WO2022244691A1 - 1'-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法 - Google Patents

1'-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法 Download PDF

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carbon dioxide
extract
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acetoxychavicol acetate
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孝彰 吉井
満広 ▲ゼイ▼田
仁志 松原
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サントリーホールディングス株式会社
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    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/105Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61K31/21Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
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    • A61K36/88Liliopsida (monocotyledons)
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    • A61K36/9062Alpinia, e.g. red ginger or galangal
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    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a galangal extract containing 1'-acetoxychavicol acetate.
  • 1'-Acetoxychavicol acetate has been reported to exhibit physiological activities such as tumor cell growth inhibitory action and NF- ⁇ inhibitory action, and is a useful compound for foods, beverages, pharmaceuticals and the like.
  • a method for obtaining 1'-acetoxychavicol acetate a method of synthesizing by a chemical synthesis method (for example, Non-Patent Document 1), a method of extracting from galangal (scientific name: Alpinia galanga), a plant of the Zingiberaceae family (Patent Document 1). It has been known.
  • Patent Document 1 it is necessary to perform a water treatment step and a solid-liquid separation step before extracting galangal with an organic solvent.
  • the method of extracting 1'-acetoxychavicol acetate from galangal it is desired to develop a method that can obtain an extract with a high 1'-acetoxychavicol acetate content more efficiently.
  • An object of the present invention is to provide a production method capable of efficiently obtaining a galangal extract having a high content of 1'-acetoxychavicol acetate.
  • the present inventors have found that by extracting galangal with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide, it is possible to efficiently produce a galangal extract with a high content of 1'-acetoxychavicol acetate.
  • the present invention includes the following method for producing a galangal extract containing 1′-acetoxychavicol acetate.
  • a method for producing a galangal extract containing 1'-acetoxychavicol acetate comprising an extraction step of extracting a galangal raw material with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide.
  • the supercritical carbon dioxide has a temperature of 35 to 60° C. and a pressure of 20 to 40 MPa, or a temperature of 35° C. or more and less than 60° C.
  • the production method of the present invention is a method for producing a galangal extract containing 1'-acetoxychavicol acetate.
  • the method for producing a galangal extract containing 1'-acetoxychavicol acetate of the present invention includes an extraction step of extracting a galangal raw material with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide.
  • the production method of the present invention may include steps other than the extraction step.
  • Galangal raw material is galangal used for extraction.
  • galangal refers to galangal (scientific name: Alpinia galanga), which is a plant of the Zingiberaceae family.
  • Galangal is a plant native to Southeast Asia, and is also called Nankyo (Japanese name) and Ka (Thai).
  • galangal raw material any part of galangal, such as rhizome, root, stem, leaf, flower, fruit, seed, whole plant, etc., or a combination of two or more thereof can be used as the galangal raw material.
  • at least one selected from the group consisting of galangal rhizomes, roots and leaves is preferred. This is because these sites have a high 1'-acetoxychavicol acetate content.
  • galangal raw material galangal rhizomes and/or roots are more preferred, and rhizomes are even more preferred.
  • any part of the above galangal may be used as it is (raw), a dried product may be used, or a pulverized or cut product may be used.
  • a dried product is preferable, and a pulverized or cut dried product is more preferable. This is because the use of crushed or cut galangal increases the extraction efficiency.
  • a method of pulverizing or cutting is not particularly limited, and a general method can be adopted.
  • the production method of the present invention may include a step of preparing a galangal raw material (raw material preparation step).
  • the method of the invention may comprise, for example, providing a crushed or cut galangal (preferably rhizome) dried product.
  • the step of preparing the galangal raw material for example, it is preferable to pulverize or cut the dried product of any part (preferably rhizome) of the galangal.
  • the resulting pulverized or cut galangal dried product can be used in the extraction process as a galangal raw material.
  • the extraction step it is preferable to extract the pulverized or cut material obtained by pulverizing or cutting the dried galangal (preferably rhizome) with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide.
  • a galangal raw material is extracted using supercritical carbon dioxide (carbon dioxide in a supercritical state) or liquid carbon dioxide (carbon dioxide in a liquid state) as an extraction solvent.
  • supercritical carbon dioxide carbon dioxide in a supercritical state
  • liquid carbon dioxide carbon dioxide in a liquid state
  • a galangal extract containing a large amount of 1′-acetoxychavicol acetate can be efficiently obtained.
  • Carbon dioxide is nonflammable, harmless, and inexpensive, and liquefies under temperature and pressure conditions above the triple point ( ⁇ 56.6° C., 0.52 MPa).
  • Carbon dioxide has a critical temperature of 31.1° C. and a critical pressure of 7.38 MPa, and can be easily handled in a supercritical state.
  • Supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide can separate the extract and the extraction solvent by slight changes in pressure and temperature.
  • a galangal extract containing a large amount of 1'-acetoxychavicol acetate can be obtained without performing a complicated solvent removal operation after extraction.
  • carbon dioxide is expected to have a bacteriostatic or bactericidal effect as an advantage peculiar to carbon dioxide, and is not only harmless to the human body but also hygienic, and is particularly suitable for use in foods, beverages, and pharmaceuticals.
  • a fluid in a supercritical state has a density close to that of a liquid and a large diffusion coefficient close to that of a gas, so that 1′-acetoxychavicol acetate can be rapidly extracted from the galangal raw material.
  • the galangal raw material is brought into contact with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide, and the target substance (extract) is extracted from the galangal raw material into the supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide.
  • Extraction is usually carried out in a vessel (extraction vessel). For example, by filling a galangal raw material in a container and contacting it with carbon dioxide in a supercritical or liquid state by increasing and / or heating to a predetermined pressure and temperature, the galangal raw material is converted to supercritical carbon dioxide or liquid of carbon dioxide can be extracted.
  • the supercritical carbon dioxide When performing extraction with supercritical carbon dioxide in the extraction step, the supercritical carbon dioxide preferably has a temperature of 32 to 80° C. and a pressure of 8 to 40 MPa. When the temperature and pressure of supercritical carbon dioxide are within the above ranges, a galangal extract with a high 1′-acetoxychavicol acetate content can be obtained.
  • the pressure of carbon dioxide is gauge pressure. More preferably, the temperature of the supercritical carbon dioxide is 35° C. or higher. More preferably, the pressure of supercritical carbon dioxide is 10 MPa or higher. In one aspect, the supercritical carbon dioxide more preferably has a temperature of 35 to 60° C. and a pressure of 20 to 40 MPa.
  • the supercritical carbon dioxide more preferably has a temperature of 35° C. or more and less than 60° C. and a pressure of 10 MPa or more and less than 20 MPa.
  • the supercritical carbon dioxide has a temperature of 35 to 60° C. and a pressure of 20 to 40 MPa, or a temperature of 35° C. or more and less than 60° C. and a pressure of 10 MPa or more and less than 20 MPa
  • 1′-acetoxychavicol acetate can be rapidly extracted.
  • the yield of 1′-acetoxychavicol acetate is increased.
  • the supercritical carbon dioxide preferably has a temperature of 35 to 60° C. and a pressure of 20 to 40 MPa, and particularly preferably a temperature of 35 to 60° C.
  • 1'-Acetoxychavicol acetate yield is contained in the resulting galangal extract relative to the amount (100% by weight) of 1'-acetoxychavicol acetate contained in the galangal raw material before being subjected to the extraction step.
  • 1'-acetoxychavicol acetate amount ratio (% by weight).
  • the supercritical carbon dioxide preferably has a ratio of pressure (MPa) to temperature (°C) (pressure (MPa)/temperature (°C)) of more than 0.2 and 1 or less.
  • 1'-acetoxychavicol acetate can be rapidly extracted using supercritical carbon dioxide having a pressure to temperature ratio within this range.
  • the yield of 1'-acetoxychavicol acetate tends to increase.
  • the liquid carbon dioxide When the extraction is performed with liquid carbon dioxide, the liquid carbon dioxide preferably has a temperature of 5 to 30° C. and a pressure of 8 to 40 MPa. When the temperature and pressure of the liquid carbon dioxide are within the above ranges, a galangal extract with a high 1′-acetoxychavicol acetate content can be obtained.
  • Liquid carbon dioxide preferably has a temperature of 10 to 30°C and a pressure of 10 to 40 MPa, more preferably a temperature of 15 to 30°C and a pressure of 10 to 35 MPa, and a temperature of 18 to 25°C. , the pressure is particularly preferably 10 to 35 MPa. When the temperature and pressure of liquid carbon dioxide are within the above ranges, 1'-acetoxychavicol acetate can be quickly extracted. Also, the yield of 1′-acetoxychavicol acetate is increased.
  • the amount of supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide used is preferably 1 to 100 mL, more preferably 1.5 to 80 mL, per 1 g of galangal raw material (converted to dry weight).
  • an auxiliary agent such as a polar solvent may be added as an entrainer to carbon dioxide in an amount of about 1 to 10% by weight relative to carbon dioxide.
  • the polar solvent is not particularly limited, but includes polar organic solvents such as ethanol; water, etc.;
  • the polar solvent is preferably ethanol, water or a mixture thereof, preferably ethanol or an aqueous solution of ethanol. This is because they can be widely used in the production of foods and drinks.
  • the carbon dioxide used for extraction preferably does not contain solvents other than carbon dioxide, such as polar solvents. This is because the content of 1'-acetoxychavicol acetate in the obtained extract tends to be higher.
  • the extraction time in the extraction step is preferably 5 minutes or longer.
  • the longer the extraction time the higher the yield of 1'-acetoxychavicol acetate.
  • the extraction time is preferably 300 minutes or less, more preferably 5 to 240 minutes, even more preferably 5 to 120 minutes, even more preferably 5 to 70 minutes, and particularly preferably 10 to 60 minutes.
  • the extraction time mentioned above refers to the time during which the galangal raw material is brought into contact with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide.
  • the production method of the present invention preferably includes a step (separation step) of separating supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide from the galangal extract after the extraction step.
  • the above separation can be carried out by reducing the pressure and/or increasing the temperature of the supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide containing the galangal extract.
  • Carbon dioxide is preferably separated from the galangal extract by reducing the pressure.
  • the galangal raw material is brought into contact with supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide to extract the target product (galangal extract), and then the pressure of supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide is reduced to obtain the galangal extract.
  • the object (galangal extract) can be separated from supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide containing.
  • the extraction step and the separation step may be performed in different vessels or in the same vessel.
  • the galangal raw material and supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide are brought into contact with each other in an extraction vessel (extraction tank) for extraction, and then galangal extraction.
  • Supercritical carbon dioxide containing substances or liquid carbon dioxide is introduced into a separation vessel (separation tank), and the galangal extract is separated from carbon dioxide by reducing the pressure of carbon dioxide in the separation tank.
  • the pressure of carbon dioxide is preferably 7 MPa or less, more preferably 0.1 to 1 MPa.
  • a step (residue removal step) of removing the extracted galangal raw material (extraction residue) from the galangal extract may be performed.
  • the extraction residue can be removed from the extract by a known method such as filtration.
  • a step of removing the organic solvent from the resulting extract may be performed.
  • a method for removing the organic solvent is not particularly limited, and a commonly used method can be used. For example, drying methods such as vacuum distillation, normal pressure distillation, vacuum drying, and freeze drying can be employed.
  • a step of removing water from the resulting extract may be performed.
  • a method for removing water from the extract includes, for example, a freeze-drying method.
  • the galangal extract obtained by the production method of the present invention contains 1'-acetoxychavicol acetate.
  • 1'-acetoxychavicol acetate may be D-isomer, L-isomer, or a mixture thereof.
  • an organic solvent such as ethanol
  • water-soluble components derived from galangal and water it is speculated that a galangal extract with a low content and a high content of 1'-acetoxychavicol acetate can be obtained.
  • the galangal raw material and water are mixed with water to obtain a slurry, etc., without performing 1'-acetoxychavicol acetate. A high amount of galangal extract can be obtained.
  • the galangal extract obtained by the production method of the present invention is a composition containing, in addition to 1'-acetoxychavicol acetate, components in galangal raw materials that dissolve in supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide.
  • the galangal extract obtained by the production method of the present invention is usually liquid.
  • a galangal extract having a 1'-acetoxychavicol acetate content of 57% by weight or more can be obtained.
  • a galangal extract having a 1′-acetoxychavicol acetate content of 60% by weight or more, more preferably 65% by weight or more, even more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 75% by weight or more can be obtained. can.
  • the 1′-acetoxychavicol acetate content is 57% by weight or more (preferably 60% by weight or more, more preferably 65% by weight or more, still more preferably 70% by weight or more, particularly (preferably 75% by weight or more) can be used as a method for producing a galangal extract.
  • the content of 1'-acetoxychavicol acetate in the galangal extract obtained by the production method of the present invention may be 95% by weight or less, and may be 92% by weight or less.
  • the content of 1'-acetoxychavicol acetate can be measured by high performance liquid chromatography (HPLC method).
  • the yield (recovery) of 1'-acetoxychavicol acetate from galangal raw materials can be increased.
  • the amount of 1'-acetoxychavicol acetate contained in the galangal extract obtained by the production method of the present invention is preferably the amount of 1'-acetoxychavicol acetate contained in the galangal raw material before being subjected to the extraction step. (that is, the yield of 1′-acetoxychavicol acetate is 30% or more).
  • the yield of 1′-acetoxychavicol acetate is more preferably 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, or 80% or more, more preferably 85% or more, Particularly preferably, it can be 90% or more.
  • the galangal extract obtained by the production method of the present invention has a high content of 1′-acetoxychavicol acetate and can be used for the production of foods, beverages, pharmaceuticals and the like.
  • a galangal extract containing 1'-acetoxychavicol acetate produced by the production method of the present invention is also included in the present invention.
  • the galangal extract obtained by the production method of the present invention can be further subjected to purification treatment such as column chromatography to further increase the purity of 1'-acetoxychavicol acetate.
  • Numerical ranges represented by lower and upper limits herein, ie, "lower and upper limits”, include these lower and upper limits.
  • a range represented by "1-2" means from 1 to 2 and includes 1 and 2.
  • the upper limit and the lower limit may be any combination of ranges.
  • the pressure is gauge pressure.
  • ⁇ Galangal raw material> Dried galangal rhizomes (commercial product) containing about 3% by weight of 1'-acetoxychavicol acetate (ACA) were pulverized to obtain pulverized galangal rhizomes.
  • This galangal rhizome pulverized product was used in the following examples and comparative examples.
  • ACA 1′-acetoxychavicol acetate
  • Example 1 (Sample preparation) A galangal rhizome pulverized product (30 g) was placed in a pressure vessel, and the vessel was preheated in a water bath set at the temperature shown in Table 1 (20°C, 40°C or 60°C). Introduction of carbon dioxide (CO 2 ) into the pressure vessel was started, the pressure was increased to 30 MPa, and the vessel and preheating tube were allowed to stand still for 10 minutes until the temperature stabilized at the same temperature. At a pressure of 30 MPa, carbon dioxide is liquid at 20°C and supercritical at 40°C and 60°C.
  • CO 2 carbon dioxide
  • Example 2 The ground galangal rhizome (30 g) was placed in a pressure vessel, and the vessel was preheated in a water bath set to the temperature shown in Table 1. Introduction of carbon dioxide into the pressure vessel was started, the pressure was increased to the pressure shown in Table 1, and the vessel and the preheating tube were allowed to stand still for 10 minutes until the temperature was stabilized at the same temperature. Sampling was performed 10 minutes after the 10-minute standing, and the CO 2 (supercritical CO 2 ) extract (liquid) released from the back pressure valve was collected in a two-stage trap. The weight of the CO2 extract and the ACA content were measured.
  • Examples 3 to 8> A galangal rhizome pulverized product (30 g or 15 g) was placed in a pressure vessel, and the vessel was preheated in a water bath set to the temperature shown in Table 1. Introduction of carbon dioxide into the pressure vessel was started, the pressure was increased to the pressure shown in Table 1, and the vessel and the preheating tube were allowed to stand still for 10 minutes until the temperature was stabilized at the same temperature. Sampling was performed over time at predetermined time intervals after the standing for 10 minutes, and the CO 2 (supercritical CO 2 or liquid CO 2 ) extract (liquid form) released from the back pressure valve was collected in a two-stage trap. . The weight of the CO2 extract and the ACA content were measured.
  • Example 9 The ground galangal rhizome (30 g) was placed in a pressure vessel, and the vessel was preheated in a water bath set to the temperature shown in Table 2. Introduction of carbon dioxide into the pressure vessel was started, the pressure was increased to the pressure shown in Table 2, and the vessel and the preheating tube were allowed to stand still for 10 minutes until the temperature stabilized at the same temperature. Sampling was performed 60 minutes after the above 10-minute standing, and the CO 2 (supercritical CO 2 ) extract (liquid) released from the back pressure valve was collected in a two-stage trap. The weight of the CO2 extract and the ACA content were measured.
  • Tables 1 and 2 show the amount (g) of the ground galangal rhizome (raw material) charged in the container in Examples 1 to 10.
  • Tables 1-2 show the conditions for extraction with supercritical CO 2 or liquid CO 2 (CO 2 temperature and pressure, time, CO 2 flow rate).
  • the time (extraction time) shown in Tables 1 and 2 is the time from the above 10-minute standing after the start of introduction of carbon dioxide to sampling.
  • scCO 2 in the "Extraction" column in the table indicates that the extraction was performed with supercritical carbon dioxide
  • liquid CO 2 indicates that the extraction was performed with liquid carbon dioxide.
  • +EtOH indicates that the extraction was performed with supercritical (or liquid) carbon dioxide containing EtOH, respectively.
  • ACA 1'-acetoxychavicol acetate
  • the total amount (mg) of 1'-acetoxychavicol acetate (ACA) contained in the charged galangal raw material (galangal rhizome pulverized product) was taken as 100%, and the galangal extract (supercritical CO2 extract, liquid CO2 extract, The ratio of the amount of ACA (mg) contained in the EtOH-containing CO2 extract or EtOH extract) was taken as the ACA yield (%).
  • the ACA content in the galangal raw material is the ratio (% by weight) of ACA contained in 100% by weight of the galangal raw material.
  • Yield (%) 100 x (galangal extract weight x ACA content (concentration) in galangal extract) / ((amount of galangal raw material charged) x (ACA content in galangal raw material)) ACA yield and ACA content are shown in Table 1 for the CO 2 extracts (samples 1-25) obtained in Examples 1-8.
  • Table 2 shows the ACA yield and ACA content for the extracts obtained in Examples 9-10 (Samples 26-30).
  • Table 3 shows the ACA yield and ACA content for the EtOH extracts (Samples 1'-7') obtained in Comparative Examples 1-7.
  • the present invention is useful in the fields of food, beverages, pharmaceuticals, and the like.

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Abstract

本発明は、1'-アセトキシチャビコールアセテートの含有量が多いガランガル抽出物を効率よく製造することができる方法を提供することを目的とする。 本発明は、ガランガル原料を、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出する抽出工程を含む、1'-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法に関する。

Description

1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法
本発明は、1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法に関する。
1’-アセトキシチャビコールアセテートは、腫瘍細胞の増殖抑制作用、NF-κβ阻害作用等の生理活性を示すことが報告されており、飲食品、医薬品等に有用な化合物である。1’-アセトキシチャビコールアセテートを得る方法として、化学合成法により合成する方法(例えば、非特許文献1)、ショウガ科の植物であるガランガル(学名:Alpinia galanga)から抽出する方法(特許文献1)が知られている。
しかしながら、化学合成法では、その製造工程においてカラム精製等の工程が必要となることから、工程が複雑となり、製造効率及びコストの点でも問題がある。一方、天然物であるガランガルから抽出して得られる1’-アセトキシチャビコールアセテートは、化学合成法と比較して、効率及びコストの点で好ましい。特許文献1には、ガランガルを細断し、夾雑物を除くために細断物と水とを混合して含むスラリーを得る水処理工程を行った後、このスラリーを固液分離して固形物を得て(固液分離工程)、前記固形分からエタノール、酢酸エチル等の有機溶剤で油溶性成分を抽出分離する、1-アセトキシチャビコールアセテート(ACA)含有物の製造方法が記載されている。
特開2019-94282号公報
Mitsui et al., Chem. Pharm. Bull. Vol. 24 (10) 2377-2382(1976)
特許文献1に記載の方法では、ガランガルを有機溶剤で抽出する前に、水処理工程及び固液分離工程を行う必要がある。ガランガルから1’-アセトキシチャビコールアセテートを抽出する方法について、より効率よく、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が多い抽出物を得ることができる方法の開発が望まれている。
本発明は、1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量が多いガランガル抽出物を効率よく得ることができる製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、ガランガルを超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出することで、1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量が多いガランガル抽出物を効率よく製造することができることを見出した。
すなわち、これに限定されるものではないが、本発明は以下の1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法を包含する。
〔1〕ガランガル原料を、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出する抽出工程を含む、1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法。
〔2〕超臨界二酸化炭素は、温度が32~80℃、圧力が8~40MPaである上記〔1〕に記載の製造方法。
〔3〕超臨界二酸化炭素は、温度が35~60℃、圧力が20~40MPaであるか、又は、温度が35℃以上60℃未満、圧力が10MPa以上20MPa未満である上記〔1〕又は〔2〕に記載の製造方法。
〔4〕液体の二酸化炭素は、温度が5~30℃、圧力が8~40MPaである上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の製造方法。
〔5〕液体の二酸化炭素は、温度が10~30℃、圧力が10~40MPaである上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の製造方法。
〔6〕ガランガル原料が、ガランガルの根茎である上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の製造方法。
本発明によれば、1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量が多いガランガル抽出物を効率よく得ることができる製造方法を提供することができる。
本発明の製造方法は、1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法である。本発明の1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法は、ガランガル原料を、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出する抽出工程を含む。本発明の製造方法は、抽出工程以外の工程を含んでもよい。
ガランガル原料は、抽出に使用されるガランガルである。
本発明において、ガランガルは、ショウガ科の植物であるガランガル(学名Alpinia galanga)を指す。ガランガルは、東南アジア原産の植物であり、ナンキョウ(和名)、カー(タイ語)とも呼ばれている。
ガランガル原料には、ガランガルの任意の部位、例えば、根茎、根、茎、葉、花、果実、種子、全草等、又は、これらの2以上の組み合わせを使用することができる。中でも、ガランガルの根茎、根及び葉からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。これらの部位は1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が多いためである。ガランガル原料として、ガランガルの根茎及び/又は根がより好ましく、根茎が更に好ましい。
ガランガル原料として、上記のガランガルの任意の部位を、そのまま(生のまま)用いてもよく、乾燥させた乾燥物を用いてもよく、粉砕又は切断したものを用いてもよい。好ましくは、乾燥物であり、乾燥物を粉砕又は切断したものがより好ましい。粉砕又は切断したガランガルを使用すると、抽出効率が高くなるためである。粉砕又は切断する方法は特に限定されず、一般的な方法を採用することができる。一態様において、本発明の製造方法は、ガランガル原料を準備する工程(原料準備工程)を含んでいてもよい。本発明の方法は、例えば、ガランガル(好ましくは根茎)乾燥物の粉砕物又は切断物を準備する工程を含んでもよい。ガランガル原料を準備する工程では、例えば、上記のガランガルの任意の部位(好ましくは、根茎)の乾燥物を粉砕又は切断することが好ましい。得られるガランガル乾燥物の粉砕物又は切断物は、ガランガル原料として抽出工程に用いることができる。
一態様においては、上記抽出工程において、ガランガル(好ましくは根茎)の乾燥物を粉砕又は切断した粉砕物又は切断物を超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出することが好ましい。
本発明においては、抽出溶剤として超臨界二酸化炭素(超臨界状態とした二酸化炭素)又は液体の二酸化炭素(液体状態の二酸化炭素)を用いてガランガル原料を抽出する。超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出を行うことで、1’-アセトキシチャビコールアセテートを多く含むガランガル抽出物を効率よく得ることができる。
二酸化炭素は、不燃性、無害、安価であり、三重点(-56.6℃、0.52MPa)以上の温度と圧力条件下では、液体化する。また、二酸化炭素は、臨界温度が31.1℃、臨界圧力が7.38MPaであって、超臨界状態としての取扱いが容易である。超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素は、わずかな圧力、温度の変化によって、抽出物と抽出溶剤とを分離することが可能である。このため、抽出後に煩雑な溶剤除去操作を行わなくても、1’-アセトキシチャビコールアセテートを多く含むガランガル抽出物を得ることができる。さらに、二酸化炭素特有の利点として静菌ないし殺菌効果が期待でき、人体に無害であるだけでなく衛生的であるといえ、特に飲食品、医薬品への利用に適している。
一態様においては、抽出工程において、超臨界二酸化炭素を使用することが好ましい。超臨界状態の流体は、液体に近い密度と気体に近い大きな拡散係数を有し、ガランガル原料から1’-アセトキシチャビコールアセテートを速やかに抽出することができる。
抽出工程では、ガランガル原料と、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素とを接触させて、ガランガル原料から超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素中に目的物(抽出物)を抽出する。抽出は、通常、容器(抽出容器)中で行う。例えば、ガランガル原料を容器に充填し、所定の圧力及び温度に昇圧及び/又は昇温して超臨界状態又は液体状態とした二酸化炭素と接触させることで、ガランガル原料を、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出することができる。
抽出工程において超臨界二酸化炭素で抽出を行う場合、超臨界二酸化炭素は、温度が32~80℃、圧力が8~40MPaであることが好ましい。超臨界二酸化炭素の温度及び圧力が上記の範囲であると、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が多いガランガル抽出物を得ることができる。本明細書中、二酸化炭素の圧力は、ゲージ圧である。超臨界二酸化炭素の温度は、35℃以上であることがより好ましい。超臨界二酸化炭素の圧力は、10MPa以上であることがより好ましい。
一態様において、超臨界二酸化炭素は、温度が35~60℃、圧力が20~40MPaであることがより好ましい。別の一態様においては、超臨界二酸化炭素は温度が35℃以上60℃未満、圧力が10MPa以上20MPa未満であることがより好ましい。超臨界二酸化炭素が、温度が35~60℃、圧力が20~40MPaであるか、又は、温度が35℃以上60℃未満、圧力が10MPa以上20MPa未満であると、1’-アセトキシチャビコールアセテートを速やかに抽出することができる。また、1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率が高くなる。超臨界二酸化炭素は、温度が35~60℃、圧力が20~40MPaであることが更に好ましく、温度が35~60℃、圧力が20~35MPaであることが特に好ましい。
1’-アセトキシチャビコールアセテート収率(回収率)は、抽出工程に付す前のガランガル原料に含まれる1’-アセトキシチャビコールアセテートの量(100重量%)に対する、得られるガランガル抽出物に含まれる1’-アセトキシチャビコールアセテートの量の割合(重量%)である。
一態様において、超臨界二酸化炭素は、温度(℃)に対する圧力(MPa)の比(圧力(MPa)/温度(℃))が0.2を超えて1以下であることが好ましい。温度に対する圧力の比がこの範囲である超臨界二酸化炭素を使用すると、1’-アセトキシチャビコールアセテートを速やかに抽出することができる。また、1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率が高くなる傾向がある。
液体の二酸化炭素で抽出を行う場合、液体の二酸化炭素は、温度が5~30℃、圧力が8~40MPaであることが好ましい。液体の二酸化炭素の温度及び圧力が上記の範囲であると、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が多いガランガル抽出物を得ることができる。液体の二酸化炭素は、温度が10~30℃、圧力が10~40MPaであることがより好ましく、温度が15~30℃、圧力が10~35MPaであることが更に好ましく、温度が18~25℃、圧力が10~35MPaであることが特に好ましい。
液体の二酸化炭素の温度及び圧力が上記の範囲であると、1’-アセトキシチャビコールアセテートを速やかに抽出することができる。また、1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率が高くなる。
抽出工程において、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素の使用量は、ガランガル原料(乾燥重量換算)1gに対して、1~100mLが好ましく、1.5~80mLがより好ましい。必要に応じて、極性溶媒等の助剤をエントレーナとして、二酸化炭素に対して1~10重量%程度、二酸化炭素に添加してもよい。極性溶媒は特に限定されないが、エタノール等の極性有機溶媒;水等が挙げられ、1種又は2種以上の組合せを使用することができる。一態様においては、極性溶媒はエタノール、水又はこれらの混合液が好ましく、エタノール又はエタノール水溶液が好ましい。これらは飲食品等の製造に広く使用することができるためである。一態様においては、抽出に使用する二酸化炭素は、極性溶媒等の二酸化炭素以外の溶剤を含まないことが好ましい。得られる抽出物中の1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量がより多くなる傾向があるためである。
抽出工程における抽出時間は、5分以上が好ましい。本発明の製造方法においては、抽出時間が長いほど1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率が高くなる傾向がある。一方、抽出時間が長すぎると、ガランガル抽出物中の1’-アセトキシチャビコールアセテート以外の成分の含有量が増加する場合がある。一態様においては、抽出時間は、300分以下が好ましく、5~240分がより好ましく、5~120分が更に好ましく、5~70分が更により好ましく、10~60分が特に好ましい。上記の抽出時間は、ガランガル原料と、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素とを接触させる時間を指す。
本発明の製造方法は、抽出工程の後、ガランガル抽出物から超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素を分離する工程(分離工程)を含むことが好ましい。上記の分離は、ガランガル抽出物を含んだ超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素の圧力を下げる、及び/又は、温度を上げることによって行うことができる。好ましくは、圧力を下げることによってガランガル抽出物から二酸化炭素を分離する。
ガランガル原料と超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素とを接触させて目的物(ガランガル抽出物)の抽出を行い、次いで、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素の圧力を下げることによって、ガランガル抽出物を含む超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素から、目的物(ガランガル抽出物)を分離することができる。本発明においては、抽出工程と分離工程とを異なる容器で行ってもよく、同じ容器内で行ってもよい。抽出工程と分離工程とを異なる容器で行う場合は、例えば、抽出用の容器(抽出槽)でガランガル原料と超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素とを接触させて抽出を行い、次いで、ガランガル抽出物を含む超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素を分離用の容器(分離槽)に導き、分離槽において二酸化炭素の圧力を下げる等して、ガランガル抽出物を二酸化炭素から分離する。
ガランガル抽出物から超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素を分離する際には、二酸化炭素の圧力を7MPa以下とすることが好ましく、0.1~1MPaとすることがより好ましい。
本発明の製造方法では、必要に応じて、例えば、抽出後のガランガル原料(抽出残渣)を、ガランガル抽出物から除去する工程(残渣除去工程)を行ってもよい。抽出残渣の抽出物からの除去は、ろ過等の公知の方法で行うことができる。
本発明の製造方法において、二酸化炭素にエタノール等の有機溶剤を混合した場合は、得られた抽出物から有機溶剤を除く工程(有機溶剤除去工程)を行ってもよい。有機溶剤を除く方法は特に限定されず、一般的に行われている方法を用いることができる。例えば、減圧蒸留法、常圧蒸留法、真空乾燥法、凍結乾燥法等の乾燥方法を採用することができる。二酸化炭素に水を混合した場合は、得られた抽出物から水を除く工程(水除去工程)を行ってもよい。抽出物から水を除く方法として、例えば、凍結乾燥法等が挙げられる。
本発明の製造方法により得られるガランガル抽出物は、1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有する。本発明において、1’-アセトキシチャビコールアセテートは、D体、L体、これらの混合物のいずれでもよい。
本発明の製造方法では、抽出に超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素を用いることから、エタノール等の有機溶剤を用いる抽出で得られる抽出物と比較して、ガランガル由来の水溶性成分や水の含有量が少なく、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が高いガランガル抽出物を得ることができると推察される。本発明の製造方法では、例えば、ガランガル原料を抽出する前に、夾雑物を除くために、ガランガル原料と水を混合しスラリーを得る処理等を行わなくても、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が高いガランガル抽出物を得ることができる。
本発明の製造方法により得られるガランガル抽出物は、1’-アセトキシチャビコールアセテート以外に、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素に溶解するガランガル原料中の成分を含有する組成物である。本発明の製造方法により得られるガランガル抽出物は、通常、液体状である。本発明の一態様においては、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が57重量%以上であるガランガル抽出物を得ることができる。好ましくは、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が60重量%以上、より好ましくは65重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、特に好ましくは75重量%以上であるガランガル抽出物を得ることができる。一態様において、本発明の製造方法は、1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が57重量%以上(好ましくは60重量%以上、より好ましくは65重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、特に好ましくは75重量%以上)のガランガル抽出物の製造方法として使用することができる。本発明の製造方法で得られるガランガル抽出物中の1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量は、95重量%以下であってよく、92重量%以下であってよい。1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC法)により測定することができる。
本発明の一態様によれば、ガランガル原料からの1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率(回収率)を高めることができる。一態様において、本発明の製造方法で得られるガランガル抽出物に含まれる1’-アセトキシチャビコールアセテートの量は、好ましくは、抽出工程に付す前のガランガル原料に含まれる1’-アセトキシチャビコールアセテートの量の30%以上(すなわち1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率が30%以上)である。本発明の一態様においては、1’-アセトキシチャビコールアセテートの収率は、より好ましくは40%以上、50%以上、60%以上、70%以上又は80%以上、更に好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上とすることができる。
本発明の製造方法で得られるガランガル抽出物は、1’-アセトキシチャビコールアセテートの含有量が多く、飲食品、医薬品等の製造に使用することができる。本発明の製造方法で製造される、1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物も、本発明に包含される。また、本発明の製造方法で得られるガランガル抽出物に、さらにカラムクロマトグラフィーなどの精製処理を行って、1’-アセトキシチャビコールアセテートの純度をさらに高めることもできる。
本明細書において下限値と上限値によって表されている数値範囲、即ち「下限値~上限値」は、それら下限値及び上限値を含む。例えば、「1~2」により表される範囲は、1以上2以下を意味し、1及び2を含む。本明細書において、上限及び下限は、いずれの組み合わせによる範囲としてもよい。
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、これにより本発明の範囲を限定するものではない。実施例において、圧力は、ゲージ圧である。
<ガランガル原料>
1’-アセトキシチャビコールアセテート(ACA)を約3重量%含む乾燥ガランガルの根茎(市販品)を粉砕し、ガランガル根茎粉砕物を得た。このガランガル根茎粉砕物を以下の実施例及び比較例で使用した。
<1’-アセトキシチャビコールアセテート(ACA)の測定方法>
(1)乾燥ガランガルの根茎(固体)中のACAの測定方法
ガランガル根茎粉砕物5gにメタノール(MeOH)を500mL添加し、30分攪拌しながら抽出を行った。その後、固液分離により抽出液と固形分に分離した。更に、固形分にMeOHを500mL添加し、30分攪拌しながら抽出を再度行い、固液分離により抽出液を得た。各抽出液の容量を測定し、ACA濃度をHPLCにより分析し、乾燥ガランガル中のACA量を測定した。
(2)ガランガル抽出物(超臨界又は液体二酸化炭素抽出物)中のACAの測定方法
予め抽出物を回収する容器の風袋重量を測定し、抽出後の重量と比較することで、抽出物の重量を算出した。抽出物に所定量のエタノール(EtOH)を添加し、超音波により抽出物をEtOHに完全に溶解させた。その後、アセトニトリルにより、検量線の範囲になるように調整し、HPLCによりACA濃度を測定した。
(3)ガランガルのエタノール抽出物(EtOH抽出物)中のACAの測定方法
抽出物に所定量のEtOHを添加し、超音波により抽出物をEtOHに完全に溶解させた。その後、アセトニトリルにより、検量線の範囲になるように調整し、HPLCによりACA濃度を測定した。
(4)分析条件
ACAの含有量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC法)を用いて、以下の条件で測定した。
高速液体クロマトグラフィー:LC-2030C((株)島津製作所製)
PDA検出器:SPD-M30A((株)島津製作所製)
検出波長:220nm
カラム:5C18-AR-II(ナカライテスク(株)製、内径4.6mm、長さ150mm)
移動相(A液):水
移動相(B液):アセトニトリル
流速:1.0mL/min
オーブン温度:40℃
検出:220nm
グラジエント条件:B液濃度
10min 30vol%
30min 50vol%
31min 100vol%
40min 100vol%
41min 30vol%
50min 30vol%
<実施例1>
(サンプル調製)
ガランガル根茎粉砕物(30g)を圧力容器に仕込み、表1に示す温度(20℃、40℃又は60℃)に設定したウォーターバスにて、容器を予備加熱した。この圧力容器への二酸化炭素(CO)の導入を開始し、30MPaまで昇圧し、容器及び予熱管が同温度に安定するまで10分静置した。圧力30MPaでは、二酸化炭素は20℃では液体、40℃、60℃では超臨界状態である。上記の10分の静置後から10分後にサンプリングを行い、背圧弁から放出されるCO(超臨界CO又は液体CO)抽出物(液体状)を2段トラップにて回収した。回収したCO抽出物をサンプルとした。CO抽出物の重量及びACA含有量(ACA濃度)(重量%)を測定した。
なお、実施例及び比較例で使用した圧力容器の容量は、106mLである。
<実施例2>
ガランガル根茎粉砕物(30g)を圧力容器に仕込み、表1に示す温度に設定したウォーターバスにて、容器を予備加熱した。この圧力容器への二酸化炭素の導入を開始し、表1に示す圧力まで昇圧し、容器及び予熱管が同温度に安定するまで10分静置した。上記の10分の静置後から10分後にサンプリングを行い、背圧弁から放出されるCO(超臨界CO)抽出物(液体状)を2段トラップにて回収した。CO抽出物の重量及びACA含有量を測定した。
<実施例3~8>
ガランガル根茎粉砕物(30g又は15g)を圧力容器に仕込み、表1に示す温度に設定したウォーターバスにて、容器を予備加熱した。この圧力容器への二酸化炭素の導入を開始し、表1に示す圧力まで昇圧し、容器及び予熱管が同温度に安定するまで10分静置した。上記の10分の静置後から所定時間毎に経時サンプリングを行い、背圧弁から放出されるCO(超臨界CO又は液体CO)抽出物(液体状)を2段トラップにて回収した。CO抽出物の重量及びACA含有量を測定した。
<実施例9>
ガランガル根茎粉砕物(30g)を圧力容器に仕込み、表2に示す温度に設定したウォーターバスにて、容器を予備加熱した。この圧力容器への二酸化炭素の導入を開始し、表2に示す圧力まで昇圧し、容器及び予熱管が同温度に安定するまで10分静置した。上記の10分の静置後から60分後にサンプリングを行い、背圧弁から放出されるCO(超臨界CO)抽出物(液体状)を2段トラップにて回収した。CO抽出物の重量及びACA含有量を測定した。
<実施例10>
ガランガル根茎粉砕物(30g)を圧力容器に仕込み、表2に示す温度に設定したウォーターバスにて、容器を予備加熱した。この圧力容器への二酸化炭素及びEtOH(二酸化炭素:EtOH(流量比)=9:1)の導入を開始し、表2に示す圧力まで昇圧し、容器及び予熱管が同温度に安定するまで10分静置した。上記の10分の静置後から60分後にサンプリングを行い、背圧弁から放出されるEtOH含有CO(超臨界CO又は液体CO)抽出物(液体状)を2段トラップにて回収した。得られた抽出物の重量及びACA含有量を測定した。
表1~2に、実施例1~10で容器に仕込んだガランガル根茎粉砕物(原料)の量(g)を示す。表1~2に、超臨界CO又は液体COによる抽出の条件(COの温度及び圧力、時間、CO流量)を示す。表1~2に示す時間(抽出時間)は、二酸化炭素導入開始後の、上記の10分間の静置後から、サンプリングまでの時間である。表中の「抽出」の欄のscCOは、超臨界二酸化炭素で抽出を行ったことを、液体COは、液体の二酸化炭素で抽出を行ったことを、scCO(又は液体CO)+EtOHは、EtOHを含有する超臨界(又は液体の)二酸化炭素で抽出を行ったことをそれぞれ示す。
<比較例1~7>
ガランガル根茎粉砕物を5g容器に仕込み、表3に示す濃度のEtOH水溶液を100mL添加し、室温、常圧下にて30分攪拌を行いつつ抽出を行った。その後、ヌッチェ式吸引濾過器にて固液分離を行い、抽出液を得た。更に固体残渣に対して、EtOH水溶液添加による抽出及び固液分離を2回繰り返し、合計3回分の抽出液を得た。抽出液をエバポレーターにて濃縮した後、凍結乾燥を行い、EtOH抽出物を得た。このEtOH抽出物を比較例のサンプルとした。EtOH抽出物の重量及びACA含有量(ACA濃度)を測定した。
<サンプルの評価>
仕込んだガランガル原料(ガランガル根茎粉砕物)に含まれる1’-アセトキシチャビコールアセテート(ACA)の総量(mg)を100%とし、ガランガル抽出物(超臨界CO抽出物、液体CO抽出物、EtOH含有CO抽出物又はEtOH抽出物)に含まれるACA量(mg)の割合を、ACA収率(%)とした。ガランガル原料中のACA含有率は、ガランガル原料100重量%中に含まれるACAの割合(重量%)である。
収率(%)=100×(ガランガル抽出物重量×ガランガル抽出物中のACA含有量(濃度))/((仕込みのガランガル原料量)×(ガランガル原料中のACA含有率))
実施例1~8で得たCO抽出物(サンプル1~25)について、ACA収率及びACA含有量を表1に示す。実施例9~10で得た抽出物(サンプル26~30)について、ACA収率及びACA含有量を表2に示す。比較例1~7で得たEtOH抽出物(サンプル1’~7’)について、ACA収率及びACA含有量を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素でガランガル原料を抽出することで、エタノールで抽出するよりも1’-アセトキシチャビコールアセテート含有量が多いガランガル抽出物を効率よく得ることができた。
本発明は、飲食品、医薬品等の分野において有用である。

 

Claims (6)

  1. ガランガル原料を、超臨界二酸化炭素又は液体の二酸化炭素で抽出する抽出工程を含む、
    1’-アセトキシチャビコールアセテートを含有するガランガル抽出物の製造方法。
  2. 超臨界二酸化炭素は、温度が32~80℃、圧力が8~40MPaである請求項1に記載の製造方法。
  3. 超臨界二酸化炭素は、温度が35~60℃、圧力が20~40MPaであるか、又は、温度が35℃以上60℃未満、圧力が10MPa以上20MPa未満である請求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 液体の二酸化炭素は、温度が5~30℃、圧力が8~40MPaである請求項1又は2に記載の製造方法。
  5. 液体の二酸化炭素は、温度が10~30℃、圧力が10~40MPaである請求項1又は2に記載の製造方法。
  6. ガランガル原料が、ガランガルの根茎である請求項1又は2に記載の製造方法。

     
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