WO2023191088A1 - 植物由来有機分子触媒 - Google Patents

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WO2023191088A1
WO2023191088A1 PCT/JP2023/013678 JP2023013678W WO2023191088A1 WO 2023191088 A1 WO2023191088 A1 WO 2023191088A1 JP 2023013678 W JP2023013678 W JP 2023013678W WO 2023191088 A1 WO2023191088 A1 WO 2023191088A1
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polysaccharide
compound
fraction
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PCT/JP2023/013678
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English (en)
French (fr)
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浩一 和田
泰久 浅野
康夫 加藤
慎 日比
Original Assignee
協和ファーマケミカル株式会社
公立大学法人富山県立大学
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/06Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B61/00Other general methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C213/00Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C213/04Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reaction of ammonia or amines with olefin oxides or halohydrins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C215/00Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C215/42Compounds containing amino and hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having amino groups or hydroxy groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings of the same carbon skeleton
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    • C07D215/00Heterocyclic compounds containing quinoline or hydrogenated quinoline ring systems
    • C07D215/02Heterocyclic compounds containing quinoline or hydrogenated quinoline ring systems having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen atoms or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D215/16Heterocyclic compounds containing quinoline or hydrogenated quinoline ring systems having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen atoms or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D215/20Oxygen atoms
    • C07D215/22Oxygen atoms attached in position 2 or 4
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    • C07D307/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/18Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/22Nitrogen atoms not forming part of a nitro radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07D321/00Heterocyclic compounds containing rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D317/00 - C07D319/00
    • C07D321/02Seven-membered rings
    • C07D321/04Seven-membered rings not condensed with other rings
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0045Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Galacturonans, e.g. methyl ester of (alpha-1,4)-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectin, or hydrolysis product of methyl ester of alpha-1,4-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectinic acid; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a plant-derived organic molecular catalyst and a method for producing the same.
  • the compound represented by formula (Z) (hereinafter also referred to as “compound (Z)”) is a compound in which an oxygen atom or a nitrogen atom is bonded to two consecutive carbon atoms, and at least one carbon atom is bonded to two consecutive carbon atoms. Since it has two asymmetric carbon atoms, multiple optical isomers exist.
  • the optically active compound (Z) is one of the chemical structures commonly used in the field of pharmaceutical or agricultural chemical development, and can also be used as a ligand for a transition metal catalyst used in an asymmetric reaction.
  • X represents -O- or -NR f -
  • Y represents -O-, -NR g - or -S-
  • R a , R b , R c , R d , R e , R f and R g each independently represent a hydrogen atom or an organic group, and an asterisk indicates that the carbon atom is an asymmetric carbon.
  • Compound (Z) is specifically, for example, 1,2-diol (when X and Y are both -O-), 1,2-amino alcohol (when X is -O- and Y is -NH- or when X is -NH- and Y is -O-), 1,2-diamine (when X and Y are both -NH-), 1,2-mercaptoalcohol (when X is -O- and Y is -S-), 1,2-mercaptoamine (when X is -NH- and Y is -S-).
  • optically active compounds Z
  • the method of obtaining an optically active compound (Z) by reacting an easily available compound having an epoxide structure or an aziridine structure with a nucleophile and stereoselectively opening the ring is highly atomically efficient and useful. be.
  • an optically active compound (Z) by reacting a nucleophile with a compound having an epoxide structure
  • A a method of optically resolving a racemate (for example, Patent Documents 1 to 3, (References 1, 2)
  • B A method of introducing an asymmetric carbon at another position and separating the resulting diastereomers (e.g., Patent Document 4, Non-Patent Document 3),
  • C A method of introducing an asymmetric carbon at another position and separating the resulting diastereomers (for example, Patent Document 4, Non-Patent Document 3),
  • C Method of using an optically active catalyst
  • method (A) includes a method using an optically active acid as a resolving agent, a separation method using column chromatography using an optically active packing material, and a method using an enzyme derived from an animal or microorganism. Methods are known.
  • methods for obtaining compound (Z) by reacting a compound having an aziridine structure with a nucleophile include (D) a method of optically resolving a racemate (for example, Patent Document 6), (E) a method of optically active There is a method of carrying out an asymmetric ring-opening reaction between a compound having an aziridine structure and a nucleophile in the presence of a catalyst (for example, Non-Patent Documents 7 and 8).
  • the desired optically active compound (Z) can be produced in a short process, but in many cases a metal catalyst or a strong acid catalyst is used as the optically active catalyst. use Therefore, in methods (C) and (E), the compounds or nucleophiles having a heterocyclic three-membered ring structure that can be used are limited, and an expensive metal catalyst recovery step is required.
  • Patent No. 4406483 Patent No. 4406482 US Patent No. 5,981,267 Japanese Patent Application Publication No. 9-157258 Japanese Patent Application Publication No. 2003-206266 Japanese Patent Application Publication No. 2011-83934 Patent No. 6630667 Patent No. 6678442
  • Patent Document 7 Non-Patent Documents 10, 11
  • Patent Document 8 the catalytic activity of a processed plant product is improved by treating the processed plant product with an enzyme
  • an object of the present invention is to provide a new catalyst that can promote the asymmetric ring-opening reaction of epoxide or aziridine using a nucleophile.
  • the present inventors removed lipids and soluble polysaccharides from plant products to obtain crude pectic polysaccharides, and then treated the crude pectic polysaccharides with enzymes (e.g., lipase, galactanase), acids, alkalis, or ion exchange resins. By repeating the treatment and purification, the active substance of the catalyst was discovered and the present invention was completed.
  • enzymes e.g., lipase, galactanase
  • the present invention provides the following [1] to [30].
  • [1] A polysaccharide with a degree of polymerization of 16 to 40, consisting only of galactose or only galactose and 1 to 3 molecules of arabinose, in which the sugar units are linked in an unbranched chain. polysaccharides.
  • [2] A polysaccharide that contains the polysaccharide according to [1] as a partial structure, has a sugar composition of 90 to 99.5 mol% galactose and 0.5 to 10 mol% arabinose, and has an average molecular weight of 2500 to 9000.
  • composition according to [5] for use as a catalyst.
  • composition according to [6] which is used as a catalyst for promoting an asymmetric ring-opening reaction of a compound having an oxirane, aziridine or thiirane ring using a nucleophile.
  • an optionally substituted C 2-6 alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 aryl group can be, R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, an optionally substituted C 2- 6 alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 aryl group, R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a cyclic structure,
  • the compound represented by formula (2) is not water or hydrogen sulfide.
  • a method for producing a compound represented by formula (3) comprising a step of obtaining a compound represented by formula (3).
  • X, Y, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are the same as defined above.
  • [14] The method according to [13], wherein the compound represented by formula (1) is a compound represented by formula (1a).
  • R 1 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, an optionally substituted C 2- 6 alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 aryl group
  • R 2a and R 3a each independently represent a C 1-6 alkylene group, a C 1-6 oxyalkylene group, a C 3-6 cycloalkylene group, a C 2-6 alkenylene group, a C 3-6 cycloalkenylene group, or a C 2 -6 alkynylene group or C 6-10 arylene group.
  • R 5a and R 6a are each an optionally substituted C 1-6 alkylene group, an optionally substituted C 1-6 oxyalkylene group, an optionally substituted C 3-6 cyclo an alkylene group, an optionally substituted C 2-6 alkenylene group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenylene group, an optionally substituted C 2-6 alkynylene group or a C 6-10 arylene group; be.
  • R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, an optionally substituted C 2- 6 alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 aryl group, R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a cyclic structure,
  • the compound represented by formula (2) is not water or hydrogen sulfide.
  • a method for producing a compound represented by formula (3) comprising a step of obtaining a compound represented by formula (3).
  • Y, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same as defined above.
  • [24] Use of galactan in which 16 to 24 galactoses are ⁇ 1,4-linked as a catalyst.
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R D is an optionally substituted aryl group
  • R E is an optionally substituted aralkyl group
  • n is an integer from 13 to 21.
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R F is an optionally substituted aryl group.
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R D is an optionally substituted aryl group
  • R F is an optionally substituted aryl group.
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R D is an optionally substituted aryl group
  • R F is an optionally substituted aryl group.
  • a new catalyst that can promote the asymmetric ring-opening reaction of epoxide or aziridine using a nucleophile. Furthermore, according to the present invention, by further refining inexpensively available processed plant products, a catalyst having a higher specific activity than the catalysts disclosed in Patent Documents 7 to 8 and Non-Patent Documents 10 to 11 is provided. and can be reused. Furthermore, according to the present invention, products and catalysts are easier to recover than in reactions using processed plant products. Furthermore, it is possible to provide a catalyst containing fewer impurities (for example, allergens) that pose a problem in the production of pharmaceuticals.
  • impurities for example, allergens
  • Example 1 is a photograph of an SDS-PAGE gel of fractions in each purification step of Example A3. This is the amino acid sequence of rhamnogalacturonic acid lyase of Aspergillus luchuensis mut.kawachii NBRC 4308 in Example A3, and the underlined amino acids are the amino acids that overlap with the peptide of LipRGL.
  • 2 is a chromatogram showing changes over time when LP-LMW was digested with enzyme A in Example A6.
  • (a) is a graph showing the catalytic activity of the LP-LMW-derived fraction and the AL-LMW-derived fraction in Example A6 (7).
  • (b) is a graph showing the stereoselectivity of the LP-LMW-derived fraction and AL-LMW-derived fraction in Example A6 (7).
  • (a) is a graph showing the catalytic activity of each NG fraction in Example A9.
  • (b) is a graph showing the stereoselectivity of each NG fraction in Example A9. It is a graph showing the arabinose content of each NG fraction in Example A9.
  • (a) is a chromatogram obtained when "fraction NG3-4 kDa" was fractionated by HILIC-HPLC in Example A10.
  • (b) is a graph showing a chromatogram of each fraction after fractionation.
  • Example A10(3) is a chromatogram obtained when "Fraction NG2-3 kDa” in Example A10(3) was fractionated by HILIC-HPLC.
  • (b) is a chromatogram when "pool a" and “pool b” in Example A10(3) were each purified by preparative HPLC.
  • (c) is a graph in which chromatograms of HILIC-HPLC analysis of each fraction after fractionation are superimposed. It is a graph showing the catalytic activity and stereoselectivity of the fractions corresponding to the major peak and minor peak in Example A10(5). It is a chromatogram of ODS-HPLC fractionation in Example A10(5). Dashed squares indicate fractionated peaks.
  • Example A12 is a chromatogram showing the results of HPLC analysis (RI detection) of NG-ABEE and the sample before modification (NG) in Example A12.
  • (b) is a chromatogram showing the results of HPLC analysis (UV detection) of NG-ABEE and the sample before modification (NG) in Example A12.
  • This is a GC spectrum obtained by detecting m/z118 after derivatizing 19.5mer and 20mer in sugar chain binding position analysis in Example B2. It is a photograph showing the state of each reaction container before collecting a toluene layer in Example C4.
  • galactose is also referred to as “Gal” and arabinose is also referred to as "Ara”.
  • unbranched chain means a state in which each sugar unit (galactose, arabinose) except the terminal sugar unit is bonded to two adjacent sugar molecules.
  • the first embodiment of the present invention is a polysaccharide having a degree of polymerization of 16 to 40, consisting only of galactose, or consisting only of galactose and 1 to 3 molecules of arabinose, in which the sugar unit is unbranched. It is a polysaccharide linked in a chain. For example, sugar units are linked by ⁇ 1,4 bonds.
  • the polysaccharide according to the present embodiment may be a galactan consisting of 16 to 40 molecules of galactose, or may be an arabinogalactan in which 1 to 3 molecules of the 16 to 40 molecules of galactose are replaced with arabinose. .
  • the polysaccharide according to the present embodiment can be prepared from a crude pectic polysaccharide obtained by removing lipids and soluble polysaccharides from a processed plant product, or from a processed plant product.
  • the polysaccharide according to the present embodiment is obtained by treating a crude pectic polysaccharide or a processed plant product with enzymes (e.g., lipase, rhamnogalacturonic acid lyase, galactanase), acid, or alkali, fractionation by adding an organic solvent, and solubility difference by cooling. It can also be obtained by repeating fractionation using column chromatography (for example, anion exchange, gel filtration, HPLC).
  • the polysaccharide according to this embodiment may be one that is artificially synthesized using techniques related to organic chemistry.
  • the second embodiment of the present invention includes the polysaccharide according to the first embodiment as a partial structure, has a sugar composition of 90 to 99.5 mol% galactose and 0.5 to 10 mol% arabinose, and has an average molecular weight of 2500 to 2500. It is a polysaccharide with a molecular weight of 9,000.
  • the polysaccharide according to this embodiment only needs to have a sugar composition containing 90 to 99.5 mol% galactose and 0.5 to 10 mol% arabinose, and may be composed only of galactose and arabinose, rhamnose, It may further contain other monosaccharides such as fructose, xylose, glucose, and galacturonic acid.
  • Galactose, arabinose, and other monosaccharides can each independently be either of the furanose or pyranose type.
  • the polysaccharide according to this embodiment has an average molecular weight of 2,500 to 9,000, preferably 2,700 to 8,000, and more preferably 2,900 to 7,000.
  • a third embodiment of the present invention is a polysaccharide that includes the polysaccharide according to the first embodiment as a partial structure, has a sugar composition of 80 to 98 mol% galactose and 2 to 20 mol% arabinose, and has an average molecular weight of 10,000 to 60,000. It is.
  • the polysaccharide according to this embodiment only needs to have a sugar composition containing 80 to 98 mol% galactose and 2 to 20 mol% arabinose, and may be composed only of galactose and arabinose, including rhamnose, fructose, xylose, It may further contain other monosaccharides such as glucose and galacturonic acid.
  • Galactose, arabinose, and other monosaccharides can each independently be either of the furanose or pyranose type.
  • the polysaccharide according to this embodiment has an average molecular weight of 10,000 to 60,000, preferably 11,000 to 55,000.
  • the polysaccharide according to the first embodiment to the third embodiment can be produced as follows. More specifically, reference may be made to the embodiments of the present application.
  • decantation or filtration naturally filtration, centrifugal filtration, pressure filtration, vacuum filtration
  • the method of purifying using an anion exchange resin column in the method described below may be performed by adding an anion exchange resin to the sample before purification in a batch manner and then filtering the sample.
  • Degreasing step The process of mixing the plant product with an organic solvent and filtering off the solid matter is repeated to remove fat-soluble components from the plant product and obtain a defatted sample. In order to remove fat-soluble components more efficiently, it is preferable to crush the processed plant material to form a powder.
  • the organic solvent include halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform, alcohols such as methanol and ethanol, and mixed solvents thereof.
  • the temperature of the degreasing step may be room temperature (eg, 0°C to 30°C).
  • a processed plant product is a powder or extract obtained by processing a part of a plant.
  • plants refer to plants (including algae) that are generally known as plants whose parts can be eaten by humans.
  • Edible plants include, for example, plants classified as grains, legumes, vegetables, fruits, or tubers, and parts of edible plants include whole fruits, pulp, pericarp, and stems (in the case of algae, stalks). , seeds, germs, roots (appressoria in the case of algae), bulbs, and leaves.
  • the remainder of the edible parts (inedible parts) can also be part of the edible plant.
  • Examples of edible plants include, specifically, the family Elegantaceae (e.g., star anise), the family Malvaceae (e.g., okra, baobab), the family Papayaceae (e.g., papaya), the family Brassicaceae (e.g., broccoli, mustard spinach, radish), and Moringaceae.
  • the family Elegantaceae e.g., star anise
  • the family Malvaceae e.g., okra, baobab
  • Papayaceae e.g., papaya
  • the family Brassicaceae e.g., broccoli, mustard spinach, radish
  • Moringaceae e.g., broccoli, mustard spinach, radish
  • Moringa Cucurbitaceae (e.g., pumpkin), Asteraceae (e.g., Jerusalem artichoke, burdock, stevia, mugwort), Lauraceae (e.g., Blackberry, bay leaf, Ceylon cinnamon), Heminaceae (e.g., Heterinaceae), Lamiaceae (e.g., perilla), Oleaceae (e.g., olive), Apiaceae (e.g., persimmon, carrot), Persimmonaceae (e.g., persimmon), Camellia (e.g., tea), Convolvulaceae (e.g., sweet potato, purple sweet potato) ), Solanaceae (e.g., tobacco, tomatoes, potatoes), Amaranthaceae (sugar sugar beet, spinach), Rosaceae (e.g., almonds, apples), Urticaceae (e.g., nettle leaf), Moraceae (e).
  • Rubiaceae e.g. gardenia
  • Poaceae e.g. wheat
  • Socanaceae e.g. Kidachialoe
  • Amaryllidaceae e.g. onions, garlic, green onions
  • Zingiberaceae e.g., spring turmeric
  • Arocaceae e.g., coconut
  • Cupressaceae e.g., juniper berry
  • Equisetaceae e.g., horsetail
  • Rutaceae e.g., jujube mandarin, yuzu
  • Examples include plants of the Lotus family (e.g., lotus root), Actinaceae (e.g., kiwi), Sargassum family (e.g., Hijiki), Sargassum family (e.g., seaweed), and Funoriaceae (e.g., funori).
  • Edible plants come from the family Elegantaceae, Papayaceae, Moringaceae, Cucurbitaceae, Asteraceae, Heminaceae, Lamiaceae, Umbelliferae, Camelliaceae, Myrtaceae, Fagaceae, Fabaceae, Amaryllidaceae, coconutaceae, and Equisetaceae.
  • it is selected from the group consisting of: Note that green onions are sometimes classified as members of the Allium family.
  • the above-mentioned "plant” may be non-edible, such as tobacco.
  • processing refers to drying, heating, roasting, roasting, frying, fermenting, removing unnecessary parts, etc. as necessary, and then turning it into powder. It means to grind until it becomes pure or to extract its ingredients.
  • the above-mentioned processed plant products also include powders obtained by extracting extracts of edible plants and then pulverizing the dried products. Therefore, the above tea may be green tea or black tea. Further, the soybean may be soybean flour or natto.
  • the processed plant product may be one that is commercially available in a powdered or liquid processed state, or one that is commercially available in a processed state and may be appropriately ground into a powder and used.
  • Commercially available products include soybean flour, defatted soybean flour (for example, Fujipro F (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd., trade name), Sunrich F (manufactured by Showa Sangyo Co., Ltd., trade name), Sawyer Flour FT-N (manufactured by Showa Sangyo Co., Ltd., trade name), Nisshin Oilio Co., Ltd., product name), Esun Meat Tokuko (Ajinomoto Co., Inc., product name), Hounen Soipro (J-Oil Mills Co., Ltd., product name), water-soluble soybean polysaccharides (e.g.
  • soybean processed products such as Soya Five S-DN (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd., trade name) and okara
  • soybean flour soya flour FT-N, Soya Five S-DN, or okara. More preferred.
  • a defatted sample is mixed with water, centrifuged, and water is removed to obtain a sample from which soluble polysaccharides have been removed.
  • water tap water, purified water, or RO water (water filtered through a reverse osmosis membrane) can be used.
  • the temperature in this step may range from room temperature to a heated state (eg, 0° C. to 50° C.).
  • the centrifugal force during centrifugation may be, for example, 3,000 to 20,000 ⁇ g.
  • crude pectic polysaccharide From the sample from which soluble polysaccharides have been removed, crude pectic polysaccharide Obtain polysaccharide. Specifically, a sample from which soluble polysaccharides have been removed is suspended in water, and after adding acetic acid, hydrochloric acid, EDTA, or ammonium oxalate, the sample is heated to 75 to 100°C and vigorously stirred for 1 to 4 hours, or autoclaved. Heat at 121°C for 30 minutes to 2 hours. Thereafter, the mixture is cooled to room temperature and centrifuged. Ethanol is added to the separated precipitate, stirred, and centrifuged again. The obtained precipitate is dissolved in water, the supernatant is collected, and freeze-dried. The centrifugal force of centrifugation may be, for example, 3,000 to 20,000 ⁇ g.
  • the obtained crude pectic polysaccharide can be used as a catalyst for an asymmetric ring-opening reaction.
  • the catalytic activity (specific activity per unit weight) is improved compared to when the processed plant product is used as a catalyst, making it possible to use plant processing as a catalyst.
  • even processed plant products from the Poaceae, Cucurbitaceae, Solanaceae, Brassicaceae, and Rosaceae families which have had problems in practical use due to low stereoselectivity, can now have a stereoselectivity of 30% ee or more. Some indications were also found.
  • the yield was higher than when a processed plant product was used as a raw material.
  • a plant product or a crude pectic polysaccharide produced from a plant product is heated to 50 to 100°C in the presence of an alkali (e.g., sodium hydroxide, potassium hydroxide) and stirred. or heat to 100-121°C in an autoclave. After neutralizing the obtained reaction solution, centrifugation is performed. An organic solvent (eg, ethanol, acetone) is added to the obtained supernatant, and the resulting precipitate is obtained by centrifugation. Water is added to the resulting precipitate to dissolve it, dialyzed using a dialysis tube with a predetermined membrane pore, and the liquid remaining in the tube is freeze-dried.
  • the obtained polysaccharide (AL-LMW) may correspond to the polysaccharide according to the third embodiment.
  • the alkali may be, for example, an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • the organic solvent may be, for example, an alcohol such as ethanol, or a ketone such as acetone.
  • the centrifugal force of centrifugation may be 3000 to 20000 ⁇ g.
  • the fraction obtained in (6-1) above is decomposed with endo- ⁇ 1,4-galactanase, followed by dialysis and freeze-drying to obtain a low-molecular-weight polysaccharide (LMW-D1deg).
  • the obtained polysaccharide is purified using an anion exchange resin column (OH type), and the fraction eluted earlier is collected.
  • the obtained polysaccharide (LMW-D1degD1) may correspond to the polysaccharide according to the second embodiment.
  • the polysaccharide (6-2) Lowering the molecular weight of polysaccharide using acid Add acid to the polysaccharide (LP-LMW or AL-LMW) obtained in (4) and (5) above to adjust the pH to 2 to 4.
  • the polysaccharide is hydrolyzed by stirring at ⁇ 100°C or by heating to 100-121°C in an autoclave.
  • the acid may be an organic acid (eg, acetic acid) or a mineral acid (eg, sulfuric acid) as long as it can maintain the pH within the above range.
  • an organic solvent e.g. ethanol
  • a precipitate is obtained by centrifugation, and the precipitate is purified by dialysis.
  • AA-LLMW is obtained.
  • the obtained polysaccharides (AS-LLMW and AA-LLMW) may correspond to the polysaccharide according to the second embodiment.
  • the obtained polysaccharide is purified by anion exchange resin column chromatography to obtain a low-molecular-weight polysaccharide (SFDdegE2D1 fraction). This is further purified by dialysis and gel filtration column chromatography to obtain a low-molecular-weight polysaccharide (NG fraction).
  • the obtained polysaccharides (SFDdegE2, SFDdegE2D1 and NG fraction) may correspond to the polysaccharide according to the second embodiment.
  • the catalyst according to the present invention may be a galactan in which 16 to 24 galactoses are ⁇ 1,4-linked.
  • the galactan is a compound represented by formula (18), where m is 15 to 23.
  • the "compound represented by formula (18)” etc. will also be referred to as “compound (18)” etc. for convenience.
  • Galactan according to the present embodiment can be produced by a method known in the field of organic chemical synthesis.
  • the compound (17) produced by the following method is deprotected (i.e., R A , R B , R C and It may also be produced by (removal of RE ).
  • Compound (17) can be prepared by subjecting compound (14) and compound (16) to a glycosylation reaction.
  • R A is an alkylcarbonyl group which may be substituted, for example, a C 1-6 alkylcarbonyl group which may be substituted with a halogen atom.
  • R A is preferably an acetyl group, a chloroacetyl group, a dichloroacetyl group, a trichloroacetyl group, or a bromoacetyl group, and more preferably a trichloroacetyl group.
  • R A is also a hydroxyl protecting group and can be removed by hydrolysis under acidic or alkaline conditions.
  • R B and R E are optionally substituted aralkyl groups, such as a C 1-6 alkyl group substituted with a C 6-10 aryl group.
  • R B is preferably a benzyl group, a phenylethyl group, a 1-naphthylmethyl group, which may be substituted with at least one selected from a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, and a halogen atom; or 2-naphthylmethyl group.
  • Examples of the C 1-6 alkyl group include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, tert-butyl group, 1-pentyl group, and 2-pentyl group. group, 3-pentyl group, neopentyl group, 1-hexyl group, 2-hexyl group, and 3-hexyl group.
  • Examples of the C 1-6 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a 1-propyloxy group, a 2-propyloxy group, a 1-butyloxy group, a 2-butyloxy group, a tert-butyloxy group, a 1-pentyloxy group, and a 2-propyloxy group.
  • Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • R B is also a protecting group for a hydroxyl group, and can be removed by subjecting it to hydrolysis conditions.
  • Hydrolysis conditions are, for example, conditions for reacting with hydrogen in the presence of palladium/carbon.
  • the catalyst for reacting with hydrogen may be any catalyst that can be used in hydrolysis.
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group, such as an optionally substituted C 6-10 arylcarbonyl group.
  • R C is preferably a phenylcarbonyl group optionally substituted with at least one selected from a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, and a halogen atom, more preferably ortho-, It is a meta- or para-toluenecarbonyl group (also called a toluoyl group).
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • the carbonyl oxygen attacks the anomeric carbon to produce an acyloxonium ion intermediate (also referred to as adjacent group involvement), so that a ⁇ bond is selectively formed. obtain.
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group, in addition to selective glycosylation due to the participation of adjacent groups as described above, it becomes easier to monitor the progress of the reaction.
  • R C is also a hydroxyl protecting group and can be removed by hydrolysis under acidic or alkaline conditions. Examples of alkaline conditions include conditions in which lithium hydroxide is added in a mixed solvent of tetrahydrofuran and methanol.
  • R D is an optionally substituted aryl group, such as optionally substituted C 6-10 aryl.
  • R D is preferably a phenyl group optionally substituted with at least one selected from a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, and a halogen atom, more preferably a 5-tert- It is a butyl-2-methylphenyl group.
  • n is an integer of 13 to 21, preferably 15 to 19, or 17.
  • Compound (15) can be obtained by hydrolyzing compound (13).
  • hydrolysis the ester bond represented by R A O is cleaved.
  • This reaction may be carried out under any conditions as long as it can hydrolyze the ester bond represented by R A O.
  • acidic or alkaline conditions can be applied, and alkaline conditions are preferred.
  • alkaline conditions include conditions in which 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO) is added to a mixed solvent of ethyl acetate and ethanol.
  • DABCO 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R F is an optionally substituted arylcarbonyl group. It is an optionally substituted aryl group.
  • R F is an optionally substituted aryl group, such as optionally substituted C 6-10 aryl.
  • R F is preferably a phenyl group optionally substituted with at least one selected from a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, and a halogen atom, more preferably 4-methoxyphenyl It is the basis.
  • R F is also a hydroxyl protecting group and can be removed by hydrolysis under acidic or alkaline conditions.
  • R F is a 4-methoxyphenyl group
  • R E can be removed even under oxidative conditions. Examples of the oxidative conditions include conditions in which cerium ammonium (IV) nitrate (CAN) is added in a mixed solvent of acetonitrile, toluene, and water.
  • Compound (16a) can be obtained by subjecting compound (16) and compound (14) to a glycosylation reaction to obtain compound (17), and then converting OR A to OH.
  • compound (16) By replacing compound (16) with compound (16a) and repeating these steps, a longer galactan structure can be produced by adding two galactoses at a time. That is, compound (18) can be produced by removing the protecting groups (R A , RB , RC , R E ) from compound (17) produced by repeating these steps.
  • an activator is added to activate compound (14).
  • the activator may be one used in glycosylation using a thioglycoside, such as methane triflate (MeOTf), N-iodosuccinimide-trimethylsilyl triflate (NIS/TMSOTf), dimethyl(methylthio)sulfonium triflate ( DMTST), silver triflate (AgOTf), and oxidizing agents.
  • Compound (14) can be obtained by subjecting compound (13) and R D SH to a glucosylation reaction in the presence of a Lewis acid.
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R D is an optionally substituted arylcarbonyl group. It is an aryl group which may be substituted
  • R F is an aryl group which may be substituted.
  • the Lewis acid may be anything that can activate the anomeric position, for example, boron trifluoride diethyl ether complex.
  • Compound (13) can be obtained by subjecting compound (11) and compound (12) to a glycosylation reaction in the presence of a Lewis acid.
  • R A is an optionally substituted alkylcarbonyl group
  • R B is an optionally substituted aralkyl group
  • R C is an optionally substituted arylcarbonyl group
  • R D is an optionally substituted arylcarbonyl group. It is an aryl group which may be substituted
  • R F is an aryl group which may be substituted.
  • an activator is added to activate compound (11).
  • the activator may be one used in glycosylation using a thioglycoside, such as methane triflate (MeOTf), N-iodosuccinimide-trimethylsilyl triflate (NIS/TMSOTf), dimethyl(methylthio)sulfonium triflate ( DMTST), silver triflate (AgOTf), and oxidizing agents.
  • a fifth embodiment of the present invention provides a compound represented by formula (1) in the presence of a polysaccharide according to any one of the first to third embodiments and a sixth embodiment or a galactan according to the fourth embodiment. (hereinafter also referred to as "compound (1)” etc.) and compound (2) to obtain compound (3).
  • the compound represented by formula (1) is a compound having an oxirane, aziridine or thiirane structure, and the carbon atom marked with an asterisk (*) in formula (1) may be an asymmetric center.
  • X is -O-, -NR- or -S-.
  • R is a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, an optionally substituted C 2-6 alkenyl group. group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, an optionally substituted C 6-10 aryl group, an optionally substituted C 1 -6 alkylcarbonyl group, optionally substituted C 6-10 arylcarbonyl group, optionally substituted C 1-6 alkylsulfonyl group, or optionally substituted C 6-10 arylsulfonyl group.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, a C 3-6 cycloalkyl group, a C 2 -6 alkenyl group, C 3-6 cycloalkenyl group, C 2-6 alkynyl group or C 6-10 aryl group.
  • the C 1-6 alkyl group means an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the C 1-6 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propan-1-yl group, a propan-2-yl group (isopropyl group), a butan-1-yl group, a butan-2-yl group, and a pentane group.
  • the C 1-6 alkoxy group is a C 1-6 alkyl group to which an oxygen atom is bonded.
  • Examples of the C 1-6 oxyalkyl group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a pentoxy group.
  • the C 3-6 cycloalkyl group means a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the C 3-6 cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
  • the C 2-6 alkenyl group means an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the C 2-6 alkenyl group include vinyl group, 1-propen-1-yl group, 2-propen-1-yl group, propen-2-yl group, 2-buten-1-yl group, 2- Buten-2-yl group, 3-buten-1-yl group, 2-penten-1-yl group, 3-penten-1-yl group, 2-hexen-1-yl group, 3-hexen-1-yl group 4-hexen-1-yl group and 5-hexen-1-yl group.
  • the C 3-6 cycloalkenyl group means a cycloalkenyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the C 3-6 cycloalkenyl group include a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, and a cyclohexenyl group.
  • the C 2-6 alkynyl group means an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the C 2-6 alkynyl group include ethynyl group, propargyl group and 3-butyn-1-yl group.
  • a C 6-10 aryl group means an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the C 6-10 aryl group include phenyl group and naphthyl group.
  • the C 1-6 alkyl group, the C 3-6 cycloalkyl group, the C 2-6 alkenyl group, the C 3-6 cycloalkenyl group, the C 2-6 alkynyl group and the C 6-10 aryl group are each unsubstituted. or may be replaced.
  • substituents include C 1-4 alkyl group, C 2-4 alkenyl group, C 2-4 alkynyl group, C 1-4 alkoxy group, amino group, imino group, nitro group, oxy group, oxo group, and nitrile group. , a mercapto group or a halogen atom.
  • Examples of the compound (1) include cis-2,3-epoxybutane and 3,4-epoxyhexane.
  • R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • compound (1) is represented by formula (1a).
  • X, R 1 and R 4 are the same as defined in formula (1).
  • R 2a and R 3a are divalent groups expressed by replacing the hydrogen atoms in R 2 and R 3 with single bonds, respectively. That is, R 2a and R 3a each independently represent a C 1-6 alkylene group, a C 1-6 oxyalkylene group, a C 3-6 cycloalkylene group, a C 2-6 alkenylene group, a C 3-6 cycloalkenylene group, It is a C 2-6 alkynylene group or a C 6-10 arylene group.
  • the compound represented by formula (1a) include 6-oxabicyclo[3.1.0]hexane and 7-oxabicyclo[4.1.0]heptane (also referred to as 1,2-epoxycyclohexane). ), 8-oxabicyclo[5.1.0]octane, 3,6-dioxabicyclo[3.1.0]hexane (also referred to as 3,4-epoxytetrahydrofuran), and 4,4-dimethyl-3 , 5,8-trioxabicyclo[5.1.0]octane.
  • Y is -O-, -NR 6 - or -S-. That is, compound (2) means alcohol, amine or thiol. However, water (H 2 O) and hydrogen sulfide (H 2 S) are excluded from the scope of compound (2).
  • R 5 is a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, an optionally substituted C 2-6 An alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 aryl group.
  • R 6 is a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, an optionally substituted C 2-6 An alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 aryl group.
  • Examples of the C 1-6 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propan-1-yl group, a propan-2-yl group (isopropyl group), a butan-1-yl group, a butan-2-yl group, and a pentane group.
  • the C 1-6 alkoxy group is a C 1-6 alkyl group to which an oxygen atom is bonded.
  • Examples of the C 1-6 oxyalkyl group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a pentoxy group.
  • Examples of the C 3-6 cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
  • Examples of the C 2-6 alkenyl group include vinyl group, 1-propen-1-yl group, 2-propen-1-yl group, propen-2-yl group, 2-buten-1-yl group, 2- Buten-2-yl group, 3-buten-1-yl group, 2-penten-1-yl group, 3-penten-1-yl group, 2-hexen-1-yl group, 3-hexen-1-yl group 4-hexen-1-yl group and 5-hexen-1-yl group.
  • Examples of the C 3-6 cycloalkenyl group include a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, and a cyclohexenyl group.
  • Examples of the C 2-6 alkynyl group include ethynyl group, propargyl group and 3-butyn-1-yl group.
  • Examples of the C 6-10 aryl group include phenyl group and naphthyl group.
  • the C 1-6 alkyl group, C 3-6 cycloalkyl group, C 2-6 alkenyl group, C 3-6 cycloalkenyl group, C 2-6 alkynyl group and C 6-10 aryl group are each unsubstituted. or may be replaced.
  • substituents include a C 1-4 alkyl group, a C 2-4 alkenyl group, a C 2-4 alkynyl group, a C 6-10 aryl group, a C 1-4 alkoxy group, an amino group, an imino group, a nitro group, and an oxy group. group, oxo group, nitrile group, mercapto group or halogen atom.
  • compound (2) has an asymmetric center at R 5 or R 6 .
  • optical isomers enantiomers, diastereomers
  • compound (2) has an asymmetric center
  • optical isomers enantiomers, diastereomers
  • a single optical isomer among these optical isomers may be used, or a mixture (for example, a racemate) of any two or more optical isomers may be used.
  • compound (2) having an asymmetric center a difference in reaction rate may occur between the optical isomers. Therefore, even if racemic compound (2) is used, one of the optical isomers can preferentially proceed in this reaction.
  • stereoselectivity can be further enhanced by performing an asymmetric ring-opening reaction using a compound (2) having an asymmetric center at R 5 or R 6 . Thereafter, by removing R 5 or R 6 , a product with higher optical purity can be obtained than when performing an asymmetric ring-opening reaction using compound (2) that does not have an asymmetric center.
  • compound (2) examples include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropanol), 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, phenol, ammonia, methylamine, Ethylamine, propylamine, 2-propylamine (isopropylamine), 2-pentylamine, 3-pentylamine, cyclopropylamine, cyclobutylamine, cyclopentylamine, cyclohexylamine, tert-butylamine, sec-butylamine (R, S 2-amino-3-methylbutane (R form, S form, racemic form), 1-cyclohexylethylamine (R form, S form, racemic form), allylamine, propargylamine, benzylamine, 2-phenyl Examples include ethylamine, aniline, dimethylamine, diethylamine, 4-methoxybenzylamine, 3-
  • R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • compound (2) is represented by formula (2a).
  • Y has the same definition as in formula (2).
  • R 5a and R 6a represent a group formed by bonding with each other.
  • R 5a and R 6a are divalent groups expressed by replacing the hydrogen atoms in R 5 and R 6 with single bonds, respectively. That is, R 5a and R 6a each represent an optionally substituted C 1-6 alkylene group, an optionally substituted C 1-6 oxyalkylene group, and an optionally substituted C 3-6 cycloalkylene group. , an optionally substituted C 2-6 alkenylene group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenylene group, an optionally substituted C 2-6 alkynylene group, or a C 6-10 arylene group.
  • compound (2a) examples include pyrrolidine, piperidine, morpholine, piperazine, homopiperazine, and thiomorpholine.
  • the C 1-6 alkyl group, C 3-6 cycloalkyl group, C 2-6 alkenyl group, C 3-6 cycloalkenyl group, C 2-6 alkynyl group and C 6-10 aryl group are each unsubstituted. or may be replaced.
  • substituents include C 1-4 alkyl group, C 2-4 alkenyl group, C 2-4 alkynyl group, C 1-4 alkoxy group, amino group, imino group, nitro group, hydroxy group, oxo group, and nitrile group. , a mercapto group or a halogen atom.
  • Examples of the C 1-4 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, and a butoxy group.
  • Any amount of compound (2) can be used in consideration of economic efficiency and recoverability.
  • Such an amount is, for example, 0.01 to 100 equivalents, preferably 0.1 to 10 equivalents, and more preferably 0.5 to 2 equivalents, based on the number of moles of compound (1).
  • Compound (3) is a compound represented by formula (3), and in formula (3), X, Y, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are the same as defined above. It is.
  • compound (3) has a chemical structure corresponding to the structures of compound (1) and compound (2).
  • compound (3) can be represented by the following formula (3a), (3b) or (3c).
  • compound (3) examples include 1,2-diol (when X and Y are both -O-), 1,2-amino alcohol (when X is -O- and Y is -NH-) , or when X is -NH- and Y is -O-), 1,2-diamine (when X and Y are both -NH-), 1,2-mercaptoalcohol (when X is -O- and Y is -S-), 1,2-mercaptoamine (when X is -NH- and Y is -S-).
  • At least one selected from compounds (a), (b), (c), and (d) may be used instead of compound (1).
  • Compounds (a), (b), (c), and (d) can be epoxidized to produce compound (1) in the reaction system.
  • Compound (1) generated in situ produces compound (3) through an asymmetric ring-opening reaction with compound (2).
  • Compounds (a) and (c) produce epoxides with the same stereochemistry as each other
  • compounds (b) and (d) produce epoxides with the same stereochemistry as each other.
  • the epoxide formed from compound (a) or (c) has the opposite stereochemistry to the epoxide formed from compound (b) or (d).
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, An optionally substituted C 2-6 alkenyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, an optionally substituted C 2-6 alkynyl group, or an optionally substituted C 6-10 It is an aryl group, and R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • trans-2-chlorohexanol can be mixed with cyclopropylamine instead of 7-oxabicyclo[4.1.0]heptane in the presence of the above-mentioned polysaccharides, crude pectic polysaccharides or galactans.
  • 2-chlorohexanol is converted to 7-oxabicyclo[4.1.0]heptane, which is further converted to 2-cyclopropylaminocyclohexanol in a catalytic reaction.
  • the first embodiment can be referred to.
  • any amount can be used in consideration of economical efficiency and recoverability.
  • the amount of such a processed plant product is, for example, 0.01 to 100 times the mass of the compound represented by formula (1), preferably 0.1 to 10 times, and Preferably it is 1 to 5 times the amount.
  • the asymmetric ring-opening reaction according to the embodiment of the present invention may be performed in a solvent.
  • organic solvents and water that are well known in organic synthetic chemistry can generally be used as long as they do not react with compound (1) and compound (2).
  • organic solvents examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and heptane; diisopropyl ether, tetrahydrofuran, methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, and cyclopentyl ether; Examples include ethers such as methyl ether; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform. Further, these solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of solvent that can be used in the asymmetric ring-opening reaction can be used in an amount that takes economic efficiency into consideration.
  • the amount of such a solvent is, for example, 0 to 100 times, preferably 0.5 to 50 times, more preferably 2 to 10 times the mass of compound (1) in terms of volume.
  • the content of water that can be used in the asymmetric ring-opening reaction can be in the range of 0.05 to 1 mass ratio of water to the catalyst, and 0.20 to 0.50 mass ratio of water to the catalyst. More preferably, the amount is within the range of double the amount. Within this range, the conversion rate of the reaction and the optical purity of the product are further improved.
  • the reaction temperature is preferably -20°C to 100°C, and particularly preferably 30°C to 70°C or 30°C to 50°C from the viewpoint of improving catalyst activity.
  • the corresponding compound (3) can be obtained by filtering off the catalyst.
  • the catalyst recovered by filtration can be reused.
  • reaction time the reaction can be carried out until a desired conversion rate can be obtained in consideration of economic efficiency.
  • reaction time is, for example, 1 to 500 hours, preferably 1 to 100 hours, and more preferably 1 to 48 hours.
  • compound (3) can be obtained by filtering off the catalyst.
  • the obtained compound (3) can also be easily purified further by conventional methods such as crystallization and distillation.
  • Solvents that can be used for crystallization are not particularly limited as long as they are normally used in organic synthetic chemistry; hydrocarbons such as hexane, heptane, and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene, and xylene; Ethers such as diisopropyl ether, methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, and cyclopentyl methyl ether can be used, and these solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the above-mentioned solvent can be set in consideration of economic efficiency, and is 0.1 to 100 times the mass of compound (3) in terms of volume. , preferably 0.5 to 50 times the amount, more preferably 1 to 10 times the amount.
  • the optical purity of the compound (3) obtained according to the present invention can be increased by forming a salt with an inorganic acid or an organic acid commonly used in organic synthetic chemistry.
  • the above acids include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, perchloric acid, chloric acid, iodic acid, and phosphoric acid; formic acid, acetic acid, lactic acid, oxalic acid, citric acid, maleic acid, fumaric acid, Examples include organic acids such as benzoic acid, phthalic acid, salicylic acid, methanesulfonic acid, and toluenesulfonic acid.
  • a salt with an optically active acid may be formed.
  • the optically active acid include tartaric acid, malic acid, mandelic acid, phenylglycine, and the like, and the acid may be substituted.
  • solvents commonly used in organic synthetic chemistry can be used, taking economic efficiency, recoverability, etc. into consideration.
  • the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and heptane; diisopropyl ether, tetrahydrofuran, methyl tert-butyl ether, ethyl tert-butyl ether, and cyclopentyl methyl ether.
  • esters such as ethyl acetate and butyl acetate; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; More than one species may be mixed.
  • the amount of solvent used when forming the salt can be determined in consideration of economic efficiency.
  • the amount of the solvent is, for example, 0 to 100 times the mass of compound (1), preferably 0.5 to 50 times, more preferably 2 to 10 times the mass of compound (1).
  • (1R,2R)-2-cyclopropylamino-1-cyclohexanol (hereinafter also referred to as "Compound A”) obtained in the present invention is 6-(3-aminopropoxy)-2(1H)-quinolinone ( (hereinafter also referred to as “compound B”), (-)-6-[3-[3-cyclopropyl-3-[(1R,2R)-2-hydroxycyclohexyl]ureido]-propoxy] -2(1H)-quinolinone can be produced.
  • (-)-6-[3-[3-cyclopropyl-3-[(1R,2R)-2-hydroxycyclohexyl]ureido]-propoxy]-2(1H)-quinolinone is It is a substance that has two effects: a strong antithrombotic effect and an effect of suppressing vascular endothelial hyperplasia.It also has an effect of suppressing platelet aggregation, dissociating platelet aggregates, and increasing cerebral and peripheral blood vessels.
  • (-)-6-[3-[3-cyclopropyl-3-[(1R,2R)-2-hydroxycyclohexyl]ureido]-propoxy]-2(1H)-quinolinone is useful for thrombotic diseases and arterial diseases. Useful in the treatment and prevention of sclerotic diseases.
  • compound B When compound A and compound B are reacted, compound B can be reacted after compound A and a carbonylation reagent are reacted in advance, as shown in the following formula (Eq.1). After reacting Compound A and the carbonylation reagent, the reaction product may be purified. [In the formula, Z means a residue of a carbonylation reagent. ]
  • Step (i) can be performed without a solvent or in a solvent.
  • the solvent that can be used in step (i) include ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and diethyl ether; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform; methanol, Examples include alcohols such as ethanol and isopropanol; polar solvents such as N,N-dimethylformamide, acetone, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, and water. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the carbonylation reagent include chloroformic acid esters such as phenyl chloroformate, carbonic acid esters such as diethyl carbonate, carbonyldiimidazole, phosgene, and triphosgene.
  • Step (i) is usually carried out at -20 to 150°C, preferably -20 to 100°C.
  • Step (i) can be performed in the presence or absence of a basic compound.
  • Basic compounds that can be used in step (i) include inorganic bases such as potassium carbonate, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium bicarbonate, and sodium hydride; triethylamine, N,N-diisopropylethylamine, imidazole, Organic bases such as pyridine can be used.
  • step (i) additional additives may be used in order to make the reaction proceed more efficiently.
  • additives include potassium iodide, sodium iodide, imidazole, 4-dimethylaminopyridine, 4-pyrrolidinopyridine, and the like.
  • Step (ii) can be performed without a solvent or in a solvent.
  • the solvent that can be used in step (ii) the solvents listed in step (i) can be used.
  • Step (ii) is usually carried out at -20 to 150°C, preferably -20 to 100°C.
  • Step (ii) can be performed in the presence or absence of a basic compound.
  • a basic compound that can be used in step (ii)
  • the basic compounds listed in step (i) can be used.
  • compound B and a carbonylation reagent may be reacted in advance, and then compound A may be reacted.
  • each step can be performed by the same method as in formula (Eq.1).
  • Z means a residue of a carbonylation reagent.
  • Compound B used in the present invention may be a protected compound B.
  • a quinolinone in which the 1-position is substituted with a protecting group can be used.
  • protecting groups include alkyl groups such as methoxymethyl and benzyl groups; substituted silyl groups such as triethylsilyl and triphenylsilyl; substituted acyl groups such as acetyl and trifluoroacetyl; Examples include alkoxycarbonyl groups such as butoxycarbonyl groups.
  • 6-(3-aminopropoxy)-quinoline substituted at the 2-position can also be used.
  • the substituent of 6-(3-aminopropoxy)-quinoline substituted at the 2-position is, for example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom; an alkoxy group such as a methoxy group or a methoxymethoxy group; a benzyloxy group
  • Examples include arylalkyloxy groups such as; acyloxy groups such as an acetoxy group and pivaloyloxy group; and silyloxy groups such as a triethylsilyloxy group.
  • protected compound B When protected compound B is used in the reaction, it is deprotected by a known method after the reaction to form (-)-6-[3-[3-cyclopropyl-3-[(1R,2R)-2-hydroxycyclohexyl] It can also be converted to [ureido]-propoxy]-2(1H)-quinolinone.
  • the method described in Protective Groups in Organic Synthesis, published by John Wiley and Sons (1980) can be used, for example, acidic conditions, alkaline conditions , hydrogenation.
  • a sixth embodiment of the present invention is a polysaccharide having a degree of polymerization of 16 to 40 and bonded in an unbranched chain, which is composed only of galactose or only galactose and 1 to 3 molecules of arabinose.
  • This polysaccharide is an amino sugar in which the reducing terminal galactose of the polysaccharide is reductively aminated.
  • the polysaccharide according to the present embodiment is an aminopolysaccharide obtained by reductively aminating the terminal galactose in the polysaccharide according to the first embodiment. That is, the amino sugar according to this embodiment has the following partial structure.
  • R X is an organic group, for example, R X is an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, C 2-6 alkenyl group, optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, optionally substituted C 2-6 alkynyl group, optionally substituted C 6-10 aryl group, substituted an optionally substituted C 1-6 alkylcarbonyl group, an optionally substituted C 6-10 arylcarbonyl group, an optionally substituted C 1-6 alkylsulfonyl group, or an optionally substituted C 6-10 arylcarbonyl group It is an arylsulfonyl group.
  • R X is an optionally substituted C 1-6 alkyl group, an optionally substituted C 3-6 cycloalkyl group, C 2-6 alkenyl group, optionally substituted C 3-6 cycloalkenyl group, optionally substituted C 2-6 alkynyl group, optionally
  • R X is preferably a p-alkoxycarbonylphenyl group, more preferably a p-ethoxycarbonylphenyl group or a tert-butoxycarbonylphenyl group.
  • R X is derived from the chemical structure of the amine (R X -NH 2 ) used in the reductive amination reaction. do. For example, when R .
  • the amino sugar according to the present embodiment also exhibits catalytic activity and stereoselectivity for the asymmetric ring-opening reaction using a nucleophile, like the polysaccharides according to the first to third embodiments. Furthermore, since the amino sugar according to the fifth embodiment is ABEE- or ABtB-ized, it can also be used as a label.
  • Catalytic activity measurement method I 100mg catalyst amount scale
  • a toluene solution 1.0 mL
  • the substrate 1.0 M 1,2-epoxycyclohexane, 1.5 M cyclopropylamine
  • saturated salt 1.0 M 1,2-epoxycyclohexane, 1.5 M cyclopropylamine
  • Water 60 ⁇ L was added, and the mixture was heated to 37 ⁇ 1° C. with a stirring bar and stirred vigorously to carry out the reaction. 20 ⁇ L of the reaction solution was collected every few hours, diluted 5 to 10 times with toluene, dehydrated by adding anhydrous magnesium sulfate or anhydrous sodium sulfate, and subjected to GC analysis.
  • the stereoselectivity of the catalyst was expressed as the optical purity (%ee) of the product and was calculated as follows.
  • Stereoselectivity (%ee) ⁇ (1R,2R)-2-cyclopropylamino-1-cyclohexanol area-(1S,2S)-2-cyclopropylamino-1-cyclohexanol area ⁇ / ⁇ (1R,2R )-2-cyclopropylamino-1 cyclohexanol area + (1S,2S)-2-cyclopropylamino-1 cyclohexanol area ⁇ 100
  • Catalytic activity measurement method II (when only conversion rate is measured) Weighed 5 mg of a polysaccharide sample into a 2 mL glass container, added 200 ⁇ L of a toluene solution of the substrate (0.4M 1,2-epoxycyclohexane, 0.8M cyclopropylamine) and 1 ⁇ L of saturated saline, and heated at 37°C and 1000 rpm. The reaction was allowed to proceed for 20 hours. After the reaction, the substrate conversion rate (%) and stereoselectivity (%ee) were measured by GC analysis described in "Catalytic Activity Measurement Method I".
  • Catalytic activity measurement method III (5 mg catalyst amount) Weigh out 5 mg of a polysaccharide sample into a 2 mL glass container, add 100 ⁇ L of a toluene solution of the substrate (1.0 M 1,2-epoxycyclohexane, 1.5 M cyclopropylamine) and 6 ⁇ L of saturated saline, and use a stirrer bar. The reaction was carried out at 37°C and 1000 rpm. Catalytic activity (mU/mg) and stereoselectivity (%ee) were measured every few hours by GC analysis as described in "Catalytic Activity Measurement Method I".
  • Catalytic activity measurement method IV (0.1 mg catalyst amount) Weigh out 0.1 mg of the polysaccharide sample into a 2 mL glass container, add 100 ⁇ L of substrate toluene solution (1.0 M 1,2-epoxycyclohexane, 1.5 M cyclopropylamine) and 0.2 ⁇ L of saturated saline, The reaction was carried out using a stirrer bar at 37° C. and 1000 rpm for 20 hours. After the reaction, the catalytic activity (mU/mg) and stereoselectivity (%ee) were measured by GC analysis described in "Catalytic Activity Measurement Method I".
  • Catalytic activity measurement method V (5 to 10 mg catalyst amount) Weigh 5 to 10 mg of the polysaccharide sample into a 2 mL glass container, add 100 ⁇ L of the substrate toluene solution (1.0 M 4,4-dimethyl-3,5,8-trioxabicyclo[5.1.0] octane, 1.5M benzylamine) and 6 ⁇ L of saturated saline were added, stirred at 1000 rpm using a stirrer bar, and reacted at 37°C. Catalytic activity (mU/mg) and stereoselectivity (%ee) were measured every few hours by GC analysis (condition A in Table 45) and HPLC analysis (condition ⁇ in Table 44).
  • the measurement was performed under the following analytical conditions: sample injection volume of 10 ⁇ L, flow rate of 0.6 mL/min, column temperature of 35° C., measurement time of 40 minutes, and detector RID.
  • Monosaccharide composition analysis method 100 ⁇ L of 1 mg/mL polysaccharide sample solution and 100 ⁇ L of 4M trifluoroacetic acid (TFA, final concentration 2M) were mixed in a 2 mL screw cap tube and incubated at 120°C for 2 hours on a heat block. . After cooling to room temperature, the solvent and TFA were removed by lyophilization. The obtained (monosaccharified) lyophilized product was dissolved again in 50 ⁇ L of purified water to obtain a monosaccharide sample.
  • TFA trifluoroacetic acid
  • An ABEE solution was prepared by mixing 165 mg of 4-ethylaminobenzoate (ABEE), 35 mg of sodium cyanoborohydride, 350 ⁇ L of methanol, and 41 ⁇ L of acetic acid and heating the mixture at 60°C. 40 ⁇ L of this solution was mixed with 10 ⁇ L of the monosaccharide sample solution in a 1.5 mL tube, and incubated at 80° C. for 1 hour on a heat block. After cooling to room temperature, 200 ⁇ L of purified water and 200 ⁇ L of chloroform were added, impurities were extracted into the organic layer, and the aqueous layer was analyzed by HPLC.
  • the column was TSKGel ODS120H (manufactured by Tosoh Corporation, trade name), the mobile phase was a mixed solvent of 50mM borate buffer (pH 9.0)/acetonitrile (91:9 by volume), the flow rate was 0.8mL/min, and the column temperature was The analysis was conducted under the conditions of 35° C. and a UV detection wavelength of 310 nm.
  • MALDI-TOFMS analysis method JMS-S3000 Spiral TOF-plus (manufactured by JEOL) was used as an apparatus, and 2,5-dihydroxybenzoic acid was used as a matrix. Measurement was carried out under the conditions of positive ion mode, LaserIntensity 60, and Delay time 350, with Spiral mode when the molecular weight was 3,000 or less, and Linear mode when the molecular weight was over 3,000.
  • Example A1 Preparation of crude pectic polysaccharide from plants (1) Preparation of defatted sample Approximately 50 g of plant powder was weighed into a 500 mL Erlenmeyer flask, and 300 mL of a mixed solution of chloroform and methanol (volume ratio 9:1) was added. The mixture was covered with aluminum foil and stirred vigorously for 1 hour using a stirrer. After suction filtration using a 110 mm diameter suction funnel and a 1000 mL suction bottle, the flask and the filtered plant were washed with the above mixture. The collected plants and 300 mL of the above mixed solution were added to the flask, and after stirring again for 1 hour using a stirrer, the plants were collected by filtration. This process was repeated two more times (total of three times) to obtain a defatted sample.
  • the obtained supernatant was placed in a 1 L beaker, ethanol (twice the amount of the supernatant) was added, and the mixture was strongly stirred using a stirrer. After collecting the precipitate by centrifugation (17,800 x g, 10 minutes, 4°C), it was dissolved in RO water, and the supernatant after centrifugation (17,800 x g, 10 minutes, 4°C) was collected and freeze-dried. A pectic polysaccharide sample was obtained.
  • the catalytic activity and stereoselectivity of the crude pectic polysaccharide of each plant were measured by "Catalytic Activity Measurement Method I” and are listed in Tables 1 and 2 along with the yields.
  • “A” indicates that a defatted sample was used
  • “B” indicates that a crude pectic polysaccharide prepared by the acetic acid method was used.
  • Patent Documents 7, 8 and Non-Patent Document 11 such as Distinctaceae, Malvaceae, Papayaceae, Moringaceae, Asteraceae, Lauraceae, Piperaceae, Heminaceae, and Perilla.
  • Example A2 Preparation of LP-LMW from plants (water-soluble soybean polysaccharide) Weigh out 7.5g of water-soluble soybean polysaccharide (product name: Soyafive S-DN, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.), and add 275mL of purified water. was added and sterilized in an autoclave (121°C, 15 minutes). A solution of 1.5 g of lipase A "Amano" 6 (manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.), 15 mL of 0.5 M sodium phosphate buffer (pH 7) and 15 mL of purified water was added using a 0.45 ⁇ m diameter filter and an autoclave.
  • Catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of major peaks were measured for water-soluble soybean polysaccharide (product name: Soyafive S-DN, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) and LP-LMW fraction, and sugar composition was analyzed. did. The results are shown in Tables 4 and 5. Catalytic activity and stereoselectivity were measured by "catalytic activity measurement method III", and average molecular weight was measured by "gel filtration HPLC analysis method II".
  • Example A3 Decomposition of polysaccharide by rhamnogalacturonic acid lyase (RGL) (1) Purification of "enzyme that decomposes water-soluble soybean polysaccharides" (Lip-RGL) from a commercially available enzyme Commercially available enzyme (product name: Lipase A 40 g of "Amano" 6, manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd., was suspended in 10 mM potassium phosphate buffer (pH 7). Ammonium sulfate was added to the resulting suspension to the desired percent saturation. From the ammonium sulfate fraction corresponding to 60% to 90% saturation, a precipitate was centrifuged and desalted by dialysis. The desalted solution was applied to an anion exchange column (trade name: DEAE-Toyopearl, manufactured by Tosoh Corporation), and then eluted with a 0.2M aqueous sodium chloride solution to desalt the obtained fraction.
  • an anion exchange column trade name:
  • the above desalted solution was applied to an FPLC system (AKTA explorer 10S, manufactured by GE Healthcare) equipped with a Mono Q 5-50 GL column (1.0 mL, manufactured by GE Healthcare), and buffer solution A (10 mM potassium phosphate buffer (pH 7)) and Buffer B (10 mM potassium phosphate buffer (pH 7), 0.5 M sodium chloride).
  • buffer solution A 10 mM potassium phosphate buffer (pH 7)
  • Buffer B 10 mM potassium phosphate buffer (pH 7), 0.5 M sodium chloride
  • lane 1 contains a molecular weight marker
  • lane 2 contains a solution of a commercially available enzyme (Lipase A "Amano" 6, manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.)
  • lane 3 contains an ammonium sulfate fraction (60-90%
  • lane 4 shows the fraction eluted from the column (product name: DEAE Toyopearl, manufactured by Tosoh Corporation)
  • lane 5 shows the column (product name: Mono Q 10-100 GL, Sigma-Aldrich).
  • the fraction eluted from the column was provided in lane 6.
  • the arrow in FIG. 1 indicates the position of the band corresponding to purified Lip-RGL.
  • the protein concentration of the lipase (Lipase A "Amano" 6, manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.) solution was 2.6 mg/mL, and the protein concentration of the LipRGL solution was 0. It was .026 mg/mL.
  • the enzyme lipase A "Amano" 6 is derived from Aspergillus niger. Therefore, the present inventors compared the obtained amino acid sequence information with the registration from the Aspergillus genus (taxid: 5052) in the NCBI protein database and identified five enzymes (glucoamylase, cellobiohydrolase, rhamnogalacturonic acid lyase).
  • endo-1,3- ⁇ -D-glucanase, ⁇ -mannase was extracted as a candidate, and since this enzyme is an enzyme that digests water-soluble soybean polysaccharides with a rhamnogalacturonan structure, It was presumed to be galacturonic acid lyase.
  • FIG. 2 shows the amino acid sequence of Aspergillus luchuensis mut.
  • kawachii NBRC 4308 Aspergillus kawachii rhamnogalacturonic acid lyase A (AkRGL), and the underlined amino acids are the sequences derived from the LipRGL peptide.
  • AkRGL genetic information (GenBank ID: DF126458.1) was obtained from the NCBI gene database, and a gene (SEQ ID NO: 2) for E. coli expression was artificially synthesized. Based on the obtained gene, forward (SEQ ID NO: 3) and reverse (SEQ ID NO: 4) PCR primers were prepared. The gene was amplified by PCR using the above primers and the artificially synthesized gene of AkRGL. The amplified gene was introduced into pQE-80L vector (manufactured by Qiagen) to obtain an N-terminal His-tag fused AkRGL expression plasmid (pQE80L-RGL).
  • the obtained plasmid pQE80L-RGL was introduced into Escherichia coli BL21(DE3), JM109 and Rosetta2(DE3), respectively, to prepare transformants BL21(DE3)-AkRGL, JM109-AkRGL and Rosetta2(DE3)-AkRGL.
  • the ability of each E. coli to produce AkRGL was confirmed by SDS-PAGE.
  • GPC analysis showed that a catalyst (AkRGL-LMW) could be prepared from Soyafive S-DN using cell-free extracts of each transformant, similar to lipase (Lipase A "Amano" 6, manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd.). I confirmed it.
  • the washed bacterial cells were suspended in 10 mM potassium phosphate buffer (pH 7), crushed with beads of 0.1 mm in diameter using a multi-bead shocker (manufactured by Yasui Kikai Co., Ltd.), and then centrifuged (12,000 x g, Insoluble matter was removed at 4° C. for 15 minutes to obtain an extracellular extract.
  • the above extracellular extract was applied to a Ni Sepharose 6 Fast Flow column (GE Healthcare Life Sciences, 3 x 8.5 cm) and washed with 10 mM potassium phosphate buffer (pH 8.0) containing 0.1 M sodium chloride and 10 mM imidazole. Thereafter, the imidazole concentration of the same buffer was continuously increased to 300 mM for elution. Fractions with enzyme activity were collected, desalted, and applied to an FPLC system (AKTA explorer 10S) equipped with a HisTrap HP column (manufactured by GE Healthcare Life Sciences, 1.6 x 2.5 cm, 5 mL).
  • Example A4 Decomposition with alkali (1) Preparation by sodium hydroxide and ethanol fraction Water-soluble soybean polysaccharide (product 100 g of Soyafive S-DN (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) was added, placed in a 3L four-necked flask, and heated in an oil bath with stirring for 120 hours so that the internal temperature reached 70°C. After neutralization to pH 7 with acetic acid, insoluble materials were removed by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes) to obtain a neutralized hydrolysis solution, and its volume (X) was measured.
  • Water-soluble soybean polysaccharide product 100 g of Soyafive S-DN (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) was added, placed in a 3L four-necked flask, and heated in an oil bath with stirring for 120 hours so that the internal temperature reached 70°C. After neutralization to pH 7 with acetic acid, insoluble materials were removed by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes
  • Ethanol (0.3 times the amount of X) was added dropwise to the supernatant obtained in the previous step while stirring. After the dropped liquid was left in the refrigerator for one day, the resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes). The obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a MWCO3500 dialysis tube, and dialyzed against a 10 mM acetic acid solution as an external solution. The dialysis solution was freeze-dried to obtain 1.4 g of fraction (AL-LMW EtOH 1.1/1.4). Table 7 shows the results of measuring the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”. Furthermore, the results of monosaccharide analysis of each fraction are shown in Table 8.
  • Table 9 shows the results of measuring the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”. Furthermore, the results of monosaccharide analysis of each fraction are shown in Table 10.
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a MWCO3500 dialysis tube, and dialyzed against a 10 mM acetic acid solution as an external solution.
  • the dialyzed solution was centrifuged (15,000 ⁇ g, 10 minutes), and the supernatant was lyophilized to obtain a polysaccharide fraction (AL-LMW).
  • Table 11 shows the decomposition time, yield, catalytic activity, stereoselectivity, average molecular weight, and color (visual) of the hydrolysis solution at the end of decomposition at each hydrolysis temperature.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III”
  • average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • a hydrolyzate having catalytic activity was obtained by alkali treatment at a temperature range of 50 to 121°C.
  • Table 12 shows the decomposition time, yield, catalytic activity, stereoselectivity, peak molecular weight, and color of the hydrolyzed solution at the end of decomposition at each alkali concentration.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • a hydrolyzate having catalytic activity was obtained by alkali treatment at an alkali concentration range of 0.5 to 3.0M.
  • Table 13 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • Example A5 Preparation of AL-LMW from "okara" 5 g of okara powder (trade name: okara powder, manufactured by Acrosia Co., Ltd.) is added to 250 mL of an aqueous solution of 20 g of sodium hydroxide and 0.38 g of sodium borohydride. was suspended, placed in a 300 mL four-necked flask, and heated in an oil bath while stirring for 100 hours so that the internal temperature reached 70°C. The pH of the reaction solution was adjusted to 6 with acetic acid, the hydrolysis solution was centrifuged (12,000 ⁇ g, 15 minutes), and the volume (X) of the resulting supernatant was measured. Ethanol (0.5 times the volume of Ethanol (0.3 times the volume of
  • Table 14 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • Monosaccharide composition analysis was performed according to the "monosaccharide composition analysis method" and the analysis results are shown in Table 15.
  • Example A6 Degradation of LP-LMW by enzymes (1) Selection of enzymes 50 mg/mL LP-LMW (100 ⁇ L) in a 1.5 mL tube, 100 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) and as listed in Table 16 A commercially available enzyme solution (20 ⁇ L) was mixed and reacted at 37° C. and 1000 rpm for 22 hours. Add 20 ⁇ L of Proteinase K (manufactured by Takara Bio Co., Ltd., Code No. 9034) to the reaction solution, react at 37°C and 1000 rpm for an additional 3 hours, centrifuge, and then transfer the supernatant to "gel filtration HPLC analysis method I".
  • Proteinase K manufactured by Takara Bio Co., Ltd., Code No. 9034
  • FIG. 3 shows the results of analysis using 0.46 mU/mL of Enzyme A over time under the conditions of gel filtration HPLC analysis I.
  • FIG. 3 is a chromatogram after untreated (LP-LMW), 0.5, 1, 2, 4, 6, or 24 hours. Treatment with endo- ⁇ 1,4-galactanase derived from a different species resulted in decomposition to a molecular weight of less than 3000, suggesting that the main component of LP-LMW is ⁇ 1,4-linked galactose.
  • Table 17 shows the yield, catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction. Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”. Table 18 shows the results of monosaccharide composition analysis.
  • the purified water elution fraction (LP-LMW-D1degD1) and the 100mM sodium bicarbonate elution fraction (LP-LMW-D1degD2) were concentrated using an evaporator and then transferred to a dialysis tube with a MWCO of 1000 for purification. Dialysis was performed with water. After freeze-drying the dialysate, 199 mg and 37.2 mg of each fraction were obtained, respectively.
  • Table 19 shows the yield, catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction. Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II". Table 20 shows the results of monosaccharide composition analysis.
  • the obtained fractions were analyzed according to "gel filtration HPLC analysis method II", and the molecular weight was determined to be more than 5 ⁇ 10 3 , 4 to 5 ⁇ 10 3 , 3 to 4 ⁇ 10 3 , 2 to 3 ⁇ 10 3 ,
  • the fractions BG1 (23.3 mg), BG2 (24.2 mg), BG3 (20.7 mg), and BG4 (25.6 mg) were collected separately into five fractions of less than 2 ⁇ 10 3 and lyophilized, respectively. , BG5 (33.2 mg) were obtained.
  • Table 21 shows the catalytic activity, stereoselectivity, average molecular weight, and monosaccharide analysis results for each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were determined according to “Catalytic Activity Measurement Method III”
  • average molecular weight was determined according to “Gel Filtration HPLC Analysis Method II”
  • monosaccharide analysis was determined according to “Monosaccharide Composition Analysis Method.”
  • no sugars other than galactose and arabinose were detected in the monosaccharide analysis.
  • AL-LMW-D1degD1 was subjected to gel filtration column chromatography to be fractionated to obtain fractions B1 to B4 in the order of eluting first.
  • Table 23 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction. Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis II".
  • Figure 4 summarizes the relationship between molecular weight, catalytic activity, and stereoselectivity for the fractions obtained by digesting or purifying LP-LMW and AL-LMW. Ta.
  • molecular weight was between 2.5 ⁇ 10 3 and 3 ⁇ 10 3
  • stereoselectivity as a catalyst tended to decrease rapidly.
  • molecular weight was between 2.5 ⁇ 10 3 and 6 ⁇ 10 3
  • Example A7 Hydrolysis of polysaccharide by acid (1) Examination of acidic conditions 5 g of polysaccharide fraction (AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT) was dissolved in purified water, and AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT 500 mL of solution was obtained.
  • Dilute sulfuric acid was added to the AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT solution to adjust the pH to 3, and 30 mL each was placed in a test tube and heated to an internal temperature of 70°C, 80°C, or 90°C while stirring. After hydrolysis proceeded, 0.2 mL of 1M sodium acetate solution (pH 5) and 12 mL of ethanol were sequentially added to 3.8 mL of the sample collected from each test tube, and the mixture was stored in a refrigerator for 1 day. The resulting precipitate was collected by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes) and dried through ventilation. The dried precipitate was suspended in a small amount of purified water and lyophilized to obtain a low molecular weight polysaccharide fraction.
  • Dilute sulfuric acid was added to the AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT solution to adjust the pH to 3, and 7 mL of the solution was transferred to a test tube, fitted with a silicone stopper, and heated to 121°C in an autoclave. After the hydrolysis proceeded, 0.25 mL of 1M sodium acetate solution (pH 5) and 15 mL of ethanol were sequentially added to 4.75 mL of the sample taken from the test group, and the mixture was stored in a refrigerator for one day. The resulting precipitate was collected by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes) and dried through ventilation. The dried precipitate was suspended in a small amount of purified water and lyophilized to obtain a low molecular weight polysaccharide fraction.
  • Table 24 shows the decomposition time under each hydrolysis condition, the yield of the obtained low-molecular-weight polysaccharide fraction, the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of the obtained decomposed product.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis II”.
  • the yield is calculated based on the amount of crude product obtained by ethanol precipitation, so it contains inorganic salts and may exceed 100%. It was confirmed that the decomposition by acid proceeded at a temperature of 70 to 121°C and a pH of 2 to 4.
  • Ethanol (same amount as X) was added dropwise to the neutralized hydrolyzed solution while stirring.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes) (separated supernatant 1 was used in the next step).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 1.2 g of a low molecular weight polysaccharide fraction (AS-LLMW EtOH 0/1.0).
  • Ethanol (same amount as X) was added dropwise to supernatant 2 and stirred.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes) (separated supernatant 3 was used in the next step).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 0.96 g of a low molecular weight polysaccharide fraction (AS-LLMW EtOH 2.0/3.0).
  • Table 25 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and peak molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • Monosaccharide composition analysis was carried out according to the "monosaccharide composition analysis method" and the results are shown in Table 26.
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 2.6 g of a low molecular weight polysaccharide fraction (AM-LLMW EtOH 1.0/1.4).
  • Ethanol (0.6 times the amount of X) was added dropwise to the supernatant 2 while cooling it in an ice-water bath and stirring.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes) (separated supernatant 3 was used in the next step).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 2.0 g of a low molecular weight polysaccharide fraction (AM-LLMW EtOH 1.4/2.0).
  • Ethanol (same amount as X) was added dropwise to supernatant 3 while stirring.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 0.52 g of a low molecular weight polysaccharide fraction (AM-LLMW EtOH 2.0/3.0).
  • Table 27 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • Table 28 shows the results of "monosaccharide composition analysis" of fractions prepared in the same manner but with different addition ratios of the ethanol fraction after hydrolysis.
  • Ethanol (same amount as X) was added dropwise to the neutralized hydrolyzed solution while stirring.
  • the resulting precipitate was removed by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes), and ethanol (0.4 times the volume of X) was added dropwise to the supernatant while stirring.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes) (separated supernatant 1 was used in the next step).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 0.17 g of an acid low molecular weight fraction (AA-LLMW EtOH 1.0/1.4).
  • Ethanol (0.6 times the amount of X) was added dropwise to supernatant 1 while stirring.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes) (separated supernatant 2 was used in the next step).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 0.15 g of an acid-treated low molecular weight fraction (AA-LLMW EtOH 1.4/2.0).
  • Ethanol (same amount as X) was added dropwise to supernatant 2 while stirring.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes).
  • the obtained precipitate was suspended in purified water, placed in a dialysis tube of MWCO 1000, and dialyzed using a 10 mM acetic acid solution as an external liquid.
  • the dialysis solution was freeze-dried to obtain 0.032 g of acid-treated low molecular weight fraction (AA-LLMW EtOH 2.0/3.0).
  • Table 29 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • the catalytic activity and stereoselectivity of the DEAE non-adsorbed fraction were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and the peak molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II". Catalytic activity was 17.2 mU/mg, stereoselectivity was 66.8% ee, and peak molecular weight was 3.9 x 103 .
  • this fraction was composed of 0.1% frucose, 3.1% arabinose, 96.8% galactose, and other sugars. was not detected.
  • the obtained fraction was analyzed by "gel filtration HPLC analysis II" to measure the molecular weight and relative sugar content. After collecting fractions with a molecular weight of more than 4.5 ⁇ 10 3 , 3.5 to 4.5 ⁇ 10 3 , and less than 3.5 ⁇ 10 3 , the fractions were separated using gel filtration chromatography for three column volumes. The fractions were combined and lyophilized to obtain fractions BG1 to BG3.
  • Table 30 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • Example A8 Preparation from carrots (1) Preparation of pectic polysaccharide from carrots Approximately 50 g of powdered carrots (trade name: Carrot Fine Powder, manufactured by Mikasa Sangyo Co., Ltd.) was weighed into a 500 mL Erlenmeyer flask, and mixed with chloroform and methanol. 300 mL of the mixed solution (volume ratio 9:1) was added, the mixture was covered with aluminum foil, and the mixture was vigorously stirred for 1 hour using a stirrer. After suction filtration using a suction funnel and a suction bottle, the flask and filtered plant bodies were washed with the same mixture and collected.
  • powdered carrots (trade name: Carrot Fine Powder, manufactured by Mikasa Sangyo Co., Ltd.) was weighed into a 500 mL Erlenmeyer flask, and mixed with chloroform and methanol. 300 mL of the mixed solution (volume ratio 9:1) was added, the mixture was
  • Pectic polysaccharide (238 mg) was suspended in an aqueous solution (27 mL) of sodium hydroxide (1.08 g) and sodium borohydride (41 mg), and the suspension was placed in a test tube. This was heated with an aluminum block, stirred for 40 hours at an internal temperature of 70°C, and neutralized to pH 6 with acetic acid to obtain a neutralized hydrolysis solution, and its volume (X) was measured. Ethanol (0.5 times the amount of X) was added dropwise while stirring the neutralized hydrolyzed solution.
  • the resulting precipitate was removed by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes), and while stirring the supernatant, ethanol (0.6 times the amount of X) was added dropwise, and the mixture was allowed to stand in the refrigerator for one day.
  • the resulting precipitate was collected by centrifugation (15,000 ⁇ g, 10 minutes), dissolved in purified water (1.3 mL), and applied to a desalting column (trade name: PD-10).
  • the eluate containing sugar was collected and freeze-dried to obtain 87 mg of a fraction (AL-LMW EtOH 0.5/1.1).
  • Table 31 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • the catalytic activity of the crude pectic polysaccharide was improved by 3.9 times, and the catalytic activity of the fraction (AL-LMWEtOH 0.5/1.1) was improved by 6.1 times.
  • the optical purity of the amino alcohol, which is the product of the epoxy ring-opening reaction, was also 53% ee for powdered carrot, 64% ee for the crude pectic polysaccharide, and 66% ee for the fraction (AL-LMW EtOH 0.5/1.1). It was found that the stereoselectivity was also improved.
  • the resulting precipitate was removed by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes), and while stirring the resulting supernatant, ethanol (0.6 times the volume of The resulting precipitate was collected by centrifugation (12,000 ⁇ g, 20 minutes), suspended in purified water, placed in a MWCO3500 dialysis tube, and the external solution was dialyzed against a 10 mM acetic acid solution. The dialyzed solution was freeze-dried to obtain 0.28 g of a polysaccharide fraction (AL-LMW EtOH 0.5/1.1).
  • the resulting precipitate was dissolved in 1 mL of purified water, centrifuged (15,000 ⁇ g, 10 minutes), and the supernatant was applied to a desalting column (trade name: PD-10) to obtain an eluate containing sugar.
  • This eluate was applied to a column (trade name: DEAE-Toyopearl (OH type), manufactured by Tosoh Corporation, column volume: 4 mL), and purified water was passed therethrough.
  • the non-adsorbed fraction containing sugar was collected and freeze-dried to obtain 10.7 mg of an acid-decomposed low molecular weight polysaccharide fraction (AS-LLMW EtOH1.0/2.0 DEAE-FT).
  • Table 32 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and average molecular weight of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III", and average molecular weight was measured according to "Gel Filtration HPLC Analysis Method II”.
  • the catalytic activity of the polysaccharide fraction (AL-LMWEtOH 0.5/1.1) is 2.3 times higher than that of the acid-decomposed low-molecular-weight polysaccharide fraction (AS-LLMW EtOH 1.0/2.0 DEAE-FT).
  • the catalytic activity of was improved by 9.4 times.
  • the optical purity of amino alcohol which is a product of the epoxy ring-opening reaction, was 41% ee for carrot powder, 56% ee for polysaccharide fraction (AL-LMW EtOH 0.5/1.1), and 56% ee for acid-decomposed low-molecular-weight polysaccharide fraction (AS- LLMW EtOH 1.0/2.0 DEAE-FT) was 64% ee, indicating that the stereoselectivity was also improved.
  • Example A9 Direct preparation of low-molecular-weight polysaccharide fraction from water-soluble soybean polysaccharide (1) Fractionation of water-soluble soybean polysaccharide using anion exchange column Soyafive S-DN (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) , 4 g) was dissolved in purified water (40 mL), autoclaved, and then centrifuged to remove insoluble materials. The supernatant was applied to a column (trade name: DEAE TOYOPERAL 650 (OH type), manufactured by Tosoh Corporation, column volume (CV) 160 mL) equilibrated with a 10 mM aqueous sodium hydrogen carbonate solution.
  • DEAE TOYOPERAL 650 OH type
  • the fractions eluted with 10mM and 100mM sodium bicarbonate aqueous solutions are called SFD1 and SFD2, respectively, and the fractions eluted with 100mM and 300mM sodium carbonate aqueous solutions are called SFD3 and SFD4, respectively.
  • SFD1 and SFD2 fractions eluted with 10mM and 100mM sodium bicarbonate aqueous solutions
  • SFD3 and SFD4 fractions eluted with 100mM and 300mM sodium carbonate aqueous solutions
  • SFD3 and SFD4 The results are shown in Table 33.
  • SFD2/3 Partial decomposition of fraction SFD2/3 by enzymatic treatment
  • the fraction eluted with purified water is SFD2/3degE2D1 (in particular, the first half is called SFD2/3degE2D1-1, and the second half is called SFD2/3degE2D1-2), 100 mM sodium carbonate.
  • the fraction eluted with an aqueous solution is called SFD2/3degE2D2.
  • Table 34 shows the catalytic activity, stereoselectivity, peak molecular weight, and monosaccharide analysis results for each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III”
  • average molecular weight was measured according to “Gel Filtration HPLC Analysis Method II”
  • monosaccharide analysis was measured according to "Monosaccharide Composition Analysis Method.”
  • the catalytic activity of SFD2/3degE2D1 was 15 mU/mg.
  • FIGS. 5(a) and 5(b) are graphs plotting the estimated molecular weight and catalytic activity of the neutral galactan fraction, respectively. When the estimated molecular weight was 3 ⁇ 10 3 or more, there was a tendency that the higher the estimated molecular weight, the higher the catalytic activity.
  • the catalytic activity reached a plateau when the estimated molecular weight was around 6 ⁇ 10 3 . It has been found that when the estimated molecular weight is 3000 or less, the stereoselectivity of the catalyst is significantly reduced. Furthermore, the results of monosaccharide composition analysis are shown in FIG. As shown in FIG. 6, there was a tendency that the larger the estimated molecular weight, the larger the arabinose content. In the fractions with estimated molecular weights around 2.5 ⁇ 10 3 to 7 ⁇ 10 3 , the arabinose content was about 5%.
  • Example A10 Purification of low molecular weight polysaccharide fraction (NG) using HILIC-HPLC (1) Estimation of degree of polymerization in HILIC-HPLC analysis Oligosaccharide with degree of polymerization (DP) of 9 consisting of ⁇ 1,4-linked galactose (Synthetic Gal9) was synthesized according to literature (Chemistry A European Journal, 22, 11543-11548 (2016), European Journal of Organic Chemistry, 3849-3869 (2001)). The catalytic activity of the synthesized Gal9 was approximately 0.4 mU/mg, which was comparable to that of commercially available D-galactose, showing almost no catalytic activity, and no stereoselectivity could be confirmed.
  • Example A9 The fraction prepared in Example A9 (estimated molecular weight: 1 to 2 ⁇ 10 3 ) was analyzed under the following HILIC analysis conditions.
  • the chromatogram showed a sawtooth shape in which peaks detected with high sensitivity (major peaks) and peaks detected with low sensitivity (minor peaks) alternately elute multiple times. Since the peak of synthetic Gal9 overlaps with one of the major peaks, that peak is named "9mer”, and based on this peak, the major peaks are numbered with integers in the order in which they elute. The minor peaks eluted were numbered by adding ".5" to the number of the major peak eluted immediately before. For example, the minor peak that elutes immediately before “9mer” (synthetic Gal9) is "8.5mer”, and the major peak that elutes immediately before "8.5mer” is "8mer".
  • Table 35 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and monosaccharide composition analysis results of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic activity measurement method IV (0.1 mg catalyst amount)", and monosaccharide composition analysis was measured according to "Monosaccharide composition analysis method”.
  • Figure 7(a) is a chromatogram of HILIC-HPLC fractionation of "Fraction NG3-4kDa”
  • Figure 7(b) is a chromatogram obtained by HILIC-HPLC analysis of each fraction after fractionation. This is a graph showing overlapping chromatograms. Each fraction showed a single peak in HPLC analysis.
  • HILIC-HPLC separation of “fraction NG2-3 kDa” The fraction with a molecular weight of 2-3 ⁇ 10 3 obtained in Example A9 (fraction NG2-3 kDa) was subjected to HILIC analysis as described in (2) above. In terms of conditions. HILIC-HPLC fractionation was performed under the conditions that the eluent was changed to acetonitrile/purified water (63/37).
  • the major peak fraction was mixed as “pool a” and the minor peak fraction was mixed as “pool b", acetonitrile was removed using an evaporator, and freeze-drying was performed.
  • the resulting pool a and b fractions were dissolved in purified water to a concentration of 150 mg/mL, centrifuged to obtain a supernatant, filtered through a 0.2 ⁇ m filter, and fractionated again under the above conditions. I did it.
  • Corresponding fractions were mixed, acetonitrile was removed using an evaporator, and freeze-drying was performed.
  • the obtained fractions were analyzed under the HILIC-HPLC analysis conditions described in (1) above, except that the eluent was changed to acetonitrile/purified water (62/38), and each peak was analyzed. were numbered.
  • Table 36 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and monosaccharide composition analysis results of each fraction.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method IV (0.1 mg catalyst amount)", and monosaccharide composition analysis was measured according to "Monosaccharide Composition Analysis”.
  • Figure 8(a) is a chromatogram when "Fraction NG2-3kDa” is purified once by HILIC-HPLC preparative separation
  • Figure 8(b) is a chromatogram of "Pool a” and “Pool b”, respectively. This is a chromatogram obtained when purified by HILIC-HPLC fractionation
  • FIG. 8(c) is a graph in which the chromatograms obtained when each fraction after fractionation was analyzed by HILIC-HPLC are superimposed. Each fraction showed a single peak in HPLC analysis.
  • the molecular ion peak of the obtained fraction was measured according to the "MALDI-TOFMS analysis method". The results are shown in Table 37.
  • the most intense m/z value of the peak was considered to be the molecular ion peak of [M+Na + ] or [M+K + ].
  • the arabinose content contained in the isolated polysaccharide was 6% or less, it was estimated that it was composed only of galactose or contained one or two molecules of arabinose in each molecule. Therefore, the number of galactose and arabinose in one molecule and the degree of polymerization (DP) were estimated based on the molecular ion peak m/z value.
  • Table 37 shows the estimation results of the degree of polymerization of each fraction.
  • the sugar contained in the major peak fraction was mainly composed of only galactose, and the degree of polymerization (DP) and peak number matched.
  • the sugar contained in the fraction of the minor peak mainly contained one molecule of arabinose, and the rest was a polysaccharide consisting of galactose, and the degree of polymerization (DP) coincided with the value obtained by adding 0.5 to the peak number.
  • Catalytic activity tended to be better as the degree of polymerization increased, and stereoselectivity tended to be better as the degree of polymerization increased between DP11 and DP15, and was at the same level in the range of DP15 or higher. From the viewpoint of stereoselectivity, it was considered that a degree of polymerization of 13 or more would be more practical.
  • FIG. 11 is a graph in which the chromatograms of each sample are superimposed.
  • Table 38 shows the catalytic activity, stereoselectivity, and molecular ion peak of each fraction obtained.
  • Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method IV", and molecular ion peaks were measured according to "MALDI-TOFMS analysis”.
  • Catalytic Activity Measurement Method IV Catalytic Activity Measurement Method IV
  • molecular ion peaks were measured according to "MALDI-TOFMS analysis”.
  • 19.5mer there was a polysaccharide (19.5-3) that was composed of 19 galactose molecules and 1 arabinose molecule and showed a single peak on HPLC.
  • Example A11 ODS-HPLC fractionation Fraction BG2 (20 mg) obtained in Example A7 above was dissolved in 400 ⁇ L of purified water, and ODS-HPLC fractionation was performed under the following conditions.
  • FIG. 12 shows chromatograms obtained by ODS-HPLC analysis of each fraction before and after fractionation.
  • the analysis conditions are as follows. Fractions C to I corresponding to peaks C to I were all single peaks.
  • fractions D, E, and F monosaccharide composition analysis was performed according to the "monosaccharide composition analysis method", and molecular ion peak measurement was performed according to the "MALDI-TOFMS analysis method”. The results are shown in Table 39. The analysis results revealed that fractions D, E, and F were polysaccharides composed of only 20, 21, and 22 galactoses, respectively.
  • fraction BG3 obtained in Example A7 above was subjected to ODS-HPLC fractionation to obtain fractions corresponding to DP16 to DP19.
  • FIG. 14(a) is a graph showing the catalytic activity of DP16 to DP25
  • FIG. 14(b) is a graph showing the stereoselectivity of DP16 to DP25.
  • the catalytic activity was high, and there was a tendency that the higher the degree of polymerization, the higher the catalytic activity.
  • the higher the degree of polymerization, the higher the stereoselectivity, and DP20 to DP25 showed the same degree of stereoselectivity.
  • Example A12 Modification of reducing end of low-molecular polysaccharide fraction (1) Conversion of fractions BG1 to BG1 to ethyl 4-aminobenzoate (ABEE) and tert-butyl 4-aminobenzoate (ABtB) Sodium cyanoborohydride ( 35 mg) and ABEE (165 mg) or ABtB (193 mg) in a screw tube, add methanol (350 ⁇ L) and acetic acid (41 ⁇ L), stir by vortexing, and dissolve by heating at approximately 60°C to dissolve the derivatization reagent. Prepared.
  • ABEE ethyl 4-aminobenzoate
  • ABtB tert-butyl 4-aminobenzoate
  • Example A6 Each solution of BG1-5 obtained in Example A6 (10 mg/mL, 10 ⁇ L) was placed in a 1.5 mL mini tube, the derivatization reagent (40 ⁇ L) was added, and the tube was heated at 80° C. for 1 hour. Purified water (500 ⁇ L) was added, extracted with chloroform, and the aqueous layer was analyzed by HPLC under the following conditions.
  • ABEE-converted BGs 1 to 3 each showed a broad single peak, and ABEE-converted BGs 4 to 5 each showed multiple peaks. Furthermore, ABtB-converted BG1 showed a broad single peak, and ABtB-converted BG2 and 3 showed sawtooth peaks. It was found that all of BG1 to BG5 were converted to derivatives having absorption at a wavelength of 310 nm.
  • NG-ABEE and the sample before modification (NG) were analyzed by the method of "Gel Filtration HPLC Analysis II". The results are shown in FIG. Detection was performed using both RID and UV (detection wavelength: 310 nm). NG-ABEE was confirmed to have absorption at a wavelength of 310 nm by UV detection, and RID detection revealed that the retention times of NG and NG-ABEE were almost the same.
  • NG and NG-ABEE The catalytic activity and stereoselectivity of NG and NG-ABEE were evaluated. Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III". The results are shown in Table 40. NG-ABEE showed similar stereoselectivity as NG and 1.3 times higher catalytic activity.
  • Example B1 NMR analysis 1 H-NMR and 13 C-NMR of AL-LMW were measured under the following conditions.
  • Solvent Heavy water ( D2O )
  • NMR measurement device Bruker AVANCE II 400 (manufactured by Bruker) Frequency: 400MHz for 1H -NMR, 100MHz for 13C -NMR
  • the 1 H-NMR spectrum is shown in FIG. 16, and the 13 C-NMR spectrum is shown in FIG. 17.
  • Each chemical shift value ( ⁇ ) was analyzed with reference to the literature (Food Chemistry, 242, 211-216 (2018)).
  • the NMR spectrum of AL-LMW is similar to the value derived from “ ⁇ 4)- ⁇ -D-Galp-(1 ⁇ )” described in the literature, so the main structure of AL-LMW is It was found that galactose is a galactan in which galactose is bonded with ⁇ 1,4 bonds.In addition, no peaks corresponding to olefins or carbonyl groups were confirmed in the NMR spectrum.
  • Example B2 Multi-step derivatization and sugar chain binding position analysis of fraction NG3-4kDa 11mer, 11.5mer, 15mer, 15.5mer, 19.5mer prepared from fraction NG3-4kDa obtained in Example A10, Alternatively, using the 20mer as a sample, multi-step derivatization (methylation, monosaccharification, alditolization, and acetylation) was performed, and the binding position of the sugar chain was analyzed from the difference in molecular weight.
  • multi-step derivatization methylation, monosaccharification, alditolization, and acetylation
  • Step 1 Methylation Weigh the sample (1 mg) into a 2 mL screw cap tube, add dimethyl sulfoxide (500 ⁇ L) and sodium hydroxide (50 mg) ground into powder in a mortar, suspend, and stir at 1000 rpm for 30 minutes at 25°C. Stirred. Methyl iodide (250 ⁇ L) was added, mixed, and stirred at 25° C. for 20 to 25 hours.
  • Step 2 Monosaccharification After adding 100mM sodium thiosulfate aqueous solution (300 ⁇ L) and dichloromethane (300 ⁇ L) to the methylated composition and collecting the organic layer, the organic layer was washed with 100mM sodium thiosulfate aqueous solution and purified water. Desalting was performed, and the organic solvent was distilled off using a centrifugal evaporator. The obtained intermediate mixture was suspended in purified water (150 ⁇ L), and 4M trifluoroacetic acid (final concentration 2M) (150 ⁇ L) was added and stirred, followed by shaking at 120° C. for 2 hours.
  • purified water 150 ⁇ L
  • 4M trifluoroacetic acid final concentration 2M
  • Step 3 Alditolization After cooling the composition after monosaccharification to room temperature, lyophilize it, add and dissolve sodium borohydride (20 mg) and 2M aqueous ammonia (500 ⁇ L), and store at 60°C for 2 hours. Shake.
  • Step 4 Acetylation After the alditolized composition was cooled to room temperature, methanol (500 ⁇ L) was added and the azeotropic operation was repeated to distill off the solvent. Acetic anhydride (400 ⁇ L) and trifluoroacetic acid (100 ⁇ L) were added to the resulting residue, and the mixture was shaken at 60° C. for 2 hours.
  • ⁇ GC-MS conditions Measuring equipment: GC2010/GCMS-QP2010 (manufactured by Shimadzu Corporation)
  • Analytical column DB-225MS (20m x 0.25mm I.D., 0.25 ⁇ m)
  • Carrier gas helium
  • Column temperature After maintaining 140°C for 1 minute, the temperature was raised to 220°C at 20°C/min, and 220°C was maintained for 25 minutes.
  • FIG. 18 is a GC spectrum obtained by detecting m/z 118 after derivatizing 19.5mer and 20mer.
  • the peak detected at m/z 118 is generally a peak that frequently appears in mass spectra, indicating that some hydrogen atoms in partially methylated alditol acetate derived from hexose have been replaced with deuterium ( J.Biol.Chem., 293(30), 11955-11965(2018)).
  • many peaks derived from arabinose are detected at m/z 118.
  • 19.5mer and 20mer are sugar chains in which galactose is linked in a linear manner, and there are no branched chains, and the sugar chains are mainly composed of 1,4-linked galactose. It was assumed that arabinose was inserted in between.
  • Example C Examination of allergen content (1) Analysis of allergen content Okara (product name: Okara powder, manufactured by Acrosia Co., Ltd.), water-soluble soybean polysaccharide (product name: Soyafive S-DN), polysaccharide fraction Prepare solutions or suspensions of AL-LMW and low-molecular-weight polysaccharide fraction AM-LLMW, and use "FASTKIT Slim Soybean” (manufactured by Nippon Ham Co., Ltd.) to remove soybean from the supernatant according to the instruction manual. Allergen content was measured. After adding purified water to the bean curd and extracting it, centrifugation was performed, and the resulting supernatant was subjected to analysis.
  • Okara product name: Okara powder, manufactured by Acrosia Co., Ltd.
  • water-soluble soybean polysaccharide product name: Soyafive S-DN
  • polysaccharide fraction Prepare solutions or suspensions of AL-LMW and low-molecular-weight polysaccharide
  • Example C2 Gel resistance of allergen Water-soluble soybean polysaccharide (Soyafive S-DN, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.), two types of polysaccharide fractions (LP-LMW, AL-LMW-EtOH0.8/1.1PPT ) and low molecular weight polysaccharide fraction (AM-LLMW-EtOH1.0/1.4) were placed in a 1.5 mL glass container and suspended or dissolved in saturated saline to make 100 ⁇ L. After leaving the solution at room temperature for one day, the container was inverted, and if the solution did not flow, it was considered to be gelled.
  • LP-LMW polysaccharide fractions
  • AL-LMW-EtOH0.8/1.1PPT two types of polysaccharide fractions
  • AM-LLMW-EtOH1.0/1.4 low molecular weight polysaccharide fraction
  • polysaccharide samples water-soluble soybean polysaccharide (Soyafive S-DN, manufactured by Fuji Oil Co., Ltd., molecular weight approximately 100,000 to 840,000), LP-LMW (molecular weight 30,000 to 50,000), and AL-LMW (molecular weight 3 to 50,000) were used. 50,000) or AM-LLMW (molecular weight 3,000 to 5,000).
  • a similar experiment was conducted using a saturated aqueous potassium chloride solution instead of the saturated saline solution. A significant difference was determined by a t-test for water-soluble soybean polysaccharide, and when p ⁇ 0.01, it was determined that there was a "significant difference".
  • Example C4 Improving the amount of product recovered by two-phase reaction
  • 20 mg of Soyafive S-DN (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) or a low molecular weight polysaccharide fraction (AM-LLMW) was added, and 300 ⁇ L of a toluene solution of the substrate (containing 10 v/v% epoxycyclohexane and 10.8 v/v% cyclopropylamine) was added, and the mixture was stirred at 37° C. and 300 rpm for 22 hours.
  • the toluene layer was collected, a new toluene solution (300 ⁇ L) of the substrate was added, and this was repeated two more times. That is, the aqueous phase was reused and the reaction was performed three times in total.
  • FIG. 19 is a photograph showing the state of each reaction vessel before collecting the toluene layer.
  • the left side shows the reaction vessel using water-soluble soybean polysaccharide
  • the right side shows the reaction vessel using AM-LLMW.
  • solid line arrows indicate the position of the liquid level of the toluene layer
  • dashed line arrows indicate the position of the interface between the water layer and the toluene layer.
  • Example C5 High-temperature reactivity Catalytic activity and stereoselectivity were measured using Soyafive S-DN or LP-LMW by changing the reaction temperature to 40°C, 50°C, 60°C, and 70°C according to activity measurement method V. . The results are shown in Table 44. Both LP-LMW and water-soluble soybean polysaccharide reached their maximum at 60°C. Stereoselectivity was hardly affected by temperature. LP-LMW at any temperature. It maintained a specific activity 1.5 to 2 times higher than Soyafive S-DN.
  • Example D Production of amino alcohol Racemic amino alcohol, which is a standard of the synthesized product, was analyzed by GC and HPLC under the following conditions. Each analysis condition is shown in Table 45 and Table 46.
  • Reference Example 1 Synthesis of trans-2-((4-methoxybenzyl)amino)cyclohexanol
  • Reference Example 1 Synthesis of trans-2-((4-methoxybenzyl)amino)cyclohexanol
  • the reaction solution was extracted three times with ethyl ether, and the organic layer was washed successively with purified water and saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated.
  • Reference Example 2 Synthesis of trans-4-((4-methoxybenzyl)amino)tetrahydrofuran-3-ol
  • 137 mg of 4-methoxybenzylamine was dissolved in 533 ⁇ L of methanol and 133 ⁇ L of purified water, and 3.
  • 86 mg of 4-epoxytetrahydrofuran and 8.5 mg of lithium chloride were sequentially added, and the mixture was vigorously stirred in an oil bath at 50°C for 48 hours.
  • the reaction solution was extracted three times with ethyl ether, and the organic layer was washed successively with purified water and saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated.
  • Reference Example 5 Synthesis of trans-2,2-dimethyl-6-(2-propynylamino)-1,3-dioxepan-5-ol 4,4-dimethyl-3,5,8-trioxabicyclo[5.
  • the activity value was calculated from the area of the raw material epoxide and the product amino alcohol using the effective carbon number method.
  • Stereoselectivity optical purity of the produced amino alcohol was calculated by chiral GC (conditions C to G) or chiral HPLC (conditions ⁇ to ⁇ ) analysis.
  • the polysaccharide fraction showed 1.1 to 2.5 times higher catalytic activity than water-soluble soybean polysaccharide.
  • the conversion rate was calculated from the total isomer area of the raw material epoxide and the produced amino alcohol using the effective carbon number method, and the isomer ratio was calculated from the area of the isomer of the amino alcohol.
  • the results are shown in Table 51. Regardless of which of the two types of chiral amines was used as the polysaccharide substrate, one isomer was selectively produced at a ratio of 60% or more among the four isomers that could be produced by reaction with epoxide.
  • Example D2 Amino alcohol production reaction from 2-chlorocyclohexanol and cyclopropylamine 40 mg of AM-LLMW was weighed into a 2 mL glass bottle, and saturated salt containing 11 mM 2-chlorocyclohexanol and 500 mM cyclopropylamine was added. 800 ⁇ L of water was added and stirred at 37 ⁇ 1°C. The reaction solution was collected 20 minutes and 1 hour after the start of stirring, extracted with toluene, and then subjected to chiral GC analysis (H in Table 45). The concentration of each component in the reaction solution was calculated and listed in Table 52.
  • Example E Galactan without catalytic activity
  • the catalytic activity of commercially available polysaccharides containing arabinogalactans was measured.
  • Catalytic activity was measured according to "Catalytic Activity Measuring Method I” or "Catalytic Activity Measuring Method III”.
  • Example F1 Preparation of Gal Donor A galactose donor (S6) was prepared as follows. The abbreviations used are to be understood in the sense well known in the field of organic chemistry, e.g. Bn: Benzyl PhCH (OMe) 2 : Benzaldehyde dimethyl acetal TsOH: para-toluenesulfonic acid DMF: N,N-dimethylformamide MP: 4-methoxyphenyl TFA: trifluoroacetic acid Tol: para-toluoyl CACl: trichloroacetyl chloride CA: Chloroacetyl pyr: Pyridine Mbp: 5-tert-butyl-2-methylphenyl DMTST: Dimethyl(methylthio)sulfonium triflate DTBMP: 2,6-di-tert-butyl-4-methylpyridine HSMbp: 5-tert-butyl-2 -Methylbenzenethiol DABCO
  • reaction solution was extracted with methylene chloride and washed with 2M hydrochloric acid and saturated aqueous sodium bicarbonate.
  • organic layer was dried by adding magnesium sulfate, the desiccant was filtered off, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • 2,6-di-tert-butyl-4-methylpyridine 28 g, 2 equivalents
  • dimethyl(methylthio)sulfonium triflate 50 wt% molecular sieve mixture, 71 g, 2 equivalents
  • the reaction solution was filtered through Celite, and the filtrate was washed with saturated aqueous sodium bicarbonate.
  • the organic layer was dried by adding magnesium sulfate, the desiccant was filtered off, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • reaction solution was cooled to room temperature, diluted with ethyl acetate, and washed with 2M hydrochloric acid and saturated aqueous sodium bicarbonate.
  • the organic layer was dried by adding magnesium sulfate, and after filtering off the desiccant, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain compound S9 (18.9 g, yield quant.).
  • Gal oligomer derivatives (compounds S13, S15, S17, S19, S21, S23, S25, S27, S29) were dissolved in ethyl acetate (7.5 mL/g of receptor) and ethanol (7.5 mL/g of receptor), 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octane (10 equivalents) was added and stirred at 50°C for 2 hours.
  • the reaction solution was cooled to room temperature, diluted with ethyl acetate, and washed with 2M hydrochloric acid and saturated aqueous sodium bicarbonate.
  • the organic layer was dried by adding magnesium sulfate, the desiccant was filtered off, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • Gal oligomer acceptors compounds S14, S16, S18, S20, S22, S24, S26, S28
  • Gal (2mer) donors compound 8, 3 equivalents
  • 2,6-di-tert-butyl-4-methylpyridine 6 equivalents
  • dimethyl(methylthio)sulfonium triflate 50 wt% molecular sieves mixture, 6 equivalents
  • reaction solution was filtered through Celite, and the filtrate was washed with saturated aqueous sodium bicarbonate.
  • the organic layer was dried by adding magnesium sulfate, the desiccant was filtered off, and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • Example F6 Catalytic activity of polysaccharide prepared by organic synthesis 2 mg of compound S31 synthesized in Example F-5 was weighed into a 2 mL glass bottle, 200 ⁇ L of a 25 mM sodium chloride aqueous solution was added, and freeze-dried. Catalytic activity and stereoselectivity were measured according to "Catalytic Activity Measurement Method III". The results are shown in Table 54. Comparison of Compound S31 with BG3 fraction, which contains a polysaccharide prepared from water-soluble soybean polysaccharide in the same manner as in Example A7 (6) and has an average molecular weight similar to that of Compound S31, revealed that the catalytic activity and steric The selectivity was at the same level or higher.

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Abstract

本発明は、重合度が16~40であり、ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトース及び1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖であって、糖単位が枝分かれのない鎖状に結合している多糖を提供する。

Description

植物由来有機分子触媒
 本発明は、植物由来有機分子触媒及びその製造法に関する。
 式(Z)で表される化合物(以下、「化合物(Z)」ともいう。)は、連続する2つの炭素原子に、それぞれ酸素原子または窒素原子が結合した化合物であり、1分子中に少なくとも2つの不斉炭素を有するため、複数の光学異性体が存在する。光学活性な化合物(Z)は、医薬品または農薬の開発の分野において汎用される化学構造の1つであり、不斉反応で使用する遷移金属触媒のリガンドとしても使用できる。
 なお、式中、Xは-O-または-NR-を示し、Yは-O-、-NR-または-S-を示し、R、R、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に水素原子または有機基を示し、アスタリスクはその炭素原子が不斉炭素であることを示す。
 化合物(Z)は、具体的には、例えば、1,2-ジオール(XおよびYがともに-O-である場合)、1,2-アミノアルコール(Xが-O-かつYが-NH-である場合、または、Xが-NH-かつYが-O-である場合)、1,2-ジアミン(XおよびYがともに-NH-である場合)、1,2-メルカプトアルコール(Xが-O-かつYが-S-である場合)、1,2-メルカプトアミン(Xが-NH-かつYが-S-である場合)である。
 現在までに、光学活性な化合物(Z)の製造方法について、多くの検討が行われている。なかでも、入手が容易なエポキシド構造またはアジリジン構造を有する化合物に求核剤を反応させ、立体選択的に開環することにより光学活性な化合物(Z)を得る方法は、原子効率が高く有用である。
 例えば、エポキシド構造を有する化合物に求核剤を反応させて、光学活性な化合物(Z)を得る方法としては、(A)ラセミ体を光学分割する方法(例えば、特許文献1~3、非特許文献1、2)、(B)他の位置に不斉炭素を導入し、生じたジアステレオマーを分離する方法(例えば、特許文献4、非特許文献3)、(C)光学活性な触媒の存在下でエポキシド構造を有する化合物と求核剤の不斉開環反応を行う方法(例えば、特許文献5、非特許文献4~6)等がある。特に、(A)の方法としては、分割剤として光学活性な酸を用いる方法、光学活性な充填剤を利用したカラムクラマトグラフィーを用いて分離する方法、および動物または微生物に由来する酵素を利用する方法などが知られている。
 また、アジリジン構造を有する化合物に求核剤を反応させて、化合物(Z)を得る方法としては、(D)ラセミ体を光学分割する方法(例えば、特許文献6)、(E)光学活性な触媒の存在下でアジリジン構造を有する化合物と求核剤の不斉開環反応を行う方法(例えば、非特許文献7,8)等がある。
 しかしながら、(A)、(B)および(D)の方法では、理論上の収率が50%を超えることはなく、製造物と同じ量の分割剤の使用、または、大容量カラムによる精製が必要となり、工業的に製造する方法としては問題がある。
 一方、(C)および(E)の方法では、短工程で目的の光学活性な化合物(Z)を製造することができるが、多くの場合、光学活性な触媒として金属触媒または強力な酸触媒を用いる。そのため、(C)および(E)の方法では、使用できる含ヘテロ3員環構造を有する化合物または求核剤が限定され、高価な金属触媒の回収工程が必要となる。
特許第4406483号公報 特許第4406482号公報 米国特許第5981267号明細書 特開平9-157258号公報 特開2003-206266号公報 特開2011-83934号公報 特許第6630667号公報 特許第6678442号公報
Tetrahedron,56,9773-9779(2000) Synth.Commun.,29,1369-1377(1999) J.Med.Chem.41,38-45(1998) Tetrahedron:Asymmetry,9,1747-1752(1998) Bull.Chem.Soc.Jpn.,61,1213-1220(1988) Chemistry Letters,36,34-35(2007) Org.Biomol.Chem.,9,6205-6207(2011) J.Org.Chem.,68,5160-5167(2003) Biosci.Biotechnol.Biochem.65(10),2249-2258(2001) Bull.Chem.Soc.Jpn.91,678-683(2018) Molecules 25,3197(2020) Chem.Eur.J.22,11543-11548(2016) Eur.J.Org.Chem.3849-3869(2001)
 本発明者らは、これまでに植物加工物の存在下、求核剤によるエポキシド又はアジリジンの不斉開環反応が進行することを見出した(特許文献7、非特許文献10、11)。また、植物加工物を酵素処理することにより、植物加工物の触媒活性が向上することを見出した(特許文献8)。
 しかしながら、触媒の活性本態の化学構造がわからないため、より高活性な触媒を得ることは難しく、植物加工物由来の夾雑物が混入しやすいという問題があることに気がついた。また、植物加工物は、分子量が非常に大きい場合が多く(例えば水溶性大豆多糖類であるソヤファイブS―DNの分子量は10万~85万(非特許文献9))、触媒として使用時にゲル化しやすい、触媒が容器に付着しやすいなどハンドリング上の問題があることがわかった。また触媒がゲル化あるいは容器に付着することにより、生成物の回収量が減少することがわかった。そこで、本発明の目的は、求核剤によるエポキシド又はアジリジンの不斉開環反応を促進できる新たな触媒を提供することにある。
 本発明者らは、植物加工物から脂質と可溶性多糖を除去して粗ペクチン性多糖を得た後、粗ペクチン性多糖を酵素(例えば、リパーゼ、ガラクタナーゼ)、酸、アルカリ、又はイオン交換樹脂による処理と精製を繰り返すことによって、触媒の活性本体を見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、以下の[1]~[30]を提供する。
[1] 重合度が16~40であり、ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトース及び1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖であって、糖単位が枝分かれのない鎖状に結合している多糖。
[2] [1]に記載の多糖を部分構造として含み、糖組成が90~99.5mol%のガラクトース及び0.5~10mol%のアラビノースを含み、平均分子量が2500~9000である多糖。
[3] [1]に記載の多糖を部分構造として含み、糖組成が80~98mol%のガラクトース及び2~20mol%のアラビノースを含み、平均分子量が10000~60000である多糖。
[4] 重合度が16~40であり、枝分かれのない鎖状に結合している多糖であって、ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトース及び1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖の末端ガラクトースが還元的アミノ化されたアミノ糖である、多糖。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の多糖を含有する組成物。
[6] 触媒として使用するための、[5]に記載の組成物。
[7] 求核剤によるオキシラン、アジリジンまたはチイラン環を有する化合物の不斉開環反応を促進する触媒として使用するための、[6]に記載の組成物。
[8] [1]~[4]のいずれかに記載の多糖を含有する組成物の、触媒としての使用。
[9] 触媒が、求核剤によるオキシラン、アジリジンまたはチイラン環を有する化合物の不斉開環反応を促進する、[8]に記載の使用。
[10] 植物加工物を有機溶媒と混合し、固形物をろ取し、脱脂サンプルを得る工程と、
 脱脂サンプルを水と混合し、可溶性多糖を除去する工程と、
 可溶性多糖を除去したサンプルを酸性条件、エチレンジアミン四酢酸添加条件またはシュウ酸アンモニウム添加条件で加熱し、粗ペクチン性多糖を得る工程と、を含む、粗ペクチン性多糖の製造方法。
[11] [10]に記載の方法で得られる粗ペクチン性多糖の、触媒または触媒の原料としての使用。
[12] 触媒が、求核剤によるオキシラン、アジリジンまたはチイラン環を有する化合物の不斉開環反応を促進する、[11]に記載の使用。
[13] [1]~[4]のいずれかに記載の多糖、[10]に記載の方法で得られる粗ペクチン性多糖、または16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの存在下、式(1)で表される化合物と、
[式中、Xは、-O-、-NR-または-S-であり、
 Rは、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基、置換されていてもよいC6-10アリール基、置換されていてもよいC1-6アルキルカルボニル基、置換されていてもよいC6-10アリールカルボニル基、置換されていてもよいC1-6アルキルスルホニル基またはC6-10アリールスルホニル基であり、
 R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
 RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。]
 式(2)で表される化合物と、を反応させ、
[式中、Yは、-O-、-NR-または-S-であり、
 RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
 RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよく、
 ただし、式(2)で表される化合物は、水または硫化水素ではない。]
式(3)で表される化合物を得る工程を含む、式(3)で表される化合物の製造方法。
[式中、X、Y、R、R、R、RおよびRは、前記定義と同一である。]
[14] 式(1)で表される化合物が、式(1a)で表される化合物である、[13]に記載の方法。
[式中、Xは、-O-、-NR-または-S-であり、
 RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
 R2aおよびR3aは、それぞれ独立にC1-6アルキレン基、C1-6オキシアルキレン基、C3-6シクロアルキレン基、C2-6アルケニレン基、C3-6シクロアルケニレン基、C2-6アルキニレン基またはC6-10アリーレン基である。]
[15] 式(2)で表される化合物が、式(2a)で表される化合物である、[13]または[14]に記載の方法。
[式中、R5aおよびR6aは、それぞれ置換されていてもよいC1-6アルキレン基、置換されていてもよいC1-6オキシアルキレン基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキレン基、置換されていてもよいC2-6アルケニレン基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニレン基、置換されていてもよいC2-6アルキニレン基またはC6-10アリーレン基である。]
[16] 式(2)で表される化合物が不斉中心を有しており、光学異性体の片方または混合物である、[13]~[15]のいずれかに記載の方法。
[17] [1]~[4]のいずれかに記載の多糖、[10]に記載の方法で得られる粗ペクチン性多糖、または16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの存在下、式(a)~(b)で表される化合物の少なくとも1つと、
[式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
 RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。]
 式(2)で表される化合物と、を反応させ、
[式中、Yは、-O-、-NR-または-S-であり、
 RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
 RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよく、
 ただし、式(2)で表される化合物は、水または硫化水素ではない。]
式(3)で表される化合物を得る工程を含む、式(3)で表される化合物の製造方法。
[式中、Y、R、R、R、R、RおよびRは、前記定義と同一である。]
[18] (1)[1]~[4]に記載の多糖、[10]に記載の方法で得られる粗ペクチン性多糖、または16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの存在下で7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン(1,2-エポキシシクロヘキサンともいう。)およびシクロプロピルアミンを反応させて(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールを得る工程と、(2a)(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールとカルボニル化試薬を反応させた後に、さらに保護された若しくは保護されていない6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノンとを反応させ、または、(2b)保護された若しくは保護されていない6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノンとカルボニル化試薬を反応させた後に、さらに(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールを反応させ、保護された6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノンを用いた場合は、さらに脱保護を行うことによって、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンを得る工程と、を含む、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンの製造方法。
[19] [3]に記載の多糖の製造方法であって、植物加工物または[10]に記載の方法で得られる粗ペクチン性多糖を、酵素またはアルカリによる処理、有機溶媒添加による分画、あるいは有機溶媒添加による分画と温度による溶解度差を利用した分画の併用により精製することを含む、方法。
[20] [2]に記載の多糖の製造方法であって、[3]に記載の多糖を、酵素または酸による処理、あるいは有機溶媒添加による分画することを含む、方法。
[21] [2]に記載の多糖の製造方法であって、植物加工物または[10]に記載の方法で得られる粗ペクチン性多糖を、酵素による処理、有機溶媒添加による分画、陰イオン交換樹脂による処理、ゲルろ過クロマトグラフィー、またはこれらの任意の組合せにより精製することを含む、方法。
[22] [1]に記載の多糖の製造方法であって、[2]に記載の多糖を陰イオン交換カラムによるクロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、HPLCの組合せにより精製することを含む、方法。
[23] 16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタン。
[24] 16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの、触媒としての使用。
[25] 触媒が、求核剤によるオキシラン、アジリジンまたはチイラン環を有する化合物の不斉開環反応を促進する、[24]に記載の使用。
[26] 16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの製造方法であって、
 式(14)で表される化合物と式(16)で表される化合物を反応させて、式(17)で表される化合物を得る工程を含む、方法。
[式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、nは13~21の整数である。]
[27] Rがトルオイル基である、[26]に記載の方法。
[28] 式(13)で表される化合物を加水分解し、式(15)で表される化合物を得る工程を更に含む、[26]または[27]に記載の方法。
[式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、RFは置換されていてもよいアリール基である。]
[29] ルイス酸の存在下、式(13)で表される化合物とRSHを反応させて、式(14)で表される化合物を得る工程を更に含む、[26]~[28]のいずれかに記載の方法。
[式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基であり、Rは置換されていてもよいアリール基である。]
[30] ルイス酸の存在下、式(11)で表される化合物と式(12)で表される化合物を反応させて、式(13)で表される化合物を得る工程を更に含む、[26]~[29]のいずれかに記載の方法。
[式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基であり、Rは置換されていてもよいアリール基である。]
 本発明によれば、求核剤によるエポキシド又はアジリジンの不斉開環反応を促進できる新たな触媒を提供することができる。また、本発明によれば、安価に入手可能な植物加工物をさらに精製することにより、特許文献7~8、非特許文献10~11に開示された触媒よりも比活性が高い触媒を提供することができ、再利用もできる。また、本発明によれば、植物加工物を用いた反応よりも生成物及び触媒を回収しやすい。さらに、医薬品製造にあたって問題となる不純物(例えばアレルゲン)の量がより少ない触媒を提供できる。
実施例A3の各精製工程における画分のSDS-PAGEのゲルの写真である。 実施例A3におけるAspergillus luchuensis mut.kawachii NBRC 4308のラムノガラクツロン酸リアーゼのアミノ酸配列であり、下線を付したアミノ酸はLipRGLのペプチドと重複するアミノ酸である。 実施例A6における酵素AでLP-LMWを消化したときの経時変化を示すクロマトグラムである。 (a)は、実施例A6(7)におけるLP-LMW由来の画分とAL-LMW由来の画分の触媒活性を示すグラフである。(b)は、実施例A6(7)におけるLP-LMW由来の画分とAL-LMW由来の画分の立体選択性を示すグラフである。 (a)は、実施例A9における各NG画分の触媒活性を示すグラフである。(b)は、実施例A9における各NG画分の立体選択性を示すグラフである。 実施例A9における各NG画分のアラビノース含有率を示すグラフである。 (a)は、実施例A10において、「画分NG3~4kDa」をHILIC-HPLC分取したときのクロマトグラムである。(b)は、分取後の各画分のクロマトグラムを示すグラフである。 (a)は、実施例A10(3)における「画分NG2~3kDa」をHILIC-HPLC分取したときのクロマトグラムである。(b)は、実施例A10(3)における「プールa」及び「プールb」をそれぞれ分取HPLCで精製したときのクロマトグラムである。(c)は、分取後の各画分のHILIC-HPLC分析のクロマトグラムを重ねて表示したグラフである。 実施例A10(5)における、メジャーピークおよびマイナーピークに相当する画分の触媒活性および立体選択性を示すグラフである。 実施例A10(5)における、ODS-HPLC分取のクロマトグラムである。破線の四角は、分取したピークを示す。 実施例A10(6)における、ODS-HPLC分取後の各サンプルのODS-HPLC分析のクロマトグラムを重ねて表示したグラフである。 実施例A11における、ODS-HPLC分取のクロマトグラムである。 実施例A11における、ODS―HPLC分取前に実施したODS-HPLC分析のクロマトグラムと、各ピークC、D、E、F、G、HおよびIを分取して得られた各サンプルのODS-HPLC分析のクロマトグラムを重ねて表示したグラフである。 (a)は、実施例A11におけるDP16~25の触媒活性を示すグラフである。(b)は、実施例A11におけるDP16~DP25の立体選択性を示すグラフである。 (a)は、実施例A12におけるNG-ABEEと修飾前のサンプル(NG)のHPLC分析(RI検出)の結果を示すクロマトグラムである。(b)は、実施例A12におけるNG-ABEEと修飾前のサンプル(NG)のHPLC分析(UV検出)の結果を示すクロマトグラムである。 実施例B1におけるAL-LMWのH-NMRスペクトルである。 実施例B1におけるAL-LMWの13C-NMRスペクトルである。 実施例B2における糖鎖結合位置解析で、19.5merと20merを誘導体化した後のm/z118検出によるGCスペクトルである。 実施例C4における、トルエン層を回収する前の各反応容器の様子を示す写真である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 本明細書において、ガラクトースを「Gal」、アラビノースを「Ara」ともいう。
 本明細書において、「枝分かれのない鎖状」とは、末端の糖単位を除く各糖単位(ガラクトース、アラビノース)が隣接する2つの糖分子と結合している状態を意味する。
〔第一実施形態〕
 本発明の第一実施形態は、重合度が16~40であり、ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトースおよび1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖であって、糖単位が枝分かれのない鎖状に結合している多糖である。例えば、糖単位はβ1,4結合で結合されている。
 本実施形態に係る多糖は、16~40分子のガラクトースからなるガラクタンであってもよく、16~40分子のガラクトースのうちの1~3分子がアラビノースに置き換えられたアラビノガラクタンであってもよい。
 本実施形態に係る多糖は、植物加工物から脂質と可溶性多糖を除去して得られる粗ペクチン性多糖からでも、植物加工物からでも調製できる。本実施形態に係る多糖は、粗ペクチン性多糖あるいは植物加工物を酵素(例えば、リパーゼ、ラムノガラクツロン酸リアーゼ、ガラクタナーゼ)、酸、アルカリによる処理、有機溶媒添加による分画、冷却による溶解度差を利用した分画、カラムクロマトグラフィー(例えば陰イオン交換、ゲルろ過、HPLC)による精製を繰り返すことによっても得ることができる。また、本実施形態に係る多糖は、有機化学に関する技術を利用して、人工的に合成したものであってもよい。
〔第二実施形態〕
 本発明の第二実施形態は、第一実施形態に係る多糖を部分構造として含み、糖組成が90~99.5mol%のガラクトースおよび0.5~10mol%のアラビノースを含み、平均分子量が2500~9000である多糖である。
 本実施形態に係る多糖は、その糖組成が90~99.5mol%のガラクトースおよび0.5~10mol%のアラビノースを含んでいればよく、ガラクトースおよびアラビノースのみから構成されていてもよく、ラムノース、フルクトース、キシロース、グルコース、ガラクツロン酸等の他の単糖をさらに含んでいてもよい。ガラクトース、アラビノース、及び他の単糖は、それぞれ独立してフラノース型およびピラノース型のいずれかであり得る。
 本実施形態に係る多糖は、平均分子量が2500~9000であり、好ましくは2700~8000であり、より好ましくは2900~7000である。
〔第三実施形態〕
 本発明の第三実施形態は、第一実施形態に係る多糖を部分構造として含み、糖組成が80~98mol%のガラクトースおよび2~20mol%のアラビノースを含み、平均分子量が10000~60000である多糖である。
 本実施形態に係る多糖は、その糖組成が80~98mol%のガラクトースおよび2~20mol%のアラビノースを含んでいればよく、ガラクトース及びアラビノースのみから構成されていてもよく、ラムノース、フルクトース、キシロース、グルコース、ガラクツロン酸等の他の単糖をさらに含んでいてもよい。ガラクトース、アラビノース、および他の単糖は、それぞれ独立してフラノース型およびピラノース型のいずれかであり得る。
 本実施形態に係る多糖は、平均分子量が10000~60000であり、好ましくは11000~55000である。
 第一実施形態から第三実施形態に係る多糖は、以下のように製造することができる。より具体的には、本願の実施例を参照してもよい。なお、以下に記載の操作で、遠心分離によって、不溶物を除く、あるいは沈殿を得る方法としては、デカンテーションでもろ過(自然ろ過、遠心ろ過、加圧ろ過、減圧濾過)に置き換えてもよい。また、以下に記載の方法で陰イオン交換樹脂カラムを用いて精製を行う方法は、精製前サンプルに陰イオン交換樹脂をバッチ式に投入後、ろ過する方式で行ってもよい。
(1)脱脂工程
 植物加工物を有機溶媒と混合し、固形物をろ取する操作を繰り返し、植物加工物から脂溶性成分を取り除き、脱脂サンプルを得る。脂溶性成分をより効率良く取り除くため、植物加工物を粉砕し、粉末状にすることが好ましい。有機溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール等のアルコール、これらの混合溶媒が挙げられる。脱脂工程の温度は、室温(例えば、0℃~30℃)であってよい。
<植物加工物>
 本明細書において、植物加工物とは、植物の一部を加工して得られる粉末または抽出物である。
 上記「植物」とは、食用の場合は、ヒトがその一部を食べることができる植物として、一般的に知られた植物(藻類を含む)を意味する。食用植物としては、例えば、穀類、豆類、野菜、果物またはいも類に分類される植物であり、食用植物の一部とは、果実全体、果肉、果皮、茎(藻類の場合、茎状部)、種子、胚芽、根(藻類の場合、付着器)、球根および葉から適宜選択することができる。また、食用部分を採取した残り(非可食分)も食用植物の一部となりうる。食用植物としては、具体的には、マツブサ科(例えば、スターアニス)、アオイ科(例えば、オクラ、バオバブ)、パパイア科(例えば、パパイア)、アブラナ科(例えば、ブロッコリー、小松菜、ダイコン)、ワサビノキ科(例えば、モリンガ)、ウリ科(例えば、カボチャ)、キク科(例えば、菊芋、ゴボウ、ステビア、ヨモギ)、クスノキ科(例えば、クロモジ、ローリエ、セイロンシナモン)、ドクダミ科(例えば、ドクダミ)、シソ科(例えば、エゴマ)、モクセイ科(例えば、オリーブ)、セリ科(例えば、トウキ、ニンジン)、カキノキ科(例えば、柿)、ツバキ(例えば、チャノキ)、ヒルガオ科(例えば、サツマイモ、紫芋)、ナス科(例えば、タバコ、トマト、ジャガイモ)、ヒユ科(てんさい、ほうれん草)、バラ科(例えば、アーモンド、リンゴ)、イラクサ科(例えば、ネトルリーフ)、クワ科(例えば、クワ、イチジク)、フトモモ科(例えば、クローブ)、ブナ科(例えば、ウラジロガシ)、クルミ科(例えば、クルミ)、マメ科(例えば、大豆、黒豆、赤インゲンマメ、エンドウマメ、カワラケツメイ、ナタマメ)、センダン科(例えば、ニーム)、ウルシ科(マンゴー、ピスタチオ、カシューナッツ)、モチノキ科(例えば、イェルパ・マテ)、アカネ科(例えば、クチナシ)、イネ科(例えば、小麦)、ススキノキ科(例えば、キダチアロエ)ヒガンバナ科(例えば、タマネギ、ニンニク、ネギ)、ショウガ科(例えば、春ウコン)、ヤシ科(例えば、ココナッツ)、ヒノキ科(例えば、ジュニパーベリー)、トクサ科(例えば、スギナ)、ミカン科(例えば、ナツミカン、柚子、花柚子、ブンタン)、ハス科(例えば、レンコン)、マタタビ科(例えば、キウイ)、ホンダワラ科(例えば、ヒジキ)、ウシノケリ科(例えば、海苔)、フノリ科(例えば、フノリ)の植物が挙げられる。食用植物としては、マツブサ科、パパイア科、ワサビノキ科、ウリ科、キク科、ドクダミ科、シソ科、セリ科、ツバキ科、フトモモ科、ブナ科、マメ科、ヒガンバナ科、ヤシ科、トクサ科からなる群から選択されることが好ましい。なお、ネギは、ネギ科として分類される場合もある。、また、上記「植物」は例えばタバコのような非食用の場合もある。
 上記「加工」とは、必要に応じて、乾燥する、加熱する、火であぶる、焙煎する、油であげる、発酵させる、不要な部位を除去する等の処理を行った後、粉末状になるまで粉砕すること、あるいは成分を抽出することを意味する。また、上記植物加工物には、食用植物のエキスを抽出した後、乾燥したものを粉砕して得られる粉末も包含される。したがって、上記茶は、緑茶であってもよく、紅茶であってもよい。また、上記大豆は、きな粉であってもよく、納豆であってもよい。
 植物加工物は、粉末状または液状に加工された状態で市販されたものを使用してもよく、加工された状態で市販されたものを適宜粉末状に粉砕して使用してもよい。市販されたものとしては、きな粉、脱脂大豆粉(例えば、フジプロF(不二製油(株)製、商品名)、サンリッチF(昭和産業(株)製、商品名)、ソーヤフラワーFT-N(日清オイリオ(株)製、商品名)、エスサンミート特等(味の素(株)製、商品名)、豊年ソイプロ(J-オイルミルズ(株)製、商品名)、水溶性大豆多糖類(例えば、ソヤファイブS-DN(不二製油(株)製、商品名)、おから等の大豆加工物を用いることが好ましく、きな粉、ソーヤフラワーFT-N、ソヤファイブS-DN、又はおからを用いることがより好ましい。
(2)可溶性多糖の除去
 脱脂サンプルを水と混合し、遠心分離を行い、水を除去することにより、可溶性多糖を除去したサンプルを得る。水は、水道水、精製水またはRO水(逆浸透膜でろ過した水)を使用することができる。本工程の温度は、室温から加温状態(例えば、0℃~50℃)であってよい。遠心分離を行う際の遠心力は、例えば3000~20000×gであればよい。
(3)粗ペクチン性多糖の調製
 可溶性多糖を除去したサンプルから、酢酸法、塩酸法、EDTA(N,N,N’,N’-エチレンジアミン四酢酸)法、またはシュウ酸法により、粗ペクチン性多糖を得る。具体的には、可溶性多糖を除去したサンプルを水に懸濁させ、酢酸、塩酸、EDTAまたはシュウ酸アンモニウムを添加後、75~100℃に加熱して、1~4時間強く撹拌する、あるいはオートクレーブで121℃で30分から2時間加熱する。その後、混合液を室温まで冷やし、遠心分離を行う。分離後の沈殿物にエタノールを加え、攪拌後、再度遠心分離を行う。得られた沈殿物を水に溶解させ、上清を回収し、凍結乾燥を行う。遠心分離の遠心力は、例えば3000~20000×gであってよい。
 得られた粗ペクチン性多糖は、不斉開環反応の触媒として使用し得る。植物加工物を粗ペクチン性多糖に変換することにより、多くの場合、植物加工物をそのまま触媒に使用した場合よりも触媒活性(単位重量あたりの比活性)が向上し、触媒としてしようできる植物加工品の種類の選択の幅を広げることができた。また、これまで立体選択性が低かったので実使用に問題のあったイネ科、ウリ科、ナス科、アブラナ科およびバラ科の植物加工物であっても、30%ee以上の立体選択性を示すものも見出された。加えて、第二および第三実施形態の原料として用いた場合、植物加工物を原料とした場合よりも収率が高くなった。
(4)植物加工物の酵素処理
 植物加工物または植物加工品から製造された粗ペクチン性多糖を、酵素(例えば、リパーゼ、ラムノガラクツロン酸リアーゼ(RGL)、ガラクタナーゼ)で処理し、遠心分離で不溶物を除去し、上清に有機溶媒(例えばアセトン)を加えて攪拌後、再度遠心分離を行う。得られた沈澱に水を加えて、遠心分離で不溶物を除去し、得られた上清を所定の膜孔の透析チューブを用いて透析し、チューブ内に残った液を凍結乾燥する。得られた多糖(LP-LMW)は、第三実施形態に係る多糖に相当し得る。
(5)植物加工物のアルカリ処理
 植物加工物または植物加工物から製造された粗ペクチン性多糖に、アルカリ(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)存在下50~100℃に加温して撹拌するか、またはオートクレーブで100~121℃に加温する。得られた反応液を中和した後、遠心分離を行う。得られた上清に有機溶媒(例えばエタノール、アセトン)を加えて、生じた沈殿を遠心分離で取得する。得られた沈澱に水を加えて溶解させ、所定の膜孔の透析チューブを用いて透析し、チューブ内に残った液を凍結乾燥する。得られた多糖(AL-LMW)は、第三実施形態に係る多糖に相当し得る。
 アルカリは、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物であってよい。有機溶媒は、例えば、エタノール等のアルコール、アセトン等のケトンであってよい。遠心分離の遠心力は、3000~20000×gであってよい。
(6)LP-LMWまたはAL-LMWの低分子化
(6-1)ガラクタナーゼによる多糖の低分子化
 上記(4)および(5)で得られたLP-LMWまたはAL-LMWを陰イオン交換樹脂カラム(OH型)で精製し、より早く溶出した画分を回収する。得られた画分(LMW-D1)は、第三実施形態に係る多糖に相当し得る。
 上記(6-1)で得られた画分をエンド-β1,4-ガラクタナーゼで分解し、透析および凍結乾燥を行うことにより、低分子化した多糖(LMW-D1deg)を得る。得られた多糖を陰イオン交換樹脂カラム(OH型)で精製し、より早く溶出した画分を回収する。得られた多糖(LMW-D1degD1)は、第二実施形態に係る多糖に相当し得る。
(6-2)酸による多糖の低分子化
 上記(4)および(5)で得られた多糖(LP-LMWまたはAL-LMW)に、酸を加えてpHを2~4に調整し、70~100℃で撹拌するか、またはオートクレーブで100~121℃に加温することにより、多糖を加水分解させる。酸は、pHを上記範囲内で維持できればよく、有機酸(例えば酢酸)、鉱酸(例えば硫酸)を使用できる。その後、反応液を中和し、有機溶媒(例えばエタノール)を加えて攪拌し、遠心分離で沈殿を得て、透析で精製し、多糖(硫酸使用の場合にはAS-LLMW、酢酸使用の場合にはAA-LLMW)を得る。得られた多糖(AS-LLMWおよびAA-LLMW)は、第二実施形態に係る多糖に相当し得る。
(6-3)陽イオン交換樹脂による多糖の低分子化
 上記(4)および(5)で得られた多糖(LP-LMWまたはAL-LMW)を水に溶解させ、陽イオン交換樹脂を加えて(pHは2~4程度)、70~100℃で撹拌するか、またはオートクレーブで100~121℃に加温することにより、多糖を加水分解させる。陽イオン交換樹脂としては、Amberlystを使用してもよい。その後、反応液を中和し、有機溶媒(例えばエタノール)を加えて攪拌し、遠心分離で沈殿を得て、透析で精製し、多糖(AM-LLMW)を得る。得られた多糖(AM-LLMW)は、第三実施形態に係る多糖に相当し得る。
(6-4)植物加工物からの直接的低分子化
 植物加工物または植物加工物から製造された粗ペクチン性多糖を水に溶解させ、オートクレーブで加熱した後、遠心分離により不溶物を取り除く。得られた上清を、陰イオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーおよび透析で精製する。得られた画分(SFD2/3画分)を、をエンド-β1,4-ガラクタナーゼで分解し、有機溶媒(例えばエタノール)による分画、透析および凍結乾燥を行うことにより、低分子化した多糖(SFDdegE2画分)を得る。得られた多糖を、陰イオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーで精製し、低分子化した多糖(SFDdegE2D1画分)を得る。これをさらに透析およびゲル濾過カラムクロマトグラフィーで精製し、低分子化した多糖(NG画分)を得る。得られた多糖(SFDdegE2、SFDdegE2D1およびNG画分)は、第二実施形態に係る多糖に相当し得る。
〔第四実施形態〕
 本発明に係る触媒は、16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンであってもよい。該ガラクタンは、式(18)で表される化合物であり、式中、mは15~23である。以下、「式(18)で表される化合物」等を便宜上、「化合物(18)」等ともいう。
 本実施形態に係るガラクタンは、有機化学合成分野で公知の方法により製造することができ、例えば、以下の方法により製造した化合物(17)を脱保護(すなわち、R、R、R及びRの除去)することにより製造してもよい。化合物(17)は、化合物(14)と化合物(16)をグリコシル化反応させることで調製できる。
 Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、例えば、ハロゲン原子で置換されていてもよいC1-6アルキルカルボニル基である。Rは、好ましくは、アセチル基、クロロアセチル基、ジクロロアセチル基、トリクロロアセチル基、またはブロモアセチル基であり、より好ましくはトリクロロアセチル基である。Rは、水酸基の保護基でもあり、酸性条件またはアルカリ性条件で加水分解することにより除去できる。
 RおよびRは置換されていてもよいアラルキル基であり、例えば、C6-10アリール基で置換されたC1-6アルキル基が挙げられる。Rは、好ましくはC1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、及びハロゲン原子から選択される少なくとも1つで置換されていてもよいベンジル基、フェニルエチル基、1-ナフチルメチル基、または2-ナフチルメチル基である。C1-6アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、1-プロピル基、2-プロピル基、1-ブチル基、2-ブチル基、tert-ブチル基、1-ペンチル基、2-ペンチル基、3-ペンチル基、ネオペンチル基、1-ヘキシル基、2-ヘキシル基、3-ヘキシル基が挙げられる。C1-6アルコキシ基は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、1-プロピルオキシ基、2-プロピルオキシ基、1-ブチルオキシ基、2-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、1-ペンチルオキシ基、2-ペンチルオキシ基、3-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、1-ヘキシルオキシ基、2-ヘキシルオキシ基、3-ヘキシルオキシ基が挙げられる。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。Rは、水酸基の保護基でもあり、加水素分解条件に付すことにより除去できる。加水素分解条件は、例えば、パラジウム/炭素の存在下、水素と反応させる条件である。水素と反応させるための触媒は、加水素分解で使用できるものであればよい。
 Rは、置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、例えば、置換されていてもよいC6-10アリールカルボニル基が挙げられる。Rは、好ましくは、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、及びハロゲン原子から選択される少なくとも1つで置換されていてもよいフェニルカルボニル基であり、より好ましくはオルト-、メタ-またはパラ-トルエンカルボニル基(トルオイル基ともいう。)である。Rが置換されていてもよいアリールカルボニル基であると、カルボニル酸素がアノマー炭素を攻撃してアシロキソニウムイオン中間体を生じるため(隣接基関与ともいう。)、β結合が選択的に形成され得る。また、8個以上の単糖が結合する多糖を合成する場合、原料と生成物の物性が似ているため、各工程において反応の進行度を追跡することが困難になる傾向がある。Rが置換されていてもよいアリールカルボニル基であると、上述の隣接基関与による選択的グリコシル化に加え、反応の進行度を追跡しやすくなる。Rは、水酸基の保護基でもあり、酸性条件またはアルカリ性条件で加水分解することにより除去できる。アルカリ性条件としては、例えば、テトラヒドロフラン及びメタノールの混合溶媒中で水酸化リチウムを加える条件が挙げられる。
 Rは置換されていてもよいアリール基であり、例えば、置換されていてもよいC6-10アリールが挙げられる。Rは、好ましくは、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、及びハロゲン原子から選択される少なくとも1つで置換されていてもよいフェニル基であり、より好ましくは5-tert-ブチル-2-メチルフェニル基である。
 nは13~21の整数であり、好ましくは15~19、または17である。
 化合物(15)は、化合物(13)を加水分解することにより得られる。加水分解により、ROで示されるエステル結合が切断される。本反応は、ROで示されるエステル結合を加水分解できる条件であればよく、例えば、酸性またはアルカリ性条件を適用でき、好ましくはアルカリ性条件である。アルカリ性条件としては、例えば、酢酸エチルとエタノールの混合溶媒中に1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を加える条件が挙げられる。
 式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基である。
 Rは置換されていてもよいアリール基であり、例えば、置換されていてもよいC6-10アリールが挙げられる。Rは、好ましくは、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、及びハロゲン原子から選択される少なくとも1つで置換されていてもよいフェニル基であり、より好ましくは4-メトキシフェニル基である。Rは、水酸基の保護基でもあり、酸性条件またはアルカリ性条件で加水分解することにより除去できる。また、Rが4-メトキシフェニル基である場合には、酸化的条件でもRを除去できる。酸化的条件としては、例えば、アセトニトリル、トルエン、水の混合溶媒中で硝酸アンモニウムセリウム(IV)(CAN)を加える条件が挙げられる。
 化合物(16a)は、化合物(16)と化合物(14)をグリコシル化反応させて化合物(17)を得た後、ORをOHに変換することにより得られる。化合物(16)を化合物(16a)に置き換え、これらの工程を繰り返すことにより、ガラクトースを2個ずつ付加してより長いガラクタン構造を製造することができる。すなわち、化合物(18)は、これらの工程を繰り返すことにより製造される化合物(17)から、保護基(R、R、R、R)を除去することで製造できる。
 化合物(14)を用いるグリコシル化反応では、活性化剤を加えて化合物(14)を活性化させる。活性化剤は、チオグリコシドを用いたグリコシル化で使用されるものであればよく、例えば、メタントリフラート(MeOTf)、N-ヨードスクシンイミド-トリメチルシリルトリフラート(NIS・TMSOTf)、ジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフラート(DMTST)、銀トリフラート(AgOTf)、酸化剤が挙げられる。
 化合物(14)は、ルイス酸存在下、化合物(13)とRSHをグルコシル化反応させることにより得られる。
 式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基であり、Rは置換されていてもよいアリール基である。
 ルイス酸は、アノマー位を活性化できるものであればよく、例えば、三フッ化ほう素ジエチルエーテル錯体である。
 化合物(13)は、ルイス酸の存在下、化合物(11)と化合物(12)をグリコシル化反応させることにより、得られる。
 式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基であり、RFは置換されていてもよいアリール基である。
 化合物(11)を用いるグリコシル化反応では、活性化剤を加えて化合物(11)を活性化させる。活性化剤は、チオグリコシドを用いたグリコシル化で使用されるものであればよく、例えば、メタントリフラート(MeOTf)、N-ヨードスクシンイミド-トリメチルシリルトリフラート(NIS・TMSOTf)、ジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフラート(DMTST)、銀トリフラート(AgOTf)、酸化剤が挙げられる。
〔第五実施形態〕
 本発明の第五実施形態は、第一実施形態から第三実施形態および第六実施形態のいずれかに係る多糖または第四実施形態に係るガラクタンの存在下、式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」等ともいう。)と化合物(2)を反応させ、化合物(3)を得るものである。
<式(1)で表される化合物(化合物(1))>
 式(1)で表される化合物は、オキシラン、アジリジンまたはチイラン構造を有する化合物であり、式(1)中のアスタリスク(*)が付された炭素原子は、不斉中心であり得る。
 式(1)において、Xは、-O-、-NR-または-S-である。
 式(1)において、Rは、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基、置換されていてもよいC6-10アリール基、置換されていてもよいC1-6アルキルカルボニル基、置換されていてもよいC6-10アリールカルボニル基、置換されていてもよいC1-6アルキルスルホニル基または置換されていてもよいC6-10アリールスルホニル基である。
 式(1)において、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、C1-6アルキル基、C1-6アルコキシ基、C3-6シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C3-6シクロアルケニル基、C2-6アルキニル基またはC6-10アリール基である。
 C1-6アルキル基とは、炭素数1~6のアルキル基を意味する。C1-6アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロパン-1-イル基、プロパン-2-イル基(イソプロピル基)、ブタン-1-イル基、ブタン-2-イル基、ペンタン-1-イル基、ペンタン-2-イル基、ペンタン-3-イル基、ヘキサン-1-イル基、ヘキサン-2-イル基および3-ヘキシル基が挙げられる。
 C1-6アルコキシ基とは、酸素原子が結合したC1-6アルキル基である。C1-6オキシアルキル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基が挙げられる。
 C3-6シクロアルキル基とは、炭素数3~6のシクロアルキル基を意味する。C3-6シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
 C2-6アルケニル基とは、炭素数2~6のアルケニル基を意味する。C2-6アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-プロペン-1-イル基、2-プロペン-1-イル基、プロペン-2-イル基、2-ブテン-1-イル基、2-ブテン-2-イル基、3-ブテン-1-イル基、2-ペンテン-1-イル基、3-ペンテン-1-イル基、2-ヘキセン-1-イル基、3-ヘキセン-1-イル基、4-ヘキセン-1-イル基および5-ヘキセン-1-イル基が挙げられる。
 C3-6シクロアルケニル基とは、炭素数3~6のシクロアルケニル基を意味する。C3-6シクロアルケニル基としては、例えば、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基が挙げられる。
 C2-6アルキニル基とは、炭素数2~6のアルキニル基を意味する。C2-6アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロパルギル基および3-ブチン-1-イル基が挙げられる。
 C6-10アリール基とは、炭素数6~10のアリール基を意味する。C6-10アリール基としては、例えば、フェニル基およびナフチル基が挙げられる。
 C1-6アルキル基、C3-6シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C3-6シクロアルケニル基、C2-6アルキニル基およびC6-10アリール基は、それぞれ無置換であっても、置換されていてもよい。置換基としては、C1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、C2-4アルキニル基、C1-4アルコキシ基、アミノ基、イミノ基、ニトロ基、オキシ基、オキソ基、ニトリル基、メルカプト基またはハロゲン原子が挙げられる。
 化合物(1)としては、例えば、cis-2,3-エポキシブタン、3,4-エポキシヘキサンが挙げられる。
 式(1)において、RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。この場合、化合物(1)は、式(1a)で表される。式(1a)中、X、RおよびRは、式(1)における定義と同一である。
 R2aおよびR3aは、それぞれRおよびRから水素原子を単結合に置き換えて表現される2価の基である。すなわち、R2aおよびR3aは、それぞれ独立にC1-6アルキレン基、C1-6オキシアルキレン基、C3-6シクロアルキレン基、C2-6アルケニレン基、C3-6シクロアルケニレン基、C2-6アルキニレン基またはC6-10アリーレン基である。
 R2a-R3aで表される基は、例えば、2-オキサプロピレン基(-CHOCH-)、3-オキサペンチレン基(-CHCHOCHCH-)、3-オキソペンチレン基(-CHCHC(=O)CHCH-)、アセトニド基(-CH-O-C(CH-O-CH-)が挙げられる。
 式(1a)で表される化合物の具体例としては、6-オキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン、7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン(1,2-エポキシシクロヘキサンともいう。)、8-オキサビシクロ[5.1.0]オクタン、3,6-ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン(3,4-エポキシテトラヒドロフランともいう。)、および4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタンが挙げられる。
<式(2)で表される化合物(化合物(2))>
 式(2)において、Yは、-O-、-NR-または-S-である。すなわち、化合物(2)は、アルコール、アミンまたはチオールを意味する。ただし、水(HO)および硫化水素(HS)は、化合物(2)の範囲から除かれる。
 式(2)において、Rは、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基である。
 式(2)において、Rは、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基である。
 C1-6アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロパン-1-イル基、プロパン-2-イル基(イソプロピル基)、ブタン-1-イル基、ブタン-2-イル基、ペンタン-1-イル基、ペンタン-2-イル基、ペンタン-3-イル基、ヘキサン-1-イル基、ヘキサン-2-イル基および3-ヘキシル基が挙げられる。
 C1-6アルコキシ基とは、酸素原子が結合したC1-6アルキル基である。C1-6オキシアルキル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基が挙げられる。
 C3-6シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
 C2-6アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-プロペン-1-イル基、2-プロペン-1-イル基、プロペン-2-イル基、2-ブテン-1-イル基、2-ブテン-2-イル基、3-ブテン-1-イル基、2-ペンテン-1-イル基、3-ペンテン-1-イル基、2-ヘキセン-1-イル基、3-ヘキセン-1-イル基、4-ヘキセン-1-イル基および5-ヘキセン-1-イル基が挙げられる。
 C3-6シクロアルケニル基としては、例えば、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基が挙げられる。
 C2-6アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロパルギル基および3-ブチン-1-イル基が挙げられる。
 C6-10アリール基としては、例えば、フェニル基およびナフチル基が挙げられる。
 C1-6アルキル基、C3-6シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C3-6シクロアルケニル基、C2-6アルキニル基およびC6-10アリール基は、それぞれ無置換であっても、置換されていてもよい。置換基としては、C1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、C2-4アルキニル基、C6-10アリール基、C1-4アルコキシ基、アミノ基、イミノ基、ニトロ基、オキシ基、オキソ基、ニトリル基、メルカプト基またはハロゲン原子が挙げられる。
 一実施形態において、化合物(2)は、RまたはRに不斉中心を有する。化合物(2)が不斉中心を有する場合、化合物(2)としては、該不斉中心に由来する光学異性体(エナンチオマー、ジアステレオマー)が存在する。本方法において、これら光学異性体のうち、単一の光学異性体を使用してもよく、任意の2以上の光学異性体の混合物(例えば、ラセミ体)を使用してもよい。不斉中心を有する化合物(2)を使用する場合には、光学異性体間において反応速度の差が生じ得る。そのため、ラセミ体の化合物(2)を使用したとしても、本反応では、片方の光学異性体が優先的に進行し得る。例えば、RまたはRに不斉中心を有する化合物(2)を用いて不斉開環反応を行うことにより、立体選択性をさらに高められ得る。その後、RまたはRを除去することにより、不斉中心を有しない化合物(2)を用いて不斉開環反応を行うよりも、光学純度が高い生成物を得ることもできる。
 化合物(2)の具体例としては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール(イソプロパノール)、1-ブタノール、2-ブタノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、フェノール、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、2-プロピルアミン(イソプロピルアミン)、2-ペンチルアミン、3-ペンチルアミン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、tert-ブチルアミン、、sec-ブチルアミン(R体、S体、ラセミ体)、2-アミノ-3-メチルブタン(R体、S体、ラセミ体)、1-シクロヘキシルエチルアミン(R体、S体、ラセミ体)、アリルアミン、プロパルギルアミン、ベンジルアミン、2-フェニルエチルアミン、アニリン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、4-メトキシベンジルアミン、3-メトキシプロピルアミン、3-エトキシプロピルアミン、メタンチオール、エタンチオール、1-プロパンチオール、2-プロパンチオール、ブタンチオールが挙げられる。
 式(2)において、RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。この場合、化合物(2)は、式(2a)で表される。式(2a)中、Yは、式(2)における定義と同一である。式(2a)中、R5aおよびR6aは互いに結合して形成される基を示す。
 R5aおよびR6aは、それぞれRおよびRから水素原子を単結合に置き換えて表現される2価の基である。すなわち、R5aおよびR6aは、それぞれ置換されていてもよいC1-6アルキレン基、置換されていてもよいC1-6オキシアルキレン基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキレン基、置換されていてもよいC2-6アルケニレン基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニレン基、置換されていてもよいC2-6アルキニレン基またはC6-10アリーレン基である。
 R5a-R6aで表される基は、例えば、2-オキサプロピレン基(-CHOCH-)、3-オキサペンチレン基(-CHCHOCHCH-)、3-オキソペンチレン基(-CHCHC(=O)CHCH-)が挙げられる。
 化合物(2a)の具体例としては、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、ピペラジン、ホモピペラジン、チオモルホリンである。
 C1-6アルキル基、C3-6シクロアルキル基、C2-6アルケニル基、C3-6シクロアルケニル基、C2-6アルキニル基およびC6-10アリール基は、それぞれ無置換であっても、置換されていてもよい。置換基としては、C1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、C2-4アルキニル基、C1-4アルコキシ基、アミノ基、イミノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、オキソ基、ニトリル基、メルカプト基またはハロゲン原子が挙げられる。C1-4アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基およびブトキシ基が挙げられる。
 化合物(2)の量は、経済性、回収性を考慮した任意の量を用いることができる。このような量としては、例えば、化合物(1)のモル数に対して0.01~100当量、好ましくは0.1~10当量、更に好ましくは0.5~2当量である。
<式(3)で表される化合物(化合物(3))>
 化合物(3)とは、式(3)で表される化合物であり、式(3)中、X、Y、R、R、R、R、およびRは、上記定義と同一である。
 また、化合物(3)が化合物(1)および化合物(2)の構造に応じた化学構造を有する。例えば、化合物(3)は、以下の式(3a)、(3b)または(3c)で表され得る。
 化合物(3)の具体例としては、1,2-ジオール(XおよびYがともに-O-である場合)、1,2-アミノアルコール(Xが-O-かつYが-NH-である場合、または、Xが-NH-かつYが-O-である場合)、1,2-ジアミン(XおよびYがともに-NH-である場合)、1,2-メルカプトアルコール(Xが-O-かつYが-S-である場合)、1,2-メルカプトアミン(Xが-NH-かつYが-S-である場合)が挙げられる。
 本実施形態に係る方法において、化合物(1)に代えて、化合物(a)、(b)、(c)、および(d)から選択される少なくとも1つを使用してもよい。化合物(a)、(b)、(c)、および(d)は、反応系中において、エポキシ化が進行して化合物(1)を生じ得る。in situで生じた化合物(1)は、化合物(2)との不斉開環反応により化合物(3)を生成する。化合物(a)および(c)は互いに同一の立体化学を有するエポキシドを生成し、化合物(b)および(d)は互いに同一の立体化学を有するエポキシドを生成する。化合物(a)または(c)から生成するエポキシドは、化合物(b)または(d)から生成するエポキシドと逆の立体化学を有する。
 式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、RおよびRが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。例えば、上述の多糖、粗ペクチン性多糖またはガラクタンの存在下、7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタンに代えて、trans-2-クロロヘキサノールをシクロプロピルアミンと混合することにより、trans-2-クロロヘキサノールは7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタンに変換され、さらに触媒による反応で2-シクロプロピルアミノシクロヘキサノールに変換される。反応条件については、第一実施形態を参照することができる。
<不斉開環反応>
 触媒(第一実施形態から第三実施形態および第五実施形態に係る多糖)の量としては、経済性、回収性を考慮した任意の量を用いることができる。このような植物加工物の量としては、例えば、式(1)で表される化合物の質量に対して、質量比で0.01~100倍量、好ましくは0.1~10倍量、更に好ましくは1~5倍量である。
 本発明の実施形態に係る不斉開環反応は、溶媒中で行ってもよい。溶媒中で行う場合は、化合物(1)および化合物(2)と反応しない溶媒であれば、通常、有機合成化学でよく知られた有機溶媒および水を使用することができる。このような有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の炭化水素類;ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルtert-ブチルエーテル、エチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類が挙げられる。また、これらの溶媒は、単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いる場合は、有機溶媒と水を混合して用いることが好ましく、回収性、安全性、経済性の面からトルエンまたはヘプタンと水との混合溶媒を用いることが特に好ましい。
 不斉開環反応に使用できる溶媒の量は、単独溶媒、混合溶媒のいずれにおいても経済性を考慮した量で用いることができる。このような溶媒の量は、例えば、化合物(1)の質量に対して、容量比で0~100倍量、好ましくは0.5~50倍量、更に好ましくは2~10倍量である。
 不斉開環反応に使用できる水の含量は、触媒に対して水を質量比で0.05~1倍量の範囲とすることができ、触媒に対して水を0.20~0.50倍量の範囲であることが更に好ましい。このような範囲であれば、反応の変換率および生成物の光学純度がより向上する。
 反応温度は-20℃~100℃が好ましく、触媒活性向上の観点から特に30℃~70℃又は30℃~50℃が好ましい。反応終了後、触媒をろ別することで、対応する化合物(3)を得ることができる。本発明の不斉開環反応を行う際に、ろ別によって回収された触媒を再利用することができる。
 反応時間は、経済性を考慮した任意の変換率が得られる時間まで反応を行うことができる。このような反応時間としては、例えば、1~500時間、好ましくは1~100時間、更に好ましくは1~48時間である。
 反応終了後、触媒をろ別することで化合物(3)を得ることができる。得られた化合物(3)は、更に晶析、蒸留等の定法により、容易に精製することもできる。
 晶析に使用できる溶媒は、通常、有機合成化学で使用される溶媒であれば特に限定されず、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素類;トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、エチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル類などを用いることができ、これらの溶媒を単独または2種以上を混合して用いてもよい。
 上記溶媒の量は、単独溶媒、混合溶媒のいずれの場合においても、経済性を考慮した量とすることができ、化合物(3)の質量に対して、容量比で0.1~100倍量、好ましくは0.5~50倍量、さらに好ましくは1~10倍量である。
<塩形成反応>
 本発明により得られた化合物(3)は、有機合成化学で通常使用される無機酸または有機酸と、塩を形成することにより、光学純度を高めることができる。上記酸としては、例えば、塩酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、過塩素酸、塩素酸、ヨウ素酸、リン酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、乳酸、シュウ酸、クエン酸、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、フタル酸、サリチル酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。
 化合物(3)の光学純度を高めるために、光学活性な酸との塩を形成させてもよい。上記光学活性な酸としては、例えば、酒石酸、リンゴ酸、マンデル酸、フェニルグリシン等が挙げられ、上記酸は置換されているものであってもよい。
 塩を形成する際の溶媒としては経済性、回収性等を考慮して、有機合成化学で通常使用される溶媒を用いることができる。上記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の炭化水素類;ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルtert-ブチルエーテル、エチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;水等を挙げることができ、これらの溶媒を単独または2種以上混合してもよい。
 塩を形成する際に使用する溶媒の量は、単独溶媒、混合溶媒のいずれにおいても経済性を考慮した量で用いることができる。上記溶媒の量は、例えば、化合物(1)の質量に対して、容量比で0~100倍量、好ましくは0.5~50倍量、更に好ましくは2~10倍量である。
 塩形成反応において、より高純度の化合物(3)を得るために、当業者によく知られた方法により、精製することができる。
<医薬候補化合物への応用>
 本発明で得られる(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノール(以下、「化合物A」ともいう。)は、6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノン(以下、「化合物B」ともいう。)と反応させることにより、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンを製造することができる。
 (-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンは、インビボ(in vivo)での強い抗血栓作用および血管内皮肥厚抑制作用の2つの作用を有する物質であり、血小板凝集抑制作用、血小板塊解離作用、脳および末梢血管増加作用等を有している。したがって、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンは、血栓性疾患や動脈硬化性疾患の治療および予防に有用である。
 化合物Aおよび化合物Bから(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンを製造する方法としては、公知の方法を用いることができる。公知の方法とは、例えば、特許文献4に記載の方法である。
 化合物Aおよび化合物Bを反応させる際には、下記式(Eq.1)のように、予め化合物Aおよびカルボニル化試薬を反応させた後に、化合物Bを反応させることができる。化合物Aおよびカルボニル化試薬を反応させた後に、反応生成物を精製してもよい。
[式中、Zはカルボニル化試薬の残基を意味する。]
 工程(i)は、無溶媒または溶媒中で行うことができる。工程(i)で使用できる溶媒としては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;N,N-ジメチルホルムアミド、アセトン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、水等の極性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 上記カルボニル化試薬には、例えば、クロロぎ酸フェニル等のクロロぎ酸エステル、炭酸ジエチル等の炭酸エステル、カルボニルジイミダゾール、ホスゲン、トリホスゲンが挙げられる。
 工程(i)は、通常、-20~150℃で行われ、好ましくは-20~100℃である。
 工程(i)は、塩基性化合物の存在下または非存在下で行うことができる。工程(i)で使用できる塩基性化合物としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、水素化ナトリウム等の無機塩基;トリエチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、イミダゾール、ピリジン等の有機塩基などを用いることができる。
 工程(i)には、反応をより効率よく進行させるために、さらに添加剤を使用してもよい。このような添加剤の例には、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、イミダゾール、4-ジメチルアミノピリジン、4-ピロリジノピリジン等が挙げられる。
 工程(ii)は、無溶媒または溶媒中で行うことができる。工程(ii)で使用できる溶媒には、工程(i)で挙げた溶媒を使用することができる。
 工程(ii)は、通常、-20~150℃で行われ、好ましくは-20~100℃である。
 工程(ii)は、塩基性化合物の存在下または非存在下で行うことができる。工程(ii)で使用できる塩基性化合物には、工程(i)で挙げた塩基性化合物を使用することができる。
 また、下記式(Eq.2)のように、予め化合物Bおよびカルボニル化試薬を反応させた後に、化合物Aを反応させてもよい。この場合、各工程は式(Eq.1)のときと同様の方法により、行うことができる。
[式中、Zはカルボニル化試薬の残基を意味する。]
 本発明に用いる化合物Bは、保護された化合物Bであってもよい。保護された化合物Bは、キノリノンの1位が保護基で置換されているものを用いることができる。このような保護基としては、例えば、メトキシメチル基、ベンジル基等のアルキル基;トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基等の置換シリル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基等の置換アシル基、tert-ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基などが挙げられる。
 また、保護された化合物Bとして、2位が置換された6-(3-アミノプロポキシ)-キノリンを用いることもできる。2位が置換された6-(3-アミノプロポキシ)-キノリンの置換基は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、メトキシメトキシ基等のアルコキシ基;ベンジルオキシ基等のアリールアルキルオキシ基;アセトキシ基、ピバロイルオキシ基等のアシルオキシ基;トリエチルシリルオキシ基等のシリルオキシ基などが挙げられる。
 保護された化合物Bを反応に用いた場合、反応後に公知の方法によって脱保護し、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンへと変換することもできる。このような脱保護の条件としては、プロテクティブ グループス イン オーガニック シンセシス(Protective Groups in Organic Synthesis), John Wiley and Sons刊(1980)に記載の方法を使用することができ、例えば、酸性条件、アルカリ性条件、水素添加が挙げられる。
〔第六実施形態〕
 本発明の第六実施形態は、重合度が16~40であり、枝分かれのない鎖状に結合している多糖であって、ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトース及び1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖の還元末端ガラクトースが還元的アミノ化されているアミノ糖である多糖である。
 本実施形態に係る多糖は、第一実施形態に係る多糖中の末端ガラクトースを還元的アミノ化することにより、得られるアミノ多糖である。すなわち、本実施形態に係るアミノ糖は、以下の部分構造を有する。
 上記式において、Rは有機基であり、例えば、Rは、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基、置換されていてもよいC6-10アリール基、置換されていてもよいC1-6アルキルカルボニル基、置換されていてもよいC6-10アリールカルボニル基、置換されていてもよいC1-6アルキルスルホニル基または置換されていてもよいC6-10アリールスルホニル基である。各基の定義は、上述の記載を参照できる。
 Rは、好ましくはp-アルコキシカルボニルフェニル基であり、より好ましくはp-エトキシカルボニルフェニル基またはtert-ブトキシカルボニルフェニル基である。本実施形態に係るアミノ糖を第一実施形態に係る多糖から還元的アミノ化により製造する場合、Rは、還元的アミノ化反応に使用したアミン(R-NH)の化学構造に由来する。例えば、Rがp-エトキシカルボニルフェニル基またはtert-ブトキシカルボニルフェニル基の場合、使用するアミンは、それぞれp-アミノ安息香酸エチル(ABEE)、p-アミノ安息香酸tert-ブチル(ABtB)である。
 本実施形態に係るアミノ糖も、第一実施形態から第三実施形態に係る多糖と同様、求核剤による不斉開環反応の触媒活性および立体選択性を示す。また、第五実施形態に係るアミノ糖は、ABEE化またはABtB化されているため、標識としての利用もできる。
 以下の実施例及び比較例で使用した分析法について、説明する。
(1)触媒活性測定法I(100mg触媒量スケール)
 内径15mmの平底ネジ口試験管に測定サンプル(200mg)を量り取り、基質(1.0M1,2-エポキシシクロヘキサン、1.5Mシクロプロピルアミン)のトルエン溶液(1.0mL)を加え、更に飽和食塩水(60μL)を添加し、37±1℃、撹拌子を入れ、激しく撹拌し反応を行った。数時間ごとに反応液20μLを採取し、トルエンにて5~10倍に希釈し、無水硫酸マグネシウムまたは無水硫酸ナトリウム添加で脱水しGC分析に供した。
 GC分析は次の条件で行った。
装置: GC-2014(島津製作所)
カラム: BETA DEXTM325(30m×0.25mm×0.25μm)
流速: 94kPa(入口圧)
スプリット比: 1:30
キャリアガス: ヘリウム
カラム温度: 120℃
気化室温度 230℃
検出器: FID(温度300℃)
 基質(1,2-エポキシシクロヘキサン)および生成物(2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノール)のクロマトグラムのエリア面積から、有効炭素数法を用いて、面積値を補正し、1,2-エポキシシクロヘキサンの変換率を計算した。1,2-エポキシシクロヘキサンから1分間に1μmolの2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールを生じさせる触媒活性を1Uとし、触媒活性を触媒1mg当たりの比活性(U/mg)で表記した。
 また、触媒の立体選択性を、生成物の光学純度(%ee)で表記し、次のように計算した。
 立体選択性(%ee) = {(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノール面積-(1S,2S)-2-シクロプロピルアミノ-1シクロヘキサノール面積}/{(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1シクロヘキサノール面積+(1S,2S)-2-シクロプロピルアミノ-1シクロヘキサノール面積}×100
(2)触媒活性測定法II(変換率のみ測定時)
 2mL容積のガラス容器に、多糖サンプル5mgを秤取し、基質(0.4M1,2-エポキシシクロヘキサン、0.8Mシクロプロピルアミン)のトルエン溶液200μL及び飽和食塩水1μLを加え、37℃、1000rpmで20時間反応させた。反応後、「触媒活性測定法I」で記したGC分析で基質変換率(%)と立体選択性(%ee)を測定した。
(3)触媒活性測定法III(5mg触媒量)
 2mL容積のガラス容器に、多糖サンプル5mgを秤取し、基質(1.0M1,2-エポキシシクロヘキサン、1.5Mシクロプロピルアミン)のトルエン溶液100μLと飽和食塩水6μLを加え、スターラーバーを用いて37℃、1000rpmで反応させた。数時間毎に、「触媒活性測定法I」で記したGC分析で触媒活性(mU/mg)と立体選択性(%ee)を測定した。
(4)触媒活性測定法IV(0.1mg触媒量)
 2mL容積のガラス容器に、多糖サンプル0.1mgを秤取し、100μLの基質トルエン溶液(1.0M1,2-エポキシシクロヘキサン、1.5Mシクロプロピルアミン)と0.2μLの飽和食塩水を加え、スターラーバーを用いて37℃、1000rpmで20時間反応させた。反応後、「触媒活性測定法I」で記したGC分析で触媒活性(mU/mg)と立体選択性(%ee)を測定した。
(5)触媒活性測定法V(5~10mg触媒量)
 2mL容積のガラス容器に、多糖サンプル5~10mgを秤取し、100μLの基質トルエン溶液(1.0M 4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ〔5.1.0〕オクタン、1.5M ベンジルアミン)と6μLの飽和食塩水を加え、スターラーバーを用いて1000rpmで攪拌し、37℃で反応させた。数時間毎に、GC分析(表45中の条件A)とHPLC分析法(表44中の条件α)で触媒活性(mU/mg)と立体選択性(%ee)を測定した。
(5)ゲル濾過HPLC分析法I
 遠心分離により不純物を取り除いた10mg/mL多糖サンプル溶液100μLをHPLCバイアルに移し、測定に用いた。10kDa以上のサンプル測定時はTOSOH TSKgel G3000PW(7.5mmI.D.×30cm、東ソー社製)、10kDa以下のサンプル測定時はTOSOH TSKgelG2500PWXL(7.8mmI.D.×30cm、東ソー社製)を使用した。移動層として50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.0)を用い、サンプル注入量10μL、流速0.6mL/分、カラム温度35℃、測定時間40分、検出器RIDの分析条件で測定を行った。
(6)ゲル濾過HPLC分析法II
 遠心分離により不純物を取り除いた10mg/mL多糖サンプル溶液をHPLCバイアルに100μL移し、測定に用いた。以下に示すカラムを使用し、サンプル注入量10μL、流速0.6mL/分、カラム温度40℃、測定時間40分、検出器RIDの分析条件で測定を行った。10kDa以上のサンプル測定時はカラム(TOSOH TSKgel G3000PWXL、7.8mmI.D.×30cm、東ソー(株)製)とカラム(TOSOH TSKgel G4000PWXL、7.8mmI.D.×30cm、東ソー社製)を連結したカラムを使用し、検量線の作成にはプルラン(6.3~642kDa、Shodex Standard P-82(昭和電工(株)製))を使用した。10kDa以下のサンプル測定時はカラム(TOSOH TSKgel G2500PWXLとTOSOH TSKgel G3000PW、7.8mmI.D.×30cm、いずれも東ソー社製)を連結したカラムを使用し、検量線の作成にはPEG2000~10000を使用した。クロマトグラムの各ピークの頂点の保持時間から算出された分子量を平均分子量とした。
(7)単糖組成解析法
 1mg/mL多糖サンプル溶液100μLと4Mトリフルオロ酢酸(TFA、終濃度2M)100μLを2mLネジ口チューブ中で混合し、ヒートブロック上にて120℃で2時間インキュベートした。室温まで冷却後、凍結乾燥により溶媒とTFAを除去した。得られた(単糖化された)凍結乾燥物を再度精製水水50μLに溶解して、単糖化サンプルを得た。4-エチルアミノベンゾエート(ABEE)165mg、ナトリウムシアノボロヒドリド35mg、メタノール350μL及び酢酸41μLを混合し、60℃で加温することによりABEE溶液を調製した。この溶液40μLを単糖化サンプル溶液10μLと1.5mLチューブ内で混合し、ヒートブロック上にて80℃で1時間インキュベートした。室温まで冷却後、精製水200μL、クロロホルム200μLを加え、不純物を有機層に抽出し、水層をHPLCにより分析した。カラムはTSKGel ODS120H(東ソー社製、商品名)、移動層は50mMホウ酸緩衝液(pH9.0)/アセトニトリルの混合溶媒(体積比91:9)を用い、流速0.8mL/min、カラム温度35℃、UV検出波長310nmの条件で分析を行った。
(8)MALDI-TOFMS解析法
 装置としてJMS-S3000 Spiral TOF-plus(JEOL社製)、マトリックスとして2,5-ジヒドロキシ安息香酸を用いた。陽イオンモード、LaserIntensity 60、Delay time 350の条件で、分子量3000以下の場合Spiralモード、分子量が3000を超える場合Linearモードで測定を行った。
実施例A1:植物体からの粗ペクチン性多糖の調製
(1)脱脂サンプルの調製
 500mL三角フラスコに植物粉末約50gを量り取り、クロロホルムとメタノールの混合液(体積比9:1)300mLを加え、アルミホイルで蓋をして撹拌子を用いて1時間強く撹拌した。110mm径の吸引漏斗と1000mL吸引瓶を用いて吸引ろ過後、上記混合液でフラスコおよびろ過された植物体を洗浄した。回収した植物体と上記混合液300mLをフラスコに加え、撹拌子を用いて再度1時間撹拌後、ろ過にて植物体を回収した。この工程をさらに2回(計3回)繰り返し、脱脂サンプルを得た。
(2)可溶性多糖除去サンプルの調製
 500mL三角フラスコに脱脂サンプル約30gを量り取り、RO水(逆浸透膜でろ過した水)300mLを加え、アルミホイルで蓋をして撹拌子を用いて4℃で1晩強く撹拌した。その後、上記三角フラスコを50℃の湯浴で加温し、更に1時間撹拌子を用いて強く撹拌した。500mL遠心ボトルに移し、遠心分離(17800×g、10分間、4℃)することで可溶性多糖を除去したサンプルを得た。
(3)希酢酸を用いた粗ペクチン性多糖の調製(酢酸法)
 500mL三角フラスコに可溶性多糖除去サンプル30g、10mM酢酸水溶液300mLを加え、アルミホイルで蓋をし、オートクレーブを用いて加熱処理(121℃、3時間)を行った。500mL遠心ボトルに移し、遠心分離(17800×g、10分間、4℃)した。得られた上清を1Lビーカーに入れ、エタノール(上清の2倍量)を加え、撹拌子を用いて強く撹拌した。遠心(17800×g、10分間、4℃)により沈殿物を回収した後、RO水で溶解し、遠心(17800×g、10分間、4℃)後の上清を集めて凍結乾燥し、粗ペクチン性多糖サンプルを得た。
(4)塩酸を用いた粗ペクチン性多糖の調製(塩酸法)
 1000mL三角フラスコに可溶性多糖除去サンプル30g、RO水500mLを加え、希塩酸を加えてpHを1.5に調整した。三角フラスコをアルミホイルで蓋をして90℃の湯浴で加温し、撹拌子を用いて強く4時間撹拌した。500mL遠心ボトルに移し、遠心分離(17800×g、10分間、4℃)した後、上記(3)と同様にして、得られた上清をエタノール沈殿、凍結乾燥を行った。
(5)エチレンジアミン四酢酸を用いた粗ペクチン性多糖の調製(EDTA法)
 1000mL三角フラスコに可溶性多糖除去サンプル30g、0.01N塩酸500mL、EDTA2ナトリウム25mgを順次加えた。三角フラスコをアルミホイルで蓋をして90℃の湯浴で加温し、1時間撹拌子を用いて強く撹拌した。上記(3)と同様にして、遠心、エタノール沈殿、凍結乾燥を行った。
(6)シュウ酸アンモニウムを用いた粗ペクチン性多糖の調製(シュウ酸法)
 2000mL三角フラスコに可溶性多糖除去サンプル30g、RO水1000mL、シュウ酸アンモニウム一水和物250mgを加え、希酢酸でpHを3.5に調整した。三角フラスコをアルミホイルで蓋をして75℃の湯浴で加温し、撹拌子を用いて強く1時間撹拌した。上記(3)と同様にして、遠心、エタノール沈殿、凍結乾燥を行った。
 各植物体の粗ペクチン性多糖の触媒活性と立体選択性を「触媒活性測定法I」で測定し、収率とともに表1、表2に記した。表中、「A」は脱脂サンプル、「B」は酢酸法によって調製された粗ペクチン性多糖を使用したことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000043
 表中の入手先略語:GA:(株)ギャバン、AG:(株)アグリスタイル、OR:(株)折玉、LE:(株)リーフ、MK:三笠産業(株)、HC:ヘルシーカンパニー(株)、HN:(株)ひなた、YN:(有)山年園、OT:(株)大津屋商店、MI:MIインターナショナル(株)、RT:(株)アールティジャパン、KY:(株)健康・野草茶センター、CH:(株)美訓物産、JG:(株)ジャパンゲート、PA:(株)ピーアットライフ、CB:(株)中国貿易公司、NT:三井農林(株)、OI:(株)大井川茶園、YT:(株)山竹園、OK:大塚製薬(株)、NG:日本ガーリック(株)、TS:日本甜菜製糖(株)、CP:(株)Commpro、KD:(有)黒田屋、KW:河田園、HO:ほのかオーガファーム、HE:HERBS&CROPS、SE:Eno Brostup S.A.、AL:アリサン(有)、VS:VSP(株)、AS:(株)奄美自然科学研究所、EW:エヴァウェイ(株)、CC:シェフズチョイスジャパン合同会社、DH:(株)ダイホク、SN:清水海苔(株)、HK:(株)さいとう、記載なし:自家栽培
 Aの収量は、植物体50gより調製した脱脂サンプルの量で示し、Bの収量は、脱脂サンプル30g(海藻類は15g)から調製した粗ペクチン性多糖の重量を示した。
 アロエとアーモンドにつき、4種の方法で調製した粗ペクチン性多糖の触媒活性と立体選択性を「触媒活性測定法I」で測定し、収率とともに表3に記した。表中、「A」は脱脂サンプル、「B」、「C」、「D」、「E」はそれぞれ酢酸法、塩酸法、EDTA法、シュウ酸法によって調製された粗ペクチン性多糖を使用したことを示す。
 粗ペクチン性多糖を抽出することにより、特許文献7、8および非特許文献11に記載していないマツブサ科、アオイ科、パパイア科、ワサビノキ科、キク科、クスノキ科、コショウ科、ドクダミ科、シソ科、モクセイ科、カキノキ科、ヒルガオ科、ヒユ科、イラクサ科、クワ科、フトモモ科、ブナ科、クルミ科、センダン科、モチノキ科、アカネ科、ススキノキ科、ヤシ科、ヒノキ科、又はトクサの植物でも、十分な触媒活性と30%ee以上の立体選択性を示すことがわかった。また、立体選択性が低かったイネ科、ウリ科、ナス科、バラ科、ツバキ科、又はヒガンバナ科の植物であっても、30%ee以上の立体選択性を示した。また、触媒活性(単位重量当たり比活性)も、最大17倍向上した。
実施例A2:植物体(水溶性大豆多糖)からのLP-LMWの調製
 水溶性大豆多糖(商品名:ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製)7.5gを量り取り、精製水275mLを加え、オートクレーブ(121℃、15分間)にて滅菌した。リパーゼA「アマノ」6(天野エンザイム(株)製)1.5gに0.5Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7)15mLと精製水15mLを加えた溶液を、0.45μm径のフィルター及びオートクレーブにて滅菌した多糖溶液に加え、37℃、80rpmにて20時間振盪した。振盪した液にProteinase K(タカラバイオ(株)製)40mgを加え、更に2時間振盪した後、反応液を酢酸にてpHを5に調整した。pH調整後の溶液に、その0.5倍量のアセトンを加え、撹拌子を用いて10分間撹拌した。遠心分離(10000×g、10分間、4℃)で不溶物を除き、得られた上清に、pH調整後の溶液の0.6倍量のアセトンをさらに加え、撹拌子を用いて10分間撹拌した。その後、遠心分離(10000×g、10分間、4℃)して得られた沈殿を精製水に溶解させた後、オートクレーブ(121℃、15分間)で滅菌した。これを遠心分離(15000×g、10分間、4℃)して不溶物を除去し、得られた上清を分画分子量(MWCO)12000~14000の透析チューブ(ヴィスキングチューブ、日本メディカルサイエンス(株)製)に入れ、10mM酢酸を外液として使用して、透析を行った。透析チューブ内の液を凍結乾燥し、LP-LMW画分2.2gを得た。
 水溶性大豆多糖(商品名:ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製)とLP-LMW画分について、触媒活性、立体選択性、主要なピークの平均分子量を測定し、糖組成を分析した。結果を表4、5に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」で、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」で測定した。
実施例A3:ラムノガラクツロン酸リアーゼ(RGL)による多糖の分解
(1)市販の酵素から「水溶性大豆多糖類を分解する酵素」(Lip-RGL)の精製
 市販の酵素(商品名:リパーゼA「アマノ」6、天野エンザイム(株)製)40gを10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7)に懸濁した。得られた懸濁液に、硫酸アンモニウムを所定の飽和パーセントになるまで加えた。60%飽和から90%飽和に相当する硫酸アンモニウム画分から、沈殿が生じたものを遠心分離し、透析によって脱塩した。脱塩後の液を陰イオン交換カラム(商品名:DEAE-Toyopearl、東ソー(株)製)に供した後、0.2M塩化ナトリウム水溶液で溶出して、得られた画分を脱塩した。
 Mono Q 10-100 GLカラム(8.0mL、GE Healthcare社製)を装着したFPLCシステム(AKTA explorer10S、GE Healthcare社製)に供し、緩衝液A(10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7))と緩衝液B(10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7)、0.5M塩化ナトリウム)との間でグラジエントをかけた溶出を行い、酵素活性を持つ画分を集め、脱塩した。上記脱塩液をMono Q 5-50 GLカラム(1.0mL、GE Healthcare社製)を装着したFPLCシステム(AKTA explorer 10S、GE Healthcare社製)に供し、緩衝液A(10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7))と緩衝液B(10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7)、0.5M塩化ナトリウム)との間でグランエントをかけた溶出を行い、酵素活性を持ちかつSDS-PAGEで単一バンドである画分を集め、脱塩し、精製水溶性大豆多糖類分解酵素(Lip-RGL)とした。
 各精製工程における画分をSDS-PAGEに供し、精製度を確認した。結果を図1に示す。図1中、レーン1には分子量マーカーを、レーン2には市販の酵素(リパーゼA「アマノ」6、天野エンザイム(株)製)の溶液を、レーン3には硫酸アンモニウム分画(60~90%飽和の混合物)を、レーン4にはカラム(商品名:DEAE Toyopearl、東ソー(株)製)から溶出した画分を、レーン5にはカラム(商品名:Mono Q 10-100 GL、Sigma-Aldrich社製)から溶出した画分を、レーン6にはカラム(商品名:Mono Q 5-50、Sigma-Aldrich社製)から溶出した画分を供した。図1中の矢印は、精製されたLip-RGLに対応するバンドの位置を示す。
(2)酵素活性の比較
 水溶性大豆多糖類(商品名:ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製)25mgを20mMビス-トリス塩酸緩衝液(pH6.5)1mLに溶解させ、リパーゼ(リパーゼA「アマノ」6、天野エンザイム(株)製)溶液またはLip-RGL溶液50μLを添加した。各混合液を37℃で2時間加温後、0.45μm径のメンブランフィルターでろ過し、濾液を得た。得られた濾液の分子量分布を、カラムTSKgel G5000PWXL(東ソー(株)製)を使用し、「ゲルろ過HPLC分析I」の条件で評価した。クロマトグラムの比較より、いずれの反応においても同様の分子量を有する分解物を生成したので、Lip-RGLは水溶性大豆多糖類を分解できることがわかった。
 また、使用した両酵素溶液のタンパク濃度を比較すると、リパーゼ(リパーゼA「アマノ」6、天野エンザイム(株)製)溶液のタンパク濃度は2.6mg/mLであり、LipRGL溶液のタンパク濃度は0.026mg/mLであった。
(3)LipRGL遺伝子の取得および大腸菌への導入
 LipRGLから調製されたペプチドをナノLC-MS/MS分析装置(装置名:nanoACQUITY UPLC system及びSYNAPT G2-Si High Definition MassSpectrometer(ともにWaters Corp.社製))に供し、ペプチドのアミノ酸配列を推定した。
 Biotechnology and Bioprocess Engineering,7, 57-66 (2002)によれば、酵素リパーゼA「アマノ」6は、黒麹菌Aspergillus niger由来である。そこで、本発明者らは、得られたアミノ酸配列情報をNCBIタンパク質データベースにおけるAspergillus属(taxid: 5052)由来の登録と照合し合わせ5種の酵素(グルコアミラーゼ、セロビオヒドロラーゼ、ラムノガラクツロン酸リアーゼ、エンド-1,3-β-D-グルカナーゼ、β-マンナーゼ)を候補として抽出し、本酵素がラムノガラクツロナン構造を持つ水溶性大豆多糖類を消化する酵素であることから、ラムノガラクツロン酸リアーゼであると推定した。
(4)LipRGLのペプチドマッピング
 Aspergillus luchuensis mut. kawachii NBRC4308のラムノガラクツロン酸リアーゼA(AkRGL)のアミノ酸配列(GeneBank ID: GAA87164.1、配列番号1)は、NCBIタンパク質データベースで公開されている。ナノLC-MS/MS分析で得られたLipRGLのアミノ酸シーケンスのデータは、AkRGLのアミノ酸配列とよく一致していた。AkRGLとLipRGLのペプチドマッピングの結果を図2に示す。図2は、Aspergillus luchuensis mut. kawachii NBRC 4308Aspergillus kawachiiのラムノガラクツロン酸リアーゼA(AkRGL)のアミノ酸配列を示し、下線を付したアミノ酸がLipRGLのペプチド由来の配列である。
 NCBI遺伝子データベースからAkRGLの遺伝子情報(GenBank ID: DF126458.1)を入手し、大腸菌発現用の遺伝子(配列番号2)を人工的に合成した。得られた遺伝子を元にしてforward(配列番号3)及びreverse用(配列番号4)のPCRプライマーを調製した。上記プライマーとAkRGLの人工合成遺伝子を用いて、PCRで遺伝子を増幅した。増幅した遺伝子をpQE-80Lベクター(Qiagen製)に導入し、N-末端His-tag融合AkRGL発現用プラスミド(pQE80L-RGL)を得た。得られたプラスミドpQE80L-RGLを大腸菌BL21(DE3)、JM109及びRosetta2(DE3)にそれぞれ導入し、形質転換体BL21(DE3)-AkRGL、JM109-AkRGL及びRosetta2(DE3)-AkRGLを調製した。各大腸菌がAkRGLを生成できることをSDS-PAGEで確認した。また、各形質転換体の無細胞抽出物によって、リパーゼ(リパーゼA「アマノ」6、天野エンザイム(株)製)と同様に、ソヤファイブS-DNから触媒(AkRGL-LMW)を調製できることをGPC分析で確認した。
(5)組換えRGL(Ak-RGL)の調製
 大腸菌BL21(DE3)-AkRGLをLB培地(100μg/mLアンピシリン)5mL中で37℃で12時間培養した。得られた培養液をLB培地(100μg/mLアンピシリン)500mLに移し、150rpmで振盪しながら、37℃で9時間培養した。1mMIPTGを添加後、さらに37℃で12時間培養した。大腸菌を遠心分離(8000×g、10分間、4℃)で集め、0.9%食塩水で洗浄した。洗浄した菌体を10mMリン酸カリウム緩衝液(pH7)に懸濁し、直径0.1mmのビーズと共にマルチビーズショッカー(安井器械(株)製)で菌体を破砕後、遠心分離(12000×g、15分間、4℃)で不溶物を除き、細胞外抽出液を得た。
 上記細胞外抽出物をNi Sepharose 6 Fast Flowカラム(GE Healthcare Life Sciences、3×8.5cm)に供し、0.1M塩化ナトリウムと10mMイミダゾールを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(pH8.0)で洗浄後、同緩衝液のイミダゾール濃度を300mMまで連続的に上げて溶出させた。酵素活性を持つフラクションを集めて、脱塩し、HisTrap HP column(GE Healthcare LifeSciences社製、1.6×2.5cm、5mL)を装着したFPLCシステム(AKTA explorer 10S)に供した。0.1M塩化ナトリウムと0.1Mイミダゾールを含む10mMリン酸カリウム緩衝液(pH8.0)で洗浄後、同緩衝液のイミダゾール濃度を0.16Mまで連続的に上げて溶出させ、酵素活性を有し、かつSDS-PAGEでほぼ単一バンドを示すフラクションのみを集めた。集めたフラクションを1mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)で透析し、精製AkRGLとした。
(6)組換えRGL(AkRGL)を用いたソヤファイブの消化
 ソヤファイブS-DN(25mg)を20mMビス-トリス塩酸緩衝液(pH6.5、1mL)に溶解させ、リパーゼ(リパーゼA「アマノ」6、天野エンザイム(株)製)溶液、精製LipRGL溶液及び精製AkRGL50μLのいずれかを添加した。37℃で2時間加温した後、消化液を凍結乾燥し、消化物を得た。得られた消化物の触媒活性及び立体選択性を「触媒活性測定法II」に従い測定した。
 表6に示すように、精製LipRGLによる消化物も、精製AkRGLによる消化物も、ソヤファイブS-DNと同等の触媒活性及び立体選択性を有していることがわかった。また、精製AkRGLによる消化物(AkRGL-LMW)の触媒活性は25.1mU/mgであった。
実施例A4:アルカリによる分解
(1)水酸化ナトリウムとエタノール分画による調製
 水酸化ナトリウム(200g)及び水素化ホウ素ナトリウム(7.6g)の水溶液(2.5L)に水溶性大豆多糖類(商品名:ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製)100gを加え、3L四つ口フラスコに入れ、攪拌しながらオイルバスで内温が70℃になるようにして120時間加温した。酢酸でpH7に中和した後、遠心分離(12000×g、20分間)で不溶物を除き、中和済み加水分解溶液を得て、その体積(X)を測定した。
 エタノール(Xの0.5倍量)を攪拌しながら、中和済み加水分解溶液をそこに滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で除き、上清を攪拌しながら、エタノール(Xの0.3倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた。上清は次工程で使用した。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブ(BioDesign Dialysis Tubing、BioDesign Inc.社製)に入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して6.1gの多糖画分(AL-LMW EtOH 0.5/0.8)を得た。
 前工程で得た上清を攪拌しながら、さらにエタノール(Xの0.3倍量)をそこに滴下した。滴下済み液を冷蔵庫で3日静置後、生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた(上清は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水に懸濁し、全体積を約200mLとした。懸濁液を約40℃に加温し、沈殿を溶解させた後、冷蔵庫で7日保存した。冷蔵中に生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた。得られた沈殿を精製水120mLに懸濁した。懸濁液を約40℃に加温し、沈殿を溶解させた後、MWCO3500の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して21.3gの画分(AL-LMW EtOH 0.8/1.1 PPT)を得た。また、冷蔵中に生じた沈殿を集めた残りの母液をMWCO3500の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として、透析した。透析後の液を凍結乾燥して1.9gの多糖画分(AL-LMW EtOH 0.8/1.1 SUP)を得た。
 前工程で得られた上清を攪拌しながら、エタノール(Xの0.3倍量)をそこに滴下した。滴下済み液を冷蔵庫で1日静置後、生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して1.4gの画分(AL-LMW EtOH 1.1/1.4)を得た。各分画の触媒活性、立体選択性及び平均分子量を測定した結果を表7に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。また、各画分の単糖分析結果を表8に記した。
(2)水酸化ナトリウムとアセトン分画による調製
 水酸化ナトリウム200gと水素化ホウ素ナトリウム3.7gの水溶液2.5Lに水溶性大豆多糖類(商品名:ソヤファイブS-DN)50gを加え、3L四つ口フラスコに入れ、攪拌しながらオイルバスで内温が70℃になるようにして102時間加温した。酢酸でpH7に中和した後、遠心分離(12000×g、20分)で不溶物を除き、中和済み加水分解溶液の体積(X)を測定した。
 中和済み加水分解溶液を攪拌しながら、アセトン(Xの0.5倍量)をそこに滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた(上清は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブに入れ、外液を10mM酢酸溶液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して0.73gの多糖画分(AL-LMW Acetone 0/0.5)を得た。
 前工程の上清を攪拌しながら、さらにアセトン(Xの0.3倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた(上清は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブに入れ、外液を10mM酢酸溶液として、透析した。透析後の液を凍結乾燥して10.7gの多糖画分(AL-LMW Acetone 0.5/0.8)を得た。
 前工程で得た上清を攪拌しながら、さらにアセトン(Xの0.3倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して2.5gの多糖画分(AL-LMW Acetone 0.8/1.1)を得た。
 各分画の触媒活性、立体選択性及び平均分子量を測定した結果を表9に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。また、各画分の単糖分析結果を表10に示す。
(3)温度の検討
 水酸化ナトリウム(16g)と水素化ホウ素ナトリウム(0.30g)の水溶液(200mL)に、水溶性大豆多糖類(商品名:ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製)4gを加えた。その水溶性大豆多糖類溶液を30mLずつ直径30mmの試験管5本にいれ、300rpmで攪拌しながら、それぞれ内温が50、60、70、80、90℃になるようヒートブロックで加温した。また同じ水溶性大豆多糖類溶液を、8mLずつ直径18mm試験管2本に入れ、シリコン栓を装着して、オートクレーブを用い121℃で5時間加温した。加水分解溶液に精製水(加水分解溶液の体積の1/2倍量)を加え、50%酢酸でpH6~7に調整した。pH調整後のエタノール(加水分解溶液の体積の3倍量)を滴下し、冷蔵庫に1日静置した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分)で集めた。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を遠心分離(15000×g、10分間)し、上清を凍結乾燥して多糖画分(AL-LMW)を得た。
 各加水分解の温度における分解時間、収率、触媒活性、立体選択性、平均分子量、加水分解液の分解終了時の色(目視)を表11に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。以上のように、50~121℃の温度範囲でアルカリ処理することにより、触媒活性を有する加水分解物を得られた。
(4)アルカリ濃度の検討
 水酸化ナトリウム(0.6g)と水素化ホウ素ナトリウム(45mg)の水溶液(30mL)に水溶性大豆多糖類(商品名:ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製、0.6g)を加えた(水酸化ナトリウムの終濃度は0.5M)。水酸化ナトリウムの量をそれぞれ1.2g、1.8g、2.4g、3.6gに変えた以外は同様にして、水溶性大豆多糖類溶液を調製した(水酸化ナトリウムの終濃度はそれぞれ1.0M、1.5M、2.0M、3.0M)。それぞれを直径30mmの試験管に入れ、300rpmで攪拌しながら、内温が70℃になるようヒートブロックで加温した。加水分解溶液のpHを50%酢酸で6~7に調整し、その体積(X)を測定した。pH調整後の溶液にエタノール(Xの3倍量)を滴下し、冷蔵庫に1日静置した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で集めた。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO3500の透析チューブに入れ、外液を10mM酢酸溶液として透析した。透析後の液を遠心分離(15000×g、10分間)し、上清を凍結乾燥して多糖画分(AL-LMW)を得た。
 各アルカリの濃度における分解時間、収率、触媒活性、立体選択性、ピーク分子量を加水分解液の分解終了時の色を表12に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。以上のように、0.5~3.0Mのアルカリ濃度範囲でアルカリ処理することにより、触媒活性を有する加水分解物を得られた。
(5)水酸化カリウムとエタノール分画による調製
 水酸化ナトリウムの代わりに水酸化カリウム280.6gを使用した以外は上記「(1)水酸化ナトリウムとエタノール分画による調製」と同様にして、4つの多糖画分(KOH-LMW-EtOH 0.5/0.8、KOH-LMW-EtOH0.8/1.1-PPT、KOH-LMW-EtOH 0.8/1.1-SUP、KOH-LMW-EtOH 1.1/1.4)を得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表13に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。
実施例A5:「おから」からのAL-LMWの調製
 水酸化ナトリウム20gと水素化ホウ素ナトリウム0.38gの水溶液250mLに、おから粉末(商品名:おからパウダー、アクロシア(株)製)5gを懸濁し、300mL四つ口フラスコに入れ、攪拌しながらオイルバスで内温が70℃になるようにして100時間加温した。反応液のpHを酢酸で6に調整し、加水分解溶液を遠心分離(12000×g、15分間)して、得られた上清の体積(X)を測定した。加水分解溶液の上清を攪拌しながらエタノール(Xの0.5倍量)を滴下し、生成した沈殿を遠心分離(12000×g、15分間)で除いた。この遠心分離溶液の上清に、エタノール(Xの0.3倍量)を滴下し、生成した沈殿を遠心分離(12000×g、15分間)で除いた。
 遠心分離溶液の上清にエタノール(Xの0.3倍量)を滴下し、遠心分離(12000×g、15分間)で生成した沈殿(EtOH0.8/1.1画分)を得た。また、遠心分離溶液の上清にエタノール(Xの0.3倍量)を滴下し、遠心分離(12000×g、15分間)で生成した沈殿(EtOH1.1/1.4画分)を得た。遠心分離溶液の上清にエタノール(Xの0.6倍量)を滴下し、遠心分離(12000×g、15分間)で生成した沈殿(EtOH1.4/2.0画分)を得た。得られた沈殿をそれぞれ精製水に溶解し、冷蔵庫で1~3日間保存した。冷蔵中に生じた沈殿を遠心分離して、沈殿(PPT)と上清(SUP)に分けた。PPT部分を精製水で再溶解した。PPT溶液とSUPをMWCO3500の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液にして透析した。透析後のチューブ内液を凍結乾燥して、3つの画分(EtOH0.8/1.1、EtOH1.1/1.4、EtOH1.4/2.0)それぞれのPPTとSUPを得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表14に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。単糖組成分析を「単糖組成解析法」に従い実施し、解析結果を表15に示す。
実施例A6:酵素によるLP-LMWの分解
(1)酵素の選択
 1.5mLチューブ中で50mg/mLのLP-LMW(100μL)、100mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)及び表16に記載の市販酵素溶液(20μL)を混合し、37℃、1000rpmで22時間反応させた。反応液にProteinase K(タカラバイオ(株)製、Code No. 9034)20μLを添加し、37℃、1000rpmでさらに3時間反応させ、遠心分離した後、上清を「ゲルろ過HPLC分析法I」で測定した。酵素A、B又はEを使用すると、分子量約40kDaのLP-LMWが分解されている様子が確認されたが、酵素C又はDを使用すると、LP-LMWは分解されなかった。酵素A、B又はEの投入量を変更し、同様に反応を行った。
 0.46mU/mLの酵素Aを使用し、経時的にゲルろ過HPLC分析Iの条件で分析した結果を図3に示す。図3は、未処理(LP-LMW)、0.5、1、2、4、6、又は24時間後のクロマトグラムである。異なる種由来のエンド-β1,4-ガラクタナーゼ処理によって、分子量3000以下になるまで分解されたことから、LP-LMWの主成分はβ1,4結合したガラクトースであることが示唆された。
(2)陰イオン交換樹脂カラムによるLP-LMWの分画
 LP-LMW(800mg)を精製水(20mL)に加え、遠心分離により不要な酸性糖を含む不溶物を除いた。上清をOH型の陰イオン交換樹脂カラム(商品名:DEAE TOYOPEARL 650、東ソー(株)製、カラム容量(CV):40mL)に供した。サンプル吸着後、10CVの精製水、15CVの5mM炭酸水素ナトリウム水溶液、5CVの10mM炭酸水素ナトリウム水溶液、5CVの100mM水酸化ナトリウム水溶液を順次、流速約3mL/分で流し、10mLの画分容量で分画を行った。得られた画分は硫酸-フェノール法により全糖量測定を行い、溶出するピーク毎に分画をし、溶出順にLP-LMW-D1~D5とした。得られた画分を透析後、凍結乾燥を行った。
 各画分の収率、触媒活性、立体選択性、平均分子量を表17に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。単糖組成解析結果を表18に示す。
(3)LMWのD1画分(LP-LMW-D1)の酵素処理による部分分解
 200mL三角フラスコにLP-LMW-D1(343mg)を量り取り、精製水(32mL)と0.5M MES緩衝液(pH6.0、8mL)を加え溶解させた(終濃度:10mg/mL LMW、100mM MES緩衝液(pH6.0))。この基質溶液に酵素A(4μL、終濃度:1.8mU/mL)溶液を加え、40℃、140rpmの条件で2時間振とうした。Proteinase K(タカラバイオ(株)製、Code No.9034、20μL)を添加し、37℃、1000rpmで30分間反応し、オートクレーブ処理を施すことで反応を停止させた。室温まで冷却後、MWCO1000の透析チューブに溶液を移し、精製水中にて透析を行った。透析物を凍結乾燥し、酵素処理産物LP-LMW-D1deg(280mg)を得た。得られた画分の触媒活性と立体選択性を「触媒活性測定法III」に従って、ピーク分子量を「ゲルろ過HPLC分析法II」に従って測定し、収率とともに表18に記した。
(4)陰イオン交換カラムによるLP-LMW-D1degの分画
 LP-LMW-D1deg(280mg)を精製水(2mL)に溶解させた試料を、精製水により平衡化したOH型の陰イオン交換カラム(商品名:DEAE TOYOPERAL 650、東ソー(株)製、カラム容量(CV):10mL)に供した。サンプルを吸着させた後、ペリスタルティックポンプを用い、10CVの精製水、10CVの100mM炭酸水素ナトリウム水溶液を順次、流速約3mL/分で流し、5mLの画分容量で分画を行った。糖を含有する画分のうち、精製水溶出画分(LP-LMW-D1degD1)、100mM炭酸水素ナトリウム溶出画分(LP-LMW-D1degD2)をエバポレーターにより濃縮後、MWCO1000の透析チューブに移し、精製水で透析を行った。透析物を凍結乾燥後、各画分をそれぞれ199mg、37.2mg取得した。
 各画分の収率、触媒活性、立体選択性、平均分子量を表19に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。単糖組成解析結果を表20に示す。
(5)ゲル濾過カラムによるLMW-D1degD1の分画
 LMW-D1degD1(150mg)を精製水(0.5mL)に溶解した試料を、ゲル濾過カラム(商品名:BioGel P10、Bio-Rad Laboratories社製、カラム容量(CV)300mL、内径3cm×54cm)に供した。サンプルを吸着させた後、3CVの50mM酢酸溶液を流速約1mL/分で流し、5mLの画分容量で分画を行った。
 得られた画分を「ゲルろ過HPLC分析法II」に従って分析し、分子量を基準にして5×10超、4~5×10、3~4×10、2~3×10、2×10未満の5つの画分に分けて集め、それぞれ凍結乾燥して、画分BG1(23.3mg)、BG2(24.2mg)、BG3(20.7mg)、BG4(25.6mg)、BG5(33.2mg)をそれぞれ得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量、単糖分析結果を表21に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い、単糖分析は「単糖組成解析法」に従い測定した。なお、単糖分析ではガラクトースとアラビノース以外の糖は検出されなかった。
(6)ガラクタナーゼによるAL-LMWの分解
 LP-LMWと同様にして、AL-LMWを陰イオン交換樹脂で精製し、AL-LMW-D1を得た。得られたAL-LMW-D1を酵素A(ガラクタナーゼ)で消化し、再度、陰イオン交換カラムで精製し、DEAE非吸着各画分(AL-LMW-D1degD1)を得た。ソヤファイブS-DN、AL-LMW、AL-MLW-D1、及びAL-LMW-D1degD1の触媒活性(「触媒活性測定法III」で測定)と平均分子量(「ゲルろ過分析法II」で測定)を表22に示す。AL-LMW-D1degD1の単糖組成を「単糖組成解析法」に従い分析したところ、ラムノース0.2mol%、アラビノース0.3mol%、ガラクトース96.4%、ガラクツロン酸0.1mol%であり、他の単糖は検出されなかった。
 AL-LMW-D1degD1をゲルろ過カラムクロマトグラフィーに供して分画し、先に溶出した順に画分B1~B4を得た。各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表23に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析II」に従い測定した。
(7)分子量と触媒活性、分子量と立体選択性の関係
 LP-LMW及びAL-LMWを消化又は精製して得られた画分について、分子量、触媒活性、立体選択性の関係を図4にまとめた。分子量が2.5×10~3×10の間で、触媒としての立体選択性が急激に低下する傾向が見られた。分子量が2.5×10~6×10の間で、分子量に応じて向上する傾向が見られた。
実施例A7:酸による多糖の加水分解
(1)酸性条件の検討
 多糖画分(AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT)5gを精製水に溶解し、AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT溶液500mLを得た。
 AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT溶液を30mLずつビーカーに分注し、それぞれpH2、2.5、3.5、4となるよう希硫酸で調整し、試験管に移して攪拌しながら内温が90℃になるようヒートブロックで加温した。加水分解が進行した後、各試験管から採取したサンプル3.8mLに1M酢酸ナトリウム溶液(pH5)0.2mL、エタノール12mLを順次添加し、冷蔵庫で1日保存した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で集め、通風乾燥した。乾燥後の沈殿を少量の精製水に懸濁し、凍結乾燥し、低分子多糖画分を得た。
 AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT溶液に希硫酸を加えてpH3に調整し、30mLずつ試験管に入れて攪拌しながら、内温70℃、80℃、又は90℃で加温した。加水分解が進行した後、各試験管から採取したサンプル3.8mLに1M酢酸ナトリウム溶液(pH5)0.2mL、エタノール12mLを順次添加し、冷蔵庫で1日保存した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で集め、通風乾燥した。乾燥後の沈殿を少量の精製水に懸濁し、凍結乾燥し、低分子多糖画分を得た。
 AL-LMW EtOH0.8/1.1-PPT溶液に希硫酸を加えてpH3に調整し、その液7mLを試験管に移して、シリコン栓を装着しオートクレーブで121℃に加温した。加水分解が進行した後、試験会から採取したサンプル4.75mLに、1M酢酸ナトリウム溶液(pH5)0.25mL、エタノール15mLを順次添加し、冷蔵庫で1日保存した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で集め、通風乾燥した。乾燥後の沈殿を少量の精製水に懸濁し、凍結乾燥し、低分子多糖画分を得た。
 各加水分解条件における分解時間、得られた低分子多糖画分の収率、得られた分解物の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表24に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析II」に従い測定した。表24中、収率は、エタノール沈殿で得られた粗生成物の量を基に算出しているため、無機塩を含んでおり、100%を超えている場合もある。酸による分解は、温度70~121℃、pH2~4の範囲で進行したことを確認した。
(2)硫酸による加水分解
 上記で得られた画分AL-LMWEtOH0.8/1.1 PPT(17g)をビーカーに入れ、精製水(800mL)を入れ、攪拌して溶解させた。1M硫酸を加えて、溶液のpHを3.2に調整し、精製水を追加して、全体で850mLとした。得られた溶液を1L四ツ口フラスコに移し、還流冷却管を装着し、オイルバスで内温90℃、88時間撹拌した。
 その後、1M水酸化ナトリウムでpHを6~7に調整し、遠心分離(12000×g、20分間)して不溶物を除き、中和済み加水分解溶液を得て、その体積(X)を測定した。
 攪拌しながら、中和済み加水分解液にエタノール(Xと同量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で集めた(分離された上清1は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して低分子多糖画分(AS-LLMW EtOH 0/1.0)1.2gを得た。
 上清1を氷水浴で冷却し、エタノール(Xと同量)を滴下して撹拌した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めた(分離された上清2は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して酸処理済み低分子多糖画分(AS-LLMW EtOH 1.0/2.0)6.2gを得た。
 上清2にエタノール(Xと同量)を滴下して、撹拌した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めた(分離された上清3は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して低分子多糖画分(AS-LLMW EtOH 2.0/3.0)0.96gを得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、ピーク分子量を表25に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。単糖組成分析を「単糖組成解析法」に従い実施し、結果を表26に示す。
(3)陽イオン交換樹脂を用いた加水分解
 画分(AL-LMW EtOH0.8/1.1 PPT)(9.0g)をビーカーに入れ、精製水(900mL)を入れ、攪拌し溶解させ、500mL四つ口フラスコに入れた。フラスコに再生済Amberlyst 15R (Dry 10.8g相当)を入れて還流冷却管を装着し、オイルバスで加温し、内温90℃で103時間撹拌した。この時点の溶液のpHは3.4であった。
 その後、1M水酸化ナトリウム水溶液でpHを6~7に調整し、遠心分離(12000×g、20分間)して不溶物を除き、中和済加水分解溶液を得て、その体積(X)を測定した。中和済み加水分解溶液を攪拌しながら、エタノール(Xと同量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分)で除いた。上清1を攪拌しながら、さらにエタノール(Xの0.4倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めた(分離された上清2は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して低分子多糖画分(AM-LLMW EtOH 1.0/1.4)2.6gを得た。
 上清2を氷水浴で冷却して攪拌しながら、エタノール(Xの0.6倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めた(分離された上清3は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して低分子多糖画分(AM-LLMW EtOH 1.4/2.0)2.0gを得た。
 上清3を攪拌しながら、エタノール(Xと同量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めた。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して低分子多糖画分(AM-LLMW EtOH 2.0/3.0)0.52gを得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表27に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。
 また、同様の方法で調製し、加水分解後のエタノール分画の添加割合を変えた画分「単糖組成解析」の結果を表28に示す。
(4)酢酸による加水分解
 画分(AL-LMW EtOH0.8/1.1 PPT)(0.9g)をビーカーに入れ、精製水(90mL)を入れ、攪拌し溶解させた。1M酢酸で溶液のpHを3.1とした。100mL四ツ口フラスコに上記溶液を移し、還流冷却管を装着し、オイルバスで加温し、内温90℃で88時間撹拌した。その後、1M水酸化ナトリウムでpHを5に調整して、中和済み加水分解溶液を得て、その体積(X)を測定した。中和済み加水分解溶液を攪拌しながら、エタノール(Xと同量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で除き、上清を攪拌しながら、エタノール(Xの0.4倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めた(分離された上清1は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して酸低分子画分(AA-LLMW EtOH 1.0/1.4)0.17gを得た。
 上清1を攪拌しながら、エタノール(Xの0.6倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で集めた(分離された上清2は次工程で使用した)。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して酸処理済み低分子画分(AA-LLMW EtOH 1.4/2.0)0.15gを得た。
 上清2を攪拌しながら、エタノール(Xと同量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分間)で集めた。得られた沈殿を精製水で懸濁し、MWCO1000の透析チューブに入れ、10mM酢酸溶液を外液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して酸処理低分子画分(AA-LLMW EtOH 2.0/3.0)0.032gを得た
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表29に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。
(5)陰イオン交換樹脂による精製
 画分(AM-LLMW EtOH1.4/2.0)(3g)を精製水(100mL)に懸濁し、MWCO1000の透析チューブ(Spectra/Por 6 Dialysis Membrane、REPLIGEN社製)に入れて、精製水を外液として透析を行った。透析後の液(触媒2.7g分)を陰イオン交換カラム(商品名:DEAE-Toyopearl(OH型)、東ソー(株)製、カラム容積280mL)に供し、精製水を流速約8mL/分で流し、16mLの画分容量で分画を行った。糖を多く含む画分を集めて、MWCO1000の透析チューブに入れ、外液10mM酢酸で透析し、透析後の液を凍結乾燥し、DEAE非吸着画分(AM-LLMW EtOH 1.4/2.0 D1(FT))(1.87g、収率71%)を得た。
 DEAE非吸着画分の触媒活性及び立体選択性を「触媒活性測定法III」に従い、ピーク分子量を「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。触媒活性は17.2mU/mgであり、立体選択性は66.8%eeであり、ピーク分子量は3.9×10であった。また、単糖組成分析を「単糖組成解析法」に従い行ったところ、この画分は、フルクース0.1%、アラビノース3.1%、ガラクトース96.8%で構成されており、他の糖は検出されなかった。
(6)ゲル濾過カラムによる精製
 上記で得られたDEAE非吸着画分(300mg)を精製水で溶解して水溶液1mLを得た。これをBioGelP10(Bio-Rad Laboratories社製、カラム容量300mL、内径3cm×54cm)に供した。サンプルを吸着させた後、50mM酢酸溶液を流速約1mL/分で流し、5mLの画分容量で3CV分の分画を行った。
 得られた画分を「ゲルろ過HPLC分析II」で分析し、分子量と相対的な糖含量を測定した。分子量を基準にして4.5×10超、3.5~4.5×10、3.5×10未満の画分をそれぞれ集めた後、ゲルろ過クロマトグラフィーにてカラム容積3回分の画分を合わせ、凍結乾燥することにより、画分BG1~3を得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表30に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。
実施例A8:ニンジンからの調製
(1)ニンジンからペクチン性多糖の調製
 500mL三角フラスコに、粉末ニンジン(商品名:にんじんファインパウダー、三笠産業(株)製)約50gを量り取り、クロロホルムとメタノールの混合液(体積比9:1)300mLを加え、アルミホイルで蓋をして撹拌子を用いて1時間強く撹拌した。吸引漏斗と吸引瓶を用いて吸引ろ過後、同混合液でフラスコおよびろ過された植物体を洗浄し、回収した。回収した植物体と同混合液300mLをフラスコに入れ、撹拌子を用いて再度1時間撹拌後、ろ過にて植物体を回収した。この工程を2回繰り返し(計3回)、粉末状の脱脂サンプル45gを得た。
 脱脂サンプル4gを精製水30mLに懸濁し、冷蔵室内で1日攪拌し、50℃で1時間加温後、遠心分離(15000×g、15分間、4℃)し、沈殿を得た。得られた沈殿を10mM酢酸40mLに懸濁させ、オートクレーブを使って121℃、1時間加温した後、遠心分離(15000×g、15分間、4℃)し、上清を得て、その体積(X)を測定した。得られた上清を攪拌しながら、エタノール(Xの2倍量)を滴下し、生じた沈殿を遠心分離で取得した。この沈殿をデシケータに入れ、減圧乾燥し、粉末(粗ペクチン性多糖)0.303gを得た。
(2)ニンジン由来ペクチン性多糖の精製
 水酸化ナトリウム(1.08g)と水素化ホウ素ナトリウム(41mg)の水溶液(27mL)にペクチン性多糖(238mg)を懸濁させ、試験管に入れた。これをアルミブロックで加温して、内温70℃、40時間撹拌し、酢酸でpH6に中和することにより、中和済み加水分解溶液を得て、その体積(X)を測定した。中和済み加水分解溶液を攪拌しながら、エタノール(Xの0.5倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分)で取り除き、上清を攪拌しながら、エタノール(Xの0.6倍量)を滴下し、一日冷蔵庫で静置した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、10分)で集め、精製水(1.3mL)で溶解し、脱塩カラム(商品名:PD-10)に供した。糖を含む溶出液を集めて凍結乾燥し、画分(AL-LMW EtOH 0.5/1.1)87mgを得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表31に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。
 原料の粉末ニンジンに比べると、粗ペクチン性多糖の触媒活性は3.9倍、画分(AL-LMWEtOH 0.5/1.1)の触媒活性は6.1倍向上した。エポキシ開環反応の生成物であるアミノアルコールの光学純度も、粉末ニンジンで53%ee、粗ペクチン性多糖で64%ee、画分(AL-LMW EtOH 0.5/1.1)で66%eeであり、立体選択性も向上したことがわかった。
(3)植物加工物(粉末ニンジン)から多糖画分および低分子多糖画分の調製
 水酸化ナトリウム(72g)と水素化ホウ素ナトリウム(1.36g)の水溶液(925mL)に粉末にんじん(商品名:人参パウダー、こだま食品(株)製)(18g)を懸濁させ、1L四つ口フラスコに入れて、オイルバスで加温し、内温70℃、122時間撹拌した。反応液を酢酸でpH7に中和し、中和済み加水分解溶液を得て、その体積(X)を測定した。中和済み加水分解溶液を攪拌しながら、エタノール(Xの0.5倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で除き、得られた上清を攪拌しながら、エタノール(Xの0.6倍量)を滴下し、一日冷蔵庫で静置した。生じた沈殿を遠心分離(12000×g、20分間)で集めて、精製水で懸濁させ、MWCO3500の透析チューブに入れ、外液を10mM酢酸溶液として透析した。透析後の液を凍結乾燥して多糖画分(AL-LMW EtOH 0.5/1.1)0.28gを得た。
 AL-LMW(240mg)を精製水(24mL)に懸濁させ、1M硫酸で溶液のpHを3に調整した。試験管に入れて、内温が90℃となるようにアルミブロックで加温しながら96時間撹拌した。加水分解液の体積を測定し、0.053倍に相当する量の1M酢酸ナトリウム(pH5)を添加し攪拌し(終濃度50mM)、遠心分離(15000×g、15分合間)し、中和済み加水分解溶液(上清)を得て、その体積(X)を測定した。
 中和済み加水分解溶液を攪拌しながら、エタノール(Xの0.5倍量)を滴下した。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、20分間)で除き、得られた上清を攪拌しながら、エタノール(Xの0.5倍量)を滴下した。この操作を2回繰り返した(計3回)。生じた沈殿を遠心分離(15000×g、20分間)で除き、得られた上清を攪拌しながら、エタノール(Xと同量)を滴下し、一日冷蔵庫で静置した後、生じた沈殿を遠心分離(15000×g、15分間)で集めた。得られた沈殿を精製水1mLで溶解し、遠心分離(15000×g、10分間)し、上清を脱塩カラム(商品名:PD-10)に供し、糖を含む溶出液を得た。この溶出液をカラム(商品名:DEAE-Toyopearl(OH型)、東ソー(株)製、カラム容積4mL)に供し、精製水を流した。糖を含む非吸着画分を集め、凍結乾燥し、酸分解済み低分子多糖画分(AS-LLMW EtOH1.0/2.0 DEAE-FT)10.7mgを得た。
 各画分の触媒活性、立体選択性、平均分子量を表32に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い測定した。
 原料の人参パウダーに比べて、多糖画分(AL-LMWEtOH 0.5/1.1)の触媒活性は2.3倍であり、酸分解済み低分子多糖画分(AS-LLMW EtOH 1.0/2.0 DEAE-FT)の触媒活性は9.4倍向上した。エポキシ開環反応の生成物であるアミノアルコールの光学純度も、人参パウダーで41%ee、多糖画分(AL-LMW EtOH 0.5/1.1)で56%ee、酸分解低分子多糖画分(AS-LLMW EtOH 1.0/2.0 DEAE-FT)で64%eeであり、立体選択性も向上したことがわかった。
実施例A9:水溶性大豆多糖類類からの直接的な低分子多糖画分の調製
(1)陰イオン交換カラムによる水溶性大豆多糖類の分画
 ソヤファイブS-DN(不二製油(株)製、4g)を精製水(40mL)に溶解し、オートクレーブ後、遠心分離により不溶物を取り除いた。上清を10mM炭酸水素ナトリウム水溶液で平衡化したカラム(商品名:DEAE TOYOPERAL 650(OH型)、東ソー(株)製、カラム容量(CV)160mL)に供した。サンプルを吸着させた後、ペリスタルティックポンプを用いて、5CVの10mM炭酸水素ナトリウム水溶液、5CVの100mM炭酸水素ナトリウム水溶液、5CVの100mM炭酸ナトリウム水溶液、及び5CVの300mM炭酸ナトリウム水溶液を流速約5mL/分で順次流し、16mLの画分容量で分画を行った。得られた画分を1μLずつTLC上に供し、TLCを10%硫酸溶液に浸した後、加熱することで糖含有画分を同定した。10mM、100mM炭酸水素ナトリウム水溶液で溶出された画分をそれぞれSFD1、SFD2といい、100mM、300mM炭酸ナトリウム水溶液で溶出された画分をそれぞれSFD3、SFD4と呼ぶ。エバポレーターにより各画分を濃縮した後、MWCO12000~14000の透析チューブに移し、精製水中で透析を行った。透析後の液を凍結乾燥した後、「触媒活性測定法IV」に従いSFD1~4の触媒活性を測定した。結果を表33に示す。
(2)画分SFD2/3の酵素処理による部分分解
 上記で得られたSFD2及びSFD3の混合物を「SFD2/3」という。SFD2/3(20mg)を含有する50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.0))100mLを調製した。この溶液を500mL三角フラスコに入れ、酵素A溶液(8μL、終濃度:14.8mU/mL)を加え、37℃、140rpmの条件で2時間振盪した。その後、142℃のオイルバスで加温して10分間撹拌することにより反応を止め、室温まで冷却した後、精製水を加えて100mLになるまでメスアップした。溶液を攪拌しながらエタノール(150mL)を滴下し、さらに10分間攪拌した後、遠心分離(12000×g、10分間、4℃)を行い、沈殿(SFD2/3degE1)及び上清(SFD2/3degE2)を得た。SFD2/3degE1を精製水で溶解した。SFD2/3degE2中のエタノールを、エバポレーターを用いて除去した。それぞれの溶液をMWCO1000の透析チューブに溶液を移し、精製水中にて透析した後、凍結乾燥により、SFD2/3degE1及びSFD2/3degE2を粉末として得た。収率はそれぞれ79%と12%であった。
(3)陰イオン交換カラムによるSFD2/3degE2の分画
 100mg/mLのSFD2/3degE2水溶液10mLを、精製水により平衡化したカラム(DEAE TOYOPERAL 650(OH型)、東ソー(株)製、カラム容量(CV):40mL)に供した。サンプルを吸着させた後、ペリスタルティックポンプを用いて、10CVの精製水、10CVの100mM炭酸ナトリウム水溶液を流速約3mL/分で順次流し、10mLの画分容量で分画を行った。糖を含有する画分のうち、精製水で溶出された画分をSFD2/3degE2D1(特に、前半画分をSFD2/3degE2D1-1、後半画分をSFD2/3degE2D1-2という。)、100mM炭酸ナトリウム水溶液で溶出された画分をSFD2/3degE2D2という。各画分をエバポレーターを用いて濃縮した後、MWCO1000の透析チューブに移し、精製水により透析し、凍結乾燥を行った。
 各画分の触媒活性、立体選択性、ピーク分子量、単糖分析結果を表34に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い、単糖分析は「単糖組成解析法」に従い測定した。SFD2/3degE2D1の触媒活性は、15mU/mgであった。
(4)ゲル濾過カラムによるSFD2/3degE2D1の分画
 300mg/mLのSFD2/3degE2D1水溶液(1mL)を、50mM酢酸溶液で平衡化したオープンカラム(BioGel P10、Bio-Rad Laboratories社製、カラム容量(CV)300mL)に供した。サンプルを吸着させた後、50mM酢酸溶液を流速約1mL/分で流し、5mLの画分容量で3CV分の分画を行った。各画分をゲルろ過HPLC分析IIの条件で分析を行い、推定分子量とピークサイズを測定した。分子量約1×10幅で画分を集めて回収し、凍結乾燥後、複数の中性ガラクタン画分(画分NG)を得た。
 各画分NGの触媒活性、立体選択性、平均分子量、アラビノース含有量を図5~6に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法III」に従い、平均分子量は「ゲルろ過HPLC分析法II」に従い、アラビノース含有量は「単糖組成解析法」に従い測定した。図5(a)、(b)は、中性ガラクタン画分の推定分子量及び触媒活性をそれぞれプロットしたグラフである。推定分子量が3×10以上であると、推定分子量が高いほど触媒活性が高い傾向が見られた。推定分子量が6×10付近で触媒活性はプラトーに達した。推定分子量が3000以下であると、触媒の立体選択性が顕著に低下することがわかった。また、単糖組成分析の結果を図6に示す。図6に示すように、推定分子量が大きいほど、アラビノース含有量も大きい傾向が見られた。推定分子量が2.5×10~7×10付近の画分では、アラビノース含有量は5%程度であった。
実施例A10:HILIC-HPLCを用いた低分子多糖画分(NG)の精製
(1)HILIC-HPLC分析における重合度推定
 β1,4結合したガラクトースからなる重合度(DP)が9であるオリゴ糖(合成Gal9)を文献(Chemistry A European Journal, 22, 11543-11548(2016)、European Journal of Organic Chemistry, 3849-3869(2001))に従い合成した。合成Gal9の触媒活性は約0.4mU/mgであり、市販のD-ガラクトースと同程度で、ほとんど触媒活性を示さず、立体選択性も確認できなかった。
 実施例A9で調製した画分(推定分子量:1~2×10)を、下記のHILIC分析条件で分析した。
<HILIC-HPLC分析条件>
カラム:SugarD(5μm、4.6mmI.D.×250mm、ナカライテスク社製)
溶離液;アセトニトリル/精製水=65/35
流速:1.0ml/分
カラム温度:30℃
サンプル濃度:1mg/mL
注入量:10μL
検出器:RID
 クロマトグラムは、高感度で検出されるピーク(メジャーピーク)と低感度で検出されるピーク(マイナーピーク)が複数回交互に溶出する鋸歯状の形状を示した。合成Gal9のピークがメジャーピークの1つと重なっていることから、そのピークを「9mer」と名付け、このピークを基準にして、メジャーピークを溶出した順に整数でナンバリングし、メジャーピークの間に挟まれたマイナーピークを、直前に溶出したメジャーピークのナンバーに「.5」を付けてナンバリングした。例えば、「9mer」(合成Gal9)の直前に溶出するマイナーピークは「8.5mer」であり、「8.5mer」の直前に溶出したメジャーピークは「8mer」である。
(2)「画分NG3~4kDa」のHILIC-HPLC分取
 実施例A9で得られた分子量3~4×10の画分(画分NG3~4kDa)を、下記のHILIC分取条件で分取した。サンプルを300mg/mLの濃度となるよう精製水に溶解し、遠心分離で上清を得て、0.2μm径のフィルターで濾過した。対応する画分を混合し、エバポレーターによりアセトニトリルを除去、凍結乾燥を行った。上記(1)記載のHILIC-HPLC分析条件において、溶離液をアセトニトリル/精製水=62/38に変更した条件で、得られた画分を分析して、同様に各ピークをナンバリングした。
<HILIC-HPLC分取条件>
カラム:SugarD(5μm、20mmI.D.×250mm、ナカライテスク社製)及びガードカラム
溶離液;アセトニトリル/精製水=60/40
流速:10ml/分
カラム温度:30℃
サンプル濃度:1mg/mL
注入量:100μL(=30mg)
分画容量:10mL
検出器:RID
 各画分の触媒活性、立体選択性、単糖組成分析結果を表35に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法IV(0.1mg触媒量)」に従い、単糖組成分析は「単糖組成解析法」に従い測定した。図7(a)は、「画分NG3~4kDa」のHILIC-HPLC分取のクロマトグラムであり、図7(b)は、分取後の各画分をHILIC-HPLC分析して得られたクロマトグラムを重ねて表示したグラフである。各画分はHPLC分析で単一ピークを示した。
(3)「画分NG2~3kDa」のHILIC-HPLC分取
 実施例A9で得られた分子量2~3×10の画分(画分NG2~3kDa)を、上記(2)記載のHILIC分析条件において。溶離液をアセトニトリル/精製水(63/37)に変えた条件で、HILIC-HPLC分取を行った。
 メジャーピークの画分を「プールa」、マイナーピークの画分を「プールb」として混合し、エバポレーターによりアセトニトリルを除去、凍結乾燥を行った。得られたプールa、b画分を150mg/mLの濃度となるよう精製水に溶解し、遠心分離で上清を得て、0.2μmのフィルターにより濾過し、再度上記の条件にて分取を行った。対応する画分を混合し、エバポレーターによりアセトニトリルを除去、凍結乾燥を行った。得られた画分を、上記(1)記載のHILIC-HPLC分析条件において、溶離液をアセトニトリル/精製水(62/38)に変えた条件で、得られた画分を分析して、各ピークをナンバリングした。
 各画分の触媒活性、立体選択性、単糖組成分析結果を表36に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法IV(0.1mg触媒量)」に従い、単糖組成分析は「単糖組成解析」に従い測定した。図8(a)は、「画分NG2~3kDa」をHILIC-HPLC分取で1度精製したときのクロマトグラムであり、図8(b)は、「プールa」及び「プールb」をそれぞれHILIC-HPLC分取で精製したときのクロマトグラムであり、図8(c)は、分取後の各画分をHILIC-HPLC分析したときのクロマトグラムを重ねて表示したグラフである。各画分はHPLC分析で単一ピークを示した。
(4)MALDI-TOFMS分析
 得られた画分の分子イオンピークを「MALDI-TOFMS解析法」に従い測定した。結果を表37に示す。最も強く出ているピークのm/z値は、[M+Na]又は[M+K]の分子イオンピークと考えられた。また、分離された多糖に含まれるアラビノース含有率が6%以下であったことから、ガラクトースのみから構成されるか、又は1分子中にアラビノースを1又は2分子含むと推定された。そこで、分子イオンピークm/z値に基づいて、1分子中のガラクトースとアラビノースの数及び重合度(DP)を推定した。
 各画分の重合度の推定結果を表37に示す。メジャーピークの画分に含まれる糖は、主にガラクトースのみから構成されており、重合度(DP)とピークナンバーは一致した。またマイナーピークの画分に含まれる糖は、主に1分子のアラビノースを含み、残りはガラクトースからなる多糖であり、重合度(DP)はピークナンバーに0.5を加えた値と一致した。
(5)重合度と触媒活性、立体選択性の評価
 表35~37に示した分取で得られた各画分中に含まれる多糖の重合度(DP)、触媒活性、立体選択性を図9に示した。
 触媒活性は、重合度が高いほど優れる傾向が見られ、立体選択性は、DP11~DP15の間では重合度が高いほど優れる傾向が見られ、DP15以上の範囲では同程度であった。立体選択性の観点から、重合度が13以上であると、実用性がより高いと考えられた。
(6)ODS-HPLC分取
 上記で得られた画分「NG19.5mer」を10mg/mLの濃度となるよう精製水に溶解し、遠心分離、0.2μmのフィルターにより濾過した。得られた濾液を以下の条件でODS-HPLCで分取した。対応する分画を混合し、エバポレーターによりMeOHを除去、凍結乾燥を行った。
<ODS-HPLS分取条件>
カラム:ガードカラムを装着したオープンカラム(Mightysil RP-18GPAqua、5μm、10mmI.D.×250mm)
溶出液:メタノール/精製水(0.5/99.5)
注入量:100μL(=1mg)
流速:4mL/分
カラム温度:40℃
分画容量:4mL
検出器:RID
 ODS-HPLC分取のクロマトグラムを図10に示す。破線で囲ったピークを分取し、溶出した順に19.5-1~8と名付けた。分取した画分をそれぞれエバポレータで濃縮し、凍結乾燥させてサンプル「19.5-1~8」を得た。各サンプルを下記に示したODS分析条件により分析したところ、19.5-1、19.5-2、19.5-3は単一ピークであることが確認された。図11は、各サンプルのクロマトグラムを重ねて表示したグラフである。
<ODS分析>
カラム:オープンカラム(Mightysil RP-18GP Aqua、5μm、4.6mmI.D.×250mm)
溶出液:メタノール/精製水(1.0/99.0)
サンプル濃度:1mg/mL
注入量:10μL
流速:1.0mL/分
カラム温度:40℃
検出器:RID
 得られた各画分の触媒活性、立体選択性、分子イオンピークを表38に示す。触媒活性及び立体選択性は「触媒活性測定法IV」に従い、分子イオンピークは「MALDI-TOFMS解析」に従い測定した。19.5mer中には、にはガラクトース19分子とアラビノース1分子から構成され、HPLCで単一ピークを示す多糖(19.5-3)が存在していた。
実施例A11:ODS―HPLC分取
 上記実施例A7で得られた画分BG2(20mg)を精製水400μLに溶解して、以下の条件でODS-HPLC分取を行った。
<ODS-HPLC分取条件>
カラム:YMC-Pack ODS-AQ(6mmI.D.×300mm(S-5μm、12nm、株式会社ワイエムシィ製)
溶離液:1.5%メタノール
流速:1.7mL/分
カラム温度:37℃
検出器:RID
分取装置:LC-Forte/R((株)ワイエムシィ製)
 分取クロマトグラムを図12に示す。図12に示すように、ピークA~Iに対応する分画を回収し、これを複数回繰り返した後、それぞれ凍結乾燥して、各5~13mgの粉末を得た。図13に、分取前と分取後の各分画をODS-HPLC分析したときのクロマトグラムを示す。分析条件は以下のとおりである。ピークC~Iに相当する画分C~Iは、いずれも単一ピークであった。
<分析条件>
カラム:YMC-Pack ODS-AQ(250mm×4.6mmI.D.(S-5μm、12nm、(株)ワイエムシィ製)
溶離液:1.5%メタノール
カラム温度:37℃
流速:1.0mL/分
検出器:RID(装置名:Shodex RI-101、昭和電工(株)製)
 画分D、E、Fについて、単糖組成分析を「単糖組成解析法」に従って、分子イオンピーク測定を「MALDI-TOFMS解析法」に従って行った。結果を表39に示す。分析結果より、画分D、E、Fは、それぞれガラクトース20、21、22個のみで構成される多糖であることがわかった。
 同様に、上記実施例A7で得られた画分BG3をODS-HPLC分取し、DP16~DP19に相当する画分を得た。
 以上のとおり、DP16~25がそれぞれ得られたので、各画分の触媒活性と立体選択性を「触媒活性測定法III」で測定した。その結果を図14に示す。図14(a)は、DP16~25の触媒活性を示すグラフであり、図14(b)は、DP16~DP25の立体選択性を示すグラフである。DP20~DP25の範囲では、触媒活性が高く、重合度が高いほど触媒活性が高い傾向が見られた。また、DP16~DP20の範囲では、重合度が高いほど立体選択性が高い傾向が見られ、DP20~DP25は同程度の立体選択性を示した。
実施例A12:低分子多糖画分の還元末端の修飾
(1)画分BG1~5のエチル4-アミノベンゾエート(ABEE)化及びtert-ブチル4-アミノベンゾエート(ABtB)化
 シアノ水素化ホウ素ナトリウム(35mg)とABEE(165mg)又はABtB(193mg)をスクリュー管に入れ、メタノール(350μL)、酢酸(41μL)を加え、ボルテックスで攪拌し、約60℃で加温し溶解させて、誘導化試薬を調製した。
 実施例A6で得たBG1~5の各溶液(10mg/mL、10μL)を1.5mLのミニチューブに入れ、誘導化試薬(40μL)を入れ、80℃で1時間加温した。精製水(500μL)を加え、クロロホルムで抽出し、水層部を下記条件でHPLC分析した。
<HPLC分析>
カラム:TSKGel ODS120H(東ソー(株)製)
溶離液:ホウ酸ナトリウム緩衝液(pH9.0)/アセトニトリル(91/9)
流速:1.0mL/分
カラム温度:35℃
検出器:UV(検出波長:310nm)
 HPLC分析の結果、ABEE化したBG1~3は、それぞれ幅広な単一ピークを示し、ABEE化したBG4~5は、それぞれ複数のピークを示した。また、ABtB化したBG1は幅広な単一ピークを示し、ABtB化したBG2~3は鋸歯状のピークを示した。BG1~5のいずれも、波長310nmに吸収を有する誘導体に変換されたことがわかった。
(2)水溶性大豆多糖類由来のSFD2/3 degD1の誘導体化(ABEE)
 100mL丸底フラスコに、ABEE(660mg)、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(140mg)、メタノール(20mL)、及び酢酸(163μL)を入れた。そのフラスコに、実施例A9で得られた20mg/mL SFD2/3 degD1(5mL)を加え、攪拌しながら80℃で18時間加温した。クロロホルムで過剰なABEEを取り除き、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和した。中和後の液にエタノール(中和後の水層の体積の4倍量)を添加した。沈殿を集めて透析した後、凍結乾燥を行い、粉末(NG-ABEE)29.5mgを得た。
 NG-ABEEと修飾前のサンプル(NG)を「ゲルろ過HPLC分析II」の方法で分析した。結果を図15に示す。RID及びUV(検出波長:310nm)の両方で検出した。NG-ABEEは、UV検出にて波長310nmの吸収を有することが確認され、RID検出にてNGとNG-ABEEの保持時間はほぼ同じであることがわかった。
 NGとNG-ABEEの触媒活性と立体選択性を評価した。触媒活性と立体選択性は、「触媒活性測定法III」に従い測定された。結果を表40に示す。NG-ABEEは、NGと同程度の立体選択性を示し、1.3倍高い触媒活性を示した。
(3)低分子多糖画分のABEE化および触媒活性
 同様の方法により、実施例A7で得られた画分AM-LLMWをABEE化した。
 水層を「ゲルろ過HPLC分析II」の方法で分析したところ、波長310nmに吸収を持つピークが検出された。画分AM-LLMWもABEE化できることが確認された。
実施例B1:NMR分析
 以下の条件で、AL-LMWのH-NMR及び13C-NMRを測定した。
溶媒:重水(DO)
NMR測定装置:Bruker AVANCE II 400(Bruker社製)
周波数:H-NMRでは400MHz、13C-NMRでは100MHz
 H-NMRスペクトルを図16に、13C-NMRスペクトルを図17に示す。文献(Food Chemistry, 242, 211-216(2018))を参照しながら、それぞれの化学シフト値(δ)を分析した。その結果、AL-LMWのNMRスペクトルは、文献に記された「→4)-β-D-Galp-(1→)由来の値と類似していることから、AL-LMWの主構造は、ガラクトースがβ1,4結合しているガラクタンであることがわかった。また、NMRスペクトルには、オレフィン及びカルボニル基に対応するピークは確認されなかった。
実施例B2:画分NG3~4kDaの多段階誘導体化及び糖鎖結合位置解析
 実施例A10で得た画分NG3~4kDaから調製した11mer、11.5mer、15mer、15.5mer、19.5mer、又は20merをサンプルとして使用し、多段階誘導体化(メチル化、単糖化、アルジトール化、及びアセチル化)を行い、分子量の差から糖鎖の結合位置を解析した。
(工程1)メチル化
 2mLスクリューキャップチューブにサンプル(1mg)を量り取り、ジメチルスルホキシド(500μL)、乳鉢により粉末状にすりつぶした水酸化ナトリウム(50mg)を加え懸濁し、1000rpm、25℃で30分間攪拌した。ヨウ化メチル(250μL)を加え、混合後、25℃で20~25時間攪拌した。
(工程2)単糖化
 メチル化後の組成物に100mMチオ硫酸ナトリウム水溶液(300μL)及びジクロロメタン(300μL)を加え、有機層を回収した後、100mMチオ硫酸ナトリウム水溶液で有機層を洗浄、精製水で脱塩し、遠心エバポレータにより有機溶媒を留去した。得られた中間体混合物を精製水(150μL)で懸濁し、4Mトリフルオロ酢酸(終濃度2M)(150μL)を加えて攪拌した後、120℃、2時間振盪した。
(工程3)アルジトール化
 単糖化後の組成物を室温まで冷却した後、凍結乾燥を行い、重水素化ホウ素ナトリウム(20mg)及び2Mアンモニア水(500μL)を加えて溶解させ、60℃、2時間振盪した。
(工程4)アセチル化
 アルジトール化後の組成物を室温まで冷却した後、メタノール(500μL)を加え、共沸操作を繰り返して溶媒を留去した。得られた残渣に無水酢酸(400μL)及びトリフルオロ酢酸(100μL)を加え、60℃、2時間振盪した。得られた組成物を室温まで冷却した後、飽和炭酸水素ナトリウム(400μL)、及びクロロホルム(400μL)を加え、有機層を回収した後、飽和炭酸水素ナトリウムで有機層を中和し、精製水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、アセチル化したサンプルを得た。アセチル化したサンプルをGC-MSにより分析した。
<GC-MS条件>
測定機器:GC2010/GCMS-QP2010((株)島津製作所製)
分析カラム:DB-225MS(20m×0.25mmI.D.、0.25μm)
キャリアガス:ヘリウム
カラム温度:140℃を1分維持した後、20℃/分で220℃まで昇温させ、220℃を25分維持させた。
 図18は、19.5merと20merを誘導体化した後のm/z118検出によるGCスペクトルである。m/z118で検出されるピークは一般的に、ヘキソース由来の部分メチル化アルジトールアセテートの一部の水素原子を重水素で置き換えられたことを示すものとして、質量スペクトルに頻出するピークである(J.Biol.Chem.,293(30), 11955-11965(2018)参照)。また、後述のスペクトルライブラリーによるとアラビノース由来のピークの多くがm/z118で検出される。
 GC-MS分析で、m/z118検出により、保持時間9.450分(a)、9.583分(b)、12.517分(c)の3つのピークが観察された。それぞれのピークのマススペクトルをジョージア大学のComplex Carbohydrate Research Centerが提供しているスペクトルライブラリー(https://glygen.ccrc.uga.edu/ccrc/specdb/ms/pmaa/pframe.html)のデータと照合したところ、保持時間が短い順に(a)1,4-アラビノピラノース又は1,5-アラビノフラノース、(b)末端ガラクトピラノース、(c)1,4-ガラクトピラノースと一致することが判明した。これらの結果から、19.5mer及び20mer(中性ガラクタン)は、ガラクトースが直鎖状に結合した糖鎖であり、分岐鎖がなく、主に1,4結合したガラクトースで構成される糖鎖の間にアラビノースが挿入されていると推定された。
実施例C:アレルゲン含量の検討
(1)アレルゲン含量の分析
 おから(商品名:おからパウダー、アクロシア(株)製)、水溶性大豆多糖類(商品名:ソヤファイブS-DN)、多糖画分AL-LMW、低分子多糖画分AM-LLMWの溶液あるいは懸濁液をそれぞれ調製し、「FASTKITスリム大豆」(日本ハム(株)製)を用い、取扱い説明書にしたがって、上清中の大豆アレルゲン含量を測定した。おからに精製水を加えて抽出した後、遠心分離を行い、得られた上清を分析に供した。
 説明書にしたがって調製されたサンプル濃度(通常濃度)では、サンプル中のアレルゲンが5μg/gを超えると陽性として検出される。水溶性大豆多糖類には、アレルゲンが検出されなかったが、サンプル濃度を5倍に増加して再測定したところ、アレルゲンが検出された。AL-LMW、AM-LLMWでは、サンプル濃度を5倍に増加して測定した。結果を表41に示す。多糖画分は、水溶性大豆多糖類に比べ、大豆アレルゲンレベルが低く、低分子多糖画分では検出不能なレベルまで低下していることがわかった。
++:陽性を示すバンドが濃く見える。
+:陽性を示すバンドが薄く見える。
-:陽性を示すバンドが見られない。
実施例C2:アレルゲンの難ゲル化性
 水溶性大豆多糖類(ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製)、多糖画分2種(LP-LMW、AL-LMW-EtOH0.8/1.1PPT)、低分子多糖画分(AM-LLMW-EtOH1.0/1.4)それぞれ20mgを1.5mLガラス容器に入れ、飽和食塩水に懸濁あるいは溶解させて100μLとした。これを1日室温で静置後、容器を倒立させ、溶液が流動しない場合、ゲル化とした。
水溶性大豆多糖類はゲル化したが、多糖画分(LP-LMW、AL-LMW-EtOH0.8/1.1PPT)、低分子多糖画分(AM-LLMW-EtOH1.0/1.4)はゲル化しなかった。
実施例C3:立体選択性の比較
 「触媒活性測定法III」に従い、多糖サンプル(7mg)を用いて、立体選択性を評価した(n=5)。多糖サンプルとして、水溶性大豆多糖類(ソヤファイブS-DN、不二製油(株)製、分子量約10万~84万)、LP-LMW(分子量3~5万)、AL-LMW(分子量3~5万)、又はAM-LLMW(分子量3000~5000)を用いた。また、飽和食塩水に代えて、飽和塩化カリウム水溶液を用いて、同様に実験を行った。有意差は、水溶性大豆多糖類に対するt検定を行い、p<0.01の場合に「有意差が有る」と判定した。
 結果を表42に示す。水溶性大豆多糖類を低分子量化するにつれて、立体選択性が向上した。また、エポキシ開環反応では、飽和食塩水よりも飽和塩化カリウム水溶液を使用したほうが、立体選択性がより高いことがわかった。
実施例C4:二相反応による生成物の回収量の向上
 1.5mLガラス容器中に、ソヤファイブS-DN(不二製油(株)製)又は低分子多糖画分(AM-LLMW)20mg、及び飽和食塩水300μLを入れて、基質のトルエン溶液(10v/v%エポキシシクロヘキサン及び10.8v/v%シクロプロピルアミンを含む)300μLを加え、37℃にて、22時間、300rpmで攪拌した。その後、トルエン層を採取し、新しい基質のトルエン溶液(300μL)を投入し、これをさらに2回繰り返した。すなわち、水相を再利用し、計3回の反応を行った。
 回収したトルエン層中の生成物(2-シクロプロピルアミノシクロヘキサノール)の含量を、「触媒活性測定法I」に従ってGC分析で測定した。
 結果を表43に示す。水溶性大豆多糖類もAM-LLMWも、繰り返し使用しても、変換率及び生成物の回収量および光学純度は変化しなかった。一方、水溶性大豆多糖類は、繰り返し使用することにより、反応液の一部がゲル化して、容器の内壁に付着し、トルエン層の回収が困難であり、生成物の回収量が少なかった。図19は、トルエン層を回収する前の各反応容器の様子を示す写真であり、左は水溶性大豆多糖類を使用した反応容器を示し、右はAM-LLMWを使用した反応容器を示す。図19中、実線矢印はトルエン層の液面の位置を示し、破線矢印は水層とトルエン層の境界面の位置を示す。
実施例C5:高温反応性
 ソヤファイブS-DNもしくはLP-LMWを用いて、活性測定方法Vで反応温度を40℃、50℃、60℃、70℃と変え、触媒活性と立体選択性を測定した。結果を表44に示した。LP―LMW、水溶性大豆多糖類共に60℃で最大となった。立体選択性は温度の影響をほとんど受けなかった。どの温度においてもLP-LMWは。ソヤファイブS-DNより1.5~2倍高い比活性を維持した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000085
実施例D:アミノアルコールの生成
 合成された生成物の標品となるラセミ体アミノアルコールは、以下の条件でGCとHPLCで分析した。各分析条件を表45及び表46に示す。
<GC分析条件>
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000086
カラムサイズ:(30m×0.25mm×0.25μm)
<キラルHPLC分析条件>
検出波長:254nm
使用カラム:CHIRALPAK ID(4.6mm×250mm、5μm、DAICEL社製)
注入量:10μL
分析のためのラセミ体合成と分析方法を以下の参考例に記した。
参考例1:trans-2-((4-メトキシベンジル)アミノ)シクロヘキサノールの合成
 50mLナスフラスコ中に1,2-エポキシシクロヘキサン0.98gと4-メトキシベンジルアミン1.37gを量りとり、メタノール5.3mLと水1.3mL、塩化リチウム85mgを加え、50℃で48時間撹拌した。反応液をエチルエーテルで3回抽出し、有機層を精製水、飽和食塩水にて順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥、濃縮した。生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール:トリエチルアミン=480:12.2:1、ゲル200mL)で精製し、標題化合物2.18gを白色粉末として得た(収率92.9%)。
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ 0.97(1H, m), 1.25(3H, m), 1.72(2H, m), 2.03(1H, m), 2.17(1H, m),2.27(1H, m), 3.18(1H, dt, J=4.4, 9.8Hz), 3.63(1H, d, J=12.7Hz), 3.79(3H, s),3.88(1H, d, J=12.7 Hz), 6.86(2H, d, J=8.7Hz), 7.23(2H, d, J=8.7Hz)
13C-NMR(CDCl3, 100MHz) δ 24.3, 25.2, 30.6, 33.2, 50.1, 55.3, 63.0, 73.9, 113.8, 129.2, 132.8
分析条件A 22.9分[エポキシド:4.1分、アミン:13.3分]
分析条件α 42.1分:(1S,2S)異性体、45.6分:(1R,2R)異性体
参考例2:trans-4-((4-メトキシベンジル)アミノ)テトラヒドロフラン-3-オールの合成
 10mL容ねじ口試験管中、4-メトキシベンジルアミン137mgをメタノール533μL、精製水133μLに溶かし、3,4-エポキシテトラヒドロフラン86mg、塩化リチウム8.5mgを順次加え、50℃の油浴中にて48時間激しく撹拌した。反応液をエチルエーテルで3回抽出し、有機層を精製水、飽和食塩水にて順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥、濃縮した。生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール:トリエチルアミン=50:1:1、ゲル25mL)で精製し、標題化合物184.6mgを黄色粉末として得た(収率82.8%)。
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ 1.89(2H, br), 3.20(1H, m), 3.55(1H, m), 3.68(1H, m), 3.74(2H, s),3.79(3H, s), 3.98(1H, m), 4.06(1H, m), 4.16(1H, m), 6.86(2H, m), 7.22(2H, m)
13C-NMR(CDCl3, 100MHz) δ 51.7, 55.3, 66.1, 72.5, 74.1, 76.8, 113.9, 129.4, 131.8, 158.8
分析条件B 28.3分[エポキシド:6.2分、アミン:8.8分]
分析条件χ 38.2分:(3S,4R)異性体、41.1分:(3R,4S)異性体[アミン:21.2分]
参考例3:trans-2,2-ジメチル-6-(ベンジルアミノ)-1,3-ジオキセパン-5-オールの合成
 4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタン144mg及びベンジルアミン107mgを用い、参考例2と同様にして反応を行い、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン:トリエチルアミン=50:1:1、ゲル30mL)で精製し、標題化合物210.0mgを褐色粉末として得た(収率83.7%)。
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ 1.33(3H, s), 1.34(3H, s), 2.56(1H, m), 3.54(3H, m), 3.80(3H, m),3.93(1H, d, J=13.2Hz), 7.27(5H, m)
13C-NMR(CDCl3, 100MHz) δ 24.6, 24.8, 51.4, 59.2, 61.5, 61.8, 72.1, 101.4, 127.1, 128.1,128.5, 140.4
分析条件A 21.5分[エポキシド:10.1分、アミン:8.4分]
分析条件δ 22.0分:(5S,6R)異性体、28.3分:(5R,6S)異性体[アミン:13.5分]
参考例4:trans-2,2-ジメチル-6-((4-メトキシベンジルアミノ)-1,3-ジオキセパン-5-オールの合成
 4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタン144mgおよび4-メトキシベンジルアミン137mgを用い、参考例2と同様にして、標題化合物238.9mgを白色粉末として得た(収率85.0%)。
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ 1.33(3H, s), 1.34(3H, s), 2.55(1H, m), 3.52(3H, m), 3.73(1H, d,J=12.9Hz), 3.77(1H, m), 3.80(4H, m including singlet), 3.85(1H, d, J=12.9Hz),6.86(2H, m), 7.25(5H, m)
13C-NMR(CDCl3, 100MHz) δ 24.6, 24.8, 50.8, 55.3, 59.2, 61.4, 61.9, 72.1, 101.6, 113.9, 129.3, 132.5, 158.5
分析条件A 24.1分[エポキシド:10.1分、アミン:13.3分]
分析条件ε 25.4分:(5S,6R)異性体、27.4分:(5R,6S)異性体
参考例5:trans-2,2-ジメチル-6-(2-プロピニルアミノ)-1,3-ジオキセパン-5-オールの合成
 4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタン144mgおよびプロパルギルアミン112mgを用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール:トリエチルアミン=100:3:3、ゲル20mL)で精製した以外は参考例2と同様にして、標題化合物144.8mgを褐色粉末として得た(収率85.7%)。
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ 1.33(3H, s), 1.35(3H, s), 1.63(1H, br), 2.23(1H, t, J=2.5Hz),2.60(1H, brd, J=6.9Hz), 2.70(1H, m), 3.51(3H, m), 3.55(1H, m), 3.59(1H, m),3.81(1H, m), 3.83(1H, m)
13C-NMR(CDCl3, 100MHz) δ 24.6, 24.7, 36.5, 59.2, 61.3, 61.7, 71.5, 71.9, 82.4, 101.5
分析条件G 32.0分、32.4分[エポキシド:5.5分]
参考例6:trans-2,2-ジメチル-6-(シクロプロピルアミノ)-1,3-ジオキセパン-5-オールの合成
 4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタン177.6mgおよびシクロプロピルアミン570mgを用い、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン:トリエチルアミン=100:1:1、ゲル25mL)で精製した以外は参考例2と同様にして、標題化合物226.0mgを白色粉末として得た(収率91.2%)。
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ 0.29(1H, m), 0.43(3H, m), 1.33(3H, s), 1.35(3H, s), 2.24(1H, m),2.35(2H, br), 2.66(1H, m), 3.46(1H, m), 3.54(2H, m), 3.74(1H, m), 3.84(1H, m)
13C-NMR(CDCl3, 100MHz) δ 6.8, 7.2, 24.6, 24.8, 28.2, 59.8, 61.8, 62.6, 71.9, 101.3 
分析条件G 32.0分、32.4分[エポキシド:5.5分]
参考例7:(1R,2R)-2-(ベンジルアミノ)シクロヘキサン-1-オールの合成
 25mLナスフラスコ中、ベンズアルデヒド35.4mgをメタノール7mLに溶かし、激しく撹拌のもと(1R,2R)-2-アミノシクロヘキサノール塩酸塩50.6mg、酢酸38μL、シアノ水素化ホウ素ナトリウム78.6mgを順次加え、19時間激しく撹拌した。反応液を濃縮し、クロロホルムで3回抽出し、合わせた有機層を水、飽和食塩水にて順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濃縮し、濃縮物をPTLC(n-ブタノール:酢酸:水=4:1:1)で精製し、標題化合物19.2mgを白色粉末として得た(収率25.6%)。
分析条件α 22.2分(>99%e.e.)
参考例8:(1R,2R)-2-((4-メトキシベンジル)アミノ)シクロヘキサン-1-オールの合成
 4-メトキシベンズアルデヒド45.4mgおよび(1R,2R)-2-アミノシクロヘキサノール塩酸塩50.6mgを用い、参考例7と同様にして反応を行い、PTLC(n-ブタノール:酢酸:水=4:1:1)で精製し、標題化合物10.5mgを白色粉末として得た(収率52.5%)。
分析条件β 45.7分(>99%e.e.)
参考例9:(3S,4R)-4-(ベンジルアミノ)テトラヒドロフラン-3-オールの合成
 10mLナスフラスコ中、ベンズアルデヒド23.3mgをメタノール6mLに溶かし、激しく撹拌のもと(3S,4R)-4-アミノ-テトラヒドロフラン-3-オール22.9mg、酢酸19.2μL、シアノ水素化ホウ素ナトリウム45.5mgを順次加え、69時間激しく撹拌した。反応液を濃縮し、クロロホルムで3回抽出し、有機相を水、飽和食塩水にて順次洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濃縮した。濃縮物をPTLC(クロロホルム:メタノール:トリエチルアミン=20:1:1)で精製し、標題化合物3.1mgを褐色油状物として得た(収率10.0%)。
分析条件β 27.6分(>99%e.e.)
参考例10:(3S,4R)-4-((4-メトキシベンジル)アミノ)テトラヒドロフラン-3-オール合成
 4-メトキシベンズアルデヒド27.2mgおよび(3S,4R)-4-アミノ-テトラヒドロフラン-3-オール20.6mgを用い、参考例9と同様に反応を行い、PTLC(CHCl:MeOH:EtN=20:1:1)で精製し、標題化合物5.9mgを黄色粉末として得た(収率16.5%)。
分析条件χ 36.6分(>99%e.e.)
参考例11:(5R,6S)-2,2-ジメチル-6-(ベンジルアミノ)-1,3-ジオキセパン-5-オールの合成
 窒素雰囲気下、10mLナスフラスコ中に、(S)-BINOL5.7mgを無水トルエン0.5mLに溶かし、激しく撹拌のもと、0.5Mチタニウムテトライソプロポキシドの無水トルエン溶液20μLを添加した。10分撹拌後、ベンジルアミン117mg、精製水2.7μL、4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタン144mgを順次加え18.5時間激しく撹拌した。反応液に酢酸エチル2mL添加後、ろ過助剤としてラヂオライト#700を用いて吸引ろ過後、濃縮した。濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:酢酸エチル:トリエチルアミン=40:20:3、ゲル30mL)で精製し、標題化合物128.8mgを白色粉末として得た(収率51.3%)。
分析条件δ 28.3分(95.3%e.e.)
参考例12:(5R,6S)-2,2-ジメチル-6-((4-メトキシベンジル)アミノ)-1,3-ジオキセパン-5-オールの合成
 4,4-ジメチル-3,5,8-トリオキサビシクロ[5.1.0]オクタン144mgおよび4-メトキシベンジルアミン151mgを用い、参考例11と同様に反応、抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:酢酸エチル:トリエチルアミン=40:20:3、ゲル30mL)で精製し、標題化合物91.6mgを白色粉末として得た(収率32.6%)。
分析条件δ 26.6分(69.7%ee)
<多糖画分による各種アミノアルコール生成反応>
 HPLCバイアルにソヤファイブS-DN 10mgもしくはLP-LMWまたはAL-LMW5mgを量り取り、1Mエポキシドおよび1.5Mアミンを含むトルエン溶液を100μL加え、飽和食塩水6μLを添加し、37±1℃、激しく撹拌し反応を行った。1、3、6、24、及び48時間時点に反応液4μLをサンプリングし、トルエンにて50倍に希釈し、無水硫酸ナトリウムによる脱水処理及び綿ろ過処理を行った後、GC分析に供した。原料エポキシドおよび生成物アミノアルコールの面積から有効炭素数法を用いて活性値を算出した。立体選択性(生成アミノアルコールの光学純度)はキラルGC(条件C~G)もしくはキラルHPLC(条件α~ε)分析にて算出した。多糖画分は水溶性大豆多糖類に比べ1.1倍から2.5倍の触媒活性を示した。
<水溶性大豆多糖類およびLMWの各種基質に対する触媒活性>
 結果を表47~49に示す。
Bn :ベンジル基、PMB:p-メトキシベンジル基、未:試験せず
Bn :ベンジル基、PMB:p-メトキシベンジル基、未:試験せず
Bn :ベンジル基、PMB:p-メトキシベンジル基、未:試験せず
<多糖画分による各種アミノアルコール生成反応2>
 2mL容のガラス瓶に、AL-LMW10mg(3,4-エポキシヘキサンとシクロプロピルアミンの反応は30mg)を秤取し、1Mエポキシドおよび1.5Mアミンを含むトルエン溶液を200μL加え、飽和塩化ナトリウム水溶液又は飽和塩化カリウム水溶液12μLを添加し、37±1℃で、激しく撹拌し3日間反応を行った。反応液を採取しキラルGC分析(表45の条件H~L)に供した。原料エポキシドおよび生成物アミノアルコールの面積から有効炭素数法を用いて変換率を算出し、生成アミノアルコールの鏡像異性体過剰率から立体選択性を算出した。
 結果を表50に示す。なお、2mL容のガラス瓶に、2Mのエポキシドと2Mのアミンを含むエタノール800μLを入れ、37℃で48時間、1000rpmで攪拌することでラセミ体のβ-アミノアルコールを調製し、これを分析することで、生成物の鏡像異性体の保持時間を確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000091
<多糖画分による各種アミノアルコール生成反応3>
 2mL容のガラス瓶にAL-LMW 10mgを秤取し、1Mエポキシシクロヘキサンと、1.5M 2-アミノ-3-メチルブタン及びsec-ブチルアミンのいずれかとを含むトルエン溶液を200μL加え、飽和食塩水12μLを添加し、37±1℃で、激しく撹拌し24時間反応を行った。反応液を採取しキラルGC分析(表45のHまたはJ)に供した。原料エポキシドおよび生成アミノアルコールの異性体面積合計から有効炭素数法を用いて変換率を算出し、アミノアルコールの異性体の面積から異性体比率を算出した。結果を表51に示した。多糖は2種のキラルアミンのどちらを基質にした場合でも、エポキシドとの反応で生成しうる4つ異性体のうち、1つの異性体を比率60%以上で選択的に生成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
実施例D2:2-クロロシクロヘキサノールとシクロプロピルアミンからのアミノアルコール生成反応
 2mL容のガラス瓶にAM-LLMW 40mgを量り取り、11mMの2-クロロシクロヘキサノールと500mMのシクロプロピルアミンを含有する飽和食塩水800μLを入れ、37±1℃で撹拌した。撹拌開始から20分後と1時間後に反応液を採取し、トルエンで抽出後、キラルGC分析(表45のH)に供した。反応液中の各成分の濃度を算出し、表52に記した。2-クロロシクロヘキサノールは、多糖添加なしでも、一部が1,2-エポキシシクロヘキサンを経て、ほぼラセミ体の2-シクロプロピルアミノシクロヘキサノールに変換されたが、多糖を添加した場合は、立体選択的に2-シクロプロピルアミノシクロヘキサノールに変換された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000093
実施例E:触媒活性を持たないガラクタン
 市販されているアラビノガラクタン類を含む多糖について触媒活性を測定した。触媒活性は、「触媒活性測定法I」又は「触媒活性測定法III」に従って測定した。
 結果を表53に示す。市販のアラビノガラクタン類を含む多糖は、本発明の多糖と比べて、触媒活性または立体選択性が顕著に低かった。
実施例F1:Gal供与体の調製
 ガラクトース供与体(S6)を以下のとおり調製した。
 使用される略語は、有機化学分野で周知の意味で理解されるべきであり、例えば、以下のような意味である。
Bn:ベンジル
PhCH(OMe):ベンズアルデヒドジメチルアセタール
TsOH:パラ-トルエンスルホン酸
DMF:N,N-ジメチルホルムアミド
MP:4-メトキシフェニル
TFA:トリフルオロ酢酸
Tol:パラ-トルオイル
CACl:トリクロロアセチルクロリド
CA:クロロアセチル
pyr:ピリジン
Mbp:5-tert-ブチル-2-メチルフェニル
DMTST:ジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフラート
DTBMP:2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルピリジン
HSMbp:5-tert-ブチル-2-メチルベンゼンチオール
DABCO:1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン
CAN:硝酸アンモニウムセリウム(IV)
DBU:1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン
TMSOTf:トリメチルシリルトリフラート
AcOEt:酢酸エチル
MS4A:モレキュラーシーブス4A
THF:テトラヒドロフラン
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
〔1〕 4-メトキシフェニル 3-O-ベンジル-4,6-O-ベンジリデン-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S2)の合成
 4-メトキシフェニル 3-O-ベンジル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S1,東京化成工業製,200g,0.53mol)をN,N-ジメチルホルムアミド(1L)に溶解し、ベンズアルデヒドジメチルアセタール(120mL,1.5当量)、p-トルエンスルホン酸一水和物(10g,0.1当量)を加え室温にて1日撹拌した。反応液にトリエチルアミン(7.4mL)を加え中和し、析出した固形物をろ別後、ろ液を減圧濃縮した。得られた残渣を酢酸エチル-イソプロピルエーテルで再結晶化を行い、化合物S2(237g,収率96%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.52 (d, 1 H, J = 2.3 Hz, OH), 3.46 (s, 1 H, H-5), 3.57 (dd, 1 H, J = 3.7 Hz, 9.6 Hz, H-3), 3.77 (s, 3 H, PhOMe), 4.05 (dd, 1 H, J = 1.9 Hz, 12.4 Hz, H-6), 4.19 (d, 1 H, J = 2.8 Hz, H-4), 4.24 (m, 1 H, H-2), 4.34 (dd, 1 H, J = 1.2 Hz, 12.4 Hz, H-6’), 4.77, 4.81 (2 d, J = 11.9 Hz, CH2Ph), 4.70 (d, 1 H, J = 8.2 Hz, H-1), 5.48 (s, 1 H, CHPh), 6.81, 7.07 (2 m, 4 H, PhOMe), 7.30-7.55 (m, 10 H, 2 Ph).
〔2〕 4-メトキシフェニル 3-O-ベンジル-4,6-O-ベンジリデン-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S3)の合成
 化合物S2(237g,0.51mol)をピリジン(1.2L)に溶解し、N,N-ジメチルアミノピリジン(35g,0.56当量)を加え60℃に加熱した。p-トルオイルクロリド(200mL,3当量)を滴下にて加え、60℃にて3時間撹拌し、その後室温まで冷却した。メタノール(100mL)を加え過剰の試薬を分解後、反応液を減圧濃縮した。残渣を塩化メチレンに溶解し、2M塩酸、飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣を塩化メチレン-イソプロピルエーテルで再結晶化を行い、化合物S3(286g,収率96%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.44 (s, 3 H, COPhMe), 3.51 (s, 1 H, H-5), 3.72 (s, 3 H, PhOMe), 3.79 (dd, 1H, J = 3.6 Hz, 10.0 Hz, H-3), 4.10 (dd, 1 H, J = 1.4 Hz, 12.4 Hz, H-6), 4.27 (d, 1 H, J = 3.6 Hz, H-4), 4.34 (dd, 1 H, J = 1.4 Hz, 12.4 Hz, H-6’), 4.64, 4.71 (2 d, 2 H, J = 12.8 Hz, CH2Ph), 5.00 (d, 1 H, J = 7.8 Hz, H-1), 5.55 (s, 1 H, CHPh), 5.85 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 10.0 Hz, H-2), 6.72, 6.93 (2 m, 4 H, PhOMe), 7.20-7.41 (m, 10 H, 2 Ph), 7.60 (m, 2 H, meta- of COPhMe), 7.95 (d, 2 H, ortho- of COPhMe).
〔3〕 4-メトキシフェニル 3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S4)の合成
 化合物S3(148g,0.25mol)を塩化メチレン(1.1L)に溶解し、トリエチルシラン(300mL,7.5当量)を加えた後-40℃に冷却した。トリフルオロ酢酸(145mL,7.5当量)を滴下にて加え、-40℃にて1日撹拌した。反応液を塩化メチレンで希釈し、水、飽和重曹水、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣を塩化メチレン-イソプロピルエーテルで再結晶化を行い、化合物S4(139g,収率93%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.43 (s, 3 H, COPhMe), 2.67 (s, 1 H, OH), 3.69 (dd, 1H, J = 3.2 Hz, 9.6 Hz, H-3), 3.71 (s, 3 H, PhOMe), 3.75 (t, 1 H, J = 6.0 Hz, H-5), 3.83 (dd, 1 H, J = 6.4 Hz, 9.7 Hz, H-6), 3.91 (dd, 1 H, J = 5.5 Hz, 9.7 Hz, H-6’), 4.16 (br.s, 1 H, H-4), 4.56, 4.69 (2 d, 2 H, J = 12.4 Hz, CH2Ph), 4.60 (s, 2 H, CH2Ph), 4.91 (d, 1 H, J = 7.8 Hz, H-1), 5.70 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.71, 6.91 (2 m, 4 H, PhOMe), 7.15-7.37 (m, aromatic), 7.92 (d, 2 H, ortho- of COPhMe).
〔4〕 5-tert-ブチル-2-メチルフェニル 3,6-ジ-O-ベンジル-1-チオ-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S5)の合成
 化合物S4(60g,103mmol)を塩化メチレン(900mL)に溶解し、5-tert-ブチル-2-メチルベンゼンチオール(93mL,5当量)と三フッ化ほう素ジエチルエーテル錯体(6.4mL,0.5当量)を加え室温にて15分撹拌後、反応液を飽和重曹水(1L)に注加した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン:酢酸エチル=6:1)で精製し、化合物S5(46.1g,収率70%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 1.29 (s, 9 H, t-Bu), 2.18 (s, 3 H, PhMe), 2.44 (s, 3 H, COPhMe), 2.59 (s, 1 H, OH), 3.62-3.68 (m, 2 H, H-3, H-5), 3.76 (dd, 1 H, J = 5.5 Hz, 9.6 Hz, H-6), 3.85 (dd, 1 H, J = 6.4 Hz, 9.6 Hz, H-6’), 4.17 (br. s, 1 H, H-4), 4.53, 4.65 (2 d, 2 H, J = 12.4 Hz, CH2Ph), 4.58 (s, 2 H, CH2Ph), 4.67 (d, 1 H, J = 10.0 Hz, H-1), 5.53 (t, 1 H, J = 10.0 Hz, H-2), 7.03-7.58 (m, 15 H, aromatic), 7.92 (d, 2 H, ortho- of COPhMe).
〔5〕 5-tert-ブチル-2-メチルフェニル 3,6-ジ-O-ベンジル-4-O-クロロアセチル-1-チオ-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S6)の合成
 化合物S5(46.1g,71.9mmol)を塩化メチレン(450mL)、ピリジン(90mL)に溶解し、0℃に冷却した。クロロアセチルクロリド(23mL,4当量)の塩化メチレン(120mL)溶液を滴下にて加え、0℃にて1時間撹拌した。反応液を塩化メチレンで抽出し、2M塩酸、飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン:酢酸エチル=4:1)で精製し、化合物S6(49.4g,収率96%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 1.22 (s, 9 H, t-Bu), 2.18 (s, 3 H, PhMe), 2.45 (s, 3 H, COPhMe), 3.54 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.2 Hz, H-6), 3.61 (dd, 1 H, J = 5.5 Hz, 9.2 Hz, H-6’), 3.68 (dd, 1 H, J = 3.2 Hz, 9.6 Hz, H-3), 3.81 (m, 1 H, H-5), 4.04, 4.18 (2 d, 2 H, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.44, 4.58, 4.66 (3 d, 4 H, J = 12.4 Hz, 2 CH2Ph), 4.67 (d, 1 H, J = 10.0 Hz, H-1), 5.41 (t, 1 H, J = 10.0 Hz, H-2), 5.75 (d, 1 H, J = 3.2, H-4), 6.89-7.50 (m, aromatic), 7.89 (d, 2 H, ortho- of COPhMe).
実施例F2:Gal(2mer)誘導体の調製
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
〔1〕 4-メトキシフェニル (3,6-ジ-O-ベンジル-4-O-クロロアセチル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S7)の合成
 化合物S6(49.4g,68.9mmol)と化合物S4(60g,1.5当量)を塩化メチレン(500mL)に溶解し、モレキュラーシーブス4A(100g)を加え室温にて30分間撹拌した。2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルピリジン(28g,2当量)とジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフラート(50wt%モレキュラーシーブス混合品,71g,2当量)を加え室温にて1日撹拌した。反応液をセライトろ過し、ろ液を飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=16:1)に供し、化合物S7(49.8g,収率65%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.37, 2.42 (2 s, 6 H, 2 COPhMe), 3.49 (d, 2 H, J = 6.4 Hz, H-6a, H-6’a), 3.63-3.71 (m, 4 H, H-3a, H-5a, H-3b, H-5b), 3.68 (s, 3 H, PhOMe), 3.75 (dd, 1 H, J = 5.1 Hz, 10.1 Hz, H-6b), 3.85 (dd, 1 H, J = 5.5 Hz, 10.1 Hz, H-6’b), 3.91 (dd, 1 H, J = 5.5 Hz, 9.7 Hz, H-6’), 4.04, 4.16 (2 d, 2 H, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.28 (d, 1 H, J = 2.7 Hz, H-4a), 4.37-4.67 (7 d, 8 H, 4 CH2Ph), 4.83 (d, 1 H, J = 7.7 Hz, H-1a), 5.06 (d, 1 H, J = 8.2 Hz, H-1b), 5.33 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 10.1 Hz, H-2b), 5.42 (dd, 1 H, J = 7.7 Hz, 10.1 Hz, H-2a), 5.66 (d, 1 H, J = 3.6 Hz, H-4), 6.63, 6.76 (2 m, 4 H, PhOMe), 7.01-7.39 (m, aromatic), 7.77, 7.95 (2 d, 4 H, 2 ortho- of COPhMe).
〔2〕 5-tert-ブチル-2-メチルフェニル (3,6-ジ-O-ベンジル-4-O-クロロアセチル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-3,6-ジ-O-ベンジル-1-チオ-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S8)の合成
 化合物S7(25g,22.3mmol)を塩化メチレン(500mL)に溶解し、5-tert-ブチル-2-メチルベンゼンチオール(20mL,5当量)と三フッ化ほう素ジエチルエーテル錯体(1.4mL,0.5当量)を加え室温にて1時間撹拌後、反応液を飽和重曹水(1L)に注加した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)で精製し、化合物S8(13.6g,収率52%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 1.17 (s, 9 H, t-Bu), 2.08 (s, 3 H, PhMe), 2.38, 2.43 (2 s, 6 H, 2 COPhMe), 3.46 (d, 2 H, J = 6.9 Hz, H-6a, H-6’a), 3.56-3.70 (m, 5 H, H-3a, H-5a, H-3b, H-5b, H-6b), 3.79 (dd, 1 H, J = 6.4 Hz, 9.6 Hz, H-6’b), 4.04, 4.17 (2 d, 2 H, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.31 (d, 1 H, J = 2.3 Hz, H-4a), 4.35-4.67 (m, 8 H, 4 CH2Ph), 4.58 (d, 1 H, J = 10.1 Hz, H-1a), 5.09 (d, 1 H, J = 7.8 Hz, H-1b), 5.32 (m, 2 H, H-2a, H-2b), 5.66 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.95-7.44 (m, aromatic), 7.77, 7.95 (2 d, 4 H, 2 ortho- of COPhMe).
〔3〕 4-メトキシフェニル (3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S9)の合成
 化合物S7(20g,17.8mmol)をエタノール(800mL)に溶解し、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(20g,10当量)を加え、50℃にて2時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、酢酸エチルで希釈し、2M塩酸、飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去し、化合物S9(18.9g,収率quant.)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.37, 2.42 (2 s, 6 H, 2 COPhMe), 2.63 (s, 1 H, OH), 3.56-3.88 (m, 8 H, H-3a, H-5a, H-6a, H-6’a, H-3b, H-5b, H-6b, H-6’b), 3.68 (s, 3 H, PhOMe), 4.06 (br. s, 1 H, H-4b), 4.38 (d, 1 H, J = 2.7 Hz, H-4a), 4.41-4.66 (m, 8 H, 4 CH2Ph), 4.82 (d, 1 H, J = 7.8 Hz, H-1a), 5.13 (d, 1 H, J = 8.2 Hz, H-1b), 5.45 (m, 2 H, H-2a, H-2b), 6.62, 6.76 (2 m, 4 H, PhOMe), 7.03-7.39 (m, aromatic), 7.81, 8.00 (2 d, 4 H, 2 ortho- of COPhMe).
実施例F3:Gal(4mer)誘導体の調製
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
〔1〕 4-メトキシフェニル (3,6-ジ-O-ベンジル-4-O-クロロアセチル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-(3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-(3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S10)の合成
 化合物S8(16.4g,12.5mmol)と化合物S9(18.9g,1.4当量)を塩化メチレン(200mL)に溶解し、モレキュラーシーブス4A(40g)を加え室温にて30分間撹拌した。2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルピリジン(5.15g,2当量)とジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフラート(50wt%モレキュラーシーブス混合品,12.9g,2当量)を加え室温にて1日撹拌した。反応液をセライトろ過し、ろ液を飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=15:1)に供し、化合物S10(20.0g,収率78%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.19, 2.30, 2.37, 2.41 (4 s, 12 H, 4 COPhMe), 3.21-3.77 (m, 16 H), 3.69 (s, 3H, PhOMe), 3.94, 4.05 (2 d, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.12 (d, 1 H, J = 2.8 Hz, H-4), 4.21-4.65 (m, 18 H), 4.71, 4.85, 5.10, 5.32 (4 d, 4 H, H-1), 5.20-5.35 (m, 4 H, H-2), 5.66 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.63, 6.75 (2 m, 4 H, PhOMe), 6.96-7.40 (m, aromatic), 7.74, 7.90, 7.97 (3 d, 8 H, 4 ortho- of COPhMe).
〔2〕 ベンジル (3,6-ジ-O-ベンジル-4-O-クロロアセチル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-(3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-(3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシル)-(1-4)-3,6-ジ-O-ベンジル-2-O-p-トルオイル-β-D-ガラクトピラノシド(化合物S13)の合成
 化合物S10(11g,5.39mmol)をアセトニトリル(110mL)とトルエン(82mL)に溶解し、0℃に冷却した。硝酸アンモニウムセリウム(IV)(20g,7当量)の水(55mL)溶液を加え、0℃にて3時間撹拌した。反応液を酢酸エチルで抽出し、水、飽和重曹水、飽和食塩水の順に洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=8:1)に供し、化合物S11の粗精製品(10g)を得た。これを塩化メチレン(100mL)に溶解し、0℃に冷却した。トリクロロアセトニトリル(4.5mL,10当量)と1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン(0.34mL,0.5当量)を加え、0℃にて3時間撹拌した。反応液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=15:1)に供し、化合物S12の粗精製品(9.5g)を得た。これを塩化メチレン(60mL)に溶解し、ベンジルアルコール(9.4mL,10当量)とモレキュラーシーブス4A(20g)を加え室温にて30分間撹拌後、トリメチルシリルトリフラート(170μL,0.2当量)を加え室温にて4時間撹拌した。反応液をセライトろ過し、ろ液を飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン:酢酸エチル=2:1)に供し、化合物S13(8.2g,収率75%)を得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.32, 2.33, 2.43 (3 s, 12 H, 4 COPhMe), 3.25-3.77 (m, 16 H), 3.94, 4.05 (2 d, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.16-4.65 (m, 22 H), 4.93, 5.07(2 d, 2 H, H-1), 5.17-5.35 (m, 5 H, H-1, H-2), 5.66 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.95-7.40 (m, aromatic), 7.75, 7.89, 7.91, 7.98 (4 d, 8 H, 4 ortho- of COPhMe).
実施例F4:糖鎖の伸展
〔1〕Galオリゴマー受容体の調製
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 Galオリゴマー誘導体(化合物S13,S15,S17,S19,S21,S23,S25,S27,S29)を酢酸エチル(7.5mL/受容体g)とエタノール(7.5mL/受容体g)に溶解し、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(10当量)を加え、50℃にて2時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、酢酸エチルで希釈し、2M塩酸、飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=9:1)で精製し、Galオリゴマー受容体(化合物S14,S16,S18,S20,S22,S24,S26,S28,S30)を得た。
化合物S14:
収量8.0g(収率89%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.29-2.43 (4 s, 12 H, 4 COPhMe), 2.62 (br. s, 1 H, OH), 3.25-3.85 (m, 16 H), 4.06-4.65 (m, 23 H), 4.95, 5.15 (2 d, 2 H, H-1), 5.21-5.31 (m, 5 H, H-1, H-2), 5.44 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.94-7.38 (m, aromatic), 7.73-8.02 (4 d, 8 H, 4 ortho- of COPhMe).
化合物S16:
収量7.7g(化合物S14からの収率59%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.23-2.43 (6 s, 18 H, 6 COPhMe), 2.63 (br. s, 1 H, OH), 3.27-3.85 (m, 24 H), 4.01-4.65 (m, 35 H), 4.96, 5.00 (2 d, 2 H, H-1), 5.08-5.30 (m, 8 H), 5.45 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.90-7.36 (m, aromatic), 7.73-8.02 (6 d, 12 H, 6 ortho- of COPhMe).
化合物S18:
収量6.6g(化合物S16からの収率65%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.22-2.43 (7 s, 24 H, 8 COPhMe), 2.61 (br. s, 1 H, OH), 3.23-3.85 (m, 32 H), 4.05-4.64 (m, 45 H), 4.95, 4.96, 4.99, 5.04, 5.09 (5 d, 5 H, H-1), 5.07-5.30 (m, 9 H, H-1, H-2), 5.46 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 9.7 Hz, H-2), 6.91-7.35 (m, aromatic), 7.73-8.02 (8 d, 16 H, 8 ortho- of COPhMe).
化合物S20:
収量4.9g(化合物S18からの収率60%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (9 s, 30 H, 10 COPhMe), 2.62 (br. s, 1 H, OH), 3.22-3.85 (m, 40 H), 4.02-4.64 (m, 55 H), 4.94-5.30 (m, 18 H, H-1, H-2), 5.45 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.91-7.35 (m, aromatic), 7.74-8.02 (m, 20 H, 10 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C287H288O61Na m/z [M+Na]+: 4732.9, Found: 4732.5. 
化合物S22: 
収量3.1g(化合物S20からの収率52%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (8 s, 36 H, 12 COPhMe), 2.63 (br. s, 1 H, OH), 3.22-3.85 (m, 48 H), 4.02-4.64 (m, 65 H), 4.93-5.30 (m, 22 H, H-1, H-2), 5.46 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 10.1 Hz, H-2), 6.90-7.35 (m, 161 H, Ph), 7.74-8.02 (m, 24 H, 12 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C343H344O73Na m/z [M+Na]+: 5653.3, Found: 5651.4.
化合物S24:
収量1.8g(化合物S22からの収率52%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.42 (9 s, 42 H, 14 COPhMe), 2.62 (br. s, 1 H, OH), 3.23-3.84 (m, 56 H), 4.02-4.64 (m, 75 H), 4.93-5.30 (m, 26 H, H-1, H-2), 5.46 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.90-7.36 (m, aromatic), 7.73-8.01 (m, 28 H, 14 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C399H400O85Na m/z [M+Na]+: 6572.7, Found: 6571.0.
化合物S26:
収量800mg(化合物S24からの収率40%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (7 s, 48 H, 16 COPhMe), 2.62 (br. s, 1 H, OH), 3.25-3.85 (m, 64 H), 4.02-4.65 (m, 85 H), 4.93-5.30 (m, 30 H, H-1, H-2), 5.46 (dd, 1 H, J = 8.3 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.90-7.34 (m, aromatic), 7.73-8.02 (m, 32 H, 16 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C455H456O97Na m/z [M+Na]+: 7499.5, Found: 7498.0.
化合物S28:
収量360mg(化合物S26からの収率40%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (8 s, 54 H, 18 COPhMe), 2.63 (br. s, 1 H, OH), 3.24-3.85 (m, 72 H), 4.02-4.65 (m, 95 H), 4.93-5.30 (m, 34 H, H-1, H-2), 5.46 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.90-7.34 (m, aromatic), 7.73-8.02 (m, 36 H, 18 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C511H512O109Na m/z [M+Na]+: 8420.6, Found: 8421.0.
化合物S30:
収量210mg(化合物S28からの収率53%).  1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (6 s, 60 H, 20 COPhMe), 2.65 (br. s, 1 H, OH), 3.23-3.85 (m, 80 H), 4.02-4.65 (m, 105 H), 4.93-5.29 (m, 38 H, H-1, H-2), 5.46 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.6 Hz, H-2), 6.90-7.34 (m, aromatic), 7.73-8.02 (m, 40 H, 20 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C567H568O121Na m/z [M+Na]+: 9341.7, Found: 9342.0.
〔2〕Galオリゴマー受容体のグリコシル化
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
 Galオリゴマー受容体(化合物S14,S16,S18,S20,S22,S24,S26,S28)とGal(2mer)供与体(化合物8,3当量)をジクロロメタン(10mL/受容体g)に溶解し、モレキュラーシーブス4A(4g/受容体g)を加え室温にて4時間撹拌した。2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルピリジン(6当量)とジメチル(メチルチオ)スルホニウムトリフレート(50wt%モレキュラーシーブス混合品,6当量)を加え室温にて1日撹拌した。反応液をセライトろ過し、ろ液を飽和重曹水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤をろ別後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒:トルエン:酢酸エチル=11:1)に供し、Galオリゴマー誘導体(化合物S15,S17,S19,S21,S23,S25,S27,S29)の粗精製品を得た。
化合物S15:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.23-2.43 (5 s, 18 H, 6 COPhMe), 3.27-3.77 (m, 24 H), 3.93-4.65 (m, 34 H), 3.94, 4.05 (2 d, J = 14.7 Hz, COCH2Cl), 4.95, 4.98, 5.04 (3 d, 3 H, H-1), 5.07-5.36 (m, 7 H, H-1, H-2), 5.34 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 9.9 Hz, H-2), 5.66 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.90-7.40 (m, aromatic), 7.73-7.97 (6 d, 12H, 6 ortho- of COPhMe).
化合物S17:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.22-2.43 (7 s, 24 H, 8 COPhMe), 3.23-3.77 (m, 32 H), 3.94, 4.05 (2 d, J = 14.6 Hz, COCH2Cl), 4.03-4.64 (m, 42 H), 4.95, 4.96, 4.99 (3 d, 3 H, H-1), 5.03-5.37 (m, 11 H, H-1, H-2), 5.35 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 10.1 Hz, H-2), 5.67 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.91-7.40 (m, aromatic), 7.73-7.97 (8 d, 16 H, 8 ortho- of COPhMe).
化合物S19
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (9 s, 30 H, 10 COPhMe), 3.22-3.78 (m, 40 H), 3.95, 4.05 (2 d, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.02-4.65 (m, 52 H), 4.93-5.30 (m, 18 H, H-1, H-2), 5.35 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.7 Hz, H-2), 5.67 (d, 1 H, J = 3.7 Hz, H-4), 6.90-7.40 (m, aromatic), 7.74-7.97 (m, 20 H, 10 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C289H289ClO62Na m/z [M+Na]+: 4808.9, Found: 4808.8. 
化合物S21:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (8 s, 36 H, 12 COPhMe), 3.22-3.77 (m, 48 H), 3.94, 4.05 (2 d, J = 14.6 Hz, COCH2Cl), 4.02-4.65 (m, 62 H), 4.93-5.30 (m, 22 H, H-1, H-2), 5.35 (dd, 1 H, J = 8.2 Hz, 10.1 Hz, H-2), 5.67 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.90-7.40 (m, aromatic), 7.74-7.97 (m, 24 H, 12 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C345H345ClO74Na m/z [M+Na]+: 5729.3, Found: 5728.9.
化合物S23:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (8 s, 42 H, 14 COPhMe), 3.22-3.78 (m, 56 H), 3.94, 4.05 (2 d, J = 14.7 Hz, COCH2Cl), 4.02-4.65 (m, 72 H), 4.93-5.37 (m, 26 H, H-1, H-2), 5.35 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.6 Hz, H-2), 5.67 (d, 1 H, J = 2.7 Hz, H-4), 6.90-7.40 (m, aromatic), 7.74-7.97 (m, 28 H, 14 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C401H401ClO86Na m/z [M+Na]+: 6649.7, Found: 6648.8.
化合物S25:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (8 s, 48 H, 16 COPhMe), 3.23-3.77 (m, 64 H), 3.94, 4.05 (2 d, J = 15.1 Hz, COCH2Cl), 4.02-4.65 (m, 82 H), 4.93-5.30 (m, 30 H, H-1, H-2), 5.35 (dd, 1 H, J = 7.8 Hz, 9.7 Hz, H-2), 5.67 (d, 1 H, J = 2.8 Hz, H-4), 6.90-7.40 (m, aromatic), 7.73-7.97 (m, 32 H, 16 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C457H457ClO98Na m/z [M+Na]+: 7570.0, Found: 7570.5. 
化合物S27:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.21-2.43 (8 s, 54 H, 18 COPhMe), 3.23-3.75 (m, 72 H), 3.97-4.66 (m, 94 H), 4.99-5.25 (m, 34 H, H-1, H-2), 5.35 (dd, 1 H, J = 8.3 Hz, 10.1 Hz, H-2), 5.65 (d, 1 H, J = 3.6 Hz, H-4), 6.92-7.39 (m, aromatic), 7.73-7.97 (m, 36 H, 18 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C513H513ClO110Na m/z [M+Na]+: 8497.1, Found: 8498.7. 
化合物S29:
1H-NMR (400MHz, CDCl3): δ (ppm) 2.20-2.42 (7 s, 60 H, 20 COPhMe), 3.25-3.76 (m, 80 H), 3.97-4.65 (m, 104 H), 4.85-5.35 (m, 39 H, H-1, H-2), 5.65 (d, 1 H, J = 3.2 Hz, H-4), 6.91-7.38 (m, aromatic), 7.71-7.97 (m, 40 H, 20 ortho- of COPhMe).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C569H569ClO122Na m/z [M+Na]+: 9418.1, Found: 9418.2. 
実施例F5:脱保護
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
 化合物S30(200mg,21.5μmol)をテトラヒドロフラン(4mL)とメタノール(8mL)に溶解し、水酸化リチウム一水和物(90mg,2.15mmol)を加え80℃にて3日間撹拌した。反応液を酢酸エチルで希釈し、飽和食塩水で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥し、乾燥剤を濾別後、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:トルエン:酢酸エチル=2:1)に供し、脱アシル体(110mg)を得た。これをテトラヒドロフラン(2mL)とメタノール(3mL)に溶解し、パラジウム/炭素(Pd5%)(約55%水湿潤品,100mg)を加え、水素雰囲気中、室温にて3日間撹拌した。反応液に水(4mL)とメタノール(2mL)、テトラヒドロフラン(2mL)を加え、水素雰囲気中さらに4日間撹拌した。反応液中の固形物をろ別し、ろ液を減圧濃縮した。残渣をゲルろ過クロマトグラフィー(Sephadex G-25,溶出液:水)に供し、化合物31の粗精製品を得た。その後粗精製品を逆相カラムクロマトグラフィー(ISOLUTE(登録商標) C18(EC),溶出液:水,1%アセトニトリル水溶液)に供し、化合物S31(34mg,収率49%)を得た。
1H-NMR (400MHz, D2O): δ (ppm) 3.39-3.79 (m, 100 H, 20 H, H-2, 3, 5, 6, 6’), 4.02 (m, 20 H, H-4), 4.63 (d, 19.6 H, J = 7.8 Hz, H-1β), 5.25 (d, 0.4 H, J = 3.4 Hz, H-1α). 13C-NMR(100MHz, D2O): δ (ppm) 104.94 (C-1), 78.22 (C-4), 75.08 (C-5), 73.87 (C-3), 72.38 (C-2), 61.31 (C-6).  MALDI-TOF-MS: Calcd for C120H202O101Na m/z [M+Na]+: 3282.1, Found: 3281.9.
 NMRの分析データは、文献(Food Chemistry, 242, 211-216(2018))に記された「→4)-β-D-Galp-(1→)由来の値と類似していることから、化合物S31は、ガラクトース残基20個がβ1,4結合していることが支持された。また、MALDI-TOF MS分析では、[M+Na]+ 3281.91, [M+K]+ 3297.87 にピークが現れており、この値はガラクトースの20糖の分子量に相当する。
実施例F6:有機合成により調製された多糖の触媒活性
 実施例F-5で合成された化合物S31 2mgを2mL容ガラスビンに秤取し、25mM塩化ナトリウム水溶液200μLを添加し凍結乾燥を行った。触媒活性と立体選択性を、「触媒活性測定法III」に従い測定した。結果を表54に示す。実施例A7の(6)と同様の方法で水溶性大豆多糖類から調製した多糖を含み、平均分子量が化合物S31の分子量と同程度のBG3画分と化合物S31を比較したところ、触媒活性と立体選択性は同程度以上であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000101

Claims (11)

  1.  重合度が16~40であり、ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトース及び1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖であって、
     糖単位が枝分かれのない鎖状に結合している多糖。
  2.  請求項1に記載の多糖を部分構造として含み、
     糖組成が90~99.5mol%のガラクトース及び0.5~10mol%のアラビノースを含み、平均分子量が2500~9000である多糖。
  3.  請求項1に記載の多糖を部分構造として含み、
     糖組成が80~98mol%のガラクトース及び2~20mol%のアラビノースを含み、平均分子量が10000~60000である多糖。
  4.  重合度が16~40であり、枝分かれのない鎖状に結合している多糖であって、
     ガラクトースのみから構成されるか、ガラクトース及び1~3分子のアラビノースのみから構成される多糖の末端ガラクトースが還元的アミノ化されたアミノ糖である、多糖。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の多糖を含有する組成物。
  6.  触媒として使用するための、請求項5に記載の組成物。
  7.  植物加工物を有機溶媒と混合し、固形物をろ取し、脱脂サンプルを得る工程と、
     脱脂サンプルを水と混合し、可溶性多糖を除去する工程と、
     可溶性多糖を除去したサンプルを、酸性条件、EDTA添加またはシュウ酸アンモニウム添加条件で加熱し、粗ペクチン性多糖を得る工程と、を含む、ペクチン性多糖の製造方法。
  8.  請求項1~4のいずれか一項に記載の多糖、請求項7に記載の方法で得られるペクチン性多糖、または16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの存在下、式(1)で表される化合物と、
    [式中、Xは、-O-、-NR-または-S-であり、
     Rは、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基、置換されていてもよいC6-10アリール基、置換されていてもよいC1-6アルキルカルボニル基、置換されていてもよいC6-10アリールカルボニル基、置換されていてもよいC1-6アルキルスルホニル基またはC6-10アリールスルホニル基であり、
     R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
     RおよびRが互いに結合して(1a)で示される環状構造を形成していてもよい。]
    [式中、Xは、-O-、-NR-または-S-であり、
     RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
     R2aおよびR3aは、それぞれ独立にC1-6アルキレン基、C1-6オキシアルキレン基、C3-6シクロアルキレン基、C2-6アルケニレン基、C3-6シクロアルケニレン基、C2-6アルキニレン基またはC6-10アリーレン基である。]
     式(2)で表される化合物と、を反応させ、
    [式中、Yは、-O-、-NR-または-S-であり、
     RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-6アルキル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキル基、置換されていてもよいC2-6アルケニル基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニル基、置換されていてもよいC2-6アルキニル基または置換されていてもよいC6-10アリール基であり、
     RおよびRが互いに結合して(2a)で示される環状構造を形成していてもよく、
     ただし、式(2)で表される化合物は、水または硫化水素ではない。]
    [式中、R5aおよびR6aは、それぞれ置換されていてもよいC1-6アルキレン基、置換されていてもよいC1-6オキシアルキレン基、置換されていてもよいC3-6シクロアルキレン基、置換されていてもよいC2-6アルケニレン基、置換されていてもよいC3-6シクロアルケニレン基、置換されていてもよいC2-6アルキニレン基またはC6-10アリーレン基である。]
    式(3)で表される化合物を得る工程を含む、式(3)で表される化合物の製造方法。
    [式中、X、Y、R、R、R、RおよびRは、式(1)または(2)で定義されるとおりである。]
  9.  (1) 7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタンおよびシクロプロピルアミンを、請求項1~4のいずれか一項に多糖の存在下で反応させて(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールを得る工程と、
     (2a) (1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールとカルボニル化試薬を反応させた後に、さらに保護された若しくは保護されていない6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノンとを反応させ、または、(2b) 保護された若しくは保護されていない6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノンとカルボニル化試薬を反応させた後に、さらに(1R,2R)-2-シクロプロピルアミノ-1-シクロヘキサノールを反応させる工程であって、保護された6-(3-アミノプロポキシ)-2(1H)-キノリノンを使用する場合は、さらに脱保護を行うことによって、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンを得る工程と、
    を含む、(-)-6-〔3-〔3-シクロプロピル-3-〔(1R,2R)-2-ヒドロキシシクロヘキシル〕ウレイド〕-プロポキシ〕-2(1H)-キノリノンの製造方法。
  10.  請求項1~4のいずれか一項に記載の多糖の製造方法であって、
     植物加工物または請求項7に記載の方法で得られるペクチン性多糖を、酵素またはアルカリ、酸による処理、有機溶媒添加による分画、温度による溶解度差を利用した分画、陰イオン交換樹脂による処理、ゲルろ過クロマトグラフィー、HPLCまたはこれらの任意の組合せにより精製することを含む、方法。
  11.  16~24個のガラクトースがβ1,4結合したガラクタンの製造方法であって、
     式(14)で表される化合物と式(16)で表される化合物を反応させて、式(17)で表される化合物を得る工程を含む、方法。
    [式中、Rは置換されていてもよいアルキルカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、Rは置換されていてもよいアリールカルボニル基であり、Rは置換されていてもよいアリール基であり、Rは置換されていてもよいアラルキル基であり、nは13~21]の整数である。]
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0345601A (ja) * 1989-07-11 1991-02-27 Roussel Uclaf クレブシエラ属から抽出されたガラクタン、その製造方法及び薬剤としての使用
JPH04108801A (ja) * 1989-12-04 1992-04-09 Roussel Uclaf クレブシエラ属から抽出されたガラクタンの新規のサルフェート誘導体、その製造方法、その薬剤としての使用及びそれを含有する製薬組成物
JP2008266515A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Okinawa Biomics:Kk 低分子化アラビノガラクタンとその製造方法、界面活性剤の製造方法
US20150025036A1 (en) * 2012-02-06 2015-01-22 Societe Industrielle Limousine D'application Biolo Use of an active principle derived from eucheuma cottonii and rich in linear galactans for controlling skin cell aging
WO2015194508A1 (ja) * 2014-06-17 2015-12-23 第一ファインケミカル株式会社 光学活性体の製造方法
JP2017104044A (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 協和ファーマケミカル株式会社 触媒活性の向上方法
CN115161361A (zh) * 2022-05-05 2022-10-11 武汉东方天琪生物工程有限公司 酶分子机器技术制备无支链的直链半乳聚糖的方法及应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0345601A (ja) * 1989-07-11 1991-02-27 Roussel Uclaf クレブシエラ属から抽出されたガラクタン、その製造方法及び薬剤としての使用
JPH04108801A (ja) * 1989-12-04 1992-04-09 Roussel Uclaf クレブシエラ属から抽出されたガラクタンの新規のサルフェート誘導体、その製造方法、その薬剤としての使用及びそれを含有する製薬組成物
JP2008266515A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Okinawa Biomics:Kk 低分子化アラビノガラクタンとその製造方法、界面活性剤の製造方法
US20150025036A1 (en) * 2012-02-06 2015-01-22 Societe Industrielle Limousine D'application Biolo Use of an active principle derived from eucheuma cottonii and rich in linear galactans for controlling skin cell aging
WO2015194508A1 (ja) * 2014-06-17 2015-12-23 第一ファインケミカル株式会社 光学活性体の製造方法
JP2017104044A (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 協和ファーマケミカル株式会社 触媒活性の向上方法
CN115161361A (zh) * 2022-05-05 2022-10-11 武汉东方天琪生物工程有限公司 酶分子机器技术制备无支链的直链半乳聚糖的方法及应用

Non-Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"KAGAKU BENRAN OYO KAGAKU HEN I [Chemical Handbook - Applied Chemistry]", 1 January 2003, MARUZEN COMPANY , JP , ISBN: 4-621-07138-6, article ANONYMOUS: "Pectin section on page 846, section on arabinogalactan on page 847", pages: 846 - 847, XP009550112 *
AMORNRUT CHAIDEDGUMJORN, TOIDA TOSHIHIKO, IMANARI TOSHIO, WOO EUN-RHAN, PARK HOKOON, LINHARDT ROBERT, WU SONG JI, KIM YEONG SHIK: "A new sulfated β-galactan from clams with anti-HIV activity", CARBOHYDRATE RESEARCH, PERGAMON, GB, vol. 321, no. 1-2, 1 September 1999 (1999-09-01), GB , pages 121 - 127, XP093095820, ISSN: 0008-6215, DOI: 10.1016/S0008-6215(99)00188-3 *
ANDERSEN MATHIAS C. F., BOOS IRENE, KINNAERT CHRISTINE, AWAN SHAHID I., PEDERSEN HENRIETTE L., KRAČUN STJEPAN K., LANZ GYRITHE, RY: "Synthesis of branched and linear 1,4-linked galactan oligosaccharides", ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, vol. 16, no. 7, 1 January 2018 (2018-01-01), pages 1157 - 1162, XP093095804, ISSN: 1477-0520, DOI: 10.1039/C7OB03035E *
BARTETZKO MAX P., SCHUHMACHER FRANK, HAHM HEUNG SIK, SEEBERGER PETER H., PFRENGLE FABIAN: "Automated Glycan Assembly of Oligosaccharides Related to Arabinogalactan Proteins", ORGANIC LETTERS, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, US, vol. 17, no. 17, 4 September 2015 (2015-09-04), US , pages 4344 - 4347, XP093095810, ISSN: 1523-7060, DOI: 10.1021/acs.orglett.5b02185 *
CHRISTOPHER J. BARTON ; LOUISE E. TAILFORD ; HELEN WELCHMAN ; ZHINONG ZHANG ; HARRY J. GILBERT ; PAUL DUPREE ; FLORENCE GOUBET: "Enzymatic fingerprinting of Arabidopsis pectic polysaccharides using polysaccharide analysis by carbohydrate gel electrophoresis (PACE)", PLANTA ; AN INTERNATIONAL JOURNAL OF PLANT BIOLOGY, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 224, no. 1, 9 December 2005 (2005-12-09), Berlin, DE , pages 163 - 174, XP019427422, ISSN: 1432-2048 *
DIAZ SEGLJRA E A, DUARTE JOSI H: "METHYLATION STUDIES OF THE POLYSACCHARIDES RESULTING FROM SEQUENTIAL SMITH-DEGRADATIONS OF THE GALACTAN FROM THE SNAIL Strophocheilus obZongtrs*", CARBOHYDRATE RESEARCH, vol. 52, 1 January 1976 (1976-01-01), pages 159 - 167, XP093095814 *
EDA SHIGERU, KATÖ KUNIO: "Galactan isolated from the midrib of the leaves of Nicotiana tabacum.", AGRICULTURAL AND BIOLOGICAL CHEMISTRY, AGRICULTURAL CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, JP, vol. 42, no. 12, 1 January 1978 (1978-01-01), JP , pages 2253 - 2257, XP093095793, ISSN: 0002-1369, DOI: 10.1271/bbb1961.42.2253 *
GIUSEPPE GERALI AND ANNA BRUNO: "The relationship between rotatory power and structurein oligosaccharides and polysaccharides.II*. the galactan of lupinus albus (*)", GAZZETTA CHIMICA ITALIANA, SOCIETà CHIMICA ITALIANA, IT, vol. 115, no. 10, 1 January 1985 (1985-01-01), IT , pages 535 - 537, XP009549111, ISSN: 0016-5603 *
HU, K. ; LIU, Q. ; WANG, S. ; DING, K.: "New oligosaccharides prepared by acid hydrolysis of the polysaccharides from Nerium indicum Mill and their anti-angiogenesis activities", CARBOHYDRATE RESEARCH, PERGAMON, GB, vol. 344, no. 2, 26 January 2009 (2009-01-26), GB , pages 198 - 203, XP025838644, ISSN: 0008-6215, DOI: 10.1016/j.carres.2008.10.019 *
MATHIAS C. F. ANDERSEN; STJEPAN K. KRAČUN; MAJA G. RYDAHL; WILLIAM G. T. WILLATS; MADS H. CLAUSEN: "Synthesis of β‐1,4‐Linked Galactan Side‐Chains of Rhamnogalacturonan I", CHEMISTRY - A EUROPEAN JOURNAL, JOHN WILEY & SONS, INC, DE, vol. 22, no. 33, 12 July 2016 (2016-07-12), DE, pages 11543 - 11548, XP071880862, ISSN: 0947-6539, DOI: 10.1002/chem.201602197 *
RUGGIERO, J. FOSSEY, M.A. SANTOS, J.A. MOURAO, P.A.S.: "Charge distribution and calcium affinity of sulfated @a-l-galactans from ascidians. Comparison between linear and highly branched polymers", CARBOHYDRATE RESEARCH, PERGAMON, GB, vol. 306, no. 4, 1 January 1998 (1998-01-01), GB , pages 545 - 550, XP004127017, ISSN: 0008-6215, DOI: 10.1016/S0008-6215(97)10100-8 *
TAKEUCHI YUKI, ASANO TATSUHIRO, TSUZAKI KAZUYA, WADA KOICHI, KURATA HIROYUKI: "Asymmetric Amination of meso-Epoxide with Vegetable Powder as a Low-Toxicity Catalyst", MOLECULES, vol. 25, no. 14, pages 3197, XP093095795, DOI: 10.3390/molecules25143197 *
YUKI TAKEUCHI, TATSUHIRO ASANO, KAZUYA TSUZAKI, AND KOICHI WADA: "Catalytic Asymmetric Amination of meso-Epoxide Using Soy Polysaccharide (Soyafibe S-DN)", BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, vol. 91, no. 4, 2018, pages 678 - 683, XP009549153, DOI: 10.1246/bcsj.20170369 *

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