JPH0466097A - 水溶性フラボノール配糖体 - Google Patents

水溶性フラボノール配糖体

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JPH0466097A
JPH0466097A JP17983790A JP17983790A JPH0466097A JP H0466097 A JPH0466097 A JP H0466097A JP 17983790 A JP17983790 A JP 17983790A JP 17983790 A JP17983790 A JP 17983790A JP H0466097 A JPH0466097 A JP H0466097A
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galactose
residue
quercetin
glycoside
water
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Ken Washino
乾 鷲野
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San Ei Kagaku Co Ltd
Sanei Kagaku Kogyo KK
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San Ei Kagaku Co Ltd
Sanei Kagaku Kogyo KK
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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〕 この発明は、水溶性フラボノール配糖体に関し、詳しく
はクエルセチン配糖体にガラクトース残基を転移させて
、クエルセチン配糖体の改質を図り、食品業界、医薬品
業界、香粧品業界での利用の便宜を図るものである。
〔従来の技術〕
フラボノール配糖体は、一般に水に難溶性の物質である
。それゆえ、フラボノール骨格に由来する抗酸化機能、
紫外線吸収機能、その他フラボノール骨格の有用な機能
を産業上の利用に当って制約を受ける。この問題の解決
法として、フラボノイドの一つであるルチンを一旦アル
コール若しくは多価アルコールに溶解させた後、無機顔
料の粒子表面に微小結晶状に析出させる方法が提案され
ている(特開昭6O−208908)。しかし、この場
合もルチン及びクエルセチンは、結晶状態となっている
ため、フラボノイドの持つ機能を充分に発揮することが
できず、また、用途が限定される。このように取シ扱い
の難しいルチンをシクロデキストリンで包接化合物とし
て水への溶解速度の改善を図る方法などが知られている
が、これらの方法は、水難溶性のフラボノイドの根本的
な水に対する溶解度の改善方法とはいえない。これらの
物質の改質法として、ルチンのフェノール性水酸基に2
−ヒドロキシエチル基を導入してトロキセルチンに導く
方法やルチン若しくはクエルセチンのフェノール性水酸
基に2 、8−シヒFc+キシプロピル基またはホスフ
ェート基を導入する方法(特開平1−808476)が
提案されている。
また、ルチンやルチンに部分加水分解作用を有する酵素
を作用させて得られるクエルセチン−3−モノグルコシ
ド(以下、イソケルセチンと称す)にでん粉質の存在下
糖転移活性を有する酵素(EC2,4,1,19)を用
いてブドウ糖を転移させて、改質を図る方法(特公昭5
4・−82078、特開平1−218298)なども提
案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
クエルセチンまたはルチンのアグリコン部のフェノール
性水酸基に2−ヒドロキシエチル基するいは2,3−ジ
ヒドロキシプロピル基若シくハホスフェート基を導入し
てルチンの改質を図る方法は、クエルセチン骨格に由来
する共役系に電子的な影響を殆ど及ぼさないため、母体
化合物の紫外線吸収特性がほぼそのまま保持されている
。しかし、クエルセチン若しくはクエルセチン配糖体の
アグリコン骨格中のフェノール性水酸基に由来する抗酸
化特性が消失若しくは大幅な減少をきたすといった大き
な問題点がある。一方、ルチンまたはインケルセチンに
糖転移活性を有する酵素を作用させてブドウ糖を転移さ
せた糖転移クエルセチン配糖体は、フェノール性水酸基
に基づく抗酸化特性を維持しつつ、かつ、母体化合物の
紫外#!吸収特性を保持している。それゆえ、酸化防止
剤として食品添加物などに、また紫外線吸収剤として日
焼は防止化粧料などに配合され、はぼ満足すべき結果を
与えるが、食品加工時によく用いられるα−1,4−グ
ルカンマルトヒドラーゼ(EC8,2,1,2)および
α−1,4−グルカングルコヒドラーゼ(EC8,2,
1,8)の作用によシ、糖鎖構造部が部分加水分解を受
けて、それに伴って溶解度に変化をきたすといった問題
点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上記問題点を鑑みてクエルセチン配糖体の
持つ紫外線吸収機能や抗酸化性機能等の優れた長所は保
持しつつ、クエルセチン配糖体の糖鎖構造部にガラクト
ース残基を導入することによシ、クエルセチン配糖体の
糖転移生成物が安定であシ、且つ水溶性を発現するかど
うかを鋭意検討した結果、本発明に至ったものである。
以下、詳細に説明する。
この発明の水溶性フラボノール配糖体は、クエ/L’−
t=チン配糖体を原料として、これにガラクトース源と
β−D−ガラクトシド ガラクトシダ−ゼ(以下β−ガ
ラクトシダーゼと称す)を作用すせて、β−ガラクトシ
ダーゼの持つガラクトーヌ残基転移作用によシ、乳糖ま
たはガラクトオリゴ糠中のガラクトース残基を該クエル
セチン配糖体に等七ル以上転移させることにょシ目的は
達せられる。
本発明で用いられるクエルセチン配糖体は、ルチン(ク
エルセチン 8−/l/チノシド)、ケルシトリン(ク
エルセチン 8−ラムノシト)、イソケルセチン(クエ
ルセチン 8−グルコシド)、ベルタトシド(クエルセ
チン 8−アラビノグリコシト)、ヒベロシド(クエル
セチン 8−ガラクトシド)が採用される。イソケルセ
チンハ、ルチンにα−L−ラムノシダーゼを公知の方法
(Agric、Biol、(hem、、 91巻188
〜186頁(1967年))で作用させたものが採用さ
れる。また、ベルタトシドは市販品が採用され、また、
ヒヘロシドはネジキ(1yonia ovalifol
ia )から抽出するか市販品が用いられる。
ガラクトース源としては、β−ガラクトシダーゼの基質
となり、ガラクトース残基の1分子以上が上記クエルセ
チン配糖体に転移され得るものであればよく、例えば、
乳糖単独、又は乳糖に公知の方法(Agric、 Bi
ol、(hem、 、 48巻8053〜3061頁(
1984年))でガラクトース残基を転移させて得られ
るガラクトオリゴ糖若しくは乳糖を起源とする市販のガ
ラクトオリゴ糖、または大豆などの豆を起源とするガラ
クトオリゴ糖、その他が挙げられる。ガラクトース源の
添加tは、反応混合物全体に対して1〜80重量%の量
でよく、望ましくは10〜70重量%、より望ましくは
20〜60重量%程度の量が有利である。
前記β−ガラクトシダーゼは、バチルス サーキュラン
ス(Bacillus circulans )、バチ
p7マセランス(B、macelans )などのパチ
ルヌ属、ラクトバチ)v スフ” 7tzガリカ7 (
Lactobacillusbulgaricus )
、ラクトバチルス ラクチス(L。
Iactis )、ラクトバチルス プランタルム(L
plantalum )等のラクトバチルス属、エシェ
リヒア コリ(Escherichia coli )
等のエシェリヒア属、アスペルギルス オリーゼ(A!
lpergillusoryzae ) 、アスペルギ
ルスニガー(A、niger)等のアメベルギス属、ク
リベロミセス ラクチス(Kluyveromyces
 1actis )、クリベロミセス フラギリス(K
、 fragilis )等のクリベロミセス属、スト
レプトコッカス サーモフィルス(5trept。
coccus themopbilus )  等のス
トレプトコッカス属、へりクスボマチ7 (1(eli
x pomatia)等のへりクス属、ペニシリウム 
クリソゲナム(penicillium crysog
enutn ) 、ペニシリウム ムルチカラー(p、
 multicolor )等のペニシリウム属、サッ
カa ミセ/K  y ラ:¥ !J y (Sacc
haromyces fragi1’is)等のサツカ
ロミセス属、その他の微生物を起源とするもの、ホラ貝
((halonja lampas )等の貝類を起源
とするもの、ジャック ビーン(和名:タチナタマメ、
(anavalia enaiformia)などの植
物を起源とするもの、あるいは牛の肝蔵や哩乳動物の小
腸を起源とするものが知られておシ、いずれもこの発明
に自由に使用することができる。これらの酵素は、必ず
しも精製して使う必要はなく、通常は粗酵素で目的を達
成しうる。また、市販の酵素剤(例えば、大和化成株式
会社製、商品名BIOLACTA  GIO1天野製薬
株式会社製、商品名ラクターゼ F「アマノ」およびラ
クターゼYL「アマノ」、株式会社ヤク/&)本社製、
商品名ラクターゼ Y−AOlに、I化成株式会社商品
名ラクターゼ Plその他等)も使用することができる
。また、クエルセチン配糖体とガラクトース源を添加し
た培養液に、β−ガラクトシダーゼを添加する代りに、
糖転移活性を有するβ−ガラクトシダーゼ生産菌を植菌
し、発酵法によシ糖転移反応を行うこともできる。さら
に、β−ガラクトシダーゼあるいはβ−ガラクトシダー
ゼを生産する微生物を常法に従って固定化したものを使
用して反応を進めてもよい。これらのβ−ガラクトシダ
ーゼは、単一種の微生物、植物又は動物を起源とするも
のを用いたシ、起源の異なる2種以上の酵素を併用する
ことができるし、また、β−ガラクトシダーゼ生産菌を
2種以上植菌して発酵法によシ糖転移反応を行ってもよ
い。β−ガラクトシダーゼの使用量は、特に限定される
ものではない。この酵素の使用量は、起源および酵素の
剤形によって大きく変動する。例えば同一酵素を用いる
場合でも、酵素溶液として使用するか、あるいは固定化
して用いるかによってもその使用量は異なる。そのため
、一義的には決められないので一例を挙げて示すと、B
IOLACTA  G−10を使用するときは通常10
〜2000単位/f基質程度の量が好適である。尚、こ
の酵素単位は実施例において詳述される。また、酵素の
活性化剤として、必要に応じてMn 1Mg   (a
   等の金属イオンを酵素と併用してもよい。その添
加量は通常微量でよく、反応混合系に対して0.1〜5
00ppmの範囲から選択される。
この転移反応における反応系のPHは、使用する酵素の
至適pH付近が望ましく、通常的2〜9の範囲から選択
されるのがよい。また、この転移における反応系の温度
は、使用する酵素の至適温度付近が望ましく、通常20
〜70°Cの範囲から選択されるのがよい。
このようにして、ガラクトース残基を転移させた水溶性
のフラボノール配糖体が簡単な操作によシ、収率よく製
造することができ、本発明の目的は達せられる。さらに
、所望によシ反応系をイオン交換樹脂又はイオン交換膜
等による処理、ポーラスポリマー構造を有する樹脂、シ
リカゲル、アルミニウムオキシド、セルローフ、その他
t−as剤とする吸着クロマトグラフ処理、活性炭、ア
ルキルシリル化シリカゲル又はアリールシリル化シリカ
ゲル等を吸着剤とする逆相分配クロマトグラフ処理、あ
るいはその他の方法によって精製してもよい。
〔この発明の作用及び効果〕
本発明によって得られたフラボノール配糖体の個々及び
混合物は、いずれもクエルセチン配糖体にガラクトース
残基が転移しておシ、水に対する溶解度が極めて高く、
それらの有する色(相)、抗酸化性及び、紫外線吸収性
などを水系の溶媒中で有効に発揮させることができる。
実験例 純水にルチン、インケルセチン、実施例1による本発明
品1及び実施例2による本発明品2を加熱溶解後、4°
Cで1週間放置したときの沈澱の有無及びその量を観察
する。
表中の記号 :沈澱なし + :沈澱あり −H−:沈澱多い ←← :沈澱非常に多い 以下に本発明の実施例を示す。
(β−オ゛ラクトシーゼ活性の測定) 0.1%P−ニトロフェニルーβ−D−ガラクトグリコ
シドを含有する0、05Mリン酸緩衝液(pHは酵素の
至適pHに調整する) 0.2 yxlに、0.05M
IJン酸緩衝液に適度に希釈した酵素溶液(2〜5ミリ
単位) 0.1 mlを加えて40℃で15分反応させ
た後、反応液にIMi酸ナトリウム液2 mlを加え、
て反応を止め、分光光度計を用いて1M度醋酸ナトリウ
ム液対照として420nmでの吸光度を測定し、次式に
より酵素単位を求める。
酵素単位・−吸光度xo、o1xl/酵素濃度(r/g
/) 尚、これらの条件下でのp−二トロフェノールの分子吸
光係数は15,000であって、上記式より求めた1酵
素単位は1分間当りp−ニトロフェニル−β−D−ガラ
クトシドからp−ニトロフェノールの1μMを遊離させ
る量に相当する。
(ガラクトース残基転移クエルセチン配糖体の定量法) 高速液体クロマトグラフィーによシ、下記の条件で測定
した。
カラム:マイクロポンダパック C18、カラム径4.
6■、カフム長250m 溶媒:メタノー/L//アセトニトリlV7酢酸/水−
7/1/1/12 流  速:1g/、/分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長: 851 nm 反応収率は次式で求めた。
算ピーク面積 尚、この測定条件では、原料クエルセチン配糖体のピー
クと反応生成物のピークは完全に分離した。
実施例1 0、1 Mリン酸緩衝液(pH7,0)100震lに乳
糖2501を加えて60°Cに加熱・溶解させ、この溶
液にルチン20f含有ジメチルスルフfキシド液100
 g/と大和化成株式会社製バチルス サーキュランス
由来のβ−ガラ、クトシダーゼ(酵素力価20,000
)14を加えて60°Cで4時間攪拌した。反応終了後
混合物を水11で希釈し、スチレンージビニールベンゼ
ン共重合体からなるポーラスポリマー700g/を充填
したカラムに1時間で通液し、次いでイオン交換水51
を1.5時間で通液した。次いで、50■/v%エタノ
ール21を1時間で通液して吸着物を溶出した。この−
タノール液を濃縮して、黄色の固形物252を得た。得
られた固形物から1■を取りだし、これにイオン交換水
10111を加えて溶かし、ガラクトーヌ残基転移ル千
ン誘導体の定量に供した。その結果、ガラクトース残基
の転移ルチン誘導体は5成分で構成され、その収率は6
0%であった。
この固形物1001qを5%塩酸15g/に溶かして5
時間100°Cで加熱し、加水分解した。20°Cまで
冷却後5%水酸化ナトリウム液でpH51で中和し、冷
薪庫で一夜静置した後析出物と濾液に分割した。析出物
はクエルセチンの分析試料に、濾液は糖の分析に供した
析出物と糖の分析は高速液体クロマトグラフを用いて下
記の条件で行った。
■析出物の分析 カラム二マイクロボンダパック 018、カラム径4.
6 tas 、カラム長250m溶  媒:メタノール
15%酢酸水溶液−2/3流  速:1g//分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長:851nm 分析の結果、ガラクトース残基の転移したルチン誘導体
及び未反応のルチンに相当するピークは消失し、クエル
セチンに相当する単一のピークを検出した。
また、濾液中のフラボノイドの分析を同一の条件で行っ
たが、ガラクトース残基の転移したルチン誘導体に相当
するピークは消失していた。
■濾液の分析 カラム:化学修飾型アミノプロピルシリカ(東京化成工
業株式会社製; Kaseisorb LCNH25u
per )カラム径4.6簡、カラム長250m 溶  [:  アセ トニト リル/水=4/1流 速
=IIIlZ分 検出器:示差屈折計 分析の結果、濾液からラムノース、グルコースとガラク
トースに相当する3本のピークを検出した。
別途調整した標準液とのピーク面積の比較から、ラムノ
ース、グルコースとガラクトースの組成比を求めるとそ
の比は1:1:1.2であった。高速液体クロマトグラ
フィー分析結果から明らかなように、本発明品はルチン
にガラクトース残基が1モル以上転移したルチン誘導体
であることは明らかである。
実施例2 005M酢酸緩衝g!(pH7,0) 100mlに乳
糖2502を加えて65°Cに加熱し、この溶液にイソ
ケルセチン10Fとバチルス サーキュランス由来のβ
−ガラクトシダーゼ(酵素力価20,000)0.54
を加えて均質とし、上記温度で4時間攪拌した。得られ
た反応液0.02 mlを純水2 mlに希釈し、ガラ
クトース残基転移イソケルセチンの定量に供した。その
結果、ガラクトース残基の転移したイソケルセチン誘導
体は5成分からなり、その収率は85%であった。次い
で、スチレンージビニールペンゼル共重合体からなるポ
ーラスポリマー700 dを充填したカラムを用いて実
施例1と同一の方法で精製し、淡黄色の固形物12Fを
得た。この固形物100ダを実施例1と同一の方法で加
水分解を行い、析出物と濾液を高速液体クロマトグラフ
分析を行った。その結果、析出物はクエルセチンの単一
物からなり、また濾液からイソケルセチン配糖体に相当
するピークは消失していた。濾液中の糖分析の結果、グ
ルコースとガラクトースは1:1.5の組成比で構成さ
れていた。
高速液体クロマト分析の結果から、本発明品はインケル
セチンにガラクトース残基が1モル以上転移したイソケ
ルセチン誘導体であることは明らかである。
実施例8 0.05Mリン酸緩衝液(pH6,8) 1mlに乳糖
1.01を加えて、この溶液にヒベロシド25叶含有ジ
メチルヌルフォキシド液0.05 g/ トパチルスサ
ーキュランス由来のβ−ガラクトシダーゼ(酵素力価2
0,000)lqを加えて60℃で5時間反応させた。
得られた反応液0.02 mlを純水2 g/で希釈し
、ガラクトース残基転移ヒベロシドの定量に供した。そ
の結果、反応生成物は4成分のガラクトース残基の転移
したヒベロシドで構成されていて、その収率は45%で
あった。反応終了後、反応混合物に水1 mlを加えて
希釈し、オクタデシルシリル化シリカゲル100+/を
充填し九分取カラムを用いて下記の条件で反応生成物と
未反応物を分画し、淡黄褐色粉末からなる反応生成物1
0■を得た。
R[:15%テトラヒドロフラン水溶液流  速:50
露l/分 検出器:紫外・可視分光検出器 測定波長:850nm 反応生成物51qを実施例1と同一の方法で加水分解し
、高速液体クロマト分析に供した。その結果、析出物か
らクエルセチンのみを検出し、ダ液からガラクトース残
基転移ヒベロシド誘導体は消失していた。糖分析の結果
、ガラクトースのみを検出した。これらの事実は、本発
明品がヒベロシドにガラクトース残基が転移したヒベロ
シド誘導体であることを証明している。
実施例4 0.05Mリン酸緩衝液(pH6,8) 10mlに乳
糖101を加えて、この溶液にケルシトリン1v含有ジ
メチルホルムアミド液1 yxlとバチルス サーキュ
ランス由来のβ−ガラクトシダーゼ(酵素力価20,0
00)20■を加えて60℃で5時間反応させた。得ら
れた反応液0.02 mlを純水2 mlで希釈し、ガ
ラクトース残基転移ケルシトリンの定量に供した。その
結果、反応生成物は4成分のガラクトース残基の転移し
たケルシトリン誘導体で構成されていて、その収率は4
296であった。
反応終了後、反応混合物に水10g/を加えて希釈し、
オクタデシルシリル化シリカゲ/L’100g/を充填
したカラムを用いて実施例8と同一の条件で反応生成物
と未反応物の分画操作を繰シ返し、ガラクトース残基の
結合様式が異なったシ、また、転移数の異なる混合物か
らなるガラクトシルケルシトリン350りを得た。次い
で反応生成物511vを実施例1と同一の方法で加水分
解物し、高速液体クロマト分析に供した。その結果、析
出物からクエルセチンのみを検出し、濾液からガラクト
シルケルシトリンに相当するピークは消失した。糖分析
結果から、ラムノーヌとガラクトースの2成分を検出し
、その組成比は1:1.5であった。この反応生成物5
0■を純水0.50 mlに溶解して2°Cで1週間静
置したが、析出物は認められなかった。これらの事実は
、本発明品がケルシトリンにガラクトース残基が転移し
たケルシトリン誘導体であって、水溶性のフラボノイド
誘導体であることが明らかである。
実施例5 0、0.5 M酢酸緩衝液(pH6,6)20震lにガ
ラクトオリゴ糖液(ヤクルト薬品工業株式会社製:商品
名オリゴメイト50)20Pを加えて38°Cに加熱し
、この溶液にインケルセチン1?とクリペロミセス ラ
クチス由来のβ−ガラクトシダーゼを反応混合液に対し
て3ユニツト/fを加えて均質とし、上記温度で4時間
攪拌した。得られた反応液0.02 mlを純水2dに
希釈し、ガラクトース残基転移イソケルセチンの定量に
、供した。その結果、ガラクトース残基の転移したイソ
ケルセチン誘導体は4成分からなシ、その収率は23%
であった。
実旅例6 0、05 M酢酸緩衝液(1)H6,6)20dlに上
記ガラクトオリゴ糖液20Fを加えて40℃に加熱し、
この溶液にルチン1vとエッセリヒア コリ由来のβ−
グルコシダーゼを反応混合液に対して3ユニツト/1を
加えて均質とし、上記温度で4時間攪拌した。得られた
反応液0.02 vtlを純水2mlに希釈し、ガラク
トーヌ残基転移ルチンの定量に供した。その結果、ガラ
クトース残基の転移したルチン誘導体は4成分からなシ
、その収率は15%であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クェルセチン配糖体に乳糖またはガラクトオリゴ糖
    の存在下、ガラクトース転移作用を有する酵素を作用さ
    せ、該クェルセチン配糖体にガラクトース残基を転移さ
    せてなることを特徴とする一般式1で示される水溶性フ
    ラボノール配糖体。 式1 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中R1:グルコース残基、ラムノース残基、アラビノ
    ース残基又はガラクトース 残基 R2:ラムノース残基又は水素原子 R3:ガラクトース残基又は水素原子 R4:ガラクトース残基又は水素原子 nは0〜5の整数 mは0〜5の整数 但し、nそ0の場合においては、mは1〜5の整数、m
    が0の場合には、nは1〜5の整数。 R1とR2の結合様式は6、1結合である。 2 クェルセチン配糖体がルチン、ケルシトリン、イソ
    ケルセチン、ペルタトシド、ヒペロシドであることを特
    徴とする特許請求範囲第1項の記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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