JP2016128434A - 天然ベンズアルデヒド水の製造方法、該製造方法によって製造された天然ベンズアルデヒド水、及び、該天然ベンズアルデヒド水を含有する抗腫瘍剤 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、これらの抽出方法は、水相を主な目的物として分離するものではなく、特に水に若干は溶解するベンズアルデヒド等を含有する水相の分離法としては不適であった。
特許文献7には、植物を破砕及び撹拌しながら加熱及び減圧して植物由来の蒸気を生成させる香気成分の抽出方法が記載されている。そして、この方法を用いれば、ハーブ、果物、花又は野菜から香気成分を抽出できるとされている。
更に、バラ科サクラ属に属する植物を原料とし、未同定分子を含む複数の有効成分を効率的に水相として抽出する抽出方法や、該植物の細胞水を含んだままの該抽出液の製造方法についても開示されていない。
また、該抽出液は、優れた抗腫瘍効果を有することを見出して、本発明を完成するに至った。
以下、「撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に外部から熱を加えつつ減圧して抽出する工程を有する抽出法」を、単に「低温真空抽出法」と略記する。
また、ベンズアルデヒド以外の成分についても、従来の抽出方法では効率的に得ることが困難であった「成分」又は「成分比率」で、バラ科サクラ属の植物由来の抽出液を得ることが可能である。また、熱分解を防げるので、天然成分をそのまま抽出液とすることができる。
本発明の製造方法では、水又は有機溶媒と言った抽出溶媒を使用する必要がないので、植物由来の(細胞水を含む)成分を、水溶液として高濃度で収率良く回収することができ、得られた抽出液は、抽出溶媒由来の物質を含有させないことが可能であるため、水を含め天然由来の成分だけで構成させることができ、極めて安全であり、また安心して提供ができ、また抽出溶媒臭がない。
また、本発明のバラ科サクラ属に属する植物由来の抽出液である前記「天然ベンズアルデヒド水」は、優れたスーパーオキシドアニオンラジカル消去活性、一重項酸素消去活性、ヒドロキシラジカル消去活性、一酸化窒素消去活性を有し、ストレスホルモンであるコルチゾールの量を抑制することができる。
「細胞水」とは、植物細胞に含まれる細胞内液のことである。
該バラ科サクラ属に属する植物は、特に限定はないが、サクラ、ウメ、ビワ、アーモンド、モモ、スモモ、プルーン及びネクタリンからなる群から選ばれる1種以上の植物であることが、優れたスーパーオキシドアニオンラジカル消去活性、一重項酸素消去活性、ヒドロキシラジカル消去活性、一酸化窒素消去活性等の点から好ましく、サクラであることが、上記点からより好ましく、例えば、ソメイヨシノ(Prunus yedoensis)、関山(Prunus yedoensis cv. Sekiyama)等が挙げられる。八重桜であることが、上記点、及び、特に花弁の数が多い又は花弁の体積が大きい等の点から特に好ましい。
また、バラ科サクラ属に属する植物の上記した複数の組織から同時に抽出してもよい。
乾燥をしないものから抽出した場合、細胞水を多く含むので、ベンズアルデヒドや「植物細胞内でベンズアルデヒドと共存する成分」が大量の細胞水に完溶した形態で得られ、均一な天然ベンズアルデヒド水が製造できる。
ここで、低温真空抽出法に供するサクラ属植物の形態、すなわち、サクラ属植物を撹拌羽根で破砕しながら撹拌する前の形態については、低温真空抽出法に用いる装置に投入し易く、該装置に適応する形態であれば特に限定はないが、適度に切断されていることも好ましい。
ここで「低温」とは、減圧しないで溶媒抽出するときの一般的温度より低い温度のことを言い、本発明の場合は、具体的には、(抽出容器の温度でも抽出器内の気体の温度でもなく)、サクラ属植物自体の温度が90℃以下の温度であることが好ましい。抽出温度については後で詳述する。
本発明の天然ベンズアルデヒド水の製造方法では、サクラ属植物を、撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に外部から熱を加えつつ減圧して抽出する工程を有する。
図1は、本発明の天然ベンズアルデヒド水の製造方法において、抽出工程に用いられる装置の一形態を示す概略図である。本発明の趣旨の範囲内であれば、図に示された装置で抽出されたものには限定されない。
容器1は、サクラ属植物を収容し、撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に外部から熱を加えつつ減圧して抽出する容器であり、冷却槽2は、容器1から出る蒸気を冷却する装置である。
下部半円筒部7の最下部の中央には、抽出後のサクラ属植物の破砕物を取り出す排出口10が設けられている。
前記上部角形部8の上部には、サクラ属植物の投入口17を設けると共に、その投入口17を塞ぐ蓋18を設けている。
上記破砕・撹拌は、可動刃及び/又は固定刃を備えた抽出装置内で行うことが、上記効果を得るために特に好ましい。
なお、図3では、固定刃26と可動刃24b、25bとは、噛み合いが時間をずらして順次行なわれるように、周方向に位置をずらして配設し、これにより攪拌羽根6の駆動モータの動力の瞬間的増大が起こらないようにしている。
32は前記容器1内の真空度を計測する真空計、33、34は温度計であり、これらは抽出工程における容器内の圧力(減圧度)と温度を測定し、抽出時のサクラ属植物31の温度も間接的に測定するために設けられたものであり、また、抽出の開始と終了を判定するために設けられたものである。
この真空乾燥装置の操作・動作は、例えば、下記のように行なわれる。
まず、作業開始に当り、冷却槽2に冷却水が充填される。次いで、サクラ属植物31を投入口17から容器1内に投入して蓋18を閉じる。そして、攪拌羽根6は、図1〜図3の矢印Rの方向に回転させ、容器1内のサクラ属植物を攪拌しながら、可動刃24b、25bと固定刃26との間でサクラ属植物31を小さく破砕する。
その際、蒸気室9内に送り込む加熱用蒸気の温度や量を調節して、サクラ属植物31自体の温度を、後記する好ましい範囲にする。
その際、減圧装置46で吸引する量や吸引力を調節して、抽出時の圧力(減圧度)を、後記する好ましい範囲にする。
本発明の抽出液の製造方法においては、上記抽出の温度は特に限定されないが、サクラ属植物自体が90℃以下であることが好ましく、55℃以下の温度を維持するように行うことがより好ましい。特に好ましくは、上記抽出をサクラ属植物自体が20℃以上50℃以下の温度を維持するように行うことであり、更に好ましくは、25℃以上45℃以下であり、最も好ましくは、30℃以上40℃以下である。
本発明の天然ベンズアルデヒド水の製造方法では、サクラ属植物を撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に抽出を行うので、新鮮な破砕面ができた時点で早く抽出してしまうことができるが、温度の下限が上記範囲の値であると抽出時間を短くできることと相まって効果がより相乗される。
一方、上限が上記範囲の値であると、有効成分の熱による変性・分解を防止しつつ有効成分(天然ベンズアルデヒドと細胞水)を抽出できる。また、不必要な成分を抽出することがない。
本発明の抽出液の製造方法では、サクラ属植物を撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に抽出を行うので、新鮮な破砕面ができた時点で早く抽出してしまうことができるが、減圧度が上記値のように低いと、抽出速度が速いという点で、天然ベンズアルデヒド等の有効成分の分解・逸失が抑制される効果がより相乗される。
前記した通り、抽出方法には、本発明の低温真空抽出法以外にも、水蒸気蒸留法、直接抽出法、溶媒抽出法、圧搾法、超臨界抽出法等、種々の方法が知られている。
また、水蒸気蒸留法では、ベンズアルデヒドと植物細胞内で共存する微量成分(ベンジルアルコール、クマリン、その他の図4、図5に示した微小ピークの成分等)をも含有する液体(すなわち、天然ベンズアルデヒド水)が得られない。更に、水蒸気蒸留法では、抽出に用いた水蒸気が液化した水が細胞水に混合することで、全て天然由来の天然ベンズアルデヒド水であると言う本発明の効果がなくなる。
超臨界抽出法では、高圧を要するので高価な設備を必要とする等の問題点があった。
本発明における低温真空抽出法によると、水性画分(水層、水相)からは均一な天然ベンズアルデヒド水、油性画分(油層、油相)からは精油が得られる。
本発明においては、抽出後の操作は特に限定はされないが、同時に回収される不要成分は分離して除去することが好ましい。分離には、比重の違い等を利用した、デカンテーション、分液操作等が用いられる。
本発明においては、抽出物が、植物由来ではない成分を含有しない「天然ベンズアルデヒド水」として得られるという特長がある。
また、水溶性の抽出液は、油溶性の抽出液に比べて、1回の抽出工程でより多くの量を回収することができる。また、油溶性の抽出液に比べて匂いが薄いが、比較的心地よく感じるレベルの匂いの強度であり、医療現場や家庭で使い易い。更に、容器や部品等の洗浄が容易である点で、油溶性の抽出液より優れている。
かかる本発明の天然ベンズアルデヒド水は、水の他に、図4、図5に示した通り、ベンズアルデヒド、ベンジルアルコール及びクマリンを含有するが、その他、図4、図5に示した微小ピークの成分や、更にクロマトグラフでは検出できていない微量成分をも含有する。
低温真空抽出法以外の抽出法で抽出した従来のサクラ属植物からの抽出物には、ベンズアルデヒドは含有するものの、それ以外の上記成分を含んでいないか又は極微量しか含んでいないか又は含有比率が大きく異なるものであった。また、抽出時におけるベンズアルデヒドの分解物や抽出溶媒を含むものであった。
その成分組成や物性値の差が明らかになっていないので、本発明の天然ベンズアルデヒド水は、製造方法でしか特定ができない。
天然ベンズアルデヒド水自体、該天然ベンズアルデヒドを含有する飲食品、又は、該天然ベンズアルデヒド水を気化したもの等を体内に取り入れることにより、活性酸素を消去し、抗酸化作用やアンチエイジング(抗加齢)効果を発揮することができる。
また、本発明の天然ベンズアルデヒド水は、医薬品、医薬部外品、気化吸引用剤、外用組成物、調合香料、飲食品、化粧品、浴剤、繊維等に利用できる。これらの用途に使用するときには、そこに、要すれば種々の添加剤を配合して用いることができる。
本発明の抗腫瘍剤は、上記天然ベンズアルデヒド水を含有することを特徴とする。
抗腫瘍効果に優れることは、ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞A549、ヒト扁平上皮癌細胞A431、及び、ヒト子宮頸癌細胞HeLaで確かめられた。本発明の抗腫瘍剤は、腫瘍の発生を予防及び/又は腫瘍の治療に用いることができる。
かかる担体としては、特に制限はなく、例えば、後述する剤型等に応じて適宜選択することができる。また、前記抗腫瘍剤中の前記「その他の成分」の含有量としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
具体的には、例えば、経口固形剤(錠剤、被覆錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤等)、経口液剤(内服液剤、シロップ剤、エリキシル剤等)、注射剤(溶剤、懸濁剤等)、軟膏剤、貼付剤、ゲル剤、クリーム剤、外用散剤、スプレー剤、吸入散布剤等が挙げられる。
前記賦形剤としては、例えば、乳糖、白糖、塩化ナトリウム、ブドウ糖、デンプン、炭酸カルシウム、カオリン、微結晶セルロース、珪酸等が挙げられる。
前記結合剤としては、例えば、水、エタノール、プロパノール、単シロップ、ブドウ糖液、デンプン液、ゼラチン液、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、メチルセルロース、エチルセルロース、シェラック、リン酸カルシウム、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。
前記崩壊剤としては、例えば、乾燥デンプン、アルギン酸ナトリウム、カンテン末、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸モノグリセリド、乳糖等が挙げられる。
前記滑沢剤としては、例えば、精製タルク、ステアリン酸塩、ホウ砂、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
前記着色剤としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄等が挙げられる。
前記矯味・矯臭剤としては、例えば、白糖、橙皮、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。
前記矯味・矯臭剤としては、例えば、白糖、橙皮、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。前記緩衝剤としては、例えば、クエン酸ナトリウム等が挙げられる。前記安定化剤としては、例えば、トラガント、アラビアゴム、ゼラチン等が挙げられる。
前記pH調節剤及び前記緩衝剤としては、例えば、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等が挙げられる。前記安定化剤としては、例えば、ピロ亜硫酸ナトリウム、EDTA、チオグリコール酸、チオ乳酸等が挙げられる。前記等張化剤としては、例えば、塩化ナトリウム、ブドウ糖等が挙げられる。前記局所麻酔剤としては、例えば、塩酸プロカイン、塩酸リドカイン等が挙げられる。
前記基剤としては、例えば、流動パラフィン、白色ワセリン、サラシミツロウ、オクチルドデシルアルコール、パラフィン等が挙げられる。前記保存剤としては、例えば、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル、パラオキシ安息香酸プロピル等が挙げられる。
また、前記抗腫瘍剤の投与量としては、特に制限はなく、投与対象である個体の年齢、体重、所望の効果の程度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、成人への1日の投与量は、有効成分の量として、1mg〜30gが好ましく、10mg〜10gがより好ましく、100mg〜3gが特に好ましい。
また、前記抗腫瘍剤の投与時期としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、予防的に投与されてもよいし、治療的に投与されてもよい。
本発明において、低温真空抽出法により抽出されたサクラ属植物の抽出液(天然ベンズアルデヒド水)が、優れた抗腫瘍効果を有する作用・原理は明らかではなく、また、本発明は、かかる作用・原理の範囲に限定されるわけではないが、以下のことが考えられる。
すなわち、低温真空抽出法は、「撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に外部から熱を加えつつ減圧して抽出する工程を有する抽出法」であり、抽出工程において不純物が含まれることはない。また、従来の抽出法と比較して低い温度で抽出するため、従来の抽出方法では抽出され難い天然ベンズアルデヒド等の成分(熱に弱い成分や揮発成分等)を抽出することができる。また、抽出溶媒を使用しなくてもよい低温真空抽出法により、植物由来の高濃度の細胞水を得ることができ、その結果、ベンズアルデヒド及び複数の有効成分を含む天然ベンズアルデヒド水を得ることができる。
<天然ベンズアルデヒド水の製造>
収穫した八重桜の花弁及び葉を各々、図1〜3に示した容器に入れて抽出を行った。
抽出条件は以下であった。
(1)八重桜(花弁又は葉)の温度:30〜40℃
(2)容器内の設定温度:30〜40℃
(3)圧力:101.3kPa(1気圧)に対し、93〜97kPa低い圧力
(4)撹拌羽根(可動刃)の回転数:4rpm(回転/分)
収穫した八重桜の花弁10kgからは、天然ベンズアルデヒド水を8kg回収した。
<天然ベンズアルデヒド水の成分分析>
低温真空抽出法によって抽出された天然ベンズアルデヒド水に含まれる成分の比率を、ガスクロマトグラフィー法を用いて比較した。
八重桜の花弁から抽出した天然ベンズアルデヒド水(以下、「天然ベンズアルデヒド水1」と略記する場合がある)の結果を図4に示し、八重桜の葉から抽出した天然ベンズアルデヒド水(以下、「天然ベンズアルデヒド水2」と略記する場合がある)の結果を図5に示す。
図4及び図5共に、横軸が保持時間(分)を示し、縦軸がイオン強度を示す。
また、図5の結果より、天然ベンズアルデヒド水2の主成分はベンズアルデヒドであった一方、花弁から抽出した天然ベンズアルデヒド水1と比べて、ベンズアルデヒド量に対するベンジルアルコール及びクマリンの含有量が多かった。
また、図4及び図5からわかる通り、天然ベンズアルデヒド水1、2共に、ベンズアルデヒド、ベンジルアルコール及びクマリン以外に、その他の成分が多く検出された。ただ、検出された成分の同定をすることはできなかった。
<天然ベンズアルデヒド水の抗酸化作用及び抗炎症化作用の測定>
天然ベンズアルデヒド水1及び2の抗酸化作用及び抗炎症化作用を、電子スピン共鳴法(ESR法)を用いて測定した。
一定の濃度に調整したサンプル(天然ベンズアルデヒド水)、蒸留水、スピントラップ剤(2,2,6,6−テトラメチルピペリジノール;4−OH TEMP)、ラジカル発生剤を、その順番に加えて混合させた。
該混合液をESR用セルに適量移し、マイクロ波を照射し、スーパーオキシドアニオンラジカル(O2 ・−)、一重項酸素(1O2)、ヒドロキシラジカル(HO・)及び一酸化窒素(NO)の消去活性(%)をそれぞれ測定した。
図6にスーパーオキシドアニオンラジカルの消去活性を、図7に一重項酸素の消去活性を、図8にヒドロキシラジカルの消去活性を、図9に一酸化窒素の消去活性を測定した結果を示す。
横軸の「花」は、花弁から抽出した天然アルデヒド水1、「葉」は、葉から抽出した天然アルデヒド水2を示す。
横軸の割合は、低温真空抽出法により抽出した天然アルデヒド水原液を蒸留水で希釈した時の原液の割合である。例えば、図6中、「花20%」とは、天然ベンズアルデヒド水1を蒸留水で5倍希釈したものを指す。
<天然ベンズアルデヒド水の唾液に対する作用>
上記で得られた天然ベンズアルデヒド水1を蒸留水で希釈後、通常の市販のディフューザーを用いて被験者(健常者)に20分前後匂いを嗅いでもらい、匂いを嗅ぐ前後での該被験者の唾液を比較した。結果を図10及び図11に示す。
図10及び図11共に、グラフの横軸中、「実験前」は、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぐ前の被験者の唾液、「アロマ後」は、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぎ終わった直後の被験者の唾液、「30分後」は、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぎ終わってから30分後の被験者の唾液を示す。
また、図中の「*」は、p<0.05であることを示す。
図10A〜Cの結果より、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅いだことにより、唾液量、pH、及びスーパーオキシドアニオンラジカル(O2 ・−)残存量には変化が見られなかった。
天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぎ終わってから30分後の被験者の唾液は(「30分後」)、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぐ前(「実験前」)、及び匂いを嗅ぎ終わった直後の被験者の唾液(「アロマ後」)に比べて測定値が上昇していた。
図11Aの結果より、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぐことにより、ヒト唾液の抗酸化能を向上させることがわかった。また、図10Cの結果より、該抗酸化能は、スーパーオキシドアニオンラジカルの消去作用の向上が直接関与していないこともわかった。
天然ベンズアルデヒド水1と組成成分が類似している天然ベンズアルデヒド水2についても同様に、匂いを嗅がせることによりヒト唾液の抗酸化能を向上させる効果を有するものと示唆される。
天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぎ終わってから30分後の被験者の唾液は(「30分後」)、天然ベンズアルデヒド水1の匂いを嗅ぐ前(「実験前」)、及び匂いを嗅ぎ終わった直後の被験者の唾液(「アロマ後」)に比べてコルチゾール量が低下していた。
図11Bの結果より、天然ベンズアルデヒト水1の匂いを嗅ぐことにより、ストレスホルモンであるコルチゾール量を抑制することがわかった。
天然ベンズアルデヒド水1と組成成分が類似している天然ベンズアルデヒド水2についても同様に、匂いを嗅がせることにより唾液中のコルチゾール量を抑制させる効果を有するものと示唆される。
<天然ベンズアルデヒド水の抗腫瘍活性の測定>
上記で得られた天然ベンズアルデヒド水1及び2の抗腫瘍活性について、MTTアッセイを用いて検証した。
MTTアッセイは、黄色のテトラゾリウム塩であるMTTが代謝活性のある生細胞に取り込まれることにより紫色のホルマザン結晶に切断されることに基づいた生細胞数の測定法である。
試験にはヒト肺胞基底上皮腺癌細胞A549、ヒト扁平上皮癌細胞A431、ヒト子宮頸癌細胞HeLaを用いた。A549細胞は10%(v/v)FBS含有DMEM培地、A431及びHeLa細胞は10%(v/v)FBS含有MEM培地で培養した。
対照としてはベンズアルデヒド(ナカライテクス)を、0.004%濃度にPBSで希釈した溶液を、最終濃度0.0〜5.0%(v/v)になるように培地に添加したものを用いた。このベンズアルデヒド0.004%の濃度は、桜の花セルエキストラクトの成分分析結果より得られたベンズアルデヒド含有量とほぼ同じものである。
したがって、該天然ベンズアルデヒド水は、医薬品の分野にはもちろんのこと、アロマセラピー用品、芳香剤、介護用品、化粧品、食品等の分野においても広く利用されるものである。
2 冷却槽
6 攪拌羽根
7 下部半円筒部
8 上部角形部
9 蒸気室
10 排出口
14 排気口
16 配管
17 投入口
18 蓋
20 端壁
21 端壁
22 端板
23 端板
24 羽根体
24a 溝
24b 可動刃
25 羽根板
25a 溝
25b 可動刃
26 固定刃
30 傾斜面
31 バラ科サクラ属に属する植物(サクラ属植物)
32 真空計
33 温度計
34 温度計
41 回収槽
45 バルブ
46 減圧装置
49 弁
50 油層
51 水層
R 回転方向
Claims (9)
- 天然ベンズアルデヒド水の製造方法であって、バラ科サクラ属に属する植物を撹拌羽根で破砕しながら撹拌し、該破砕・撹拌下に外部から熱を加えつつ減圧して抽出する工程を有する抽出法を含むことを特徴とする天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 上記抽出が、バラ科サクラ属に属する植物の温度を55℃以下に維持しつつなされた請求項1に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 上記抽出が、バラ科サクラ属に属する植物の温度を20℃以上50℃以下に維持しつつなされた請求項1又は請求項2に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 上記抽出が、101.3kPa(1気圧)に対し、80kPa以上低い圧力を維持しつつなされた請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 上記破砕しながらの撹拌が、可動刃及び/又は固定刃を備えた抽出装置内でなされた請求項1ないし請求項4の何れかの請求項に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 上記バラ科サクラ属に属する植物が、サクラ、ウメ、ビワ、アーモンド、モモ、スモモ、プルーン及びネクタリンからなる群から選ばれる1種以上の植物である請求項1ないし請求項5の何れかの請求項に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 上記バラ科サクラ属に属する植物の花弁、葉又は仁から抽出する請求項1ないし請求項6の何れかの請求項に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法。
- 請求項1ないし請求項7の何れかの請求項に記載の天然ベンズアルデヒド水の製造方法によって製造されたことを特徴とする天然ベンズアルデヒド水。
- 請求項8に記載の天然ベンズアルデヒド水を含有することを特徴とする抗腫瘍剤。
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