JPH05161498A - 非還元末端修飾フェニル化マルトテトラオース誘導体の製造法 - Google Patents

非還元末端修飾フェニル化マルトテトラオース誘導体の製造法

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JPH05161498A
JPH05161498A JP3350894A JP35089491A JPH05161498A JP H05161498 A JPH05161498 A JP H05161498A JP 3350894 A JP3350894 A JP 3350894A JP 35089491 A JP35089491 A JP 35089491A JP H05161498 A JPH05161498 A JP H05161498A
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JP
Japan
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maltotetraose
alk
chloro
formula
substrate
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JP3350894A
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English (en)
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Katsutoshi Ishimaru
勝敏 石丸
Yoshikazu Kamezono
芳和 亀園
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Welfide Corp
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Welfide Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 α−アミラーゼ活性測定用基質として有用な
一般式 【化1】 (式中、各記号は明細書に定義されている通りであ
る。)により表される非還元末端修飾フェニル化マルト
テトラオース誘導体を製造するに当たり、サイクロデキ
ストリングルカノトランスフェラーゼによる糖転位反応
を利用する方法。 【効果】 本発明の方法によれば、α−アミラーゼ活性
測定用基質として有用な非還元末端修飾フェニル化マル
トテトラオース誘導体をサイクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼによる糖転位反応により、効率よく
合成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はα−アミラーゼ活性測定
用基質として有用な非還元末端修飾フェニル化マルトテ
トラオース誘導体の新規な製造法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】膵液
や尿などの体液に含有されるα−アミラーゼの活性を測
定することにより、各種疾患の診断が行われている。α
−アミラーゼの活性測定法には、たとえばマルトオリゴ
糖(マルトペンタオースやマルトテトラオース)を基質
とする方法がある。この方法ではα−アミラーゼ含有試
料に該マルトオリゴ糖とα−グルコシダーゼとを作用さ
せて、基質から遊離してきたグルコースの量を測定する
ことによりα−アミラーゼの活性を知ることができる。
また、マルトオリゴ糖の還元性末端にニトロフェノー
ル、ジクロロフェノール、クロロ−ニトロフェノール等
の色原体をアグリコンとして結合させた基質を用いる方
法も提案されている。これらの基質を用いると最終的に
は共存酵素の作用によりアグリコンが遊離し、遊離した
アグリコン、たとえばp−ニトロフェノールを光学的に
測定することにより、α−アミラーゼの活性を容易に測
定することができる。しかし、上記基質に対してもα−
グルコシダーゼがわずかながら作用するためブランク値
上昇を招くので、これらの基質とα−グルコシダーゼを
一液化して使用することは困難である。さらに、すぐれ
たα−アミラーゼ活性測定用の基質として、マルトオリ
ゴ糖の還元性末端にフェノール類をアグリコンとして結
合させ、かつ非還元性末端グルコースの水酸基を種々の
置換基でブロックした構造を持つ化合物が提案されてい
る。たとえば、特開平1−157996号公報には3−
ケトブチリデン2−クロロ−4−ニトロフェニル−β−
マルトペンタオシドを基質として用いる方法が開示され
ている。
【0003】しかし、市販の管理血清(たとえば、商品
名:ヒューミラーゼ・H)には唾液腺由来のα−アミラ
ーゼ(S−アミラーゼ)および膵臓由来のα−アミラー
ゼ(P−アミラーゼ)が約1:1の割合で存在してい
て、この3−ケトブチリデン2−クロロ−4−ニトロフ
ェニル−β−マルトペンタオシドに管理血清を作用させ
た場合、水解部位は2ケ所で2−クロロ−4−ニトロフ
ェニル基を有する生成物として2−クロロ−4−ニトロ
フェニル−β−マルトトリオシドおよび2−クロロ−4
−ニトロフェニル−β−マルトシドが約7:3の割合で
生成する。
【0004】また、3−ケトブチリデン2−クロロ−4
−ニトロフェニル−β−マルトテトラオシドに管理血清
を作用させた場合、水解部位は1ケ所で2−クロロ−4
−ニトロフェニル基を有する生成物として2−クロロ−
4−ニトロフェニル−β−マルトシドのみが生成し、α
−グルコシダーゼなど追随酵素共存下に発色させる場
合、3−ケトブチリデン2−クロロ−4−ニトロフェニ
ル−β−マルトペンタオシドより、3−ケトブチリデン
2−クロロ−4−ニトロフェニル−β−マルトテトラオ
シドのほうがlag timeが短く、よい基質といえる。
【0005】この3−ケトブチリデン2−クロロ−4−
ニトロフェニル−β−マルトテトラオシドなど非還元末
端修飾フェニル化マルトテトラオース誘導体の製造方法
は特開平1−157996号公報記載の3−ケトブチリ
デン2−クロロ−4−ニトロフェニル−β−マルトペン
タオシドの製造例と同様にフェニル−マルトテトラオシ
ドと1,1−ジメトキシ−3−ブタノンなどのアセター
ル化合物とのアセタール交換反応による方法が考えられ
るが、この方法は工業的製造方法として充分満足できる
ものとは言いがたい。すなわち、原料であるフェニルマ
ルトテトラオシドは通常、マルトテトラオースから出発
しアセチル化、グリコシド化、脱アセチル化等の多段階
の化学反応を経て合成されるが、収率は必ずしも定量的
ではなく、また各段階の反応物は飴状の物が多く、再結
晶などの簡単な操作に依っては精製しがたいものが多
い。また、アセタール化合物とのアセタール交換反応も
副反応が多く、しかも最終目的物をカラムクロマトによ
り単離する際に、保持時間が目的物と近似している副生
物が多く混在しているため、クロマト分離の効率が低い
という欠点がある。
【0006】また、近年、サイクロデキストリングルカ
ノトランスフェラーゼを利用して、非還元末端修飾フェ
ニル化マルトテトラオース誘導体の合成研究〔ジャーナ
ル・オブ・バイオケミストリー(J.Biochem.) 第97
巻、第977頁、1982年;生化学、第62巻
(7)、第761頁、1990年〕が行われている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決する方法の1つとして酵素反応に着目し研究
を重ねた結果、非還元末端4,6位−修飾マルトテトラ
オースである供与体基質とフェノール骨格残基を有する
グルコシドである受容体基質とにサイクロデキストリン
グルカノトランスフェラーゼを作用させることにより効
率よく非還元末端修飾フェニル化マルトテトラオース誘
導体が製造できることを見出し、本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は一般式
【化4】 (式中、R1 ,R2 の少なくとも一方は、R3−S
(O)m −Alk−またはR3 −CO−Alk−を示
し、他方は水素、炭素数1〜6個のアルキルまたはフェ
ニルを示す。ここでR3 は炭素数1〜5個のアルキルを
示し、Alkは炭素数1〜5個のアルキレンを示し、m
は1または2の整数を示す。)により表される供与体基
質(以下、化合物(II)ともいう)と一般式
【化5】 (式中、R4 はフェニルまたは置換フェニルを示す。)
により表される受容体基質(以下、化合物(III) ともい
う)とにサイクロデキストリングルカノトランスフェラ
ーゼを作用させることを特徴とする、一般式
【化6】 (式中、各記号は前記と同義である。)により表される
非還元末端修飾フェニル化マルトテトラオース誘導体
(以下、化合物(I)ともいう)の製造法に関する。
【0009】本発明で使用されるサイクロデキストリン
グルカノトランスフェラーゼは起源、由来に特に限定は
なく、バチルス マセランス(Bacillus macerans) 、バ
チルス メガテリウム(Bacillus megaterium) 、バチル
ス ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermoph
ilis) 等を由来とする酵素を用いることができる。本発
明の酵素反応はpH5〜8で行われることが望ましく、
pH調節は緩衝液により行われる。緩衝液の種類につい
ては、反応を阻害しないものであれば特に指定はなく、
酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、グッドの緩衝液等があげら
れる。また、必要に応じて水可溶性有機溶媒を含有させ
てもよいが、水可溶性有機溶媒とはメタノール、エタノ
ール、プロパノール、イソプロピルアルコール等の低級
アルコール、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド等の極性非
水溶媒、β−オキシエチルメチルエーテル、β−オキシ
エチルエーテル等のエチレングリコールエーテル類、エ
チレングリコール、プロピレングリコール等のグリコー
ル類などがあげられる。これら水可溶性有機溶媒の濃度
は30〜70%程度である。また、緩衝液には1〜50
mMの塩化カルシウムなどのカルシウム塩を含有させる
こともできる。本反応中での化合物(II)と化合物(III)
の反応モル比率は、前者1に対し後者1.1〜5が望ま
しく、サイクロデキストリングルカノトランスフェラー
ゼの使用量は、化合物(II)1モルに対し150〜10,
000ユニットが望ましい。また、反応は30〜50℃
の温度で行われる。反応終了後は、反応液を酢酸でpH
4.0以下に調整して酵素を失活させ、逆相クロマトグ
ラフィーにより精製を行うことによって目的物を得るこ
とができる。
【0010】本発明で用いられる原料である化合物(II)
は、特開平1−157996号公報記載の公知のアセタ
ール交換反応などにより得ることができ、得られた化合
物(II)は必要であれば逆相クロマトグラフィー等の常法
により精製し、高純度のものとして使用することもでき
る。本発明で使用される化合物(II)としては、たとえば
3−ケトブチリデンマルトテトラオース、2−ケトブチ
リデンマルトテトラオース、2−ケトプロピリデンマル
トテトラオース、4−ケトペンチリデンマルトテトラオ
ース、メチルスルフィニルエチリデンマルトテトラオー
ス、エチルスルフィニルエチリデンマルトテトラオー
ス、メタンスルホニルエチリデンマルトテトラオース、
エタンスルホニルエチリデンマルトテトラオースなどを
あげることができる。もう一方の原料である化合物(II
I) は、核置換芳香族化合物とマルトオリゴ糖を通常の
方法に従って反応させることによって合成することがで
きる。化学的にはグルコースをアセチル化し、このアセ
チル化グルコースと核置換芳香族化合物を結合させた
後、脱アセチル化することにより合成できる(生化学実
験講座、第4巻、第39頁)。オリゴ糖の場合と異な
り、各工程の反応はほぼ定量的に進行し、かつ目的物は
結晶性に富むため、再結晶等により容易に精製すること
ができる。
【0011】化合物(III) の修飾グルコシドのアグリコ
ンに相当するR4 はフェニルまたは置換フェニルであっ
て、R4 は還元性末端のグルコースの1位のOH基にα
型で結合していても、β型で結合していてもよい。この
場合の置換フェニルとはハロゲン、ヒドロキシ炭素原子
数1〜6のアルキル、アルコキシ、アルコキシカルボニ
ル、ニトロなどを置換基として有するフェニルであっ
て、たとえばクロロフェノール、ジクロロフェノール、
ヒドロキシフェノール、アルキルフェノール、アルコキ
シフェノール、ヒドロキシ安息香酸、ニトロフェノー
ル、ハロゲン化ニトロフェノール、アルキル化ニトロフ
ェノール、アルコキシ化ニトロフェノール、ニトロ化ヒ
ドロキシ安息香酸、ジニトロフェノールなどがあげられ
る。特に少なくとも1個のニトロ基を有するフェノール
類、たとえば4−ニトロフェノール、2−クロロ−4−
ニトロフェノール、2,6−ジクロロ−4−ニトロフェ
ノール、2−フルオロ−4−ニトロフェノール、2,6
−ジフルオロ−4−ニトロフェノール、2−ブロモ−4
−ニトロフェノール、2,6−ジブロモ−4−ニトロフ
ェノール、2−ニトロフェノール、2−ヒドロキシ−4
−ニトロフェノール、3−ヒドロキシ−4−ニトロフェ
ノールなどが好ましい。
【0012】
【実施例】以下、本発明を参考例、実施例によって詳し
く説明するが、本発明はこれらによって何ら限定される
ものではない。
【0013】参考例1:3−ケトブチリデン−マルトテ
トラオースの合成 マルトテトラオース25g、1,1−ジメトキシ−3−
ブタノン10.97gおよびメタンスルホン酸1.8g
をN,N−ジメチルホルムアミド200mlに溶解し、
攪拌下、室温で50時間反応した。反応終了後、反応液
に弱塩基性イオン交換樹脂を加え酸を中和し、濾過後、
濾液を濃縮し粗品を得た。粗品をオクタデシルシリル化
シリカゲル逆相カラムクロマトグラフィーにより精製
し、HPLC面積純度99%の目的物21.3gを得た
(融点136〜140℃)。
【0014】参考例2:2−クロロ−4−ニトロフェニ
ル−β−グルコシドの合成 (1)β−ペンタアセチルグルコース60.6g、2−
クロロ−4−ニトロフェノール60gおよび無水塩化亜
鉛1.3gをナスフラスコに入れ、ロータリーエバポレ
ーターに取付け、10〜5mmHgの減圧下に浴温12
0℃の油浴で加温しながら4時間反応した。反応終了
後、反応物に酢酸エチルを加え溶解し、有機層を水、
2.5%水酸化ナトリウム水、水の順で洗浄後、有機層
を濃縮し、β−(2−クロロ−4−ニトロフェニル)−
テトラアセチルグルコシドの粗品を得た。粗品をトルエ
ンで再結晶すると白色の目的物結晶が得られた(融点1
51〜153℃)。 (2)β−(2−クロロ−4−ニトロフェニル)−テト
ラアセチルグルコシド50gに無水メタノール200m
lを加え、0℃まで冷却した後、28%ナトリウムメト
キシド4mlを加え、同温度で3時間攪拌した。反応終
了後、酢酸1.3mlで中和し、一部のメタノールを減
圧下に留去後、残液を冷却すると微黄色の結晶が析出し
た。この結晶を濾取後、冷メタノールで洗浄し乾燥する
と、白色結晶の2−クロロ−4−ニトロフェニル−β−
グルコシド35gが得られた(融点180〜182
℃)。本品がβ体であることは、β−グルコシダーゼを
作用させることにより確認した。
【0015】実施例1:3−テトブチリデン2−クロロ
−4−ニトロフェニル−β−マルトテトラオシドの合成 (1)反応: 5mM塩化カルシウム含有100mM酢
酸緩衝液(pH6.0)350mlに3−ケトブチリデ
ン−マルトテトラオース33g、2−クロロ−4−ニト
ロフェニル−β−グルコシド17gおよびサイクロデキ
ストリングルカノトランスフェラーゼ(バチルス マセ
ランス由来)3020ユニットを加え、37℃で12時
間攪拌反応した。反応液に酢酸を加え、pH4.0とし
1時間静置後、外浴45℃で約200mlまで減圧濃縮
し反応物の濃縮液を得た。 (2)精製: 内径6cm、長さ55cmのガラスカラ
ムにオクタデシルシリル化シリカゲル約600gをスラ
リー法で充填し、常法によりコンディショニングを行っ
た。このカラムに前記の濃縮液を負荷後、15%アセト
ニトリル水で展開し、目的成分を含む留分を集め、減圧
下に濃縮乾固すると18.1gの目的物が白色結晶とし
て得られた(HPLC面積純度99%以上(保持時間
9.99分)、融点164〜168℃)。 HPLC分析条件; カラム:INERTSIL ODS−2,4.6×25
0mm 移動相:アセトニトリル/リン酸二水素ナトリウム(p
H3.0)=20/80 温度 :40℃ 流速 :0.8ml/分 検出器:UV検出器(280nm,ATTEN4)
【0016】
【発明の効果】本発明の方法によれば、α−アミラーゼ
活性測定用基質として有用な非還元末端修飾フェニル化
マルトテトラオース誘導体を、サイクロデキストリング
ルカノトランスフェラーゼの糖転位反応により、効率よ
く合成することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中、R1 ,R2 の少なくとも一方は、R3−S
    (O)m −Alk−またはR3 −CO−Alk−を示
    し、他方は水素、炭素数1〜6個のアルキルまたはフェ
    ニルを示す。ここでR3 は炭素数1〜5個のアルキルを
    示し、Alkは炭素数1〜5個のアルキレンを示し、m
    は1または2の整数を示す。)により表される供与体基
    質と一般式 【化2】 (式中、R4 はフェニルまたは置換フェニルを示す。)
    により表される受容体基質とにサイクロデキストリング
    ルカノトランスフェラーゼを作用させることを特徴とす
    る一般式 【化3】 (式中、各記号は前記と同義である。)により表される
    非還元末端修飾フェニル化マルトテトラオース誘導体の
    製造法。
JP3350894A 1991-12-10 1991-12-10 非還元末端修飾フェニル化マルトテトラオース誘導体の製造法 Pending JPH05161498A (ja)

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JP (1) JPH05161498A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5890798U (ja) * 1981-12-14 1983-06-20 澤藤 正 平面駆動スピ−カ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5890798U (ja) * 1981-12-14 1983-06-20 澤藤 正 平面駆動スピ−カ

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