JPH07289280A - Production of nonreducing terminal 6-azido-maltopentaose - Google Patents

Production of nonreducing terminal 6-azido-maltopentaose

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JPH07289280A
JPH07289280A JP8142194A JP8142194A JPH07289280A JP H07289280 A JPH07289280 A JP H07289280A JP 8142194 A JP8142194 A JP 8142194A JP 8142194 A JP8142194 A JP 8142194A JP H07289280 A JPH07289280 A JP H07289280A
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cyclodextrin
azido
glucose
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maltopentaose
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Abstract

PURPOSE:To efficiently. obtain the subject compound useful for a substrate, etc., for measuring the activities of an alpha-amylase by enzymolyzing a 6-azido- cyclodextrin in the presence of glucose and then reacting the resultant compound with a converting enzyme and a saccharifying enzyme in the presence of maltose. CONSTITUTION:This method for producing a nonreducing terminal 6-azido- maltopentaose expressed by formula III is to react a 6-azido-cyclodextrin expressed by formula I [(n) is 5 or 6] with a cyclodextrinase having functions to cleave the cyclodextrin and produce a maltooligosaccharide in accordance with the glucose polymerization degree of the cyclodextrin and the higher substrate specificity in the hydrolytic rate or affinity for the cyclodextrin than those of polysaccharides or a straight-chain oligosaccharide having the same polymerization degree as that of the cyclodextrin in the presence of glucose, produce the 6-azido-maltooligosaccharide expressed by formula II [(m) is 3-6 when (n) is 5 and 3-7 when (n) is 6], subsequently react the resultant azido- maltooligosaccharide with a cyclodextrin glucanotransferase and exo type saccharifying enzymes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は非還元末端6‐アジド化
マルトペンタオースの新規な製造方法に関するものであ
る。さらに詳しくいえば、本発明は、それ自体α‐アミ
ラーゼ活性測定用基質となるが、特に、α‐アミラーゼ
活性測定用基質として極めて有用な還元末端グルコース
の1位に配糖体として芳香族発色性基を導入した非還元
末端6‐アジド化マルトペンタオシド誘導体の中間体と
して用いられる非還元末端6‐アジド化マルトペンタオ
ースを効率よく製造する方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for producing non-reducing terminal 6-azido maltopentaose. More specifically, the present invention is itself a substrate for measuring α-amylase activity, and in particular, it is an aromatic chromophore as a glycoside at the 1-position of reducing terminal glucose, which is extremely useful as a substrate for measuring α-amylase activity. The present invention relates to a method for efficiently producing a non-reducing terminal 6-azido maltopentaose used as an intermediate for a non-reducing terminal 6-azido maltopentaoside derivative having a group introduced therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】非還元末端修飾オリゴサッカライドの製
造方法としては、修飾シクロデキストリンにアクセプタ
ーの存在下シクロマルトデキストリングルカノトランス
フェラーゼを作用させたのち、グルコアミラーゼ又はα
‐グルコシダーゼを作用させる方法が知られているが
(特開昭63−170393号公報)、この方法は、再
利用できない副生物の割合が比較的多くなるのを避けら
れないため、使用原料に基づく収率を高くすることがで
きず、工業的方法としては、必ずしも満足しうるもので
はなかった。
2. Description of the Related Art As a method for producing a non-reducing end-modified oligosaccharide, cyclomaltodextrin glucanotransferase is allowed to act on modified cyclodextrin in the presence of an acceptor, followed by glucoamylase or α.
-A method for acting a glucosidase is known (Japanese Patent Laid-Open No. 63-170393), but this method is unavoidable because the proportion of by-products that cannot be reused is relatively large, and therefore it is based on the raw materials used. The yield could not be increased, and it was not always satisfactory as an industrial method.

【0003】また、本発明者らは、先に6‐アジド化シ
クロデキストリンにシクロデキストリナーゼを作用させ
たのち、エキソ型糖化酵素類を作用させることにより非
還元末端6‐アジド化マルトペルースを製造する方法を
提案した(特開平5−262784号公報)。しかしな
がら、この方法もシクロデキストリナーゼによりシクロ
デキストリンを開裂する場合の開裂部位により事実上、
目的物の構造をとり得ない副生物の生成を抑制すること
ができず、収率的にはまだ満足しうるものとはいえな
い。
Further, the present inventors first produced a non-reducing terminal 6-azido maltoperse by reacting 6-azido cyclodextrin with cyclodextrinase and then with exo type saccharifying enzymes. A method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-262784). However, this method is also practically due to the cleavage site when cleaving cyclodextrin with cyclodextrinase,
The production of by-products that cannot have the desired structure cannot be suppressed, and the yield is still unsatisfactory.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に、α‐
アミラーゼ活性測定用基質として極めて有用な還元末端
グルコースの1位に配糖体として芳香族発色性基を導入
した非還元末端6‐アジド化マルトペンタオシド誘導体
の中間体として用いられる非還元末端6‐アジド化マル
トペンタオースを効率よく大量に製造する方法を提供す
ることを目的としてなされたものである。
The present invention is particularly applicable to α-
A non-reducing terminal 6 which is extremely useful as a substrate for measuring amylase activity. A non-reducing terminal 6 having an aromatic chromophoric group as a glycoside introduced at the 1-position of glucose is used as an intermediate of an azido maltopentaoside derivative. -Provided for the purpose of providing a method for efficiently producing azido maltopentaose in a large amount.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために種々研究を重ねた結果、加水分解酵素
である特定の理化的性質を有するシクロデキストリナー
ゼがシクロデキストリンの開裂と糖鎖の加水分解活性の
みならず、グルコースの強い転移活性をも有しているこ
と、6‐アジド化シクロデキストリンにグルコースの存
在下で該シクロデキストリナーゼを作用させて得た各種
6‐アジド化マルトオリゴ糖に、マルトースの存在下で
糖の転移酵素であるシ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と、マルトースが6‐アジド
化グルコース残基から還元末端方向の2番目と3番目の
グルコース残基の間に選択的に転移して、反応液におけ
る目的物質の非還元末端6‐アジド化マルトペンタオー
ス及びこれを分子内の還元末端側に有するマルトオリゴ
糖の含有率が高められること、そして後者の酵素作用の
後又は前にエキソ型糖化酵素類を作用させて非還元末端
側のグルコース残基を加水分解させて除去することによ
り、非還元末端6‐アジド化マルトペンタオースを効率
よく容易に製造しうることを見出し、これらの知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
The inventors of the present invention have conducted various studies to achieve the above-mentioned object, and as a result, a cyclodextrinase, which is a hydrolase having a specific physicochemical property, cleaves cyclodextrin. And 6-azidocyclodextrin obtained by reacting 6-azidated cyclodextrin with glucose in the presence of glucose. When a sugar transferase, cyclodextrin glucanotransferase, is allowed to act on azidated maltooligosaccharides in the presence of maltose, maltose causes the second and third glucose residues from the 6-azidated glucose residue toward the reducing end. 6-azido maltopentaose which is the non-reducing end of the target substance in the reaction solution Content of malto-oligosaccharides on the reducing end side of Escherichia coli is increased, and exo-type saccharifying enzymes are allowed to act after or before the enzymatic action of the latter to hydrolyze and remove glucose residues on the non-reducing end side. As a result, it was found that non-reducing terminal 6-azido maltopentaose can be efficiently and easily produced, and the present invention has been completed based on these findings.

【0006】すなわち、本発明は、一般式That is, the present invention has the general formula

【化4】 (式中のnは5又は6である)で表わされる6‐アジド
化シクロデキストリンに、グルコースの存在下、(イ)
シクロデキストリンを開裂し、シクロデキストリンのグ
ルコース重合度に由来するマルトオリゴ糖を生成させる
作用及び(ロ)シクロデキストリンに対する水解速度又
は親和性が多糖類あるいはシクロデキストリンと同じ重
合度の直鎖オリゴ糖よりも大きい基質特異性を有するシ
クロデキストリナーゼを作用させて、一般式
[Chemical 4] In the presence of glucose, 6-azidated cyclodextrin represented by the formula (n is 5 or 6)
The action of cleaving cyclodextrin to form malto-oligosaccharide derived from the degree of glucose polymerization of cyclodextrin and (b) the hydrolysis rate or affinity for cyclodextrin is higher than that of polysaccharide or linear oligosaccharide having the same degree of polymerization as cyclodextrin. By reacting cyclodextrinase with a large substrate specificity, the general formula

【化5】 (式中のnは前記と同じ意味をもち、mはnが5のとき
3〜6の整数、nが6のとき3〜7の整数である)で表
わされる6‐アジド化マルトオリゴ糖を生成させ、次い
で、マルトースの存在下でシクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼ及びエキソ型糖化酵素類を任意の順
序で作用させることを特徴とする、式
[Chemical 5] (Wherein n has the same meaning as described above, m is an integer of 3 to 6 when n is 5, and an integer of 3 to 7 when n is 6) to produce a 6-azido maltooligosaccharide. And then allowing the cyclodextrin glucanotransferase and exo-type saccharifying enzymes to act in any order in the presence of maltose, the formula

【化6】 で表わされる非還元末端6‐アジド化マルトペンタオー
スの製造方法を提供するものである。
[Chemical 6] The present invention provides a method for producing non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by:

【0007】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明における出発物質である前記一般式(I)で表わさ
れる6‐アジド化シクロデキストリンはいかなる方法で
製造してもよいが、例えば市販のα‐又はβ‐シクロデ
キストリン(グルコース重合度はそれぞれ6、7であ
る)、好ましくは、安価なことからβ‐シクロデキスト
リンから公知の方法により製造することができる。
The present invention will be described in detail below. The 6-azidated cyclodextrin represented by the general formula (I), which is the starting material in the present invention, may be produced by any method. For example, commercially available α- or β-cyclodextrin (the degree of glucose polymerization is 6 , 7), and preferably can be produced from β-cyclodextrin by a known method because it is inexpensive.

【0008】この製造方法の好適な実施態様について説
明すると、まず、シクロデキストリンをピリジンなどの
溶媒に溶解し、このシクロデキストリンに対し、2〜7
倍モル量のトシルクロリドを添加し、通常15〜30℃
の範囲の温度で4〜6時間程度反応させて6位ヒドロキ
シル基のうちの1個のみをトシル化し、必要に応じ常法
に従い精製して、6‐O‐トシルシクロデキストリンを
得る。次いで、これを極性溶媒中で6‐O‐トシルシク
ロデキストリンに対し、2〜50倍モル量のアジ化ナト
リウムを添加し、通常70〜90℃の範囲の温度で3〜
10時間程度反応させてトシルオキシ基をアジド基に置
換する。この際に用いる極性溶媒としては、例えば水、
アセトン、1,4‐ジオキサン、アセトニトリル、ジメ
チルホルムアミドなどが挙げられ、これらは単独で又は
2種以上を混合して用いてもよい。そして必要に応じ、
常法、例えばテトラクロロエタン包接体を水溶液からろ
別する方法、トルエン包接体のろ別法などに従い精製し
て6‐アジド化シクロデキストリンを得ることができる
[「カルボハイドレート・リサーチ(Carbohyd
r.Res.)」第18巻、第29〜37ページ(19
71年)参照]。
A preferred embodiment of this production method will be described. First, cyclodextrin is dissolved in a solvent such as pyridine, and the cyclodextrin is mixed with 2 to 7 parts thereof.
Double molar amount of tosyl chloride is added, usually 15 ~ 30 ℃
By reacting at a temperature in the range of about 4 to 6 hours for tosylation of only one of the 6-position hydroxyl groups, and if necessary purification by a conventional method, 6-O-tosylcyclodextrin is obtained. Then, 2 to 50 times molar amount of sodium azide is added to 6-O-tosylcyclodextrin in a polar solvent, and usually 3 to 3 at a temperature in the range of 70 to 90 ° C.
The reaction is carried out for about 10 hours to replace the tosyloxy group with an azido group. As the polar solvent used at this time, for example, water,
Acetone, 1,4-dioxane, acetonitrile, dimethylformamide and the like can be mentioned, and these may be used alone or in admixture of two or more. And if necessary,
6-Azidocyclodextrin can be obtained by purification according to a conventional method such as a method of filtering tetrachloroethane inclusion complex from an aqueous solution or a method of filtering toluene inclusion complex [Carbohydrate Research (Carbohydrate
r. Res. ), Vol. 18, pp. 29-37 (19
71)]].

【0009】このようにして、前記一般式(I)で表わ
される出発物質としての6‐アジド化α‐シクロデキス
トリン(n=5)又は6‐アジド化β‐シクロデキスト
リン(n=6)を容易に製造することができるが、後続
の工程における酵素反応速度を考慮すると、原料として
は6‐アジド化β‐シクロデキストリンが好ましい。
Thus, the 6-azidated α-cyclodextrin (n = 5) or 6-azidated β-cyclodextrin (n = 6) as the starting material represented by the general formula (I) can be easily prepared. However, 6-azido β-cyclodextrin is preferable as a raw material in view of the enzymatic reaction rate in the subsequent step.

【0010】図1は、出発物質として6‐アジド化β‐
シクロデキストリンを用いた場合を例として本発明の製
造方法における目的物質の生成過程を示す説明図であ
る。
FIG. 1 shows that 6-azido β-
It is explanatory drawing which shows the production | generation process of the target substance in the manufacturing method of this invention taking the case where cyclodextrin is used as an example.

【0011】なお、図1において、G及びGN3は、それ
ぞれグルコース残基、6位のヒドロキシル基がアジド基
で置換されたグルコース残基、CDase及びCGTa
seは、それぞれ後記のシクロデキストリナーゼ、シク
ロデキストリングルカノトランスフェラーゼを意味す
る。
In FIG. 1, G and G N3 are glucose residues, glucose residues in which the hydroxyl group at the 6-position is replaced with an azide group, CDase and CGTa, respectively.
se means cyclodextrinase and cyclodextrin glucanotransferase, which will be described later, respectively.

【0012】次に、前記一般式(I)で表わされる6‐
アジド化シクロデキストリンに作用させるシクロデキス
トリナーゼについては、(イ)シクロデキストリンを開
裂し、シクロデキストリンのグルコース重合度に由来す
るマルトオリゴ糖を生成させる作用を有し、かつ(ロ)
シクロデキストリンに対する水解速度又は親和性が、多
糖類あるいはシクロデキストリンと同じ重合度の直鎖オ
リゴ糖よりも大きい基質特異性を有するものであればど
のようなものでもよく、特に制限されず、またその起源
についても特に制限はない。
Next, 6-represented by the above general formula (I)
Regarding cyclodextrinase acting on azidated cyclodextrin, (a) it has an action of cleaving cyclodextrin to produce maltooligosaccharide derived from the glucose polymerization degree of cyclodextrin, and (b)
Hydrolysis rate or affinity for cyclodextrin is not particularly limited as long as it has a larger substrate specificity than a linear oligosaccharide having the same degree of polymerization as a polysaccharide or cyclodextrin, and is not particularly limited. There is no particular restriction on the origin.

【0013】このような酵素の中で好適なものとして
は、次の理化学的性質を有する公知のシクロデキストリ
ナーゼを挙げることができる。なお、このシクロデキス
トリナーゼ(cyclodextrinase、以下C
Daseという)は加水分解酵素であって、シクロマル
トデキストリナーゼ(cyclomaltodextr
inase)とも呼称され、EC 3.2.1.54に
属するものである[「Appl Microbiol
Biotechnol」第39巻、第714〜719ペ
ージ(1993年)参照]。
As such an enzyme, a known cyclodextrinase having the following physicochemical properties can be mentioned as a suitable one. In addition, this cyclodextrinase (hereinafter referred to as C)
Dase) is a hydrolase and is a cyclomaltodextrinase.
also referred to as "inase" and belongs to EC 3.2.154 [[Appl Microbiol
Biotechnol ", Vol. 39, pp. 714-719 (1993)].

【0014】理化学的性質 (イ)作用:シクロデキストリンを開裂し、シクロデキ
ストリンのグルコース重合度に由来するマルトオリゴ糖
を生成させる作用を有する。
Physicochemical properties (a) Action: It has the action of cleaving cyclodextrin to form maltooligosaccharide derived from the glucose polymerization degree of cyclodextrin.

【0015】(ロ)基質特異性:シクロデキストリンに
対する水解速度又は親和性が、多糖類あるいはシクロデ
キストリンと同じ重合度の直鎖オリゴ糖よりも大きい基
質特異性を有する。
(B) Substrate specificity: Hydrolyzation rate or affinity for cyclodextrin is higher than that of polysaccharide or linear oligosaccharide having the same degree of polymerization as cyclodextrin.

【0016】(ハ)至適pH及び安定pH範囲:β‐シ
クロデキストリンを基質とした場合、pH8.0近傍に
至適pHを有し、かつ安定pH範囲が5.5〜9.5で
ある。 (ニ)作用適温:40℃近傍に作用適温を有する。 (ホ)失活性:50℃以上の温度で15分間の処理によ
り、ほぼ失活する性質を有する。
(C) Optimum pH and stable pH range: When β-cyclodextrin is used as a substrate, it has an optimum pH in the vicinity of pH 8.0 and has a stable pH range of 5.5 to 9.5. . (D) Optimum temperature of action: Has a proper temperature of action around 40 ° C. (E) Deactivation: It has a property of being almost deactivated by treatment at a temperature of 50 ° C. or higher for 15 minutes.

【0017】(へ)阻害及び活性化:Hg2+、Cu2+
Zn2+、Ni2+及びFe2+により90%以上阻害され、
Ca2+及びMg2+により10〜30%活性化される性質
を有する。
(F) Inhibition and activation: Hg 2+ , Cu 2+ ,
90% or more inhibition by Zn 2+ , Ni 2+ and Fe 2+ ,
It has the property of being activated by Ca 2+ and Mg 2+ by 10 to 30%.

【0018】(ト)分子量:ゲルろ過法による分子量が
144,000で、SDS PAGE法による分子量が
72,000である。すなわち、この酵素は分子量7
2,000のサブユニットから成る二量体である。
(G) Molecular weight: The molecular weight by gel filtration is 144,000 and the molecular weight by SDS PAGE is 72,000. That is, this enzyme has a molecular weight of 7
It is a dimer composed of 2,000 subunits.

【0019】なお、この酵素の力価は、2%(w/v)
濃度のβ‐シクロデキストリン溶液500μl及び適当
量の酵素を含有する100mM濃度のリン酸緩衝液(p
H7.5)500μlを混和し、温度40℃で適当時間
反応させたのち、10分間煮沸することにより反応を停
止し、高速液体クロマトグラフィーによって、生成した
マルトヘプタオースを定量することにより求めた。ま
た、酵素量が少量の場合には、グルコースを標準とした
ソモギーネルソン法により還元力を測定することにより
求めた。
The titer of this enzyme is 2% (w / v).
Concentration of β-cyclodextrin solution (500 μl) and appropriate amount of enzyme in 100 mM phosphate buffer (p
H7.5) (500 μl) was mixed and allowed to react at a temperature of 40 ° C. for an appropriate time, then the reaction was stopped by boiling for 10 minutes, and the produced maltoheptaose was quantified by high performance liquid chromatography. When the amount of enzyme was small, it was determined by measuring the reducing power by the Somogene Nelson method using glucose as a standard.

【0020】この酵素の酵素単位については、1分間に
1マイクロモルのマルトヘプタオースを生成する酵素量
を1単位とした。このような性質を有する酵素は、例え
ばバチルス属に属し、この酵素を産生する微生物、例え
ばバチルス・スフェリカス(Bacillus sph
aericus)E−244菌株[工業技術院微生物工
業技術研究所(現 工業技術院生命工学工業技術研究
所)に微工研条寄第2458(FERM BP−245
8)として寄託されている]などを培地に培養し、この
培養物より採取することにより得られる。
Regarding the enzyme unit of this enzyme, the amount of the enzyme that produces 1 micromol of maltoheptaose per minute was 1 unit. An enzyme having such a property belongs to the genus Bacillus, for example, and a microorganism producing the enzyme, for example, Bacillus sphicus (Bacillus sph).
aericus) E-244 strain [Institute of Industrial Science and Technology, Institute of Microbial Engineering (currently Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology), Micro Engineering Lab. No. 2458 (FERM BP-245)
8) has been deposited] and the like are cultivated in a medium and collected from this culture.

【0021】なお、前記酵素の理化学的性質や、その産
生菌バチルス・スフェリカスE−244菌株(FERM
BP−2458)の菌学的性質及びそれを用いて酵素
を製造する方法は公知である(特開平3−15384号
公報及び特開平3−86701号公報)。
The physicochemical properties of the above-mentioned enzyme and its producing bacterium Bacillus sphaericus E-244 strain (FERM
The mycological properties of BP-2458) and the method for producing an enzyme using the same are known (JP-A-3-15384 and JP-A-3-86701).

【0022】前記一般式(I)で表わされる6‐アジド
化シクロデキストリンに、グルコースの存在下、前記C
Daseを作用させると、酵素の糖転移活性により環状
糖鎖の不特定の位置に1回のみグルコースの転移がおこ
り、前記一般式(II)で表わされる、種々の位置に6
位アジド化グルコース残基を有する6位アジド化マルト
オリゴ糖の混合物を主成分とする反応液が得られる。こ
の反応において、グルコースを存在させることによっ
て、不存在のときに比べて、理論値として目的化合物と
なりうる物質の生成が約30%増加する。なお、グルコ
ースの代わりにマルトースを用いた場合には、この糖転
移反応はほとんどみられない。
The 6-azido cyclodextrin represented by the above general formula (I) is added to the above C in the presence of glucose.
When Dase is allowed to act, glucose is transferred only once to an unspecified position of the cyclic sugar chain due to the transglycosylation activity of the enzyme, and 6-positions at various positions represented by the general formula (II) are obtained.
A reaction solution containing a mixture of 6-position azido-malto-oligosaccharides having 2-position azido-glucose residues as a main component is obtained. In this reaction, the presence of glucose increases the theoretical production of a substance that can be the target compound by about 30% as compared with the absence thereof. When maltose was used instead of glucose, this transglycosylation reaction was hardly observed.

【0023】この酵素反応における6‐アジド化シクロ
デキストリン(出発物質)の濃度は、特に制限されない
が、CDaseの基質に対するKm値以上の濃度になる
ように調整することが好ましい。共存させるグルコース
量についても特に制限はなく、通常6‐アジド化シクロ
デキストリンの3〜20倍モル量の範囲から選ばれる。
また、酵素量については特に制限はないが、反応時間内
に生成物量が最大となるように、適宜必要量を添加すれ
ばよく、通常出発物質1gに対して0.5〜10単位の
範囲で選ばれる。
The concentration of 6-azidated cyclodextrin (starting substance) in this enzymatic reaction is not particularly limited, but it is preferable to adjust it so that the concentration is not less than the Km value for the substrate of CDase. The amount of glucose to coexist is not particularly limited, and is usually selected from the range of 3 to 20 times the molar amount of 6-azidated cyclodextrin.
The amount of enzyme is not particularly limited, but it may be added in an appropriate amount so that the amount of product is maximized within the reaction time, and is usually in the range of 0.5 to 10 units per 1 g of the starting material. To be elected.

【0024】酵素反応条件については、CDaseの作
用pH及び作用温度の範囲であればよく、特に制限はな
いが、通常pH6.5〜9.0、温度35〜45℃の条
件で反応が行われ、反応時間は30分〜48時間が適当
である。さらに、この反応において、必要に応じて1,
4‐ジオキサン、アセトン、ジメチルスルホキシド(D
MSO)、N,N‐ジメチルホルムアミド(DMF)な
どの水溶性有機溶媒を添加してもよい。
The enzyme reaction conditions are not particularly limited as long as they are within the range of action pH and action temperature of CDase, but the reaction is usually carried out under the conditions of pH 6.5 to 9.0 and temperature 35 to 45 ° C. A reaction time of 30 minutes to 48 hours is suitable. Furthermore, in this reaction, if necessary, 1,
4-dioxane, acetone, dimethyl sulfoxide (D
A water-soluble organic solvent such as MSO) or N, N-dimethylformamide (DMF) may be added.

【0025】また、CDaseによる酵素反応の終了後
には、例えば塩酸、酢酸などを用いた酸処理、75〜1
00℃で30〜180分間の熱処理などによる酵素の失
活処理を行うのが好ましい。
After completion of the enzymatic reaction by CDase, acid treatment with, for example, hydrochloric acid, acetic acid, etc., 75-1
It is preferable to deactivate the enzyme by heat treatment at 00 ° C. for 30 to 180 minutes.

【0026】このようにして、前記一般式(II)で表
わされる各種6‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物を主
成分とする反応液が得られるが、この反応液としては、
例えば出発物質が6‐アジド化β‐シクロデキストリン
(n=6)の場合には、6p‐アジド化マルトオクタオ
ース(p=2〜8の整数)の混合物を主成分とするもの
が得られ、また6‐アジド化α‐シクロデキストリン
(n=5)の場合には、同様に6q‐アジド化マルトヘ
プタオース(q=2〜7の整数)の混合物を主成分とす
るものが得られる。
In this way, a reaction solution containing a mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the general formula (II) as a main component is obtained.
For example, when the starting material is 6-azido-β-cyclodextrin (n = 6), a compound mainly composed of a mixture of 6 p -azido-maltooctaose (p = 2 to 8) is obtained. , in the case of 6-azide α- cyclodextrin (n = 5) is similarly 6 q - is obtained as a main component a mixture of azide maltoheptaose (q = 2 to 7 integer) .

【0027】なお、例えば68‐、67‐などの記号は、
マルトオリゴ糖を構成するグルコースの還元末端側から
8番目、7番目のグルコース残基の6位の水酸基が置換
されていることを示す。
Symbols such as 6 8 -and 6 7 -are, for example,
It is shown that the hydroxyl group at the 6-position of the glucose residues 8th and 7th from the reducing end side of glucose constituting malto-oligosaccharide is substituted.

【0028】次に、このようにして得られた前記一般式
(II)で表わされる各種6‐アジド化マルトオリゴ糖
の混合物を主成分とする反応液に、マルトースの存在下
でシクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ及び
エキソ型糖化酵素類を任意の順序で作用させることによ
り、すなわちマルトースの存在下でシクロデキストリン
グルカノトランスフェラーゼを作用させたのち、エキソ
型糖化酵素類を作用させるか、あるいはエキソ型糖化酵
素類を作用させたのち、マルトースの存在下でシクロデ
キストリングルカノトランスフェラーゼを作用させて、
目的物質の前記一般式(III)で表わされる非還元末
端6‐アジド化マルトペンタオースを得る。
Next, a cyclodextrin glucanotransferase is added to a reaction solution containing a mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the general formula (II) thus obtained as a main component in the presence of maltose. And by reacting exo-type saccharifying enzymes in any order, that is, after allowing cyclodextrin glucanotransferase to act in the presence of maltose, the exo-type saccharifying enzymes are allowed to act, or the exo-type saccharifying enzymes are reacted. After acting, the cyclodextrin glucanotransferase acts in the presence of maltose,
A non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by the above general formula (III) is obtained as a target substance.

【0029】すなわち、前記一般式(II)で表わされ
る各種6‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物を主成分と
する反応液に、マルトースの存在下でシクロデキストリ
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、マルトースが6‐アジド化グルコース残基から還元
末端方向の2番目と3番目のグルコース残基の間に選択
的に転移し、6‐アジド化グルコース残基から還元末端
方向にグルコース残基が4個重合した構造を有するマル
トオリゴ糖を主成分とする、一般式
That is, by reacting cyclodextrin glucanotransferase in the presence of maltose on a reaction solution containing a mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the general formula (II) as a main component, maltose Selective transfer from the 6-azido-glucose residue to the second and third glucose residues toward the reducing end, and 4 glucose residues were polymerized from the 6-azido-glucose residue toward the reducing end. A general formula whose main component is a maltooligosaccharide having a structure

【化7】 (式中のn及びmは前記と同じ意味をもつ)で表わされ
る各種6‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物を含有する
反応液が得られる。
[Chemical 7] A reaction solution containing a mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the formula (n and m have the same meaning as described above) is obtained.

【0030】マルトース存在下でのこの酵素反応は、前
記図1に示されるように、反応液における、非還元末端
6‐アジド化マルトペンタオース及び分子内の還元末端
側に65‐アジド化マルトペンタオース部を有する6‐
アジド化マルトオリゴ糖の含有率を高める意義を有して
いる。すなわち、酵素反応前の反応液における6‐アジ
ド化マルトペンタオース及び分子内の還元末端側に65
‐アジド化マルトペンタオース部を有する6‐アジド化
マルトオリゴ糖の理論的含有率は、出発物質が前記一般
式(I)で表わされる6‐アジド化α‐シクロデキスト
リン(n=5)のときは1/7、6‐アジド化‐β‐シ
クロデキストリン(n=6)のときは、1/6である
が、酵素反応により、反応液におけるそれらの理論的含
有率を、それぞれ5/7、4/6にと5倍又は4倍にも
高めることができ、その結果、次工程でのエキソ型糖化
酵素類を作用させることによって、目的物質の非還元末
端6‐アジド化マルトペンタオースを高収率で得ること
ができる。
[0030] The enzymatic reaction in the presence of maltose, as shown in FIG. 1, in the reaction solution, the reducing end in the non-reducing ends 6 azide maltopentaose and molecular 6 5 - azide malto 6-with pentaose part
It has the significance of increasing the content of azidated maltooligosaccharides. That is, 6-azido maltopentaose in the reaction solution before the enzymatic reaction and 6 5 on the reducing end side in the molecule
The theoretical content of 6-azido-malto-oligosaccharide having an azido-maltopentaose moiety is as follows when the starting material is 6-azido-α-cyclodextrin (n = 5) represented by the general formula (I). In the case of 1/7, 6-azido-β-cyclodextrin (n = 6), it is 1/6, but due to the enzymatic reaction, their theoretical contents in the reaction solution are 5/7 and 4 respectively. It can be increased to 5 or 4 times as much as / 6, and as a result, high yield of the non-reducing terminal 6-azido maltopentaose of the target substance can be obtained by acting exo-type saccharifying enzymes in the next step. You can get at a rate.

【0031】なお、前工程の酵素反応により得られた反
応液をそのまま本工程の酵素反応に供してもよいが、本
工程では反応液に含有されるグルコース及び各種無置換
マルトオリゴ糖の糖転移が副反応として起こるので、反
応収率を向上させるためにあらかじめこれらを、例えば
オクタデシル化シリカゲル(ODS)、活性炭カラムク
ロマトグラフィーなどにより除去してから行うのが好ま
しい。
The reaction solution obtained by the enzymatic reaction of the previous step may be directly used for the enzymatic reaction of this step. However, in this step, the glucose transfer of glucose and various unsubstituted maltooligosaccharides contained in the reaction solution is carried out. Since they occur as side reactions, it is preferable to remove them beforehand by, for example, octadecyl silica gel (ODS) or activated carbon column chromatography in order to improve the reaction yield.

【0032】また、前記図1に示されるように、前工程
で得られた反応液の63、62‐アジド化マルトオクタオ
ース又は63、62‐アジド化マルトヘプタオースには、
本工程での糖転移は生起せず、そのまま反応液に存在す
るので、あらかじめこれらの6‐アジド化マルトオリゴ
糖を適宜の精製法、例えば活性炭カラムクロマトグラフ
ィー、ODSカラムクロマトグラフィーなどにより除去
してもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the reaction solution obtained in the previous step, 6 3 , 6 2 -azidated maltooctaose or 6 3 , 6 2 -azidated maltoheptaose,
Since the glycosyl transfer in this step does not occur and is present in the reaction solution as it is, even if these 6-azido maltooligosaccharides are removed in advance by an appropriate purification method such as activated carbon column chromatography or ODS column chromatography, Good.

【0033】本発明において用いられるシクロデキスト
リングルカノトランスフェラーゼ(cyclodext
rin glucanotransferase、以下
CGTaseという)は公知の転移酵素であって、シク
ロマルトデキストリングルカノトランスフェラーゼ(c
yclomaltodextrin gulucano
transferase)とも呼称され、EC 2.
4.1.19に属するものである。CGTaseの由来
には特に制限はなく、例えばバチルス属[例えばバチル
ス・マセランス(Bacillus maceran
s)、バチルス・メガテリウム(Bacillus m
egatherium)など]由来のもの、クレブシェ
ラ属[例えばクレブシェラ・ニューモニエ(Klebs
iellapneumoniae)など]由来のものな
どが用いられる。
Cyclodextrin glucanotransferase used in the present invention
Rin glucanotransferase (hereinafter referred to as CGTase) is a known transferase, and is a cyclomaltodextrin glucanotransferase (c
ychromaltodextrin glucanano
EC).
It belongs to 4.1.19. The origin of CGTase is not particularly limited, and includes, for example, the genus Bacillus [eg, Bacillus maceran].
s), Bacillus megaterium
etc.] derived from the genus Klebsiella [eg Klebsiella pneumoniae (Klebs)
iellapneumoniae) etc.] and the like are used.

【0034】このCGTaseを作用させる際の反応条
件は、通常の酵素反応と同様の条件が用いられ、特に制
限されないが、pHは5.5〜8.0、温度は35〜5
0℃、反応時間は0.5〜48時間程度が好ましい。C
GTaseの使用量も通常の酵素反応の場合に用いられ
る範囲内で特に制限はないが、前記一般式(II)で表
わされる各種6‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物の合
計重量1gに対し、50〜1000単位の範囲で選ぶの
がよい。また、共存させるマルトース量についても特に
制限はなく、前工程で得られた各種6‐アジド化マルト
オリゴ糖の混合物の3〜20倍モル量の範囲から選ばれ
る。
The reaction conditions for the action of this CGTase are the same as those used in ordinary enzyme reactions and are not particularly limited, but the pH is 5.5 to 8.0 and the temperature is 35 to 5.
The reaction time at 0 ° C. is preferably about 0.5 to 48 hours. C
The amount of GTase used is not particularly limited as long as it is used in the case of a normal enzyme reaction, but it is 50 to 50 g with respect to the total weight of 1 g of the mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the general formula (II). It is good to choose in the range of 1000 units. Further, the amount of maltose to be coexisted is not particularly limited, and is selected from the range of 3 to 20 times the molar amount of the mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides obtained in the previous step.

【0035】この反応において、必要に応じて1,4‐
ジオキサン、アセトン、DMSO、DMF、イソプロパ
ノールなどの水溶性有機溶媒を添加してもよい。また反
応系内に副生してくるグルコースを除去する目的で、マ
ルトースやマルトオリゴ糖とは反応せず、グルコースの
みと反応する酵素類、例えばグルコースオキシダーゼ、
グルコースデヒドロゲナーゼなどを添加することもでき
る。
In this reaction, 1,4-
A water-soluble organic solvent such as dioxane, acetone, DMSO, DMF or isopropanol may be added. For the purpose of removing glucose by-produced in the reaction system, enzymes that do not react with maltose or maltooligosaccharides, but react only with glucose, such as glucose oxidase,
Glucose dehydrogenase and the like can also be added.

【0036】また、CGTaseによる酵素反応の終了
後には、例えば塩酸、酢酸などを用いる酸処理、75〜
100℃で30〜180分間の熱処理などによる酵素の
失活処理を行う。
After completion of the enzymatic reaction with CGTase, acid treatment using, for example, hydrochloric acid or acetic acid,
The enzyme is inactivated by heat treatment at 100 ° C. for 30 to 180 minutes.

【0037】このようにして前記一般式(IV)で表わ
される各種6‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物を主成
分とする反応液が得られるが、この反応液としては、例
えば出発物質が6‐アジド化β‐シクロデキストリン
(n=6)の場合には、65‐アジド化マルトノナオー
ス〜65‐アジド化マルトペンタース(グルコースの重
合度が9、8、7、6及び5のもの)、また、6‐アジ
ド化α‐シクロデキストリン(n=5)の場合には、6
5‐アジド化マルトオクタオース〜65‐アジド化マルト
ペンタース(グルコースの重合度が8、7、6及び5の
もの)の混合物を主成分とするものが挙げられる。
In this way, a reaction solution containing a mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the general formula (IV) as a main component can be obtained. As the reaction solution, for example, the starting material is 6-azido. Β-cyclodextrin (n = 6), 6 5 -azido maltononaose to 65 5 -azido maltopentases (having a degree of polymerization of glucose of 9, 8, 7, 6 and 5) , And in the case of 6-azidated α-cyclodextrin (n = 5), 6
5 -Azido maltooctaose to 65 5 -Azido maltopentose (having a degree of polymerization of glucose of 8, 7, 6 and 5) as a main component can be mentioned.

【0038】そして、この反応液中には副成分として前
記した未反応の63、62‐アジド化マルトオクタオース
又は63、62‐アジド化マルトヘプタオースの他に、C
GTaseの作用により共存させたマルトースから生じ
たグルコース、マルトトリオース、マルトテトラオース
などがさらに糖転移して生じた64‐アジド化マルトオ
クタオース〜64‐アジド化マルトテトラオース(グル
コースの重合度が8、7、6、5及び4のもの)、66
‐アジド化マルトデカノース〜66‐アジド化マルトヘ
キサオース(グルコースの重合度が10、9、8、7及
び6のもの)、6 7‐アジド化マルトウンデカノース〜
7‐アジド化マルトヘプタオース(グルコースの重合
度が11、10、9、8及び7のもの)などが含まれ
る。
Then, in this reaction solution, the
Unreacted 6 noted3, 62-Azido maltooctaose
Or 63, 62-C in addition to azido maltoheptaose
Generated from maltose coexisted by the action of GTase
Glucose, maltotriose, maltotetraose
6 caused by further glycosyl transferFour-Azido Maruto
Kutaose ~ 6Four-Azido maltotetraose (glu
Degree of polymerization of course is 8, 7, 6, 5 and 4), 66
-Azido maltodecaneose ~ 66-Azido maltohe
Xaose (the degree of polymerization of glucose is 10, 9, 8, 7 and
6 and 6), 6 7-Azido-maltoundecanose-
67-Azido maltoheptaose (polymerization of glucose
Degree 11, 10, 9, 8 and 7) etc.
It

【0039】なお、出発物質である6‐アジド化シクロ
デキストリンに対して、本発明方法のようにグルコース
の存在下でのCDaseによる酵素反応を行うことな
く、直接マルトースの存在下でのCGTaseによる酵
素反応を行っても65‐アジド化マルトペンタオース及
び分子内の還元末端側に65‐アジド化マルトペンタオ
ース部を有する6‐アジドマルトオリゴ糖を含有する反
応液は得られるが、この場合には、反応収率が極めて低
く、本発明の目的を達成することができない。この原因
としては、CGTaseがマルトースの転移反応以外
に、切断反応や再配列反応を起こしやすいことなどが考
えられる。
It should be noted that the enzyme 6-azidated cyclodextrin, which is a starting material, is not directly subjected to the enzymatic reaction by CDase in the presence of glucose as in the method of the present invention, but the enzyme by CGTase is directly present in the presence of maltose. the reaction for 6 be 5 - reducing end side of the azide maltopentaose and molecular 6 5 - reaction solution containing 6-azido-malto oligosaccharides with azide maltopentaose unit is obtained, but in this case Has a very low reaction yield and cannot achieve the object of the present invention. As a cause of this, it is considered that CGTase easily causes a cleavage reaction or a rearrangement reaction in addition to the transfer reaction of maltose.

【0040】次に、このようにして得られた反応液にエ
キソ型糖化酵素類を作用させて、6‐アジド化グルコー
ス残基が非還元末端となるように、非還元末端側に存在
する無置換グルコース残基を加水分解させると前記一般
式(III)で表わされる非還元末端6‐アジド化マル
トペンタオース(65‐アジド化マルトペンタオース)
を主成分とするものが得られる。なお、一般式(II
I)における〜OHは、OH基がα‐アノマー、β‐ア
ノマー又は両者の混合物であることを示している。
Next, the exo-type saccharifying enzyme is allowed to act on the reaction solution thus obtained, so that the 6-azido-glucose residue does not exist at the non-reducing end side so that the 6-azido glucose residue becomes the non-reducing end. nonreducing end 6 azide maltopentaose represented substituted glucose residue at the a is hydrolyzed formula (III) (6 5 - azide maltopentaose)
The main component of is obtained. The general formula (II
OH in I) indicates that the OH group is the α-anomer, β-anomer or a mixture of both.

【0041】また、この反応液には副成分としては62
‐アジド化マルトース、63‐アジド化マルトトリオー
ス、64‐アジド化マルトテトラオース、66‐アジド化
マルトヘキサオース、67‐アジド化マルトヘプタオー
スなどが含有される。
In addition, as a secondary component, 6 2
-Azido-maltose, 6 3 -Azido-maltotriose, 6 4 -Azido-malto tetraose, 6 6 -Azido-malto hexaose, 6 7 -Azido-malto heptaose and the like are contained.

【0042】この際に用いられるエキソ型糖化酵素類と
しては、例えば公知のグルコアミラーゼ、α‐グルコシ
ダーゼなどが挙げられるが、これらは単独で用いてもよ
いし、組み合わせて用いてもよい。また、その由来につ
いては特に制限されないが、グルコアミラーゼはリゾプ
ス属由来のもの、α‐グルコシダーゼは酵母由来のもの
などがその例として挙げられる。
Examples of the exo-type saccharifying enzymes used in this case include known glucoamylase and α-glucosidase. These may be used alone or in combination. Further, the origin thereof is not particularly limited, and examples thereof include glucoamylase derived from Rhizopus and α-glucosidase derived from yeast.

【0043】エキソ型糖化酵素類を作用させる場合の反
応条件としては、用いる酵素の作用pH及び作用温度範
囲で適宜選べばよいが、通常pH4.0〜8.0、温度
35〜50℃において、0.5〜48時間程度反応が行
われる。
The reaction conditions when the exo-type saccharifying enzymes are allowed to act may be appropriately selected depending on the working pH and working temperature range of the enzyme used, but usually at pH 4.0 to 8.0 and temperature 35 to 50 ° C., The reaction is performed for about 0.5 to 48 hours.

【0044】さらに、エキソ型糖化酵素類の使用量につ
いては通常の酵素反応に使用される範囲内で特に制限は
ないが、通常、前記一般式(IV)で表わされる各種6
‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物の合計重量1gに対
し50〜1000単位の範囲で選ばれる。また、この酵
素反応は前記CDaseやCGTaseの場合と同様に
酸処理や熱処理などにより停止させることができる。
The amount of the exo-type saccharifying enzyme used is not particularly limited as long as it is used in a usual enzymatic reaction, but it is usually 6 kinds represented by the general formula (IV).
-Selected in the range of 50 to 1000 units for a total weight of 1 g of the mixture of azido maltooligosaccharides. Further, this enzymatic reaction can be stopped by acid treatment, heat treatment or the like as in the case of CDase or CGTase.

【0045】次に、前記一般式(II)で表わされる各
種6‐アジド化マルトオリゴ糖を主成分とする反応液に
エキソ型糖化酵素類を作用させたのち、CGTaseを
作用させる場合について説明する。
Next, the case where CGTase is allowed to act after the exo-type saccharifying enzyme is allowed to act on the reaction solution containing various 6-azido maltooligosaccharides represented by the general formula (II) as the main components will be described.

【0046】すなわち、この場合においては、エキソ型
糖化酵素類を作用させることにより、非還元末端側のグ
ルコース残基が加水分解されて除去され、出発物質が6
‐アジド化β‐シクロデキストリンの場合には、非還元
末端6‐アジド化マルトオクタオース〜非還元末端6‐
アジド化マルトース(グルコースの重合度が8、7、
6、5、4、3及び2のもの)が、また、出発物質が6
‐アジド化α‐シクロデキストリンの場合には、非還元
末端6‐アジド化マルトヘプタオース〜非還元末端6‐
アジド化マルトース(グルコースの重合度が7、6、
5、4、3及び2のもの)の混合物を主成分とする反応
液が得られる。
That is, in this case, the glucose residue on the non-reducing end side is hydrolyzed and removed by the action of exo-type saccharifying enzymes, and the starting material is 6
-In the case of azido-β-cyclodextrin, the non-reducing terminal 6-azido maltooctaose to the non-reducing terminal 6-
Azido maltose (the degree of polymerization of glucose is 8, 7,
6, 5, 4, 3 and 2), and the starting material is 6
In the case of azido-α-cyclodextrin, the non-reducing end 6-azido maltoheptaose to the non-reducing end 6-
Azido maltose (the degree of polymerization of glucose is 7, 6,
A reaction solution containing a mixture of 5, 4, 3 and 2) as a main component is obtained.

【0047】この際のエキソ型糖化酵素類による反応条
件としては、用いる酵素の作用pH及び作用温度範囲で
適宜選べばよいが、通常pH4.0〜8.0、温度35
〜50℃において、0.5〜48時間程度反応が行われ
る。さらに、エキソ型糖化酵素類の使用量については特
に制限はないが、通常、前記一般式(II)で表わされ
る各種6‐アジド化マルトオリゴ糖の混合物の合計重量
1gに対し50〜1000単位の範囲で選ばれる。
The reaction conditions with the exo-type saccharifying enzymes in this case may be appropriately selected depending on the working pH and working temperature range of the enzyme to be used, but usually pH 4.0 to 8.0 and temperature 35.
The reaction is carried out at -50 ° C for about 0.5-48 hours. Further, the amount of exo-saccharifying enzymes used is not particularly limited, but is usually in the range of 50 to 1000 units per 1 g of the total weight of the mixture of various 6-azidated maltooligosaccharides represented by the general formula (II). Is selected in.

【0048】次いで、この酵素反応を前記と同様にして
酸処理や熱処理などにより停止させたのち、前記のよう
にしてマルトースの存在下でCGTaseを作用させる
ことにより、前記一般式(IV)で表わされる6‐アジ
ド化マルトオリゴ糖における非還元末端側のグルコース
残基のないものが得られる。この際マルトースの存在下
でCGTaseを作用させる反応条件などについては、
前記と同様のものが採用される。
Then, this enzymatic reaction is stopped by acid treatment or heat treatment in the same manner as described above, and then CGTase is allowed to act in the presence of maltose as described above to give the compound represented by the above general formula (IV). The resulting 6-azido-malto-oligosaccharide has no non-reducing terminal glucose residue. At this time, regarding the reaction conditions and the like for allowing CGTase to act in the presence of maltose,
The same as the above is adopted.

【0049】本発明において特に好適な態様としては、
例えば前記一般式(I)で表わされる6‐アジド化シク
ロデキストリンに、グルコースの存在下でCDaseを
作用させて、生成物が最大になった時点で、酸処理や熱
処理などにより、一旦反応を停止させたのち、例えば反
応液をODSカラムクロマトグラフィーなどに付してグ
ルコース及び各種無置換マルトオリゴ糖を除去し、次い
でこれにマルトースの存在下でCGTaseを作用さ
せ、生成物が最大になった時点で、酸処理や熱処理など
によりCGTaseを失活させる。次いで適正なpHに
液性を調整したのち、エキソ型糖化酵素類を作用させ、
生成物が最大になった時点で、酸処理や熱処理などによ
り反応を停止させる方法が挙げられる。
In a particularly preferred embodiment of the present invention,
For example, by reacting 6-azidated cyclodextrin represented by the general formula (I) with CDase in the presence of glucose, when the product becomes maximum, the reaction is temporarily stopped by acid treatment or heat treatment. After that, for example, the reaction solution is subjected to ODS column chromatography and the like to remove glucose and various unsubstituted maltooligosaccharides, and then CGTase is allowed to act in the presence of maltose, and when the product becomes maximum, Deactivate CGTase by acid treatment, heat treatment, or the like. Next, after adjusting the liquidity to an appropriate pH, let exo-type saccharifying enzymes act,
A method in which the reaction is stopped by acid treatment, heat treatment, or the like when the product becomes maximum.

【0050】次に、このようにして得られた非還元末端
6‐アジド化マルトオリゴ糖含有反応液から、所望の前
記一般式(III)で表わされる非還元末端6‐アジド
化マルトペンタオースを分離精製するが、この分離精製
方法については特に制限はなく、従来オリゴ糖の分離精
製に慣用されている方法を用いることができる。例えば
活性炭カラムクロマトグラフィー、ODSカラムクロマ
トグラフィー、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、
薄層クロマトグラフィーなどを用いて分画採取する方法
などを採用することができる。
Next, the desired non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by the general formula (III) is separated from the thus obtained reaction solution containing non-reducing terminal 6-azido malto-oligosaccharide. Purification is carried out, but there is no particular limitation on this separation and purification method, and a method conventionally used for separation and purification of oligosaccharides can be used. For example, activated carbon column chromatography, ODS column chromatography, silica gel column chromatography,
A method of collecting fractions by using thin layer chromatography or the like can be adopted.

【0051】こうして得られた前記一般式(III)で
表わされる非還元末端6‐アジド化マルトペンタオース
は、これ自体α‐アミラーゼ活性測定用基質としても使
用できるが、特に、α‐アミラーゼ活性測定用基質とし
て極めて好適に用いることのできる、例えば該化合物の
還元末端グルコースの1位に配糖体として芳香族発色性
基を導入した、一般式
The non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by the general formula (III) thus obtained can itself be used as a substrate for measuring α-amylase activity. Which can be used very suitably as a substrate for use, for example, a general formula in which an aromatic chromophore is introduced as a glycoside at the 1-position of the reducing terminal glucose of the compound,

【化8】 (式中のXは芳香族発色性基である)で表わされる非還
元末端6‐アジド化マルトペンタオシド誘導体などの中
間体として有用である。
[Chemical 8] It is useful as an intermediate for a non-reducing terminal 6-azido maltopentaoside derivative represented by (X in the formula is an aromatic color-forming group).

【0052】なお、前記一般式(V)で表わされる非還
元末端6‐アジド化マルトペンタオシド誘導体におい
て、Xの芳香族発色性基としては、分光学的に検出でき
ればどのようなものでもよく、また、該誘導体はα‐ア
ノマー(α‐配糖体)又はβ‐アノマー(β‐配糖体)
のいずれであってもよい。
In the non-reducing terminal 6-azido maltopentaoside derivative represented by the general formula (V), the aromatic chromophoric group of X may be any as long as it can be spectroscopically detected. , And the derivative is α-anomer (α-glycoside) or β-anomer (β-glycoside)
Either of them may be used.

【0053】このような前記一般式(V)で表わされる
化合物としては、例えば2‐クロロ‐4‐ニトロフェニ
ル=65‐アジド‐65‐デオキシ‐β‐マルトペンタオ
シド、2‐フルオロ‐4‐ニトロフェニル=65‐アジ
ド‐65‐デオキシ‐α‐マルトペンタオシド、4‐ニ
トロフェニル=65‐アジド‐65‐デオキシ‐β‐マル
トペンタオシド、フェノールインド‐3′‐クロロフェ
ニル=65‐アジド‐65‐デオキシ‐β‐マルトペンタ
オシド、レザズリニル=65‐アジド‐65‐デオキシ‐
β‐マルトペンタオシド、4‐アミノフェニル=65
アジド‐65‐デオキシ‐β‐マルトペンタオシド、4
‐メチルウンベリフェロニル=65‐アジド‐65‐デオ
キシ‐α‐マルトペンタオシド、2‐クロロ‐4‐ニト
ロフェニル=65‐アジド‐65‐デオキシ‐α‐マルト
ペンタオシド、ルシフェリニル=6 5‐アジド‐65‐デ
オキシ‐β‐マルトペンタオシドなどが挙げられる。
Represented by the above general formula (V)
Examples of the compound include 2-chloro-4-nitrophenyl
Le = 6Five-Azido-6Five-Deoxy-β-maltopentao
Sid, 2-fluoro-4-nitrophenyl = 6Five-Horse mackerel
Do-6Five-Deoxy-α-maltopentaoside, 4-ni
Trophenyl = 6Five-Azido-6Five-Deoxy-β-mal
Topentaoside, phenol indo-3'-chlorophe
Nil = 6Five-Azido-6Five-Deoxy-β-maltopenta
Osid, resazurinyl = 6Five-Azido-6Five-Deoxy-
β-maltopentaoside, 4-aminophenyl = 6Five-
Azide-6Five-Deoxy-β-maltopentaoside, 4
-Methylumbelliferonyl = 6Five-Azido-6Five-Deo
Xy-α-maltopentaoside, 2-chloro-4-nit
Rophenyl = 6Five-Azido-6Five-Deoxy-α-malto
Pentaoside, luciferinyl = 6 Five-Azido-6Five-De
Oxy-β-maltopentaoside and the like can be mentioned.

【0054】なお、前記一般式(III)で表わされる
非還元末端6‐アジド化マルトペンタオース自体をα‐
アミラーゼ活性測定用基質として使用する場合のα‐ア
ミラーゼ活性測定用試薬、α‐アミラーゼ活性の測定方
法、さらには、前記一般式(V)で表わされる非還元末
端6‐アジド化マルトペンタオシド誘導体についての製
法、誘導体をα‐アミラーゼ活性測定用基質として使用
する場合のα‐アミラーゼ活性測定用試薬、α‐アミラ
ーゼ活性の測定方法は、既に知られている(例えば特開
平5−262784号公報)。
Incidentally, the non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by the general formula (III) is α-
Reagent for measuring α-amylase activity when used as a substrate for measuring amylase activity, method for measuring α-amylase activity, and further non-reducing terminal 6-azid maltopentaoside derivative represented by the general formula (V) , A reagent for measuring α-amylase activity when the derivative is used as a substrate for measuring α-amylase activity, and a method for measuring α-amylase activity are already known (for example, JP-A-5-262784). .

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明方法によれば、前記一般式(II
I)で表わされる非還元末端6‐アジド化マルトペンタ
オースを、安価なシクロデキストリンを出発物質として
用い、短い反応工程でかつ簡便な操作により従来になく
効率よく大量に製造することができる。
According to the method of the present invention, the above-mentioned general formula (II
The non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by I) can be mass-produced efficiently and unprecedented by a short reaction process and a simple operation using inexpensive cyclodextrin as a starting material.

【0056】[0056]

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、各例中の比旋光度は25℃においてナト
リウムのD線で測定した値である。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. The specific optical rotation in each example is a value measured by the D line of sodium at 25 ° C.

【0057】実施例1 65‐アジド‐65‐デオキシマルトペンタオース(非還
元末端6‐アジド化マルトペンタオース)の製造 (1)6‐アジド‐6‐デオキシ‐β‐シクロデキスト
リン(6‐アジド化β‐シクロデキストリン)の製造 (a)6‐O‐トシル‐β‐シクロデキストリンの製造 市販のβ‐シクロデキストリン[塩水港精糖(株)製]
100g(88.2mmol)をピリジン200mlに
溶解し、30分間隔でトシルクロリド22g、22g、
23g(合計67g、350mmol)を加え、最後の
トシルクロリドを加えてから室温下で1.5時間、かき
まぜながら反応させた。次いでこの反応液に水10ml
を加えたのち、減圧下で溶媒を留去し、得られた濃縮液
に水100mlを加え、再度減圧下で溶媒を留去した。
得られた残渣に水1000mlを加えてかきまぜたの
ち、結晶種を少量加えて室温下に放置し、結晶化を行っ
た。この結晶をグラスフィルターでろ別し、水200m
l、300ml及びメチルエチルケトン300mlで洗
浄したのち、乾燥して6‐O‐トシル‐β‐シクロデキ
ストリンを37.2g(28.9mmol、収率32.
8%)得た。
Example 1 Preparation of 6 5 -azido-6 5 -deoxymaltopentaose (non-reducing terminal 6-azidomaltopentaose) (1) 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin (6- (A) Manufacture of 6-O-tosyl-β-cyclodextrin Commercially available β-cyclodextrin [manufactured by Shimizu Minato Sugar Co., Ltd.]
100 g (88.2 mmol) was dissolved in 200 ml of pyridine, and tosyl chloride 22 g, 22 g, was added at intervals of 30 minutes.
After adding 23 g (total 67 g, 350 mmol) and adding the last tosyl chloride, the reaction was carried out at room temperature for 1.5 hours while stirring. Then add 10 ml of water to this reaction solution.
After adding, the solvent was distilled off under reduced pressure, 100 ml of water was added to the obtained concentrated liquid, and the solvent was distilled off again under reduced pressure.
After 1000 ml of water was added to the obtained residue and the mixture was stirred, a small amount of crystal seeds were added and the mixture was allowed to stand at room temperature for crystallization. The crystals are filtered off with a glass filter and water 200m
3, washed with 300 ml of methyl ethyl ketone and 300 ml of methyl ethyl ketone and then dried to give 37.2 g (28.9 mmol, yield 32.60%) of 6-O-tosyl-β-cyclodextrin.
8%) was obtained.

【0058】 融点(℃):172.0〜174.0(分解) 赤外吸収スペクトル(cm‐1):3400,293
0,1642,1632,1600,1424,136
0,1300,1178,1156,1078,102
8 核磁気共鳴スペクトル(200MHz)ppm:(DM
SO‐d6 )2.44(3H,s),3.15〜4.4
5(m),4.76(2H,br.s),4.85(5
H,br.s),7.44(1H,d,J=8.8H
z),7.75(1H,d,J=8.8Hz)
Melting point (° C): 172.0 to 174.0 (decomposition) Infrared absorption spectrum (cm- 1 ): 3400, 293
0,1642,1632,1600,1424,136
0,1300,1178,1156,1078,102
8 Nuclear magnetic resonance spectrum (200 MHz) ppm: (DM
SO-d 6 ) 2.44 (3H, s), 3.15 to 4.4
5 (m), 4.76 (2H, br.s), 4.85 (5
H, br. s), 7.44 (1H, d, J = 8.8H
z), 7.75 (1H, d, J = 8.8Hz)

【0059】高速液体クロマトグラフィー[東ソー
(株)製TSKgel Amide‐80カラム(4.
6mmID×250mm),RI検出,溶離液:アセト
ニトリル/水=3:2(v/v),流速:1.0ml/
min]:tR=5.5min
High performance liquid chromatography [TSK gel Amide-80 column (4.
6 mm ID x 250 mm), RI detection, eluent: acetonitrile / water = 3: 2 (v / v), flow rate: 1.0 ml /
min]: t R = 5.5 min

【0060】(b)6‐アジド‐6‐デオキシ‐β‐シ
クロデキストリンの製造 (a)で得られた6‐O‐トシル‐β‐シクロデキスト
リン35g(27mmol)をDMF100mlに溶解
し、アジ化ナトリウム5.3g(81mmol)を加
え、95℃で1.5時間反応させた。次いで反応液を減
圧下で濃縮乾固し、得られた残渣に水30mlを加えて
溶解し、結晶種を少量加えて5℃に冷却放置し、結晶化
を行った。この結晶をグラスフィルターでろ別し、冷水
5ml及び冷エタノール50mlで洗浄したのち、乾燥
して6‐アジド‐6‐デオキシ‐β‐シクロデキストリ
ン27g(23mmol、収率86%)を得た。
(B) Preparation of 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin 35 g (27 mmol) of 6-O-tosyl-β-cyclodextrin obtained in (a) was dissolved in 100 ml of DMF to prepare sodium azide. 5.3 g (81 mmol) was added and reacted at 95 ° C. for 1.5 hours. Then, the reaction solution was concentrated to dryness under reduced pressure, 30 ml of water was added to the obtained residue to dissolve it, a small amount of crystal seed was added, and the mixture was left to cool to 5 ° C. for crystallization. The crystals were filtered off with a glass filter, washed with 5 ml of cold water and 50 ml of cold ethanol, and then dried to obtain 27 g (23 mmol, yield 86%) of 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin.

【0061】 融点(℃):215.0〜218.0(分解) 赤外吸収スペクトル(cm-1):3390,2920,
2120,1642,1414,1370,1340,
1304,1156,1080,1030 高速液体クロマトグラフィー[東ソー(株)製TSKg
el Amide‐80カラム(4.6mmID×25
0mm),RI検出,溶離液:アセトニトリル/水=
3:2(v/v),流速:1.0ml/min]:tR
=6.6min 比旋光度[α]:(c 0.510,1,4‐ジオキサ
ン/H2O=1:1(v/v);+145°
Melting point (° C.): 215.0 to 218.0 (decomposition) Infrared absorption spectrum (cm −1 ): 3390, 2920,
2120, 1642, 1414, 1370, 1340,
1304, 1156, 1080, 1030 High performance liquid chromatography [TSKg manufactured by Tosoh Corporation]
el Amide-80 column (4.6 mm ID x 25
0 mm), RI detection, eluent: acetonitrile / water =
3: 2 (v / v), flow rate: 1.0 ml / min]: t R
= 6.6 min Specific rotation [α]: (c 0.510,1,4-dioxane / H 2 O = 1: 1 (v / v); + 145 °

【0062】 元素分析値:C4269334として C H N 理論値(%) 43.49 6.00 3.62 実測値(%) 43.28 6.11 3.53Elemental analysis value: C H N theoretical value (%) 43.49 6.00 3.62 as C 42 H 69 N 3 O 34 Actual value (%) 43.28 6.11 3.53

【0063】(2)CDaseの調製 1%(w/v)β‐シクロデキストリン、1%(w/
v)ペプトン、0.5%(w/v)NaCl及び0.1
%(w/v)イーストエキスから成る液体培地(水道水
使用、pH7.0)100mlを500ml容坂口フラ
スコに入れ、120℃で20分間、殺菌処理を行った。
これに、バチルス・スフェリカスE‐244(FERM
BP‐2458)の保存スラントより1白金耳接種
し、30℃で1日間振とう培養した。この培養液50m
lを、前記と同様の培地組成と殺菌条件により調製した
2000mlの培地を含有する3000ml容ミニジャ
ーに接種して30℃、1vvm、350rpmの条件で
2日間通気かくはん培養を行い、培養終了後、この培養
液から8000rpm、20分間の遠心分離処理により
菌体を分離し、2%(w/v)トリトンX‐100を含
有する10mMリン酸緩衝液(pH7.0)500ml
に菌体を懸濁して25℃で1日間かきまぜた。該懸濁液
から12000rpmで20分間の遠心分離処理により
菌体残渣を除去したのち、上澄液を10mMリン酸緩衝
液(pH7.0)に対して16時間透析した。得られた
透析物を12000rpmで20分間遠心分離処理して
不溶物を除去し、上澄を粗酵素液(1)とした。
(2) Preparation of CDase 1% (w / v) β-cyclodextrin, 1% (w /
v) peptone, 0.5% (w / v) NaCl and 0.1
100 ml of a liquid medium (using tap water, pH 7.0) consisting of% (w / v) yeast extract was placed in a 500 ml Sakaguchi flask and sterilized at 120 ° C. for 20 minutes.
In addition, Bacillus sphaericus E-244 (FERM
One platinum loop was inoculated from the stored slant of BP-2458), and cultured at 30 ° C. for 1 day with shaking. 50m of this culture
1 ml was inoculated into a 3000 ml mini jar containing 2000 ml of medium prepared by the same medium composition and sterilization conditions as above, and aerated and agitated at 30 ° C., 1 vvm and 350 rpm for 2 days. The cells were separated from the culture solution by centrifugation at 8000 rpm for 20 minutes, and 500 ml of 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) containing 2% (w / v) Triton X-100.
The microbial cells were suspended and stirred at 25 ° C for 1 day. After the bacterial cell residue was removed from the suspension by centrifugation at 12000 rpm for 20 minutes, the supernatant was dialyzed against 10 mM phosphate buffer (pH 7.0) for 16 hours. The dialyzed product obtained was centrifuged at 12000 rpm for 20 minutes to remove insoluble materials, and the supernatant was used as a crude enzyme solution (1).

【0064】次いで、この粗酵素液(1)約500ml
(総活性200単位、タンパク量2083mg、比活性
0.1、pH7.0)を10mMリン酸緩衝液(pH
7.0)で平衡化したDEAEセファロース充填カラム
(φ34×170mm)に供し、酵素を吸着させたの
ち、0〜1.5MNaClのグラジェント勾配により溶
出を行った。このようにして得られた活性フラクション
を集めて粗酵素液(2)105ml(総活性145単
位、比活性0.58、収率72.5%)を得た。続い
て、この粗酵素液(2)20ml(総活性31単位、タ
ンパク量29mg)を1M硫酸ナトリウム含有100m
Mリン酸緩衝液(pH7.0)で平衡化したエーテル5
PW充填カラム(φ21.5×150mm)に供し、酵
素を吸着させたのち、1M〜0硫酸ナトリウムのグラジ
ェント勾配により溶出を行った。このようにして得られ
た活性フラクションを集めて粗酵素液(3)50ml
(総活性72単位、比活性2.93、収率36%)を得
た。
Then, about 500 ml of this crude enzyme solution (1)
(Total activity 200 units, protein amount 2083 mg, specific activity 0.1, pH 7.0) in 10 mM phosphate buffer (pH
It was applied to a DEAE sepharose packed column (φ34 × 170 mm) equilibrated with 7.0) to adsorb the enzyme, and then elution was performed with a gradient gradient of 0 to 1.5 M NaCl. The active fractions thus obtained were collected to obtain 105 ml of crude enzyme solution (2) (total activity 145 units, specific activity 0.58, yield 72.5%). Then, 20 ml of this crude enzyme solution (2) (total activity 31 units, protein amount 29 mg) was added to 100 m containing 1M sodium sulfate.
Ether 5 equilibrated with M phosphate buffer (pH 7.0)
After applying to a PW packed column (φ21.5 × 150 mm) to adsorb the enzyme, elution was performed with a gradient of 1M to 0 sodium sulfate. 50 ml of the crude enzyme solution (3) was collected by collecting the active fractions thus obtained.
(Total activity 72 units, specific activity 2.93, yield 36%) was obtained.

【0065】(3)6p‐アジド化マルトオクタオース
(p=2〜8の整数)の製造 (1)で得た6‐アジド‐6‐デオキシ‐β‐シクロデ
キストリン5.0g(4.31mmol)を、あらかじ
め40℃に加温しておいた10mMリン酸緩衝液(pH
=7.5)200ml中にかきまぜながら投入して完全
に溶解した。そこへ前記(2)で得たCDaseの粗酵
素液(3)23単位及びグルコース10.0g(55.
5mmol)を加え、40℃で7時間かきまぜながら反
応を行った。反応終了後、反応液を90℃で15分間か
きまぜながら加熱した。続いて反応液を室温まで冷却
し、スタンダードスーパーセル(セライト社製)でろ過
を行ったのち、水洗し、ろ液と洗液を合わせてODSカ
ラムクロマトグラフィーに供して精製し、アセトニトリ
ル‐水混液(容量比0%→5%グラジェント)で溶出
し、濃縮乾固して6p‐アジド化マルトオクタオース
(p=2〜8の整数)2.6g(1.94mmol、4
5.0%)を得た。
(3) Preparation of 6 p -azido maltooctaose (p = 2-8 integer) 5.0 g (4.31 mmol) of 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin obtained in (1) ) Was preheated to 40 ° C. in 10 mM phosphate buffer (pH
= 7.5) It was added to 200 ml while stirring and completely dissolved. 23 units of the crude enzyme solution (3) of CDase obtained in the above (2) and 10.0 g of glucose (55.
5 mmol) was added and the reaction was carried out while stirring at 40 ° C. for 7 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was heated at 90 ° C. for 15 minutes while stirring. Then, the reaction solution was cooled to room temperature, filtered through Standard Super Cell (manufactured by Celite), washed with water, and the filtrate and the washing solution were combined and subjected to ODS column chromatography for purification, and an acetonitrile-water mixed solution was added. Elution with (volume ratio 0% → 5% gradient), concentration to dryness, and 6 p -azido maltooctaose (p = integer of 2 to 8) 2.6 g (1.94 mmol, 4
5.0%) was obtained.

【0066】高速液体クロマトグラフィー[東ソー
(株)製TSKgel Amide−80カラム(4.
6mmID×250mm),RI検出,溶離液:アセト
ニトリル/水=3:2(v/v),流速:1.0ml/
min]:tR=12.4min
High Performance Liquid Chromatography [TSK gel Amide-80 column (4.
6 mm ID x 250 mm), RI detection, eluent: acetonitrile / water = 3: 2 (v / v), flow rate: 1.0 ml /
min]: t R = 12.4 min

【0067】(4)65‐アジド‐65‐デオキシマルト
ペンタオースの製造 (3)で得た6p‐アジド化マルトオクタオース600
mg(0.448mmol)を、5mMPIPES緩衝
液(pH=6.0)30ml中にかきまぜながら溶解
し、そこへCGTase300単位相当のコンチザイム
[天野製薬(株)製酵素液]及びマルトース1.8g
(5.26mmol)を加え、40℃で4.5時間かき
まぜながら反応を行った。反応終了後、反応液を90℃
で15分間かきまぜながら加熱した。続いて反応液を室
温まで冷却し、メンブランフィルター(0.45μm)
でろ過を行ったのち、グルコアミラーゼ[東洋紡績
(株)製]1500単位を加え、40℃で12時間かき
まぜながら反応を行った。反応終了後、反応液を90℃
で15分間かきまぜながら加熱した。続いて反応液を室
温まで冷却し、メンブランフィルター(0.45μm)
でろ過を行い、得られたろ液をODSカラムクロマトグ
ラフィーに供して精製し、アセトニトリル‐水混液(容
量比0%→5%グラジェント)で溶出し、1.5%アセ
トニトリルの溶出画分を凍結乾燥して65‐アジド‐65
‐デオキシ‐マルトペンタオース220mg(0.25
8mmol、57.6%)を得た。
(4) Preparation of 6 5 -azido-6 5 -deoxymaltopentaose 6 p -azido maltooctaose 600 obtained in (3)
mg (0.448 mmol) was dissolved in 30 ml of 5 mM PIPES buffer solution (pH = 6.0) with stirring, and there, Contizyme [enzyme solution manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd.] equivalent to 300 units of CGTase and 1.8 g of maltose were dissolved.
(5.26 mmol) was added, and the reaction was carried out while stirring at 40 ° C. for 4.5 hours. After the reaction is completed, the reaction solution is heated to 90 ° C.
The mixture was heated for 15 minutes while stirring. Subsequently, the reaction solution was cooled to room temperature, and a membrane filter (0.45 μm) was used.
After filtering with 1., 1500 units of glucoamylase [manufactured by Toyobo Co., Ltd.] was added, and the reaction was performed while stirring at 40 ° C. for 12 hours. After the reaction is completed, the reaction solution is heated to 90 ° C.
The mixture was heated for 15 minutes while stirring. Subsequently, the reaction solution was cooled to room temperature, and a membrane filter (0.45 μm) was used.
The resulting filtrate was subjected to ODS column chromatography for purification and eluted with an acetonitrile-water mixture (volume ratio 0% → 5% gradient), and the eluted fraction of 1.5% acetonitrile was frozen. Dried 6 5 -Azido-6 5
-Deoxy-maltopentaose 220 mg (0.25
8 mmol, 57.6%) was obtained.

【0068】融点(℃):176.0〜179.0 赤外吸収スペクトル(cm-1):3400,2920,
2110,1628,1406,1360,1278,
1240,1144,1076,1022 核磁気共鳴スペクトル(200MHz)ppm(D
2O):2.80〜4.00(m),4.64(0.5
H,d,J=8.0Hz),5.23(0.5H,d,
J=3.5Hz),5.35(4H,d,J=3.5H
z) 高速液体クロマトグラフィー[東ソー(株)製TSKg
el Amide−80カラム(4.6mmID×25
0mm),RI検出,溶離液:アセトニトリル/水=
3:2(v/v),流速:1.0ml/min]:tR
=6.9min 比旋光度[α]:(c 0.544,H2O);+16
9° 元素分析値:C3051325として C H N 理論値(%) 42.21 6.02 4.92 実測値(%) 42.03 6.13 4.69
Melting point (° C): 176.0-179.0 Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 3400, 2920,
2110, 1628, 1406, 1360, 1278,
1240, 1144, 1076, 1022 Nuclear magnetic resonance spectrum (200 MHz) ppm (D
2 O): 2.80 to 4.00 (m), 4.64 (0.5
H, d, J = 8.0 Hz), 5.23 (0.5 H, d,
J = 3.5Hz), 5.35 (4H, d, J = 3.5H
z) High performance liquid chromatography [TSKg manufactured by Tosoh Corporation]
el Amide-80 column (4.6 mm ID x 25
0 mm), RI detection, eluent: acetonitrile / water =
3: 2 (v / v), flow rate: 1.0 ml / min]: t R
= 6.9 min Specific rotation [α]: (c 0.544, H 2 O); +16
9 ° Elemental analysis value: C 30 H 51 N 3 O 25 C H N theoretical value (%) 42.21 6.02 4.92 Measured value (%) 42.03 6.13 4.69

【0069】実施例2 65‐アジド‐65‐デオキシマルトペンタオースの製造
(CGTase作用前にエキソ型糖化酵素類を作用させ
る方法) (1)非還元末端6s‐アジド化マルトオリゴ糖(s=
2〜8の整数)の製造 実施例1の(1)と同様にして得た6‐アジド‐6‐デ
オキシ‐β‐シクロデキストリン5.0g(4.31m
mol)を、あらかじめ40℃に加温しておいた10m
Mリン酸緩衝液(pH=7.5)200ml中にかきま
ぜながら投入し、完全に溶解した。これに実施例1の
(2)と同様にして得たCDase23単位及びグルコ
ース10.0g(55.5mmol)を加え、40℃で
7時間かきまぜながら反応を行った。反応終了後、反応
液を90℃で15分間かきまぜながら加熱した。次いで
反応液を室温まで冷却し、メンブランフィルター(0.
45μm)でろ過を行ったのち、1N塩酸を加えて反応
液をpH=6.0に調整した。これにグルコアミラーゼ
[東洋紡績(株)製]1500単位を加え、40℃で1
2時間かきまぜながら反応を行った。反応終了後、反応
液を90℃で15分間かきまぜながら加熱した。得られ
た反応液を室温まで冷却し、メンブランフィルター
(0.45μm)でろ過を行い、ろ液をODSカラムク
ロマトグラフィーに供して精製し、アセトニトリル‐水
混液(容量比0%→5%グラジェント)で溶出し、濃縮
乾固して非還元末端6s‐アジド化マルトオリゴ糖(s
=2〜8の整数)の混合物約3gを得た。
Example 2 Production of 6 5 -azido-6 5 -deoxymaltopentaose (method of allowing exo-type saccharifying enzymes to act before CGTase action) (1) Non-reducing end 6 s -Azido malto-oligosaccharide (s =
5.0 g (4.31 m) of 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin obtained in the same manner as in (1) of Example 1.
mol) was heated to 40 ° C. in advance to 10 m
The mixture was poured into 200 ml of M phosphate buffer (pH = 7.5) while stirring and completely dissolved. To this, 23 units of CDase obtained in the same manner as in (2) of Example 1 and 10.0 g (55.5 mmol) of glucose were added, and the reaction was carried out while stirring at 40 ° C. for 7 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was heated at 90 ° C. for 15 minutes while stirring. Then, the reaction solution was cooled to room temperature, and a membrane filter (0.
(45 μm) and then the reaction solution was adjusted to pH = 6.0 by adding 1N hydrochloric acid. To this, add 1500 units of glucoamylase [manufactured by Toyobo Co., Ltd.], and add 1 unit at 40 ° C.
The reaction was performed while stirring for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was heated at 90 ° C. for 15 minutes while stirring. The obtained reaction solution was cooled to room temperature, filtered with a membrane filter (0.45 μm), and the filtrate was subjected to ODS column chromatography for purification, and the mixture was mixed with acetonitrile-water (volume ratio 0% → 5% gradient). ), Concentrated to dryness, and the non-reducing terminal 6 s -azid maltooligosaccharide (s
About 3 g of a mixture of = 2 to 8).

【0070】(2)65‐アジド‐65‐デオキシマルト
ペンタオースの製造 (1)で得た6s‐アジド化マルトオリゴ糖(s=2〜
8の整数)の混合物の1/5量(約600mg)を出発
原料に用いた以外は実施例1(4)と同様の操作を行
い、65‐アジド‐65‐デオキシマルトペンタオース1
84mg(0.216mmol、2工程通算収率25.
1%)を得た。このものの理化学的性質は実施例1の
(4)で得たものと完全に一致した。
(2) Preparation of 6 5 -azido-6 5 -deoxymaltopentaose 6 s -azidated maltooligosaccharide (s = 2 to 2 obtained in (1)
1/5 volume of a mixture of 8 integers) (about 600 mg) except for using as the starting material the same procedure as in Example 1 (4), 6 5 - azido -6 5 - deoxy maltopentaose 1
84 mg (0.216 mmol, 2 steps total yield 25.
1%) was obtained. The physicochemical properties of this product were completely in agreement with those obtained in (1) of Example 1.

【0071】実施例3 65‐アジド‐65‐デオキシマルトペンタオースの製造 (1)6‐アジド‐6‐デオキシ‐α‐シクロデキスト
リンの製造 (a)6‐O‐トシル‐α‐シクロデキストリンの製造 市販のα‐シクロデキストリン[塩水港精糖(株)製]
100g(103mmol)を出発原料に用いた以外は
実施例1(1)(a)と同様の操作を行い、6‐O‐ト
シル‐α‐シクロデキストリンを34.2g(30.4
mmol、収率30%)を得た。
Example 3 Preparation of 6 5 -azido-6 5 -deoxymaltopentaose (1) Preparation of 6-azido-6-deoxy-α-cyclodextrin (a) 6-O-tosyl-α-cyclodextrin Manufacture of commercially available α-cyclodextrin [manufactured by Shimizu Port Refinery]
The same operation as in Example 1 (1) (a) was performed except that 100 g (103 mmol) was used as the starting material, and 34.2 g (30.4 g) of 6-O-tosyl-α-cyclodextrin was obtained.
mmol, yield 30%).

【0072】 融点(℃):160.0〜162.0(分解) 赤外吸収スペクトル(cm-1):3450,2930,
1644,1632,1600,1422,1358,
1300,1176,1154,1078,1030
Melting point (° C.): 160.0 to 162.0 (decomposition) Infrared absorption spectrum (cm −1 ): 3450, 2930,
1644, 1632, 1600, 1422, 1358,
1300, 1176, 1154, 1078, 1030

【0073】核磁気共鳴スペクトル(200MHz)p
pm:(DMSO‐d6 )2.43(3H,s),3.
20〜4.44(m),4.76(2H,br.s),
4.84(5H,br.s),7.44(1H,d,J
=8.8Hz),7.75(1H,d,J=8.8H
z)
Nuclear magnetic resonance spectrum (200 MHz) p
pm: (DMSO-d 6 ) 2.43 (3H, s), 3.
20-4.44 (m), 4.76 (2H, br.s),
4.84 (5H, br.s), 7.44 (1H, d, J
= 8.8 Hz), 7.75 (1H, d, J = 8.8H
z)

【0074】高速液体クロマトグラフィー[東ソー
(株)製TSKgel Amide‐80カラム(4.
6mmID×250mm),RI検出,溶離液:アセト
ニトリル/水=3:2(v/v),流速:1.0ml/
min]:tR=4.8min
High performance liquid chromatography [TSK gel Amide-80 column (4.
6 mm ID x 250 mm), RI detection, eluent: acetonitrile / water = 3: 2 (v / v), flow rate: 1.0 ml /
min]: t R = 4.8 min

【0075】(b)6‐アジド‐6‐デオキシ‐α‐シ
クロデキストリンの製造 (a)で得られた6‐O‐トシル‐α‐シクロデキスト
リン34.2g(30.4mmol)を出発原料に用い
た以外は実施例1(1)(b)と同様の操作を行い、6
‐アジド‐6‐デオキシ‐α‐シクロデキストリン2
7.8g(27.8mmol、収率92%)を得た。
(B) Preparation of 6-azido-6-deoxy-α-cyclodextrin 34.2 g (30.4 mmol) of 6-O-tosyl-α-cyclodextrin obtained in (a) was used as a starting material. The same operation as in Example 1 (1) (b) was performed except that
-Azido-6-deoxy-α-cyclodextrin 2
7.8 g (27.8 mmol, yield 92%) was obtained.

【0076】 融点(℃):216.0〜217.0(分解) 赤外吸収スペクトル(cm-1):3390,2930,
2120,1644,1416,1368,1342,
1304,1158,1082,1032 高速液体クロマトグラフィー[東ソー(株)製TSKg
el Amide‐80カラム(4.6mmID×25
0mm),RI検出,溶離液:アセトニトリル/水=
3:2(v/v),流速:1.0ml/min]:tR
=5.8min 比旋光度[α]:(c 0.400,H2O);+12
9° 元素分析値:C3665329として C H N 理論値(%) 43.33 5.96 4.21 実測値(%) 43.13 5.88 4.12
Melting point (° C.): 216.0 to 217.0 (decomposition) Infrared absorption spectrum (cm −1 ): 3390, 2930,
2120, 1644, 1416, 1368, 1342,
1304, 1158, 1082, 1032 High performance liquid chromatography [TSKg manufactured by Tosoh Corporation]
el Amide-80 column (4.6 mm ID x 25
0 mm), RI detection, eluent: acetonitrile / water =
3: 2 (v / v), flow rate: 1.0 ml / min]: t R
= 5.8 min Specific rotation [α]: (c 0.400, H 2 O); +12
9 ° Elemental analysis value: as C 36 H 65 N 3 O 29 C H N theoretical value (%) 43.33 5.96 4.21 actual measurement value (%) 43.13 5.88 4.12

【0077】(2)65‐アジド‐65‐デオキシマルト
ペンタオースの製造 (1)で得た6‐アジド‐6‐デオキシ‐α‐シクロデ
キストリン5.0g(5.02mmol)を出発原料に
用いた以外は実施例1(3)及び(4)と同様の操作を
行い、65‐アジド‐65‐デオキシ‐マルトペンタオー
ス1.04g(1.22mmol、2工程通算収率24
%)を得た。このものの理化学的性質は、実施例1の
(4)で得たものと完全に一致した。
(2) Preparation of 6 5 -azido-6 5 -deoxymaltopentaose 5.0 g (5.02 mmol) of 6-azido-6-deoxy-α-cyclodextrin obtained in (1) was used as a starting material. The same operation as in Example 1 (3) and (4) was performed except that it was used, and 1.04 g (1.22 mmol, total yield of 24 steps) of 6 5 -azido-6 5 -deoxy-maltopentaose was obtained.
%) Was obtained. The physicochemical properties of this product were completely consistent with those obtained in (4) of Example 1.

【0078】比較例 本発明方法と公知の方法との収率の比較を行った。その
結果を比較例として以下に示す。 (1)本発明方法 実施例(1)と同様にして得た6‐アジド‐6‐デオキ
シ‐β‐シクロデキストリン5.0g(4.31mmo
l)を出発物質とし、ODSカラムクロマトグラフィー
の代わりに活性炭処理(活性炭に吸着されない未反応の
グルコースの除去)を行った以外は実施例1(3)と同
様に操作し、次いで実施例1(4)と同様にして65
アジド‐65‐デオキシマルトペンタオース1.41g
(1.65mmol)を得た。このときの収率は38%
であった。
Comparative Example The yields of the method of the present invention and a known method were compared. The result is shown below as a comparative example. (1) Method of the present invention 5.0 g (4.31 mmo) of 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin obtained in the same manner as in Example (1)
Using l) as a starting material and performing an activated carbon treatment (removal of unreacted glucose not adsorbed on activated carbon) instead of ODS column chromatography, the same operation as in Example 1 (3) was performed, and then Example 1 ( 6 5 in the same way as 4)
Azido-6 5 -deoxymaltopentaose 1.41g
(1.65 mmol) was obtained. The yield at this time is 38%
Met.

【0079】(2)公知の方法1[6‐アジド‐6‐デ
オキシ‐β‐シクロデキストリンにCDaseを作用さ
せたのち、エキソ型糖化酵素類を作用させる方法(特開
平5−262784号公報)] 実施例(1)と同様にして得た6‐アジド‐6‐デオキ
シ‐β‐シクロデキストリン5g(4.31mmol)
を10mMリン酸緩衝液(pH=7.8)1.0リット
ルに溶解し、実施例1(2)と同様にして得たCDas
e490単位を加え、40℃で2時間かきまぜながら反
応させた。次いでODSカラムクロマトグラフィーによ
る精製を行わなかった以外は実施例1(3)と同様の操
作を行って濃縮乾固物[6r‐アジド化マルトヘプタオ
ース(r=1〜7の整数)を含有]を得、続いてこれを
20mM酢酸緩衝液(pH4.5)250mlに溶解
し、グルコアミラーゼ[東洋紡績(株)製]2500単
位を加え、40℃で40時間かきまぜながら反応させ
た。反応終了後、反応液を90℃で15分間かきまぜな
がら加熱し、これを室温まで冷却後、メンブランフィル
ター(0.45μm)でろ過を行い、得られたろ液をO
DSカラムクロマトグラフィーに供して精製し、アセト
ニトリル‐水混液(容量比0%→5%グラジェント)で
溶出し、1.5%アセトニトリルの溶出画分を凍結乾燥
して65‐アジド‐65‐デオキシマルトペンタオース
0.48g(0.563mmol)を得た。このときの
2工程通算収率は13%であった。
(2) Known method 1 [Method of reacting 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin with CDase and then reacting exo-type saccharifying enzymes (JP-A-5-262784)] 6 g of 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin obtained in the same manner as in Example (1) (4.31 mmol)
Was dissolved in 1.0 liter of 10 mM phosphate buffer (pH = 7.8), and CDas obtained in the same manner as in Example 1 (2)
e490 units were added, and the mixture was reacted at 40 ° C. for 2 hours while stirring. Next, the same operation as in Example 1 (3) was carried out except that purification by ODS column chromatography was not performed, and the concentrated dried product [6 r -azido maltoheptaose (r = integer of 1 to 7) was contained. ] Then, this was dissolved in 250 ml of 20 mM acetate buffer (pH 4.5), 2500 units of glucoamylase [manufactured by Toyobo Co., Ltd.] was added, and the mixture was reacted at 40 ° C. for 40 hours while stirring. After completion of the reaction, the reaction solution was heated with stirring at 90 ° C. for 15 minutes, cooled to room temperature, and then filtered with a membrane filter (0.45 μm).
Purified by DS column chromatography, eluted with acetonitrile-water mixture (volume ratio 0% → 5% gradient), and the eluted fraction of 1.5% acetonitrile was freeze-dried to give 6 5 -azido-6 5. 0.48 g (0.563 mmol) of -deoxymaltopentaose was obtained. The total yield of the two steps at this time was 13%.

【0080】(3)公知の方法2[6‐アジド‐6‐デ
オキシ‐β‐シクロデキストリンに、マルトースの存在
下でCGTaseを作用させたのち、エキソ型糖化酵素
類を作用させる方法(特開昭63−170393号公
報)] 実施例(1)と同様にして得た6‐アジド‐6‐デオキ
シ‐β‐シクロデキストリン519mg(0.448m
mol)を出発物質とした以外は実施例1(4)と同様
の操作を行い、65‐アジド‐65‐デオキシマルトペン
タオース107mg(0.125mmol)を得た。こ
のときの収率は28%であった。前記(1)〜(3)の
収率の比較から、本発明方法が顕著に優れていることが
分かる。
(3) Known method 2 [6-Azido-6-deoxy-β-cyclodextrin is allowed to act on CGTase in the presence of maltose and then acted on by exo-type saccharifying enzymes (Japanese Patent Application Laid-Open No. S60-18753). No. 63-170393)] 6-azido-6-deoxy-β-cyclodextrin 519 mg (0.448 m) obtained in the same manner as in Example (1).
except that the mol) as a starting material was conducted in the same manner as in Example 1 (4), 6 5 - to give a deoxy maltopentaose 107 mg (0.125 mmol) - azido -6 5. The yield at this time was 28%. From the comparison of the yields of (1) to (3), it can be seen that the method of the present invention is remarkably excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 出発物質として6‐アジド‐6‐デオキシ‐
β‐シクロデキストリンを用いた本発明製造方法の説明
図。
FIG. 1 6-azido-6-deoxy-as a starting material
Explanatory drawing of the manufacturing method of this invention using (beta)-cyclodextrin.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中のnは5又は6である)で表わされる6‐アジド
化シクロデキストリンに、グルコースの存在下、(イ)
シクロデキストリンを開裂し、シクロデキストリンのグ
ルコース重合度に由来するマルトオリゴ糖を生成させる
作用及び(ロ)シクロデキストリンに対する水解速度又
は親和性が多糖類あるいはシクロデキストリンと同じ重
合度の直鎖オリゴ糖よりも大きい基質特異性を有するシ
クロデキストリナーゼを作用させて、一般式 【化2】 (式中のnは前記と同じ意味をもち、mはnが5のとき
3〜6の整数、nが6のとき3〜7の整数である)で表
わされる6‐アジド化マルトオリゴ糖を生成させ、次い
で、マルトースの存在下でシクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼ及びエキソ型糖化酵素類を任意の順
序で作用させることを特徴とする、式 【化3】 で表わされる非還元末端6‐アジド化マルトペンタオー
スの製造方法。
1. A general formula: In the presence of glucose, 6-azidated cyclodextrin represented by the formula (n is 5 or 6)
The action of cleaving cyclodextrin to form malto-oligosaccharide derived from the degree of glucose polymerization of cyclodextrin and (b) the hydrolysis rate or affinity for cyclodextrin is higher than that of polysaccharide or linear oligosaccharide having the same degree of polymerization as cyclodextrin. By reacting cyclodextrinase with a large substrate specificity, the general formula: (Wherein n has the same meaning as described above, m is an integer of 3 to 6 when n is 5, and an integer of 3 to 7 when n is 6) to produce a 6-azido maltooligosaccharide. And then allowing the cyclodextrin glucanotransferase and the exo-type saccharifying enzymes to act in any order in the presence of maltose. A method for producing non-reducing terminal 6-azido maltopentaose represented by:
【請求項2】 6‐アジド化シクロデキストリンが、α
‐シクロデキストリン又はβ‐シクロデキストリンから
得られたものである請求項1記載の製造方法。
2. The 6-azidated cyclodextrin is α
The production method according to claim 1, which is obtained from -cyclodextrin or β-cyclodextrin.
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