JP2606854B2 - イソプリメベロースの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はイソプリメベロースの新規な製造法に関す
る。詳しくは、α−Ｄ−キシロシルフルオライドとＤ−
グルコースとを反応させるイソプリメベロースの製造方
法である。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ イソプリメベロースは、下記構造式のようにＤ−キシ
ロースがＤ−グルコースにα−1,6結合で結合した構造
をもち、α−キシロシダーゼ活性測定用の基質、健康食
品用の素材等に使用される公知の物質である。

しかし、イソプリメベロースは遊離の形では自然界に
存在せず、植物細胞壁やタマリンド等の豆科植物種子中
の多糖構成成分等としてしかその存在が知られていな
い。イソプリメベロースを製造する技術は種々試みら
れ、既に提案されている。

例えば、Ｄ−グルコースとＤ−キシロースを出発原料
としてケーニッヒ・クノール反応（Ｋnigs−Knorr反
応）と呼ばれる化学合成法によってイソプリメベロース
を合成する方法がある。（ペリヒテ、第72巻（1939）11
60頁）しかし、この方法は反応操作が煩雑であるうえに
反応副生成物が多く、たかだか20％という低い収率でし
かイソプリメベロースを合成することができない。

［発明の解決手段］ 本発明者等は、イソプリメベロースの製造につき鋭意
研究を重ねてきた結果、反応原料としてα−Ｄ−キシロ
シルフルオライドとＤ−グルコースとを使用し、且つ、
これらを特定の酵素を特定量以上存在させて反応させる
と、反応特異性および収率を飛躍的に改良できる知見を
得て、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、α−Ｄ−キシロシルフルオライドと
Ｄ−グルコースとを、パラニトロフェニル−α−Ｄ−キ
シロシドを分解する能力を有する酵素（以下、単に「酵
素」ともいう。）を0.001単位以上存在させて反応させ
ることを特徴とする、イソプリメベロースの製造方法で
ある。

α−Ｄ−キシロシルフルオライドは、下記構造式に示
すように、α−Ｄ−キシロースの１位炭素原子に結合し
た水酸基を、フッ素原子で置換した公知の構造の物質で
ある。

α−Ｄ−キシロシルフルオライドは、公知の方法によ
り合成することができる。例えば、1,2,3,4−テトラ−
Ｏ−アセチル−α−Ｄ−キシロースに無水フッ化水素を
作用させて合成した2,3,4−トリ−Ｏ−アセチル−α−
Ｄ−キシロシルフルオライドを、ナトリウムメチラート
により脱アセチル化して得られる。本発明で使用するα
−Ｄ−キシロシルフルオライドは、脱アセチル化反応後
の溶液からナトリウムメチラート等を分離することな
く、そのまま使用することもできる。

また本発明の他の原料はＤ−グルコースである。Ｄ−
グルコースのアノマー型はαおよび／またはβ型いずれ
もを本発明の原料として使用し得る。Ｄ−グルコースの
純度は特に限定されず、高純度のものは勿論、Ｄ−グル
コースを含有する水飴や多糖加水分解物等も使用するこ
とができる。

本発明では、パラニトロフェニル−α−Ｄ−キシロシ
ドを分解する能力を有する酵素の存在下で、α−Ｄ−キ
シロシルフルオライドとＤ−グルコースとの反応が行わ
れる。本発明で使用する酵素は、パラニトロフェニル−
α−Ｄ−キシロシドを分解する能力を有するものであれ
ば特に限定されないが、一般にα−キシロシダーゼやα
−キシロシルトラスフェラーゼが好適に使用される。そ
の起源は特に限定されるものではなく微生物、植物、動
物などあらゆる種類のものを使用することができる。例
えば、アスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger）
やコニオチリウム・ディプロディエラ（Coniothyrium d
iplodiella）等の微生物由来のα−キシロシダーゼ（ジ
ャーナル・オブ・ファーメンテイション・テクノロジ
ー、第63巻（1985）389頁）等のα−キシロシターゼが
代表的である。また、使用する酵素は純粋である必要は
なく、培養液や細胞抽出液のような粗酵素も使用するこ
とができる。上記反応で使用される酵素量は0.001単位
以上であれば任意に設定されるが、通常は反応液1ml当
り0.001〜1.0単位の範囲である。（ここでいう１単位と
は、40℃においてパラニトロフェニル−α−Ｄ−キシロ
シドを１分間に１μmole分解するのに必要な酵素量であ
る。）1.0単位を越える量の酵素を使用しても本発明の
効果は得られるが、その経済的メリットは乏しい。

また、前記反応における反応温度は、使用する酵素の
耐熱範囲内で高い方が好ましいが、通常30〜65℃が採用
される。さらに反応溶液は一般に水溶液が使用される。
該水溶液のpHは、使用する酵素の至適作用pH付近に設定
されることが好ましく、通常、pH2〜７の範囲が好適で
ある。また、前記反応の時間は特に限定されず予め他の
反応条件に応じて決定しておけばよいが、一般には30分
〜24時間、好ましくは30分〜５時間の範囲から選ばれ
る。

更にまた、反応に用いられるＤ−グルコースの濃度は
任意に設定されるが、生成物の収量が多いという意味で
高濃度であることが好ましく、通常は50〜500mMの濃度
で使用される。同様に、α−Ｄ−キシロシルフルオライ
ドの濃度も生成物収量が多いという意味で高濃度である
ことが好ましく、通常は10〜200mMの濃度で使用すると
好適である。

上記反応によって得られるイソプリメベロースは反応
系から分離し、必要に応じて活性炭クロマトグラフィ
ー、液体クロマトグラフィーやゲル濾過法等の公知の分
離技術を用いて精製すればよい。

［発明の作用及び効果］ 本発明は前記説明したように、イソプリメベロースを
簡便な反応操作で高収率且つ特異的に合成することがで
きる。本発明の完成により工業的にイソプリメベロース
を製造できるようになり、その産業上の価値は極めて大
きい。

本発明の方法によりイソプリメベロースが高収率で得
られる機構は明らかでないが、本発明者等はα−Ｄ−キ
シロシルフルオライド分子内の炭素−フッ素間の高エネ
ルギー結合が、両原料の脱フッ化水素による結合反応に
寄与しているものと推定している。

そのために従来公知のケーニッヒ・クノール反応（Ｋ
nigs−Knorr反応）によるイソプリメベロースの製造
とは本質的に反応機構が異なり、反応速度、反応特異性
及び収率の向上に関連していると考えている。

［実施例］ 以下本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

［実施例−１］ α−Ｄ−キシロシルフルオライド100mM、α−Ｄ−グ
ルコース167mMを含む50mM酢酸緩衝液（pH5.5）1.8mlに
アスペルギルス・ニガー由来のα−キシロシダーゼを0.
01単位/mlとなるように加え40℃で７時間反応させた。
イソプリメベロースを含む反応液を活性炭クロマトグラ
フィー及び高速液体クロマトグラフィーにより分離し、
イソプリメベロースのみを含む画分を分取した。その画
分を、Ｄ−グルコースとＤ−キシロースとの等量混合物
を標準物質としてフェノール・硫酸法により全糖量を測
定することによってイソプリメベロースを定量した。

生成したイソプリメベロースは40.1mgであった。これ
はα−Ｄ−キシロシルフルオライドに対して71％の収率
である。

［実施例−２］ アスペルギルス・ニガー由来のα−キシロシダーゼ0.
01単位/mlをコニオチリウム・ディプロディエラ由来の
α−キシロシダーゼ0.10単位/mlに、反応温度40℃を30
℃に、反応のpH5.5を3.7に代えた以外は実施例−１と同
様の操作で反応させたところ35.4mgのイソプリメベロー
スを生成した。

［比較例−１］ α−Ｄ−キシロシルフルオライドをα−Ｄ−キシロー
スに代えた以外は実施例−１と同様の操作で反応させた
ところ0.7mgのイソプリメベロースを生成した。

収率は1.2％であり、［実施例−１］の場合の約1/60
である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】α−Ｄ−キシロシルフルオライドとＤ−グ
   ルコースとを、パラニトロフェニル−α−Ｄ−キシロシ
   ドを分解する能力を有する酵素を0.001単位以上存在さ
   せて反応させることを特徴とする、イソプリメベロース
   の製造方法。