KR20040055730A - 당 유도체 - Google Patents

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KR20040055730A
KR20040055730A KR10-2003-7010475A KR20037010475A KR20040055730A KR 20040055730 A KR20040055730 A KR 20040055730A KR 20037010475 A KR20037010475 A KR 20037010475A KR 20040055730 A KR20040055730 A KR 20040055730A
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acid
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cyclic tetrasaccharide
sugar
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오쿠가즈유키
구도나오키
후쿠다시게하루
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가부시끼가이샤 하야시바라 세이부쓰 가가꾸 겐꾸조
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Abstract

화학식 1로 나타내어지는 화합물의 용도확대를 도모하고자, 환상 4당의 물성을 개변한 당 유도체 및 그것을 함유하는 조성물 및 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이 과제는, 화학식 1로 나타내어지는 화합물에 반응성 시약을 반응시켜, 그 히드록실기 중에서 1 또는 2 이상을 히드록실기 및 O-글리코실기 이외의 치환기로 한 당 유도체 및 그것을 함유하는 조성물 및 당 유도체의 제조 방법을 제공함으로써 해결된다.
화학식 1:

Description

당 유도체 {SUGAR DERIVATIVE}
4분자의 글루코오스가 α-1,3 글리코실 결합 및 α-1,6 글리코실 결합을 통해서 환상구조를 형성한 4당, 즉 사이클로{→6)-α-D-글루코피라노실-(1→3)-α-D-글루코피라노실-(1→6)-α-D-글루코피라노실-(1→3)-α-D-글루코피라노실-(1→}의 구조를 가지고, 화학식 1로 나타내어지는 화합물 (본 명세서에서는 간단히 「환상 4당」이라고 한다.)에 대해서는, 그레고리 엘 코테 등이 「European Journal of Biochemistry」, 제226권, 641 페이지 내지 648 페이지 (1994년)에서, 다당(多糖) 알테르난에 가수 분해 효소 알테르나나아제를 작용시켜서 얻는 방법을 보고하고 있다. 그러나, 상기의 제조 방법에서는 원재료가 되는 알테르난이 고가이기 때문에 환상 4당의 공업적 생산은 곤란하였다. 그런데, 최근, 본 출원과 동일한 출원인에 의한 국제공개 W0 01/90338호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/04276호 명세서) 및 국제공개 W0 02/10361호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/06412호 명세서)에 기재된 바와 같이, 미생물 유래의 효소를 이용하고, 저렴한 전분을 원재료로 하여 환상 4당을 제조하는 방법이 확립되었다. 이렇게 하여 환상 4당의 공업적 생산의 길이 개척되어, 그 용도개발이 진행되고 있다.
화학식 1:
환상 4당의 용도를 더욱 확대하기 위해서, 환상 4당과 물성을 달리하는 신규의 당 유도체를 제조하는 것은 그 의미가 있다. 환상 4당의 유도체에 관한 보고로서는, 환상 4당에 글루코오스를 부가한 유도체, 즉 분기(分岐) 환상 4당에 대해서 동일한 출원인에 의한 일본국 특원2001-67282호 명세서 (발명의 명칭 「분기 환상 4당과 그 제조 방법 및 용도」) 및 미국 특허 제5,889,179호가 있다. 이들에 기재되어 있는 환상 4당의 유도체는 O-글리코실기를 전이시키는 효소를 이용해서 O-글리코실기를 부가하는 것이므로 O-글리코실기 밖에 부가할 수는 없고, 이러한 O-글리코실기의 부가만으로는 환상 4당의 물성을 개변(改變)하기에는 한도가 있다.
본 발명은, 환상 4당의 용도 확대를 도모하고자 종래의 환상 4당의 물성을 개변한 당 유도체 및 그것을 함유하는 조성물 및 당 유도체의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 신규의 당 유도체와 그것을 함유하는 조성물 및 당 유도체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 종래 알려져 있는 각종 효소, 예를 들면, 시클로말토덱스트린글루카노트란스페라아제, α-갈락토시다아제, β-갈락토시다아제, 리소자임이나 그 밖의 당전이 효소, 당 가수분해 효소, 당 가(加)인산 분해 효소 등의 당질관련 효소 등을 이용하는 효소 반응계를 이용하는 것이 아니고, 반응성 시약을 환상 4당에 반응시킴으로써 환상 4당의 히드록실기를 다른 치환기로 치환한 일반식 1로 나타내어지는 당 유도체를 얻어지는 것을 신규로 발견하였다. 본 발명자들은, 상기 반응 방법에 의하면, 종래의 효소 반응계에서 부가할 수 있는 O-글리코실기 혹은 수식(修飾) O-글리코실기 이외에도 다양한 치환기를 선택적으로 도입하는 것이 가능해 지고, 환상 4당의 물성을 임의로 개변할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 의하면, 감미성, 난(難)발효성, 낮은 충치 유발성, 저칼로리성, 침투압 조절성, 부형성, 광택 부여성, 보습성, 점성, 이수(離水) 방지성, 고결 방지성, 포접성, 보향성, 안정성, 다른 당의 결정석출 방지성, 전분노화 방지성, 단백질 변성 방지성, 지질 열화 방지성, 내산성, 비(非)아미노카르보닐 반응성, 유전성(誘電性), 분극성, 전기 전도성 등의 환상 4당이 가진 물성을 임의로 개변할 수 있다. 예를 들면, 소수성(疏水性)이 강한 치환기를 가진 당 유도체는, 종래의 환상 4당에서는 가질 수 없었던 지용성(脂溶性)을 가지고 있고, 반응성이 높은 치환기를 가진 당 유도체는 환상 4당 자체 또는 다른 화합물과의 결합성이 우수하므로 환상4당의 폴리머화, 다른 유기 화합물과의 결합에 유리하게 이용할 수 있다. 이 성질을 이용하여 다른 유기 화합물에 결합시킴으로써 그 유기 화합물의 물성을 개변하는 것도 가능하다.
일반식 1:
위의 식 중에서, Rl내지 Rl2는 임의의 치환기를 나타낸다. 단, 그 중에서 1 또는 2 이상은 히드록실기 및 O-글리코실기 이외의 치환기이다.
이와 같이 본 발명은 상기 수단에 의해 본 발명의 과제를 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 환상 4당의 히드록실기를 히드록실기 및 O-글리코실기 이외의 다른 치환기로 치환함으로써, 환상 4당의 지용성, 결합성 등의 물성이 개변된 당 유도체를 제공하는 것이다.
더욱이 본 발명은 환상 4당의 지용성, 결합성 등의 물성이 개변된 당 유도체의 용도를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 환상 4당의 지용성, 결합성 등의 물성이 개변된 당 유도체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
본 발명에서 말하는 당 유도체라 함은, 반응성 시약을 환상 4당에 반응시킴으로써 환상 4당의 히드록실기 중에서 적어도 하나를 히드록실기 및 O-글리코실기 이외의 다른 치환기로 치환한 것 (이하, 간단히 「당 유도체」라고 한다)을 말한다. 여기서 말하는 O-글리코실기라 함은, 효소 반응계에 의해 환상 4당의 히드록실기와 치환 반응이 가능한 O-글리코실기 및 효소 반응계에 있어서 치환 반응이 허용되는 범위내에서 수식된 O-글리코실기를 말한다. 본 발명의 당 유도체를 얻는 위해서 이용되는 반응계는 효소 반응계가 아니고, 반응성 시약을 사용하는 화학 반응계를 의미하고, 통상적인 효소 반응계에서는 도입이 곤란한 수식 O-글리코실기이어도 도입하는 것이 가능하다.
화학 반응계로서는 전분 등의 당질의 유도체 제조에서 보통 사용되는 에스테르화, 에테르화, 술포닐화, 아미노화 반응 등을 채용할 수 있고, 특히 글루코오스 6 내지 8분자로 구성되는 환상 당질인 시클로덱스트린의 화학적 수식 방법을 폭넓게 채용할 수 있다. 예를 들면, 죠슈아 보오쟈 등, Helvetica Chimica Acta, 제61권, 2190 페이지 내지 2218 페이지(1978년), C. K. 리, Development in Food Carbohydrate, 1 페이지 내지 89 페이지(1980년), 어플라이드 사이언스 퍼블리셔즈사 발행, K. 요시모토 등, Chemical and Ph armaceutical Bulletin, 제30권, 제4호, 1,169 페이지 내지 1,174 페이지(1982년) 및 Carbohydrates as Organic rawMaterials (1991년), VCH사 발행, Methods in Carbohydrate Chemistry II) (1963년), 아카데믹 프레스사 발행에 기재된 반응은 모두 본 발명에서 적용 가능하며, 목적으로 하는 본 발명의 당 유도체에 따라서 적당히 선택할 수 있다.
본 발명에서 말하는 탄화수소기라 함은, 1 이상의 탄소원자 및 수소원자로 되는 기이며, 포화 또는 불포화의 탄화수소기를 포함한다. 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 에티닐기, 프로필기, 시클로프로필기, 이소프로페닐기, 1-프로페닐기, 1-프로비닐기, 2-프로페닐기, 부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 비닐기, 1,3-부타디에닐기, 2-부테닐기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, t-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 2-펜테닐기, 2-펜텐-4-이닐기, 헥실기, 이소헥실기, 5-메틸헥실기, 헵틸기, 옥틸기 등의 탄소수 1 내지 18의 지방족 탄화수소기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헥세닐기 등의 지방환식 탄화수소기, 벤젠환을 기본골격으로 하는, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등의 단환식 혹은 다환식의 방향족 탄화수소기를 열거할 수 있다.
본 발명에서 말하는 히드록실기 및 O-글리코실기를 제외한 산소를 가진 치환기라 함은, 히드록실기 및 O-글리코실기를 제외한 산소원자를 가진 치환기 전반을 의미하고, 일반적으로는 산소원자와 기타의 원자, 예를 들면, 수소, 탄소, 질소, 황, 할로겐 등으로 된 치환기를 의미한다. 예를 들면, 카프론산, 카프릴산, 카프린산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세린산, 조마린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산, 카드렌산, 에르카산, 세라코레인산 등의 포화 혹은 불포화, 또는, 분기상 혹은 직쇄상의 지방산과의 지방산 에스테르,아세트산, 프로피온산, 벤조산 등과의 카르복실산 에스테르, 황산 에스테르, 인산 에스테르, 또한, 메틸 알코올, 에틸 알코올, 프로필 알코올 등의 탄소수 1 내지 18의 알킬 알코올과의 알킬 에테르, 벤질 알코올, 페놀 등의 방향족 알코올 등과의 방향족 에테르 등의 각종 에스테르 또는 에테르류, 카르복실기, 알데히드기, 케톤기 등의 산소원자를 가진 히드록실기 이외의 관능기, 카르복실기, 알데히드기, 케톤기, 히드록실기 등의 관능기를 가진 탄화수소기, 및 각종 산화물 등을 열거할 수 있다.
본 발명에서 말하는 질소를 가진 치환기라 함은, 질소원자를 1 이상 가진 치환기 전반을 의미하고, 일반적으로는 질소원자와 기타의 원자로 된 치환기를 의미한다. 예를 들면, 아미노기, 히드록실아미노기, 옥심기, 카르바미드산기, 카르바미드산 에스테르기, 티오카르바미드산 0-에스테르기, 티오카르밀산 S-에스테르기, 이민기, 아지린기, 니트로기, 니트로소기, 아지도기, 디아조기, 니트릴기, 이소니트릴기, 시아노기, 이소시아나토기, 이소티오시아나토기, 염화 시아누르기 등의 관능기 또는 그것들을 가진 치환기, 및 각종 질소화물 등을 열거할 수 있다.
본 발명에서 말하는 황을 가진 치환기라 함은, 황원자를 1 이상 가진 치환기 전반을 의미하고, 일반적으로는 황원자와 기타의 원자로 된 치환기를 의미한다. 예를 들면, 메르캅토기, 술폰기, 술폰산기, 술피드기, 디술피드기, 술폭시드기, 술포늄일리드기, 술펜산기, 술핀산기, 티올술피나토기, 티올술포나토기, 술필이민기, 술폭시이민기, p-톨루엔술포닐기 등의 관능기 또는 그것들을 가진 치환기, 및 각종 황화물 등을 열거할 수 있다.
본 발명에서 말하는 할로겐을 가진 치환기라 함은, 할로겐 원자를 1 이상 가진 치환기 전반을 의미하고, 일반적으로는 할로겐 원자와 기타의 원자로 된 치환기를 의미한다. 예를 들면, 플루오르기, 클로로기, 브로모기, 요오도기 등의 관능기 또는 그것들을 가진 치환기, 및 각종 할로겐화물 등을 열거할 수 있다.
본 발명의 당 유도체의 제조 방법으로서는, 환상 4당을 아래에서 설명하는 용매에 용해, 현탁 또는 침지 하고, 필요하면 촉매와 함께 치환기의 공여체가 되는 반응성 시약을 첨가하고, 적당한 방법으로 혼합, 교반을 행하면서, 적당한 반응 조건(온도, 시간, pH, 압력 등)으로 실시하면 좋다. 더욱이 생성한 당 유도체는, 적당한 분리 정제 방법에 의해 미반응의 반응성 시약, 용매 및/또는 촉매를 제거하고, 정제할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용매로서는, 예를 들면, 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 이소헥산, 헵탄, 이소헵탄, 이소옥탄, 벤진, 고무 휘발유, 대두 휘발유, 미네랄 스피릿, 클리닝 솔벤트, 석유 에테르, 석유 벤진, 리그로인, 등유, 시클로핵산, 메틸시클로핵산, 벤젠, 벤졸, 톨루엔, 톨루올, 크실렌, 크실롤, 에틸벤젠, 쿠멘, 메시틸렌, 경(輕) 솔벤트 나프타, 중(重) 솔벤트 나프타, 테트랄린, 데칼린, 크레오소트유, 테레빈유 등의 탄화수소계 용매, 염화 메틸, 염화 메틸렌, 클로로포름, 사염화 탄소, 디클로로디플루오로메탄, 염화 에틸, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디브로모에탄, 테트라클로로에탄, 디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 디클로로프로판, 염화 아밀, 디클로로펜탄, 모노클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 브로모벤젠 등의 할로겐계 용매, 메탄올, 에탄올, n-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, n-부틸 알코올, 이소부틸 알코올, s-부틸 알코올, t-부틸 알코올, 이소아밀 알코올, 합성 아밀 알코올, 퓨젤유, 메틸 이소부틸 카르비놀, n-헥실 알코올, 2-에틸부탄올, n-옥틸 알코올, 2-에틸헥산올, 시클로헥산올, 푸르푸릴 알코올, 테크라히드로푸르푸릴 알코올, 벤질 알코올, 페놀, 크레졸 등의 알코올 혹은 페놀계 용매, 에틸 에테르, 이소프로필 에테르, n-부틸에테르, 디클로로에틸에테르, 아니솔, 디옥산, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 벤질에틸에테르 등의 에테르계 용매, 포름산, 아세트산, 무수 아세트산, 부티르산, 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 부틸, 포름산 아밀, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 이소프로필, 아세트산 부틸, 아세트산 s-부틸, 아세트산 아밀, 아세트산 이소아밀, 아세트산 2-에틸헥실, 아세트산 시클로헥실, 프로피온산 에틸, 프로피온산 부틸, 프로피온산 아밀, 부티르산 부틸, 탄산 디에틸, 옥살산 디에틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 인산 트리에틸, γ-부티로락톤, 트리플루오로부티르산 등의 산 또는 그것들의 에스테르계 용매, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올 또는 그것들의 에테르 혹은 에스테르계 용매, 푸르푸랄, 메티랄, 아세탈, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 디이소부칠 케톤, 메시틸옥시드, 아세틸아세톤, 디아세톤 알코올, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 이소포론 등의 알데히드, 아세탈 또는 케톤계 용매, 니트로메탄, 니트로에탄, 1-니트로프로판, 2-니트로프로판, 니트로벤젠, 아세토니트릴, 디에틸아민, 트리에틸아민, 시클로헥실아민, 에틸렌디아민, 아닐린, 피리딘, 피콜린, 퀴놀린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 모르폴린, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포르아미드, N-메틸피롤리돈 등의 함(含)질소 화합물계 용매, 무수 아황산, 이황화 탄소, 티오펜, 술폴란, 디메틸술폭시드 등의 황화합물계 용매 등을 들 수 있고, 이들 중에서 환상 4당 혹은 본 발명의 당 유도체 중의 적어도 어느 하나를 용해가능한 용매를 사용하는 것이 합성 효율을 높이므로 바람직하다. 또한, 무수 조건하에서의 반응이 바람직할 경우는, 필요에 따라서 적당한 탈수제를 사용하여 용매로부터 수분을 제거하는 것이 좋다. 반응계에 물이 함유되어 있어도 좋을 경우에는, 용매로서 물을 사용할 수 있다. 이들 용매는 단독 혹은 2종 이상 혼합해서 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 환상 4당으로서는, 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 한, 그 유래, 제법을 막론하고 종래 알려져 있는 알테르난에 알테르나나아제를 작용시켜서 얻게 되는 환상 4당이어도 좋고, 본 출원인이 먼저 국제공개 WO O2/10361호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/06412호 명세서)에 기재한 방법, 즉, 전분원료에 α-이소말토실 전이효소 및 α-이소말토실글루코 당질생성 효소를 작용시키는 효소적인 제조 방법이어도 좋다. 공업 레벨에서의 당 유도체의 제조를 목적으로 할 경우에는, 코스트면에서 우수한 후자의 방법이 유리하게 이용된다. 목적으로 하는 당 유도체의 종류 및 반응계에도 따르지만, 용매에 대한 환상 4당의 농도는, 통상적으로 0.1 내지 80％（w/v), 바람직하게는 0.1 내지 20％（w/v)의 범위로부터 선택된다.
전분으로부터 환상 4당을 공업적으로 조제할 때에 이용하는 효소로서는, 예를 들면, 국제공개 WO Ol/90338호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/04276호 명세서)에 기재한 α-이소말토실 전이효소 및 국제공개 W0 02/10361호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/06412호 명세서)에 기재한 α-이소말토실글루코 당질생성 효소를 예시할 수 있다. 상기 두가지 효소는, 바실루스 글로비스포루스 C9 (FERM BP-7143), 바실루스 글로비스포루스 Cll (FERM BP-7144), 바실루스 글로비스포루스 N75 (FERM BP-7591), 아르드로박터 글로비포르미스 A19 (FERM BP-7590) 또는 아르드로박터 라모서스 Sl (FERM BP-7592)을 상기 명세서에 기재한 방법에 의해 배양 함으로써 조제할 수 있다.
상기 균주로부터 조제된 상기 두가지 효소는 표 1에 나온 이화학적 성질을 가지고 있고, 이들을 조합해서 사용함으로써, 전분원료로부터 환상 4당을 양호한 수율로 생성할 수 있다. 상기 명세서에 기재한 방법에 의해 얻어진 환상 4당의 순도는 통상, 약 60％（w/w) (이하, 특히 별달리 명시하지 않는 한,「％（w/w)」을 간단히 「％」로 약기한다.) 이상이며, 본 발명의 당 유도체의 제조에 이용할 수 있다. 더욱이 보다 고순도의 환상 4당이 필요할 경우에는, 염형 강산성 캐타이온 교환 수지를 고정상 방식, 이동상 방식 또는 의사(擬似) 이동상 방식에 의한 칼럼 크로마토그래피를 적용해서 환상 4당 고함유 획분을 채취하면 좋다. 이렇게 하여
얻어지는 환상 4당 고함유 획분은 고형분당 환상 4당을 약 98％ 함유하고 있어, 본 발명의 당 유도체의 제조 원료로서 이용할 수 있다.
[표 1]
α-이소말토실 전이효소 α-이소말토실글루코 당질생성 효소
분자량(분석법) 약 82,000 내지약 136,000 달톤 약 74,000 내지약 160,000 달톤
(SDS-겔 전기영동법) (SDS-겔 전기영동법)
등전점(분석법) pI 약 3.7 내지pI 약 8.3 pI 약 3.8 내지pI 약 7.8
(앰폴라인 함유 전기영동법) (앰폴라인 함유 전기영동법)
최적 온도(분석법) 약 45℃ 내지 약 50℃ 약 40℃ 내지 약 60℃ 또는 약 45℃ 내지 약 65℃(1 mM Ca2+존재하)
(pH 6.0에서 30분간 반응) (pH 6 또는 pH 8.4에서 60분간 반응)
최적 pH(분석법) pH 약 5.5 내지 pH 약 6.5 pH 약 6 내지 pH 약 8.4
(35℃에서 30분간 반응) (35℃에서 60분간 반응)
온도안정성(분석법) 약 45℃ 이하에서 안정 온도 영역을 가짐. 약 55℃ 이하 또는 약60℃ 이하(1 mM Ca2+존재하)에서 안정 온도 영역을 가짐.
(pH 6.0에서 60분간 유지) (pH 6 또는 pH 8에서 60분간 유지)
pH 안정성(분석법) pH 약 3.6 내지 pH 약 10.0에서 pH 안정 영역을 가짐. pH 약 4.5 내지 pH 약 10.0에서 pH 안정 영역을 가짐.
(4℃에서 24시간 유지) (4℃에서 24시간 유지)
본 발명의 당 유도체의 제조 방법으로서 수분을 싫어하는 반응계를 채용했을 경우, 본 발명에서 사용되는 환상 4당은 극력 수분을 함유하지 않는 쪽이 반응 수율을 향상시키는 점에서 바람직하다. 따라서, 적당한 농축, 건조 공정이 구비된 고체상, 분말상의 저수분의 환상 4당이 사용된다. 또한, 고체상, 분말상이더라도, 결정성 환상 4당은, 1분자당 5 내지 6개의 결정 물을 가질 경우가 있으므로, 국제공개 WO Ol/90338호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/04276호 명세서), 국제공개 W0 02/10361호 명세서(국제특허출원PCT/JPOl/06412호 명세서), 일본국 특원2001-10991호 명세서 등에 기재된 결정성 혹은 비정질 무수 환상 4당을 본 발명의 당 유도체의 제조 방법에 사용하는 것이 바람직하다. 환상 4당의 수분함량은, 바람직하게는 3％ 이하, 더욱 바람직하게는 1％ 이하이다.
그리고 상기 용매로서 환상 4당에 대하여 난(難)용해성 혹은 비용해성의 용매를 사용하므로, 원료인 환상 4당을 충분히 용해할 수 없는 경우, 분말상의 환상 4당을 사용하는 것이 효율을 높이는 점에서 바람직하다. 환상 4당 분말의 입경은 현탁하는 용매, 반응 조건에 적합한 크기로 하면 좋고, 통상, 입경은 작으면 작을 수록 반응 속도를 높이므로, 적당한 입경을 선택함으로써 반응 속도를 조절할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 환상 4당 분말의 입경으로서는, 목적으로 하는 당 유도체 또는 반응계에 따라서 적당히 결정하면 좋은데, 통상, 500㎛ 이하, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 250㎛, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 100㎛으로 한다.
본 발명에서 사용되는 촉매로서는, 염화 알루미늄, 브롬화 알루미늄, 염화 아연, 염화 안티몬, 플루오르화 붕소, 염화 구리, 염화 주석, 염화 인 등의 루이스 산, 플루오르화 수소, 인산 등의 브렌스테드산, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 마그네슘, 수산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화 칼륨 등의 알칼리 또는 알칼리 토류 금속의 수산화물 또는 산화물, 아민류 등의 염기성 유기 화합물 등의 염기, 백금, 팔라듐, 니켈, 코발트, 구리, 크롬, 몰리브덴, 은, 아연 등의 중금속, 또는 그것들의 산화물, 황화물, 라네이 촉매 등을 들 수 있고, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 촉매는 목적으로 하는 당 유도체 또는 반응계에 따라 적당히 선택하면 좋은데, 통상, 환상 4당에 대하여, 통상, 그 중량은 0.0001％ 이상, 바람직하게는 0.001％ 내지 10,000％, 보다 바람직하게는 0.01％ 내지 1,000％이다.
본 발명에서 사용되는 반응성 시약이라 함은, 환상 4당에 탄화수소기, 산소를 가진 치환기, 질소를 가진 치환기, 황을 가진 치환기, 할로겐을 가진 치환기 등을 환상 4당에 부여하는 산, 염기, 알코올, 알데히드, 케톤, 할로겐, 아민, 시안, 니트릴, 옥시란, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 티올, 술폰 및 그것들의 반응성 유도체의 1종 혹은 2종 이상을 의미한다. 환상 4당에 대한 반응성 시약의 몰비는, 목적으로 하는 당 유도체 및 반응계에 따라서 적당히 결정하면 좋고, 통상, 0.01 내지 10,000몰％, 바람직하게는 0.1 내지 1,000몰％의 범위로부터 선택된다.
본 발명의 반응 조건으로서는, 반응 온도, 반응 시간, 반응 압력 등을 들 수 있고, 이것들은 목적으로 하는 당 유도체 및 반응계에 따라서 적당히 선택하면 좋다.
일반적으로, 반응 온도는, 반응계가 흡열반응이면 높게, 발열 반응이면 낮게 설정하는 것이 좋으며, 통상, 실질적으로 반응이 진행하는 온도, 바람직하게는 -50℃ 내지 200℃의 범위내에서 선택된다. 또한, 반응 시간은, 통상, 실질적으로 반응이 종료할 때까지의 시간, 바람직하게는 1분 내지 100시간의 범위내에서 선택된다. 또한, 반응 압력은, 통상, 상압, 필요에 따라서 가압 혹은 감압하면 좋다. 그리고 경우에 따라서는, 자외선, 가시광선, 적외선 등의 광, 엑스 선, γ선 등의 방사선,전자파 등을 조사하여 반응을 촉진시킬 수 있다.
이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 당 유도체를 함유하는 반응물은, 통상, 예를 들면, 여과, 추출, 분액, 분별 침전, 투석, 증류 등에 의해 미반응의 반응성 시약 및/또는 용매 등을 제거한 후, 그대로 사용된다. 더욱 고순도의 당 유도체가 필요할 경우에는, 예를 들면, 박층 크로마토그래피, 칼럼 크로마트그래피, 이온 교환 크로마토그래피, 고속 액체 크로마토그래피, 가스 크로마토그래피, 증류, 결정화 등의 당 또는 당 유도체를 정제하기 위한 이 분야에 있어서의 관용의 방법을 적용하면 좋고, 이들 정제 방법은 필요에 따라서 적당히 조합하여 적용된다.
본 발명의 당 유도체의 공업적인 생산 방법으로서는, 통상, 용매 반응계에 의한 생산 방법을 선택할 수 있다. 단, 경우에 따라서는, 시클로덱스트린으로 사용되는 것 기타의 방법도 이용할 수 있다. 예를 들면, 아란·R·헷지즈, 「Chemical Reviews)」, 제98권(1998년)에 기재한 코프레시피테이션법, 슬러리법, 페이스트법, 드라이 믹싱법 등을 이용할 수 있다.
이하, 대표적인 본 발명의 당 유도체의 제조 방법에 대해서 설명한다.
① 에스테르 에테르화 반응에 의한 제조
알킬기나 방향족 탄화수소기 등의 소수성기를 도입할 때에 적용된다. 예를 들면, 아세트산이나 벤조산 등과의 카르복실산 에스테르는, 피리딘 등의 염기성 유기 용매 중에서, 대응하는 산 무수물 또는 산 할로겐화물을 환상 4당에 반응시켜서 얻을 수 있다. 황산 에스테르는, 불활성 가스 또는 희가스 기류 중에서, 3산화 황과 디메틸술폭시드 또는 피리딘과의 착체를 환상 4당에 반응시켜서 얻을 수 있다.카프론산, 카프릴산, 카프린산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세린산, 조마린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산, 카드렌산, 에르카산, 세라코레인산 등의 지방산 에스테르는, 염기성 촉매하에서 축합반응시키거나, 대응하는 지방산 할로겐화물과 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 메틸 에테르, 벤질 에테르, 트리틸 에테르, 메틸실릴 에테르, 도데실 에테르 등의 에테르는 산촉매하에서 환상 4당에 과잉량의 대응하는 알코올을 반응시키거나, 염기성 촉매하에서 대응하는 할로겐화 알킬과 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
② 술포닐화 반응에 의한 제조
각종 유도체를 얻기 위한 반응 중간체로서 유용하다. 토실기(4-메틸벤젠술포닐), 메실기(메탄술포닐), 기타 관련되는 아릴술포닐기를 환상 4당에 부가한 뒤, 다시 아미노기, 아지도기, 할로겐기 등의 치환기를 구핵(求核) 반응에 의해 도입할 수 있다. 그리고 반응 조건을 선택함으로써, 치환기를 도입하는 부위를 한정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 피리딘 중에서 토실 클로라이드를 반응시키면 1급 히드록실기가 토실화된 토실화 환상 4당을 얻을 수 있다. 더욱이 페로센카르본 산화 환상 4당을 제조하기 위해서는, 페로센카르복실산 나트륨염을 디메틸술폭시드중에서 가열하여 반응시켜서 환상 4당에 페로센카르복실산기를 도입하면 좋다. 이 반응은, 우에노·아키히코 등, 「Macromolecular Chemistry, Rapid Communications」, 제6권, 231 페이지 내지 233 페이지(1985년), 스즈키·이와오 등, 「Bulletin of the Chemical Society of Japan, 제66권, 1472 페이지 내지 1481 페이지 (1993년)에 기재된 방법에 준해서 실시할 수 있다. 그리고 아미노화 환상 4당을 제조하기 위해서는, 상기 토실화 환상 4당을 아지화 나트륨으로 디아조화한 후, 환원해서 아미노기로 변환한다 [J. 보오쟈 등, 「Helvetica Chimica Acta」, 제61권, 2190 페이지 (1978년)]. 한편, 디메틸포름아토실레이트미드-알카리 수용액 중에서 m-니트로페닐토실레이트를 60℃에서 환상 4당에 반응시키면 환상 4당의 ２급 히드록실기가 토실화된다 [우에노·아키히코 등, 「Tetrahedron letter」, 제23권, 3451 페이지 (1982년)]. S 결합형의 알킬화 환상 4당을 제조하기 위해서는, 토실화 환상 4당을 알칼리 조건하에서 에폭시화하고, 황화 알킬 등을 반응시켜 술피드 결합을 통해서 알킬기를 도입할 수 있다 [R. 브레스로우 등, Journal of the American Chemical Society」, 제105권, 1390 페이지 (1983년)), 무라카미 등, 「Chemistry Letter」 553 페이지 (1988년), 이케다 등, 「Tetrahedron Letters, 31권, 5045 페이지 (1990년)].
③ 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시화 반응에 의한 제조
카르복실화 환상 4당을 제조할 경우에 적용할 수 있다. 환상 4당을 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 과염소산 나트륨, 브롬화 나트륨, 아염소산 나트륨과 혼합하고, pH 9 내지 11에서 반응시키면, 환상 4당의 1급 히드록실기는 카르복실 기로 산화되어 카르복실화 환상 4당을 얻을 수 있다. 카르복실기는 아미노기를 가진 화합물과 아미드 결합에 의해 결합하는 능력을 가진다. 예를 들면, 아미노헥실기 등의 아미노기를 가진 스페이서를 도입한 화합물을 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드히드로클로라이드를 인산 완충액 중에서 실온에서 반응시켜 아미드 결합을 통해서 결합시킬 수 있다. 이 반응은, 이치카와 등, TetrahedronAsymmetry」, 제11권, 389 페이지 내지 392 페이지 (2000년)에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
④ 다량체화 반응에 의한 제조
환상 4당의 폴리머화에 있어서 적용된다. 환상 4당을 알칼리 용액 중에서 에피클로로히드린을 반응시켜 가교함으로써 겔 상의 폴리머화 환상 4당을 얻을 수 있다. 이 반응은, 조제프·체쥬트리 등, 「Journal of Materials Chemistry」제7권, 제4호 (1997년), 및 하마다·아키라, 「조제프·미첼 편, 「Modular Chemistry」, 361 페이지 내지 370 페이지 (1997년), 코미야마, 「科學」, 제59권, 제2호, 105 페이지 내지 112 페이지 (1989년) 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
⑤ 각종 관능기의 도입
환상 4당의 히드록실기를 다른 관능기로 치환할 수 있다. 반응성의 관능기가 도입된 환상 4당은 다른 유기 화합물과 결합체를 형성할 수 있다. 환상 4당에 알데히드기를 도입하는 방법으로서, 예를 들면, 환상 4당에 할로겐화 메틸기를 부가한 후, 디메틸술폭시드, 헥사민 등으로 산화 반응시키는 방법을 들 수 있다. 환상 4당에 할로겐기를 도입하는 방법으로서, 예를 들면, 클로로기를 도입하기 위해서는, 환상 4당에 진한 염산 및 염화아연을 첨가하고, 가열 또는 건조 염화수소 가스 기류 중에서 반응시키는 방법을 들 수 있다. 환상 4당에 아미노기를 도입하는 방법으로서, 환상 4당에 할로게노카르복실산 할로겐화물 또는 에피클로로히드린을 반응시켜 할로겐화물로 한 후, 거기에 암모니아를 반응시키는 방법을 들 수 있다. 메르캅토기를 도입하는 방법으로서, 상기 할로겐화 환상 4당에 티오황산 나트륨 등의 황화제를 반응시켜 리튬 알루미늄 하이드라이드 등으로 환원시키는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체는 그것이 가진 관능기를 통해서 다른 물질과 결합할 수 있다. 따라서 본 발명의 당 유도체는, 예를 들면, 생물학적, 생리학적으로 활성을 가진 물질, 예를 들면, 인터페론, 종양 괴사 인자, 에리트로포이에틴, 인터류킨 2 등의 사이토카인류, 인슐린, 스테로이드 등의 호르몬류 등의 생리활성 물질, 아미노산, 올리고펩티드, 폴리펩티드, 단백질, 핵산, 당질, 지방질, 비타민류, 항생 물질 등과 결합체를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 당 유도체는, 단실글리신, N,N-디메틸아미노벤조일기, 메틸 레드, 파라메틸 레드, 안트라센―9-카르보닐기, 피렌, 아조벤젠 등의 색소 또는 형광물질과 결합할 수 있으므로 검출용 시약으로서도 이용할 수 있다. 더욱이 본 발명의 당 유도체는 2-히드록시프로필기, 피리독사민 잔기, p-메톡시페놀, p-니트로페놀, 벤조프록산, 메타호르포르 등을 결합할 수 있으므로, 다른 물질의 반응 촉매로도 될 수 있다. 또한, 본 발명의 당 유도체는 폴리비닐 알코올, 폴리아크아미드, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리메틸비닐 에테르, 셀룰로오스, 또는 이들의 유도체 등의 고분자 담체와 결합할 수 있으므로 다른 물질의 분석·정제 용도에 이용할 수 있다.
또한, 환상 4당은 비아노마성 히드록실기를 주체로 하는 통상적인 치환 반응에 있어서 반응성 관능기를 12개 제공한다. 이 것은, 반응의 종류와 조건에 따라서는 치환도가 상이한 환상 4당 유도체를 여러가지의 비율로 함유하는 조성물이 생성할 수 있는 것을 뜻하고 있다. 치환도의 조절은, 반응 시간, 반응 온도, 시약농도를 조절하거나, 미리 적당한 보호기를 환상 4당에 부가하고, 후의 치환 반응에 의해 치환되지 않도록 할 수 있다. 치환도는 통상적인 방법의1H-NMR의 적분값, 분광학적인 수법에 의해 측정할 수 있다. 이러한 수법에 의해 측정된 본 발명의 당 유도체의 평균 치환도는 용도에 따라 여러가지 평균 치환도의 것을 사용하면 좋고, 한정되지 않지만, 통상, 평균 치환도 1 이상의 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 환상 4당의 히드록실기 중에서 2개가 1급, 10개가 ２급이며, 이들의 반응성이 미묘한 차이를 이용하여 선택적으로 치환기를 도입할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 당 유도체는, 식품 공업, 화장품 공업, 의약품 공업 등의 분야뿐만 아니라, 촉매, 섬유, 포장, 건축, 도료, 분석, 전기, 통신 등의 여러 분야에 광범한 용도를 가진다. 페닐기, 알킬기 및 아세틸기 등의 소수성기를 도입한 본 발명의 당 유도체는 지용성(脂溶性)이고, 또한 계면활성제로서 음식물, 화장품, 의약품 등에 유용하다. 황산 에스테르를 도입한 본 발명의 당 유도체는 우수한 보습제, 피부 미화제로서 화장품에 유리하게 배합할 수 있다. 더욱이 비닐기, 아미노기, 카르복실기, 메르캅토기, 할로겐기 등의 결합성을 가진 관능기 또는 이것들을 가진 치환기를 도입한 본 발명의 당 유도체는 다른 유기 화합물 및/또는 환상 4당과 결합시킬 수 있으므로, 호모 또는 헤테로의 2량체를 비롯한 다량체를 형성함에 따른 새로운 유기 화합물의 제조, 고분자 담체에 결합시킴에 따른 분석, 검출, 정제용 담체의 제조, 단백질을 비롯한 기타의 화합물의 물성개변, 다른 화합물의 촉매반응에 이용할 수 있고, 시아노기, 니트로기, 니트로소기등의 관능기 또는 이들을 가진 치환기를 도입한 본 발명의 당 유도체는, 항균제, 면역 부활제, 항암제 등으로서, 의약품, 섬유재료, 포장재료, 건축재료로서 이용할 수 있다.
해리성의 관능기, 예를 들면, 카르복실기, 할로겐기 등을 가진 본 발명의 당 유도체, 및 분극성의 관능기, 예를 들면 히드록실기, 아미노기 등을 가진 본 발명의 당 유도체는 유전성(誘電性)을 가지고 있어 연료전지의 첨가제 등으로 이용할 수 있다. 또한, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기 등의 알킬알코올기를 가진 본 발명의 유도체는 더욱 수용성을 높일 수 있다. 또한, 2 이상의 관능기 및/또는 2종 이상의 관능기를 가진 본 발명의 당 유도체는 가교제로서 이용할 수 있다.
본 발명의 당 유도체는 그 기본골격이 환상 4당과 공통이므로, 통상, 환상 4당의 특성 및 기능을 부분적으로 유지하고 있다. 따라서 이러한 당 유도체는 환상 4당과 마찬가지의 목적으로 이용할 수 있다. 이하, 동일한 특허출원인에 의한 국제공개 WO Ol/90338호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/04276호 명세서), 국제공개 W0 02/10361호 명세서 (국제특허출원 PCT/JPOl/06412호 명세서) 등에 개시된 환상 4당의 용도에 준해서 이용할 수 있는 본 발명의 당 유도체의 용도에 대해서 설명한다.
본 발명의 당 유도체는, 치환기에도 따르지만, 통상, 환상 4당이 가진 특성, 기능을 부분적으로 유지하고 있으므로, 저감미 혹은 무감미이고 상품의 미질(味質)을 나타내는 비환원성의 안정한 당질이 되는 경우가 많아, 다른 소재, 특히 아미노산, 올리고펩티드, 단백질 등의 아미노산을 가진 물질과 혼합, 가공하여도 갈변하는 일도 없고, 이상한 냄새를 발생하는 일도 없으며, 혼합한 다른 소재를 손상하는 일도 적다. 따라서 본 발명의 당 유도체는 음식물, 화장품, 의약품을 비롯한 여러 종류의 분야에서 소재, 기재 등으로서 이용할 수 있다.
본 발명의 당 유도체는 그 기본 골격이 환상 4당이므로, 아밀라아제나 α-글루코시다아제에 의해 실질적으로 분해되기 어렵고, 경구섭취해도 소화 흡수되지 않으며, 또한 장내 세균에 의해 발효되기 어려우므로 극히 저칼로리의 수용성 식물(食物)섬유로서 이용할 수 있다. 그리고 본 발명의 당 유도체는 충치 유발균 등에 의해서도 발효되기 어려우므로 충치를 일으키기 어려운 감미료로서도 이용할 수 있고, 또한, 구강내에서의 고형물의 부착, 고결을 방지하는 기능도 아울러 가지고 있다. 또한 본 발명의 당 유도체는 침투압 조절성, 부형성, 광택 부여성, 보습성, 점성, 다른 당의 결정 방지성, 난발효성 등의 성질을 구비하고 있다. 더욱이 본 발명의 당 유도체 자체는 치환기의 종류에 따라 유해 혹은 유독하게 될 경우가 있지만, 무독 혹은 무해한 것으로 할 수도 있다. 따라서 본 발명의 당 유도체 혹은 이것을 함유하는 조성물은 그 안전성을 확인할 수 있으면, 조미료, 정미 개량제, 품질 개량제, 안정제, 변색 방지제, 부형제 등으로서, 음식물, 기호물, 사료, 이료, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물에 유리하게 이용할 수 있다.
본 발명의 당 유도체 또는 이것을 함유하는 조성물은 일반적으로 식품, 화장품, 의약품 등에 이용되는 기타의 성분과 함께 식품, 화장품, 의약품에 배합할 수 있다. 기타의 성분을 보다 구체적으로 설명하면, 유지류로서는, 예를 들면, 아보카드유, 아몬드유, 올리브유, 참깨 기름, 사플라워 기름, 콩기름, 동백 기름, 파시크기름, 피마자 기름, 면실유 등의 식물 기름, 카카오 버터, 야자 지방, 팜 기름, 목랍 등의 식물 지방, 밍크유, 난황유, 터틀유 등의 동물유를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 왁스류로서는, 예를 들면, 호호바 기름, 카르나우바 왁스, 칸데릴라 왁스 등의 식물성 왁스, 향유 고래 기름, 망치고래 기름, 비이스 왁스, 고래 왁스, 라놀린 등의 동물성 왁스, 몬탄 왁스 등의 광물성 왁스를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 탄화수소류로서는, 예를 들면, 파라핀 (별명 「고형 파라핀」), 유동 파라핀, 세레신, 마이크로크리스탈린 왁스, 바셀린 등의 광물성 탄화수소, 스콸란, 스콸렌 등의 동물기원의 탄화수소를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 지방산류로서는, 예를 들면, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 베헤닌산, 운데실렌산, 라놀린 지방산, 경질 라놀린 지방산, 연질 라놀린 지방산, 이소스테아린산 및 이들 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 알코올류로서는, 예를 들면, 라우릴 알코올, 세탄올, 세토스테아릴 알코올, 스테아릴 알코올, 올레일 알코올, 베헤닐 알코올, 라놀린 알코올, 수소첨가 라놀린 알코올, 헥실데칸올, 옥틸도데칸올, 폴리에틸렌 글리콜 등의 고급 알코올 (다가 알코올을 포함한다), 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린 등의 저급 알코올 (다가 알코올을 포함한다) 및 이들의 화합물의유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 에스테르류로서는, 예를 들면, 라우린산 헥실, 미리스틴산 이소프로필, 미리스틴산 미리스틸, 미리스틴산 세틸, 미리스틴산 옥틸도데실, 팔미틴산 이소프로필, 스테아린산 부틸, 스테아린산 콜레스테릴, 아세트산 콜레스테릴, n-부티르산 콜레스테릴, 카프론산 콜레스테릴, 라우린산 콜레스테릴, 미리스틴산 콜레스테릴, 팔미틴산 콜레스테릴, 스테아린산 콜레스테릴, 12-히드록시스테아린산 콜레스테릴, 올레인산 데실, 올레인산 옥틸도데실, 라놀린 지방산 이소프로필, 트리미리스틴산 글리세린, 디올레인산 프로필렌글리콜, 락트산 미리스틸, 락트산 세틸, 아세트산 라놀린, 디메틸옥탄산 헥실데실 및 이들 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 계면활성제로서는, 예를 들면, 라우린산 아연, 미리스틴산 아연, 팔미틴산 아연, 스테아린산 마그네슘, 라우릴 황산 나트륨, 라우릴 황산 트리에탄올아민, 세틸 황산 나트륨, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 황산 나트륨, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 황산 트리에탄올아민, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르 인산, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르 인산, 라우로일사르코신 나트륨, 야자유 지방산 사르코신트리에탄올 아민, 야자유 지방산 메틸타우린 나트륨, 대두 인지질 등의 음이온성 계면활성제, 염화 스테아릴트리메틸암모늄, 염화 디스테아릴디메틸암모늄, 염화 벤즈알코늄, 염화 세틸 피리디늄, 브롬화 알킬 이소퀴놀륨, 도데실디메틸 2-페녹시에틸 암모늄 브로마이드 등의 양(陽)이온성 계면활성제, β-라우릴아미노피로피온산 나트륨, 라우릴디메틸아미노아세트산 베타인, 2 -알킬―N-카르복시메틸-N-히드록시에틸이미다졸리늄 베타인 등의 양쪽 이온성 계면활성제, 자기 유화형 모노스테아린산 글리세린, 친유형 모노스테아린산 글리세린, 디올레인산 프로필렌글리콜, 모노라우린산 소르비탄, 모노올레인산 소르비탄, 수크로오스 지방산 에스테르, 운데실렌산 모노에탄올아미드, 야자유 디에탄올아미드, 모노올레인산 폴리에틸렌글리콜, 락트산 미리스틸, 락트산 세틸, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 모노라우린산 폴리옥시에틸렌소르비트, 모노라우린산 폴리옥시에틸렌소르비탄, 모노스테아린산 폴리옥시에틸렌소르비탄, 트리올레인산 폴리옥시에틸렌소르비탄, 테트라올레인산 폴리옥시에틸렌소르비트, 폴리 옥시에틸렌 피마자 기름, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자 기름 등의 비이온성 계면활성제나, 이상의 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 색소로서는, 예를 들면, 아마란스, 에리스로신, 로즈 벵가루, 애시드 레드, 레이크 레드C, 리솔 레드, 로다민, 브릴리안트 레이크 레드, 에오신 YS, 비오라민 R, 브릴리안트 파스트 스칼렛, 본 소어 R 등의 적색 타르계 색소, 디브로모플루오레세인, 퍼머넌트 오렌지, 에리스로신 황 NA, 오렌지 Ⅰ 등의 주황색 타르계 색소, 타토라진, 선셋 엘로, 우라닌, 벤티진 엘로 G, 나프톨 엘로 S, 엘로―AB 등의 황색 타르계 색소, 파스트 그린 FCF, 알리자닌 시아닌그린 F, 라이트 그린 SF 황, 나프톨 그린 B 등의 녹색 타르계 색소, 브릴리안트 블루 FCF, 인디고카르민, 인디고, 패턴트 불루 NA, 카르반스렌 블루, 스단 블루 등의 청색 타르계 색소, 레조르신 브라운 등의 갈색 타르계 색소, 아리즈린 퍼풀, 아리즈롤 퍼플 등의 보라색 타르계 색소, 나프톨 블루 블랙 등의 흑색 타르계 색소, 산화 아연, 산화 티탄늄, 수산화 코발트, 수산화 알루미늄, 탈크, 카올린, 운모, 벤토나이트, 망간 바이올렛, 운모 티탄 등의 무기안료, β-카로틴, 리코핀, 쿠로신 등의 카로티노이드계 색소, 시소닌, 사프롤 옐로우, 루틴, 케르세틴, 헤스페리딘 등의 플라보노이드계 색소, 리보플라빈 등의 플라빈계 색소, 코티닐, 아리자닌, 시코닌 등의 퀴논계 색소나, 이상의 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 향료로서는, 예를 들면, 사향, 영묘향, 해묘향, 용연향 등의 동물성 향료, 예를 들면, 아니스의 열매, 바실의 잎, 캐러웨이의 과실, 시나몬의 나무 껍질, 코리안다의 종자, 라벤더의 꽃, 너트메그의 종자, 페퍼민트의 잎, 장미의 꽃, 로즈메리의 꽃 종류 또는 잎, 타임의 잎 등으로부터 수증기 증류 등에 의해 얻어지는 증류물[정유류(精油類), 히아신스의 꽃, 재스민의 꽃, 미모사의 꽃, 장미의 꽃, 바닐라의 종자 등으로 얻어지는 추출물 (일반적으로 성상, 제법에 따라 앱솔루트류, 레지노이드류, 오레오레진류, 팅크류로 분류된다) 등의 식물성 향료, 예를 들면, 아세토페논, 아네솔, 벤질 알코올, 아세트산 부틸, 캠퍼, 시트랄, 시토로네롤, 커민 알데히드, 에스트라골, 에틸 바닐린, 아세트산 게라닐, 리날롤, 멘톨, 메틸 p-크레졸, 살리실산 메틸, 페닐 아세트산, 바닐린 및 이들 화합물의 유도체 등의 합성 향료를 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 이상과 같은 향료를 적당히 배합한 조합 향료를 사용할 수도 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 호르몬류로서는, 예를 들면, 에스트론, 에스트라디올 등의 난포 호르몬류, 프로게스트론, 프레그노론 등의 황체 흐르몬류, 코르티존, 히드로코르티존, 프레드니존, 프레드니조론 등의 부신피질 호르몬류를 들 수 있고, 비타민류로서는, 예를 들면, 레티놀, 레티노인산, α-, β- 및 γ-카로틴, 이들의 유도체 등의 비타민 A에 속하는 화합물, 티아민(비타민Bl), 리보플라빈(비타민B2), 피리독신, 피리독살, 피리독사민 (이상 비타민B6), 이들의 유도체 등의 비타민 B에 속하는 화합물, L-아스코르브산이나, 2-0-α-D-글루코실―L-아스코르브산을 비롯한 글리코실―L-아스코르브산, L-아스코르브산 혹은 글리코실-L-아스코르브산의 아실화 유도체 (별명 「지용성 비타민 C」), L-아스코르브산 황산 에스테르 등 기타의 L-아스코르브산 유도체 등의 비타민 C에 속하는 화합물, 에르고칼시페롤, 코레칼시페롤, 이들의 유도체 등의 비타민 D에 속하는 화합물, α-, β-, γ- 및 δ－토코훼롤, α-, β-, γ- 및 δ－토코트리에놀, 이들의 유도체 등의 비타민 E에 속하는 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 식물 추출물로서는, 상기에서 설명한 향료로서 사용되는 식물 추출물 이외에, 예를 들면, 카밀레 추출물, 세이지 추출물, 알로에 추출물, 샐비어 추출물, 아시타바 추출물, 아보가도 추출물, 쐐기풀 추출물, 회향풀 추출물, 우론차 추출물, 황벽나무 추출물, 보리 추출물, 오크라 추출물, 오리스 추출물, 해조(海藻) 추출물, 모과 추출물, 감초 추출물, 퀸스 시드 추출물, 치자나무 추출물, 얼룩조릿대 추출물, 계피추출물, 홍차 추출물, 쌀겨 추출물, 쌀겨 발효 추출물, 스테비아 추출물, 셀러리 추출물, 월년초 추출물, 대두 추출물, 타임 추출물, 차 추출물, 동백 추출물, 당귀 추출물, 옥수수 추출물, 인삼 추출물, 해당화 추출물, 노송나무 추출물, 수세미 추출물, 잇꽃 추출물, 소나무 추출물, 복숭아 추출물, 유칼리 추출물, 범의귀 추출물, 유자 추출물, 백합 추출물, 요쿠이닌 추출물, 요모기 추출물, 남조(藍藻) 추출물, 해초 추출물, 사과 추출물, 여주 추출물, 레터스 추출물의 이외에, 히노키티올, 아즈렌, 클로로필, 글리시리진 등의 식물로부터의 단리 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 동물 추출물로서는, 예를 들면, 태반 추출물을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 미생물 엑기스로서는, 예를 들면, 효모 엑기스를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 염류로서는, 보통 허용되어 있는 염류를 일반적으로 사용할 수 있는 외에, 바닷물, 간수, 해양 심층수, 해수 건조물, 광천염 등의 천연염(용액을 포함한다)도 유리하게 사용할 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 파라아미노벤조산 에틸, 파라디메틸아미노벤조산 에틸헥실 에스테르, 시녹세이트, 파라메톡시 계피산 에틸헥실 에스테르, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 옥시벤조존, 우로카닌산, 우로카닌산 에틸, 루틴, 케르세틴 및 이들 화합물의 유도체 이외에, 5-클로로우라실, 구아닌, 시토신 등의 자외선 차폐 능력을 가진 유기물질을 들 수 있고, 감광 색소로서는, 예를 들면, 2,2'[3'－[2-(3-헵틸―4-메틸―2-티아졸린-2-일리덴)에틸리덴]프로페닐렌]비스[3-헵틸―4-메틸]티아졸리늄 요다이드 (별명 「푸라토닌」), 2-[2-(3-헵틸―4-메틸―2-티아졸린-2-일리덴)메틴]-3-헵틸―4-메틸티아졸리늄 요다이드 (별명 「피오닌」), 6-[2-[(5-브로모―2-피리딜)아미노]비닐]-1-에틸―2-피콜리늄 요다이드 (별명 「타카날」), 2-(2-아닐리노비닐)-3,4-디메틸옥사졸리늄 요다이드 (별명 「루미네키스」) 및 이들 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 항산화제로서는, 이미 설명한 성분으로 항산화 작용을 가진 것 외에, 예를 들면, 몰식자산 프로필, 몰식자산 부틸, 몰식자산 옥틸, 몰식자산 도데실, 노르디히드로가이아렌산(별명 「NDGA」), 부틸히드록시아니솔(별명 「BHA」), 디부틸히드록시톨루엔(별명 「BHT」), 4-히드록시메틸1-2,6-디터셔리부틸페놀, 카테킨, 루틴, 케르세틴 및 이들 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 방부·살균제로서는, 이미 설명한 성분으로 방부 또는 살균 작용을 가진 것 외에, 예를 들면, 페놀, 파라클로로메타크레졸, 레조르신, 파라옥시벤조산 에스테르, 크레졸 등의 페놀류, 벤조산, 소르브산, 살리실산, 붕산 등의 산류 (모두 염의 형태를 포함한다), 헥사클로로펜, 비티오놀, 디클로로펜 등의 할로겐화 비스페놀류, 3,4,4'-트리클로로카르바닐리드, 운데실렌산 모노에탄올아미드 등의 아미드류, 염화 벤즈알코늄, 염화 벤제토늄, 염화 데칼리늄 등의 4급 암모늄 화합물 외에, 염산 글로로헥시딘, 1-하이드록시피리딘-2-티온, 염화 리소자임이나, 이상의 화합물의 유도체를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 제한(制汗)·소취제로서는, 염화 알루미늄, 염화 아연, 클로로히드록시알루미늄, 알란토인클로로히드록시알루미늄, 알란토인디히드록시알루미늄, 알루미늄클로르히드레이트류 등을 들 수 있고, 청량제로서는, 예를 들면, 멘톨, 박하 기름, 페퍼민트 기름, 캠퍼, 티몰, 스피란톨, 살리실산 메틸 등을 들 수 있고, 킬레이트제로서는, 예를 들면, 에틸렌디아민테트라아세트산 유도체, 트리풀리인산, 헥사메타쿠린산, 디히드로에틸글리신, 시트르산, 타르타르산, 글루콘산, 당산(糖酸)을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 미백제로서는, 이미 설명한 성분으로 미백작용을 가진 것 외에, 예를 들면, 안티센스올리고뉴클레오티드 (예를 들면, 타이로시네스 유전자에 대한 안티센스올리고뉴클레오티드) 등의 핵산, 코지산, 락트산, 안트라닐산, 쿠마린, 벤조트리아졸, 이미다졸린, 피리미딘, 디옥산, 푸란, 피론, 니코틴산, 알부틴, 바이카린, 바이카레인 및 벨베린 및 이들의 화합물의 유도체, 멜라닌 색소 생성억제제, 타이로시네스 생성 억제제, 타이로시네스 저해제를 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 소염제로서는, 이미 설명한 성분으로 소염 작용을 나타내는 것 외에, 알란토인, 알란토인아세틸-DL-메티오닌, 알라안토인 β-글리틸레틴산, 이쿠타몰, 인도메타신, 아세틸살리실산, 염산 디펜트라민, 구아이아즈렌, 카마즈렌, 말레산 클로로페니라민, 글리틸리틴산, 글리틸레틴산, 시콘 추출물 등을 들 수 있고, 효소로서는, 고초균, 방선균, 효모 등의 미생물이나, 식물, 동물에서 유래하는 프로테아제, 리파아제, 리소자임 등을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 당질로서는, 크실로오스, 아라비노오스, 글루코오스, 프룩토오스, 갈락토오스, 타가토오스, 수크로오스, 말토오스, 락토오스, 트레할로오스, 파노오스, 말토트리오스, 말토테트라오스 등의 소당류, 환상 4당, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린 등의 환상 당질류, 크실리톨, 아라비톨, 소르비톨, 말티톨, 만니톨 등의 당 알코올류, 히알루론산, 콘드로이틴 황산, 풀룰란, 셀룰로오스, 전분, 덱스트란, 펙틴, 카라기난, 로커스트 빈 검, 구아 검, 물엿, 아라비아 검, 트라간트 검, 크산탄 검, 글루코만난, 키틴 등의 다당류 및 그것들의 유도체 또는 부분 분해물을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 아미노산으로서는, 글리신, 세린, 트레오닌, 티로신, 시스테인, 시스틴, 아스파라긴, 글루타민, 피롤리돈카르본산, 히드록시프롤린, 피페코린산, 사르코신, 호모시스테인, 호모세린, 시트루린, 아스파라긴산, 글루탐산, 시스테인술핀산, 아르기니노숙신산, 아르기닌, 리진, 히스티딘, 오르니틴, 알라닌, 발린, 로이신, 이소로이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트립토판, 프롤린, β-알라닌, 타우린, β-아미노부티르산,γ-아미노부티르산이나, 이상의 화합물의 염을 들 수 있다.
본 발명의 당 유도체 혹은 그것을 함유하는 조성물과 함께 배합 가능한 증점제로서는, 앞서 설명한 성분으로서 증점작용을 가긴 것 외에, 예를 들면, 퀸스 시드, 아르긴산 나트륨, 양이온화 셀룰로오스, 히드록시에틸세룰로오스, 카르복시메틸셀로오스, 카르복시메틸 전분, 아르긴산 프로필렌글리콜, 콜라겐, 케라틴, 카제인, 알부민, 젤라틴, 히드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드 에틸, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐피롤리돈-비닐 아세테이트 공중합물, 폴리에틸렌이민, 폴리아크릴산 나트륨, 폴리비닐 메틸 에테르, 카르복시비닐 폴리머 등의 수용성 고분자, 염화 나트륨, 염화 칼륨, 황산 나트륨 등의 전해질 외에, 각종 기름 성분 등을 들 수 있다. 또한, 이상의 예시에 있어서는, 염의 형태를 취할 수 있는 성분에 대해서 그 염의 형태를 모두 예시하고 있는 것은 아니지만, 피부 외용제가 허용되는 염이면, 예시된 이외의 염이어도 본 발명에서 적절히 사용할 수 있는 것은 물론이다.
이상 설명한 것 같은 각종 성분을, 당 유도체 또는 이것을 함유하는 조성물에 함유시키는 방법으로서는, 그 제품이 완성될 때까지의 공정에서 함유시키면 좋고, 예를 들면, 혼화, 혼날, 용해, 융해, 침지, 침투, 살포, 도포, 피복, 분무, 주입, 결정석출, 고화 등 공지의 방법이 적당히 선택된다. 그 양은, 통상적으로 0.1％ 이상, 바람직하게는 1％ 이상 함유시키것이 적합하다.
본 발명의 당 유도체 혹은 이것을 함유하는 조성물은, 그대로, 또는 필요에 따라서, 증량제, 부형제, 결합제 등과 혼합하고, 과립, 원형, 단봉상, 판상, 입방체, 정제 등 각종 형상으로 성형하는 것도 마음대로이다.
본 발명의 당 유도체 혹은 이것을 함유하는 조성물은, 도입하는 치환기에 따라서는 환상 4당과 동일한 정도 또는 가감된 단 맛을 가지며, 또한, 단 맛, 신 맛, 짠 맛, 떫은 맛, 감미로움, 쓴 맛 등의 맛을 가진 각종 물질과 잘 조화하고, 내산성, 내열성도 크므로, 일반의 음식물의 단 맛 부여, 정미(呈味)개량에, 또한 품질개량 등에 유리하게 이용할 수 있다.
예를 들면, 간장, 분말간장, 된장, 분말된장, 모로미, 히시오, 후리카케, 마요네즈, 드레싱, 식초, 초간장, 초밥용 분말초, 츄카노모토, 텐츠유, 멘츠유, 소오스, 케첩, 불고기용 소오스, 커리 루우, 스튜 믹스, 수프 믹스, 우려낸 국물 믹스, 복합 조미료, 미린, 신미린, 테이블 슈거, 커피 슈거 등의 각종 조미료에의 감미료, 더욱이는, 정미 개량제, 품질 개량제 등으로서 사용하는 것도 유리하게 실시할 수 있다.
또한, 예를 들면, 센배이, 아라레, 오코시, 규우히, 떡류, 만두, 우이로, 팥소류, 양갱, 물양갱, 킨쿄쿠, 젤리, 카스테라, 눈깔사탕 등의 각종 일본식 과자, 빵, 비스켓, 크래커, 쿠키, 파이, 푸린, 버터 크림, 카스터드 크림, 슈크림, 와플, 스펀지 케이크, 도넛, 초콜렛, 츄잉검, 캬라멜, 누가, 캔디 등의 각종 양과자, 아이스크림, 샤베트 등의 빙과, 과실의 시럽절임, 얼음꿀 등의 시럽 절임류, 플라워 페이스트, 땅콩 페이스트, 후루츠 페이스트 등의 페이스트류, 잼, 마마레이드, 시럽 절임, 당과 등의 과실, 야채의 가공 식품류, 후쿠진츠케, 베타라츠케, 센마이츠케, 라쿄츠케 등의 절인 야채류, 단무지 믹스, 배추절임 믹스 등의 절임류의 믹스,햄, 소세지 등의 축육제품류, 어육 햄, 피시 소시지, 가마보코, 치쿠와, 튀김 등의 어육제품, 성게, 물오징어의 젓, 초 다시마, 말린 오징어, 미린 조미한 복어 말림, 대구, 타이, 새우 등의 각종 진미류, 김, 산채, 말린 오징어, 작은 물고기, 조개 등으로 제조되는 해산물 조림류, 콩자반, 포테이토 샐러드, 다시마 말이 등의 반찬식품, 유제품, 어육, 축육, 과실, 야채의 병조림, 통조림류, 합성주, 증양주, 청주, 과실술, 발포주, 맥주 등의 주류, 커피, 코코아, 쥬우스, 탄산음료, 락트산 음료, 유산균 음료 등의 청량 음료수, 푸린 믹스, 핫 케이크 믹스, 즉석 쥬우스, 즉석 커피, 즉석 팥죽, 즉석 수우프 등의 즉석식품, 더욱이는, 이유식, 치료식, 드링크제, 펩티드 식품, 냉동 식품 등의 각종 음식물에의 단 맛 부여에, 정미 개량에, 품질개량 등에 유리하게 실시할 수 있다. 또한, 가축, 집에서 기르는 새, 기타는 꿀벌, 누에, 물고기 등의 사육 동물을 위한 사료, 이료 등의 기호성 향상이나 물성개선 등의 목적으로 사용할 수도 있다. 그 외, 담배, 치약, 입술 연지, 립 크림, 내복 액, 정제, 트로치, 간유 드롭, 입안 청량제, 입안 향기제, 양치질제 등 각종 의 고형물, 페이스트상, 액상 등으로 하여 기호물, 화장품, 의약품 등의 각종 조성물에의 기호성 향상제로서, 또는 정미 개량제, 교미제(矯味劑)로서, 더욱이 품질 개량제, 안정제 등으로서 유리하게 이용할 수 있다.
품질 개량제, 안정제로서는, 유효성분, 활성 등을 상실하기 쉬운 각종 생리활성 물질 또는 이것을 함유하는 건강식품, 의약품 등에 유리하게 적용할 수 있다. 예를 들면, 인터페론-α, 인터페론-β, 인터페론-γ, 종양 괴사 인자-α, 종양 괴사 인자-β, 매크로파아지 유주(遊走)저지 인자, 콜로니 자극 인자, 트랜스퍼 팩터, 인터류킨 II 등의 린포카인 함유액, 인슐린, 성장 호르몬, 프롤락틴, 에리트로포이에틴, 난세포 자극 호르몬 등의 호르몬 함유액, BCG 백신, 일본 뇌염 백신, 홍역 백신, 폴리오 생 왁찐, 두묘, 파상풍 톡소이드, 허브 항독소, 인간 면역 글로블린 등의 생물제제 함유액, 페니실린, 에리트로마이신, 클로람페니콜, 테트라사이클린, 스트렙토마이신, 황산 가나마이신 등의 항생 물질 함유액, 티아민, 리보플라빈, L-아스코르브산, 간유, 카로티노이드, 에르고스테롤, 토코페롤 등의 비타민 함유액, EPA, DHA, 아라키돈산 등의 고도 불포화 지방산 또는 그 에스테르 유도체, 리파아제, 에스테라아세, 우로키나아제, 프로테아제, β-아밀라아제, 이소아밀라아제, 글루카나아제, 락타제 등의 효소 함유액, 약용 인삼 엑기스, 자라 엑기스, 클로렐라 엑기스, 알로에 엑기스, 프로폴리스 엑기스 등의 엑기스류 또는 로얄 젤리 등의 각종 생리활성 물질, 더욱이, 바이러스, 유산균, 효모 등의 생균 페이스트 등의 유효성분이나 활성을 상실함이 없고, 안정하며 고품질의 액상, 페이스트상 또는 고형의 건강식품이나 의약품 등을 용이하게 제조할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 원재료인 환상 4당을 제조하기 위해서 필요한 효소의 제조 방법을 나타낸다.
실시예 A-1 <환상 4당 제조용 효소의 생산: 바실루스 글로비스포루스 C9의 배양>
전분을 원료로 하여 환상 4당을 제조하기 위해서 필요한 α-이소말토실글루코 당질생성 효소 및 α-이소말토실 전이효소를 조제한다. 우선, 전분 부분 분해물(상품명 『파인덱스 #4』, 일본국의 松谷화학 주식회사 제조) 4.Ow/v％, 효모 추출물 [상품명 『아사히 미스트』, 일본국의 아사히 맥주 주식회사제조]1.8w/v％, 인산 2칼륨 0.1w/v％, 인산 1나트륨·12수염(水鹽) 0.06w/v％, 황산 마그네슘·7수염 O.05w/v％ 및 물로 된 액체배지를, 500ml 용량의 삼각 플라스크에 100ml씩 넣고, 오토클레이브에서 121℃, 20분간 멸균하여 냉각하고, 바실루스 글로비스포루스 C9 (FERM BP-7143)을 접종하여, 27℃, 230rpm 에서 48시간 회전 진탕 배양한 것을 종배양으로 하였다. 용량 30L의 퍼멘타에 종배양의 경우와 동일 조성의 배지를 약 20L 넣고, 가열 멸균, 냉각해서 온도 27℃로 한 후, 종배양액 1v/v％을 접종하고, 온도 27℃, pH 6.0 내지 8.0으로 유지하면서, 48시간 통기 교반 배양하였다. 원심분리(10,000rpm, 30분간)하여 회수한 상청 약 18L에서의 두 효소의 활성량은, α-이소말토실글루코 당질생성 효소는 약 0.45 단위/ml (총 활성 약 8,110 단위), α-이소말토실 전이효소는 약 1.5 단위/ml (총 활성 약 26,900 단위)이며, 환상 4당 생성활성은 약 0.95 단위/ml이었다.
또한, 효소활성은 다음과 같이 해서 측정하였다. 즉, α-이소말토실글루코 당질생성 효소의 효소활성의 측정은, 말토트리오스를 농도 2w/v％가 되도록 100mM 아세트산 완충액(pH 6.0)에 용해시켜서 기질액으로 하고, 그 기질액 0.5ml에 효소액 0.5ml을 가해서, 35℃에서 60분간 효소반응하고, 그 반응액을 10분간 펄펄 끓여서 반응을 정지시킨 후, 그 반응액 중에 주로 생성하는 이소말토실말토오스와 말토오스 중에서 이 말토오스량을 HPLC법으로 통상적인 방법에 따라서 정량함으로써 실시하였다. α -이소말토실글루코 당질생성 효소의 활성 1 단위는 상기의 조건하에서 1분간에 1μ몰의 말토오스를 생성하는 효소량으로 하였다. 본 명세서를 통해서, α-이소말토실글루코 당질생성 효소의 효소활성은 이상과 같이 해서 측정되는 단위를 의미한다.
이어서, α-이소말토실 전이효소의 효소활성의 측정은, 파노오스를 농도 2w/v％가 되도록 100mM 아세트산 완충액(pH 6.0)에 용해시켜 기질액으로 하고, 그 기질액 0.5ml에 효소액 0.5ml을 가해서, 35℃에서 30분간 효소반응하고, 그 반응액을 10분간 펄펄 끓여서 반응을 정지시킨 후, 그 반응액 중에 주로 생성하는 환상 4당과 글루코오스 중에서 이 글루코오스량을 글루코오스 옥시다아제법으로 정량함으로써 실시하였다. α-이소말토실 전이효소의 활성 1 단위는 상기의 조건하에서 1분간에 1μ몰의 글루코오스를 생성하는 효소량으로 하였다. 본 명세서를 통해서, α-이소말토실 전이효소의 효소활성은 이상과 같이 해서 측정되는 단위를 의미한다.
또한, 환상 4당 생성활성의 측정은, 전분 부분 분해물 (상품명 『파인덱스 #100』, 일본국의 松谷화학 주식회사 제조)을 농도 2w/v％가 되도록 50mM 아세트산 완충액(pH 6.0)에 용해시켜 기질액으로 하고, 그 기질액 0.5ml에 효소액 0.5ml을 가해서, 35℃에서 60분간 효소 반응하고, 그 반응액을 100℃에서 10분간 열처리해서 반응을 정지시킨 후, α-글루코시다아제 (상품명 『트란스글루코시다아제 L 「아마노」』, 일본국의 天野제약 제조) 70 단위/ml와 글루코아밀라아제(일본국의 나가세 생화학공업 주식회사 판매) 27 단위/ml을 함유하는 50mM 아세트산 완충액(pH 5.0) 1ml을 가하여 50℃에서 60분간 처리하고, 그 액을 100℃에서 10분간 열처리해서 효소를 실활시킨 후, 환상 4당의 량을 통상적인 방법인 HPLC법으로 정량함으로써 실시하였다. 환상 4당 생성활성 1 단위는, 상기의 조건하에서 1분간에 1μ몰의 환상 4당을 생성하는 효소량으로 하였다.
실시예 A-2 <바실루스 글로비스포루스 C9 유래 효소의 조제>
실시예 A-1에서 얻어진 배양 상청 약 18L을 80％ 포화 황산 암모늄액으로 염석 해서 4℃, 24시간 방치한 후, 그 염석 침전물을 원심분리(10,000rpm, 30분간)해서 회수하고, 10mM 인산 완충액(pH 7.5)에 용해후, 동일 완충액에 대해서 투석하여 조(粗)효소액 약 400ml을 얻었다. 이 조효소액은, α-이소말토실글루코 당질생성 효소활성을 8,110 단위와, α-이소말토실 전이효소활성을 24,700 단위와, 환상 4당 생성활성을 약 15,600 단위 가지고 있었다.
이 조(粗)효소액을 일본국의 三菱화학 주식회사제 『Sepabeads FP-DA13』 겔을 사용한 이온 교환 크로마토그래피(겔 용량 1,000ml)에 제공하였다. 이 경우, α-이소말토실글루코 당질생성 효소, α-이소말토실 전이효소는 모두가 『Sepabeads FP-DA13』 겔에 흡착하지 않고, 비흡착 획분에서 용출하였다.
이 획분을 1M 황산 암모늄을 함유하는 10mM 인산 완충액(pH 7.0)에 투석하고, 그 투석액을 원심분리해서 불순물을 제거하여, Amersham Pharmacia Biotechnology 주식회사제 『Sephacryl HR S-200』 겔을 사용한 어피니티 크로마토그래피(겔의 량 500ml )에 제공하였다. 두 효소는, 『Sephacryl HR S-200』 겔에 흡착하고, 황산 암모늄 1M로부터 OM의 리니어 그래디언트, 또한 계속하여, 말토테트라오스 OmM로부터 100mM의 리니어 그래디언트에서 용출시킨 결과, α-이소말토실글루코 당질생성 효소와 α-이소말토실 전이효소는 분리해서 용출하고, α-이소말토실글루코 당질생성 효소는 말토테트라오스의 리니어 그래디언트에서 그 농도가 약 30mM 부근에서 용출하며, α-이소말토실 전이효소는 황산 암모늄의 리니어 그래디언트에서 그 농도가 약 OM 부근에서 용출하였다. 거기에서, α-이소말토실글루코 당질생성 효소활성획분과 α-이소말토실 전이효소활성획분을 따로따로 수집하여 회수하였다.
이하, α-이소말토실글루코 당질생성 효소와 α-이소말토실 전이효소를 따로따로 정제하는 방법에 대해서 설명한다.
실시예 A-3 <C9 유래 α-이소말토실글루코 당질생성 효소의 정제>
실시예 A-2에서 얻은 α-이소말토실글루코 당질생성 효소획분을 1M 황산 암모늄을 함유하는 10mM 인산 완충액(pH 7.0)에 투석하고, 그 투석액을 원심분리해서 불용물을 제거하고, 일본국의 Tosoh 주식회사제 『Butyl-Toyopearl 650M』 겔을 사용한 소수 크로마토그래피(겔의 량 350ml)에 제공하였다.
이 효소는 『Butyl-Toyopearl 650M』 겔에 흡착하고, 황산 암모늄 1M로부터 OM의 리니어 그래디언트에서 용출시킨 결과, 황산 암모늄 농도 약 0.3M 부근에서 흡착한 효소가 용출하고, 이 효소활성을 나타내는 획분을 수집하여 회수하였다. 다시, 이 회수액을 1M 황산 암모늄을 함유하는 10mM 인산 완충액(pH 7.0)에 투석하고, 그 투석액을 원심분리해서 불용물을 제거하여, 『Sephacryl HR S-200』 겔을 사용한 어피니티 크로마토그래피를 이용해서 정제하였다.
실시예 A-4 <C9 유래α-이소말토실 전이효소의 정제>
실시예 A-2에 기재한 어피니티 크로마토그래피에 의해 α-이소말토실글루코 당질생성 효소획분과 분리한 α-이소말토실 전이효소 획분을, 1M 황산 암모늄을 함유하는 10mM 인산 완충액(pH 7.0)에 투석하고, 그 투석액을 원심분리해서 불용물을제거하고, 일본국의 Tosoh 주식회사제 『Butyl-Toyopearl 650M』 겔을 사용한 소수 크로마토그래피(겔의 량 350ml)에 제공하였다.
이 효소는, 『Butyl-Toyopearl 650M』 겔에 흡착하고, 황산 암모늄 1M로부터 OM의 리니어 그래디언트에서 용출시킨 결과, 황산 암모늄 농도 약 0.3M 부근에서 흡착한 효소가 용출하고, 이 효소활성을 나타내는 획분을 수집하여 회수하였다. 다시, 이 회수 액을 1M 황산 암모늄을 함유하는 10mM 인산 완충액(pH 7.0)에 투석하고, 그 투석액을 원심분리해서 불용물을 제거하고, 『Sephacryl HR S-200』 겔을 사용한 어피니티 크로마토그래피를 이용해서 정제하였다.
이하, 본 발명의 원재료인 환상 4당의 제조 방법을 나타낸다.
실시예 B-1 <환상 4당의 조제>
옥수수 유래 피토글리코겐 (큐피 주식회사제)의 수용액 (약 100L)을 농도 4w/v％, pH 6.0, 온도 30℃로 조정한 후, 실시예 A-3의 정제 α-이소말토실글루코 당질생성 효소 표품을 고형물 1그램당 1 단위와, 실시예 A-4의 정제 α-이소말토실 전이효소 표품을 고형물 1그램당 10 단위 가하고, 48 시간 작용시킨 후, 100℃에서 10분간 열처리해서 효소를 실활시켰다. 이 반응액을 pH 5.0, 온도 45℃로 조정한 후, 실시예 A-1과 마찬가지로 α-글루코시다아제 및 글루코아밀라아제를 사용해서 처리하고, 잔존하는 환원성 올리고당 등을 가수분해하고, 또한, 수산화 나트륨으로 pH를 5.8로 조정하고 온도 90℃에서 1시간 유지하여 효소를 실활시키고, 불용물을 여과하여 제거하였다. 이 여액을 역침투막을 사용해서 고형분 농도 약 16％까지 농축한 후, 통상적인 방법에 따라서 탈색, 탈염, 여과, 농축한 결과, 고형분 약3,700g을 함유하는 당액 약 6.2kg을 얻었다.
얻어진 당액을, 오르가노제 이온교환 수지 『앰버라이트 CR-1310(Na형)』를 충전한 칼럼(겔의 량 약 225L)에 제공하고, 칼럼 온도 60℃에서 유속 약 45L/h의 조건으로 크로마토 분리를 하였다. 용출액의 당조성을 통상적인 방법인 HPLC법으로 모니터하고, 환상 4당의 순도가 98％ 이상인 획분을 회수하였다.
실시예 B-2 <환상 4당 함수결정의 조제>
상기의 방법으로 얻어진 순도 약 98％ 이상의 환상 4당 획분을 에바포레이터에서 고형물 농도 약 50％로 농축한 후, 이 농축 당액 약 5kg을 원통상의 플라스틱 용기에 넣고, 완만하게 회전시키면서 약 20시간 동안 온도를 65℃에서부터 20℃까지 강하시킴으로써 결정석출시킨 결과, 백색의 결정상 분말이 얻어졌다. 계속해서, 원심 여과기를 이용해서 분밀(分蜜)하여 결정상물을 습중량으로서 1,360g을 회수하였다. 더욱이, 60℃에서 3시간 건조해서 환상 4당 결정상 분말을 1,170g 얻었다.
얻어진 결정 분말의 당 조성을 HPLC법으로 측정한 결과, 환상 4당의 순도는 99.9％ 이상으로서 극히 고순도이었다. 이 결정 상분말을 X선 회절 해석에 의해 측정한 결과, 주(主) 회절각(2θ)로서, 10.1˚, 15.2˚, 20.3˚ 및 25.5˚를 특징으로 하는 회절 스펙트럼이 얻어졌다. 또한, 이 결정상 분말의 수분을 카알 피셔법으로 측정한 결과, 수분은 약 13.0％인 것이 확인되어, 환상 4당 1분자당 5 내지 6분자의 물을 함유하는 결정인 것이 밝혀졌다.
실시예 B-3 <결정성 무수 환상 4당의 조제>
실시예 B-2의 방법으로 얻어진 환상 4당 결정상 분말을 온도 120℃에서 16시간 진공건조하였다. 이 분말을 X선 회절 해석에 의해 측정한 결과, 주(主) 회절각(2θ）로서, 10.8˚, 14.7˚, 15,0˚, 15.7˚ 및 21.5˚를 특징으로 하는 회절 스펙트럼이 얻어졌다. 또한, 이 분말의 수분을 카알 피셔법으로 측정한 결과, 수분은 약 0.2％로서, 실질적으로 무수인 것이 밝혀졌다.
실시예 B-4 <비정질 무수 환상 4당의 조제>
실시예 B-1의 방법으로 얻어진 환상 4당의 순도가 98％ 이상인 획분을 통상적인 방법에 따라서 탈염, 탈색, 여과한 후, 그 농도를 50％로 하였다. 이것을 -80℃에서 급속히 동결한 후, 그 동결물을 동결 진공건조를 하고, 다시 80℃에서 3시간 진공건조하여 얻어진 건조물을 분쇄기에서 분쇄하였다.
이 분말을 X선 회절 해석에 의해 측정한 결과, 얻어진 회절 스펙트럼은 결정의 존재를 나타내는 피이크를 가지고 있지 않아, 이 분말은 비정질성인 것이 밝혀졌다. 또한, 이 분말의 수분을 카알 피셔법으로 측정한 결과, 수분 약 0.3％로서, 실질적으로 무수인 것이 밝혀졌다.
또한, Cll, N75, Sl, A19로 한 C9주 이외의 미생물 유래의 효소를 사용해도 상기와 마찬가지로 하여 전분으로부터 환상 4당을 효소 반응에 의해 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 당 유도체의 제조 방법을 나타낸다.
실시예 C-1 <당 유도체: 벤질화 유도체>
실시예 B-3의 방법에 의해 얻어진 결정성 무수 환상 4당 5 중량부 및 수산화 칼륨 37 중량부를 염화 벤질 64 중량부에 용해한 후, 140℃에서 3시간 가열하였다.실온까지 냉각한 후, 증류수 200 중량부 및 아세트산 에틸 400 중량부를 첨가하여 혼합하고, 물 층과 아세트산 에틸 층이 분리할 때까지 정치한 후, 아세트산 에틸 층을 회수하였다. 통상적인 방법에 따라서 적당량의 무수 황산 마그네슘에 의해 탈수한 후, 감압건조 하여 벤질화 환상 4당을 얻었다.
이 제품을 통상적인 방법에 따라서 벤젠환의 흡수파장 262nm을 측정하는 분광학적 수법에 의해 치환도를 측정한 결과, 평균 치환도 7.3로서 벤질기를 가진 것이 밝혀졌다. 이 제품은 지용성이므로, 유성 화장품 일반 등에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-2 <당 유도체: 메틸화 유도체>
실시예 B-4의 방법에 의해 얻어진 비정질 무수 환상 4당 5 중량부를 무수 디메틸술폭시드 125 중량부에 용해한 후, 수소화 나트륨 12.5 중량부를 첨가하여 혼합 후, 10분간 얼음 속에서 냉각한 다음, 60℃에서 2시간 가열하였다. 얼음 냉각하에 요드화 메틸 22.5 중량부를 서서히 첨가하고, 실온에서 18시간 혼합하였다. 다시 메탄올 40 중량부를 첨가하고, 얼음으로 냉각한 후 증류수 200 중량부와 혼합하였다. 여기에 클로로포름 500 중량부를 첨가하여 혼합하고, 물 층과 클로로포름 층이 분리할 때까지 정치하고, 클로로포름 층을 채취하였다. 여기에 증류수 50 중량부를 첨가하여 혼합하고, 정치한 후, 다시 클로로포름 층을 채취하였다. 이 조작을 10회 반복하고, 통상적인 방법에 따라서 적당량의 무수 황산 마그네슘으로 탈수한 후에 농축하고, 포화 식염수 100 중량부를 첨가하여 60℃에서 30 분간 교반하고, 얼음으로 냉각한 후, 상청을 제거하였다. 이 조작을 또 한번 반복하였다. 이것을클로로포름 300 중량부에 재용해하여 60℃에서 30분 교반하고, 통상적인 방법에 따라서 적당량의 무수황산 마그네슘으로 탈수후, 농축하여 물엿 상태의 메틸화 환상 4당을 얻었다.
이 제품을 통상적인 방법에 따라서1H-NMR 측정을 한 결과, 평균 치환도 7.5로서 메틸기를 가지고 있었다. 이 제품은 지용성이므로 유성 화장품 일반에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-3 <당 유도체: 리놀산 에스테르>
실시예 B-3의 방법에 의해 얻어진 결정성 무수 환상 4당 10 중량부와 무수 피리딘 200 중량부를 반응 용기에 넣고, 아르곤 기류하, 무수 피리딘 5 중량부에 용해한 티아졸리티온-리놀산 아미드를 4 중량부 첨가하였다. 60 ％(w/w) 유성 수소화 나트륨을 0.085 중량부 가하여 실온하에서 2시간 반응시키고, 반응물에 포화 염화 암모늄 수용액을 1.5 중량부 첨가한 후, 피리딘을 감압 유거하여 잔류물 11.2 중량부를 얻었다. 이것을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여 환상 4당 리놀산 에스테르를 얻었다.
무미, 무취하고 활성이 높은 이 제품은 비이온성 계면활성제로서, 음식물, 화장품, 의약품 등에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-4 <당 유도체: 미리스틴산 에스테르>
실시예 B-4의 방법에 의해 얻어진 비정질 무수 환상 4당 200 중량부를 N,N'-디메틸포름아미드 800 중량부에 용해하고, 미리스틴산 메틸 에스테르 60 중량부와탄산 칼슘을 4 중량부 가하여, 100 내지 200mmHg의 감압하에 교반하면서 85 내지 95℃에서 24시간 반응시켰다. 그 후, 반응물로부터 용매를 감압 유거하고, 잔류물을 아세톤 300 중량부에 2회 침지하고, 침출액을 농축하여, 벤젠 및 석유 에테르로써 세정해서 얻어지는 점성의 유상물을 다시 아세톤 300 중량부에 침지하였다. 침출액을 얼음냉각하여 침전부를 채취하고 건조하여 환상 4당 미리스틴산 에스테르를 얻었다.
무미, 무취하고 활성이 높은 이 제품은 비이온성 계면활성제로서, 음식물, 화장품, 의약품 등에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-5 <당 유도체: 도데실 에테르>
n-도데칸올 390 중량부를 반응 용기에 넣고, 125℃로 가열후, 촉매로서 p-톨루엔술폰산을 1 중량부 첨가하고, 용기내를 5 내지 10mmHg로 감압하였다. 별도로, 실시예 B-3의 방법에 의해 얻어진 결정성 무수 환상 4당 100 중량부를 n-도데칸올 130 중량부에 현탁하고, 2.3 중량부/분의 비율로 100분간 반응 용기내에 방울씩 가해서 반응시켰다. 그 후, 반응물을 포화 탄산 나트륨 수용액으로 중화하고, 미반응의 알코올을 유거하여 환상 4당 도데실 에테르를 얻었다.
활성이 높은 이 제품은 계면활성제로서 세탁용 세제, 부엌용 세제, 샴푸를 비롯한 세제 일반에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-6 <당 유도체: 황산 에스테르>
실시예 B-3의 방법으로 얻은 결정성 무수 환상 4당 1 중량부를 반응 용기에 넣고, 질소기류하, 통상적인 방법에 따라서 별도 조제한 3산화 황-디메틸포름아미드 착체 5 중량부를 방울씩 가하여 실온하에서 4시간, 그 후, 70℃에서 다시 1시간 반응시켰다. 5N 수산화 나트륨을 적당량 가해서 중화하고, 메틸 알코올을 5배 체적을 가하고 잠시 정치한 후, 침전부를 흡인여과에 의해 채취하여 환상 4당 황산 에스테르를 얻었다.
고품질의 이 제품은 보습제, 피부 미화제로서 화장품 일반에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-7 <당 유도체: 황산 에스테르>
실시예 B-4의 방법에 의해 얻어진 비정질 무수 환상 4당을 100 중량부 취하고, 실시예 C-6의 방법에 의해 황산화하여 환상 4당 황산 에스테르를 함유하는 조성물을 얻었다.
고품질의 이 제품은 보습제, 피부 미화제로서 화장품 일반에 유리하게 배합 사용할 수 있다.
실시예 C-8 <당 유도체: 염화 시아누르 유도체>
실시예 B-3의 방법에 의해 얻어진 결정성 무수 환상 4당 2 중량부를 촉매량의 피리딘, 염화 시아누르 5w/v％을 함유하는 N,N'-디메틸포름아미드 용액 20 중량부에 현탁하고, 실온하에서 3시간 반응시켰다. 반응 혼합물을 여과하고, 잔류물을 아세톤 세정한 후, 건조시켜, 환상 4당 염화 시아누르 유도체를 얻었다.
이 제품은 단백질, 핵산 등의 유기 화합물과 결합시킬 수 있다.
실시예 C-9 <토실화 유도체>
실시예 B-3의 방법에 의해 얻어진 결정성 무수 환상 4당 15 중량부를 피리딘50 중량부에 현탁하고, p-톨엔술포닐클로라이드 12 중량부를 0℃에서 가해, 18 시간 교반하였다. 아세트산 에틸로서 추출하고, 묽은 염산, 브라인으로써 세정하고, 건조후 농축해서 토실화 유도체를 얻었다. 이 제품은 각종 유도체의 중간체로서 유용하다.
실시예 C-10 <페닐술피드 유도체>
칼륨 t-부톡시드 7 중량부를 디메틸포름아미드 20 중량부에 용해하고, 0℃에서 티오페놀 7 중량부를 적하하고 다시 0℃에서 10분간 교반하였다. 실시예 C-9에서 조제한 토실화 유도체 14 중량부를 디메틸포름아미드에 용해한 후에 가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 아세트산 에틸로써 추출하고, 브라인으로 세정하여 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피에서 정제하여 페닐술피드 유도체를 얻었다.
이 제품은 지용성을 가지고 있어 화장품, 의약품 등에 적용할 수 있다.
실시예 C-11 <아미노화 유도체>
실시예 C-9에서 조제한 토실화 유도체 10 중량부를 무수 디메틸포름아미드 20 중량부에 질소 가스 존재하에서 용해하고, 1 중량부의 무수 아지화 나트륨을 첨가하여 질소 가스 존재하에서 65℃에서 18시간 교반한 후, 실온까지 냉각하고, 얼음냉각한 물 150 중량부를 가하였다. 침전물을 여과하여 채취하고, 150 중량부의 물로 다시 현탁하였다. 침전물을 채취하고, 건조하여 디아조화 유도체를 얻었다.
다시 이 디아조화 유도체 1 중량부를 100 중량부의 정제 디옥산과 20 중량부의 증류된 메탄올의 혼합용액에 현탁하고, 질소 가스 존재하에서, 정제된 트리페닐포스핀 4 중량부를 교반하면서 가하고 1 시간 교반하였다. 5 중량부의 진한 암모니아수를 적하하고, 질소 가스 존재하에서 12시간 교반하였다. 용매를 제거하고, 생성물을 250 중량부의 물에 현탁하여, 1N 염산으로 pH 4로 조정하였다. 이 현탁액을 500 중량부의 벤젠으로 3회 세정하여 트리페닐포스핀 옥시드를 제거하고, 동결 건조하여 아미노화 유도체를 얻었다.
제품은 카르복실기를 가진 유기 화합물과 결합 능력을 가지고 있고, 다른 치환기를 도입하는 중간체로서 유용하다.
또한, 본 명세서에 기재한 바실루스 글로비스포루스 C9 (FERM BP-7143)는 본 출원인이 2000년 4월 25일자로 일본국 이바라키현 쯔쿠바시 동(東)1정목(丁目) 1번지 1 중앙 제6소재의 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 미생물 기탁 센터에 기탁하여, 수탁되어 있다. 또한, 바실루스 글로비스포루스 Cll (FERM BP-7144)는 본 출원인이 2000년 4월 25일자로 일본국 이바라키현 쯔쿠바시 동1정목 1번지 1 중앙 제6소재의 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 미생물 기탁 센터에 기탁하여, 수탁되어 있다. 그리고 바실루스 글로비스포루스 N75 (FERM BP-7591)는 본 출원인이 2001년 5월 16일자로 일본국 이바라키현 쯔쿠바시 동1정목 1번지 1 중앙 제6소재의 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 미생물 기탁 센터에 기탁하여, 수탁되어 있다. 또한, 아르드로박터 글로비포르미스 A19 (FERM BP-7590)는 본 출원인이 2001년 5월 16일자로 일본국 이바라키현 쯔쿠바시 동1정목 1번지 1 중앙 제6소재의 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 미생물 기탁 센터에 기탁하여, 수탁되어 있다. 또한, 아르드로박터 라모서스 Sl (FERM BP-7592)은 본 출원인이 2001년 5월 16일자로 일본국 이바라키현 이바라키현 쯔쿠바시 동1정목 1번지 1 중앙 제6소재의 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 미생물 기탁 센터에 기탁하여, 수탁되어 있다.
이상 설명하는 바와 같이, 본 발명의 당 유도체는 환상 4당에 반응성 시약을 반응시켜 합성한 것으로서, 종래의 효소 반응계를 이용하는 수법에서는 얻을 수 없었던 치환기를 가진 아주 신규한 화합물이다. 따라서 환상 4당이 가진 물성을 자유롭게 개변할 수 있으므로, 종래의 환상 4당에서는 있을 수 없었던 새로운 용도를 제공할 수 있다. 따라서 본 발명의 당 유도체는, 그것 자체를 계면활성제, 보습제, 피부 미화제 등으로 하여 음식물, 화장품, 의약품 등에 배합해서 이용될 뿐만 아니라, 환상 4당끼리 또는 다른 화합물과 결합함으로써 신규의 유기 화합물을 얻을 수 있다. 또한 다른 화합물에 환상 4당을 결합시키면, 그 화합물에 환상 4당의 물성을 부여할 수도 있다.

Claims (8)

  1. 아래의 일반식 1의 구조를 가진 당 유도체.
    일반식 1:
    위의 식 중에서,
    R1내지 R12는 임의의 치환기를 나타낸다, 단, 그 중에서 1 또는 2 이상은 히드록실기 및 O-글리코실기 이외의 치환기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일반식에 있어서의 R1내지 R12중에서 1 또는 2 이상이 탄화수소기, 히드록실기 및 O-글리코실기를 제외한 산소를 가진 치환기, 질소를 가진 치환기, 황을 가진 치환기 및 할로겐을 가진 치환기로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 치환기인 것을 특징으로 하는 당 유도체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평균 치환도가 1 이상인 것을 특징으로 하는 당 유도체.
  4. 아래의 화학식 1로 나타내어지는 화합물에 반응성 시약을 반응시켜, 일반식 1에 있어서의 R1내지 R12중에서 1 또는 2 이상을 히드록실기 및 O-글리코실기 이외의 다른 치환기로 치환하는 것을 특징으로 하는 당 유도체의 제조 방법.
    화학식 1:
  5. 제4항에 있어서, 화학식 1로 나타내어지는 화합물이 무수물의 형태에 있는 것을 특징으로 하는 당 유도체의 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 반응성 시약이, 산, 염기, 알코올, 알데히드,케톤, 할로겐, 아민, 시안, 니트릴, 옥시란, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 티올, 술폰 및/또는 그것들의 반응성 유도체의 1 또는 2 이상인 것을 특징으로 하는 당 유도체의 제조 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 화학식 1로 나타내어지는 화합물이, 전분에 효소를 작용시켜서 제조되는 것을 특징으로 하는 당 유도체의 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 기재한 당 유도체를 함유하는 조성물.
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