JP6754030B2

JP6754030B2 - モノアシルグリセロール、抗菌剤、及びモノアシルグリセロールの製造方法

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Publication number: JP6754030B2
Application number: JP2017083507A
Authority: JP
Inventors: 裕行竹中; 山口　裕司; 裕司山口; 直也奥; 五十嵐　康弘; 康弘五十嵐; 咲希林
Original assignee: マイクロアルジェコーポレーション株式会社
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: JP2018177735A

Description

本発明は、新規なモノアシルグリセロール、抗菌剤、及びモノアシルグリセロールの製造方法に関する。

モノアシルグリセロールは、乳化剤や抗菌剤等として食品、医薬品、化粧品等の分野に広く利用されている。例えば、特許文献１には、リシノール酸モノグリセリドを有効成分とする抗菌剤が開示されている。

特開２００９−１２６８４５号公報

この発明は、食用藍藻であるノストコプシス・ロバツスから新規なモノアシルグリセロールを単離したことによりなされたものである。また、かかる化合物について抗菌活性を見出したことによりなされたものである。本発明の目的は、新規なモノアシルグリセロール、及びその製造方法を提供することにある。また、新規な抗菌剤を提供することにある。

上記課題を解決するモノアシルグリセロールは、下記一般式（１）で示される。

上記課題を解決する抗菌用組成物は、上記モノアシルグリセロールを有効成分として含有する。

上記課題を解決する上記モノアシルグリセロールの製造方法は、水、親水性有機溶媒、又は水と親水性有機溶媒との混合溶媒を用いてノストコプシス・ロバツスから前記モノアシルグリセロールを含む抽出物を抽出する抽出工程と、前記抽出物から前記モノアシルグリセロールを単離する単離工程とを有する。

本発明によれば、新規なモノアシルグリセロール、その製造方法、及び抗菌剤が提供される。

実施例１のＨＲ−ＥＳＩＴＯＦＭＳの測定結果。実施例１のＩＲスペクトル。実施例１の^１Ｈ−ＮＭＲスペクトル。実施例１の^１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル。実施例１のＨＨ−ＣＯＳＹスペクトル。実施例１のＨＭＱＣスペクトル。実施例１のＨＭＢＣスペクトル。

以下、本発明を具体化した実施形態について説明する。
実施形態のモノアシルグリセロールは、下記一般式（１）で示される化合物である。

上記モノアシルグリセロールは、ノストコプシス・ロバツス（Nostochopsis lobatus）を原料として、抽出工程及び単離工程を経ることにより得られる。ノストコプシス・ロバツスは、藍藻綱スチゴネマ目ノストコプシス科ノストコプシス属に属する藻体であり、タイの河川等に生息する食用藍藻の一種である。

［原料］
原料となるノストコプシス・ロバツスは、天然に自生する藻体であってもよいし、人工的に培養した藻体であってもよい。なお、安定供給が可能である点や品質保持が容易である点から、人工的に培養した藻体を用いることが工業的に好適である。また、原料としてのノストコプシス・ロバツスは採取したままの状態、採取後に破砕処理した状態、採取後に乾燥処理した状態、並びに採取後に破砕処理及び乾燥処理した状態のいずれの状態であってもよい。以下、原料としてのノストコプシス・ロバツスを上記藻体と記載する。

［抽出工程］
抽出工程は、上記藻体から、上記モノアシルグリセロールを含む抽出物を抽出する工程である。抽出工程に用いる抽出溶媒としては、水、親水性有機溶媒、又は水と親水性有機溶媒との混合溶媒を用いることができる。上記親水性有機溶媒としては、例えば、メタノールやエタノール等の低級アルコール類、アセトン、及び酢酸エチルが挙げられるが、特に低級アルコール類を用いることが好ましい。なお、抽出溶媒中に、水及び親水性有機溶媒以外の溶媒が少量含有されていてもよいし、その他の添加剤、例えば、有機塩、無機塩、緩衝剤、及び乳化剤等が溶解されていてもよい。

抽出方法としては、公知の抽出方法、例えば冷水抽出、温水抽出、熱水抽出、及び蒸気抽出のいずれの方法を用いてもよい。抽出温度は、例えば、０〜３０℃であることが好ましい。

抽出操作としては、抽出溶媒中に上記藻体を所定時間浸漬させる。その際、抽出溶媒中における原料の濃度は特に限定されないが、例えば、５〜８０質量％とすることが好ましい。原料の濃度を５％未満とした場合には、得られる抽出液（抽出物）中における上記モノアシルグリセロールの濃度が低くなることから濃縮処理等の後処理が煩雑となる。一方、原料の濃度が８０％を超える場合には、上記モノアシルグリセロールの回収率が低くなるおそれがある。

こうした抽出操作においては、抽出効率を高めるべく、必要に応じて攪拌処理、加圧処理、及び超音波処理等の処理をさらに行ってもよい。抽出操作は同一の原料に対して一回のみ行なってもよいし、複数回繰り返して行なってもよい。そして、抽出操作の後に固液分離操作が行われることで、抽出液（抽出物）と原料の残渣とを分離する。固液分離処理の方法としては、例えば、ろ過や遠心分離等の公知の分離法を用いることができる。そして、必要に応じて、得られた抽出液（抽出物）の濃縮を行う。

また、固液分離処理後の抽出物に含まれる夾雑物を減少させるために、当該抽出物に対して液液抽出処理（分液処理）を更に行ってもよい。液液抽出処理としては、例えば、６０％メタノール水溶液とジクロロメタンを用いた二層分配によりジクロロメタン可溶成分を回収する処理、９０％メタノール水溶液とｎ−ヘキサンを用いた二層分配により９０％メタノール水溶液可溶成分を回収する処理、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

［単離工程］
単離工程は、抽出工程にて得られた抽出物中に含まれる上記モノアシルグリセロールを単離する工程である。上記モノアシルグリセロールは、上記抽出物を１又は２以上のクロマトグラフィを用いて精製することにより単離される。クロマトグラフィとしては、公知のクロマトグラフィ、例えば、液体クロマトグラフィ、超臨界流体クロマトグラフィ、及び薄層クロマトグラフィを用いることができる。液体クロマトグラフィとしては、例えばカラムクロマトグラフィを用いることができ、より具体的には高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）及びオープンカラムクロマトグラフィが挙げられる。クロマトグラフィ担体としては、例えば、イオン交換クロマトグラフィ、分配クロマトグラフィ（順相・逆相クロマトグラフィ）、吸着クロマトグラフィ、及び分子排斥クロマトグラフィが挙げられる。分配クロマトグラフィとして、より具体的にはシリカゲル担体やＯＤＳ担体を用いることが分離効率の観点から好ましい。それらのクロマトグラフィを適宜組み合わせて行うことにより、上記モノアシルグリセロールを単離・精製することができる。

なお、クロマトグラフィにより得られる画分における上記モノアシルグリセロールの含有の有無は、画分の抗菌活性（例えば、枯草菌（Bacillus subtilis）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）に対する抗菌活性）に基づいて判別することができる。上記モノアシルグリセロールの同定は、構造決定により、又は精製品を指標とすることにより行うことができる。

また、単離・精製の効率や回収率を高めるために、抽出物中に含まれる上記モノアシルグリセロールに対して、化学修飾を施した状態でクロマトグラフィを行い、クロマトグラフィの後に化学修飾を除去する処理を行ってもよい。上記化学修飾としては、例えば、上記モノアシルグリセロールのジオールを、アセトナイド基等により保護する処理が挙げられる。

なお、上記モノアシルグリセロールは、上記藻体から抽出及び単離する方法に限らず、有機化学合成（半合成を含む）等により製造してもよい。
上記モノアシルグリセロールは、抗菌活性を有していることから、抗菌剤として適用することができる。上記抗菌剤は、精製された上記モノアシルグリセロールを含有するものであってもよいし、ノストコプシス・ロバツスの抽出物の状態や粗生成物の状態で上記モノアシルグリセロールを含有するものであってもよい。

上記モノアシルグリセロールを含有する抗菌剤としては、例えば、抗菌作用の発揮を目的とした添加剤、抗菌作用の発揮を目的とした抗菌用組成物、及び抗菌作用の発揮を目的とした薬品、医薬品、医薬部外品が挙げられる。

上記添加剤としては、例えば、腐敗を防止するための成分として飲食品等に配合して用いられる添加剤、及び皮膚、口腔、腋下等を清潔に保つための成分として化粧品等に配合して用いられる添加剤が挙げられる。上記抗菌用組成物としては、例えば、一般食品、健康食品、機能性食品、栄養補助食品、サプリメント、特定保健用食品、機能性表示食品、病者用食品等の飲食品が挙げられる。

また、上記医薬品として使用する場合の投与方法は特に限定されるものではない。具体的な投与方法としては、例えば、服用（経口摂取）による投与、血管内投与、経腸投与、経皮投与、腹腔内投与が挙げられる。また、上記医薬品として使用する場合の剤形は特に限定されるものではない。具体的な剤形としては、例えば、散剤、粉剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、丸剤、坐剤、液剤、注射剤が挙げられる。

次に、本実施形態における作用及び効果について以下に記載する。
（１）上記モノアシルグリセロールは、新規化合物であり、医薬品・飲食品等の様々な用途に適用することができる。

（２）上記モノアシルグリセロールは、抗菌活性を有する。したがって、上記モノアシルグリセロールを有効成分とする抗菌剤を提供することができる。
（３）上記モノアシルグリセロールは、食用藍藻であるノストコプシス・ロバツスに含まれる成分である。そのため、副作用等の安全性の観点において、抗菌剤として生体に適用しやすい。

次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）ノストコプシス・ロバツス由来である前記モノアシルグリセロール。
（ロ）前記モノアシルグリセロールを有効成分として含有する抗菌用組成物。

次に、実施例を挙げて上記実施形態をさらに具体的に説明する。
＜抽出工程＞
ノストコプシス・ロバツスの凍結藻体（３７４．７６ｇ）を７０％エタノール水溶液（６００ｍｌ）及びセライトの存在下、ミキサーにて破砕した後、ブフナー漏斗を用いてろ液と残渣とに分離し、ろ液を回収した。残渣に対して、エタノール（６００ｍｌ）を加えてミキサーにて撹拌した後、ブフナー漏斗を用いてろ液と残渣とに分離し、ろ液を回収した。この残渣に対する再抽出操作を合計６回繰り返した。得られた全てのろ液を減圧濃縮することにより、ノストコプシス・ロバツスの第１抽出物を得た。

次に、第１抽出物に対して、６０％メタノール水溶液（３００ｍｌ）とジクロロメタン（３００ｍｌ×３）を用いた二層分配を行った後、ジクロロメタン層を減圧濃縮することにより、ジクロロメタン可溶成分を得た。得られたジクロロメタン可溶成分に対して、９０％メタノール水溶液（３００ｍｌ）とｎ−ヘキサン（３００ｍｌ×３）を用いた二層分配を行った後、９０％メタノール水溶液層を減圧濃縮することにより、９０％メタノール水溶液可溶成分を得た。以下、この９０％メタノール水溶液可溶成分を第２抽出物と記載する。

＜単離工程＞
カラム（Φ２．７×１２ｃｍ）にＯＤＳ（ナカライテスク社製：Ｃｏｓｍｏｓｉｌ５Ｃ１８−ＰＲＥＰ７５μｍ）をメタノールで充填した後、カラム内の溶媒を５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有３０％アセトニトリル水溶液に置換した。ＯＤＳに第２抽出物（１１３ｍｇ）を吸着させた試料を、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有３０％アセトニトリル水溶液に懸濁させた状態として上記カラム内のＯＤＳ上に充填した。そして、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有３０％アセトニトリル水溶液による溶出処理、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有４５％アセトニトリル水溶液による溶出処理、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有６０％アセトニトリル水溶液による溶出処理、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有７５％アセトニトリル水溶液による溶出処理を順に行った。溶出処理はそれぞれ、上記カラム内のＯＤＳの体積の３倍量の溶媒を流した。５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有７５％アセトニトリル水溶液による溶出処理により得られた画分を回収し、減圧濃縮することにより第１精製物を得た。

第１精製物に対して、ＯＤＳカラム（ナカライテスク社製：Ｃｏｓｍｏｓｉｌ５Ｃ１８−ＡＲ−ＩＩ、Φ１×２５ｃｍ）を用いて、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有７４％アセトニトリル水溶液を移動相とした流速４．０ｍｌ／分のイソクラティック溶出による分画を行った。検出波長２１０ｎｍにて保持時間１５分前後に現れるピークを含む画分を回収し、減圧濃縮することにより第２精製物を得た。

第２精製物に対して、ポリマー系逆相カラム（ハミルトン社製：ＰＲＰ−1、Φ１×２５ｃｍ）を用いて、５０ｍＭＮａＣｌＯ_４含有７４％アセトニトリル水溶液を移動相とした流速４．０ｍｌ／分のイソクラティック溶出による分画を行った。検出波長２１０ｎｍにて保持時間２６分前後に現れるピークを含む画分を回収し、減圧濃縮することにより目的の化合物（モノアシルグリセロール）を得た。以下、得られた目的の化合物を実施例１と記載する。

＜実施例１の構造解析＞
実施例１について、ＨＲ−ＥＳＩＴＯＦＭＳ分析を行った。その結果を図１に示す。ｍ／ｚ３４９．２３［Ｍ＋Ｎａ］^＋に分子量ピークが認められたことから、実施例１の組成式はＣ_１９Ｈ_３４Ｏ_４（分子量３２６）であると考えられる。

実施例１について、ＩＲスペクトル分析を行った。ＩＲスペクトル分析により得られたＩＲスペクトルを図２に示す。その結果、水酸基（３３５０ｃｍ^−１）、炭化水素基（２９２０及び２８５０ｃｍ^−１）、カルボニル基（１７３０ｃｍ^−１）、二重結合（１６００ｃｍ^−１）、ｃｉｓ−二置換二重結合（７００ｃｍ^−１）の存在が確認できた。

実施例１について、ＮＭＲ分析を行った。実施例１を重水素置換メタノールに溶解させて各種ＮＭＲ分析（^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ、ＨＨ−ＣＯＳＹ、ＨＭＱＣ、ＨＭＢＣ）を行った。各ＮＭＲ分析において得られたＮＭＲスペクトルを図３〜７に示す。

上記の各分析結果から、実施例１は下記一般式（１）に示す構造を有するモノアシルグリセロールであると構造決定した。

なお、^１Ｈ−ＮＭＲ及び^１３Ｃ−ＮＭＲの帰属は以下のとおりである。

^１３Ｃ−ＮＭＲ（１２５ＭＨｚ；ＣＤ_３ＯＨ）：δ_Ｃ１７５．３（Ｃ１）、１３０．９（Ｃ１０）、１３０．５（Ｃ８）、１２９．５（Ｃ７）、１２８．９（Ｃ１１）、７１．１（Ｃ２´）、６６．４（Ｃ１´）、６４．１（Ｃ３´）、３４．８（Ｃ２）、３２．５（Ｃ１４）、３０．４（Ｃ５）、３０．３（Ｃ１３）、２９．７（Ｃ４）、２８．６（Ｃ１２）、２７．９（Ｃ６）、２６．４（Ｃ９）、２５．８（Ｃ３）、２３．５（Ｃ１５）、１４．１（Ｃ１６）．
^１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ；ＣＤ_３ＯＨ）：δ_Ｈ５．３４−５．２７（ｍ、４Ｈ、Ｈ−７、Ｈ−８、Ｈ−１０、Ｈ−１１）、４．１３（ｄｄ、４．４Ｈｚ、１１．３Ｈｚ、１Ｈ、Ｈ−１´ａ）、４．０５（ｄｄ、６．３Ｈｚ、１１．４Ｈｚ、１Ｈ、Ｈ−１´ｂ）、３．８０（ｍ、１Ｈ、Ｈ−２´）、３．５４（ｂｒｓ、１Ｈ、Ｈ−３´）、２．７６（ｔ、６．５Ｈｚ、２Ｈ、Ｈ_２−９）、２．３４（ｔ、７．４Ｈｚ，２Ｈ、Ｈ_２−２）、２．０７（ｄｔ、７．０Ｈｚ、７．２Ｈｚ、２Ｈ、Ｈ_２−６）、２．０５（ｄｔ、７．１Ｈｚ、７．５Ｈｚ、２Ｈ、Ｈ_２−１２）、１．６２（ｍ、２Ｈ、Ｈ_２−３）、１．３７（ｍ、２Ｈ、Ｈ_２−４）、１．３６（ｍ、２Ｈ、Ｈ_２−１３）、１．３１（ｍ、２Ｈ、Ｈ_２−１５）、１．２９（ｍ、２Ｈ、Ｈ_２−１４）、１．２８（ｍ、２Ｈ、Ｈ_２−５）、０．８９（ｔ、６．８Ｈｚ、３Ｈ、Ｈ_３−１６）.
また、詳細は省略するが、ＣＤ励起キラリティー分析の結果、実施例１のモノアシルグリセロールは、2,3-dihydoroxypropyl(7Z,10Z)-hexadeca-7,10-dienoateのラセミ体であることが示唆された。

＜抗菌活性の評価＞
枯草菌（Bacillus subtilis）及び黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）に対する実施例１の抗菌活性をペーパーディスク法により評価した。

ＬＢ＋グルコース培地（イーストエキストラクト０．５％、トリプトン１．０％、ＮａＣｌ１．０％、寒天１．５％、グルコース０．５％）に枯草菌を１．５Ｘ１０^８ｃｆｕ／ｍｌ以上摂取となるように懸濁し、これをシャーレ内で固化させてアッセイプレートを作製した。次に、メタノールに溶解させた実施例１を直径６ｍｍのペーパーディスクに滴下して乾燥させることにより、ペーパーディスクに２００μｇの実施例１を担持させた。実施例１を担持させたペーパーディスクをアッセイプレートに載せて、３２℃にて１〜２日間、培養した。また、枯草菌を黄色ブドウ球菌に変更して同様の試験を行った。

その結果、枯草菌及び黄色ブドウ球のいずれの菌体を用いた場合にも直径８ｍｍ程度の阻止円が形成された。この結果から、実施例１は、抗菌剤として利用可能であることが分かる。

Claims

下記一般式（１）で示される化合物のラセミ体であることを特徴とするモノアシルグリセロール。
請求項１に記載のモノアシルグリセロールを有効成分として含有することを特徴とする抗菌剤。
下記一般式（１）で示されるモノアシルグリセロールの製造方法であって、
水、親水性有機溶媒、又は水と親水性有機溶媒との混合溶媒を用いてノストコプシス・ロバツスから前記モノアシルグリセロールを含む抽出物を抽出する抽出工程と、
前記抽出物から前記モノアシルグリセロールを単離する単離工程とを有することを特徴とするモノアシルグリセロールの製造方法。