JPH044875B2 - - Google Patents

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γ−サイクロデキストリン
の製造方法に関し、更に詳細には、マルトシル−
γ−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。 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C₆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、上記知見に加え、γ−サイクロ
デキストリンが他のサイクロデキストリンに比べ
て内部空隙が大きくかつ溶解性も高いことから、
このものに分枝を導入することによりその溶解性
を更に向上させると同時に、用途の拡大を期待す
ることができるのではないかとの着想のもとに
種々検討を重ねた結果、プルラナーゼの縮合反応
を利用すればγ−サイクロデキストリンとマルト
ースとを結合させることができるとの着想を得、
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、マルトースとγ−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
ルトシル−γ−サイクロデキストリンを生成さ
せ、生成したマルトシル−γ−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
ルトシル−γ−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シル−γ−サイク
ロデキストリンは、６−Ｏ−α−マルトシルサイ
クロオクタオースともいい、分子式C₆₀H₁₀₀O′₅₀
分子量1621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＋177°（Ｃ＝0.1、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：１−ブタノール：エタノール：水＝
５：５：２ Rf＝0.14、グルコースの移動度を1.00とした
時、本品は0.25であり１スポツトであつた。 なお、呈色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行
つた。 (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＝65：35 流速：2.0ml／min 検出器：示差屈折計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） 69.8（１−６結合のC₆） 80.2（マルトシル残基の１−４結合のC₄） 100.9（１−６結合のC₁） (9) γ−サイクロデキストリンとマルトースの構
成 プルラナーゼ（林原生物化学研究所製、結晶
品）によりマルトースとγ−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、マルトース：γ−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）によりマルトースとγ−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、マルトース：γ−サ
イクロデキストリン＝１：１であつた。 本発明によれば、かかるマルトシル−γ−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、マルトースとγ−サイクロデキストリン
を含む基質濃度40〜85％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、マルトシ
ル−γ−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、アミロ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、γ−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ー
スおよびγ−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。これらマルトースおよ
びγ−サイクロデキストリンの使用量は、γ−サ
イクロデキストリンに対して通常マルトース１〜
７倍量、好ましくは２〜７倍量、更に好ましくは
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60〜85％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。 生成したマルトシル−γ−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なうこ
とができるが、工業的には特にコスト上の理由か
らイオン交換樹脂を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サイクロデキ
ストリンは、公知のγ−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 マルトース（日本澱粉工業KK製、純度99％）
2.00ｇとγ−サイクロデキストリン（日本食品化
工KK製、純度98％）0.40ｇに、PH5.0、50ｍＭ酢
酸ナトリウム緩衝液0.83ml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）200mgを加え、
65℃で50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14〜16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、マルトシル−γ−サイクロデキスト
リンの白色粉末204mgを得る。 このものの元素分析値は次の通りであつた。 元素分析値（C₆₀H₁₀₀O₅₀） 計算値 Ｃ＝44.45％ Ｈ＝6.22％ Ｏ＝49.34
％ 実測値 Ｃ＝44.32％ Ｈ＝6.20％ また、このものは273℃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、マルトースとγ−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。 以上の結果から、上記の物質はマルトシル−γ
−サイクロデキストリンであることが確認され
た。 実施例 ２〜７ 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、マルトシル−γ−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、
マルトシル−γ−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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ γ−サイクロデキストリン１重量部に対しマ
   ルトースを２〜７重量部含む基質濃度40〜85％の
   溶液をプルラナーゼの存在下に反応させ、該反応
   液からマルトシル−γ−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シル−γ
   −サイクロデキストリンの製造方法。 ２ γ−サイクロデキストリン１重量部に対しマ
   ルトースを３〜５重量部含む基質濃度60〜85％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。