ｈ）,７．４０−７．４２（ｍ １Ｈ）,７．６４−７．６６（ｍ １Ｈ）。
ＥＳＩ−ＭＳ：293.1（Ｍ+Ｈ）＋、 291.1（Ｍ-Ｈ）-
水分含量：１０．８ｗｔ％（モナティン：水＝２：４相当）
マグネシウム含量：３．６ｗｔ％（モナティン：マグネシウム＝２：１相当）
固有Ｘ線回折ピーク（２θ±０．２°、ＣｕＫα）：８．９°、１１．２°、１５．０°、１７．８°、２２．５°（図３）
甘味倍率：２７００倍（５％のショ糖水溶液との比較、７名パネラー平均値）
〔試験例１〕保存安定性評価
実施例１で得られた（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶及び実施例２で得られた（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶と製造例１で得られたモナティン１カリウム塩結晶について以下のような方法で保存安定性を評価した。
〔保存条件〕
処方例の甘味組成物１ｇを紙包材に充填し、ヒートシールにて密閉した。４４℃ ７８％の恒温恒湿器内で所定時間保存し、保存 サンプルを水５０ｍLに全量を溶解し、その溶解液のHPLC分析値から各モナティン塩の残存率を算出した。
〔残存率経時変化〕
カルシウム塩及びマグネシウム塩はカリウム塩に比べ 高温高湿下での保存安定性が優れていることが明らかとなった。（図５）
〔処方例１〕粉末卓上甘味料
以下、粉末卓上甘味料の処方例を示す。
〔処方例２〕粉末ミックス
以下、粉末ミックスの処方例を示す。
（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属結晶によって、安定なモナティンの結晶提供が可能となった。これらの立体異性体の甘味剤としての実用性、諸物性を明らかとした。そして、汎用安定かつ安全なモナティンの多価金属結晶を含有する、飲料、食品、医薬品、医薬部外品、飼料等の経口製品を提供できるようになったことは、極めて意義深い。
（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶の調湿後の粉末Ｘ線回折図である。（実施例１） （（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶の晶析液分離直前の光学顕微鏡写真を図示したものである。（倍率２００倍）（実施例１） （（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶の調湿後の粉末Ｘ線回折図である。（実施例２） （（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶の晶析液分離直前の光学顕微鏡写真を図示したものである。（倍率２００倍）（実施例２）

Claims (17)

  1. （２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  2. 多価金属塩が二価金属塩であることを特徴とする、請求項１記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  3. 多価金属塩がアルカリ土類金属塩であることを特徴とする、請求項２記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  4. 多価金属塩がカルシウム、マグネシウムから選ばれる少なくとも１種の塩であることを特徴とする、請求項３記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  5. 回折角度（２θ±０．２°、ＣｕＫα）として、６．０°、９．８°、１６．０°、２１．５°、２２．３°に固有Ｘ線回折ピークを有する（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２カルシウム塩結晶であることを特徴とする、請求項４記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  6. 回折角度（２θ±０．２°、ＣｕＫα）として、８．９°、１１．２°、１５．０°、１７．８°、２２．５°に固有Ｘ線回折ピークを有する（（２Ｒ，４Ｒ）モナティン）２マグネシウム塩結晶であることを特徴とする、請求項４記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  7. 鏡像体過剰率が１０〜１００％ｅｅであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  8. ジアステレオマー過剰率が１０〜１００％ｄｅであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  9. 化学純度が５０〜１００質量％であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  10. ５％ショ糖水溶液に対して甘味倍率が２００倍以上であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶。
  11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶を含有することを特徴とする、甘味組成物。
  12. 更に、還元糖を含有することを特徴とする、請求項１１記載の甘味組成物。
  13. 還元糖がジヒドロキシアセトン、グリセルアルデヒド、エリトルロース、エリトロース、トレオース、リブロース、キシルロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、デオキシリボース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、フコース、フクロース、ラムノース、セドヘプツロース、ラクトース、マルトース、ツラノース、セロビオース、マルトトリオース、アカルボースであることを特徴とする、請求項１２の甘味組成物。
  14. 粉体状であることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項記載の甘味組成物。
  15. 更に、還元糖産生物質を含有することを特徴とする、請求項１１記載の甘味組成物。
  16. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の（２Ｒ，４Ｒ）モナティン多価金属塩結晶を含有することを特徴とする、経口製品。
  17. 請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の甘味組成物を含有することを特徴とする、経口製品。
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