JPS61197602A - 新規分岐サイクロデキストリンおよびその製造方法 - 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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は新規な分岐サイクロデキストリンおよびその製
造方法に関し、更に詳細には、マルトシルニβ−サイク
ロデキストリンおよびその製造方法に関する。

ｂ、従来の技術 サイクロデキストリンはグルツース残基がα−１，４−
結合により環状に結合したオリゴ糖であって、グルコー
ス残基６個からなるα−サイクロデキストリン、７個か
らなるβ−サイクロデキストリン、８個からなるγ−サ
イクロデキストリンなどが一般に知られている。

サイクロデキストリンはその構造がら内部に空隙があり
、この空隙内部は親油性領域となっているので各種の油
性物質を取り込むことができる。

そのため、このような性質を利用して■不安定物質の安
定化■揮発性物質の保持■異臭のマスキング■難・不溶
性物質の可溶化など、種々の用途が考えられている。し
がしながら、これらのサイクロデキストリンは一般的に
高価であり、このことがこれらサイクロデキストリンの
利用拡大を妨げている大きな要因ともなっている。

もっとも、これらのうちβ−サイクロデキストリンは他
のサイクロデキストリンに比べて比較的安価であり、か
つ、また、抱接作用も最も強力なことから、利用面にお
いて有望視されでいるものである。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このβ−サイクロデキストリンは低温域
（室温以下）での水に対する溶解度が極めて低い（１，
５５％、２０℃）という欠点があり、この点における改
良が待たれていた。

既に、α−サイクロデキストリンについではグルコース
残基のＣ６の位置にグルツースアルいはマルトースがｆ
ｆ−１１６−結合により結合した分岐サイクロデキスト
リンが知られており、このものは分岐のないものに比べ
て水への溶解度が高いことが知られている。

本発明者らは、かかる点に着目し、β−サイクロデキス
トリンに分校を導入できればその溶解性を改善できるの
ではないかとの着想のもとに種々検討した結果、プルラ
ナーゼの縮合反応を利用すればβ−サイクロデキストリ
ンとマルトースとを結合させることができるとの着想を
得、更に検討の結果、本発明に到達したものである。

ｄ０問題点を解決するための手段 本発明は、マルトースとβ−サイクロデキストリンを含
む混合物にプルラナーゼを作用させてマルトシル−β−
サイクロデキストリンを生成させ、生成したマルトシル
−β−サイクロデキ、ストリンを反応液から分離採取す
ることからなる、マルトシル−β−サイクロデキストリ
ンの製造方法およびかくして得られるマルトシル−β−
サイクロデキストリンに関するものである。

本発明により得られるマルトシル−β−サイクロデキス
トリンは、６−〇−α−マルトシルシクロマルトヘプタ
オースともいい、分子式Ｃ，，Ｈ，００４、分子量１４
５９で表わされる、下記の理化学的性質を有する新規化
合物である。

１）比旋光度 ［α］２’　＋１６３°　　（Ｃ＝０．１　、　Ｈ２Ｏ
）２）ペーパークロマトグラフィー移動度１−ブタノー
ル：１−プロパノール二本＝３＝５：４の展開溶媒を使
用し、５５℃で３回展開した。グルコースの移動度を１
．００とした時、本品は０．２１であった（１スポツト
）。

また、ヨウ素溶液を用いた発色お上びグルコアミラーゼ
で前処理した後の硝酸銀を用いた発色により呈色された
。

３）高速液体クロマトグラフィー （条　件） カラムサイズ＝６φ×５０１１ＩＩｌ 担体：　ＬｉＣｈｒｏｓｏｒｂ−Ｎｌ２（メルク社製）
溶媒ニアセトニトリル：水＝６５：３５流速：　２．０
ｍｌ／＋ｓｉｎ 検出器：示差屈折計ＥＲＣ７５２０型（エルマ光学株式
会社製） 本品は上記条件で１ピークであった。

４）溶解性 水に易溶、エタノールに難溶。

５）性　状 水溶液は無色であり、粉末は白色。

６）赤外線吸収スペクトル 第１図参照 ７）＋３Ｃ核磁気共鳴スペクトル 第２図参照 δ（Ｄ２０）　　　６８．１　（１−６結合）０６）７
８．７　（マルトースの１−４結 合のＣ，） ９９．７　（１−６結合のＣ＋＞ ８）β−サイクロデキストリンとマルトースの構成 プルラナーゼ（林原生物化学研究所製、結晶品）により
マルトースとβ−サイクロデキストリンに分解され、そ
の構成比率をペーパークロマトグラフィーおよび高速液
体クロマトグラフィーで求めた結果、マルトース：β−
サイクロデキストリン＝１：１であった。

プルラナーゼ（／ボ・インダストリー・ジャパン社製）
によりマルトースとβ−サイクロデキストリンに分解さ
れ、その構成比率をペーパークロマトグラフィーおよび
高速液体クロマトグラフィーで求めた結果、マルトース
：β−サイクロデキストリン＝１：１であった。

グルコアミラーゼ（生化学工業製、結晶品）により分解
した後、ペーパークロマトグラフィーで単離すると、グ
ルコースとヨウ素発色で淡黄橙色を示す糖（グルコシル
−β−サイクロデキストリン）が等モル得られた。

本発明によれば、かかるマルトシル−β−サイクロデキ
ストリンは次のごとくして製造される。

即ち、マルトースとβ−サイクロデキストリンを含む基
質濃度４０〜８５％溶液にプルラナーゼを所定量加え、
液の温度、ｐＨなどを酵素の好適作用範囲に維持して、
１日〜６日問反応させ、マルトシル−β−サイクロデキ
ストリンを生成し、次いで、所望によりクロマトグラフ
ィーなどの方法によって反応液から分離採取することに
より製造される。

本発明において用いられるプルラナーゼは、粘質多糖類
プルランのα−１，６−グルコシド結合を加水分解する
ほか、アミロペクチンやグリコーゲンのａ−１＊ａ−ゲ
ルコンド結合をも切断する能力を持つ酵素であり、主と
してエアロバクターφエアロゲネス（Ａ　ｅｒｏｂａｃ
ｔｅｒ　ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、パシラス・５ｐ（Ｂａ
ｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ）などの微生物より得られる。これ
らプルラナーゼの使用量は、基質の品質あるいは反応の
実施形式などにより多少の違いはあるが、通常の場合、
β−サイクロデキストリンｉ′グラム当たり１０単位以
上用いられる。このプルラナーゼの酵素活性は次のごと
き方法により測定される。即ち、０．５％プルラン溶液
（プルランを５０ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液、ｐＨ５，
０に溶解したもの）２００μｍに酵素液５０μｌ（同じ
緩衝液に溶解したもの）を加え、１０分間、５０℃で酵
素反応させる。反応後、反応液中に生成した還元糖をソ
モギイーネルソン（Ｓ　ｏｍｏｇｙｉ　　Ｎ　ｅｌｓｏ
ｎ）法で測定する。酵素単位はこの条件で１分間に１μ
ｍｏｌｅのマル））リオースに相当する還元力を生成す
る酵素量を１単位とする。

本発明において原料として用いられるマル）−スおよび
β−サイクロデキストリンは、いずれも市販の製品をそ
のまま用いることができるが、生成物の分離精製の手数
を考えると純度の高いものを用いるのが有利である。こ
れらマルトースお上りβ−サイクロデキストリンの使用
量は、β−サイクロデキストリンに対して通常マルトー
ス１〜７倍量、好ましくは４〜５倍量用いられる。また
、溶液の濃度は、本発明の方法がプルラナーゼの縮合反
応を利用するものである関係上、一般的に原料基質の濃
度が高いほど好ましく、従って、本発明における基質濃
度は６０〜８５％で使用することが好ましい。

本発明の方法においては、反応はプルラナーゼの作用条
件に適合させて実施される。従って、反応温度、ｐＨな
どは用いられる酵素の種類（起源）によって差はあるが
、一般に４０〜８０℃、ｐＨ４，０〜６．０で行なうの
が好ましい。

生成したマルトシル−β−サイクロデキストリンを反応
液から分離するには、例えばトヨパールＨＷ−４Ｏ８を
用いたカラムクロマトグラフィーあるいはワットマン１
７クロムによるペーパークロマトグラフィーを用いるこ
とにより容易に行なうことができるが、工業的には特に
コスト上の理由からイオン交換樹脂クロマトグラフィー
、大量デルろ過分離性などを用いるのが有利である。

ｅ１発明の効果 本発明により得られる新規な分岐サイクロデキストリン
は、公知のβ−サイクロデキストリンと同程度の強い抱
接力を有し、がっ、その溶解性において格段に優れてい
るので、医薬品、食品、化粧品その他一般の化学工業分
野でのサイクロデキストリンの用途開発に寄与するとこ
ろが大きい。

ｆ、実施例 次に実施例を示し、本発明を更に詳細かつ具体的に説明
する。

実施例１゜ マルトース（日本澱粉工業ＫＫ製、純度９９％）２、Ｏ
ｏｇとβ−サイクロデキストリン（日本食品化工ＫＫ製
、純度９８％）０，４０ｇ１：、ｐＨｓ、ｏ。

５０ｅＭ酢酸ナトリウム緩衝液０．６３１Ｉｌを加え沸
騰浴中加熱溶解する。冷却後、これにバシラス・５ｐ（
Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｐ）の耐熱性プルラナーゼ（ノボ
・インダストリー・ジャパン社製、２００単位／ｇ）４
００ｍｇを加え、７０℃で２日間反応させる。

終了後、この反応液をトヨパールＨＷ−４ＯＳを充填し
たカラム（２，５Ｘ１００ｃｍＸ２本）によリプルろ過
クロマトグラフィーにかけて分離精製を行う。試料負荷
後１５〜１７時間後に溶出されてくる７ラクシシンを集
め、ロータリーエバポレータで濃縮乾燥して、マルトシ
ル−β−サイクロデキストリンの白色粉末２１３Ｂを得
る。

このものの元素分析値は次の通りであった。

元素分析値（Ｃ３４Ｈ１゜０．５） 計算値Ｃ＝４４．４５％Ｈ＝６．２２％０＝４９．３４
％実測値Ｃ＝４４．２７％Ｈ−６，２４％また、このも
のは２７７℃で分解した。

次に、この粉末を、０７０％１−プロパツール■１−ブ
タノール：ピリシン：水＝６：４：３　　■１−ブタノ
ール：１−プロパツール：水＝　３　：５　：４を展開
剤に用いてペーパー上に展開後、ヨウ素溶液を用いる発
色お上りグルコアミラーゼでペーパーを一度処理した後
、硝酸銀発色させたところ、１スポツトを与え単一物質
であることが確認された。

次に、上記で得られた物質５ｍｇを取り、これにエアロ
バクター−エアｏ’ｆネス（Ａ　ｅｒｏｂａｃｔｅｒ　
ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）のプルラナーゼ（林原生物化学研
究所製、結晶品４０単位／ｍｇＨ単位をｐＨ６，０，５
０ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液５００μｍに溶解し、３０
℃で一夜反応させたところ、マルトースとβ−サイクロ
デキストリンを１：１の割合で生成することがペーパー
クロマトグラフィーおよび高速液体クロマトグラフィー
により確認された。

更に、上記で得られた物質５Ｂを取り、これにリゾプス
・プレ？　−（ＲｈｉｚｏｐｕＳｄｅｌｅｍｅｒ）のグ
ルコアミラーゼ（生化学工業製、結晶島３０単位／ＩＩ
１ｇ）１０単位をｐＨｓ、ｏ、５０ｍＭ酢酸ナトリウム
緩衝液に溶解し、３０℃で一夜反応させたところ、グル
コースとグルコシル−β−サイクロデキストリンを１：
１の割合で生成することがペーパークロマトグラフィー
お上り高速液体クロマトグラフィーにより確認された。

以上の結果から、上記の物質はマルトシル−β−サイク
ロデキストリンであることが確認された。

実施例２〜１２ 実施例１と同様な操作手順により、但し基質濃度、酵素
量、反応温度、反応時間を種々に変えて反応を行ない、
次表の結果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マルトシル−β−サイクロデキストリンの赤
外縄吸収スペクトルを示し、第２図は、マルトシル− 磁気共鳴スペクトルを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マルトシル−β−サイクロデキストリン（２）マ
   ルトースとβ−サイクロデキストリンをプルラナーゼの
   存在下に反応させ、該反応液からマルトシル−β−サイ
   クロデキストリンを分離、採取することを特徴とするマ
   ルトシル−β−サイクロデキストリンの製造方法。