JPH0284190A - ５‐ｃ‐ヒドロキシメチルアルドヘキソース基質化合物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−アルドヘキ
ソース基質（ｂａｓｅｄ）化合物の経済的な製造方法に
関する。更に詳しくは、本発明はＤ〜アルドヘキソース
化合物、Ｄ−アルドヘキソース官能基及びＤ−アルドヘ
キソシト官能基の５−Ｃ−ヒドロキシメチル化に関する
。５−Ｃ−ヒドロキシメチル化プロセスは、酵Ｓ酸化反
応、しかる後ホルムアルデヒドとの縮合反応を含む。こ
れらのプロセス工程の後に、５−Ｃ−ヒドロキシメチル
−Ｄ−アルドヘキソース基質単糖類のビシクロアンヒド
ロ互変異性体を生じる加水分解工程が続いてもよい。

発明の背景 良生活群の人々の比較的動きの少ないライフスタイルと
共に様々な非常に美味の食物製品の射入手性とが重なり
合って、多くの人々に過剰のカロリー蓄積を招いてきた
。推計によれば、現在４０％もの多くの米国人が太りす
ぎであることを示している。Ｊ、Ｊ、ビアーブーム、Ｃ
ＲＣクリティカル・レビューズナイン瞭フード・サイエ
ンス・アンド・ニュートリジョン、第１１巻、第４号、
第４０１−４１３頁、１９７９年５月（Ｊ、Ｊ、　Ｂｃ
ｃｒ−ｅｂｏｏｍ、ＣＲＣＣｒ１ｔｉｃａｌ　　Ｒｅｖ
ｌｅｖｓ　　Ｉｎ　　Ｆｏｏｄ　　５ｃＩａｎｃｅａｎ
ｄ　Ｎｕｔｒｉｔｌｏｎ、１ｌ（４）、ｆ）Ｉ）Ｓ４０
１−４１３．ＭａｙＬ９７’ｌ　）。

したがって、次第に多くの消費者が何らかの形でカロリ
ー摂取のダイエツト及び／又はモニターを行うようにな
っている。このことは、食品市場へのケーキミックス、
ビール、ワイン、キャンデー及びソーダ類のような様々
な低カロリー製品の導大成功及び急速な成長によって証
明されている。

人々のカロリー摂取に関して最も重要な２つの関与物質
は、スクロース（即ち、通常の食卓糖）及び高フルクト
ースコーンシロップである。実際に、機能性低カロリー
糖代替品を開発するため、食品科学において多大な努力
が費やされてきた。

１９８５年に、カロリーコントロール協議会（ｃａｌｏ
ｒｉｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｏｕｎｃｌｌ）の小冊子ス
ィート・チョイセス（Ｓｗｅｅｔ　Ｃｈｏｉｃｅｓ）で
は下記特徴を何する理想的な甘味料について記載してい
たニースクロースと同じ又はそれ以上の甘味性−無　色 一無　臭 −５水溶性 一安定性 一スクロースとの機能的類似性 一採算性 一炊食物の低又は無カロリー化 無毒性及び虫歯の非促進性 ｖ３議会では、その時までにこれら特徴のすべてを兼ね
備えた甘味料は存在していなかったと述べていた。

糖類は甘味料として最もよく知られているが、しかしな
がら食品中における機能成分としてのそれらの役割も同
じく重要である。糖は風味に加えて多（の食品特性に影
響を与える。それは多数の物質の水和度を変え、デンプ
ンペーストの粘度、ゼラチン及びペクチンゲルの固さ、
並びにグルテン鎖の形成及び強度に影響を与える。それ
はデンプンのゲル化温度並びにグルテン及び卵タンパク
質のゲル化温度も制御する。更に、それは微生物の増殖
に起因する腐敗速度に影響を与える。多くの場合、それ
はフルーツ製品の色及びテキスチャーを変えてしまう。

しかも、それは多くの食品の湿度保持能を高める。糖結
晶のサイズはキャンデー及びフロスティング（ｆ’　ｒ
ｏｓ　ｔ　１　ｎｇ）のテキスチャー特性に著しく影響
を与え、かつ飲料のこく（ｂｏｄｙ）を高める〔ポール
及びバルマー、フード・セオリー・アンド・アプリケー
ションズ、第４７頁、１９７２年（Ｐａｕｌ　ａｎｄ　
Ｐａｌｍｅｒ、ｔ’ｏｏｄ　Ｔｈ−ｅｏｒｙ　ａｎｄ　
Ａｌ）ｐＩＩＣａｔｌｏｎＳ、Ｉ）ｇ、４７（ｉ９７２
））参照〕。これらすべての性質は、食物製品中の糖濃
度を変えることにより調節される。結果的に、食品中の
糖容量分は非常に高いことが多い。これは通常糖の増ｍ
　（ｂｕｌｋｌｎｇ）特性と呼ばれている。低カロリー
糖代替品を開発する際における主要問題の１つは、この
増量特性を発揮させることである。

現在使用中の大半の人工甘味料はスクロース以上に強い
相対的甘味性を有しており、したがって所望の甘味性を
呈するためには比較的少量で済む。

このような低容量甘味料はある適用分野（例えば、飲料
）に適合するが、しかしながらそれらは焼き製品及び冷
凍デザートのような固体及び半固体食品用にとって十分
な容積（高高さ；　ｂｕｌｋ）及び機能性を示さない。

実際には、高強度のけ味料含有飲籾であってもそれらの
粘り（こく）に関して検出しうる程の低下を示す。この
増量問題を克服するために２のつ方法がためされた： ・容積増量剤及び入手可能な人工甘味料の組合せ ・修正された糖類 現在入手可能な甘味料及び甘味料／容積増量剤組合せは
、スクロースの重要な機能特性（例えば、溶解性及びデ
ンプンゲル化の制御）からのそれらの大きな逸脱、大き
なカロリー価及び否定的生理作用のせいで満足すべきも
のではなかった。

ファイザー社（Ｐｆｌｚｅｒ　Ｃｏｒｐ、）で製造され
ているポリデキストロースは、少量のソルビトール及び
クエン酸を含有した非甘味性のランダム結合グルカンで
ある。これは食品において現在最も汎用されている低カ
ロリー容積増量剤である。糖代替品としてそれは１．　
Ｋｃａｌ／　ｇであって、スクロースのカロリー度の約
２５％に相当する。

１９５９年３月付で発行されたジュカイティス（Ｊｕｃ
ａｌＬＩｓ）及びビュジウス（Ｂｌｕｄｚ＋ｕｓ）の米
国特許第２，８７６．１０５号明細書では、容積増量剤
として使用される別種の炭水化物ポリマーについて開示
している。他の容積増量剤としてはアラビアゴム及びト
ラガカントゴムがある。しかしながら、それらは特に冷
液体に８晶に溶解せず、しかも高い相対粘度を有しかつ
デ〉プンゲル化をほとんど制御しないことから、望まし
いものではない。１９７２年１１月２８日付で発行され
たラビア（ＬａＶｉａ）の米国特許第３，７０４．１３
８号明細書参照。

アラビノガラククン（カラマツゴム）は、西洋カラマツ
（Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｌａｒｃｈ　ｔｒｅｅ）から得られ
るアラビノース及びガラクトースの高分岐鎖化ポリマー
である。それは食品向使用に関してＦＤＡ許可を有して
おりしかも低粘度溶液中での良好な溶解性のように多く
の適切な物理的性質を有しているけれども、味、機能性
、熱安定性の問題及び乏しいデンプンゲル化制御性のせ
いで現実的使用は少なかった。

１９８０年６月１０日付で発行されたザレック（５ｚａ
ｒｅｋ）らの米国特許第４，２０７，４１３号明細書で
は、Ｌ−スクロース（α−Ｌ−グルコピラノシルーβ−
Ｌ−フルクトフラノシド）はスクロースと同じ甘味性を
有するが但し摂取後代謝されず、したがって無カロリー
であることを開示している。この化合物の高合成コスト
が、飲食用「味料としてのその開発に大きな障害となっ
ている。

カーク−オスマー、化学技術辞典、第３版、第２１巻、
第９３９頁、１９７８年（Ｋｌｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ。

Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ’　Ｃｈｅｓｌｃａｌ
　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｔｈｉｒｄｅｄ、、Ｖｏｌ、
２１．ｐｇ、９３９（ｉ９７ｇ）　）参照。最近の特許
明細書では、Ｌ−単糖類も食用であってかつ無カロリー
であることを開示している〔米国特許第４．２６２，０
３２号明細書、レビン（Ｌｅｖｉｎ）、１９８１年４月
１４日付発行〕。これらのＬ−糖類も合成するには非常
にコスト高である。

アルジトールと呼ばれる糖アルコール類も糖代替品とし
て提案された。しかしながら、はんのわずかなアルジト
ール類が食品添加物として許諾されているだけであって
、それらは低緩下閾値及び大きなカロリー価のせいで飲
食物適用分野が限られている〔ロスシールド（Ｒｏｔｈ
ｓｃｈｉｌｄ）　、フードーケミカルーニューズーガイ
ド（Ｆｏｏｄ　ＣｈｃｒｘｌｃｌＮｅｗｓ　Ｇｕｉｄｅ
）　、７ンニトール、第２５５頁、１９８７年；ソルビ
トール、第４３０頁、１９８２年；キシリトール、第４
９５頁、１９８６年参照１０ 構造−甘味性相関関係を調べるために、ライザツク及び
ホイッスラー、カルボヒトレート・リサーチ、第１６９
巻、１９８７年、第２５２−２５７頁（Ｗｌｔｃｚａｋ
　ａｎｄ　’１ｌｈｌｓｔｌｃｒ、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ
ａｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ、１６９（ｉ９８７）　、２５
２−２５７）では分岐鎖アルジトールの２−Ｃ−（ヒド
ロキシメチル）−Ｄ−マンニトールを含めた多数の化合
物について合成した。ライザツク及びホイッスラーは、
化合物の代謝について何も説明していなかった。

１９８４年７月１０日付で発行されたベカール（Ｂａｋ
ａ　ｌ　）の米国特許第４，４５９，３１６号明細書で
は、１つのレボヘキソース成分及び少なくとも１つのデ
キストロヘキソース成分を有する二及び三糖類（例えば
、α−Ｌ−グルコピラノシルβ−Ｄ−フルクトフラノー
ス）が無カロリーであることを示している。これらの三
糖類は、それらがＤ−ヘキソース及び高価なし一ヘキソ
ースのラセミ混合物から製造されるという事実より、合
成するにはコスト高である。

したがって、カロリーが低く、合成上安価で、甘く、機
能的で（特に増量剤として）かつ否定的生理作用のない
糖代替成分は当業界でまだ開発されていなかった。よっ
て、かかる化合物を明らかにすることが特に望まれるの
である。

５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−ヘキソース化合物の誘
導体は特に焼き製品における糖代替品として使用可能で
あることが見出された（ｉ９８８年５月５日付で出願さ
れたマズール（Ｍａｚｕｒ）による米国特許出願第１９
０．４８６号明細書〕。これらの炭水化物類は、スクロ
ースと比較して有意に低いカロリーであると共に、糖様
の機能性（即ち、容積、テキスチャー及び安定性）を示
す。５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−アルドヘキソシル
又は５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−ケトヘキソシル成
分を含有する糖類し同様の長所を有することが示された
。これは、これら炭水化物のアルジトール類、５−Ｃ−
ヒドロキシメチル−Ｄ−アルドヘキソシルポリオール誘
導体、炭水化物のアルキル誘導体（即ち、アルキル５−
ヒドロキシメチル−Ｄ−アルドヘキソシト又はアルキル
５−ヒドロキシメチル−Ｄ−ケトヘキソシト）、並びに
ピラノース化合物の１，６−アンヒドロ−β−Ｄ−及び
１．６−アンヒドロ−β−り一誘導体（即ち、ビシクロ
互変異性体）にもあてはまる。

ガラクトースオキシダーゼは、ガラクトース中のＣ−６
−ヒドロキシ基を対応アルデヒドに変換する特殊な特性
を有している〔マージュフユら、カナデイアン・ジャー
ナル・オブ争ケミストリー第５０巻、第７６８頁、１９
７１年（Ｍａｒｄｕｌ’ｕ　ｅｔａｌ、、Ｃａｎａｄｉ
ａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ’　Ｃｈｅａ＋１ｓＬｒｙ
、５０，７８８＜１９７１））参照〕。その反応はいく
つかの単及び多糖類にもうまく適用された〔ホワイト（
Ｗｈｙｔｅ）ら、カルボヒトレート・リサーチ、第５７
巻、第２７３頁、１９７７年；ジャケット（Ｊａｃｋｅ
ｔ）ら、カルボヒトレート・リサーチ、第４９巻、第３
３５頁、１９７６年参照〕。ルートら、ジャーナル・オ
ブ・アメリカン・ケミカルナソサエティ、第１０７巻、
第２９９７頁、１９８５年（Ｒｏｏｔｅｔ　ａｌ、、Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　　ｏｒＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅ＋ｇｌ
ｃａｌ　　５ｏｃｉｅｔｙ。

１０７．２９９７（ｉ９８５））では最近、この酵素合
成がポリオール類にも適用可能であることを示した。更
に、ヤルパニ及びホール、ジャーナル・オブ・ポリマー
・サイエンス、第２０巻、第３３９９−３４２０頁、１
９８２年（Ｙａｌｐａｎｌ　ａｎｄ　ＩＩａｌｌ、Ｊｏ
−ｕｒｎａｌ　ｏ（’　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃ
ｅ、２０．３３９９−３４２０（ｉ９８２）　）では、
ガラクトースオキシダーゼ反応（例えば、還元的アミノ
化、酸化及び還元）の生成物に関する多くの応用例につ
いて示していた。

シャツファー、ジャーナル争オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサエティ、第８１巻、第５４５２頁、１９５９年
（ＳｃｈａｆＴｃｒ、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｒＡｍｅｒｉ
ｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃ１ｅｔｙ、８１．５４
５２（ｉ９５９））は、４−ヒドロキシメチルペントー
スが水性水酸化ナトリウム中でその対応アルデヒドから
ホルムアルデヒドと縮合されることを示している。この
反応は最近他の糖類でも適用された〔カルボヒトレート
・リサーチ、第３８巻、１９７４年、第Ｃ９−Ｃ１１頁
及びジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー（
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｒ　Ｏｒｇａｎｌｃ　Ｃｈｅｗｌｓ
ｔｒｙ）　、第４４巻、第８号、第１３０１−１３１７
頁、１９７９年参照〕。

Ｄ−アルドヘキソース化合物、Ｄ−アルドヘキソシル官
能基及びＤ−アルドヘキソシト官能基の５−Ｃ−ヒドロ
キシメルチ化は酵素変換反応しかる後ホルムアルデヒド
との縮合反応によって実施されうろことが、ここに見出
されたのである。この反応によれば、非常に経済的な方
法で機能性糖代替品（即ち、５−Ｃ−ヒドロキシメチル
−Ｄ−アルドヘキソース基質化合物）を提供することが
できる。

発明の要旨 本発明のプロセスは、下記工程を含む誘導体５−〇−ヒ
ドロキシメチルーＤ−アルドヘキソース化合物の製造方
法に関する。最初に、約１〜約５０％のＤ−アルドヘキ
ソース基質化合物又はＤアルドヘキソース基質化合物の
混合物及びＤアルドヘキソース基質化合物１モル当たり
約１．０００〜約１．０００，０００単位活性のＤ−ア
ルドヘキソース：酸素６−オキシドレダクターゼ酵素を
含む水溶液を約１〜約５０℃の温度において攪拌及び曝
気下で反応させる。第二に、約１５〜約４０℃の温度及
び約１２〜１３のｐＨで、溶液を約１〜約４０モル当量
のホルムアルデヒド及び約１〜約１３モル当量の水酸化
ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム及びそ
れらの混合物からなる群より選択される塩基と反応させ
ることにより、得られた酸化生成物を縮合させる。

最後に、５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−アルドヘキソ
ース基質化合物含有水溶液を精製する。

本発明は、（ｉ）約２０℃〜沸点の温度で、上記５−Ｃ
−ヒドロキシメチル化生成物を硫酸、硝酸、塩酸、過塩
素酸、リン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタン
スルホン酸又はそれらの混合物からなる群より選択され
る約１〜約１０モル当量の鉱酸又は強有機酸で加水分解
し；及び（２）反応溶液からいずれの残留酸も除去する
ことにより、上記で形成された５−Ｃ−ヒドロキシメチ
ル化化合物をそれらのアンヒドロビシクロ体に変換する
方法にも関する。

発明の詳細な説明 “Ｄ−アルドヘキソース″という用語は、その分子が６
つの炭素原子、１つのアルデヒド基及び５つのアルコー
ル基を有する糖類のグループに関する。Ｄ−アルドヘキ
ソース系の８種の立体異性体は、Ｄ−アロース、Ｄ−ア
ルドロース、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノース、Ｄ−グ
ロース、Ｄ−イドース、Ｄ−ガラクトース及びＤ−クロ
ースである。これらの糖類は、数種の“互変異性体′即
ちビラン環形；フラン環形及び直鎖アルデヒド形の平衡
混合物として溶液中に存在する。Ｄ−グルコースの互変
異性体： 直鎖 ピラノース フラノース アルドヘキソースは、Ｃ−１ヒドロキシル基の位置に応
じてα又はβアノマー配置としても存在しうる。例えば
： コビラノース コピラノース “ポリオール”という用語は、すべての多価アルコール
類〔即ち、一般式ＣＩ！２０１１　＜Ｃｌ０ＩＩ）　ｎ
Ｃ１＋２０１１（ｎは０〜５であるンの化合物〕を含む
。３つのヒドロキシル基を有する化合物はグリセロール
であって、４以上のヒドロキシル基を有するものは糖ア
ルコール類と呼ばれる。

本明細書で用いられる“Ｄ−アルドヘキソース基質化合
物”及び“Ｄ−アルドヘキソース化合物の誘導体“とい
う用語は、Ｄ−アルドヘキソース、Ｄ−アルドヘキソシ
ルポリオール；アルキルＤ−アルドヘキソシト、Ｄ−へ
キシトール；及び、１以上の上記単純糖結合鎖を含む二
、三、オリゴ又は多糖類からなる群より選択される化合
物に関する。

本明細書で用いられる“ガラクトースオキシダーゼとい
う用語は、Ｅ、Ｃ，１，１，３，９又はケミカル・アブ
ストラクッ（ｃｈｅｍｌｃａｌ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ）
登録呑号第９０２８−７９−９として確認されるＤ−ガ
ラクトース二酸素６−オキシドレダクターゼに関する。

本明細書で用いられる“Ｄ−アルドヘキソース：酸素６
−オキシドレダクターゼという用語は、アルドヘキソー
ス中のＣ−６ヒドロキシ基を対応アルデヒドに変換する
酵素に関する： Ｄ−アルドヘキソース：酸素６−オキシドレダクターゼ
の一例は、ガラクトースオキシダーゼである。

本明細書で用いられる“カタラーゼ″という用語は、Ｅ
、Ｃ，１，１１，１，８として確認されるＨ２Ｏ２Ｈ２
Ｏ２オキシドレダクターゼに関する。カタラーゼは、過
酸化水素を分解する酸化酵素である。

これらの酵素は植物及び動物細胞の双方に存在している
。本発明で有効なカタラーゼの一例は、製品番号Ｃ−４
０としてシグマ・ケミカル社（Ｓ１ｇ−ｍａ　Ｃｈｅｉ
ｌｃａｌ　Ｃｏ、）から市販されている無チモール生肝
カタラーゼである。

本明細書で用いられる“無菌゛という用語は、生存微生
物がないことを意味する。

本明細書中のすべての１パーセント″又は“比率°は、
他に指摘のない限り、重量ベースである。

“モル当量゛として報告されたすべての値は、Ｄ−アル
ドヘキソース基質出発物質と比較されたモル当量に関す
る。

Ｄ−アルドヘキソース基質化合物を５−ヒドロキシメチ
ル−Ｄ−アルドヘキソース基質化合物の誘導体に変換す
る方法は、下記工程を用いることによって実施される。

１、　Ｄ−アルドヘキソース：酸素６−オキシドレダク
ターゼによるＤ−アルドヘキソース基質化合物の酵素酸
化 反応は、撹拌下で装備された清潔な容器中で行われる。

先端速度約１００〜４００フィート／＋ｉｎ（約３０〜
１２０　ｍ／ｍ１ｎ）のミキサーが攪拌機として好まし
い。無菌条件が、微生物汚染による酵素不活性化を防止
する上で好ましい。

約１〜約５０％、好ましくは約１０〜約２０％のＤ−ア
ルドヘキソース基質化合物濃度を有する水溶液が調製さ
れる。溶液のｐＨは、反応動力学性を高めるように調節
される。約６〜約８の溶液ｐＨが、酵素としてガラクト
ースオキシダーゼを用いた場合には望ましい。望ましい
ｐＨは、例えば溶液を緩衝化するか又は単純な滴定によ
って達成される。溶液の温度は、酵素分解を最少に抑え
うるように選択されねばならない。

ガラクトースオキシダーゼ酵素変換では、約１〜約５０
℃の温度を要する。反応は、酵素の不活性化温度以下の
温度でランすることができる。しかしながら、それより
も高い温度では、微生物増殖が生じてしまう。約３〜約
２５℃の温度が、良好な酵素安定性、標準圧下における
良好な酸素飽和値及びガラクトースオキシダーゼにとっ
て妥当な反応動力学性を示すことから、特に好ましい。

好ましくは、反応は３〜６℃でランされる。典型的反応
時間は、約１〜約２４時間の範囲内である。

Ｄ−アルドヘキソース：酸素６−オキシドレダクターゼ
の純度は、酸化酵素としてのその有効性に著しく影響を
与える。これらの酵素は、タンパク質ＩＩ！１ｇ当たり
のそれらの単位活性に関して当業界において慣習的に報
告されている〔トレッセルら、メソッズ・イン・エンザ
イモロジー、第８９巻、第１６７頁、１９８２年（Ｔｒ
ｅｓｓｅｌ　ｅｔ　ａｌ、。

Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｉｎ　Ｅｎｚｙａｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ
、８９．ｐｇ、１６７（ｉ９ｇ２））及びブラッドフォ
ード、アナリティカル・バイオケミストリー、第７２巻
、第２４８−２５２頁、１９７６年（Ｂｒａｄｒｏｒｄ
、Ａｎａｌｙｔｆｅａｌ　ＢＩｏｃｈｅａ＋１ｓｔｒｙ
。

７２、ｐｐ、２４８−２５２（ｉ９７６））参照〕。こ
の数値は、５−Ｃ−ヒドロキシメチル−アルドへキソー
ス基化合物１モル当たりの単位活性に容易に変換するこ
とができる。Ｄ−アルドヘキソース又はＤ−アルドヘキ
ソース基質化合物１モル当たり約１，０００〜約ｉ、０
００，０００単位活性の酵素が典型的には溶液に加えら
れる。好ましくは、約１００．０００〜３００，０００
単位活性が用いられる。

溶液中の利用可能酸素レベルも酸化工程に影響を与える
。飽和酸素溶液が好ましい。空気及び／又は酸素は、酸
素飽和を保つために溶液中に継続的に吹込んでもよい。

この酸化は、典型的には、高接触面積を有するスパーシ
リング（ｓｐａｒｇｅｒｉｎｇ）を用いて空気２〜３倍
容量／溶液容ｆ：ｉ／ｍｊｎを継続的にポンプ導入する
ことによって実施される。酸素利用性を高める他の方法
としては、高圧下における低温（例えば、約３〜約６℃
）操作、及び消泡剤との高速ミキシング操作（ｉ００フ
ィート／ｓｉｎ　（約３０　ｍ／ｍ１ｎ）　〜約４００
フィート／ｍ１ｎ（ｉ２０ｍ１ｍＩｎ）　）がある。

適切な消泡剤としては、ジメチルシリコン及び他のオル
ガノシリコーン化合物がある。ダウ・ケミカル（Ｄｏｖ
　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）のＦＧ−１０シリコーンがこのプ
ロセスで十分に機能する。消泡剤のレベルは１０〜１１
００ｐｐである。

反応容器中の遊離過酸化物量を減少又は消失させること
も有利である。これは、典型的には、Ｄ−アルドヘキソ
ース基質化合物１モル当たり約１０．０００〜約２，０
００，０００１１位活性のカタラーゼを溶液に加えるこ
とによって行われる。

しかしながら、過酸化物除去に関して他の方法（例えば
、沈殿及び吸着）も利用可能である。カタラーゼが用い
られる場合にそれを固定するか、又は限外濾過によって
それを水溶液から回収しかつ再利用することが好ましい
。

酸化溶液中におひる銅陽イオンの存在は、酵素安定性を
高めることが判明した。溶液巾約０，１〜約２＋ａＭの
Ｃｕ　Ｓ　Ｏ４を保つことにより、酵素安定性が高めら
れる。血清アルブミンも優れた酵素安定剤である〔クイ
アットコラスキーら、バイオケミカル・アンド・バイオ
フィジカル・リサーチ・コミュニケーションズ、第５３
巻、第３号、１９７３年（Ｋｖｌａｔｋｏｗｓｋｌ　ｅ
ｔ　ａｌ、、Ｂｉｏｃｈｅｍｌｃａａｎｄ　Ｂｌｏｐｈ
ｙｓｌｃａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　ＣｏＩＩｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ、Ｖｏｌ。

５３、Ｎｏ、３（ｉ９７３））参照〕。したがって、こ
れら安定剤の添加は至適酵素効力のために好ましい。

タンパク質約０．６ｇ／ｆｌのレベルの血清アルブミン
の添加は、ガラクトースオキシダーゼ酸化の反応速度を
増加させる。ＳＢＡはアーマ−・ファーマシューテイカ
ル社（ＡｒＩｌｏｕｒ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｌｃ−ａ
ｌ　Ｃｏ、）製の血清アルブミン（牛アルブミン粉末、
フラクションＶ１試料Ｎｏ、２２９３−０１）であって
、それは本発明での使用にとって好ましい。

好ましい反応では、Ｄ−アルドヘキソース：酸素６−オ
キシドレダクターゼとしてガラクトースオキシダーゼ及
びガラクトース基質出発物質を用いる。好ましいガラク
トース基質化合物としては、Ｄ−ガラクトース（すべて
の互変異性体）、Ｄ−ガラクトシルボリオール（例えば
、ラクチトール）、アルキルＤ−ガラクトシド（例えば
、エチルがラクトシト）、Ｄ−ガラクチトール、Ｄ−ガ
ラクトース、及び１以上の上記単純糖結合鎖を含む二、
三、オリゴ又は多糖類（例えば、スタキオース、ラフィ
ノース、アラビノ−ガラクタン）がある。

最も好ましい反応では、約１０〜約２０％のＤ−ガラク
トース基質化合物溶液、約５〜約８のｐＨ。

約３〜約６℃の温度、出発物’！１モル当たり約１．０
００〜約２００．０００単位活性のガラクトースオキシ
ダーゼ、出発物質１モル当たり約１０．０００〜約２，
０００，０００単位活性のカタラーゼ、約０．　１〜約
２ｄのＣｕ　Ｓ　Ｏ４及び約１〜約２４時間の反応時間
を用いる。

例えば、下記条件では収率９９％でメチル５−Ｃ−ヒド
ロキシメチル−Ｌ−アラビノ−へキソピラノシドを得る
： ・メチル（α又はβ）−Ｄ−ガラクトシド出発物質（溶
液巾約１５％） ・０．　１ｍＭリン酸緩衝液、ｐＨ７ ・温度−４℃ ・出発物質１モル当たり１２２．０００単位活性のカタ
ラーゼ ・出発物質１モル当たり８６，５００単位活性のガラク
トース ・約１６時間の反応時間 最後に、カタラーゼ及びＤ−アルドヘキソース：酸素６
−オキシドレダクターゼが生成物溶液から除去される。

これは常法に従い行うことができる。

好ましい分離技術は、約１．０００〜約３０．０００分
子量カットオフ（ＭＷＣＯ）値の膜による限外濾過であ
。限外濾過操作は、グリーン、ベリーの化学工学ハンド
ブック、第１６版、第１７章、第２７−３４頁、１９８
４年（Ｇｒｅｃｎ。

Ｐｅｒｒｙ　ｓ　Ｃｈｅ−ｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｌｎｅｅ
ｒｌｎｇ　）ｌａｎｄｂｏｏｋ、１ａｔｈｃｄ、、ｃｈ
、１７．ｐｐ、２７−３４（ｉ９８４））で記載されて
いる。

固定された酵素も、後で酵素除去工程が不要になるとい
う事実からみて好ましい〔マスパッチ（Ｍａｓｂａｃｈ
）、メソッズ・イン・エンザイモロジー第１３５巻（ｉ
９８７年）、第１３６巻（ｉ９８７年）、第４４巻（ｉ
９７６年）参照〕。

ポリエチレンイミンシリカ［ＰＥｌ−シリカ、Ｊ。

Ｔ、ベーカ−（Ｊ、Ｔ、Ｂａｋｅｒ））上へのガラクト
ースオキシダーゼの固定に関するトリアジンカップリン
グ法〔リリー（Ｌｌｌｙ）　、メソッズ・イン・エンザ
イモロジー、第４４巻、第４６頁、１９７６年〕の利用
によって、効果的に固定された酵素が得られる。

２、酸化生成物とホルムアルデヒドとによるＤガラクト
ース基質化合物の５−Ｃ−ヒドロキシメチメ誘導体への
縮合 約４〜約４０モル当量（最も好ましくは、約４〜約８モ
ル当量）のホルムアルデヒド及び約１〜約１３モル当量
（最も好ましくは、約１〜約３モル当量）の水酸化ナト
リウムが工程１からのａ液に加えられる。得られる基質
（即ち、工程１がらの生成物）濃度は約１０〜約３０％
が好ましい。

得られるｐＨは約１２〜約１３が好ましい。約１２．５
のｐＨが最も好ましい。反応溶液は、反応終了まで約１
５〜約４０℃の温度で保たれる。

最も好ましくは、温度は約２０〜約２５℃で保たれる。

冷却は、発熱反応が止むまで（典型的には、約１時間）
必要であろう。溶液は、縮合反応が望ましい完了度に達
するまで（約１〜約２４時間、典型的には１６時間）攪
拌される。

縮合反応中に温度及びｐＨを制御する（それによって、
アルデヒド分解を妨げる）ためには、別の操作でホルム
アルデヒド及び水酸化ナトリウムを前反応させることが
好ましい。典型的には、ホルムアルデヒド水溶液及び水
酸化ナトリウム水溶液が混合され、発熱反応が止むまで
（典型的には、約３０分間）約１５〜約３５℃で攪拌さ
れる。次いで、溶液は約１５〜約４０℃の温度に加温さ
れ、約１５〜約４０℃の温度を保ちながら工程１の濾液
に素早く加えられる。溶液は、縮合反応が望ましい完了
度に達するまで攪拌される。

他の塩基（例えば、Ｃａ　（ＯＨ）　２、ＫＯＨ及びそ
れらの混合物）も、皇紀縮合反応において水酸化ナトリ
ウムの全部又は一部の代わりとして有用である。

一例として、下記条件下において、収率的７５％のＤ−
ガラクトース基質化合物の５−Ｃ−ヒドロキシメチル誘
導体が上記縮合反応を用いて約２４時間で産生される： ・ＣＨ２０／　Ｎ　ａ　ＯＨ／ガラクトース基質のモル
比４：３：１ ・温度−２５℃ ホルムアルデヒドで縮合反応を行うもう１つの方法は、
ガラクトースオキシダーゼ酸化反応から得られる糖アル
デヒドとホルムアルデヒドとの強塩基樹脂上における反
応を介するものである。酸化生成物及びホルムアルデヒ
ドは、約２０〜約５０℃の温度で０．５〜２４時間にわ
たり少なくとも１１．５のｐＨを有する樹脂と接触され
る。

４：１〜８：１のホルムアルデヒド対糖アルデヒドの比
率で用いられる。好ましい比率は約４：１約５：１であ
る。樹脂は、約２〜約８％の範囲内で様々なレベルの架
橋率ををすることができる。

強塩基性であればいかなる市販樹脂も使用可能である。

樹脂用量レベルは、化学量論ｆｆ１（２，９Ｍｅｑ）〜
過剰量（３０Ｍｅｑ）である。樹脂量は、縮合反応動力
学性を制御する。

縮合反応を行うために必要な高塩基性条件を形成しかつ
維持しうるに十分な塩及び緩衝液が酸化反応混合物中に
存在している。反応が進行するにつれて、形成されたギ
酸から更に塩が生成されるが、これらは樹脂によって吸
着される。これは樹脂から新たな水酸化物イオンを放出
することから、反応を触媒する。無メタノールホルムア
ルデヒド及び触媒としての酸化銅は反応を促進する。

ホルムアルデヒドはそれ自体と縮合して、樹脂上に吸着
される“フォルモース化合物合物を形成する。この縮合
反応は性質上自触媒的であることから、この吸着は縮合
反応を遅くする。

樹脂縮合反応は、５−Ｃ−ヒドロキシメチルヘキソース
の中間体を得る工程を簡略化する。更に純粋な化合物、
即ち、フォルモース化合物を含まないもの及び低灰分も
しくは塩分を有するものも得られる。

この反応からの収率は、更に大きくて他の塩基が用いら
れた場合よりも通常１０〜１５％高い。

この反応の生成物は、過剰のホルムアルデヒドを除去す
るため分別蒸留を用いて及び／又は他の縮合反応と同様
の方法で吸着技術を用いて精製することができる。

３、精製 望ましくないイオン（例えば、Ｎａ＋、○ＨＨ）及び残
留ホルムアルデヒドは、得られた反応溶液から除去され
るべきである。精製は、吸着樹脂、透析、沈殿又は数種
の技術の組合せを利用するような慣用的手段によって実
施することができる。好ましい脱イオン化方法は、酸で
中和し、濾過し、しかる後工程２で解離する陽イオン及
び陰イオンに特異的なイオン交換樹脂吸着カラムを用い
ることである。低レベルの未反応ホルムアルデヒドを除
去する好ましい方法では、ＣＨっ０に特異的な吸着カラ
ムを用いる。ホルムアルデヒドのスチーム除去又は真空
フラッシングも利用可能である。分別蒸留もホルムアル
デヒドを有効に除去する上で用いることができる。

特に有効な脱イオン化樹脂としてはローム＆ハース（Ｒ
ｏｈｍ　＆　Ｈａａｓ）製のアンバーライト（７ｍｂｅ
ｒ−ＩＨｅ）　Ｉ　Ｒ−１２０（Ｈ”　）及びＩ　ＲＡ
−４００（ＯＨ）があり、特に有効なホルムアルデヒド
特異性樹脂は亜硫酸水素ナトリウム洗浄しかる後水洗に
よってＯＨイオン形から変換されたＩ　ＲＡ−４００で
ある。これらの樹脂が好ましい。

好ましい（ＯＨ）吸着カラム操作温度は約５０℃である
。あるイオン類は沈殿析出させることができる。例えば
、Ｃａ　（ＯＨ）２が上記工程２で用いられる場合、二
酸化炭素による溶液の飽和でカルシウム塩を沈殿析出さ
せるが、これは濾過又は遠心分離によって容易に除去さ
れつる。多くの塩は、強鉱酸又は有機酸（例えば、硫酸
又はンユウ酸）の添加によって沈殿される。

−例として、下記精製パラメーターの場合に約５０℃の
温度で吸着樹脂を用いることにより本質的に無塩（灰分
く０．１％）かつ無ＣＨ，０（ｃＨ２０＜１０ｐｐｍ＋
）の溶液を得る：・１．　９ｒＡｅＱ／ｍｌＨカラム吸
着能−１，４ｍｅｑ／ｍ１ＯＨカラム吸着能弓−４ｍｅ
ｑ／ｍｌ　ＨＳ　０３　　カラム吸着能・カラムから生
成物を溶出させるために５０℃の水４倍層容量 ４、脱水 上記精製工程から得られる溶液は、通常約１〜約５０％
の５−Ｃ−ヒドロキシメチル化生成物を含有している。

ある適用例では、上記精製工程から得られる生成物水溶
液は直接用いることができる。しかしながら、生成物を
更に高いレベル（例えば、糖約９０〜約９５％）まで濃
縮することが有利であることが多い。

５−Ｃ−ヒドロキシメチル化生成物の多くは不安定であ
って、高温で分解（例えば、カラメル化）しやすい。結
果的に、生成化合物が蒸発条件下で十分に安定である場
合には、脱水単位操作において熱蒸発のみが用いられる
。

好ましい脱水単位操作は、グリーン、ベリーの化学工学
ハンドブック、第６版、第１７章、第２２−２７頁、１
９８４年で記載された慣用的技術を用いる逆浸透である
。

５−Ｃ−ヒドロキシメチル化化合物の熱分解を防ぐため
に、低温で溶液を濃縮することが望ましい。約１００Ｍ
ＷＣＯ（分子量カットオフ）や）つり９％ＮａＣ１排除
の膜を約１０〜約３８℃で用いる逆浸透が好ましい。こ
れらの膜の例としては、＝ｏ社（Ｎｉｒｏ　Ｃｏｒｐｏ
ｒａｔｌｏｎ）製のＨＲ−９８又はＨＲ−９９ポリスル
ホン７／ポリアミド薄フィルム複合膜がある。

５Ａ、加水分解 任意の加工工程では、上記反応で得られるＤ−ガラクト
ース基質化合物の５−Ｃ−ヒドロキシメチル誘導体を加
水分解して、ビシクロアンヒドロ糖を形成させる。この
工程の例は下記のとおりである： これらのアンヒドロ誘導体は、それらの非加水分解体と
比較した場合に、機能性を喪失せずに高い熱安定性を示
すことが判明した（ｉ９８８年５月５日付で出願された
マヅールの米国特許出願第１９０．４８５号明細書参照
）。

加水分解反応は、５−Ｃ−ヒドロキシメヂルーＤ−アル
ドヘキソース基質化合物並びに硫酸、塩酸、硝酸、過塩
素酸、リン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メタン
スルホン酸及びそれらの混合物からなる群より選択され
る強鉱酸又は強白゛機酸（好ましくは、硫酸）を約１：
１〜約１＝１０（糖：酸）のモル比でａ＝することによ
り行われる。

前記精製工程（工程３）から得られるような約０．１〜
約１．０Ｍ水溶液中で反応を行うことか好ましい。

反応は、約２０℃〜約沸点、好ましくは約８０〜約１０
０℃の温度で行われる。

一例として、下記条件下で収率約７００６の１゜６−ア
ンヒドロ−５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｉ〕−アルドヘ
キソース基質化合物が得られる：・工程３からの生成物
溶液及び濃硫酸を混合する。等モル比の硫酸及び５−Ｃ
−ヒドロキシメチル−Ｄ−アルドヘキソース基質化合物
・温度−１００℃ ・反応時間０．５〜３時間 加水分解は適切なＨ＋カラム上で実施してもよいことに
留意すべきである。

５Ｂ、残留酸の除去 望ましくないイオン（例えば、Ｈ”、ＣＩ）は、上記工
程５Ａで記載された加水分解反応により得られる生成物
溶液から除去されねばならない。

これらのイオン類は、食品上安全で及び／又は容易に除
去可能な塩が生成される塩基での単純な滴定（即ち、中
和）によるか、又は前記精製工程で記載されているよう
な吸着技術によって除去することができる。

好ましい脱イオン化法は、前記精製工程で記載されてい
るようなＯＨカラムを用いる慣用的吸着である。

一例として、下記中和パラメーターのとき、最終ｐＨ約
７において回収率約１００％でアンヒドロ誘導体を得る
ニ ー温度−５０℃ ・カラムから糖を溶出させるために必要な５０℃の水４
倍層容量 ・１．４ｗｅｑ／ｍｌ樹脂吸着能 ５Ｃ，熱蒸発／脱色 工程５Ｂからの溶液は、場合により熱蒸発により濃縮さ
れ及び／又は活性炭により脱色される。

脱色は、工程５Ｂから得られる溶液を室温で約５〜約２
０％（糖ベース）の活性炭と接触させることによって行
われる。炭素は濾去される。

溶液は、短滞留時間型エバポレーター〔例えば、ルワ（
Ｌｕｗａ）ふき取りフィルム（ｗｉｐｅｄ　Ｉ’ｌ１ｍ
）エバポレーター〕で約９０〜９５％に濃縮される。

６、結晶化 生成物５−Ｃ−ヒドロキシメチル−゛アルドヘキソース
基質化合物を結晶化させる最も直接的な方法は、高温で
水溶液を飽和し、それを冷却し２て生成物結晶を沈殿析
出させることによる。しがしながら、この技術は、溶液
中の不純物及び副生成物によって妨げられる。不純物及
び副生成物は（ある程度まで）はとんどの合成で検出さ
れる。これら化合物の主用途は食品組成物においてであ
ることから、純粋な生成物を得ることが必須である。

下記技術は、生成物を沈殿させかつ不純物及び副生成物
のレベルを減少させる上で最も有効である。

生成化合物の９０〜９５％溶液が、前記工程４又は５で
記載されているようにして得られる。反応生成物は、エ
タノール（ｉ：’ｔ）添加／蒸発によって（このような
操作は通常１〜２回で十分である）水を除去することに
より乾燥される。

最終エタノール蒸発から得られる固体残渣は還流下でメ
タノールに溶解されるが、その際に１：１〜約３＝１の
メタ２ノール対固体物比率で用いられる。しかる後、溶
液を約１〜約１２時間にわたり約−１０〜約２０℃に冷
却する。

次いで、結晶は濾取され、冷メタノール（約０℃）で洗
浄される。

最後に、残留メタノールが乾燥及び／又は水からの再結
晶化によって除去される。結晶は、不純物を更に除去す
るためにアセトンで洗浄してもよい。

８０〜８５％の収率を与えるこれら化合物の効果的な分
別結晶方法では、残留グリコ：／ド、ポリオール及び塩
類がシロップから除去されることを要する。５−Ｃ−ヒ
ドロキシメチルヘキソース化合物は、油状物又は“タフ
ィ−（ｔａｆＴｙ）様“沈殿物を形成する傾向がある。

無水シロップの熱メクロール（約５０℃）結晶化によれ
ば、純度９５９６以上の化合物を得ることができる。熱
アルコール溶媒による油状物又は沈殿物の加熱で、残留
グリコシド、ポリオール及び遊；雑炭水化物を除去する
。

熱アルコール溶媒の使用は、陽イオン／陰イオン脱イオ
ン化樹脂による出発シロップからの塩除去の必要性を完
全又は部分的のいずれかで省略することができる。例え
ばメタノール又はエタノールのように、いずれの食品適
合性アルコール溶媒も使用可能である。シロップは最初
に脱水されねばならない。水は、蒸留中に又は真空蒸留
により水を共沸除去しうる食品適合性溶媒を用いて除去
することができる。遊離炭水化物不純物（出発物質）は
、本発明の誘導体又は化合物以外の炭水化物を利用する
細菌又は糸状菌と共に原料用シロップを発酵させること
によって除去することができる。

好ましくは、脱水された又は無水シロップは、高シーア
（ｓｈｅｅｒ）　ミキシング及び５０℃以上の温度によ
りアルコール溶媒中に入れられる。結晶種の播種によれ
ば、結晶速度を高め、結晶粒径分布を制御する上で役立
つ。結晶リキュールの攪拌は結晶成長速度を促進する。

溶媒量及び無水シロップ比率は、具体的な新規化合物に
依存している。

化合物を溶解させるために必要な最少量を用いることが
最良である。

結晶化溶媒は、真空、流動層乾燥及び当業界で公知の他
の技術により除去することができる。

上記反応は、下記出発物質を利用してそれらの５−ヒド
ロキシメチル誘導体を得るために、当業者により適合化
せしめられる： 拳り−アルドヘキソース ・Ｄ−アルドヘキシトール ・Ｄ−アルドヘキソシル糖アルコール糖類（例えば、ラ
クチトール） ・アルキル−アルドへキソシド（例えば、メチルＤ−ガ
ラクトシド、エチルローグルコシド）・少なくとも１つ
のＤ−アルドヘキソシル基を有する二、三、オリゴ又は
多糖類（例えば、スタキオース、ラフィノース、アラビ
ノガラクタン） ・Ｄ−アルドヘキソシルポリオール化合物見に、上記バ
ッチ処理工程は、市販に適した製品を得るため、化学的
処理業者によれば、回収された試薬の適切なリサイクル
を用いて半バッチ、継続的又は他の処理経路に適合化さ
せることができる。

数種の前記化合物の製造法は、下記例で十分に記載され
ている。

例　　　１ メヂルβ−Ｄ−ガラクトピラノシドからのメチル５−Ｃ
−ヒドロキシメチル−α−Ｌ−アラビノへキソピラノシ
ド及び１，６−アンヒドロ−５−Ｃ−ヒドロキシメチル
−β−Ｌ−アルトロピラノースの製造 １、ガラクトースオキシダーゼによるメチルβ−Ｄ−ラ
クトピラノシド（ｉ）の酸化 メチルβ−Ｄ−ガラクトピラノシド （シグマ・ケミカル社、Ｎｏ、Ｍ−［１７５７）Ｃｕ　
Ｓ　Ｏ４ リン酸緩衝液、ｌｏｏｍＭ、ｐＨ７ カタラーゼ、１Ｂ９００ ２０　、　ｏｇ ｏ　　ｍｇ ４１２、軸１ １２Ｇ、７５０ （シグマ・ケミカル社、Ｎｏ、Ｃ−４０）　　　　　単
位活性４（約１．２３１，０００単位活性１モル出発物
質）ガラクトースオキシダーゼ　　　　　　　　９．０
００（約８７．４００単位活性１モル出発物質）　　単
位活性反応をエアレータ−及びプロペラミキサー装備の
１ｇ容器中で行う。ミキサーを先端速度４５０ｒｐｍで
ランさせる。反応を４℃でランさせ、グルコースオキシ
ダーゼの不活性化を最少に抑える。

メチルβ−ローガラクトピラノシド（ｉ）を溶解Ｃｕ　
Ｓ　Ｏ４含有の曝気リン酸緩衝液に溶解する。

エアレータ−から放出される空気流量を３３節して酸素
飽和溶液を得るが、その際に溶液の激しい発泡を防ぐ。

約４℃の温度を保つ。ガラクトースオキシダーゼ及びカ
タラーゼを加え、この溶液を２０時間曝気する。

１０、ＯＯＯＭＷＣＯ膜〔ジアノＯ−（Ｄ［ａ「１ｏ）
１３２４２、アミコン製〕を用いて、酵素を生成物溶液
から限外濾去する。得られた濾１夜は、酸化生成物メチ
ルβ−Ｌ−ガラクト−へキソジアルドー１，５−ピラノ
シド（２）を含有している。

２、酸化生成物とホルムアルデヒドとによるメチル５−
Ｃ−ヒドロキシメチル−α−Ｌ−アラ工程１の酸化生成
物メチルβ−Ｄ −ガラクトへキソジアルドー１．　　　４００ｍ１５−
ピラノースを含有した濾液 ３７％ホルムアルデヒド溶液（水　　　４００ｍ１性）
（メタノール安定化） ５０％水酸化ナトリウム溶液（水性）　　１４４ｍ１水
酸化ナトリウム溶液及びホルムアルデヒド溶液を１ｆ！
容器中で混合する。溶液を約１０℃で３０分間攪拌する
。溶液を約２５℃に加温し、工程１の濾液に素早く加え
る。約２５℃の温度を保ち、ｐＨ１２，５を約２４時間
保つ。反応混合物を５５℃に加熱し、イオン交換カラム
：即ち、最初にアンバーライトＩＲ−１２０（Ｈ）　、
Ｌかる後アンバーライトＩＲＡ−４００（ＯＨ）（双方
ともローム＆ハース製のバッキング）で脱イオン化する
。最後に、生成物の脱イオン化溶液をアンバーライトＩ
ＲＡ−４００（ＨＳＯ３−）イオン交換カラムで溶離し
、残留ホルムアルデヒドを除去する。カラムにはローム
＆ハース製のＩＲＡ−４００が充填されているが、これ
は炭酸水素ナトリウム（Ｎ　ａ　ＨＳ　Ｏ３）で洗浄し
しかる後水洗することにより処理されたものである。溶
離後を室温で徐々に蒸発乾固させ、しかる後残渣を真空
下室部で一夜乾燥して、（３）の１８．５゜（８０％）
を得る。

３．１．６−アンヒドロ−５−Ｃ−ヒドロキシメチル−
β−Ｌ−アルトロピラノースの製造（３９゜ １６８゜ ６％）を得る。ｍｐ１６６゜ ５℃；〔α）２３−＋１４５゜ 一 １（水中で Ｃ７゜ メチル５−Ｃ−ヒドロキシメチル−α−Ｌ−アラビノ−
へキンピラノシド（３）（５９，ｏｇ。

０．２６３モル）を０．７０Ｍ硫酸（２６０＋ｔ＋Ｉ）
に溶解し、１００℃で９０分間攪拌する。溶液を室温ま
で冷却し、イオン交換樹脂〔アンバーライトＩＲＡ−４
００（ＯＨ″″）、２５０ｍ１〕で中和する。濾液を樹
脂から除去し、ａ液を活性炭（４，０ｇ）と共に１５分
間還流する。炭素をガラス繊維フィルターで除去し、濾
液をエタノールで蒸発乾固させる。白色ロウ状残渣をメ
タノール（５０ｍｌ）と共に１５分間還流する。溶液を
Ｏ’Ｃで一夜貯蔵する。生成物結晶を濾取して、５−Ｃ
−ヒドロキシメチル−１，６〜アンヒドロ−β−Ｌ−ア
ルトロピラノース（４）２０．０ｇ例　　　２ ラクチトールの５−Ｃ−ヒドロキシメチル化１、ラクチ
トールの酵素酸化 試　　　薬　　　　　　　　　　　　　　量ラクチトー
ル（５）　　　　　　　　　　　　　　２０．０ｇ［Ｃ
ＣＫバイオケム（ＢｉｏＣｈｅｍ）ｍリン酸緩衝液、１
００ｄ、　ｐＨ７２３２，Ｏｉｌカタラーゼ（シグマ）
　　　　　　　　　　　　　１１８．３００（約１，９
７７．０００単位活性１モル出発物質）　単位活性ガラ
クトースオキシダーゼ　　　　　　　　　　８，２８０
（約１４２，５００単位活性１モル出発物質）　　単位
活性反応を穏やかなエアレータ−及びプロペラミキサー
装備の容器中で行う。ミキサーを先端速度４５０ｒｐｍ
でランする。反応を４℃でランさせ、ガラクトースオキ
シダーゼの不活性化を最少に抑える。

ラクチトール（５）を曝気されたリン酸緩衝液に溶解す
る。４℃でガラクトースオキシダーゼ及びカタラーゼを
加え、この溶液を曝気して、２０時間にわたり酸素飽和
を保つ。

１０、ＯＯＯＭＷＣＯ膜（シアフロー １３２４２、アミコン製）を用いて、酵素を生成物溶）
よから限外濾去する。得られたａ液は酸化生成物（６）
を含有している。

２、酸化生成物とホルムアルデヒドとの縮合した濾液 ５０％水酸化ナトリウム溶液（水性）　　１４４ｍ１濾
液及びホルムアルデヒド溶液を１ｇ容器中で混合する。

水酸化ナトリウム溶液を１時間かけて濾液／ホルムアル
デヒド溶液に加えるが、その際に溶液温度を氷水浴で２
０〜２５℃に維持しておく。発熱反応が止んだ後、氷水
浴を取除き、反応混合物を室温で１６時間攪拌する。反
応混合物を５５℃に加熱し、イオン交換カラム：即ち、
最初にアンバーライトＩＲ−１２０（Ｈ）　、Ｌかる後
アンバーライトＩＲＡ−４００（ＯＨ）で脱イオン化す
る。最後に、残留ホルムアルデヒドを除去するため、生
成物の脱イオン化溶液をＨ８０３で処理されたアンバー
ライトＩ　ＲＡ−４０００カラムで溶離させる。蒸発乾
固し、しかる後残渣を真空下室部で一夜乾燥させ、５−
、Ｃヒドロキシメチル−α−Ｌ−アラビノ−へキソピラ
ノシルーＤ−グルシトール（７）１１．９ｓｒ（収率５
５％）を得る。

同様の反応は、出発化合物が例えばラフィノース（即ち
、Ｏ−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−（ｉ→６）−α−
Ｄ−グルコピラノシルーβ−Ｄフルクトフラノシド）、
スタキオース（即ち、０−α−Ｄ−ガラクトピラノシル
−（ｉ→６）０−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−（ｉ→
６）α−Ｄ−グルコピラノシルーβ−Ｄ−フルクトピラ
ノシド）、アラビノガラククン又はＤ−ガラクトピラノ
シルグリセロールである場合にも実施される。

例１及び２で記載されたアルドヘキソシル基の５−Ｃ−
ヒドロキシメチル化は、当業者であれば、少なくとも１
つのＤ−アルドヘキソシル又はＤ−アルドヘキソシド基
を有する他の二、王及びオリゴ糖類（例えば、ラフィノ
ース、スタキオース及びアラビノガラククン〕にも容易
に適合化される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｄ−ガラクトース基質化合物の５−Ｃ−ヒドロキシ
   メチル誘導体の製造方法であって、 （ａ）好ましくは６〜８のｐＨ及び１〜約５０℃の温度
   を有し、 （ｉ）１〜５０％のＤ−アルドヘキソース基質化合物又
   はＤ−アルドヘキソース基質化合物の混合物、及び （ｉｉ）好ましくはガラクトースオキシダーゼが酵素で
   ある、Ｄ−アルドヘキソース基質化合物１モル当たり１
   ，０００〜１，０００，０００単位活性のＤ−アルドヘ
   キソース：酸素６−オキシドレダクターゼ酵素 を含む水溶液を撹拌下で反応させ； （ｂ）１５〜４０℃の温度及び１２〜１３のｐＨで、工
   程（ａ）で得られた溶液を１〜４０モル当量のホルムア
   ルデヒド及び１〜１３モル当量の水酸化ナトリウム、水
   酸化カルシウム、水酸化カリウム及びそれらの混合物か
   らなる群より選択される塩基と反応させ；並びに （ｃ）得られた５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−アルド
   ヘキソース基質化合物含有水溶液を、好ましくは脱水し
   かつしかる後化合物を結晶化させることによって精製す
   る； 工程を含むことを特徴とする方法。 ２、工程（ａ）の反応溶液がＤ−アルドヘキソース基質
   化合物１モル当たり１０，０００〜２，０００，０００
   単位活性のカタラーゼを更に含む、請求項１に記載の方
   法。 ３、工程（ａ）で用いられる酵素が工程（ｂ）の前に１
   ，０００〜３０，０００の分子量カットオフ値を有する
   膜で限外濾過により除去される、請求項１又は２に記載
   の方法。 ４、ガラクトースオキシダーゼが固定されている、請求
   項１、２又は３に記載の方法。 ５、工程（ａ）の反応温度が３〜２５℃であり、工程（
   ａ）の水溶液がＤ−ガラクトース基質化合物であってか
   つ無菌条件下で処理される１０〜２０％のＤ−アルドヘ
   キソース基質化合物を含む、請求項１〜４のいずれか一
   項に記載の方法。 ６、工程（ａ）の反応溶液が０．１〜２ｍＭの銅陽イオ
   ン又は０．１〜１ｇ／ｌの血清アルブミンを更に含む、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 ７、工程（ａ）が酸素飽和溶液中で実施され、好ましく
   は混合物が１００〜４００フィート／分（３０〜１２０
   ｍ／ｍｉｎ）の先端速度で混合されかつ空気２〜３容量
   ／反応物容量に接触され、しかも工程（ｂ）においてホ
   ルムアルデヒド及び塩基が工程（ａ）で得られた溶液と
   の混合前に０〜約３５℃の温度で前反応せしめられる、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 ８、工程（ｃ）が： （ｉ）吸着、透析、沈殿及び２以上のかかるプロセスの
   組合せからなる群より選択されるプロセスで溶液を脱イ
   オン化し； （ｉｉ）吸着により又は分別蒸留しかる後吸着により過
   剰のホルムアルデヒドを除去する； ことを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法
   。 ９、（ｄ）工程（ｃ）の縮合生成物を硫酸、硝酸、塩酸
   、過塩素酸、リン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ
   メタンスルホン酸及びそれらの混合物からなる群より選
   択される約１〜約１０モル当量の酸で加水分解し（反応
   混合物の温度は約２０℃〜約沸点、好ましくは８０〜１
   ００℃で維持される）：及び （ｅ）好ましくは中和しかる後沈殿によって反応混合物
   からいずれの残留酸も除去する；工程を更に含む、請求
   項１〜８のいずれか一項に記載の方法。 １０、工程（ｂ）が下記のように実施され： （ｂ）水酸化物イオン含有樹脂の存在下少なくとも１１
   ．５のｐＨ及び２０〜５０℃の温度で、工程（ａ）で得
   られた溶液を約１〜約４０モル当量のホルムアルデヒド
   と反応させ； 及び、工程（ｃ）が下記のように実施される： （ｃ）得られた５−Ｃ−ヒドロキシメチル−Ｄ−アルド
   ヘキソース基質化合物含有水溶液を、好ましくは脱水し
   かつメタノールから化合物を結晶化させることによって
   精製する；請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。