JP3517307B2 - グラブリジンの製造法 - Google Patents

グラブリジンの製造法

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、グラブリジンを製造す
る方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】グラブリジンは、ある種の甘草たとえば
Glycyrrhiza glabra L. の草体内で生産されたのち主
に根部および根茎部に蓄積されており、抗菌作用、抗酸
化作用、チロシナーゼ阻害作用などの有用作用を有する
ことが知られている(特公平6−8249号公報等)。 【0003】従来、このグラブリジンは、それを含有す
る甘草から抽出したものが抗菌剤、抗酸化剤、美白剤等
に利用されているが、原料となる甘草はほとんどが中近
東などからの輸入に依存しており、安定供給に不安があ
るものであった。しかも成長が遅く(収穫までに5年以
上を必要とする)、その間の自然環境の変化に影響され
るためか、グラブリジン含有率の変動幅がきわめて大き
いものであった。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のように原料としては問題点の多い輸入甘草に依存する
ことなしに、グラブリジンを安定的に得られるようにす
ることにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明によるグラブリジ
ンの製造法は、甘草 Glycyrrhiza glabra L. を寒天
培地で組織培養し、形成されたカルスをさらに液体培養
し、液体培養を開始してから2〜8週間後に、培地中の
濃度が0 . 01〜5 . 0重量%になる量の酵母エキスを液
体培地に添加し、引き続き培養を行なったのち得られた
培養物からグラブリジンを採取することを特徴とするも
のである。 【0006】以下、本発明の製造法について詳述する。
カルスを誘導する場合に使用する甘草植物片は、甘草
Glycyrrhiza glabra L. から採取する。生育中のこ
の植物の地上部、地下部、いずれの組織を採取してもよ
く、種子から発芽した直後の幼植物を使用することもで
きる。 【0007】組織培養に使用する栄養培地はなんら限定
されるものではなく、各種植物の組織培養に使われる周
知の栄養培地、たとえばムラシゲとスクーグ培地、ガン
ボルグB5培地、リンスマイヤーとスクーグ培地、ホワ
イト培地、ニッチとニッチ培地、ヘラー培地、またはこ
れらを適宜改変したものを用いることができる。すなわ
ち、炭素源としてシュクロース、グルコース、フラクト
ース、マルトース、ソルビトール、マンニトール等を含
有し、窒素源としてアンモニア態窒素、硝酸態窒素、ア
ミノ酸類、ペプトン等タンパク質分解物、酵母エキス等
を含有し、ほかに無機塩類(たとえばカリウムイオン、
カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、マ
ンガンイオン、亜鉛イオン、コバルトイオン、ホウ素イ
オン、アルミニウムイオン、ニッケルイオン、銅イオ
ン、硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、モリブデ
ン酸イオン、ホウ酸イオン、塩素イオン、ヨウ素イオン
等から構成される塩類、具体的には硝酸カリウム、塩化
カルシウム、リン酸水素一カリウム、硫酸第一鉄、硫酸
マンガン、ヨウ化カリウム、塩化亜鉛、塩化コバルト、
硫酸銅、モリブデン酸ナトリウム等)、ビタミン類(た
とえばチアミン、ニコチン酸、ピリドキシン、ビオチ
ン、p-アミノ安息香酸、葉酸、ミオイノシトール等)、
微量生長調節物質(たとえばグリシン、グルタミン、シ
ステイン等のアミノ酸類;ナフタレン酢酸、2,4-ジクロ
ロフェノキシ酢酸、インドール酢酸等のオーキシン類;
ベンジルアデニン、カイネチン、ゼアチン等のサイトカ
イニン類)等を含有するものを使用することができる。 【0008】上記各種組成の寒天培地を用いる組織培養
は、好気的条件下、望ましくは暗所で行う。培養温度は
約5〜45℃、望ましくは20〜30℃、培地pHは約
4.5〜7.5、望ましくは5.0〜6.0とする。 【0009】三角フラスコ中に用意した寒天培地に甘草
の組織片を置床し、20〜30℃、暗黒条件下で1〜3
カ月静置培養すると、培地上にカルスが誘導される。 【0010】このカルスを同様組成の液体培地に移し、
pH4.5〜7.5、望ましくは5.0〜6.0、温度10
〜40℃、望ましくは20〜30℃で、回転振盪(回転
数50〜250rpm)または往復振盪(50〜200回
/分)しつつ2〜8週間培養する。大量培養するには、
ジャーファーメンターを使用することができる。 【0011】培養により培地中に蓄積された培養細胞中
には、培養細胞固形分当たり約0.1〜0.4重量%のグ
ラブリジンが形成されている。これは、天然の甘草の平
均的なグラブリジン含有率と比べて同等またはそれ以上
の含有率であり、かつ変動が少ない。生産されたグラブ
リジンの一部は細胞外に分泌されて培地に溶けている
が、濃度が低いので、これを経済的に回収して利用する
のは困難である。 【0012】培養細胞におけるグラブリジンの生産は、
培地の窒素源に影響されることが確認されており、培地
中の硝酸態窒素とアンモニア態窒素の比率が100:0
ないし50:50のとき培養細胞のグラブリジン含有率
は最も高くなる。 【0013】また、液体培地による培養開始後約2〜8
週間(望ましくは約3〜6週間)の間に、培地中の濃度
が0.01〜5.0重量%(望ましくは0.05〜0.5重
量%)になる量の酵母エキスを液体培地に添加し、引き
続き0.1〜6日間(望ましくは1〜3日間)培養を行
なうと、培養細胞のグラブリジン含有率を高めることが
できる。 【0014】培養物から最も有利にグラブリジンを採取
する方法は、濾過または遠心分離により培養細胞を採取
し、得られた培養細胞またはその乾燥物からグラブリジ
ンを抽出する方法である。抽出溶媒としてはメタノー
ル、エタノール等の低級脂肪族アルコールのほか、アセ
トン、酢酸エチル、塩化メチレン、クロロホルム等を用
いることができる。培養細胞からのグラブリジン抽出
は、甘草からグラブリジンを抽出する場合よりも容易で
あり、短時間で抽出を終えることができる。抽出液から
溶媒を減圧下に留去して得られた濃縮液またはその乾燥
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー、逆相クロマ
トグラフィー等で分別し、ベンゼン−ヘキサン混合溶媒
等から結晶化させると、精製グラブリジンを得ることが
できる。 【0015】しかしながら、培養物からグラブリジンを
採取する方法は上記方法に限られるわけではなく、培養
物全体を対象とする抽出、培養細胞を高圧処理または酵
素処理により破壊したものを対象とする抽出、その他任
意の方法を採用することができる。 【0016】 【実施例】以下、実施例を示して本発明を説明する。 【0017】参考例1 甘草(Glycyrrhiza glabra L.)の葉の組織片を70%
エタノールに数秒間浸漬し、滅菌水で3回洗浄した。次
いで有効塩素1.5%含有次亜塩素酸ナトリウム水溶液
に浸漬して殺菌し、滅菌水で3回洗浄した。得られた滅
菌組織を数mm角に細断し、ベンジルアデニン1mg/
l、ナフチル酢酸10mg/l、ショ糖3%(w/
v)、および寒天0.9%(w/v)を加えたムラシゲ
とスクーグ寒天培地上に置床し、25℃の暗所で1カ月
間静置培養した。 【0018】培地上に形成されたカルス10gを採取
し、それを液体培地(上記寒天培地から寒天だけを除い
た組成のもの)400mlに投入し、25℃の暗所で18
0rpmの回転振盪培養を4週間続けた。 【0019】培養物を遠心分離して培養細胞100g
(新鮮重量)を得、これをメタノール1000mlに浸漬
し、50℃に24時間保ってグラブリジンを抽出した。
抽出残渣について同じ操作を3回繰り返し、得られた抽
出液を合わせて減圧下に濃縮乾固し、抽出物3.5gを
得た。この抽出物を少量のメタノールに溶解し、シリカ
ゲルカラム(メルク社製)にかけ、クロロホルム/メタ
ノール混合液(20/1)を用いて溶出させ、主成分ピーク
を分画し、この画分をさらに逆相カラム(マイクロボン
ダパックC18,ミリポア社製)にかけ、50%アセト
ニトリルの移動相で主成分ピークを分取した。この画分
の溶媒を減圧下に留去し、残渣をベンゼン−ヘキサン混
合溶媒で再結晶精製して、グラブリジンの無色板状結晶
50mgを得た。 【0020】参考例2 上記参考例1の場合と同様にして得られた甘草のカルス
10gを、窒素の総量は変えずに硝酸態窒素対アンモニ
ア態窒素の比率を種々変更した5種類の液体培地(基本
組成はムラシゲとスクーグの液体培地)により、参考例
と同様の培養を行なった。 【0021】培養終了後、培養細胞を収穫し、凍結乾燥
して収量を測定した後、メタノール抽出を行なった。得
られた抽出物中のグラブリジン含有率(重量%,乾量基
準)をHPLCで分析した結果を表1に示す。 【0022】 【表1】硝酸態窒素/アンモニア態窒素 収量(g/l) グラブリジン含有率(%) 0/100 3.5 0.02 25/75 5.8 0.1 50/50 10.5 1.0 75/25 11.5 1.3 100/0 6.3 1.5 【0023】実施例1、参考例3 参考例1 の場合と同様にして得られた甘草のカルス10
gを、ショ糖3%、カイネチン1mg/l、2,4−ジ
フェノキシ酢酸10mg/lを加えたムラシゲとスクー
グの液体培地400mlで、実施例1と同様にして培養
した。培養開始から4週間後に、滅菌した2%酵母エキ
ス水溶液40mlを培地に加え、さらに2日間培養を続
けた。その後、培養細胞を収穫し、凍結乾燥物をメタノ
ールで抽出処理した。 【0024】比較のため、2%酵母エキス水溶液の代わ
りに滅菌水を加えたほかは上記と同様の培養を行い、得
られた培養細胞について同様のメタノール抽出を行なっ
た。各例抽出物についてグラブリジンの定量を行なった
結果を表2に示す。 【0025】 【表2】酵母エキスの添加 グラブリジン含有率(重量%) 有り 2.5 無し 1.0 【0026】 【発明の効果】本発明によれば、供給や品質の安定性に
欠ける輸入甘草に依存することなしにグラブリジンを製
造することができるから、グラブリジンの工業的な計画
生産が従来よりもはるかに容易になる。また、甘草の培
養組織からは、培養条件を選ぶことにより天然の甘草の
抽出物よりもグラブリジン含有率に優れかつ安定した組
成の抽出物が得られるから、抽出物など、未精製のまま
のグラブリジンの利用が容易になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI (C12P 17/18 C12R 1:91) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 17/00 - 17/18 JSTPlus(JOIS) BIOSIS/WPI(DIALOG)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 甘草 Glycyrrhiza glabra L. を寒天
    培地で組織培養し、形成されたカルスを、硝酸態窒素お
    よびアンモニア態窒素を100:0ないし50:50の
    比率で含有する液体培地で培養し、液体培養を開始して
    から2〜8週間後に、培地中の濃度が0 . 01〜5 . 0重
    量%になる量の酵母エキスを液体培地に添加し、引き続
    き培養を行なったのち得られた培養物からグラブリジン
    を採取することを特徴とするグラブリジンの製造法。
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