JPH06263645A - コイキソール又はその前駆体を含有する植物抽出物の抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイキソール又はその前駆体を含有する植物
抽出物を高収率で抽出する。 【構成】 二酸化炭素はボンベ１から供給され、クーラ
３、高圧ポンプ５、コイル７を経て亜臨界または超臨界
状態の流体となり、抽出原料を収納している抽出槽９へ
流入する。この二酸化炭素により、抽出原料からコイキ
ソールを高濃度に含有する植物抽出物が抽出される。抽
出物を溶解している二酸化炭素は、保圧弁１５を通過し
て分離槽１９へ流入し、減圧されて気相流体となる。植
物抽出物は二酸化炭素から分離して、分離槽１９内に滞
留する。植物抽出物は取出しバルブ２１から回収され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、亜臨界ないし超臨界状
態の二酸化炭素を主成分とする媒体を抽出媒体として使
用する抽出方法に関し、詳しくはイネ科植物またはその
組織培養物からコイキソール又はその前駆体を含有する
植物抽出物を抽出する方法に関する。

【０００２】コイキソール又はその前駆体は、ハトム
ギ、トウモロコシ、小麦等のイネ科植物からの抽出物中
に多く含まれていることが知られている。コイキソール
は、鎮痛、鎮静、解熱、血圧下降作用（薬学雑誌，８
０，１１１８−１１２６，１９６０）や自発運動抑制、
筋弛緩、抗痙攣作用（日薬理誌，７７，２４５−２５
９，１９８１）を有することが知られており、飲食物へ
の添加や医薬品としての使用が期待される。

【０００３】

【従来の技術】従来、コイキソールは、エタノール、水
または温水を抽出媒体として植物性原料から抽出されて
いた。なお、天然物から大量に調製した報告例はなかっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水また
は温水を抽出媒体とした場合にはコイキソールの溶解度
が低いために収率が低かった。また、エタノールは水に
比べれば収率は高いのであるが、その可燃性等から抽出
装置に防火、防爆等の安全設備が必要とされ、ランニン
グコストからもリサイクルが不可欠であった。このた
め、抽出装置が複雑となり、問題とされていた。

【０００５】本発明は、コイキソール又はその前駆体を
含有する植物抽出物を高収率で抽出可能かつ複雑な抽出
装置を必要としないコイキソール又はその前駆体を含有
する植物抽出物の抽出方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】この課題を解
決するために、本発明は以下の手段を採用している。す
なわち、本発明のコイキソール又はその前駆体を含有す
る植物抽出物の抽出方法は、イネ科植物またはその組織
培養物からコイキソール又はその前駆体を含有する植物
抽出物を抽出するにあたり、亜臨界ないし超臨界状態の
二酸化炭素を主成分とする媒体を抽出媒体として用いる
ことを特徴とする。

【０００７】以下、本発明についてさらに詳述する。本
発明に使用可能なイネ科植物の種類には特別な限定はな
いが、栽培や取扱いの面を考慮すると、例えばハトム
ギ、トウモロコシ、小麦等が好ましい。イネ科植物の部
位や形態にも特別な限定はなく、茎葉、根、種子、幼植
物、もやし等が使用できる。また、イネ科植物の組織培
養物も使用できる。特に、ハトムギはコイキソールの収
率に優れており、ハトムギもやし、ハトムギの根および
その組織培養物は他の部位と比較して収率が良好であ
る。なお、組織培養の方法や手順には特別な限定はな
く、周知の方法で組織培養されればよい。

【０００８】植物の細胞中には、２−２−ヒドロキシ−
４，７−ジメトキシ−２Ｈ−１，４−ベンゾキサジン−
３−オン−β−Ｄ−グルコピラノシド[2-2-hydroxy-4,7
-dimethoxy-2H-1,4-benzoxazin-3-one-β-D-glucopyran
oside(HDIBOA-glucoside)]および２−２，４−ジヒドロ
キシ−７−メトキシ−２Ｈ−１，４−ベンゾキサジン−
３−オン−β−Ｄ−グルコピラノシド[2-2,4-dihydroxy
-7-methoxy-2H-1,4-benzoxazin-3-one-β-D-glucopyran
oside(DIMBOA-glucoside)]（以下両者を総称して配糖体
という）が存在する。植物体が、例えば微生物の感染、
昆虫による食害、収穫などによって損傷を受けると、植
物体内にグルコシダーゼが誘発される。このグルコシダ
ーゼによって配糖体が分解されて、微生物や昆虫に対す
る防御物質であるアグリコン（２−ヒドロキシ−４，７
−ジメトキシ−２Ｈ−１，４−ベンゾキサジン−３−オ
ン[2-hydroxy-4,7-dimethoxy-2H-1,4-benzoxazin-3-one
(HDIBOA)]および２，４−ジヒドロキシ−７−メトキシ
−２Ｈ−１，４−ベンゾキサジン−３−オン[2,4-dihyd
roxy-7-methoxy-2H-1,4-benzoxazin-3-one(DIMBOA)]）
が生成する。さらにアグリコンが分解してコイキソール
（６−メトキシベンゾオキサゾリノン）が生成される。
従って、植物を原料としてコイキソール又はアグリコン
を得るには、何等かの形で植物体を損傷する必要があ
る。

【０００９】本発明において、コイキソールの前駆体と
は、上記アグリコン並びにその前駆体となる配糖体を含
むものであり、コイキソール又はその前駆体を含有する
植物抽出物とは、コイキソール、アグリコンおよび配糖
体のいずれか１種以上を含有する植物抽出物をいう。

【００１０】本発明において使用するイネ科植物または
その組織培養物を損傷処理する方法や手順には特別な限
定はないが、処理効率やその後の取扱い等を考慮する
と、切断・剪断による破砕、捏和後に粉砕等が好適であ
る。前記処理は、適当量の水の添加によって一層容易と
なる。この際、５〜１５％程度のエタノール水を使用す
れば、防腐効果を得ることができる。

【００１１】上述のようにアグリコンの生成は生体反応
であるため、抽出操作に先だって下記の前処理が必要と
なる。 （１）イネ科植物または組織培養物を新鮮な状態で損傷
する。具体的には、イネ科植物を収穫後１日以内程度、
組織培養物では、培養槽から取出し後１日以内程度に損
傷処理するのが好ましい。ただし、植物体の新鮮さは損
傷処理するまでの保存状態などによって変動するので、
必ずしも上記時間内で損傷処理しなくともよい。

【００１２】（２）損傷処理したものを室温または２０
℃〜４０℃に温度コントロールし、３０分〜半日、好ま
しくは約２時間静置して、グルコシダーゼの作用で配糖
体をアグリコンに変化させる。 （３）その後、約５０℃〜１００℃で３０分〜２時間程
度熱処理するか、室温で１夜静置してアグリコンをコイ
キソールに変化させる。

【００１３】但し、アグリコンを主たる抽出成分として
抽出操作する場合は、上記（１）および（２）の処理の
みであり、（３）の処理は施さない。また、配糖体を主
たる抽出成分とする場合は、いずれの処理も不要であ
る。イネ科植物またはその組織培養物、あるいはイネ科
植物またはその組織培養物に上記の（１）〜（３）また
は（１）および（２）の処理を施したもの（以下、抽出
原料という）からコイキソール又はその前駆体を含有す
る植物抽出物を抽出するには、次の手順による。

【００１４】抽出原料を抽出槽に投入し密封状態とし
て、抽出槽内に亜臨界ないし超臨界状態の二酸化炭素を
主成分とする媒体を抽出媒体として供給し、抽出された
植物抽出物とともに流出させる。さらに植物抽出物と抽
出媒体とを分離してコイキソール又はその前駆体を含有
する植物抽出物を得る。

【００１５】さらに植物抽出物を精製して目的物質を得
ることができる。ただし、植物抽出物の使用目的等によ
っては、必ずしも精製を必要としない。コイキソール
が、クロロホルム、アセトン、酢酸エチル、ジメチルス
ルホキシド（ＤＭＳＯ）に易溶、エタノール、メタノー
ル、アセトニトリル、ピリジン、エーテルに可溶、水、
ヘキサンに難溶であることから、これらを媒体として植
物抽出物をさらに精製し、高純度のコイキソールを得る
ことができる。ただし、コイキソールを食品添加物や医
薬品として使用する場合には、安全性等を考慮して、適
切な媒体を選択する必要がある。同様に、他の用途にお
いても、該用途に応じた適切な媒体を選択使用すること
が望ましい。

【００１６】なお、主たる抽出物質がアグリコンである
場合は、植物抽出物を適当な時間静置、または加温処理
することでアグリコンをコイキソールに変化させること
ができる。また、主たる抽出物質が配糖体の場合は、植
物抽出物またはその精製物に、例えばグルコシダーゼを
添加して配糖体をアグリコンに変化させ、さらにコイキ
ソールに変化させることが可能である。この際加熱処理
すれば配糖体→アグリコン→コイキソールの変化を一層
速やかに行わせることができる。配糖体を主たる抽出物
質とすると、原料となるイネ科植物またはその組織培養
物の前処理等が不要となるので、全体のプロセス操作が
簡便になる。

【００１７】本発明に用いる亜臨界ないし超臨界状態の
二酸化炭素とは、気液臨界点付近または温度および圧力
が臨界点を越えた状態にあり、液体に近い密度と気体に
近い大きな拡散係数を有する二酸化炭素である。それ
故、この状態にある二酸化炭素は、抽出目的物を速やか
且つ大量に高収率で抽出できる。なお、二酸化炭素の亜
臨界ないし超臨界状態における物性等については周知で
あるので、詳細な説明は省略する。

【００１８】二酸化炭素は、化学的に不活性で飲食物に
混入しても実質的に無害であり、抽出物の利用面での安
全性に優れている。同時に抽出操作におけるプロセス流
体としての安全性にも優れており、防火、防爆等の安全
設備を必要としないので、抽出装置は複雑とならない。
またエタノール等の溶剤と比較して低価格であるためコ
スト面でも有利である。

【００１９】抽出槽内の温度および圧力は、二酸化炭素
が亜臨界ないし超臨界状態を維持可能な範囲に保持され
る。抽出槽圧力を５０Ｋｇ／ｃｍ²以上、抽出槽温度を
２０℃以上とすると抽出効率が高くなる。また抽出槽圧
力を５０〜３５０Ｋｇ／ｃｍ ²、抽出槽温度を３０〜７
０℃とすると抽出効率が一層高くなるので、この範囲が
好ましい。ただし、この範囲をわずかに外れたからとい
って、いきなり抽出効率が下落するわけではない。

【００２０】エントレーナとして、例えば水、エタノー
ル、アセトン、酢酸エチル、塩化メチレン、ヘキサン、
プロパン、尿素等の１種または複数種を、抽出媒体また
は抽出原料に添加することにより抽出効率を向上させた
り、選択性を変化させることができる。例えばエントレ
ーナの添加割合を亜臨界ないし超臨界状態の二酸化炭素
に対して１〜１０重量％とすると、抽出効率が特に向上
する。またエントレーナの種類や添加割合に応じて、コ
イキソール、アグリコンおよび配糖体に対する抽出選択
性を変化させることができる。

【００２１】また、抽出効率は、抽出原料の水分割合に
よっても変動するが、含水率が２〜５０重量％であると
良好な抽出効率となる。

【００２２】

【実施例】次に、抽出媒体として超臨界状態の二酸化炭
素を主成分とする媒体を使用して、ハトムギ由来の抽出
原料からコイキソールを高濃度に含有する植物抽出物を
得た実施例について説明する。

【００２３】まず図１に従って、本実施例に使用したプ
ロセスフローを説明する。二酸化炭素はボンベ１から供
給され、クーラ３で所定の温度に冷却され、高圧ポンプ
５で所定圧力に加圧され、液相となってコイル７へ流入
する。コイル７および抽出槽９は、ヒータ１１を備えた
恒温槽１３内に収納されており、設定温度に加温されて
いる。また抽出槽９内の圧力は、保圧弁１５によって設
定圧に保持されている。このため、液相の二酸化炭素は
コイル７を通過する際に所定温度に昇温されて亜臨界な
いし超臨界状態の二酸化炭素となり、抽出槽９へ流入す
る。なお、コイル７の上流でエントレーナポンプ１７か
ら供給されるエントレーナを液相二酸化炭素に添加でき
る。

【００２４】予め抽出槽９内にはハトムギを原料とする
抽出原料が収納されており、この抽出原料からコイキソ
ールを高濃度に含有する植物抽出物が抽出される。亜臨
界ないし超臨界状態の二酸化炭素は、抽出物を溶解して
いる状態で、保圧弁１５を通過して分離槽１９へと流入
する。分離槽１９は二酸化炭素の臨界圧よりも低圧で、
ここで二酸化炭素は亜臨界ないし超臨界状態から気相流
体となる。このため、植物抽出物は二酸化炭素と分離し
て、分離槽１９内に滞留する。この植物抽出物は任意の
タイミングで取出しバルブ２１から回収される。また気
相となった二酸化炭素はガスメータ２３を経て大気中に
放出されるか、またはクーラ３の上流側へと循環され
る。なお、ガスメータ２３の流量に応じて、ボンベ１か
らの供給量を制御可能である。

【００２５】設定時間を経過後、ボンベ１からの二酸化
炭素の供給を停止して抽出操作を終了すると共に、抽出
槽９内から抽出原料残渣を取出す。さらに抽出操作を行
う場合は、新たな抽出原料が抽出槽９内へ投入される。
なお、二酸化炭素を大量に使用する場合は、ボンベ１に
代えてカードル等を使用すればよい。 （実施例１）ハトムギの根の組織培養物をミキサで破砕
後、乾燥物比率８１．３％（含水率１８．７％）に乾燥
して抽出原料とした。この抽出原料６．９７ｇを抽出槽
９に投入して密封し、上記プロセス抽出操作を行った。
条件および結果を表１に示す。 なお、コイキソールの
定量は、下記条件での高速液体クロマトグラフィーで行
った。 （高速液体クロマトグラフィー） カラム 4.6mmx15cm（商品名ZORBAX ODS） 移動相 アセトニトリル：10mM燐酸バッファー：水
＝75:60:35 検出波長 290nm カラム温度 40℃ 流速 0.4ml／分 （実施例２）ハトムギの根の組織培養物を手もみ破砕
後、乾燥物比率８０．３％（含水率１９．７％）に乾燥
して抽出原料とした。この抽出原料７．９４ｇを抽出槽
９に投入して密封し、上記プロセスにて抽出操作を行っ
た。条件および結果を表１に示す。コイキソールの定量
は、実施例１と同条件で行った。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１に示すように、コイキソールを高濃度
に含有する植物抽出物が効率よく抽出されている。 （実施例３）トウモロコシ（品種名ポップコーン）種子
を明条件、２５℃で２週間生育させ、幼植物を得た。コ
イキソール濃度は、新鮮原料１ｇ当たり２，３００μｇ
であった。これを上記実施例１、２と同装置にて、抽出
槽圧力を３００ｋｇ／ｃｍ²とした以外は実施例１と同
条件で抽出処理した。コイキソールの回収率は７７％で
あった。 （実施例４）トウモロコシ（品種名ポップコーン）種子
を暗条件、２５℃で２週間生育させ、モヤシを得た。コ
イキソール濃度は、新鮮原料１ｇ当たり１，２００μｇ
であった。これを上記実施例１、２と同装置にて、抽出
槽圧力を３００ｋｇ／ｃｍ²とした以外は実施例２と同
条件で抽出処理した。コイキソールの回収率は８１％で
あった。

【００２８】以上、実施例に従って本発明のコイキソー
ル又はその前駆体を含有する植物抽出物の抽出方法を説
明したが、本発明はこのような実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに
実施できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のコイキソール又はその前駆体を
含有する植物抽出物の抽出方法によれば、コイキソール
又はその前駆体を含有する植物抽出物を高収率で抽出可
能であり、しかも複雑な抽出装置を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のプロセスフローを説明するフロー図
である。

【符号の説明】

１・・・ボンベ、３・・・クーラ、５・・・高圧ポン
プ、７・・・コイル、９・・・抽出槽、１１・・・ヒー
タ、１５・・・保圧弁、１７・・・エントレーナポン
プ、１９・・・分離槽、２１・・・取出しバルブ、２３
・・・ガスメータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田野 仁 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 石川 浩 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 佐藤 忠彦 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 栗田 英樹 愛知県名古屋市熱田区三本松町１番１号 日本車輌製造株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イネ科植物またはその組織培養物からコ
   イキソール又はその前駆体を含有する植物抽出物を抽出
   するにあたり、 亜臨界ないし超臨界状態の二酸化炭素を主成分とする媒
   体を抽出媒体として用いることを特徴とするコイキソー
   ル又はその前駆体を含有する植物抽出物の抽出方法。