JP2019172718A - 植物性プロテオグリカン及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] アカシア属植物(Acacia Senegal Willdenow又はAcacia Seyal Delile)の幹または枝から得られたアラビアゴムから得られる、重量平均分子量90万〜350万、且つ、総アルデヒド含有量が2.0μmol当量/g以下であることを特徴とする植物性プロテオグリカン。
[2] 下記の工程(A)及び工程(B)を含むことを特徴とする請求項1に記載の植物性プロテオグリカンの製造方法。
工程(A):アラビアゴム水溶液を濃度0.5〜40%(w/w)に調製する工程
工程(B):アラビアゴム水溶液を、ポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂および強酸性カチオン交換樹脂に供する工程
[3] 上記[1]に記載の植物性プロテオグリカンを含む細胞増殖促進剤。
[4] 上記[1]に記載の植物性プロテオグリカンを含む化粧料。
[5] 上記[3]に記載の細胞増殖促進剤を含む化粧料。
本発明でいう「植物性プロテオグリカン」とは、アカシア属植物(Acacia Senegal WilldenowまたはAcacia Seyal Delile)の幹または枝から得られたアラビアゴムから、主にアラビノガラクタンとグリコプロテインを除いた精製物であり、有効量のアラビノガラクタン蛋白質成分を含み、細胞増殖活性を阻害するアルデヒド化合物の含有量が少ないことによって、動物性プロテオグリカンと同等以上の生理活性を示すものを指す。
重量平均分子量は、多角度光散乱検出器と示差屈折率検出器をオンライン接続したゲル浸透クロマトグラフィーを使用することによって求めることができる。なお、本明細書において、多角度光散乱検出器を「MALS検出器」、示差屈折率検出器を「RI検出器」とも称し、多角度光散乱検出器及び示差屈折率検出器をオンライン接続したサイズ排除クロマトグラフィーを「SEC測定」と称する。当該SEC測定によれば、当該RI検出器により測定対象物の濃度が算出され、当該MALS検出器により絶対分子量が算出され、重量平均分子量を求めることができる。
システム:Prominence HPLCシステム(島津製作所製)
カラム:Superose 6 10/300 GL (GEヘルスケア・ジャパン製)
流速:0.5ml/min
溶出溶媒:0.2M 塩化ナトリウム水溶液
試料調製:分析試料を溶出溶媒にて希釈後1時間混合し、25℃で18時間静置し、0.45μmセルロースアセテートメンブランフィルターにて不溶物を除去した液を測定する。
試料濃度:0.4%(w/v)
試料液注入量:100μl
カラムオーブン温調:30℃
RI検出器:Optilab T−rEX(温調25℃)(WYATT Technology製)
MALS検出器:DAWN HELEOS II 8+(WYATT Technology製)
dn/dc:0.141
データプロットモデル:Berry
上記条件で行ったSEC測定で得られたデータをAstra Ver. 6.1.2.84(WYATT Technology製)等を用いて処理することにより、重量平均分子量が求められる。本発明でいう重量平均分子量は、SEC測定によりRI検出器及びMALS検出器を用いて得られたクロマトグラムの溶出開始点から溶出終了点までを結んだ直線から上の全ピークの重量平均分子量を意味する。
総アルデヒド含有量は、アルデヒド定量キットAmpliteTM Colorimetric Aldehyde Quantitation Kit(Product Number 10051)(AAT Bioquest社)を使用することによって求めることができる。
検出容器:96ウェルクリアボトムマイクロプレート
標準溶液調製:キット付属Adlehyde Standardを、キット付属バッファー水溶液を用いて希釈する。
標準溶液濃度:0、1、3、10、30、100、300、1,000μM
標準溶液量:50μl
試料調製:測定試料を超純水にて希釈する。
試料濃度:5.0%(w/v)
試料液量:50μl
反応溶液量:50μl
反応条件:25℃・遮光
反応時間:30分間
測定波長:405nm
本発明の植物性プロテオグリカンの原料として用いるアラビアゴムは、マメ科植物であるAcacia属に属するAcacia Senegal Willdenow、またはAcacia Seyal Delileの幹や枝から得られる天然滲出物である。特に、Acacia Senegal Willdenowから得られるアラビアゴムを原料とするのが好ましい。アラビアゴムはその由来を問うことなく、いずれの産地由来のものであってもよい。また、アラビアゴムは、脱塩物、塊状物、玉状物、粗粉砕物、顆粒状、粒状や粉末状(スプレードライ粉末を含む)の形態で入手することができるが、本発明ではこれらの形状を問わず、いずれの形態のものも処理対象のアラビアゴム原料として使用することができる。
本発明においては、アニオン交換樹脂処理により、アラビアゴム中の低分子不純物を除去し、高分子含有率を増加することができる。アニオン交換樹脂の樹脂母体としては、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン等のスチレン系、及び(メタ)アクリル系、及びハイドロゲル系等が挙げられるが、低分子不純物の除去効率の観点からスチレン系が好ましい。また、アニオン交換樹脂の母体構造としては、一般に、ゲル型、ポーラス型が挙げられ、ゲル型とは、膨潤によって生じる細孔であるミクロポアのみを有するものをいい、ポーラス型とは、ミクロポアの他に、乾燥状態でも消滅しない物理的細孔であるマクロポアを有するものをいうが、低分子不純物の除去効率の観点から、アニオン交換樹脂はポーラス型であることが重要である。なお、本発明において、「ポーラス型」は、「ハイポーラス型」や「MR型(Macro-Reticular Type)」を含む概念である。「ハイポーラス型」はポーラス型よりも細孔をさらに発達させた構造を有するものを指し、MR型とは、ゲル微小ビーズの集合体のものを指す。アニオン交換樹脂の形態としては、例えば、粉状、球状、繊維状、膜状等が挙げられる。また、アニオン交換樹脂には、一般に、I型強塩基性、II型強塩基性及び弱塩基性のものが存在するが、低分子不純物の除去効率の観点から、I型強塩基性のものを使用することが重要である。
本発明においては、強酸性カチオン交換樹脂処理により、アルデヒド化合物含有量を減少することができる。強酸性カチオン交換樹脂の樹脂母体としては、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン等のスチレン系、及び(メタ)アクリル系、及びハイドロゲル系等が挙げられるが、アルデヒド化合物除去効率の観点からスチレン系が好ましい。また、母体構造としては、例えば、ゲル型、ポーラス型が挙げられるが、特に限定されない。強酸性カチオン交換樹脂の形態としては、例えば、粉状、球状、繊維状、膜状等が挙げられる。なお、カチオン交換樹脂には、弱酸性のものが存在するが、アルデヒド化合物除去効率の観点から、強酸性のものを使用する。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と170g(251ml)のポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION PA308(三菱ケミカル製、総交換容量:1.1meq/mL)及び10g(12ml)の強酸性カチオン交換樹脂DIAION SK1BH(三菱ケミカル製、ゲル型、総交換容量:1.9meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分31.7gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図1はこのクロマトグラムを示す。
3.6kgのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液90kgを調製した。アラビアゴム水溶液と17.24kg(25L)のハイポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION HPA25L(三菱ケミカル製、総交換容量:0.7meq/mL)及び0.7kg(0.8L)の強酸性カチオン交換樹脂DIAION SK1BH(三菱ケミカル製、ゲル型、総交換容量:1.9meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温20±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。ろ過液を回収し凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分2.2kgを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒドを求めた。図2はこのクロマトグラムを示す。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と102g(150ml)のハイポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION HPA25L(三菱ケミカル製、総交換容量:0.7meq/mL)及び5.0g(6.0ml)の強酸性カチオン交換樹脂DIAION SK1BH(三菱ケミカル製、ゲル型、総交換容量:1.9meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。ろ過液を回収し凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分37.9gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図3はこのクロマトグラムを示す。
アラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図4はこのクロマトグラムを示す。
脱塩アラビアゴム(商品名 サンアラビック、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図5はこのクロマトグラムを示す。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と170g(251ml)のポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION PA308(三菱ケミカル製、総交換容量:1.1meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した。ろ過液を回収し凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分32.2gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図6はこのクロマトグラムを示す。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS(三栄薬品貿易製)、Acacia Senegal種)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と10g(12ml)の強酸性カチオン交換樹脂DIAION SK1BH(三菱ケミカル製、ゲル型、総交換容量:1.9meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。ろ過液を回収し凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分49.7gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図7はこのクロマトグラムを示す。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と170g(251ml)のゲル型I型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION SA10A(三菱ケミカル製、総交換容量:1.4meq/mL)及び10g(12ml)の強酸性カチオン交換樹脂DIAION SK1BH(三菱ケミカル製、ゲル型、総交換容量:1.9meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分49.5gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と170g(251ml)のポーラス型II型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION 408(三菱ケミカル製、総交換容量:1.0meq/mL)及び10g(12ml)の強酸性カチオン交換樹脂DIAION SK1BH(三菱ケミカル製、ゲル型、総交換容量:1.9meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分49.2gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。
50gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)をイオン交換水に溶解し、4.0%(w/w)アラビアゴム水溶液1,250gを調製した。アラビアゴム水溶液と170g(251ml)のポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂DIAION 308(三菱ケミカル製、総交換容量:1.1meq/mL)及び10g(12ml)の弱酸性カチオン交換樹脂DIAION WK10(三菱ケミカル製、メタクリル系、総交換容量:2.6meq/mL)をタンクに入れ、攪拌機により3時間攪拌させた(液温40±2℃)。ろ過によりイオン交換樹脂を分離し、ろ過液を回収した。ろ過液へ1M NaOHを添加しpH 4.0に調整した。凍結乾燥処理し、アラビノガラクタン蛋白質を含む固形分32.5gを回収した。この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。
2.0gのアラビアゴム(商品名 アラビックコールSS、Acacia Senegal種、三栄薬品貿易製)を110℃に設定したオーブンに入れ、24時間加熱した。固形分1.9gを回収し、この固形分をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。図8はこのクロマトグラムを示す。
動物性プロテオグリカン(和光純薬工業製)をSEC測定し、得られたクロマトグラムにおいて、重量平均分子量を求めた。またアルデヒド定量キットにより、総アルデヒド含有量を求めた。
<細胞増殖活性試験>
ヒト正常表皮角化細胞(クラボウ製)を、10μg/mlインスリン、0.5μg/mlハイドロコーチゾン含有HuMedia−KG2培地(クラボウ製)を用いて2×104cells/ml濃度で96ウェル培養マイクロプレートに100μlずつ播種し、5%CO2、37℃の条件にて24時間培養した。その後、実施例、比較例で得られた各試料(終濃度250μg/ml)を含む培地(0.20μmセルロースアセテートメンブランフィルターにて不溶物を除去済み)を100μl添加し96時間培養した。細胞数をBrdU化学発光キット(アブカム製)により測定し、未添加時の細胞数を100としたときの、表皮細胞増殖促進作用を解析した。
実施例、比較例で得られた各試料を2.0%(w/w)含む水溶液を用意し、各水溶液を100μlずつシャーレに滴下した。このシャーレを室温25±1℃湿度20±1%RH環境で60分間放置し、放置後の重量(試料水溶液)を初期の重量(試料水溶液)で割った割合(%)を求めた。
実施例、比較例で得られた各試料を1.0%(w/w)含む水溶液について、専門パネラー20名の前腕内側部に塗布したときの使用感を以下の判断基準で官能評価した。評価結果の平均値を、小数点以下四捨五入をして求めた。
(1)べたつき感
3:べたつかない、2:ややべたつかない、1:べたつく、0:つよくべたつく
(2)臭い
3:無臭である、2:やや臭いがある、1:臭いがある、0:つよい臭いがある
Claims (5)
- アカシア属植物(Acacia Senegal Willdenow又はAcacia Seyal Delile)の幹または枝から得られたアラビアゴムから得られる、重量平均分子量90万〜350万、且つ、総アルデヒド含有量が2.0μmol当量/g以下であることを特徴とする植物性プロテオグリカン。
- 下記の工程(A)及び工程(B)を含むことを特徴とする請求項1に記載の植物性プロテオグリカンの製造方法。
工程(A):アラビアゴム水溶液を濃度0.5〜40%(w/w)に調製する工程
工程(B):アラビアゴム水溶液を、ポーラス型I型強塩基性アニオン交換樹脂および強酸性カチオン交換樹脂に供する工程 - 請求項1に記載の植物性プロテオグリカンを含む細胞増殖促進剤。
- 請求項1に記載の植物性プロテオグリカンを含む化粧料。
- 請求項3に記載の細胞増殖促進剤を含む化粧料。
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