JP2571279B2 - シコニンの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、紫根あるいはムラサキカルス中などに含ま
れるシコニンエステル類からシコニンを効率良く製造す
る方法に関する。

発明の技術的背景 天然の紫根、組織培養によって得られるムラサキカル
ス、あるいは紫根等に含有されているシコニンには、殺
菌作用があり、各種皮膚疾患等に対して良好な作用を有
している。またこれらは、染料などとしても有効性が高
く、古来より使用されている。

上記のようなムラサキカルス、あるいは紫根中に少量
のシコニンの他に、次式で示されるようなシコニンエス
テルが含まれており、該化合物は加水分解してシコニン
にすることができる。

（上記式において、Ｒはアルキル基を表す。） しかし、上記のようなシコニンエステルは、一般に熱
あるいは光に対して安定性が低く、またエステルである
ために、特有の臭気を有しており、この点がムラサキカ
ルスの抽出物あるいは紫根エキスを使用する場合の障害
となっていた。

そこで、このようなシコニンエステル含有物を使用す
る際にシコニンエステルをアルカリ水溶液を加えて加水
分解して使用する方法が提案されている（例えば特許第
1474551号参照）。

このようなシコニンエステルの加水分解は、例えば乾
燥ムラサキカルスを用いた場合、この乾燥ムラサキカル
スからシコニンエステルを有機溶媒を用いて抽出し、こ
の抽出液とアルカリ水溶液とを接触させてシコニンエス
テルを水相に移行させ、次いで有機溶媒相と水相とを分
離した後、得られた水溶液を加熱してシコニンエステル
を加水分解し、次いで硫酸等を用いて酸析することによ
り実施されていた。

しかしながら、上記のような加水分解の際に、一部副
反応が起り、得られるシコニン中に、シコニン以外の構
造不明な縮合物と思われる化合物が多量に含まれるた
め、シコニンの収率が低下するという問題がある。

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解
消しようとするものであって、シコニンエステルを加水
分解して効率良く純度の高いシコニンを効率よく製造す
る方法を提供することを目的としている。

発明の概要 本発明に係るシコニンの製造方法は、有機溶媒を抽出
溶媒に用いてシコニンエステルが抽出されている抽出液
に、アルカリ水溶液を加えて、水相と有機相を分離する
ことなく該抽出溶媒の存在下にシコニンエステルを加水
分解した後、水相を分相し、該水相からシコニンを得る
ことを特徴としている。

すなわち植物組織片やカルスなどに含有するシコニン
エステル類を有機溶媒で抽出し、該抽出液にアルカリ水
溶液を加えて、水相と有機相を分離することなく、シコ
ニンエステル類を加水分解した後、水相を分離し、酸を
加えて該水相からシコニンの結晶を得ることを特徴とし
ている。

本発明に係るシコニンの製造方法は、シコニンエステ
ルの抽出液とアルカリ水溶液の共存する条件下で、シコ
ニンエステルのエステル基部分の加水分解反応を選択的
に行なうことができるため、純度の高いシコニンを効率
良く得ることができる。

発明の具体的説明 次に本発明のシコニンの製造方法を具体的に説明す
る。

第１図に本発明に係るシコニンの製造方法のうち、乾
燥ムラサキカルスを用いた場合の工程の例を示す。

第１図に示すように、本発明のシコニンの製造方法に
おいては、シコニンエステルを抽出するための原料とし
て、組織培養によって得られるムラサキカルスおよび天
然の紫根等を使用することができる。

上記のような原料中には、少量のシコニンの他に上記
式［Ｉ］で表されるシコニンエステルが含有されてい
る。

このようなシコニンエステルは、該エステルの抽出溶
媒としてペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびオクタン
等の炭素数５〜10の脂肪族炭化水素溶媒； 炭素数４〜11の脂肪族炭化水素わ主成分とする脂肪族
炭化水素混合培養； トルエン、キシレンおよびサイメンのような芳香族炭
化水素溶媒； クロロホルム、1,2−ジクロロエタンおよび1,1,2−ト
リクロロエタンのようなハロゲン化炭化水素化合物等に
対して良好な溶解性を示す。

従って、本発明において、シコニンエステルの抽出溶
媒としては、上記例示した化合物を使用することができ
る。特にこれらの中でも炭素数７〜８の脂肪族炭化水素
を主成分とし、沸点が85〜115℃の範囲内にある脂肪族
炭化水素混合溶媒を使用することが好ましい。このよう
な混合溶媒は、本発明においては、例えばラフィネート
Ｃとして市販されている混合溶媒、および三井ヘキサン
として市販されている混合溶媒などを使用することが特
に好ましい。

上記のような抽出溶媒は、単独で使用することもでき
るし、２種類以上を組み合わせて使用することもでき
る。また、上記のような混合溶媒を使用する場合に、こ
の混合溶媒にさらに他の溶媒を添加して使用することも
できる。

このような抽出溶媒は、シコニンエステル1mgに対し
て、通常は0.1〜5ml、好ましくは0.2〜1mlの量で使用さ
れる。従って、原料として乾燥ムラサキカルスを使用す
る場合、ムラサキカルス1gに対して、上記の抽出溶媒
は、通常は10〜500ml、好ましくは20〜100mlの量で使用
される。

この抽出工程は、減圧、常圧あるいは加圧のいずれの
圧力条件でも行うことができる。また、温度条件は、適
宜設定することができるが、抽出の際の圧力条件におけ
る使用溶媒の沸点以下の温度に設定される。さらにこの
ような条件下における抽出時間は通常は0.5〜12時間、
好ましくは２〜４時間である。

上記のようにして抽出を行った後、この抽出液にアル
カリ水溶液を添加してシコニンエステルの加水分解を行
う。そして、本発明においては、この加水分解反応を抽
出溶媒の一部または全部の共存下で攪拌しながら行な
う。

本発明において、使用されるアルカリ水溶液として
は、例えば、水酸化カリウム水溶液および水酸化ナトリ
ウム水溶液等を挙げることができる。

このようなアルカリ水溶液としては、通常は0.1〜２
規定、好ましくは0.2〜１規定の水溶液が使用される。

このようなアルカリ水溶液は、抽出工程で得られた抽
出液100mlに対して、通常は10〜100ml、好ましくは20〜
50mlの量で使用される。

この加水分解反応の条件は、適宜設定することができ
るが、加水分解の際の温度は、通常は０〜40℃、好まし
くは５〜20℃の範囲内に設定され、また反応時間は、通
常は、0.2〜３時間、好ましは0.5〜1.5時間の範囲内に
設定される。

上記のような条件における加水分解反応は、抽出液と
アルカリ水溶液が撹拌下で行なわれ、抽出液とアルカリ
水溶液との接触面積を大きくすることが望ましい。

従来の加水分解工程においては、シコニンエステルを
アルカリ水溶液中に移行させた後、抽出液を抽出溶媒の
有機層から分離して有機層の存在しない条件下で加水分
解を行っていたため、上記のようにして副生した縮合物
の量が多く、またこの副生物がえられる粗シコニン中に
混在するため、シコニンの純度が低下するだけでなくシ
コニンの回収率も低下させる。

本発明においては、抽出溶媒を分離することなく抽出
溶媒の存在下で上記のような加水分解を行なうことによ
って、加水分解時に起こる縮合反応などの副反応が抑制
されることを見い出した。従って、本発明の方法を採用
することにより、粗シコニン中に含まれる構造不明の物
質（副生物）含有率を低下させることなく、シコニンの
回収率を向上させることができる。

このような副生物の生成を抑制するためには、上記の
ような抽出液とアルカリ水溶液との接触面積が大きいこ
とが好ましく、従って、上記のような加水分解は、反応
液を撹拌しながら行うことが望ましい。この場合、反応
液を50〜3000rpm、好ましくは500〜1500rpmの撹拌速度
で撹拌することが望ましい。この撹拌には、通常の撹拌
装置を使用することができる。

上記のようにして加水分解を行った後、アルカリ水溶
液と抽出液とを分離する。この分離は、通常の油液分離
方法を利用して行うことができる。

このようにして分離された水相（アルカリ水溶液）に
は、シコニンエステルのエステル基が加水分解されたシ
コニンのアルカリ金属塩が含まれており、このアルカリ
水溶液に酸を添加することにより、シコニンが酸析され
る。ここで使用される酸としては、硫酸、あるいは塩酸
等の鉱酸が使用できる。これら鉱酸は、通常希釈液とし
て添加される。通常、ここで使用される鉱酸の濃度は、
0.5〜12規定、好ましくは１〜５規定の範囲内にある。

さらに、本発明において、純度の高いシコニンをでき
るだけ高収率で得るためには、加水分解を終了したアル
カリ水溶液からシコニンを、酸析するまでの時間をでき
るだけ短くすることが好ましい。殊に、加水分解後、酸
析までの時間を好ましくは60分以下、特に好ましくは30
分以下、さらに好ましくは15分間以下にすることによ
り、シコニンの縮合等の副反応を有効に防止することが
できる。なお、酸析までの時間の下限については特に制
限はなく、短時間であるほど好ましい。

このようにして酸析することにより次式［II］で表さ
れるシコニンを主成分とする粗シコニンが析出する。

このようにして析出した粗シリコンは、濾過等の方法
を利用して分離することができ、このような粗シコニン
は、例えば再結晶などの方法を利用することにより精製
することができる。

こうして得られたシコニンは、例えば香粧品原料、染
料あるいは医薬品原料等として使用することができる。

発明の効果 本発明に係るシコニンの製造方法によれば、抽出溶媒
の共存下で加水分解を行っているため、加水分解による
副生物の生成量が抑制される。従ってシコニンを含有す
るアルカリ水溶液中に含まれる不純物の含有率は非常に
低くなり、純度の高いシコニンを収率良く製造すること
ができる。

次に本発明を実施例を示してさらに詳しく説明する
が、本発明はこれら実施例によって限定的に解釈される
べきではない。

実施例１ 組織培養により得られた乾燥ムラサキカルス100gを、
2500mlのラフィネートＣ（三井石油化学工業（株）製、
沸点85〜115℃、炭素数７〜８の脂肪族炭化水素の混合
物）に加え、乾燥ムラサキカラス中に含まれるシコニン
及びシコニンエステルを60℃で１時間かけて抽出した。

抽出液の一部を採取し、この抽出液を分析した結果、
ムラサキカルス中に含まれるシコニン及びシコニンエス
テルに対する抽出率は87％であり、抽出されたシコニン
エステルの純度は93％であった。

次いで、この抽出液に、0.5Nの水酸化ナトリウム水溶
液を600mlを加え25℃で60分間かけて加水分解を行っ
た。なお、この際、抽出液と水酸化ナトリウム水溶液と
からなる混合液を1000rpmの回転速度で撹拌しながら加
水分解反応を行った。

60分間経過直後、水酸化ナトリウム水溶液の一部を採
取して分析したところ、反応液中に含まれていたシコニ
ンエステルの加水分解率は100％であり、抽出されたシ
コニンエステルに対して95.6％の収率でシコニンが生成
しており、さらに、この水酸化ナトリウム水溶液中に構
造不明の物質は検出できなかった。

上記のようにして加水分解を行った後、抽出液と水酸
化ナトリウム水溶液とを分離した。この水溶液に3Nの硫
酸水溶液110mlを加えてシコニンを析出させた。この分
離から酸析を行うまでに５分間を要した。

得られたシコニンを分析したところ、構造不明の物質
の含有率は0.1％以下であった。

比較例１ 実施例１において、シコニン及びシコニンエステルの
抽出液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて、シコニンと
シコニンエステルを水酸化ナトリウム水溶液相に移行さ
せた後、抽出液と水酸化ナトリウム水溶液とを分離し、
この水酸化ナトリウム水溶液中で加水分解を行った以外
は同様に操作した。

60分間加水分解を行った後、分析したところ、反応液
中に含まれていたシコニンエステルの加水分解率は100
％であったが、抽出されたシコニンエステルに対するシ
コニンの収率は81.5％であり、さらに、水酸化ナトリウ
ム水溶液中に11.5％の構造不明の物質が検出された。

実施例２〜４ 実施例１において、ラフィネートＣの代わりに、 クロロホルム（実施例２） トルエン（実施例３） ヘキサン（実施例４） を使用した以外は同様にしてシコニンを製造した。

上記の溶媒を用いた際のムラサキカルスからのシコニ
ンエステルの抽出率および抽出されたシコニンエステル
の純度を表１に示す。

実施例５〜７ 実施例１において、加水分解を行い、次いで抽出液と
水酸化ナトリウム水溶液とを分離した時点から酸析を行
うまでの時間を、 60分間（実施例５） 30分間（実施例６） 15分間（実施例７） に設定した以外は同様にしてシコノンを製造した。

得られた粗シコニン中に含まれる構造不明物質の含有
率を表２に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るシコニンの製造方法のうち、乾
燥ムラサキカルスを用いた場合の製造工程の例を示す工
程図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｂ 61/00 Ｃ０９Ｂ 61/00 Ｚ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機溶媒を抽出溶媒に用いてシコニンエス
   テルが抽出されている抽出液に、アルカリ水溶液を加え
   て、水相と有機相を分離することなく該抽出溶媒の存在
   下にシコニンエステルを加水分解した後、水相を分相
   し、該水相からシコニンを得ることを特徴とするシコニ
   ンの製造方法。