JPS6342697A - シクロデキストリンの酵素的合成 - 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】 シクロデキストリンはデンプンとバチルス・マセランス
（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　　ｍａｃｅｒａｎｓ）からのシク
ロデキストリンα（、１−＝　４　’）グルコシルトラ
ンスフェラーゼ（Ｅ、Ｃ，２，４，１，１９）との反応
生成物としてよく知られている。最近Ｔ、　Ｏｇａｗａ
氏およびＹ、　Ｔａｋａｈａｓｈｉ氏（ｒｃａｒｂｏｈ
ｙｄｒ、　Ｒｅｓ、　Ｊ　１３８．　Ｃ３（１９８５）
参照）はα−シクロデキストリンに関する最初で複雑な
化学合成に成功した。シクロデキストリンは多数の生理
学的に活性な物質と包接複合体を形成することができ、
それ故に医薬の研究において特に興味がもたれている（
　Ｍ、Ｌ、Ｂｅｎｄｅｒ氏およびＭ、　Ｋｏｍｉｙａｍ
ａ氏によるｒｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ　Ｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙＪベルリン市ＳｐｒｉｎｇｅｒＶｅｒｌａｇ社発
行、１９７８を参照）。シクロデキストリングルコシル
トランスフェラーゼ（ＣＧＴ）によって触媒作用がなさ
れる以下の反応が今までに知られている（　Ｈ，Ｂｅｎ
ｄｅｒ氏によるｒｃａｒｂｏｈｙｄｒ。

Ｒｅｓ、Ｊ　７８，１３３（１９８０）　；　Ｋ、　１
ｌｔａｌｌｅｎｆｅｌｓ氏等によるｒＣａｒｂｏｈｙｄ
ｒ、　Ｒｅｓ、Ｊ６１，３５９（１９７８）　；　Ｈ，
Ｂｅｎｄｅｒ氏によるｒｃａｒｂｏｈｙｄｒ、　Ｒｅｓ
、Ｊ　７８．１４７（１９８０）を参照〕： α−１β−１γ−シクロデキストリン（ｎ＝１．２．３
）ＣＧＴ ３、不均化：　　　Ｇ、、、　＋　ＧｎＧ−−−＋ａｎ
−ｘいくつかの研究では、炭水化物化学におけるある種
の酵素がグルコシルフルオライドをそれらの反応のため
の基質として受は入れることを示すのは可能であったＣ
Ｐ、Ｊ、　Ｃａｒｄ氏およびＷ、Ｄ。

Ｈｉｔｚ氏によるｒＪ、　Ａｍ、　Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ
、Ｊ　１０６．５３４ｇ（１９８４）　；　Ｄ、Ｇ、　
Ｄｒｕｅｃｋｈａｍｍｅｒ氏およびＣ，−Ｈ，ｌｏｎｇ
氏によるｒＪ、　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｍ、　Ｊ　５０．５
９１２　（１９８５）　；　Ａ。

Ｍ、　Ｇｏｌｄ氏およびＭ、Ｐ、　０ｓｂｅｒ氏による
ｒＢｉｏｃｈｅｍ。

Ｂｉｏｐｈｙｓ、　　Ｒｅｓ、　　Ｃｏｍｍｕｎ、Ｊ　
４２．　４６９　（１９７１）を参照〕。

驚くべきことに、本発明によれば酵素シクロデキストリ
ングルコシルトランスフェラーゼ（（１→４）−α−Ｄ
−グルカン：〔（Ｉ→４）−α−Ｄ−グルコピラノシル
〕トランスフェラーゼ（環化）、　Ｅ、Ｃ，２，４，１
，１９，ＣＧＴ）はα−グルコピラノシルフルオライド
をシクロデキストリンとマルトオリゴマーとの混合物に
変換しうる。

ｕ （ｍ−１または２） 従って本発明はα−グルコピラノシルフルオライドをシ
クロデキストリンα−（１−４）グルコシルトランスフ
ェラーゼと反応させることを特徴とする、α−およびβ
−シクロデキストリンの製造方法に関する。

本発明は以下に詳記し、特許請求の範囲に定義するとお
りである。

驚くべきことに、シクロデキストリンα−（１−４）グ
ルコシルトランスフェラーゼはα−グルコピラノシルフ
ルオライドを基質として受は入れる。この酵素は遊離形
態および固定化された形態の両方で用いることができる
。より優れた空／時収量のために固定化された形態の方
が好ましい。このためにこの酵素は一般的にはスペーサ
ーを用いるかまたは用いないで支持体に吸着的にまたは
共有的に結合されている。有機支持体例えばポリアクリ
ロニトリル、または無機支持体例えばシリカゲルが適当
である。スペーサー特にグルタルジアルデヒドを介して
の該酵素の支持体への共有結合が特に好ましい。

α−グルコシルフルオライドとの反応は、水溶液中また
は水性／有機混合物中で実施され、その際水溶液対有機
溶媒の比は２；１〜ｌ：２好適には１：１である。適当
な溶媒混合物としては例えば水／（Ｃ３〜Ｃ４）アルカ
ノール、水／アセトニトリルまたは水／アセトンがある
。この反応は一般に２０〜６０℃特に４０〜５０℃の温
度および５〜８のｐＨ，好適にはｐＨ６で実施される。

遊離されるハロゲン化水素のために、反応中そのｐｎを
チエツクしそして緩衝液系例えば酢酸塩緩衝液を用いる
かもしくは石灰例えば水酸化ナトリウム溶液を加えるか
のいずれかによってそのｐＨを所望の範囲に保持するか
または一定の値に調整することが重要である。反応時間
は該反応に関して選択する温度に左右される。

より好ましい温度範囲では１０〜６０分の反応時間が予
想されうる。

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に記載する。

実施例 １、酵素の固定化 シクロデキストリンα（１→４）グルコシルトランスフ
ェラーゼ（５００屑９−約９０００単位）を０．０５Ｍ
酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６，０）　１０　靜中に溶
解しついで５ｇのグルタルジアルデヒドで官能化された
シリカゲル支持体（Ｇｒａｃｅ　３３２２５０Ａ）とと
もに振盪するＣ　Ｈ，Ｈ，Ｗｅｅｔａ１１氏によるｒＭ
ｅｔｈ。

Ｅｎｚｙｍｏｌ、ｊ　４４．１３４　（１９７６）参照
〕。その後、このゲルを２回蒸留の水１００綬、ＩＮ　
　ＮａＣＱ　　２００綬そして再び２回蒸留の水２００
　ｙｔｒＱで洗浄する。ここでこの固定化された酵素は
直接、反応のために用いることができる。このゲルは活
性を失うことなく４℃で４週間以上貯蔵されうる。

２、シクロデキストリンおよびマルトオリゴマーの合成 １．０９のα−グルコシルフルオライド（５，５ミリモ
ル）を２５１ＲＱの酢酸ナトリウム緩衝液ｐＨ６，０中
に溶解し、前記の固定化酵素（１靜のゲル、約１０００
単位）を加える。この反応は、そのｐＨを０．５Ｍ　Ｎ
ａ０１ｌでの自動滴定により一定に保ちながら穏和な振
盪下、４５℃において実施される。反応は２０分後に完
了し、ゲルは枦去されうる。この反応を追跡するにはシ
リカゲルホイル上でのＴＬＣ（プロパツール／エタノー
ル／水−５：３：２．ｖ：ｖ・■）が適当であることが
判明した（Ｋ。

Ｋｏｉｚｕｍｉ氏等によるＮ、　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ
、Ｊ　３２１．１４５（１９８５）を参照〕。

収量：α−シクロデキストリン＋３００１Ｒ９（３０％
）β−シクロデキストリン：３８０ｉ９（３８％）マル
トオリゴマー（グルコ−スルマルトノナオース）＝３２
０■（３２％） ＲＦ値：　ａ　−Ｇｌｃ−Ｆ　：　０．７８　；　Ｇｌ
ｃ　：　０．６８　；　ａ−シクロデキストリン二０．
５７　、β−シクロデキストリン：　０．５４　。

〔γ−シクロデキストリン：　０．５１）３、分析方法 前記反応混合物はＲＰ−１８ＨＰＬＣカラムＣＯ，８Ｘ
５０ｃｘ、７μ、メルク社製）を用いてその成分に分離
されうる（　Ｇ、Ｄ、　ＭｃＧｉｎｎｉｓ氏等による「
Ｊ。

Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ、　Ｃｈｅｍｌ　５．８３（１９８
Ｂ）を参照〕。溶離剤として水を用いて３顧／分の溶離
速度で処理すると、モノ−ノナサツカライドからの線状
マルトオリゴマーを最初に独占的に得ることができる。

この間シクロデキストリンは強い相互作用によってカラ
ム上に残留する。これに対比して、もし水／エタノール
（９：１　；　ｖ　：ｖ）を用いて溶離を行う場合には
α−およびβ−シクロデキストリンの前に線状マルトオ
リゴマーが未分離フラクションとして溶出されるが、こ
れは今では非常によく分離されうる。

特許出願人　　ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフト外
２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）α−グルコピラノシルフルオライドをシクロデキス
   トリンα−（１→４）グルコシルトランスフェラーゼと
   反応させることを特徴とする、α−およびβ−シクロデ
   キストリンの製造方法。 ２）シクロデキストリンα−（１→４）グルコシルトラ
   ンスフェラーゼを固定化した形態で用いることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）酵素を無機支持体に結合させて用いることを特徴と
   する、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）酵素をシリカゲルに結合させて用いることを特徴と
   する、特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５）反応を２０〜６０℃の温度および５〜８のｐＨで行
   うことを特徴とする、特許請求の範囲第１〜４項のうち
   の１項またはそれ以上の項に記載の方法。 ６）反応を４０〜５０℃の温度およびｐＨ６で行うこと
   を特徴とする、特許請求の範囲第５項記載の方法。