JPWO2018151334A1 - キサンチンオキシダーゼ阻害剤及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
マクロファージ内では、NLRP3インフラマソームが活性化されることで、IL−1βなどの炎症性サイトカインを産生し、これが周辺の滑膜細胞などを刺激することでケモカインを産生し、これに遊走した好中球が関節組織を損傷することで痛風の病態を発現することが知られている。
さらに、尿酸の過剰な産生と排出の低下は腎不全の要因と密接に相関し、更には心不全と高尿酸血症との間にも相関が認められている。血中の高尿酸値は様々な症状を伴うメタボリックシンドロームの発症と密接に結びついていることが明らかとなり、血中尿酸値の適度な範囲での維持は健康を維持する上で極めて重要であることが指摘されている。
キサンチンオキシダーゼは体内において肝臓、小腸において顕著に発現しているが、これら以外に脂肪組織、血管などにおいても高発現していることが知られている。尿酸には活性酸素を失活させる抗酸化作用があり、これにより体内の様々な箇所で発生する活性酸素による細胞、組織の障害を防止する機能を有するが、キサンチンオキシダーゼの活性が亢進すると、例えば血管平滑筋を弛緩させる一酸化窒素の作用を減弱し、高血圧症の誘因となるなど、キサンチンオキシダーゼの作用を適度に阻害することで体内の様々な機能を正常に維持することが可能となる。
これについて、体内で活性酸素の産生に大きく関わっているキサンチンオキシダーゼの活性を阻害することで活性酸素の発生を低減できることから、キサンチンオキシダーゼ阻害剤の利用は、尿酸値の低下のみならず、様々な臓器障害の原因ともなる活性酸素の発生を低減させる効果も併せ持つことから、メタボリックシンドロームの発症を予防する上でも大変その効果が期待されている。
しかしながら、いずれの場合も植物中に含まれる阻害成分の割合が小さく、多量の原料を用いて有効成分を抽出し濃縮しない限り阻害活性は不十分であり、実用上これを利用することは極めて困難であった。
例えば、特許文献5には、黒ウコンから抽出されるキサンチンオキシダーゼ阻害剤として作用する様々な有効成分を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析した結果を示しているが、多数の成分から成る混合物であり、これらの各成分について有効性と副作用、安全性の全てについて検証を行うことは容易ではなく、実際に利用するには問題があった。
従って、キサンチンオキシダーゼ阻害剤としては、医薬品としての利用方法に加えて、日常的に摂取可能な健康食品や健康飲料、サプリメントなどを通してその効果を享受できる利用方法が好ましい。そのためには、安全であることが良く知られた身近な植物から安価で簡便に抽出が可能なキサンチンオキシダーゼ阻害剤が好ましい。
ここで、カモミールの花部を除く茎部及び葉部から抽出されることが好ましい。従来、カモミールの花部はハーブとして広く利用されている一方で、カモミールの茎部及び葉部は殆ど利用されていないが、カモミールの茎部及び葉部には、キサンチンオキシダーゼ阻害剤として有効に作用する化合物が高濃度に含まれているのである。
本発明のキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法は、カモミール(Matricaria recutita)の地上部から抽出するステップを備えることを特徴とする。
具体的には、本発明のキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法は、下記1)〜3)のステップを備える。
1)カモミール(Matricaria recutita)の地上部を水もしくは親水性有機溶媒又はその混合溶媒で抽出するステップ。
2)抽出された抽出物から水層を分離し、水と親水性有機溶媒の混合溶媒で溶出するステップ。
3)溶出画分を濃縮し結晶化するステップ。
親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノールなどの低級アルコールが好ましく、特に、メタノールまたはエタノール、及びこれらを含む水との混合溶媒がさらに好ましい。
また、上記の抽出は、10〜40℃の緩和な条件で行う。10℃未満の温度で抽出を行った場合、成分抽出に極めて長時間を要し、十分な収率で得られないからであり、一方、40℃を超える温度で抽出を行った場合、抽出物が熱により変性しキサンチンオキシダーゼ阻害活性が失われるからである。
また、本発明のキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法では、上記化学式(1)で表される(E)−2−β−D−グルコピラノシロキシ−4−メトキシ桂皮酸((E)-2-β-D-glucopyranosyloxy-3-methoxycinnamic acid)を有効成分として含有するキサンチンオキシダーゼ阻害剤が得られる。
特に、カモミールの花部や葉部にGMCAが生成し、様々なストレスの影響でGMCAからヘルニアリンが生成することが報告されている(Repcak M et al, Journal of Plant Physiology, Volume 158, Issue 8, 2001, Pages 1085-1087)。これらのクマリン類は、従来からカモミールの生薬成分として利用されているものの、本発明のようにキサンチンオキシダーゼ阻害剤としての作用は有さない。そのため、カモミールにおいてクマリン類の生成を抑制し、化学式(1)の有効成分の含有量を高めることが好ましい。
一方、花部以外の地上部として葉や茎部において、化学式(1)の化合物が極めて高濃度で含まれていることが本発明で明らかとなり、その抽出方法および精製方法を見出したことでこれを商業的に利用することが可能となり、さらにキサンチンオキシダーゼ阻害剤としての顕著な作用を見出した。
ここで、カモミールとしてローマンカモミール(Chamaemelum nobile)を利用する場合は、これの花部には化学式(1)の化合物は殆ど含まれておらず、花部以外の地上部から抽出、精製して得られる化学式(1)の化合物の収量も比較的少ないことから、本発明の目的としては、ジャーマンカモミールを主に用いる方が好ましい。
最終的な収率として、最初に用いた原材料である未乾燥状態のカモミールの地上部に対して、質量部で0.02〜0.04%の間であり、未乾燥の原料1キログラムから約0.2〜0.4グラムの収量で、化学式(1)の化合物を高純度で得ることが出来た。但し、本発明のキサンチンオキシダーゼ阻害剤を含む食品などの用途に対しては、必ずしも上記のような工程を全て経ることなく、途中段階の工程において得られる画分から濃縮して得られる化学式(1)の化合物を含む混合物の状態で用いることも可能である。
摂南大学薬用植物園内で栽培したカミツレ(Matricaria chamomilla L.)の新鮮地上部を収穫し、地上茎部及び葉部の新鮮状態(未乾燥)で1520グラムを5リットルガラス容器内に投入した。これにメタノール3.9リットルを投入し、室温で2日間静置することでメタノール可溶性成分を抽出した。メタノールを減圧下に溜去し、56.2グラム(原料に対して3.7%)の粗抽出物を得た。粗抽出物の内28.0グラムを用いて、これをさらにクロロホルム−メタノール−水(4:2:3)(体積比)の混合溶媒を用いて有機層(クロロホルム-メタノール層)と親水層(メタノール-水層)に分離を行い、後者の親水層(約25.0グラム)を回収した。親水層から回収したものに対して、さらにブタノール-水(1:1)(体積比)の混合溶媒を用い分配し、水溶性粗抽出物(MR)として22.0グラムを得た。この粗抽出物(MR)に含まれる成分として、化学式(1)の化合物は全体に対して2.3質量%含まれており、さらにZ体は9.5質量%含まれていた。MRにはこれら以外の成分として、糖類およびアミノ酸化合物が主として含まれており、精油成分やフェノール類などの化合物は実質的に含まれていなかった。この粗抽出物(MR)について後述するようにキサンチンオキシダーゼ阻害活性を測定し、極めて優れた阻害活性を示すことが明らかとなった。
上記した抽出工程において、ブタノール−水(1:1)(体積比)の混合溶媒で分離された水溶性粗抽出物(MR)22.0グラムの一部を用いて以下の方法で、キサンチンオキシダーゼ阻害活性を評価した。用いた粗抽出物には化学式(1)の成分が2.3質量%含まれており、さらにZ体が9.5質量%含まれ、これら以外の成分としては糖類やアミノ酸などが含まれていた。
実施例1で最終的に精製し結晶の状態で得られた化学式(1)の化合物を用いて、純粋な状態でのキサンチンオキシダーゼ阻害剤としての効果を調べた。即ち、化学式(1)の化合物を3.25μMの濃度でリン酸緩衝液に溶解し、比較としてアロプリノールをそのIC50である3.51μMの濃度で溶解したリン酸緩衝液を比較に用いて実施例1と同様にしてキサンチンオキシダーゼ阻害活性を調べた。その結果、化学式(1)の化合物は阻害率として15%の結果であり、アロプリノールは55%であった。この結果より、本発明のキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法で得られた化学式(1)の化合物は、極めて顕著なキサンチンオキシダーゼ阻害活性を示すことが明らかとなった。
実施例1で最終的に精製し結晶の状態で得られた化学式(1)の化合物を用いて、熱に対する安定性を調べた。即ち、化学式(1)の化合物を蒸留水に溶解し、これを90℃で1時間加熱したが、化合物の紫外可視吸収スペクトルには変化が認められず、熱に対しても極めて安定であることが確認された。
実施例1で得られた結晶である化学式(1)の化合物を用いて、例えば、以下のようにして錠剤を作製した。即ち、化学式(1)の化合物を質量比で23%、乳糖60%、コーンスターチ15%、グアーガム1%、ステアリン酸マグネシウム1%を均一に混合して常法に従い錠剤を製造した。
実施例1で得られた粗抽出物(MR)を用いて、例えば、以下のようにしてジュースを作製した。即ち、粗抽出物(MR)1質量%に対して、バナナ熟成分(1%)、オリゴ糖(10%)、生レモン果汁(1%)、生グレープ果汁(1%)、天然水(86%)を添加して、総量200Lの溶液を調製した。この溶液(200L)をステンレス製容器(内径567mm、外高890mm)に入れ、攪拌装置によって90℃で30分間の攪拌処理(食品衛生法に準じた殺菌処理)を施して、機能性飲料として調製した。
市販される日本酒(月桂冠(登録商標)「糖質ゼロ」)100mLに対して実施例1で得られた化学式(1)の化合物を10mg添加して、本発明によるキサンチンオキシダーゼ阻害剤を含むアルコール飲料を作製した。化学式(1)の化合物の添加による味や香り、風味などへの影響は認められず日本酒としての品質への悪影響は見出されなかった。
抽出成分CPPGを用いて、以下の様にしてマウスへの経口投与と血中移行性に関する動物実験を実施した。マウスとして日本エスエルシー社から入手したICR系マウス(雄)7週齢を使用した。
上記CPPGを30mg若しくは60mgを0.5%濃度カルボキシメチルセルロース溶液300マイクロリッターに溶解した飼料を作製し、これらをそれぞれ一匹当たりの投与量としてマウスに経口投与した(各郡n=3で実施し、各群における平均値を用いて比較を行った)。
経口投与前、及び経口投与後15分、60分、及び180分が経過した時点でマウス尾静脈より60マイクロリッターを採血し、これを遠心分離により除タンパク処理し血漿上清に含まれるCPPG及びこれの代謝物濃度をHPLCにより(定量)分析した。
実施例1において、ゲル濾過用担体による水とメタノールによる溶出画分に対する分離精製工程を行い(ステップS06)、溶出画分を濃縮し結晶化させる濃縮工程を行なった(ステップS07)後、蒸散により結晶化が進行し化学式(1)の化合物を得たが、この最終工程において結晶を除く上清からZ体を主として含み、化学式(1)の化合物を実質的に含まない溶液(比較例)を作製した。作製した比較例について実施例1と同様にしてキサンチンオキシダーゼ阻害率を評価した結果、0%であり、阻害効果は認められなかった。
Claims (16)
- 下記化学式(1)で表される(E)−2−β−D−グルコピラノシロキシ−4−メトキシ桂皮酸((E)-2-β-D-glucopyranosyloxy-4-methoxycinnamic acid)を有効成分として含有するキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- 前記有効成分は、更に、(Z)−2−β−D−グルコピラノシロキシ−4−メトキシ桂皮酸((Z)-2-β-D-glucopyranosyloxy-4-methoxycinnamic acid)を含有する請求項1のキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- 前記有効成分は、カモミール(Matricaria recutita)の地上部の抽出物由来である請求項1又は2のキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- 前記有効成分は、カモミール(Matricaria recutita)の花部を除く茎部及び葉部の抽出物由来である請求項1又は2のキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- 前記カモミールは、ジャーマンカモミール(Matricaria chamomilla L.)である請求項3又は4のキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- ローマンカモミール(Chamaemelum nobile)の地上部の抽出物由来の化合物を更に含有する請求項5のキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- 請求項1〜6の何れかのキサンチンオキシダーゼ阻害剤を含んでなる医薬品。
- 請求項1〜6の何れかのキサンチンオキシダーゼ阻害剤を含んでなる食品。
- カモミール(Matricaria recutita)の地上部から抽出するステップを備えるキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。
- 上記の抽出するステップは、カモミールの花部を除く茎部及び葉部から抽出することを特徴とする請求項9のキサンチンオキシダーゼ阻害剤。
- カモミールの地上部を水もしくは親水性有機溶媒又はその混合溶媒で抽出するステップと、
抽出物から水層を分離し、水と親水性有機溶媒の混合溶媒で溶出するステップと、
溶出画分の主成分を濃縮し結晶化するステップ、
を備える請求項9又は10のキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。 - 上記の抽出するステップは、カモミールに含まれる精油成分を取り除いた後に、カモミールの地上部から抽出する請求項9〜11の何れかのキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。
- 上記の抽出するステップは、カモミールとしてジャーマンカモミール(Matricaria chamomilla L.)を用いる請求項9〜12の何れかのキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。
- ローマンカモミール(Chamaemelum nobile)の地上部を水と親水性有機溶媒の混合溶媒で抽出した化合物を混合するステップを更に備えた請求項13のキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。
- 前記抽出は、10〜40℃で行われることを特徴とする請求項9〜14の何れかのキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。
- 下記化学式(1)で表される(E)−2−β−D−グルコピラノシロキシ−4−メトキシ桂皮酸((E)-2-β-D-glucopyranosyloxy-4-methoxycinnamic acid)を有効成分として含有することを特徴とする請求項9〜15の何れかのキサンチンオキシダーゼ阻害剤の製造方法。
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