JPH0423994A - 分岐シクロデキストリンの側鎖部分にα―結合でガラクトシル基を転移結合させた新規ヘテロ分岐シクロデキストリン及びその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、糖転移作用を利用した分岐シクロデキストリ
ンの側鎖にα−結合でガラクトシル基を結合させた新規
ヘテロ分岐シクロデキストリン及びその製造法に関する
ものである。

〔従来の技術、発明が解決しようとする課題〕シクロデ
キストリン（以下、ＣＤと略記する。）は、グルコース
がα−１，４結合で連なった環状デキストリンで、グル
コース６、　７．　８個より成るそれぞれα−９β−及
びγ−ＣＤが良く知られている。最近、ＣＤの溶解度を
改善するため、これらＣＤにα−１，６結合でグルコシ
ル基やマルトシル基を結合させた分岐ＣＤが合成されて
いる。

これらＣＤ及び分岐ＣＤには、分子内部に空洞かあり、
しかもこの空洞内部が疎水性になっているため、各種油
性物質を取り込む性質を有している。

ＣＤ及び分岐ＣＤはこのような性質を持っているため、
食品工業、化粧品工業、医薬品工業などの分野で広く使
用されている。

最近、医薬品工業の分野では薬剤の副作用を少なくする
ため、糖質の細胞認識性に着目して、これをドラッグ・
デリバリ−・システムの薬剤運搬体の標識細胞へのセン
サーとして利用する研究が活発に行われている。また、
ガラクトースは生体内の各部位に強い明相性を示すこと
が良く知られている。

そこで、本発明者らは分岐ＣＤの包接作用とガラクトー
スのこの特質を利用して、ドラッグ・デリバリ−・シス
テムに利用することを目的として分岐ＣＤにガラクトシ
ル基を転移結合させたヘテロ分岐ＣＤの合成を試みた。

その結果、市販の各種α−ガラクトシル基転移酵素がα
−ガラクトシル糖化合物からグルコシル−α−９β−及
びγＣＤ（以下、それぞれＧ１−α−ＣＤ、Ｇｌ−β−
ＣＤ及びＧ１−γ−ＣＤと略記する。）及びマルトシル
−α−１β−及びγ−ＣＤ（以下、それぞれＧ２−α−
ＣＤＳＧ２−β−ＣＤ及びＧ２−γ−ＣＤと略記する。

）の側鎖に、α−結合でガラクトシル基を転移結合させ
たヘテロ分岐ＣＤを合成することを見出し、この知見に
基づいて本発明を完成したである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明は、Ｇ１−α−２β−及びγ−ＣＤの側
鎖のグルコシル基のＣ２，Ｃ３，Ｃ４及びＣ６位のいず
れかの水酸基にα−結合で１個または２個のガラクトシ
ル基を転移結合させた構造のヘテロ分岐ＣＤ及びＧ２−
α−２β−及びγ−シクロデキストリンの側鎖のマルト
シル基のいずれかのグルコシル基のＣ２，Ｃ３，Ｃ４及
びＣ６位のいずれかの水酸基にα−結合で１個または２
個のガラクトシル基を転移結合させた構造のヘテロ分岐
ＣＤ、さらにＧｌ−α−９β−及びγ−ＣＤ１マルトシ
ルーα−２β−及びγ−ＣＤとα−ガラクトシル糖化合
物とを含有する水溶液または懸濁液に、α−ガラクトシ
ル基転移酵素を作用させることを特徴とする分岐ＣＤの
側鎖にα−結合で１個または２個のガラクトシル基を結
合させたヘテロ分岐ＣＤの製造法を提供するものである
。

本発明に係る物質は、上記したように、Ｇｌ−α−，Ｇ
ｌ−β−，Ｇ１−チーＣＤ。Ｇ２−α−Ｇ２−β−及び
Ｇ２−γ−ＣＤの側鎖部分にα−結合でガラクトシル基
を結合させた構造のヘテロ分岐ＣＤである。

具体的には、本発明に係る物質は第１図の構造式Ｉ〜■
で表せられる。

本発明に係る物質は、Ｇ１−α−，Ｇ１−β−Ｇｌ−γ
−、Ｇ２−α−，Ｇ２−β−またはＧ２−γ−ＣＤとα
−ガラクトシル糖化合物とを含む水溶液または懸濁液に
、α−ガラクトシル基転移酵素を作用させることによっ
て得られる。

本発明に用いるα−ガラクトシル糖化合物（以下、糖供
与体と記す。）としては、通常メリビオースまたはラフ
ィノースが用いられるが、α−ガラクタン及びその分解
物であるオリゴ糖またはα−ガラクトシル基を含む配糖
体、ヘテロオリゴ糖なとも用いることがてきる。

本発明に用いるα−ガラクトシル基転移酵素としては、
α−ガラクトシル糖化合物と６１−αＧ１−β−，Ｇ１
−γ−、Ｇ２−α−、Ｇ２−β−またはＧ２−γ−ＣＤ
を含む水溶液に作用させるとき、糖供与体を分解し、そ
の１個または２個のα−ガラクトシル基を０１−α−，
Ｇｌ−β−及びＧｌ−γ−ＣＤの側鎖のグルコシル基ま
たはＧ２−α−，Ｇ２−β−及びＧ２−γ−ＣＤの側鎖
のマルトシル基のいずれかのグルコシル基のＣ２゜Ｃ３
，Ｃ４，Ｃ６位のいずれかの水酸基に、α−結合で転移
させ、ヘテロ分岐ＣＤを合成するものであれば、いずれ
でも使用可能である。この反応系での分岐ＣＤと糖供与
体を含む水溶液または懸濁液は、分岐ＣＤの濃度が約１
〜１００％（ｗ／ｗ）。

糖供与体の濃度が約１〜５０％（Ｗ／Ｗ）とし、かつ分
岐ＣＤに対する糖供与体の比率は使用する糖供与体の種
類によって異なるが、０．１〜５０倍の範囲、好ましく
は０．３〜２倍の範囲とする。

α−ガラクトシル基転移酵素は自然界に広く分布してい
る。例えば高等植物、動物起源のもののほか、微生物起
源のものとしてはシュードモナス・フルオレッセンス、
アブシジア・リフレキサ。

モルチェレラ・ヴイナセア、ピクノポラス・シナバリナ
ス、キャンディダ・ギリエルモンディーなど細菌、カビ
、酵母などの生産する酵素がよ（知られているが、本目
的にはこれらの酵素を使用することが出来る。

反応液のｐＨと温度は通常ｐＨ４〜９．温度は３０〜６
０℃が適当である。使用酵素量は反応時間と密接な関係
があり、通常５〜１００時間、好ましくは５〜２０時間
で反応が終了する酵素量にすればよいが、これらに限定
されるものではない。

以上のような方法で反応させて得られた液を高速液体ク
ロマトグラフィーにかけて、Ｇ１−α−Ｇ１−β−，Ｇ
ｌ−γ−ＣＤ、Ｇ２−α−，Ｇ２−β−及びＧ２−γ−
ＣＤへの転移生成物を分取したのち、酵素分解法により
構造を調べた。その結果、第１図の構造式（Ｉ〜■）に
示すようなヘテロ分岐ＣＤであることを確認した。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ （１）転移反応 メリビオース５０■、Ｇｌ−α−ＣＤ１００■を１００
ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ６，５）　０１５−に溶解させ
た後、コーヒー豆のα−ガラクトシル基転移酵素（シグ
マ■製）を１■加え、４０°Ｃにて５時間反応させた（
第２図）。反応後、酵素を加熱失活させた溶液を高速液
体クロマトグラフィにかけて転移生成物１５■を得た。

（２）構造解析 上記単離された転移生成物は、上記酵素により完全に等
モルのガラクトースと０１−α−ＣＤに分解された。ま
た、本酵素剤ではα−及びβ−ＣＤのような非分岐ＣＤ
には転移しないことにより、上記転移生成物はＧ１−α
−ＣＤの側鎖のグルコシル基のＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６
位のいずれかの水酸基にα−結合でガラクトシル基が転
移した化合物であることか確認された（第１図の構造■
）。

実施例２ （１）　　転移反応 パラニトロフェニル−α−ガラクトシド１００ｍｇ、Ｇ
ｌ−β−ＣＤ３００■を１００ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ６
，０）１−に溶解させた後、アブシジア・リフレキサ（
５１Ｕ）を加え、４０”Ｃにて反応させた。１時間後、
１００℃で２０分間加熱し、酵素を失活させた反応液を
高速液体クロマトグラフィにかけて、転移生成物３０■
を得た。

（２）構造解析 上記転移生成物は、上記酵素により完全にガラクトース
と０１−β−ＣＤに加水分解された。また、本酵素剤で
は、α−２β−及びγ−ＣＤのような非分岐ＣＤには転
移しないことより、上記転移生成物はＣ１−β−ＣＤの
側鎖のグルコシル基のＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６位の水酸
基のいずれかにα−結合でガラクトシル基が転移した化
合物であることが確認された（第１図の構造■）。

実施例３ （ＩＪ　　転移反応 メリビオースＩｇ、Ｇ２−α−ＣＤ１ｇを１００ｍＭ酢
酸緩衝液（１）８６．０）５−に溶解させた後、アブシ
ジア・グリゼオラの生産するα−ガラクトシル基転移酵
素（２５ＩＵ）を加え、４０°Ｃにて２時間反応させた
（第３図）。反応後、酵素を加熱失活させた溶液を高速
液体クロマトグラフィにかけて転移生成物２００■を単
離した。

（２）構造解析 上記転移生成物は、上記酵素により完全にガラクトース
と０２−α−ＣＤに加水分解された（第４図）。また、
本酵素剤ではα−２β−及びγ−ＣＤのような非分岐Ｃ
Ｄには転移しないことより、上記転移生成物はＧ２−α
−ＣＤの側鎖のマルトシル基のいずれかのグルコシル基
のＣ２，Ｃ３゜Ｃ４，Ｃ６位のいずれかの水酸基にα−
結合でガラクトシル基が転移した化合物であることが確
認された（第１図の構造■）。

実施例４ （１）転移反応 ラフィノースＩｇ、Ｇ２−β−ＣＤ２ｇを１００ｍＭ酢
酸緩衝液（ＰＨ６，０）３−に溶解させた後、モルチェ
レラ・ヴイナセアのα−ガラクトシル基転移酵素（２０
ＩＵ）を加え、４０℃にて２時間反応させた。反応後、
酵素を加熱失活させた溶液を高速液体クロマトグラフィ
にかけて、転移生成物４００■を単離した。

（２）構造解析 上記転移生成物は、上記酵素により完全にガラクトース
と０２−β−ＣＤに加水分解された。また、本酵素剤で
は、α−１β−及びγ−ＣＤのような非分岐ＣＤには転
移しないことより、上記転移生成物はＧ２−β−ＣＤの
側鎖のマルトシル基のいずれかのグルコシル基のＣ２，
Ｃ３，Ｃ４゜Ｃ６位の水酸基のずれかにα−結合でガラ
クトシル基が転移した化合物であることが確認された（
第１図の構造Ｖ）。

実施例５ （１）　　転移反応 バラニトロフェニル−α−ガラクトシド２００■。

Ｇ１−γ−ＣＤ２００■を１００ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ
６，０）１−に溶解させた後、シュードモナス・フルオ
レッセンスのα−ガラクトシル基転移酵素（ＩＯＩＵ）
を加え、４０°Ｃにて１時間反応させた。反応後、酵素
を加熱失活させた溶液を高速液体クロマトグラフィにか
けて、転移生成物３０■を単離した。

（２）構造解析 上記転移生成物は、上記酵素により完全にガラクトース
と０１−γ−ＣＤに加水分解された。また、本酵素剤で
は、α−２β−及びγ−ＣＤのような非分岐ＣＤには転
移しないことより、上記転移生成物はＧ１−γ−ＣＤの
側鎖のグルコシル基のＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６位の水酸
基のずれかにα−結合でガラクトシル基が転移した化合
物であることが確認された（第１図の構造■）。

実施例６ （１）転移反応 パラニトロフェニル−α−ガラクトシド１００■。

Ｇ２−ｒ−ＣＤ２００ｍｇを１００ｍＭ酢酸緩衝液（１
）Ｈ５，０）３−に溶解させた後、ピクノポラス・シナ
バリナスのα−ガラクトシル基転移酵素（５ＩＵ）を加
え、４０°Ｃにて１時間反応させた。反応後、酵素を加
熱失活させた溶液を高速液体クロマトグラフィにかけて
、転移生成物１５■を単離した。

（２）構造解析 上記転移生成物は、上記酵素により完全にガラクトース
と０２−γ−ＣＤに加水分解された。また、本酵素剤で
は、α−２β−及びγ−ＣＤのような非分岐ＣＤには転
移しないことより、上記転移生成物はＣ２−γ−ＣＤの
側鎖のマルトシル基のいずれかのグルコシル基のＣ２，
Ｃ３，Ｃ４゜０６位の水酸基のずれかにα−結合でガラ
クトシル基が転移した化合物であることが確認された（
第１図の構造■）。

〔発明の効果〕

本発明によれば、分岐ＣＤに１個または２個のガラクト
シル基を転移結合させた新規ヘテロ分岐ＣＤと該化合物
の効率的な製造方法が提供される。

本発明の新規ヘテロ分岐ＣＤは医薬品分野のほか食品分
野、化粧品分野等における幅広い利用が期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る物質の構造式を示し、第２図は実
施例１の転移反応生成物の高速液体クロマトグラフ、第
３図は実施例３の転移反応生成物の高速液体クロマトグ
ラフ、第４図は該転移反応生成物のα−ガラクトシル基
転移酵素による分解物の高速液体クロマトグラフである
。 特許出願人　塩水港精糖株式会社 北海道糖業株式会社 第１ 団 Ｇ；ゲルコース Ｇａｌ：力゛ラクトース 図面の浄書（内容に変更なし） 第 図 Ｄ 図面の浄書（内容に変更なし） 第 図 区画の浄書（内容に変更なし） 第４図 手続補正書動式） 平成２年９月１８日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）グルコシル−α−、β−及びγ−シクロデキスト
   リンの側鎖のグルコシル基のＣ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ６
   位のいずれかの水酸基にα−結合で１個または２個のガ
   ラクトシル基を転移結合させた構造のヘテロ分岐シクロ
   デキストリン。
2. （２）マルトシル−α−、β−及びγ−シクロデキスト
   リンの側鎖のマルトシル基のいずれかのグルコシル基の
   Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ６位のいずれかの水酸基にα−
   結合で１個または２個のガラクトシル基を転移結合させ
   た構造のヘテロ分岐シクロデキストリン。
3. （３）グルコシル−α−、β−及びγ−シクロデキスト
   リン、マルトシル−α−、β−及びγ−シクロデキスト
   リンとα−ガラクトシル糖化合物とを含有する水溶液ま
   たは懸濁液に、α−ガラクトシル基転移酵素を作用させ
   ることを特徴とする分岐シクロデキストリンの側鎖にα
   −結合で１個または２個のガラクトシル基を結合させた
   ヘテロ分岐シクロデキストリンの製造法。