JPS60226592A - 抗酸化剤 - Google Patents

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〕 本発明は有機ゲルマニウム化合物を主剤とした新しいタ
イプの抗酸化剤に関するものである。

酸素は我々人間にとっては勿論、全ての好気的生物にと
って必要欠くべからざるものであるが、一方では種々の
好ましからぬ現象を引き起すことが良く知られている。

例えば、油脂食品においては、空気中の酸素により当該
食品中の油脂が所謂自動酸化され、嗜好的品質や栄養的
価値が低下するばかりでなく、過酸化物の生成により毒
性が発現するに至る場合もあり、更に生体系においても
、この過酸化物の生成は近年老化や発癌等様々な疾患の
原因として注目を集めている。

即ち、不飽和脂肪酸、例えばリン脂質等として特に重要
であり、且つ、必須脂肪酸として不可欠な食品成分でも
ある多価不飽和脂肪酸は、酸素ラジカルやオキシダント
ラジカルにより、ラジカル連鎖反応である自動酸化を受
けてハイドロパーオキサイドと呼ばれる過酸化脂質を生
じるのであり、このハイドロパーオキサイドや自動酸化
の過程で生じたエンドパーオキサイドが更に酸化分解さ
れて生成したマロンアルデヒドをはじめとする酸化分解
物がＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質や膜組織に作用して、
前記様々な疾患に関与しているものと考えられるのであ
る。

〔従来技術〕

一方、前記自動酸化に対しては、これを防止するための
多大な努力がなされており、現時点ではブチルハイドロ
キシアニソール（ＢＨＡ）やブチルハイドロキシトルエ
ン（ＢＩＴ）等のフェノール系化合物による合成抗酸化
剤やトコフェロール等の天然抗酸化剤があり、特に前者
は広く用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然し乍ら、例えばＢＨＡは肝臓障害を起すなど合成抗酸
化剤には安全性の面で難があり、又、天然抗酸化剤には
供給源効果及び価格等の点で問題があることが知られて
おり、本発明の発明者の一部は、このような見地からト
コフェロール以外の有効な天然抗酸化剤を検索する目的
で研究を重ね、ユーカリのリーフワックス中に含まれる
ｎ−トリトリアコンタン−１６，１８−ジオンを主成分
とし、有効且つ安全な天然抗酸化剤の開発に成功してい
る（特公昭５７−２６７４４号）が、合成抗酸化剤につ
いても同様に有効且つ安全なものが開発できれば極めて
好しい。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した事情を背景としてなされたもので、そ
の構成は、 （式中、Ｒ１乃至Ｒ３は水素原子、置換若しくは無置換
のフェニル基又はアルキ ル基を、Ｚは酸素原子又は硫黄原子を それぞれ示す。） で表わされる有機ゲルマニウム化合物を主剤とすること
を特徴とするものである。

以下に本発明抗酸化剤を詳細に説明する。

本発明抗酸化剤は、式（１）で表わされる有機ゲルマニ
ウム化合物を主剤とするものであり、この式（１）中、
置換基Ｒ１乃至Ｒ３は水素原子、適宜に置換され或いは
無置換のフェニル基又はメチル基やエチル基等のアルキ
ル基を示している。

又、Ｚは酸素原子又は硫黄原子を示しており、従って、
Ｚ＝０の場合に式（Ｉ）の有機ゲルマニウム化合物は主
たる構造と酸素原子とが２＝３の割合で結合したセスキ
オキサイド、Ｚ＝Ｓの場合は同様に硫黄原子が結合した
セスキスルフィドとなる。

尚、本発明に用いるこの有機ゲルマニウム化合物に関し
ては、慣例に従い便宜的に式（Ｉ）で表わしたが、該有
機ゲルマニウム化合物は前記上たる構造と酸素又は硫黄
原子とが２＝３の割合で結合した大きな化合物であるか
ら、式（１）は有機ゲルマニウム化合物の構造までを正
確に表わすものではない。従って。

等の式を用いても前記の有機ゲルマニウム化合物を表わ
すことができる。

方法により製造することができる。

即ち、Ｚ＝０のセスキオキサイドは、トリクロルゲルマ
ン Ｃ１３ＧｅＨ（ｎ　） とアクリル酸誘導体 Ｒコ を反応させて、トリクロゲルミルプロピオン酸誘導体 ５ として、これを加水分解したり、或いは、前記トリクロ
ルゲルマン（■）とアクリロニトリル誘導体１ とを反応させて、トリクロルゲルミルプロピオニＬＩＩ
ＩＩＪ看＊＃＾１ とし、これを加水分解したりすれば良いのである。

又、ｚ＝Ｓのセスキスルフィドは、前記トリクロルゲル
ミルプロピオン酸誘導体（ＩＶ）を無水溶媒に溶解し、
無水ピリジンの存在下で乾燥硫化水素を通ずれば良い。

尚、セスキオキサイドやセスキスルフィドは、いずれの
方法によるも、まず、中間体 が生成し、この中間体から分子間でＺＨＩが脱離して式
（１）で表わされる有機ゲルマニウム化合物が得られる
ものと考えられる。

以上のようにして合成された有機ゲルマニウム化合物に
ついては、生体内での抗酸化能を検討するため、主とし
てｉｎ　ｖｉｔｒｏ類似の系を用いて実験した。

即ち、ウサギの赤血球ゴースト（細胞膜破片）を用いた
系で、過酸化物の一種であるｔ−ブチルハイドロパーオ
キサイドにより誘導される過酸化物化を測定したり、ラ
ット肝ミクロゾームのＰ−４５０の系で、ＡＤＰ　−Ｆ
ｅ３＋、酸素ラジカル、過酸化水素及び水酸基ラジカル
により誘導されるＮＡＤＰＨに依存した過酸化物化につ
いて検討をしたのであり、この結果、本発明抗酸化剤は
前記トコフェロールに勝るとも劣らない抗酸化能を発揮
することが判明したのである。

次に本発明の実験例について述べる。

実験例１ 式（Ｉ）で表わされる有機ゲルマニウム化合物の合成 ■２−メチルー３−ゲルミルプロピオン酸三二酸化物（
１） ８“Ｊ　′０７Ｌ／ゲ″″”８ｇ　（０，１−１″″）
〔粗製品〕　ｊを水浴により５℃に冷却しメタアクリル
酸８４７ｍ１（０，１モル）を５分間かけて滴下する。

そのままの温度で１時間、更に室温で１時間半攪拌し、
析出した結晶を吸引濾過した。得られた結晶を塩化カル
シウムで乾燥したｎ−ヘキサンの１０耐で４回洗い、吸
引し乍ら乾燥し、更に五酸化リンを入れたデシケータ−
中で水酸化カリウムによりトラップした真空ポンプで吸
引して、６５℃の温度で１時間乾燥させたところ、２−
メチル３−（トリクロロゲルミル）のプロピオン酸の結
晶を１７．０３　ｇ得た。

融点：５４〜５５℃ ＩＲスペクトル（ＫＢｒ、　ａｍ　）　：　２９５０〜
３６００、１６９０．１２６５．５８０．５５０．４０
５ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣ１３、δ）：１４６　（３
Ｈ，ｄ）　、　２３３　（２Ｈ，ｄｄ）　、　３０３　
（ＬＨ。

ｑ）　１０．１３　（ＬＨ，ｓ） 元素分析 計算値：　Ｃ１８，０５，Ｈ２，６３，ＣＱ　４０．０
０測定値：　Ｃ１８，１２，Ｈ２，７０，ＣＱ　３９．
９７このようにして得た２−メチル３−（トリクロロゲ
ルミル）プロピオン酸の結晶２　ｇ　（０，００７５モ
ル）に純水１０ｍ１を加えると、液温は２５℃に上昇し
、該化合物は完全に溶解した。２分傍に溶液は白渇し始
めて結晶が析出するが、更に液温を８５℃に加温しその
温度に１時間保ったところ、結晶が完全に析出した。そ
の結晶を濾取し、純水１０ｍ１．９９．５％エタノール
１０ｍ１．エーテル１０ｍ１で洗い、吸引し乍ら乾燥す
ると、２−メチル３−ゲルミルプロピオン酸の結晶を０
．６３８ｇ得た（収率８６．３％）。

〔２−メチル−３−ゲルミルプロピオン酸三二酸化物（
１）〕ＩＲスペクトル（ＫＢｒ、　ｃｍ”　）　：　３
４２０゜１７０５、　１２４５．９００．８０２ＮＭＲ
スペクトル（０２０１δ）：１．３０（３Ｈ，ｄ）　、
１．６８　（２８，ｄｄ）　、　２．９３（ＩＨ，ｍ） 元素分析 計算値：　Ｃ２６，１６，Ｈ３，８４ 測定値：　Ｃ２５，５２，Ｈ４，０８ 而して、上記化合物（１）に代表される、式（１）にお
いで２＝○の化合物には、その他に下記の化合物が含ま
れるが、いずれも上記と同様の方法で得られ、表（１）
のような物性を示した。

■２−メチルー３−ゲルミルプロピオン酸三二硫化物（
７） ２−メチル−３−（トリクロロゲルミル）プロピオン酸
５．３　ｇ　（０，０２モル）を無水ベンゼン１００ｍ
１に溶解し、水冷上無水ピリジン５．２　ｇ　（０，０
６６モル）を加え攪拌した後、乾燥硫化水素を１時間導
入する。

ベンゼンを除去し残渣を３抛ｌのメタノールに溶解し、
冷水］、００ｍ１に加え２時間攪拌した後、析出する結
晶を得、これをメタノール：水＝１＝１より再結晶する
と、２−メチル−３−ゲルミルプロピオン酸三二硫化物
の結晶を３．９ｇ得た（収率９３％）。

〔２−メチル−３−ゲルミルプロピオン酸三二硫化物（
７）〕ＩＲスペクトル（ＫＢｒ、　ｃｍ　）　：　３４
５０゜１７０５、１２４５．４２５ ＮＭＲスペクトル（ＣＤ３０Ｄ　、δ）：１．３８（３
Ｈ，ｄ）、２．０３（２Ｈ，ｉ）、２．９４（ＩＨ，ｍ
）元素分析 計算値：　Ｇｅ　３４．９４．　Ｃ２３，１３，Ｈ３，
４０，Ｓ　２３．１５実験値：　Ｇｅ　３５．７９．　
Ｃ２３，３９，Ｈ３，４５，Ｓ　２２．９６■３−フェ
ニル−３−ゲルミルプロピオン酸三二硫化物（８） ３−フェニル−３−（トリクロロゲルミル）プロピオン
酸１６．４　ｇ　（０，０５モル）をアセトン２００ｍ
１に溶解し、水冷上無水ピリジン１２．６　ｇ　（０，
１６モル）を加え攪拌後、乾燥硫化水素を１時間導入し
た。アセトンを除去し残渣を５０１１１１のエタノール
に溶解し、水４００ｍ１に性別して析出した結晶を酢酸
メチル：ベンゼン＝１＝３より再結晶して３−フェニル
−３−ゲルミルプロピオン酸三二硫化物の結晶を１２．
７ｇ得た。

〔３−フェニル−３−ゲルミルプロピオン酸三二硫化物
（８）〕”Ｒ〜′ｈＪＬｚ（Ｋ“′・°−゛ゝ：　３４
５０・　、ｊ１７１０、　１６００．１４１０．　１２
３０．７００．４２５ＮＭＲスペクトル（アセトン−ｄ
６．δ）：　３．０５（２Ｈ，ｄ）、３．６２（ＩＨ，
ｔ）、７．２３（５Ｈ，ｍ） 元素分析 Ｈｆ１γ値：　Ｇｅ　２６．９０．　Ｃ４０，０６，Ｈ
３，３６，Ｓ　１７．８２実験値：　Ｇｅ　２６．９２
．　Ｃ３９，８３，Ｈ３，４１，Ｓ　１７．６４而して
、上記化合物（７）に代表される、式（１）においてｚ
＝Ｓの化合物には、その他下記の化合物が含まれるが、
いずれも上記と同様の方法で得られ、表（２）のような
物性を示した。

〔実　施　例〕

実験例２ 式（１）で表わされる化合物の抗酸化性試験５０〜２０
０ｍ１の兎保存血液（市販品）におよそ３倍量の等張液
を加え、遠心分離（３，５０Ｏｒｐｍ・２０分間）を３
回行い、沈殿物におよそ３倍量の１０ｍＭリン酸バッフ
ァーを加え、再度遠心分離（１３，ＯＯＯｒｐｍ・４０
分間）を４回行い、得られた沈殿物を赤血球ゴーストと
した。これをＬＯｖｒｙ法により蛋白含量として定量し
、２１０ｍｇ蛋白７４ｍ１バッファーとなるよう希釈調
製した。このゴーストサスペンションの相当量を試験管
に取り、酸化促進剤としてｔ−ブチルハイドロパーオキ
サイド５μｍ、ジメチルスルフォキサイド（ＤＭＳＯ）
又は蒸留水で適当に希釈した本発明抗酸化剤（ＤＭＳＯ
に溶かした場合、５０μｍ以下が望ましい）を加え、最
終的に１ｍｌとなる様に前記１０ｍＭリン酸バッファー
を加えた。これを２０分間３７℃の恒温槽中で振とうし
、その後２０％ＴＣＡ水溶液１　ｍｌ、０．６７％ＴＢ
Ａ水溶液２ｍｌを加え沸騰浴中で１５分加熱した。水冷
後遠心分離（３，５００ｒｐｍ・１５分間）した後、上
清を５３２ｎｍでの吸光度を測定することにより抗酸化
の程度とした。

尚、し−ブチルハイドロパーオキサイドを加えないもの
をブランク、加えたものをコントロールとし、後者より
前者の吸光度を差し引き、これのコントロールに対する
割合を算出し、百分率（％）で表示することにより抗酸
化活性を測定した。

この結果を第１図に示す。

あらかじめ１日給食させたラット（ウスター系・８周令
・１８０〜２００ｇ♂）を断頭後、腹腔を切開し肝臓を
取り出した。これを冷却した０、９５％塩化ナトリウム
溶液約４０ｍ１で潅流し、肝臓中の血液を除去した。そ
の後冷却した０、　２５Ｍシュークロース溶液（８０ｍ
ｌ／匹肝臓）を加え、氷冷しながらホモジナイズし、遠
心分離（１３，ＯＯＯｒｐｍ・１０分間）した。上清を
更に遠心分離（３７，５００ｒｐｍ・６０分間）し、沈
殿物に１２５ｍＭ塩化カリウム溶液（約２０ｍ１）を加
えて再度ホモジナイズしたものをミクロゾームサスペン
ションとした。

これをＬｏｗｒｙ法により蛋白含量として定量し１．５
ｍｇ蛋白／６．５ｍＬバッファー（後述）となる様に希
釈調製した。

ミクロゾームサスペンションの１．５ｍｇ蛋白相当を試
験管に取り、本発明抗酸化剤を適量、更に、ＡＤＰ（４
００μ、最終濃度、以下同様＞　ＮＡＤＰＨ（１２０μ
Ｍ）、　ＦｅＳＯ４７Ｈ２Ｏ（５００ｐ　Ｍ）を加え、
最後に０．１Ｍトリスバッファー（ｐＨ７，４）　：　
０．１５Ｍ　ＫＣ１＝　１　：　２で全量が１．５ｍｌ
になるように調製した。これを３０分間・３７℃の恒温
槽中で振とうし、その後、１０％ＴＣＡ溶液３ｍｌ、　
０．６７％ＴＢＡ溶液２ｍｌを加え、沸騰浴中で１５分
加熱した。水冷後、遠心分１ｍ１（３，５０Ｏｒｐｍ４
０分間）し、上清を５３２ｎｍでの吸充度を測定するこ
とにより抗酸化の程度とした。

尚、ＡＤＰ、ＮＡＤＰＨ，ＦｅＳＯ４・７Ｈ１Ｏを加え
ないものをブランク、加えたものをコントロールとし、
後者より前者の吸充度を差し引き、これのコントロール
に対する割合を算出し、百分率（％）で表示することに
より、抗酸化活性を測定した。

この結果を第２図に示す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明抗酸化剤の抗酸化能を示すもので、第１図
はウサギ赤血球ゴースト使用したもの、第２図はラット
の肝ミクロゾームを使用したものである。 代理人小泉良邦 口 １ ベ　ヘ　−　ヘ　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 （式中、Ｒ１乃至Ｒ３は水素原子、置換若しくは無置換
   のフェニル基又はアルキ ル基を、Ｚは酸素原子又は硫黄原子を それぞれ示す。） で表わされる有機ゲルマニウム化合物を主剤とすること
   を特徴とする抗酸化剤。