JPS62208294A

JPS62208294A - マルトペンタオ−スの製造法

Info

Publication number: JPS62208294A
Application number: JP5009686A
Authority: JP
Inventors: Akira Yazaki; 明矢崎
Original assignee: Wakunaga Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Wakunaga Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1987-09-12

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】（発明の背頽〕技術分野本発明は、マルトペンタオースの！ｌ！造法に関１゛る
。さらに、具体的には、本発明は、シクロデキストリン
の酸加水分解物にマルトペンタオース特異的生成アミラ
ーゼを作用さＵることからなるマルトペンタオースの製
造法に関する。

人士」虹門マルトペンタオースは、臨床検査の分野でアミラーゼの
測定用基質としての利用が拡大しているのみならず、広
く薬品及び食品工業に応用できるｂのと期待されている
化合物である。

従来、マルトペンタオースは、でんぷん（アミロース、
アミロペクチン、デキス１−リンなどのα−１，４−結
合を有するグルコースポリマー）に作用してマルトペン
タオースを生成するアミラーゼまたはマルトペンタオー
ス生産能を有する微生物を用いて製造されていた（有機
合成化学、第４２巻、第６００頁（１９８４年）、蛋白
質・核酸・酵素、第２９巻、第１４９８頁（１９８４年
））。しかし、この従来の製造法では、生成物中にマル
トペンタオース以外のマルトオリゴ糖あるいはマルトオ
リゴ糖以外のオリゴ糖（例えば１゜６−結合を有する分
岐糖、がかなり含まれており、純度の高いマルトペンタ
オースを得るには蹟密なりロマトグラフィーによる分離
が必要であった。

〔発明の概要〕

ｌ−且本発明は、上記の点に解決を与えることを目的とし、シ
クロデキストリンの酸加水分解物にマルトペンタオース
特貸的生成アミラーゼを作用させてマルトペンタオース
を合成することにＪ：ってこの目的を達成しようとする
ものである。

従って、本発明によるマルトペンタオースの合成法は、
下記の（イ）および（ロ）の工程からなること、を特徴
とするものである。

（イ）　シクロデキストリンをその４０％以上が残存す
る条件で酸加水分解に付すこと。

（ロ）１７られる酸加水分解物をマルトペンタオース特
異的生成アミラーゼによる酸化処理に付すこと。

効　　果本発明によるマルトペンタオースの製造法は、シクロデ
キストリンの酸加水分解物にマルトペンタオース待象的
生成アミラーゼを作用させることにより、マルトペンタ
オースをＸ’Ｊｒ収率で生成できること、しかもクロマ
トグラフィーで分ｌｉ１″する際に最も障害となるマル
トテトラオース、マルトヘキサオースおよび分岐オリゴ
糖などの生成をきわめて抑制できることなどより、マル
トペンタオースの工業的製造に大変有用である。

〔発明の詳細な説明〕

本発明で用いられるシクロデキストリンは、Ｄ−グルコ
ース単位がα−１，４−グルコシド結合で環状に結合し
た王冠状の化合物であり、通常はグルコース単位の数が
６．７．８および９のものである（それぞれ、α−１β
−１γ−１およびδ−シクロデキストリンと呼ばれてい
る）。

上記化合物は、一般に、バチルス・マはランス（Ｂａｃ
ｉｌｌｕｓ　ｍａｃｅｒａｎｓ　）から取れたアミラー
ゼ（シクロデキストリナーゼ）をデンプンに作用させる
ことにより得ることができる（Ｃｒａｇ＋ｅｒ、　Ｆ、
。

５ｔｅｉｎｌｃ、　Ｄ、　：Δｎｎ、　Ｃｈａｍ、５９
５．８１（１９５５）、　Ａｒｃｈ、Ｂｉｏｃｈｅｍ、
　Ｂｉｏｐｈｙｓ−１１１，１５３（１９６５）、　Ｃ
ｈｅｗ、　　Ｂｅｒ９１、３０８（１９５８）　）。

マルトペンタオース　　的生　アミラー？本発明でいう
マルトペンタオース特異的生成アミラーゼとは、でんぷ
んからマルトペンタオースを合成することが可能な、好
ましくは他のマルトオリゴ糖に優先してマルトペンタオ
ースを合成することが可能な、任意のアミラーゼをいい
、好ましくはバチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属に属する
菌由来のアミラーゼを用いることができる。その−具体
例としてはＢａｃｉｌｌｕｓ　Ｉｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍ
ｉｓ　　またはＢａｃｉｌｌｕｓ　ｃｅｒｅｕｓ由来の
アミラーゼ（Ａｇｒｔｃ。

Ｂｉｏｌ、　Ｃｈｅａ＋、、４９．３３６９（１９８５
））などを用いることができる。

マルトペンタオース本発明が目的とするマルトペンタオースは、５個のＤ−
グルコースがα−（１→４）結合した化合物である。

本発明の方法におけるシクロデキストリンの酸加水分解
は、公知の方法に従って行なうことができる。具体的に
は、前記シクロデキストリンの少なくとも１種類を、適
当量の水または沈澱剤（例えば、アセトン、低級アルコ
ール、ｐ−クメン、ベンゼンあるいはハロアルカン等）
を含む水（通常はシクロデキストリンのｍｍに対して、
１７２〜１００倍良の水が溶媒として用いられる）に溶
かし、任意の無機または有ｗｉｔの存在下、室温ないし
加熱条件下（通常反応温度は２０〜１５０℃であるが、
室温下では反応時間が長くなることは言うまでもない。

）で行なわれる。

上記反応に用いられる無機または右懇の酸としては、例
えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、ホウ酸
等の無改酸と、ギ酸、酢酸、ハロ酢酸、プロピオン酸、
グリコール酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸、グリセリ
ン酸、乳酸、マロン酸、フマール酸、アントラニル酸、
リンゴ酸、スルファニル酸等の有機酸とがある。これら
は、各群内および各群間で併用してもよい。なお、酸の
添加ｍは、反応液中のｐＨが、４以下になる程度の闇が
好ましい。

上記の酸加水分解反応を、本発明に従って、対象シクロ
デキストリンの４０％以上が残存する条件、すなわちシ
クロデキストリンの分解率が６０％を越えない時点で中
止することによって、副生成物（マルトテ１−ラオース
以下の少糖）を最小限に抑制してマルトペンタオース以
上のマルトオリゴ糖を取得することができる。シクロデ
キストリンの加水分解率は、このように６０％を越えな
ければ特に限定されないが、好ましくは５０％以下、特
に５％〜３０％のｔ！囲が適している。上記分解率の目
安として反応液中のシクロデキストリンを例えば液体ク
ロマトグラフィーにより定量することにＪ：つて、加水
分解率を確認することができる（詳細は、特願昭６０−
３１３６４号明細書参照）。

以上の方法で得られたシフロブキス１−リンの酸加水分
解物は、マルトペンタオース特異的生成アミラーゼによ
る酵素反応に供する前または後に、反応液中から未反応
シクロデキストリンの回収を行う工程に付すことができ
る。たとえば、反応終了後、上記反応溶液を室温でまた
は冷所に保存することにより、あるいは適当な沈澱剤を
加えることにより、反応液中からシクロデキストリンを
容易に沈澱除去することができる（　Ａｎｎ、Ｃｈｅｎ
＋、　。

５９５、８１（１９５５）、　Ｃｈｅｍ、　Ｂｅｒ、、
　９１．３０８（１９５８）Ａｎｎ、　Ｃｈｅｔ、　５
１８．１０２（１９３５）、　Ｊ、　Ａｍｅｒ、　Ｃｈ
ｅｉ。

５ｏｃ４．７１．３５３（１９４９）　）　、なお、未
反応シクロデキストリンは、沈澱剤による方法のほか、
吸着クロマトグラフィー　（Ａｎａｌ、　Ｂｉｏｃｈｅ
ｍ、、　３９．５２１（１９７１））または高温セルロ
ースカラムクロマトグラフ　イー　（Ｂｉｏｃｈｅｎ＋
、　Ｂｉｏｐｈｙｓ、　Ｒｅｓ、　Ｃｏ＋ａ＋ｉｕｎ、
、　５゜１１（１９６１））等任意の公知手段により分
離除去することもできる。

ここで沈澱剤というのは、シクロデキストリン−マルト
オリゴ糖混合水溶液に少なくとも部分的に溶解するシク
ロデキストリンに対する非溶剤あるいはシクロデキスト
リンに包接されてその溶解度を低下させる化合物を意味
し、具体的には、前者としてはｐ−クメン、ベンゼンあ
るいはハロアルカン（四塩化エチレン、四塩化エタン）
等がある（特願昭６０−３１３６４号明ｌｌｌ１り参照
）。

酵素処理上記工程で得られたシクロデキストリンの酸加水分解物
は、そのまま、または反応原料を回収した後、マルトペ
ンタオース特巽的生成ア・ミラーゼを作用させる。

この場合の反応条件は一般の酵素反応と同様であるが、
通常ｐＨ４〜１１の液性下で行われる。

好ましくはｐＨ５〜８で、温度９０℃以下で行うのがよ
い。

マルトペンタオースの精製上記反応で１＋７られた酵素処理物は、必要に応じて原
料であるシクロデキストリンを除去した後（前工程で原
料回収を行ってない場合）例えばゲル濾過や吸着クロマ
トグラフィー等の任意の公知手段ににっでマルトペンタ
オースを精製する工程に付すことができる。

実　　施　　例以下は、本発明の実施例を示づ°ものである。なＪ３、
溶液中に存在する糖の定量は、高速液体クロマ］・グラ
フィ（ウォーターズ社、マイクロボンダバックＮ　Ｈ１
水−アセトニトリル、４０：６０）にて行った。

友亙旦ユ β−シクロデキストリン（ＣＤ）１００ｙを２０′Ｏｄ
　（７）１／４００規定塩酸ニ加えて、１時間加熱還流
して酸加水分解した（加水分解率　約２％）。

アンモニア水で中和後、冷却し、析出したβ−ＣＤの結
晶をか取、炉液を約１０ｄに濃縮して再び析出したβ−
ＣＤの結晶を枦取、ボリスチレン−ジビニルベンゼンの
ビーズ（ＭＣＩ−グル）を通して得られた液を凍結乾燥
した。この凍結乾燥物１ｇを５ｍｆ！の水溶液とし、Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓｌ　１ｃｈｃｎｉｆｏｒｉｉｓのα−ア
ミラーゼ（シグマ社）ｉ　ｏｏｏユニツ１〜を加えて３
０℃で反応ざＶた。

５時間後に溶液中の糖組成を分析した結果は、表１に示
づ通りであった。

実施例２ β−シクロデキストリンのかわりに、α−シクロデキス
トリンを用い、α−シクロデキストリンの沈澱化による
回収を、水−エタノールの等量混合液より行ったほかは
、実施例１と同様にして反応を行なった。２４時間後の
溶液中の糖組成は、表１に示す通りであった。

実施例３ β−シクロデキストリンのかわりに、γ−シクロデキス
トリンを用い、γ−シクロデキストリンの沈澱化を、水
−イソプロピルアルコールの等量混合液より行ったほか
は実施例１と同様にして反応を行なった。７時間後の溶
液中の糖組成は、表１に示す通りであった。

実施例４ β−シクロデキストリン１００ｇを２００ｄの１１５０
規定ｊ：Ａ酸に加えて、１時間加熱遠流して酸加水分解
したく加水分解率約１３％）。アンモニア水で中和後、
冷却後析出したβ−シクロデキスｌ−リンの結晶を枦取
し、１戸液を約２０ｍに濃縮し、析出した結晶をン戸取
し、炉液に少量のベンゼンを加えて放冒し、生じた沈澱
を炉取し、炉液を凍結乾燥した。この凍結乾燥物１０ｇ
を５０ｍの水溶液とし、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　１ｉｃｈｅ
ｎｉｆｏｒｎ＋ｉｓのα−アミラーゼｉ　ｏｏｏｏユニ
ットを加えて３０℃で７時間反応さけた。この時点での
溶液中の糖組成は、表１に示す通りであった。この反応
液をアミノプロピル化シリカゲルのカラムにかけて、マ
ルトペンタオース４．１ｇを得た。

実施例５加熱還流の時間を２時間（加水分解率約２５％）とした
ほかは、実施例４と同様にして反応を行なった。７時間
後の溶液中の糖組成は、表１に示す通りであった。

実施例６ β−シクロデキストリンのがゎりにα−シクロデキスト
リンを用い、α−シクロデキストリンの沈澱化による回
収を、水−エタノールの等量混合液より行ったほかは、
実施例４と同様に反応させた。８時間後の溶液中の糖組
成は、表１に示す通りであった。

Claims

【特許請求の範囲】１、下記の（イ）および（ロ）の工程からなることを特
徴とする、マルトペンタオースの製造法。（イ）シクロデキスリンをその４０％以上が残存する条
件で酸加水分解に付すこと。（ロ）得られる酸加水分解物をマルトペンタオース特異
的生成アミラーゼによる酵素処理に付すこと。２、マルトペンタオース特異的生成アミラーゼが、バチ
ルス属に属する菌由来のものである、特許請求の範囲第
１項記載の製造法。３、マルトペンタオース特異的生成アミラーゼが、バチ
ルス・リケニホルミス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｌｉｃｈｅ
ｎｉｆｏｒｍｉｓ）のα−アミラーゼである、特許請求
の範囲第１項または第２項記載の製造法。