JP3896577B2 - クエルセチン配糖体組成物およびその調製方法 - Google Patents

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Description

本発明は、酸化防止剤、退色防止剤、及び香味変化防止剤等として食品分野や香粧品分野等で広く使用されているイソクエルシトリンやα−グリコシルイソクエルシトリン(以下、これらを総称して「クエルセチン配糖体」という)の混合物からなる新規組成物に関する。また本発明は、かかる組成物の調製方法に関する。本発明の組成物は、経口吸収性および抗酸化作用に優れるため、生体用抗酸化剤として好適に食品に適用することができる。
近年、活性酸素やフリーラジカルによる酸化ストレスが、生活習慣病を始めとする様々な疾病の原因になることが知られている。酸素は生きていくためのエネルギーを産生するために必須の分子である一方、過剰の酸素が非常に反応性の高い活性酸素に変化し、生体に傷害を与えていることも事実である。活性酸素としては、スーパーオキシドアニオンラジカル(・O2 )、過酸化水素(H2O2)、OHラジカル(・OH)および励起分子種である一重項酸素(O2)等がある。生物はもともとこれらの活性酸素による酸化障害を防ぐ能力を備えており、ビタミンEや抗酸化酵素がこれを担っている。しかしながら、加齢等の要因により酸化障害を防ぐ能力が低下したり、また過激な運動やストレス負荷等の要因により防御能力以上の活性酸素が発生した場合には、消去しきれない活性酸素が標的分子を酸化し、その結果、生体成分は障害を受け、老化が引き起こされることになる。
したがって、活性酸素やフリーラジカルを消去する抗酸化物質を効率的に摂取し、酸化ストレスから防御することが様々な疾病の予防や治療の観点から非常に重要であると考えられている。特に、食物から酸化的障害に対する防御機能成分を積極的に摂取することで、より効率的にこの障害を抑制・消去できると考えられることから、抗酸化作用を有する様々な食品成分に注目が集まっている。
フラボノイドは、日常摂取する食品の中に多種多様な形態で含まれており、強い抗酸化活性を持つことが知られている。しかしながら、その抗酸化活性は、生体外においては有効であるものの、経口吸収性が低いために生体内における活性酸素やフリーラジカルを消去するには十分でない。そこで、フラボノイド(ヘスペリジン、ディオスミン、ナリンジン、ネオヘスペリジン)に糖を結合させることにより吸収性を高める方法が提案されている(特許文献1参照)。また、そばなどに含まれるルチンに糖転移して得られたα−グルコシルルチンが、ルチンと比較してその吸収性が向上することが報告されている(特許文献2、非特許文献1参照)。
ルチンのアグリコンであるクエルセチン(Quercetin:3,3’,4’,5,7-pentahydroxyflavone)は、強力な抗酸化活性(非特許文献2参照)の他、血小板の凝集抑制および接着抑制作用、血管拡張作用、抗ガン作用等、多彩な生理機能をもつことが知られている。このクエルセチンについても、タマネギに多く含まれるクエルセチン配糖体(Quercetin-4’-β-D-glucoside、Quercetin-3,4’-β-D-glucoside)のほうが吸収性に優れていることが報告されている(非特許文献3参照)。また同様に、クエルセチンの3位にグルコースがβ結合したイソクエルシトリン(Quercetin-3-β-D-glucoside)は、クエルセチンやルチンよりも吸収性が高いことが報告されている(非特許文献4参照)。
このようにイソクエルシトリンは、クエルセチンやルチンより吸収性に優れた成分であるものの、水に難溶であるため食品や飲料等の水系の組成物に対して利用が制限されるという問題を有している。そこで、この問題を解消する方法として、糖転移酵素を用いて、基質のグルコース残基をイソクエルシトリンのグルコース残基部位に転移させてα−グリコシルイソクエルシトリンを調製する方法が提案(特許文献3参照)されている。斯くして調製されるα−グリコシルイソクエルシトリンは、イソクエルシトリンの作用はそのままに、水への溶解性が改善された水易溶性物質であり、三栄源エフ・エフ・アイ株式会社から食品用の酸化防止剤(食品添加物)として『サンメリンAO-1007』もしくは『サンメリンパウダーC-10』の名称で上市されている。
特開2000−78956号公報 特開2004−59522号公報 特開平1−213293号公報 Shimoi K. et al., J Agric Food Chem., 51, 2785-2789, 2003 Middlton EJ. et al., Pharmacol Rev., 52, 673-751, 2000 Hollman PC et al., Arch Toxicol Suppl., 20, 237-248, 1998 Morand C et al., Free Rad Res., 33, 667-676, 2000
上記のとおり、配糖体化により経口吸収性が向上することは多くのフラボノイドで確かめられているものの、いまだその効果は十分とはいえない。
そこで本発明は、フラボノイドの一種であるイソクエルシトリンやα−グリコシルイソクエルシトリンといったクエルセチン配糖体について、その経口吸収性をさらに高めることを目的とする。具体的には、本発明は、経口吸収性が改善されてなるクエルセチン配糖体の混合物からなる新規組成物を提供することを目的とする。さらに本発明は、かかる新規組成物の調製方法を提供することを目的とする。本発明は、クエルセチン配糖体組成物について、従来の酵素処理イソクエルシトリンよりも経口吸収性を高める方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、下記式
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体(Gn)のグルコース残基のα位に結合する糖(グルコース)の数(n)によって、クエルセチン配糖体(Gn)の経口吸収性に差が生じることを見出した。具体的には、上記グルコース数(n)が0のイソクエルシトリン(G0)及び上記グルコース数(n)が1〜7のα−グリコシルイソクエルシトリン(G1,G2,・・・,G7)の混合物から、G0、G1、G2、G3またはG4を豊富に含む画分を分取して経口吸収性を調べた結果、驚くべきことに、G3を豊富に含む画分において経口吸収性が最も高くなること、詳細には、グルコース数(n)が1,2および3と増すにつれて、経口吸収性が高くなり、グルコース数(n)が4になると経口吸収性が低下することを見出した。
本発明者らは、更なる検討を続けたところ、酵素処理イソクエルセチンを原料として、グルコース数(n)が4以上のα−グリコシルイソクエルシトリン(G(4≦))の量を低減する処理を行うことにより経口吸収性が向上すること、さらにグルコース数(n)が0のイソクエルシトリン(G0)の量を低減する処理を行うことでさらに経口吸収性が向上することを見出した。そして本発明者らは、上記グルコース数(n)が1〜3の範囲にあるα−グリコシルイソクエルシトリン(G1−3)を多く含んでおり、上記グルコース数(n)が4以上のα−グリコシルイソクエルシトリン(G(4≦))やnが0であるイソクエルシトリン(G0)の含有量が少ない組成物(クエルセチン配糖体の混合物)が、従来公知の酵素処理イソクエルセチンよりも高い経口吸収性を有しており、その結果、生体内で優れた抗酸化作用を発揮することを確認した。
さらに本発明者らは、斯かる組成物は酵素処理イソクエルシトリン(イソクエルシトリン配糖体)をアミラーゼ、特にβ−アミラーゼで処理することによって比較的簡単に且つ安定的に調製できることを見出し、経口吸収性に優れる上記のクエルセチン配糖体組成物を工業的に大量製造することが可能であることを確認した。本発明はこれらの知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は下記の態様を有する:
(1)クエルセチン配糖体組成物
(1-1).一般式(1):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体の混合物からなる組成物であって、少なくともn=3のクエルセチン配糖体を含み、且つ下記(a)の要件を満たすクエルセチン配糖体組成物:
(a) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が50モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が15モル%以下である。
(1-2).nが4以上のクエルセチン配糖体の総量が10モル%以下である、(1-1)記載のクエルセチン配糖体組成物。
(1-3).n=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が60モル%以上である、(1-1)または(1-2)記載のクエルセチン配糖体組成物。
(1-4).n=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が70モル%以上である、(1-1)または(1-2)記載のクエルセチン配糖体組成物。
(1-5).さらに下記(b)および(c)の少なくとも1方の要件を満たす、(1-1)乃至(1-4)のいずれかに記載のクエルセチン配糖体組成物:
(b)当該組成物中に含まれるnが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下、
(c)n=2および3のクエルセチン配糖体を含み、それらの総量が50モル%以上。
(1-6).さらに下記(d)の要件を満たす(1-1)乃至(1-5)のいずれかに記載のクエルセチン配糖体組成物:
(d)当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が60モル%以上であって、且つnが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下。
(1-7).さらに下記(e)の要件を満たす(1-1)乃至(1-6)のいずれかに記載のクエルセチン配糖体組成物:
(e)当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が70モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が10モル%以下、およびnが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下。
(1-8).さらに下記(f)の要件を満たす(1-1)乃至(1-7)のいずれかに記載のクエルセチン配糖体組成物:
(f)n=1、2および3のクエルセチン配糖体を含む。
(1-9).酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理して調製される(1-1)乃至(1-8)のいずれかに記載のクエルセチン配糖体組成物。
(1-10).酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼ処理した後にイソクエルシトリンを除去するか、または酵素処理イソクエルシトリンからイソクエルシトリンを除去した後にアミラーゼ処理することによって調製される、(1-1)乃至(1-8)のいずれかに記載のクエルセチン配糖体組成物。
(1-11).アミラーゼがβ−アミラーゼである(1-9)または(1-10)に記載するクエルセチン配糖体組成物。
(2)食品
(2-1).(1-1)乃至(1-11)のいずれかに記載するクエルセチン配糖体組成物を含む食品。
(3)経口吸収性の高いクエルセチン配糖体組成物を調製する方法
(3-1).酵素処理イソクエルシトリンを原料として、一般式(2):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは4以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体の量を低減してその総量を15モル%以下にする工程を有する、酵素処理イソクエルシトリンよりも経口吸収性の高い、上記(1-1)に記載するクエルセチン配糖体組成物を調製する方法。
(3-2).一般式(2)で示されるクエルセチン配糖体の量を低減する工程が、酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理する操作を含むものである、(3-1)記載の方法。
(3-3).アミラーゼがβ−アミラーゼである(3-2)記載の方法。
(3-4).さらに、一般式(3):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0を意味する。)
で示されるイソクエルシトリンの量を低減する工程を有する、(3-1)乃至(3-3)のいずれかに記載する方法。
(3-5).酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理する工程の前後に、さらにイソクエルシトリンを除去する工程を有する、(3-4)に記載するクエルセチン配糖体組成物の調製方法。
(4)経口吸収性を高める方法
(4-1).酵素処理イソクエルシトリンを原料として、一般式(2):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは4以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体の量を低減する工程を有する、クエルセチン配糖体組成物の経口吸収性を高める方法。
(4-2).一般式(2)で示されるクエルセチン配糖体の量を低減する工程が、酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理する操作を含むものである、(4-1)記載の方法。
(4-3).アミラーゼがβ−アミラーゼである(4-2)記載の方法。
(4-4).さらに、一般式(3):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0を意味する。)
で示されるイソクエルシトリンの量を低減する工程を有する、(4-1)乃至(4-3)のいずれかに記載する方法。
(4-5).酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理する工程の前後に、イソクエルシトリンを除去する工程を有する、(4-4)に記載する方法。
(4-6).酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理して、一般式(1)
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体の混合物からなる組成物であって、下記(i)および(ii)の要件を満たす組成物を調製することを特徴とする、クエルセチン配糖体組成物の経口吸収性を高める方法:
(i) 少なくともn=3のクエルセチン配糖体を含む、
(ii) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が50モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が15モル%以下である。
(4-7).さらに下記(iii)の要件を満たすクエルセチン配糖体組成物を調製することを特徴とする(4-6)に記載する方法:
(iii)当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が60モル%以上であって、且つnが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下である。
(4-8).さらに下記(iv)の要件を満たすクエルセチン配糖体組成物を調製する工程を有する(4-6)または(4-7)に記載する方法:
(iv)当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が70モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が10モル%以下で、nが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下である。
(4-9).さらに下記(v)の要件を満たすクエルセチン配糖体組成物を調製する工程を有する(4-6)乃至(4-8)のいずれかに記載する方法:
(v)当該組成物中にn=2および3のクエルセチン配糖体を含み、それらの総量が50モル%以上である。
本発明のクエルセチン配糖体組成物は、イソクエルシトリンや従来の酵素処理イソクエルシトリンに比して、経口投与による体内吸収性が優れており、その結果、生体内において高い抗酸化作用を発揮することができる。このため、本発明のクエルセチン配糖体組成物並びに当該組成物を含有する食品によれば、身体の各部位で活性酸素を消去し、細胞障害や老化を予防することができ、活性酸素によって引き起こされる様々な疾病を予防・治療および改善することが可能と考えられる。
図1は、酵素処理イソクエルシトリンをβ−アミラーゼ処理して得られた各種クエルシトリン配糖体組成物の組成〔IQC、各IGC配糖体(IQC-G1、IQC-G2、IQC-G3、IQC-G4、 IQC-G5、IQC-G6)のモル比(%)〕を示す(調製例6)。 図2は、調製例1で得られたG0画分、G1画分、G2画分、G3画分およびG4画分の経口吸収性を示す結果である(実験例1)。具体的には、これらの各画分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度とクエルセチン濃度の各曲線下面積から算出されたAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。 図3は、酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))、イソクエルシトリンG(1-3)画分〔IQC-G(1-3)画分〕、イソクエルシトリンG(3-6)画分〔IQC-G(3-6)画分〕、およびイソクエルシトリン(IQC)の経口吸収性を示す結果である(実験例2)。図aおよびbは、これらの各成分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度およびクエルセチン濃度の経時的変化をそれぞれ示す。 図4は、図3aおよびbに示す血漿クエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度および血漿クエルセチン濃度の各曲線下面積から算出された、各IQC-G(mix)、IQC-G(1-3)画分、IQC-G(3-6)画分およびIQCのAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。 図5は、調製例3で得られた酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))およびイソクエルシトリンG(4-6)画分〔IQC-G(4-6)画分〕の経口吸収性を示す結果である(実験例3)。具体的には、これらの各画分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度とクエルセチン濃度の各曲線下面積から算出されたAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。 図6は、図3および4に示す各IQC-G(mix)、IQC-G(1-3)画分、IQC-G(3-6)画分およびIQC、並びに対照としてカルボキシメチルセルロース(CMC)を経口投与したラット血漿の抗酸化能を、血漿のFRAP(Ferrous Reducing Activity of Plasma)活性から評価した結果を示す(実験例4)。 図7は、調製例4で得られた試料1(IQC-G(mix))、試料3〜5の経口吸収性を示す結果である(実験例5)。具体的には、これらの各画分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度とクエルセチン濃度の各曲線下面積から算出されたAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。 図8は、調製例5で得られた試料6〜9の経口吸収性を示す結果である(実験例6)。具体的には、これらの各画分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度とクエルセチン濃度の各曲線下面積から算出されたAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。 図9は、調製例4で得られた試料1(IQC-G(mix))と試料2の経口吸収性を示す結果である(実験例7)。具体的には、これらの各画分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度とクエルセチン濃度の各曲線下面積から算出されたAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。 図10は、調製例7で得られた試料A(IQC-G(mix))および試料B〜Dの経口吸収性を示す結果である(実験例8)。具体的には、これらの各画分を経口投与したラット血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度とクエルセチン濃度の各曲線下面積から算出されたAUC(Area under the curve)(0-3hrs)(μg/ml・hr)を示す。
I.用語の説明
(I-1) クエルセチン配糖体、およびクエルセチン配糖体組成物
本発明においてクエルセチン配糖体とは、下式(4)で示されるクエルセチンの3位にグルコースがβ結合したイソクエルシトリン (quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside)(以下、単に「IQC」ともいう)、および当該IQCのグルコース残基に、さらにグルコースがα−1,4結合で1〜15程度付加した個々のα−グリコシルイソクエルシトリンを意味する。
上記IQCおよびα−グリコシルイソクエルシトリンは、いずれもクエルセチンの配糖体であるから、本明細書ではこれらを総称して、また両者を区別することなく「クエルセチン配糖体」という。またα−グリコシルイソクエルシトリンはIQCの配糖体に相当するから、本明細書ではこれを、IQCと区別する意味で、「IQC配糖体」と称する場合もある。
本発明が対象とするクエルセチン配糖体組成物は、これらのIQCと各種IQC配糖体を、任意の割合で組み合わせて含有する混合物である。
本発明のクエルセチン配糖体組成物は、具体的には下式(1)で示される、クエルセチン配糖体の混合物であって、少なくともn=3のα−グリコシルイソクエルシトリンを含むものである。
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を示す)
本明細書では、説明の便宜上、上記式(1)中、n=0で示されるIQCを「G0」または「IQC−G0」、n=1で示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合で1つ結合した配糖体)を「G1」または「IQC−G1」、n=2で示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合で2つ結合した配糖体)を「G2」または「IQC−G2」、n=3で示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合で3つ結合した配糖体)を「G3」または「IQC−G3」、n=4で示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合で4つ結合した配糖体)を「G4」または「IQC−G4」、n=5で示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合で5つ結合した配糖体)を「G5」または「IQC−G5」、n=6で示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合で6つ結合した配糖体)を「G6」または「IQC−G6」、・・・・およびnがmで示されるIQC配糖体(IQCにグルコースがα−1,4結合でm個結合した配糖体)を「Gm」または「IQC−Gm」(mは7以上の整数を意味する)と記載する場合がある。
本明細書において、IQC、IQC配糖体、クエルセチン配糖体、G0、G1(または「IQC−G1」)、G2(または「IQC−G2」)、G3(または「IQC−G3」)、G4(または「IQC−G4」)、・・・Gm(または「IQC−Gm」)という用語は、単一の化合物を意味するか、またはこれらの化合物を総称する意味で用いられる。一方、個々のクエルセチン配糖体(G0、G1、G2、・・・Gm)の任意の組合せからなる混合物を意味する場合は、「クエルセチン配糖体組成物」または「クエルセチン配糖体混合物」と称する。
また本明細書において、「イソクエルシトリンG(1-3)の総量」または「IQC−G(1-3)の総量」とは、対象とするクエルセチン配糖体組成物中に含まれているnが1のクエルセチン配糖体(G1)、nが2のクエルセチン配糖体(G2)、およびnが3のクエルセチン配糖体(G3)の総量を意味する。また本明細書において、「イソクエルシトリンG(4≦)の総量」または「IQC−G(4≦)の総量」とは、対象とするクエルセチン配糖体組成物中に含まれるnが4以上のクエルセチン配糖体の総量を意味する。
(I-2) 酵素処理イソクエルシトリン
本発明で「酵素処理イソクエルシトリン」とは、慣用の方法に従って、IQCに糖供与体(グルコース源)の存在下、グルコース残基転移酵素を作用させて得られるもので、下式で示す、IQCと種々の程度にグルコシル化されたα−グリコシルイソクエルシトリンとの混合物を意味する(例えば、FFIジャーナルVol.209、No.7、2004、p.622-628、食品衛生学雑誌, Vol.41, No.1, pp.54-60など参照のこと)。
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を示す)
具体的には「酵素処理イソクエルシトリン」は、上記式においてα−1,4結合のグルコース数(n)が0のIQCと、α−1,4結合のグルコース数(n)が1以上、通常1〜15、好ましくは1〜10の範囲にあるα−グリコシルイソクエルシトリンとの混合物である。
ここでIQCの配糖化処理に使用されるグルコース残基転移酵素としては、例えばα−アミラーゼ(E.C.3.2.1.1)やα−グルコシダーゼ(E.C.3.2.1.20)等のグルコシダーゼ;またはシクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ(E.C.2.4.1.19)(以下CGTaseと略記する)等のトランスグルコシダーゼを挙げることができる。
これらの糖転移酵素はいずれも商業的に入手できる酵素である。かかる市販の酵素剤としては、例えばコンチザイム(商品名)(天野エンザイム(株)製)を例示することができる。なお、糖転移酵素の使用量は、CGTase〔酵素比活性約100単位(溶性デンプンからβ−シクロデキストリンを1分間あたり1mg生成する酵素量を1単位とする)〕を例にすると、イソクエルシトリン1重量部に対し、糖転移酵素を0.001〜20重量部の範囲を挙げることができる。好ましくは、0.005〜10重量部程度、より好ましくは0.01〜5重量部程度である。
配糖化の際に用いられる糖供与体(グルコース源)としては、そのグルコース残基の1分子以上がIQCの1分子に転移されうるものであればよい。例えばグルコース、マルトース、アミロース、アミロペクチン、でん粉や、でん粉液化物、でん粉糖化物、及びシクロデキストリンなどを挙げることができる。かかるグルコース源の使用量は、反応系に存在するイソクエルシトリン1重量部に対して、通常0.1〜20重量部の割合、好ましくは0.5〜15重量部、より好ましくは1〜10重量部の割合を挙げることができる。
「酵素処理イソクエルシトリン」は使用する酵素の種類によって異なってくるが、例えば、80℃以下、好ましくは約20〜80℃、より好ましくは約40〜75℃、また通常pH3〜11程度、好ましくはpH4〜8の条件で、上記糖供与体(グルコース源)の存在下、IQCにグルコース残基転移酵素を作用させることによって調製することができ、通常、下記の組成を有している。
上記反応は、静置または攪拌若しくは振盪しながら行うことができる。反応中の酸化を防止するために、反応系のヘッドスペースを窒素等の不活性ガスで置換してもよく、またアスコルビン酸等の酸化防止剤を反応系に添加することも可能である。
酵素処理イソクエルシトリンは、上記のようにイソクエルシトリンを原料とする他、ルチンから出発して調製することも可能である。この場合、ルチンにα−1,6−ラムノシダーゼ(E.C.3.2.1.40)を作用させてイソクエルシトリンに変えてから、上記方法に従って酵素処理イソクエルシトリンを調製することができる。α−1,6−ラムノシダーゼは、その活性を有するものであればよく、市販品としてはヘスペリジナーゼやナリンジナーゼ(何れも、田辺製薬(株)製)、及びセルラーゼA「アマノ」3(天野エンザイム(株)製)を例示することができる。
II.クエルセチン配糖体組成物
本発明が対象とするクエルセチン配糖体組成物は、下式(1)で示される、クエルセチン配糖体の混合物であって、少なくともn=3のα−グリコシルイソクエルシトリンを含むものである。
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を示す)
より詳細には、本発明のクエルセチン配糖体組成物は、式(1)中、n=3のα−グリコシルイソクエルシトリン(G3)を含み、下記(a)の要件を満たすものである:
(a) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体(IQC−G(1-3))の総量が50モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体(IQC−G(4≦))の総量が15モル%以下である。
後述する実験例1〜3、5、7および8に示すように、IQCにα−1,4結合したグルコース数(n)が1〜3であるα−グリコシルイソクエルシトリン(G1、G2、G3)を多く含む組成物は、公知の酵素処理イソクエルシトリンやグルコース数(n)が4〜6のα−グリコシルイソクエルシトリン(G4、G5、G6)を多く含む組成物やグルコース数(n)が3〜6のα−グリコシルイソクエルシトリン(G3、G4、G5、G6)を多く含む組成物に比べて、経口投与による体内吸収性(血中移行性)が高く、その結果、経口投与した場合に体内で優れた抗酸化能を発揮する。グルコース数(n)が1〜3であるα−グリコシルイソクエルシトリンの中でも、特にグルコース数(n)が3のα−グリコシルイソクエルシトリン(G3)、次いでグルコース数(n)が2のα−グリコシルイソクエルシトリン(G2)は、高い体内吸収性(血中移行性)を有している。一方、グルコース数(n)が4のα−グリコシルイソクエルシトリン(G4)になると、グルコース数(n)が3のα−グリコシルイソクエルシトリン(G3)と比べて体内吸収性(血中移行性)が低下する傾向にある(実験例1、図2参照)。
従って、本発明のクエルセチン配糖体組成物は、上記するように、G3を含み、IQC−G(4≦)の総量が15モル%以下の組成物であって、しかもIQC−G(1-3)を、総量として、全体の50モル%以上、好ましくは55モル%以上、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、またさらに好ましくは70モル%以上、よりさらに好ましくは75モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、更に特に好ましくは85モル%以上の割合で含むものである。
上記のとおり、クエルセチン配糖体組成物は、nが4以上のα−グリコシルイソクエルシトリン〔IQC−G(4≦)〕を高い割合で含有すると体内吸収性(血中移行性)が低下する傾向にある。このため、本発明のクエルセチン配糖体組成物中のIQC−G(4≦)の含有割合(総量)は15モル%よりもさらに低い方が好ましい。例えばIQC−G(4≦)の含有割合として、10モル%以下、好ましくは6モル%以下を例示することができる。
本発明のクエルセチン配糖体組成物は、nが0のイソクエルシトリン(IQC)(G0)を含有するものであってもよい。但し、IQC(G0)の含有割合は低いほうが、クエルセチン配糖体組成物の全体に占めるn=1〜3のα−グリコシルイソクエルシトリン(IQC-G(1-3))の総量を一層高めることができることから、好ましい。本発明のクエルセチン配糖体組成物中に含まれるIQC(G0)の割合としては、例えば45モル%以下、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下を例示することができる。
本発明のクエルセチン配糖体組成物は、好ましくは、上記(a)の要件に加えて、下記(b)の要件を満たすものである:
(b) 当該組成物中に含まれるnが0のクエルセチン配糖体の量が20モル%以下。
また本発明のクエルセチン配糖体組成物の他の好適な態様として、上記(a)の要件に加えて、または上記(a)と(b)の要件に加えて、下記の(c)の要件を満たすものを挙げることができる:
(c)n=2と3のα−グリコシルイソクエルシトリン(G2とG3)を含み、これら(IQC−G(2-3))の総量が全体の50モル%以上。
IQC−G(2-3)の総量としてより好ましくは、55モル%以上、60モル%以上、65モル%以上、70モル%以上、75モル%以上を挙げることができる。
さらに本発明のクエルセチン配糖体組成物の他の好適な態様として、G3を含み、IQC−G(4≦)の総量が15モル%以下であって、下記(d)の要件を満たすものを挙げることができる:
(d) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体(IQC−G(1-3))の総量が60モル%以上であって、且つnが0のクエルセチン配糖体(IQCまたはG0)が20モル%以下。
上記要件(d)を満たすクエルセチン配糖体組成物として、より好ましくはn=1〜3のクエルセチン配糖体(IQC−G(1-3))の総量が70モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%である。また好ましくはnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が10モル%以下、好ましくは6モル%以下である。さらに好ましくはnが0のクエルセチン配糖体(IQCまたはG0)が10モル%以下である。
本発明のクエルセチン配糖体組成物のまた別の態様として、式(1)中、n=3のα−グリコシルイソクエルシトリン(G3)を含み、下記(e)の要件を満たすものを挙げることができる:
(e) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体(IQC−G(1-3))の総量が70モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体(IQC−G(4≦))の総量が10モル%以下、およびnが0のクエルセチン配糖体(IQCまたはG0)が20モル%以下。
上記要件(e)を満たすクエルセチン配糖体組成物として、より好ましくはIQC−G(1-3)の総量が75モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%である。また好ましくはIQC−G(4≦)の総量が6モル%以下である。さらに好ましくはnが0のクエルセチン配糖体(G0)が10モル%以下のものを挙げることができる。

III.クエルセチン配糖体組成物の調製方法
経口吸収性の高い本発明のクエルセチン配糖体組成物は、酵素処理イソクエルシトリンを原料として、一般式(2):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは4以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体(IQC−G(4≦))の量を低減してその総量を20モル%以下にする工程を経て調製することができる。
ここで、IQC−G(4≦)の量を低減する方法は問わず、例えば酵素処理イソクエルシトリンからIQC−G(4≦)を分画除去する方法、酵素処理イソクエルシトリン中に含まれるIQC−G(4≦)を分解する方法などのいずれの方法を用いることができる。好ましくは、酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼで処理する方法を挙げることができる。
ここで使用されるアミラーゼは、アミラーゼ活性を有する酵素であればよく、その起原を特に制限するものではない。例えば、α-アミラーゼ(E.C.3.2.1.1)、β-アミラーゼ(E.C.3.2.1.2)、α-グルコシダーゼ(E.C.3.2.1.20)、グルコアミラーゼ(E.C.3.2.1.3)、マルトトリオヒドロラーゼなどのマルトオリゴ糖生成酵素を挙げることができる。
好適にはβ−アミラーゼを挙げることができる。アミラーゼとしてβ−アミラーゼを用いた場合、選択的にα−1,4結合のグルコース残基数(n)が4以上のα−グリコシルイソクエルシトリン(IQC−G(4≦))の含有割合を低減させて、組成物中に含まれるn=1〜3のα−グリコシルイソクエルシトリン(IQC−G(1-3))の含有量を増加させることができる。従って、G3を含み、下記(a)の要件を満たす発明のクエルセチン配糖体組成物を簡単に調製することができる。
(a) 当該組成物中に含まれるIQC−G(1-3)の総量が50モル%以上であって、且つIQC−G(4≦)の総量が15モル%以下である。
上記の本発明で好適に使用されるβ−アミラーゼとしては、大豆、大麦、小麦、大根,甘藷,Aspergillus oryzae,Bacillus cereus,Bacillus polymyxa,Bacillus megaterium等に含まれていることが知られており、いずれもこの発明に自由に使用することができる。β−アミラーゼは、商業的に入手できる酵素であり、例えば大豆由来のβ−アミラーゼとしては「β−アミラーゼ#1500」(ナガセケムテックス(株)製)、「ビオザイムM5」(天野エンザイム(株)製);大麦由来のβ−アミラーゼとしては、「β−アミラーゼL」(ナガセケムテック(株)製)、「ビオザイム/ML」(天野エンザイム(株)製)、及び「マルトチーム206」(ナガセケムテックス(株)製):胚芽由来のβ−アミラーゼとしては、「ビオザイムM」(天野エンザイム(株)製):Aspergillus oryzae由来のβ−アミラーゼとしては、「ユニアーゼL」(ヤクルト薬品工業(株)製)を例示することができる。
β−アミラーゼは、必ずしも精製されている必要はなく、本発明の目的が達成できる限り、粗精製物であってもよい。例えば、酵素処理イソクエルシトリンとβ−アミラーゼを含む画分(例えば、大豆や大麦などの抽出物)を混合して反応させてもよい。また、β−アミラーゼを固定化して、これをバッチ式若しくは連続式に、酵素処理イソクエルシトリンと反応させてもよい。
β−アミラーゼの反応条件は、酵素処理イソクエルシトリンにβ−アミラーゼが作用する条件であれば特に制限されない。好ましくはG3を含み、IQC−G(4≦)の総量が15モル%以下であって、IQC−G(1-3)を、総量として、全体の50モル%以上、好ましくは55モル%以上、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、またさらに好ましくは70モル%以上、よりさらに好ましくは75モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、更に特に好ましくは85モル%以上の割合で含むクエルセチン配糖体組成物を生成する条件を挙げることができる。また、IQC−G(4≦)の含有割合(総量)が15モル%よりも低く、例えば10モル%以下、好ましくは6モル%以下の割合で含むクエルセチン配糖体組成物を生成する条件を挙げることができる。
β−アミラーゼの反応条件として、例えば、4000U/gの酵素を使用した場合のβ−アミラーゼの使用量は、酵素処理イソクエルシトリン1重量部に対し、0.0001〜0.5重量部の範囲から適宜選択して使用することができる。好ましくは0.0005〜0.4重量部程度、より好ましくは0.001〜0.3重量部程度である。なお、反応系中の酵素処理イソクエルシトリンの量は、特に制限されないが、反応を効率よく行う目的からは、反応系100重量%中に、通常0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%、より好ましくは1〜10重量%の割合で含まれていることが望ましい。
反応温度としては約80℃以下の範囲を挙げることができ、この範囲で適宜選択して用いることができる。この範囲内において工業的に有利なのは約20〜80℃、好ましくは約40〜75℃である。またpH条件は通常pH3〜11程度以下、好ましくはpH4〜8である。
反応は、静置または攪拌若しくは振盪しながら行うことができる。反応中の酸化を防止するために、反応系のヘッドスペースを窒素等の不活性ガスで置換してもよく、またアスコルビン酸等の酸化防止剤を反応系に添加することも可能である。
なお、必要に応じて、上記の方法によって取得される反応生成物に対して、さらにイソクエルシトリンを低減する工程を行うこともできる。かかる方法としては、上記方法で得られる反応生成物の中からイソクエルシトリン(IQC)(G0)を除去・脱離できる方法であれば特に制限されず、慣用の精製方法を任意に組み合わせて行うことができる。
例えば、上記反応物を酸性に調整して冷却することによってIQC(G0)を析出沈殿させて除去する方法、各種の樹脂処理法(吸着法、イオン交換法、ゲルろ過法など)、膜処理法(限外濾過膜処理法、逆浸透膜処理法、イオン交換膜処理法、ゼータ電位膜処理法など)、電気透析法、塩析、酸析、再結晶、溶媒分画法および活性炭処理法等を例示することができる。
なお、IQCの除去工程は、上記のように、アミラーゼ処理後の反応生成物に対して行ってもよいが、またアミラーゼ処理前に、例えば酵素処理イソクエルシトリンに対して行うこともできる。とくにアミラーゼとしてβ-アミラーゼを用いる場合は、アミラーゼ処理前後で、IQCの含有量に殆ど変動がない。このため、予め酵素処理イソクエルシトリンからIQCを除去低減させた後にβ−アミラーゼ処理しても、酵素処理イソクエルシトリンをβ−アミラーゼで処理した後にIQCを除去低減させる場合と、得られる反応生成物にほとんど相違がない。
斯くして得られるクエルセチン配糖体組成物は、IQC−G(4≦)およびIQC(G0)の含有割合が低減する結果、全体に占めるIQC−G(1-3)の割合を一層高めることができる。かかるクエルセチン配糖体組成物として、好適にはIQC−G(1-3)の割合が全体(100モル%)の60モル%以上、好ましくは65モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは75モル%以上、さらにまた好ましくは80モル%以上、特に好ましくは85モル%以上の組成物を挙げることができる。中でも、IQC−G(2-3)の割合が、全体(100モル%)の50モル%以上、好ましくは55モル%以上、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上の組成物、さらにまた好ましくは70モル%以上、特に好ましくは75モル%以上を占めるクエルセチン配糖体組成物は、体内吸収性の点でより好適な組成物である。かかるクエルセチン配糖体組成物中のIQC−G(4≦)およびIQC(G0)の割合は、上記IQC−G(1-3)の含有量に応じて定めることができるが、通常、IQC−G(4≦)の割合として10モル%以下、好ましくは2モル%以下、IQC(G0)の割合として20モル%以下、好ましくは10モル%以下を好適に例示することができる。
IV.クエルセチン配糖体組成物の用途
本発明のクエルセチン配糖体組成物は、後述する実験例で示すように、イソクエルシトリン並びに酵素処理イソクエルシトリンに比して、経口投与による体内吸収性(血中移行性)(経口吸収性)に優れており、その結果、経口投与した場合に体内で優れた抗酸化能を発揮するという特長を備えている。
従って、本発明は、上記本発明のクエルセチン配糖体組成物を有効成分とする抗酸化剤、特に生体に対する抗酸化剤(以下、「生体内抗酸化剤」ともいう。);ならびに本発明のクエルセチン配糖体組成物を含有することによって抗酸化機能(活性酸素消去機能)を備えてなる食品を提供するものである。
上記の生体内抗酸化剤としては、その形態を特に制限するものではなく、例えば粉末状、顆粒状、錠剤状、カプセル状などの固体状;液状、懸濁液等の溶液状;またはペースト状等の半固体状などといった経口投与に適した任意の形態に調製することができる。
当該抗酸化剤に配合されるクエルセチン配糖体組成物の割合は、特に制限されず、0.01〜100重量%の範囲から適宜選択することができる。なお、当該抗酸化剤の使用量としては、生体内で抗酸化効果を奏する限り特に制限されないが、体重60kgの成人の場合、一回投与あたり、抗酸化剤中にクエルセチン配糖体組成物を1mg〜30gの割合で含むような範囲から適宜選択することができる。
抗酸化剤は、クエルセチン配糖体組成物に、さらに希釈剤、担体または添加剤等の成分を配合して任意の製剤化処理を行い、製剤として調製することができる。ここで希釈剤または担体としては、本発明の効果を妨げないものであれば特に制限されず、例えばシュクロース、グルコース、果糖、マルトース、トレハロース、乳糖、オリゴ糖、デキストリン、デキストラン、サイクロデキストリン、澱粉、水飴、異性化液糖などの糖類;エタノール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類;ソルビトール、マンニトール、エリスリトール、ラクチトール、キシリトール、マルチトール、還元パラチノース、還元澱粉分解物等の糖アルコール類;トリアセチン等の溶剤;アラビアガム、カラギナン、キサンタンガム、グァーガム、ジェランガム、ペクチン等の多糖類;または水を挙げることができる。また添加剤としては、キレート剤等の助剤、香料、香辛料抽出物、防腐剤などを挙げることができる。
使用上の利便等から、これらの希釈剤、担体または添加剤を用いて上記製剤を調製する場合は、クエルセチン配糖体組成物が製剤100重量%中に、0.01〜100重量%、好ましくは0.1〜50重量%の割合で含まれるように調製することが望ましい。
抗酸化機能(活性酸素消去機能)を備えてなる食品としては、本発明のクエルセチン配糖体組成物そのもの、またはクエルセチン配糖体組成物に上記希釈剤、担体または添加剤等を添加配合して調製される製剤(例えば粉末、顆粒、錠剤、カプセル、液剤、ドリンク剤など)などの、例えばサプリメント、ならびに一般の食品に上記本発明のクエルセチン配糖体組成物を1成分として配合して、その食品に生体に対する抗酸化機能(活性酸素消去機能)を付加してなる機能性食品(特定保健用食品や条件付き特定保健用食品が含まれる)を挙げることができる。なお、これらの食品には、上記本発明のクエルセチン配糖体組成物を含有し、生体抗酸化作用(活性酸素消去作用)を有することを特徴とするものであって、生体における酸化反応またはそれによって生じる障害を予防ないし抑制するために用いられる旨の表示を付してなる食品が含まれる。
抗酸化機能(活性酸素消去機能)を有する食品の場合、当該食品に配合されるクエルセチン配糖体組成物の割合は、その機能を有する限り特に制限されないが、通常0.001〜100重量%の範囲から適宜選択することができる。
対象とする食品としては、制限はされないが、アイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイス、シャーベット、氷菓等の冷菓類;乳飲料、乳酸菌飲料、清涼飲料(果汁入りを含む)、炭酸飲料、果汁飲料、野菜飲料、野菜・果実飲料、スポーツ飲料、粉末飲料等の飲料類;リキュールなどのアルコール飲料;コーヒー飲料、紅茶飲料等の茶飲料類;コンソメスープ、ポタージュスープ等のスープ類;カスタードプリン、ミルクプリン、果汁入りプリン等のプリン類、ゼリー、ババロア及びヨーグルト等のデザート類;チューインガムや風船ガム等のガム類(板ガム、糖衣状粒ガム);マーブルチョコレート等のコーティングチョコレートの他、イチゴチョコレート、ブルーベリーチョコレート及びメロンチョコレート等の風味を付加したチョコレート等のチョコレート類;ハードキャンディー(ボンボン、バターボール、マーブル等を含む)、ソフトキャンディー(キャラメル、ヌガー、グミキャンディー、マシュマロ等を含む)、ドロップ、タフィ等のキャラメル類;ハードビスケット、クッキー、おかき、煎餅等の焼き菓子類;浅漬け、醤油漬け、塩漬け、味噌漬け、粕漬け、麹漬け、糠漬け、酢漬け、芥子漬、もろみ漬け、梅漬け、福神漬、しば漬、生姜漬、朝鮮漬、梅酢漬け等の漬物類;セパレートドレッシング、ノンオイルドレッシング、ケチャップ、たれ、ソースなどのソース類;ストロベリージャム、ブルーベリージャム、マーマレード、リンゴジャム、杏ジャム、プレザーブ等のジャム類;赤ワイン等の果実酒;シロップ漬のチェリー、アンズ、リンゴ、イチゴ、桃等の加工用果実;ハム、ソーセージ、焼き豚等の畜肉加工品;魚肉ハム、魚肉ソーセージ、魚肉すり身、蒲鉾、竹輪、はんぺん、薩摩揚げ、伊達巻き、鯨ベーコン等の水産練り製品;チーズ等の酪農製品類;うどん、冷麦、そうめん、ソバ、中華そば、スパゲッティ、マカロニ、ビーフン、はるさめ及びワンタン等の麺類;その他、各種総菜及び麩、田麩等の種々の加工食品を挙げることができる。
なお、本発明の食品の摂取量としては、摂取して体内で抗酸化効果を奏する限り特に制限されないが、例えば体重60kgの成人の場合、一回摂取食品中に、クエルセチン配糖体組成物を1mg〜30gの割合で含むような範囲から適宜選択することができる。
V.クエルシトリン配糖体組成物の経口吸収性を高める方法
本発明は、クエルシトリン配糖体組成物の経口吸収性を高める方法を提供する。本発明の方法によれば、抗酸化作用が知られているクエルシトリン配糖体組成物について、従来公知の酵素処理イソクエルシトリンよりも経口吸収性を高めることができ、その結果、クエルシトリン配糖体組成物の生体内での抗酸化作用を高めることが可能となる。
本発明の方法は、酵素処理イソクエルシトリンを原料として、一般式(2):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは4以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体(IQC−G(4≦))の量を低減する工程を経て行うことができる。
ここでIQC−G(4≦)の量を低減する方法は問わず、例えば酵素処理イソクエルシトリンからIQC−G(4≦)を分画除去する方法、酵素処理イソクエルシトリン中に含まれるIQC−G(4≦)を分解する方法などのいずれの方法を用いることができる。好ましくは、酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼ、好ましくはβ−アミラーゼで処理する方法を挙げることができる。酵素処理イソクエルシトリンに対するアミラーゼの反応条件は、上記IIIに記載する条件を同様に使用することができる。
なお、IQC−G(4≦)の低減の度合いとしては、最終クエルセチン配糖体組成物中のIQC−G(4≦)の含有割合(総量)が15モル%以下となるような割合を挙げることができる。好ましくは10モル%以下、さらに好ましくは6モル%以下である。
経口吸収性の向上に際しては、さらに、一般式(3):
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0を意味する。)
で示されるイソクエルシトリン(IQCまたはG0)の量を低減する工程を行うこともできる。かかる方法としては、上記のIQC−G(4≦)低減処理にて得られる反応生成物の中からイソクエルシトリン(IQCまたはG0)を低減、除去または脱離できる方法であれば特に制限されず、慣用の精製方法を任意に組み合わせて行うことができる。具体的には、上記IIIに記載する方法を挙げることができる。
なお、IQCの低減・除去工程は、上記のように、アミラーゼ処理後の反応生成物に対して行ってもよいが、またアミラーゼ処理前の、例えば酵素処理イソクエルシトリンに対して行うこともできる。
本発明の方法は、好適には、酵素処理イソクエルシトリンに対して上記操作(アミラーゼ処理、またはアミラーゼ処理+IQCの除去低減)を施して、当該酵素処理イソクエルシトリンを下記のクエルセチン配糖体組成物に変換することによって行うことができる。
一般式(1)
(式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を意味する。)
で示されるクエルセチン配糖体の混合物からなる組成物であって、下記(1)および(2)の要件を満たす組成物:
(1) 少なくともn=3のクエルセチン配糖体を含む、
(2) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が50モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が15モル%以下である。
かかる組成物は、さらに下記(3)の要件を満たしていることが好ましい:
(3)当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が60モル%以上であって、且つnが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下である。
また上記組成物は、さらに下記(4)の要件を満たしていることが好ましい:
(4)当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が70モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が10モル%以下で、nが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下である。
さらに上記組成物は、さらに下記(5)の要件を満たしていることが好ましい:
(5)当該組成物中にn=2および3のクエルセチン配糖体を含み、それらの総量が50モル%以上である。
かかる方法によれば、経口投与した場合に、酵素処理イソクエルシトリンを、酵素処理イソクエルシトリンに比して1.3倍以上の体内吸収性を示すクエルセチン配糖体組成物に変換することができる。好ましくは1.01〜5倍、より好ましくは1.01〜2倍である。
以下、調製例、実験例、および実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
参考調製例1 酵素処理イソクエルシトリンの調製
(1)イソクエルシトリンの調製
マメ科植物であるエンジュのつぼみ250gを2500mLの熱水(95℃以上)に2時間浸漬した後、濾別した濾液を「第一抽出液」として取得した。一方、濾別した残渣を更に熱水に浸漬して抽出し、「第二抽出液」を得た。これらの第一および第二抽出液を合わせ、30℃以下に冷却して沈殿した成分を濾別し、沈殿部を水洗、再結晶、および乾燥することにより、純度95%以上のルチン22.8gを得た。
このルチン20gを水400mLに分散し、pH調整剤を用いてpH4.9に調整した。これにナリンギナーゼ(天野エンザイム(株)、商品名「ナリンギナーゼ"アマノ"」、3,000U/g)を0.12g添加して反応を開始し、これを72℃で24時間保持した。その後、反応液を20℃に冷却し、冷却によって生じた沈殿物を濾別した。得られた沈殿物(固形分)を水洗した後、乾燥し、イソクエルシトリン13.4gを回収した。
(2)酵素処理イソクエルシトリンの調製
上記で得られたイソクエルシトリン10gに、500mLの水を加えコーンスターチ40gを添加し分散させた。これにシクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ(CGTase:天野エンザイム(株)、商品名「コンチザイム」、600U/mL)15gを添加して反応を開始し、これをpH7.25、60℃の条件下、24時間保持した。得られた反応液を冷却した後、ダイヤイオンHP-20(三菱化学工業(株)製)のカラム(Φ3.0×40cm)に付加し、1000mLの水で洗浄した。次いでカラムに600mLの50容量%のエタノール水溶液を供し、得られた溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥して、酵素処理イソクエルシトリン〔以下、これを「イソクエルシトリンG(mix)」または「IQC-G(mix)」という〕12.8gを取得した。これを下記条件のHPLCに供して各成分を分取し、各成分を質量分析装置(LC/MS/MS,日本Waters,型式Quattro Micro)を使用して分析した。
<HPLC条件>
カラム:Inertsil ODS-2 Φ4.6×250mm(GLサイエンス製)
溶離液:水/アセトニトリル/TFA=850/15/2
検出:波長351nmにおける吸光度測定
流速:0.8mL/min。
その結果、上記酵素処理イソクエルシトリン〔IQC-G(mix)〕は、下式で示すIQCと各種IQC配糖体の混合物からなることが分かった。
(式中、Glcはグルコース残基、nは0または1以上の整数を示す。)
HPLC分析結果より、次式に基づいて、上記混合物に含まれるIQCおよび各IQC配糖体のモル比(%)を算出したところ、表2に示すような組成であった。
調製例1 IQC配糖体(Gn)の精製
参考調製例1で得られた酵素処理イソクエルシトリンG(mix)(IQC-G(mix))を、下記条件のHPLCに供して、イソクエルシトリン(G0)を豊富に含む画分(G0画分)、G1を豊富に含む画分(G1画分)、G2を豊富に含む画分(G2画分)、G3を豊富に含む画分(G3画分)、およびG4を豊富に含む画分(G4画分)をそれぞれ分取した。
<HPLC分取条件>
カラム;Develosil ODS-UG-15/30、5cm×50cm
溶媒 ;A溶媒;1容量%酢酸含有水溶液
B溶媒;1容量%酢酸および90容量%CHCN含有水溶液
溶出 ;B溶媒18容量%とA溶媒82容量%を混合し、アイソクラティックな条件で、流速32mL/minで溶出
検出 ;360nmにおける吸光度検出。
具体的には、溶出時間40分より113分までを、1分間に1フラクションの割合で73フラクションに分けて分取し、フラクション17−24をG4画分、フラクション26−33をG3画分、フラクション35−43をG2画分、フラクション45−53をG1画分、フラクション55−73をG0画分として回収した。各画分を凍結乾燥して、固形分として各々約300mgずつを得た。
次いで得られたG0画分、G1画分、G2画分、G3画分、およびG4画分を、各々下記条件のHPLC分析に供し、各画分に含まれるIQC並びに各IQC配糖体のモル比(%)と平均分子量を算出した。モル比(%)の結果を表3に示す。表3に示すように、G0画分、G1画分、G2画分、G3画分、およびG4画分は、それぞれIQC(G0)、IQC配糖体G1、G2、G3、およびG4を73%以上含んでいた。
<HPLC分析条件>
カラム;Develosil C30-UG-5 (4.6×150mm)
溶媒 ;A溶媒:0.05容量% TFA含有水溶液、
B溶媒:0.05容量% TFA/CHCN
溶出 ;B溶媒10容量%→80容量%(0-20min)、B溶媒80容量%→80容量%(20-25min)、B溶媒80容量%→10容量%(25-25.1min)、B溶媒10容量%(25.1-32min)のグラジエント溶出
検出 ;波長370nmにおける吸光度検出
カラム温度;40℃。
調製例2 イソクエルシトリンG(1-3)画分およびイソクエルシトリンG(3-6)画分の調製
参考調製例1で得られた酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))0.65gを含水メタノールに溶解し、ゲルろ過樹脂(Sephadex LH-20 : Amersham Bioscience K.K.)を用いてゲル濾過クロマトグラフィーを行った。通過液を一定量ずつ分取した後、上記参考調製例1に記載する条件でHPLC分析を行い、IQCにグルコースが3個α−1,4結合したG3、4個結合したG4、5個結合したG5、および6個結合したG6を豊富に含む画分(以下、「イソクエルシトリンG(3-6)画分」または「IQC-G(3-6)」画分という)と、IQCにグルコースが1個α−1,4結合したG1、2個結合したG2、および3個結合したG3を豊富に含む画分(以下、「イソクエルシトリンG(1-3)画分」または「IQC-G(1-3)画分」という)との3画分に分けた。次いで、これら3画分をそれぞれ減圧濃縮により溶媒を除去した後、凍結乾燥して、「イソクエルシトリンG(3-6)画分」(「IQC-G(3-6)画分」)0.15gおよび「イソクエルシトリンG(1-3)画分」(「IQC-G(1-3)画分」)0.1gを得た。これらの画分について前述の参考調製例1に記載する条件のHPLC分析を行い、各画分に含まれるIQC並びに各IQC配糖体のモル比(%)を算出した。
結果を表4に示す。表4からわかるように、IQC-G(1-3)画分中に含まれるG1、G2およびG3の割合は総量で94%、IQC-G(3-6)画分中に含まれるG3、G4、G5およびG6の割合は総量で86%であった。
調製例3 酵素処理イソクエルシトリンG(mix)およびイソクエルシトリンG(4-6)画分の調製
参考調製例1と全く同様の方法で酵素処理イソクエルシトリンを調製した(IQC-G(mix) (2))。これを調製例2と同様に含水メタノールに溶解して、ゲル濾過クロマトグラフィーおよびHPLC分析を行い、IQCにグルコースが4個α−1,4結合したG4、5個結合したG5、および6個結合したG6を豊富に含む画分(以下、「イソクエルシトリンG(4-6)画分」または「IQC-G(4-6)」画分という)を得、この画分をそれぞれ減圧濃縮により溶媒を除去した後、凍結乾燥して、「イソクエルシトリンG(4-6)画分」(「IQC-G(4-6)」画分)0.1gを得た。上記のIQC-G(mix) (2)および「IQC-G(4-6)」画分について、前述の参考調製例1に記載する条件のHPLC分析を行い、IQC並びに各IQC配糖体のモル比(%)を算出した。
結果を表5に示す。IQC-G(4-6)画分中に含まれるG4、G5およびG6の割合は総量で83%であった。
調製例4 試料1〜5の調製
(1)試料1の調製
参考調製例1(1)および(2)に従って酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))を調製した(試料1:IQC-G(mix)(3))。
(2)試料2の調製
試料1(0.5g)を50mLイオン交換水に溶解し、攪拌条件下、冷却ろ過した後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥した(試料2)。
(3)試料3の調製
試料1およびイソクエルシトリン(IQC)をそれぞれメタノールに溶解し、IQCのモル比が約45%になるよう混合した。次いで、この画分を減圧濃縮により溶媒を除去した後、凍結乾燥した(試料3)。
(4)試料4の調製
試料3(0.5g)を50mLイオン交換水に溶解し、β-アミラーゼ(天野エンザイム(株)製、商品名「ビオザイムM」、4000U/g)を2.5mg添加し、50℃、pH5.0にて1.5時間保持した。加熱処理により酵素を失活させた後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥して0.3gの試料(試料4)を得た。
(5)試料5の調製
試料1(5g)を含水メタノールに溶解し、ゲルろ過樹脂(Sephadex LH-20 : Amersham Bioscience K.K.)を用いてゲル濾過クロマトグラフィーを行った。通過液を一定量ずつ分取した後、上記参考調製例1に記載する条件でHPLC分析を行い、G4、G5、G6およびG7を豊富に含む画分を回収した。次いで、この画分を減圧濃縮により溶媒を除去した後、凍結乾燥した。この1.0gを50mLイオン交換水に溶解し、β-アミラーゼ(天野エンザイム(株)製、商品名「ビオザイムM」、4000U/g)を7mg添加し、50℃、pH5.0にて2時間保持した。加熱処理により酵素を失活させた後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥した(試料5、0.2g)。
上記の試料1〜5について、上述の参考調製例1に記載する条件でHPLCを行い、試料中に含まれるIQCおよび各IQC配糖体のモル比(%)を算出したところ、次に示すような組成であった。
調製例5 試料6〜9の調製
(1)試料6の調製
参考調製例1(1)および(2)に従って酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))を調製した。このIQC-G(mix)およびイソクエルシトリン(IQC)をそれぞれメタノールに溶解し、IQCのモル比が約45%になるよう混合した。次いで、この画分を減圧濃縮により溶媒を除去した後、凍結乾燥した(試料6)。
(2)試料7,8および9の調製
調製例1と同様に調製して、試料1をHPLCに供してG1を豊富に含む画分(G1画分)、G2を豊富に含む画分(G2画分)およびG3を豊富に含む画分(G3画分)を回収した。次いで、これらの画分および試料6をそれぞれメタノールに溶解し、IQC−G(1-3)の総量がモル比で約54%、64%、80%になるよう混合した。次いで、この画分を減圧濃縮により溶媒を除去した後、凍結乾燥した(試料7,8,9)。
上記の試料6〜9について、上述の参考調製例1に記載する条件でHPLCを行い、試料中に含まれるIQCおよび各IQC配糖体のモル比(%)を算出したところ、次に示すような組成であった。
参考調製例2 酵素処理イソクエルシトリンの調製
(1)イソクエルシトリンの調製
水100Lにルチン5kgを分散し、 pH調整剤を用いてpH4.9に調整したこれにナリンギナーゼ(天野エンザイム(株),商品名「ナリンギナーゼ“アマノ”」,3000U/g)を30g添加して反応を開始し、これを24時間72℃に保持した。その後、反応液を30℃に冷却し、冷却により沈殿した成分を濾別した。得られた固形分を水洗した後、乾燥し、イソクエルシトリンを回収した。
(2)酵素処理イソクエルシトリンの調製
得られたイソクエルシトリン2kgに、100Lの水を加え、コーンスターチ8kgを添加し分散させた。これにCGTase(天野エンザイム(株),商品名「コンチザイム」,600U/mL)3Lを添加し、60℃、pH7.25にて24時間保持した。この液を冷却した後、ろ過して、酵素処理イソクエルシトリン〔「イソクエルシトリンG(mix)」または「IQC-G(mix)」という〕(液状)を得た。このIQC−G(mix)について、前述の参考調製例1に記載する条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、表8に示す組成のIQCおよび各種IQC配糖体の混合物からなることが分かった。HPLC分析を行い、IQC−G(mix)に含まれるIQCおよび各IQC配糖体のモル比(%)を算出した。
調製例6 β−アミラーゼ処理の制御
参考調製例2の(1)および(2)の方法に従って酵素処理イソクエルシトリン(反応液)を調製した。この反応液50Lに、β-アミラーゼ(天野エンザイム(株)製、商品名「ビオザイムM」、4000U/g)を4g添加し、50℃、pH5.0にて一定時間保持した後、一部反応液を採取した。採取した反応液を加熱処理により酵素を失活させた後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することで、β−アミラーゼを異なる時間作用させて調製した種々のクエルセチン配糖体組成物を得た。これらを参考調製例1に記載する条件でHPLCを行い、IQCおよび各IQC配糖体のモル比(%)を算出した。
結果を表9および図1に示す。反応時間に関わらず、イソクエルシトリン(IQC)のモル比はほぼ一定で、反応が進むにつれてIQCにグルコースが1個α−1,4結合したG1およびIQCにグルコースが2個α−1,4結合したG2の割合(IQC−G(1-2))は増加した。そして、最終的には、G0、G1およびG2で構成されるクエルセチン配糖体組成物となった(図示および表記せず)。IQCにグルコースが3個α−1,4結合したG3は、反応初期では、IQCにグルコースが4個以上α−1,4結合したG(4≦)が分解されてその一部がG3となることから、IQC−G3のモル比は反応途中までは増加するが、G(4≦)が消失する(反応時間:約60分)と、続いてG3の分解が生じることからIQC−G3のモル比は徐々に減少した。
調製例7 試料A〜Dの調製
(1)試料Aの調製
参考調製例2の(1)および(2)の方法に従って調製した酵素処理イソクエルシトリンを吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して未反応の糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、乾燥、および粉砕して粉末状にした(試料A:IQC-G(mix))。
(2)試料Bの調製
試料A(反応液)を、攪拌条件下、冷却ろ過した後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥して試料Bを得た。
(3)試料CおよびDの調製
試料A(反応液)50Lを、攪拌条件下、冷却ろ過した後、β-アミラーゼ(天野エンザイム(株)製、商品名「ビオザイムM」、4000U/g)を4g添加し、50℃、pH5.0にて30分または420分保持した。その後、それぞれを加熱処理により酵素を失活させた後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP-207)に通液した。吸着樹脂を充分に水洗して糖質等の不純物を除去した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮した後、凍結乾燥して試料C(β-アミラーゼ処理30分)および試料D(β-アミラーゼ処理420分)を得た。
試料A〜Dについて、参考調製例1に記載する条件でHPLCを行い、試料中に含まれるIQCおよび各IQC配糖体のモル比(%)を算出したところ、表10に示すような組成であった。
調製例8
参考調製例2で調製したIQC-G(mix)(5)50Lに、β−アミラーゼ(天野エンザイム(株)製,商品名「ビオザイムM」,4000U/g)を15g添加し、50℃、pH5.0にて3時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(1))を前述の参考調製例1に記載する条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよび各種IQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例9
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lにβ−アミラーゼ(天野エンザイム(株)製,「ビオザイムM」,4000U/g)を4g添加し、50℃、pH5.0にて1時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(2))を前述の条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよび各種IQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例10
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lにβ−アミラーゼ(天野エンザイム(株)製,「ビオザイムM」,4000U/g)を15g添加し、50℃、pH5.0にて3時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液を攪拌条件下、冷却しろ過した後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSP−207)に供した。吸着樹脂カラムを充分に水洗した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。溶出液(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(3))を前述する条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよびIQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例11
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lにβ−アミラーゼ(天野エンザイム(株)製,「ビオザイムM」,4000U/g)を4g添加し、50℃、pH5.0にて1時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液を攪拌条件下、冷却しろ過した後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製 ダイヤイオンHP−20)に供した。この吸着樹脂カラムを充分に水洗した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。溶出液(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(4))を前述の条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよびIQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例12
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lにβ−アミラーゼ(天野エンザイム(株)製,「ビオザイムM」,4000U/g)を15g添加し、50℃、pH5.0にて3時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液を攪拌条件下、冷却してろ過した。得られた濾液を分画分子量10000のUF膜(旭化成ケミカルズ社製、SEP−3053)に供し、膜透過液を回収し、この液を更に分画分子量1000のUF膜(日本ポール(株)製,ポール・フィルトロン限外ろ過膜、ノバシリーズ)に供して、濃縮液を調製した。この液を水で50Lになるように希釈調整した後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製 ダイヤイオンSP−207)に供した。この吸着樹脂カラムを充分に水洗した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。この溶出液(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(5))を前述の条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよびIQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例13
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lに,β−アミラーゼ(天野エンザイム(株)製,「ビオザイムM」,4000U/g)を4g添加し、50℃、pH5.0にて1時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液を攪拌条件下、冷却した後、ろ過した。得られた濾液を分画分子量10000のUF膜(旭化成ケミカルズ社製、SEP−3053)に供して膜処理を行い、膜透過液を回収し、この液を更に分画分子量1000のUF膜(日本ポール(株)製、ポール・フィルトロン限外ろ過膜,ノバシリーズ)に供して濃縮液を調製した。この液を水で50Lに希釈した後、吸着樹脂カラム(三菱化学(株)製、ダイヤイオンHP−20)に供した。この吸着樹脂カラムを充分に水洗した後、60容量%エチルアルコール水溶液を通液して溶出液を回収した。この溶出液(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(6))を前述の条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよびIQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例14
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lにβ−アミラーゼ(ナガセケムテックス(株)製,β−アミラーゼ#1500,15000U/g)を1g添加し、50℃、pH5.0にて3時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液を攪拌条件下、冷却した後、ろ過した。得られた濾液を減圧濃縮器にてBrix70まで濃縮した。この濃縮液に8倍量の95容量%エタノールを攪拌しながら投入し、冷却して糖等の不純物を沈殿させた後、上清を回収した。この上清(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(7))を前述の条件のHPLCに供して分析し、モル比(%)を算出した。その結果、下記組成のIQCおよびIQC配糖体の混合物からなることが分かった。
調製例15
参考調製例2で得られたIQC-G(mix)(5)50Lにβ−アミラーゼ(ナガセケムテックス株式会社製,β−アミラーゼ#1500,15000U/g)を5g添加し、50℃、pH5.0にて1時間保持した後、加熱処理により酵素を失活させた。この反応液を攪拌条件下、冷却した後、ろ過した。得られた濾液を減圧濃縮器にてBrix70まで濃縮した。この濃縮液に8倍量の95容量%エタノールを攪拌時投入し、冷却して糖等の不純物を沈殿させた後、上清を回収した。この上清(β−アミラーゼ処理IQC-G(mix)(8))を前述の条件のHPLCに供して分析し、モル比を算出した。その結果、下記の組成のIQCおよびIQC配糖体の混合物からなることが分かった。
実験例
実験例1 血中移行性(経口吸収性)の測定(その1)
調製例1で得られたG0画分、G1画分、G2画分、G3画分、およびG4画分について、経口吸収性を調べた。具体的には、前夜から絶食させておいたSD系雄性ラット(7〜9週齢)30匹を5群(各群6匹づつ)に分けて、それぞれG0画分、G1画分、G2画分、G3画分、およびG4画分を各150μmol/kgの用量で経口投与した。0分(投与前)、並びに投与から30分、1時間、および3時間後に尾静脈より血液を採取し、これにヘパリンを添加し遠心分離して上清からヘパリン血漿サンプルを調製した。調製したヘパリン血漿サンプルに含まれるクエルセチン・グルクロン酸抱合体およびクエルセチンの濃度のそれぞれを、下記の条件のHPLCによって計測した。そして、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積からAUC(Area under the curve)(0-3hr)(μg/ml・hr)を算出した。なお、クエルセチン・グルクロン酸抱合体およびクエルセチンはいずれもイソクエルシトリンの生体内代謝産物である。よって、以下の実験ではこれら両方のAUCの総量に基づいて経口吸収性を評価した。
<HPLC条件>
カラム;Develosil C30-UG-5 (4.6×150 mm)
溶媒 ;A溶媒:0.05容量% TFA含有水溶液、B溶媒:0.05容量% TFA/CHCN
溶出 ;B溶媒10容量%→80容量%(0-20 min)、B溶媒80容量%→80容量%(20-25 min)、B溶媒80容量%→10容量%(25-25.1 min)、B溶媒10容量%(25.1-32 min)のグラジエント溶出
検出 ;波長370 nmにおける吸光度検出
カラム温度;40℃。
結果を図2に示す。図2より明らかなように、IQCにα−1,4結合するグルコース残基の数によってその経口吸収性(血中移行性)に差があることが判明した。具体的には、G0画分と比較して、G1画分、G2画分、およびG3画分と、IQCにα−1,4結合するグルコース数(n)が1,2および3と増すにつれて、血中移行性(経口吸収性)が高くなるものの、グルコース数(n)が4になると血中移行性(経口吸収性)が低下した。すなわち、IQCにグルコースが3個、2個および1個ついたIQC-G3、IQC-G2およびIQC-G1は、この順番で吸収性に優れており、グルコースの数が少なくても(G0)、また多すぎても(G4以上)吸収性が悪くなることが明らかとなった。
実験例2 血中移行性(経口吸収性)の測定(その2)
参考調製例1で調製したイソクエルシトリン(IQC)およびIQC-G(mix)、ならびに調製例2で調製したIQC-G(3-6)画分およびIQC-G(1-3)画分について、経口吸収性を調べた。
具体的には、前夜から絶食させておいたSD系雄性ラット(7〜9週齢)24匹を4群(各群6匹づつ)に分けて、それぞれに参考調製例1で調製したIQC、IQC-G(mix)、調製例2で調製したIQC-G(3-6)画分またはIQC-G(1-3)画分を、各198μmol/kgの用量で経口投与した。次いで、実験例1と同様にして、血漿を調製し、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体およびクエルセチンの濃度をHPLCにて計測した。また、コントロールとして、何も投与しない群についても同様の計測を行った。
結果を図3に示す。図3のaは、各試料を投与した場合の血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の経時的変化を、また図3のbは、各試料を投与した場合の血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の経時的変化を示したものである。
図3からわかるように、IQC-G(1-3)画分を経口投与した場合には、IQCのみならず、酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))およびIQC-G(3-6)画分を経口投与した場合に比べて、血中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度およびクエルセチン濃度がいずれも有意に高く上昇した。
図3aで示す血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および図3bで示す血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積から算出されるAUC(Area under the curve)(0-3hr)を図4に示す。図4より、IQC-G(1-3)画分は、IQC-G(mix)およびIQC-G(3-6)画分に比べ、AUCが1.4〜1.5倍上昇することが分かった。
実験例3 血中移行性(経口吸収性)の測定(その3)
調製例3で調製したIQC-G(mix) (2)およびIQC-G(4-6)画分について、経口吸収性を調べた。具体的には、前夜から絶食させておいたSD系雄性ラット(7〜9週齢)12匹を2群(各群6匹づつ)に分けて、それぞれに参考調製例1で調製したイソクエルシトリンおよび調製例1で調製したIQC-G(4-6)画分を、各198μmol/kgの用量で経口投与した。次いで、実験例1と同様にして、血漿を調製し、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体およびクエルセチンの濃度をHPLCにて計測した。そして、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積からAUC(Area under the curve)(0-3hr)(μg/ml・hr)を算出した。
結果を図5に示す。図5からわかるように、IQC-G(4-6)画分を経口投与した場合は、酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))を経口投与した場合に比べて、血中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度およびクエルセチン濃度が低下した。
図4および図5の結果から、IQC-G(mix)を経口投与した場合に比べて、IQC-G(4-6)画分を経口投与した場合には血中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度およびクエルセチン濃度が低下するのに対し、IQC-G(3-6)画分を経口投与した場合にはAUCが変化しないことから、IQCにグルコースが3個ついたIQC−G3が体内吸収に関係していることが示唆された。また、IQCにグルコースが4〜6個ついたIQC−G(4-6)が少ないクエルセチン配糖体組成物および/またはIQCにグルコースが1〜3個ついたIQC−G(1-3)が多いクエルセチン配糖体組成物は、経口投与した場合に従来の酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))よりも血中移行性(経口吸収性)が高いことが示唆された。
実験例4 抗酸化能の測定
上記実験例2において、各試料投与前(0分)、経口投与後30分、1時間、および3時間目に採取した血漿の抗酸化能(FRAP;Ferrous Reducing Activity of Plasma)を調べて、IQC、酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))、IGC-G(3-6)画分およびIQC-G(1-3)画分をそれぞれ経口投与した場合の、生体内での有効性を評価した。なお、FRAPは、Irisらの方法(Iris F F Benzie et al., Analytical Biochemistry 239, 70-76 (1996))に従って、鉄の3価から2価への還元能を測定することによって求めた。
具体的には、990μlのFRAP試薬(10mM TPTZ(2,4,6-tri (2-pyridyl)-s-triazine)、20mM FeCl3・6H2O in 300mM acetate buffer(pH3.6))に各被験血漿40μlを添加した後、すぐに593nmにおける吸光度を4分間モニタリングした。コントロール試験として、IQCやIQC配糖体混合物の代わりに、0.5%のカルボキシメチルセルロース(CMC)を経口投与したラットの血漿の抗酸化能を測定した。各被験血漿のFRAP活性(μmol/l)は、標準物質としてFeSO(100〜1000μM)を用いて作成した検量線をもとにして算出した。
結果を図6に示す。なお、結果は、試料経口投与前(0分)のFRAP活性(μmol/l)値を100%として、試料経口投与後(30分、1時間、3時間)のFRAP活性を、それに対する相対活性(%)として表した。図6に示すように、血漿の抗酸化能は、実験例1および2で体内吸収性が一番優れていることが確認されたIQC-G(1-3)画分が、その他のIQC-G(3-6)画分、IQC-G(mix)およびIQCに比べ、有意に高い値を示すことが確認された。
実験例5 血中移行性(経口吸収性)の測定(その4)
調製例4で得られた酵素処理イソクエルシトリン(試料1:IQC-G(mix)(3))、ならびに試料3、試料4および試料5について、実験例1の方法に従って経口吸収性を調べた。具体的には、前夜から絶食させておいたSD系雄性ラット(7〜9週齢)24匹を4群(各群6匹づつ)に分けて、それぞれ試料1〜3を各198μmol/kgの用量で経口投与した。次いで、実験例1と同様にして、血漿を調製し、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体およびクエルセチンの濃度をHPLCにて計測した。
血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積から算出されるAUC(Area under the curve)(0-3hr)(μg/ml・hr)の結果を、図7に示す。
この結果からわかるように、G3を含むIQC−G(1-3)を総量で55モル%以上含み、IQC−G(4≦)の総量が5モル%以下の試料4および試料5は、従来の酵素処理イソクエルシトリン(試料1)よりも有意に高い体内吸収性を示した。とくに体内吸収性の高かった試料5は、IQC−G(2-3)を総量で50モル%以上含んでいた。一方、試料3は、G3を含み、IQC−G(4≦)の総量が10モル%以下と少ないものの、IQC−G(1-3)の総量で50モル%以下であるため、従来の酵素処理イソクエルシトリン(試料1)よりも体内吸収性が低かった。
各々の試料の比較から、以下のことが示唆された。
(i)試料1および試料3:イソクエルシトリン(IQC)の総量が増えると、体内吸収が低くなる。
(ii) 試料3および試料4:酵素処理イソクエルシトリン(IQC−G(mix))にβ−アミラーゼを作用させると、体内吸収が高くなる。
(iii) 試料3、試料4および試料5:IQC−G(mix) にβ−アミラーゼを作用させると体内吸収が高くなり、さらにイソクエルシトリン(IQC)を低減させると、より体内吸収が高くなる。
実験例6 血中移行性(経口吸収性)の測定(その5)
調製例5で得られた試料6、試料7、試料8および試料9について、前述の実験例5と同様の実験を行い、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積からAUC(Area under the curve)(0-3hr)(μg/ml・hr)を算出した。
結果を、図8に示す。体内吸収性は、試料6<試料7<試料8<試料9の順に高かった。この結果から、体内吸収性は、IQC−G3の総量およびIQC−G(1-3)の総量が関係していることが示唆された。
各試料におけるIQC−G3の総量およびIQC−G(1-3)の総量は次のとおり:
試料6(G3:7.8モル%,G(1-3):45.1モル%)、試料7(G3:9.8モル%,G(1-3):54.4モル%)、試料8(G3:13.3モル%,G(1-3):64.2モル%)、試料9(G3:17.3モル%,G(1-3):79.6モル%)。
実験例7 血中移行性(経口吸収性)の測定(その6)
調製例4で得られた酵素処理イソクエルシトリン(試料1:IQC-G(mix)(3))および試料2について、前述の実験5と同様の実験を行い、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積からAUC(Area under the curve)(0-3hr)(μg/ml・hr)を算出した。結果を、図9に示す。試料1(IQC-G(mix))を経口投与した場合に比べて、試料1からIQCを低減したクエルセチン配糖体組成物である試料2を経口投与した場合には、体内吸収性はわずかに高くなった。
実験例8 血中移行性(経口吸収性)の測定(その7)
調製例7で得られた酵素処理イソクエルシトリン〔試料A(IQC-G(mix))〕ならびに試料B、試料Cおよび試料Dについて、実験例1の方法に従って経口吸収性を調べた。具体的には、前夜から絶食させておいたSD系雄性ラット(7〜9週齢)17匹を4群(1群あたり3〜5匹)に分けて、それぞれ試料AおよびBを各198μmol/kgの用量で経口投与した。次いで、実験例1と同様にして、血漿を調製し、血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体およびクエルセチンの濃度をHPLCにて計測した。血漿中のクエルセチン・グルクロン酸抱合体濃度(μg/ml)の曲線下面積および血漿中のクエルセチン濃度(μg/ml)の曲線下面積から算出されるAUC(Area under the curve)(0-3hr)(μg/ml・hr)の結果を、図10に示す。
この結果からわかるように、G3を含むIQC−G(1-3)を総量で75モル%以上含み、IQC−G(4≦)の総量が10モル%以下の試料Cおよび試料Dは、従来の酵素処理イソクエルシトリン(試料A:IQC-G(mix))よりも有意に高い体内吸収性を示した。とくに体内吸収性の高かった試料Cは、IQC−G(2-3)を総量で50モル%以上含んでいた。一方、G3を含むIQC−G(1-3)を総量で50モル%以上含むものの、IQC−G(4≦)の総量が26モル%と比較的多く含む試料Bは、従来の酵素処理イソクエルシトリン(試料A)よりも体内吸収性が低かった。
図9の試料1と試料2、図10の試料Aと試料Bは、いずれも酵素処理イソクエルシトリン(IQC−G(mix))からイソクエルシトリン(IQC)を低減させたものである。試料2を経口投与した場合には試料1を経口投与した場合に比べて体内吸収性が高いが、試料Bを経口投与した場合には試料Aを経口投与した場合に比べて体内吸収性が低かった。この結果から、G3を含むIQC−G(4≦)の総量が15モル%以下、かつIQC−G(1-3)の総量が60モル%以上の場合に、従来の酵素処理イソクエルシトリン(試料1または試料A)よりも体内吸収が高くなることが示唆された。
また、図1と図10の結果をあわせると、酵素処理イソクエルシトリン(IQC-G(mix))にアミラーゼ処理等を施すと、IQC−G(4≦)の総量が低減されて相対的にIQC−G(1-3)の総量(割合)が高くなることから、体内吸収性を高めることができる。アミラーゼ処理が進んで、G(4≦)が消失すると、続いてG3の分解が始まり、IQC−G3の総量(割合)が低減する。そうすると、IQC−G1の総量およびIQC−G(4≦)の総量が一定の下では、IQC−G3の総量が多いほど体内吸収性は高いので、アミラーゼ反応が進むにつれて体内吸収性は低くなっていく。
実施例1 錠剤
(重量%)
IQC−G(1-3)画分(調製例2) 18
乳糖 78
ショ糖脂肪酸エステル 4
上記各成分を均一に混合し、1粒250mgの錠剤とした。
実施例2 散剤および顆粒剤
(重量%)
IQC−G(1-3)画分(調製例2) 18
乳糖 60
でんぷん 22
上記各成分を均一に混合し、散剤あるいは顆粒剤とした。
実施例3 カプセル剤
(重量%)
ゼラチン 70.0
グリセリン 22.9
パラオキシ安息香酸メチル 0.15
パラオキシ安息香酸プロピル 0.35
水 適 量
合計 100.00%
上記成分からなるソフトカプセル剤皮の中に、実施例2で調製した顆粒剤を常法により充填し、1粒250mgのソフトカプセルを得た。
実施例4 ドリンク剤
呈味:DL-酒石酸ナトリウム 0.10 g
コハク酸 0.009g
甘味:液糖 800.00 g
酸味:クエン酸 12.00 g
ビタミン:ビタミンC 10.00 g
IQC−G(1-3)画分(調製例2) 1.80 g
ビタミンE 30.00 g
シクロデキストリン 5.00 g
香料 15.00ml
塩化カリウム 1.00 g
硫酸マグネシウム 0.50 g
上記成分を配合し、水を加えて10リットルとした。このドリンク剤は、1回あたりの投与用量が約250mlとなるように調製されている。
実施例5
砂糖 98g
水飴(ブリックス75) 91g
IQC−G(1-3)画分(調製例2)の濃縮液
(ブリックス40) 75g
上記の各成分をよく混合し、水分が2%になるまで煮詰め、1粒あたり2gの飴を作製した。

Claims (15)

  1. 一般式(1):
    (式中、Glcはグルコース残基を、nは0または1以上の整数を意味する。)
    で示されるクエルセチン配糖体の混合物からなる組成物であって、少なくともn=3のクエルセチン配糖体を含み、且つ下記(a)の要件を満たすクエルセチン配糖体組成物:
    (a) 当該組成物中に含まれるn=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が50モル%以上であって、且つnが4以上のクエルセチン配糖体の総量が15モル%以下である。
  2. nが4以上のクエルセチン配糖体の総量が10モル%以下である、請求項1記載のクエルセチン配糖体組成物。
  3. n=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が60モル%以上である、請求項1記載のクエルセチン配糖体組成物。
  4. n=1〜3のクエルセチン配糖体の総量が70モル%以上である、請求項1記載のクエルセチン配糖体組成物。
  5. さらに下記(b)または(c)の少なくとも1方の要件を満たす、請求項1に記載のクエルセチン配糖体組成物:
    (b)当該組成物中に含まれるnが0のクエルセチン配糖体が20モル%以下、
    (c)n=2および3のクエルセチン配糖体を含み、それらの総量が50モル%以上。
  6. 酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼ処理して調製される請求項1記載のクエルセチン配糖体組成物。
  7. アミラーゼがβ−アミラーゼである請求項6に記載するクエルセチン配糖体組成物。
  8. 請求項1に記載するクエルセチン配糖体組成物を含む食品。
  9. 酵素処理イソクエルシトリンを原料として、一般式(2):
    (式中、Glcはグルコース残基を、nは4以上の整数を意味する。)
    で示されるクエルセチン配糖体の量を低減してその総量を15モル%以下にする工程を有する、酵素処理イソクエルシトリンよりも経口吸収性の高い、請求項1に記載するクエルセチン配糖体組成物を調製する方法。
  10. 一般式(2)で示されるクエルセチン配糖体の量を低減する工程が、酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼ処理する操作を含むものである、請求項9記載の方法。
  11. アミラーゼがβ−アミラーゼである請求項10記載の方法。
  12. 酵素処理イソクエルシトリンを原料として、一般式(2):
    (式中、Glcはグルコース残基を、nは4以上の整数を意味する。)
    で示されるクエルセチン配糖体の量を低減する工程を有する、クエルセチン配糖体組成物の経口吸収性を高める方法。
  13. 一般式(2)で示されるクエルセチン配糖体の量を低減する工程が、酵素処理イソクエルシトリンをアミラーゼ処理する操作を含むものである、請求項12記載の方法。
  14. アミラーゼがβ−アミラーゼである請求項13に記載する方法。
  15. さらに、一般式(3):
    (式中、Glcはグルコース残基を、nは0を意味する。)
    で示されるイソクエルシトリンの量を低減する工程を有する、請求項12に記載する方法。
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