JPH044874B2

JPH044874B2 -

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Publication number: JPH044874B2
Application number: JP60077597A
Authority: JP
Priority date: 1985-04-13
Filing date: 1985-04-13
Publication date: 1992-01-29
Also published as: JPS61236801A

Description

【発明の詳細な説明】ａ産業上の利用分野本発明は新規な分岐α−サイクロデキシトリン
の製造方法に関し、更に詳細には、マルトトリオ
シル−α−サイクロデキストリンの製造方法に関
する。ｂ従来の技術サイクロデキストリンはグルコース残基がα−
１，４−結合により環状に結合したオリゴ糖であ
つて、グルコース残基６個からなるα−サイクロ
デキストリン、７個からなるβ−サイクロデキス
トリン、８個からなるγ−サイクロデキストリン
などが一般に知られている。これらサイクロデキストリンは、その構造から
それぞれ１分子につきα−サイクロデキストリン
が６Å、β−サイクロデキストリンが８Åおよび
γ−サイクロデキストリンが10Åの空隙を内部に
有しており、この空隙内部は親油性領域となつて
いるので各種の油性物質を取り込むことができ
る。そのため、このような性質を利用して不安
定物質の安定化揮発性物質の保持異臭のマス
キング難・不溶性物質の可溶化など、種々の用
途が考えられている。しかしながら、α−サイクロデキストリンおよ
びβ−サイクロデキストリンは低温域（室温以
下）での水に対する溶解度が低いことから、この
点における改良が待たれていた。ｃ発明が解決しようとする問題点既に、α−サイクロデキストリンについてはグ
ルコース残基のC₅の位置にグルコースあるいは
マルトースがα−１，６−結合により結合した分
岐サイクロデキストリンが知られており、このも
のは分岐のないものに比べて水への溶解度が高い
ことが知られている。本発明者らは、分岐α−サイクロデキストリン
の上述の如き特性に着目し、種々研究を重ねたと
ころ、プルラナーゼの縮合反応を利用することに
より、グルコース、マルトースなどに代わりマル
トトリオースを結合させることができるとの知見
を得、更に検討の結果、本発明に到達したもので
ある。ｄ問題点を解決するための手段本発明は、マルトトリオースとα−サイクロデ
キストリンを含む混合物にプルラナーゼを作用さ
せてマルトトリオシル−α−サイクロデキストリ
ンを生成させ、生成したマルトトリオシル−α−
サイクロデキストリンを反応液から分離採取する
ことからなる、マルトトリオシル−α−サイクロ
デキストリンの製造方法に関するものである。本発明により得られるマルトトリオシル−α−
サイクロデキストリンは、６−Ｏ−α−マルトト
リオシルサイクロヘキサオースともいい、分子式
C₅₄H₉₀O₄₅分子量1459で表わされる、下記の理化
学的性質を有する新規化合物である。 (1) 比旋光度［α］²⁰ _D＋171° （Ｃ＝0.2、H₂O） (2) 薄層クロマトグラフイー薄層板：DC−Fertigplatten Kieselgel 60（メ
ルク社製）展開溶媒： (A) １−ブタノール：エタノール：水＝５：
５：２ (B) １−ブタノール：ピリジン：水＝６：４：
３ Rf＝0.1（(A)の場合） 0.4（(B)の場合）本品は、ヨウ素溶液を用いた発色およびリン
モリブデン酸／硫酸を用いた発色により呈色さ
れ、１スポツトであることが確認された。 (3) ペーパークロマトグラフイー１−ブタノール：１−プロパノール：水＝３：
５：４の展開溶媒を使用し、55℃で３回展開
した。本品は、ヨウ素溶液を用いた発色およびグル
コアミラーゼで前処理した後硝酸銀を用いた発
色により呈色され、１スポツトであることが確
認された。 (4) 高速液体クロマトグラフイー（条件）カラムサイズ：6φ×50mm 担体：LiChrosorb−NH₂（メルク社製）溶媒：アセトニトリル：水＝70：30 流速：2.0ml／min 検出器：示差屈析計ERC7520型（エルマ光学
株式会社製）本品は上記条件で１ピークであつた。 (5) 溶解性水に易溶、エタノールに難溶。 (6) 性状水溶液は無色であり、粉末は白色。 (7) 赤外線吸収スペクトル第１図参照。 (8) ¹³C核磁気共鳴スペクトル第２図参照 δ（D₂O） 68.7（１−６結合のC₆） 78.5（C₁でα−１，６結合しているグルコー
スのC₄） 100.1（１−６結合のC₁） (9) α−サイクロデキストリンとマルトトリオー
スの構成プルラナーゼ（林原生物化学研究所製、結晶
品）によりマルトトリオースとα−サイクロデ
キストリンに分解され、その構成比率をペーパ
ークロマトグラフイーおよび高速液体クロマト
グラフイーで求めた結果、マルトトリオース：
α−サイクロデキストリン＝１：１であつた。プルラナーゼ（ノボ・インダストリー・ジヤ
パン社製）によりマルトトリオースとα−サイ
クロデキストリンに分解され、その構成比率を
ペーパークロマトグラフイーおよび高速液体ク
ロマトグラフイーで求めた結果、マルトトリオ
ース：α−サイクロデキストリン＝１：１であ
つた。グルコアミラーゼ（生化学工業製、結晶品）
により分解した後、ペーパークロマトグラフイ
ーで単離すると、グルコース２モルとヨウ素発
色で黄橙色を示す糖（グルコシル−α−サイク
ロデキストリン）が１モル得られた。本発明によれば、かかるマルトトリオシル−α
−サイクロデキストリンは次のごとくして製造さ
れる。即ち、マルトトリオースとα−サイクロデキス
トリンを含む基質濃度40〜80％溶液にプルラナー
ゼを所定量加え、液の温度、PHなどを酵素の好適
作用範囲に維持して、１日〜６日間反応させ、マ
ルトトリオシル−α−サイクロデキストリンを生
成し、次いで所望によりクロマトグラフイーなど
の方法によつて反応液から分離採取することによ
り製造される。本発明において用いられるプルラナーゼは、粘
質多糖類プルランのα−１，６−グルコシド結合
を加水分解するほか、アミノペクチンやグリコー
ゲンのα−１，６−グルコシド結合をも切断する
能力を持つ酵素であり、主としてエアロバクタ
ー・エアロゲネス（Aerobacter aerogenes）、バ
シラス・sp（Bacillus sp）などの微生物より得ら
れる。これらプルラナーゼの使用量は、基質の品
質あるいは反応の実施形式などにより多少の違い
はあるが、通常の場合、α−サイクロデキストリ
ン１グラム当たり10単位以上用いられる。このプ
ルラナーゼの酵素活性は次のごとき方法により測
定される。即ち、0.5％プルラン溶液（プルラン
を50ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液、PH5.0に溶解し
たもの）200μに酵素液50μ（同じ緩衝液に溶
解したもの）を加え、10分間、50℃で酵素反応さ
せる。反応後、反応液中に生成した還元糖をソモ
ギイーネルソン（Somogyi−Nelson）法で測定
する。酵素単位はこの条件で１分間に1μmoleの
マルトトリオースに相当する還元力を生成する酵
素量を１単位とする。本発明において原料として用いられるマルトト
リオースおよびα−サイクロデキストリンは、い
ずれも市販の製品をそのまま用いることができる
が、生成物の分離精製の手数を考えると純度の高
いものを用いるのが有利である。これらマルトト
リオースおよびα−サイクロデキストリンの使用
量は、α−サイクロデキストリンに対して通常マ
ルトトリオース２〜７倍量、好ましくは３〜５倍
量用いられる。また、溶液の濃度は、本発明の方
法がプルラナーゼの縮合反応を利用するものであ
る関係上、一般的に原料基質の濃度が高いほど好
ましく、従つて、本発明における基質濃度は50〜
80％で使用することが好ましい。本発明の方法においては、反応はプルラナーゼ
の作用条件に適合させて実施される。従つて、反
応温度、PHなどは用いられる酵素の種類（起源）
によつて差はあるが、一般に40〜70℃、PH4.0〜
6.0で行なうのが好ましい。生成したマルトトリオシル−α−サイクロデキ
ストリンを反応液から分離するには、例えばトヨ
パールHW−40Sを用いたカラムクロマトグラフ
イーあるいはワツトマン17クロムによるペーパー
クロマトグラフイーを用いることにより容易に行
うことができるが、工業的には特にコスト上の理
由からイオン交換樹脂クロマトグラフイー、大量
ゲルろ過分離法などを用いるのが有利である。ｅ発明の効果本発明により得られる新規な分岐α−サイクロ
デキストリンは、公知のα−サイクロデキストリ
ンと同程度の強い抱接力を有し、かつ、その溶解
性において格段に優れているので、医薬品、食
品、化粧品その他一般の化学工業分野でのサイク
ロデキストリンの用途開発に寄与するところが大
きい。ｆ実施例次に実施例を示し、本発明を更に詳細かつ具体
的に説明する。実施例１マルトトリオース（日本食品化工KK製、純度
99％）15.00ｇとα−サイクロデキストリン（日
本食品化工KK製、純度98％）5.00ｇに、PH5.0、
50ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液7.70mlを加え沸騰浴
中加熱溶解する。冷却後、これにバシラス・sp
（Bacillus sp）の耐熱性プルラナーゼ（ノボ・イ
ンダストリー・ジヤパン社製、200単位／ｇ）2.5
ｇを加え、60℃で48時間反応させる。終了後、この反応液をトヨパールHW−40Sを
充填したカラム（2.5×100cm×２本）によりゲル
ろ過クロマトグラフイーにかけて分離精製を行
う。試料負荷後24〜26時間後に溶出されてくるフ
ラクシヨンを集め、ロータリーエバポレータで濃
縮乾燥して、マルトトリオシル−α−サイクロデ
キストリンの白色粉末2647mg（収率35.3％）を得
る。このものの元素分析値は次に通りであつた。元素分析値（C₅₄H₉₀O₄₅）計算値Ｃ＝44.45％Ｈ＝6.22％Ｏ＝49.34
％実測値Ｃ＝44.47％Ｈ＝6.20％また、このものは277℃で分解した。次に、この粉末を、70％１−プロパノール
１−ブタノール：ピリジン：水＝６：４：３１
−ブタノール：１−プロパノール：水＝３：５：
４を展開剤に用いてペーパー上に展開後、ヨウ素
溶液を用いる発色およびグルコアミラーゼでペー
パーを一度処理した後硝酸銀発色させたところ、
１スポツトを与え単一物質であることが確認され
た。次に、上記で得られた物質５mgとエアロバクタ
ー・エアロゲネス（Aerobacter aerogenes）の
プルラナーゼ（林原生物化学研究所製、結晶品40
単位／mg）１単位をPH6.0、50ｍＭ酢酸ナトリウ
ム緩衝液500μに溶解し、30℃で一夜反応させ
たところ、マルトトリオースとα−サイクロデキ
ストリンを１：１の割合で生成することがペーパ
ークロマトグラフイーおよび高速液体クロマトグ
ラフイーにより確認された。更に、上記で得られた物質５mgとリゾプス・デ
レマー（Rhizopus delemer）のグルコアミラー
ゼ（生化学工業製、結晶品30単位／mg）10単位を
PH5.0、50ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、
30℃で一夜反応させたところ、グルコースとグル
コシル−α−サイクロデキストリンを２：１の割
合で生成することがペーパークロマトグラフイー
および高速液体クロマトグラフイーにより確認さ
れた。以上の結果から、上記の物質はマルトトリオシ
ル−α−サイクロデキストリンであることが確認
された。実施例２〜13 実施例１と同様な操作手順により、但し基質濃
度、酵素量、反応温度、反応時間を種々に変えて
反応を行ない、次表の結果を得た。【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は、マルトトリオシル−α−サイクロデ
キストリンの赤外線吸収スペクトルを示し、第２
図は、マルトトリオシル−α−サイクロデキスト
リンの ¹³C核磁気共鳴スペクトルを示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ α−サイクロデキストリン１重量部に対しマ
ルトトリオースを２〜７重量部含む基質濃度40〜
80％の溶液をプルラナーゼの存在下に反応させ、
該反応液からマルトトリオシル−α−サイクロデ
キストリンを分離、採取することを特徴とするマ
ルトトリオシル−α−サイクロデキストリンの製
造方法。２ α−サイクロデキストリン１重量部に対しマ
ルトトリオースを３〜５重量部含む基質濃度50〜
80％の溶液をプルラナーゼの存在下に反応させる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製
造方法。