JP4684361B1 - α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの新規な製造方法を提供する。
【解決手段】 Ｄ−グルコースおよびＤ−フルクトースの混合物に対して水を添加することなく、且つ、酵素が存在しない条件下で、固相で１００℃以上２００℃以下で加熱して反応させ、次いで反応物に水を添加し溶解させて、α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを含有する水溶液とし、該水溶液をクロマトグラフィーに付し、エタノールを含有する水溶液で溶出して次式（１）で表されるα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを取得する。
【化１】

【選択図】なし

Description

本発明は、α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの製造方法に関する。

詳しくは、本発明は、グルコースとフルクトースの混合物に対して水を添加することなく、且つ、酵素が存在しない条件下で、固相で加熱して反応させてα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを製造する方法に関する。

フルクトースとグルコースが２←→１結合しているオリゴ糖としてショ糖（スクロース）が知られている。ショ糖は、β−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドと表される（非特許文献１）。

「生化学辞典」（第２版）６８６頁、１９９２年２月５日 株式会社東京化学同人発行

本発明は、α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの新規な製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、糖質材料としてＤ−グルコースとＤ−フルクトースの混合物に対して水を添加することなく、且つ、酵素反応を利用することなく、加熱して反応させて、反応物中の新規オリゴ糖について検索し、分離しＴＯＦ−ＭＳ分析およびＮＭＲ分析した結果、α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを検出した。

前記α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシド（略語としてα−Ｆｆ２−１Ｇと呼ぶことがある。）は、次式（１）で表される。

本発明のオリゴ糖の製造方法は、Ｄ−グルコースおよびＤ−フルクトースの混合物に対して水を添加することなく、且つ、酵素が存在しない条件下で、固相で１００℃以上２００℃以下で加熱して反応させ、次いで反応物に水を添加し溶解させて、α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを含有する水溶液とし、該水溶液をクロマトグラフィーに付し、エタノールを含有する水溶液で溶出して前記式（１）で表されるα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを取得することを特徴とする。

本発明のα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの製造方法において加熱反応させる際の温度条件は、１００℃以上２００℃以下となる条件が好ましい。

本発明のα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの製造方法は、新規な製造方法として有用である。

糖１について加熱処理済糖混合溶液を活性炭カラムにかけて、５％エタノールで溶出した画分をＯＤＳ−８０Ｔｓカラムに供したチャートを示す図である。 糖１についてＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳの結果のチャートを示す図である。 糖１について１次元プロトンＮＭＲの結果のチャートを示す図である。 糖１について１次元カーボンＮＭＲの結果のチャートを示す図である。 糖１について２次元ＮＭＲとしてＣＯＳＹの結果のチャートを示す図である。 糖１について２次元ＮＭＲとしてＥ−ＨＳＱＣの結果のチャートを示す図である。 糖１について２次元ＮＭＲとしてＨＳＱＣ−ＴＯＣＳＹの結果のチャートを示す図である。 糖１について２次元ＮＭＲとしてＨＭＢＣの結果のチャートを示す図である。

本発明のα−Ｆｆ２−１Ｇの製造に用いるＤ−グルコースには、 β−Ｄ−グルコース、 無水のＤ−グルコース、 1 水和物のＤ−グルコース、 アノマー混合のＤ−グルコースの何れでもよい。Ｄ−グルコース、 Ｄ−フルクトースには市販のものが好適に利用できる。 また、 本発明で利用可能なＤ−グルコース、 Ｄ−フルクトースの形態は、 粉末状或いは顆粒の状態でもよい。

本発明において使用する水には、 反応条件を厳密にする目的で精製水を用いることが好ましい。 精製水には、 ミリＱ水、 蒸留水或いはイオン交換水を用いることができる。

α−Ｆｆ２−１Ｇを含有する水溶液の製造の好ましい実施の態様として、 次の方法を示す。

（本発明のオリゴ糖を含有する水溶液の製造方法)
粉末状または顆粒状のＤ−グルコースとＤ−フルクトースを三角フラスコにとり混合し、 水を添加しない状態で、 １００℃以上２００℃以下、好ましくは１１０℃以上１８０℃以下、 最も好ましくは１２０℃以上１５０℃以下に加熱する。 加熱反応時の温度が１００℃未満であるとα−Ｆｆ２−１Ｇの十分な製造はされず、 また２００℃を超えるとカラメル化は進み、 α−Ｆｆ２−１Ｇの製造効率が落ちるため好ましくない。

加熱時間は好ましくは１０分から９０分間、 さらに好ましくは２０分から６０分間加熱処理し、 精製水を添加後溶解し、 濾過してα−Ｆｆ２−１Ｇを生成した糖溶液を得ることができる。 濾過は、 ディスポーサブル０．４５μｍあるいは０．２２μｍフィルター（例えば、孔径０．４５μｍあるいは０．２２μｍのＤＩＳＭＩＣ−２５ｃｓ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ａｃｅｔａｔｅ）で濾過してα−Ｆｆ２−１Ｇ含有糖溶液とすることができる。 このα−Ｆｆ２−１Ｇ含有糖溶液は、 −４℃以下（好ましくは−８０℃以下）のフリーザーで凍結させることにより保存できる。

（糖サンプル溶液の製造）
Ｄ−グルコース３０ｇとＤ−フルクトース３０ｇを３００ｍｌの三角フラスコに入れ混合し、アルミホイルで蓋をし、水を添加することなく予め１５０℃に温めておいた電気炉で１時間加熱した。加熱後、反応物にＭｉｌｌｉ−Ｑ水を加えて総量が３００ｍｌとなるように溶解させることにより糖サンプル溶液を得た。

（糖１の分離）
前記糖サンプル溶液の製造工程で得られた糖サンプル溶液を活性炭セライトカラムクロマトグラフィー（４．８ｃｍ×３６ｃｍ）に添加し、画分１（水溶出画分：約３０００ｍＬ）、画分２（５％エタノール溶出画分：約１０００ｍＬ）の順で溶出させ、溶出させたサンプルは、それぞれ減圧濃縮装置を用いて濃縮した。

それぞれ濃縮したサンプルについて、ＨＰＬＣ装置（デュアルポンプ（ＤＰ−８０２０：商品名、東ソー株式会社製）、検出器（ＲＩ−８０２０：商品名、東ソー株式会社製））、インテグレータ（Chromatocorder 21 ：商品名、東ソー株式会社製）、カラム（ＯＤＳ−８０Ｔｓ ｃｏｌｕｍｎ（４．６ｍｍ×２５ｃｍ×２：商品名、東ソー株式会社製）、溶出（Ｈ₂ Ｏ、０．４ｍＬ／ｍｉｎ）、カラム温度（室温）、注入量（１００μＬ）を行った。以後この分析条件を「ＨＰＬＣ条件−Ａ」とする。その結果、５％エタノールで溶出させた画分２の中に、未同定ピーク（３２分頃）が検出していることが認められたため、この目的のピークを糖１とした。図１にクロマトグラフィーのチャートを示す。

目的のピーク糖１について、ＨＰＬＣ条件−Ａを行い２０回分取した。ただし、得られた画分については単一になっていない場合は、ＨＰＬＣ条件−Ａを繰り返し行い精製した。得られた分取液を凍結濃縮乾燥し、２．５ｍｇの糖１の凍結乾燥物を得た。

（糖１の化学構造の決定）
前記工程において分離、精製した糖１について、以下の機器分析を行い、その化学構造を以下のように決定した。分離した糖１のＴＯＦ−ＭＳ分析の結果、得られたピークは３６５の（Ｍ＋Ｎａ）イオンピークを与えた（糖１のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳの結果のチャートを図２に示す）。

次に、糖１について１次元プロトンＮＭＲ、１次元カーボンＮＭＲ、並びに２次元ＮＭＲとしてＣＯＳＹ、Ｅ−ＨＳＱＣ、ＨＳＱＣ−ＴＯＣＳＹおよびＨＭＢＣを行った。それらのチャートを図３〜図８に示す。また、糖１のケミカルシフトを表１に示す。

以上の結果から糖１は、前記式（１）で表されるα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドと決定した。

本発明の製造方法は、食品素材、医薬品素材の用途としての利用が期待できるα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの新規な製造方法として有用である。

Claims (2)

1. Ｄ−グルコースおよびＤ−フルクトースの混合物に対して水を添加することなく、且つ、酵素が存在しない条件下で、固相で１００℃以上２００℃以下で加熱して反応させ、次いで反応物に水を添加し溶解させて、α−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを含有する水溶液とし、該水溶液をクロマトグラフィーに付し、エタノールを含有する水溶液で溶出して次式（１）で表されるα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドを取得することを特徴とするα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの製造方法。
   

   
2. 前記Ｄ−グルコースおよびＤ−フルクトースが粉末状または顆粒状である請求項１に記載のα−Ｄ−フルクトフラノシル−（２←→１）−α−Ｄ−グルコピラノシドの製造方法。

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