JP3092006B1 - 新規なカプサイシノイド様物質の合成法 - Google Patents
新規なカプサイシノイド様物質の合成法Info
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Abstract
イド様物質を大量生産するための合成法を開発するこ
と。 【解決手段】 酵素としてリパーゼを使用し、一般式
(II): 【化1】 (式中、R、R1、R2、及びR3、並びにR’は脂肪
族炭化水素基を示し、R1、R2、及びR3のうちの少
なくともひとつはRに等しい。)で表される脂肪酸エス
テル若しくはトリアシルグリセリド又は脂肪酸とバニリ
ルアルコールを基質として用い、リパーゼの逆反応によ
る、新規カプサイシノイド様物質の合成法。
Description
ノイド様物質の合成法に関するものである。
食品、香辛料及び医薬品原料として世界中で広く利用さ
れている植物であり、その辛味成分はカプサイシン
((E)-N-[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-methyl]-8-m
ethyl-6-nonenamide)、ジヒドロカプサイシン、即ち、
カプサイシンの6, 7-ジヒドロ誘導体などである。しか
し、これらカプサイシン等は肥満抑制作用等の生理活性
があるにも拘わらず、辛味及び侵襲性が強いためにその
使用量等が制限され、食品添加物又は医薬品としての用
途はかなり限られたものであった。近年、辛味のないカ
プサイシノイド様物質が多量に含まれている無辛味固定
品種トウガラシ「CH-19甘」が報告されている(Yazawa,
S.; Suetome, N.; Okamoto, K.; Namiki, T., J. Japa
n Soc. Hort. Sci., 1989, 58, 601-607)。この辛味の
ないカプサイシノイド様物質は以下の化学式を有してい
る。
規カプサイシノイド様物質は辛味がないために医薬品又
は食品添加物として利用できる可能性があるが、植物か
ら取得する場合にはその生産量に限界があった。
しかも短時間に新規カプサイシノイド様物質を大量生産
するための合成法を開発すべくなされたものである。
はなく、酵素、特にエステラーゼの一種であるリパーゼ
を用いる生化学的合成法を確立して上記課題を解決し、
本発明を完成した。即ち、本発明は、リパーゼ等の酵素
を用いることを特徴とする、一般式(I):
で表される新規なカプサイシノイド様物質の合成法に係
る。本発明は特に、 酵素としてリパーゼを使用し、一
般式(II):
にR’は脂肪族炭化水素基を示し、R1、R2、及びR
3のうちの少なくともひとつはRに等しい。)で表され
る脂肪酸エステル、トリアシルグリセリド及び脂肪酸の
うちの少なくとも一種とバニリルアルコールを基質とし
て用い、リパーゼの逆反応を利用することを特徴とす
る、上記カプサイシノイド様物質の合成法に係る。上記
一般式(I)及び(II)において、R、R1、R
2、及びR3は直鎖状又は分岐状であり、飽和又は不飽
和の脂肪族炭化水素基である。Rとしては、直鎖状飽和
脂肪族炭化水素又は分岐状不飽和脂肪族炭化水素基が好
ましい。又、これらの脂肪族炭化水素基に含まれる炭素
数に特に制限はなく、例えば、5乃至17の範囲であり
得る。一般式(II)における脂肪酸エステルのR’
は、例えば、メチル及びエチル等のアルキル基が好適で
ある。尚、バニリルアルコール以外の基質としては、脂
肪酸エステルが収率及びカプサイシノイド様物質の精製
の点で好ましい。又、本発明の合成法において基質とし
て使用する脂肪酸は、エステラーゼによる脂肪酸エステ
ル又はトリアシルグリセリドの加水分解によってその場
で生じたものであり得る。
例えば、エステラーゼ、特に、リパーゼを使用するこ
とが好ましい。リパーゼはエステラーゼの一種で、脂肪
酸のグリセリンエステルである脂肪の加水分解に関与す
る酵素であり、動植物及び微生物に広く分布している。
本発明の合成法においては、使用する酵素の生物源に関
して特に制限はなく、例えば、リパーゼであれば、菌類
及び動植物等由来のものを好適に使用することが出来
る。更に、本発明の合成法においては、反応効率及び経
済的観点から、かかる酵素を適当な担体に結合させて得
られる固定化酵素を使用することが好ましい。これらの
酵素を固定化する各種技術は当業者には公知であり、
又、各種の固定化酵素、例えば、固定化リパーゼが市販
されているため、当業者はこれらを容易に入手すること
も出来る。
類・量・生物源、及び基質の種類・量等は当業者が適宜
選択することが出来、更に、反応温度・時間・pH、反
応溶媒等の諸条件もこれらに応じて当業者が適宜設定す
ることが出来る。合成後に、例えば、シリカゲルカラム
等のような適当な公知手段によって、得られたカプサイ
シノイド様物質を精製することができる。
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。尚、以下の実施例において、合成された化合物の構
造は、高分解マススペクトル、赤外線吸収スペクトル、
紫外線吸収スペクトル、及び核磁気共鳴スペクトルによ
って同定した。
4規定含水メタノール性塩酸750 ml(濃塩酸250 mlにメ
タノール500 mlを混合したもの)で45時間環流した。石
油エーテルで3回抽出し、0.1 規定塩酸で2回洗浄、硫酸
ナトリウムで脱水し、溶媒を留去して、脂肪酸メチル56
0 mgを得た。収率は92.9%と高率であった。このように
して得られた脂肪酸メチル560 mg(3.04 mmol, 終濃
度;40 mM)と11.7 gのバニリルアルコール(76.0 mmo
l)を76 mlの1,4-dioxaneに溶かし、3.0gの固定化リパ
ーゼ(Novozym435:Novo Nordisk製)を加えて、60℃で
30分間反応させた。反応終了後、ガラスフィルターでNo
vozym435を除き、ろ液にヘキサンを加えて、過剰のバニ
リルアルコールを沈殿させて除き、化合物を回収した。
溶媒を留去して化合物の重量を測定したところ、974 mg
であった。次いで、得られた化合物から、シリカゲル30
gを内径3.5 cmのカラムに充填したカラムを用いてカプ
シエイトの精製を行った。得られた化合物をヘキサンと
酢酸エチルの溶離液(10:1)で精製し、最終的にカプ
サイシノイド様物質であるカプシエイト561 mgを得た。
収量は60.1%と高く、純度は95%と高純度であった。
尚、収率及び純度は以下の条件でのHPLC測定によっ
て、標準物質を用いて得られた面積を100%として、
それと精製した物質から得られた面積との比から計算し
て求めた。 HPLC条件: カラム:5C18 wakosil AR (直径4.6mm x 15
0mm) 溶離液:85%メタノール 流速 :0.5ml/min 検出 :蛍光 EX280nm EM320nm
ル1.0μl(5 μmol)を基質として、1,4-Dioxane500μl
を反応溶媒とし、固定化リパーゼNovozym435を20 mg用
いて、カプサイシノイド様物質であるバニリルノナノエ
イトの酵素的合成を行い、反応時間及び反応温度の検討
を行った。尚、合成した化合物の精製は実施例1と同様
に行った。その結果、図1に示したように60℃で30分間
反応させた条件が収量的に最も高く、60%以上の収量で
あった。
大量合成 実施例2のノナン酸メチル(脂肪族炭化水素基であるR
に含まれる炭素数:8)に代えて、カプリル酸(オクタ
ン酸)メチル(脂肪族炭化水素基であるRに含まれる炭
素数:7)、カプリン酸(デカン酸)メチル(脂肪族炭
化水素基であるRに含まれる炭素数:9)、ヘキサン酸
メチル(脂肪族炭化水素基であるRに含まれる炭素数:
5)、ラウリン酸メチル(脂肪族炭化水素基であるRに
含まれる炭素数:11)、ステアリン酸メチル(脂肪族
炭化水素基であるRに含まれる炭素数:17)及びミリ
スチン酸メチル(脂肪族炭化水素基であるRに含まれる
炭素数:13)を用いてカプサイシノイド様物質の酵素
的合成を行った。また、本実施例ではスケールを上げ
て、バニリルアルコール7.7 g(50 mmol)と上記各脂肪
酸メチル(2.5 mmol)を基質として、1,4-Dioxane50 ml
を反応溶媒とし、固定化リパーゼNovozym435を2 g用い
て60℃で30分間振盪し反応させた。尚、合成した化合物
の精製は実施例1と同様に行った。その結果、表1に示
したように各種のカプサイシノイド様物質が約30〜77%
と高い収率が得られた。
例2と同様にバニリルノナノエイトを合成した。尚、合
成した化合物の精製は実施例1と同様に行った。その結
果、表2に示したように、最適条件下ではトリノナノイ
ンを用いた場合(90分間の反応で約46及び約50%の収
量)のほうが、ノナン酸メチルを用いた場合(15分間の
反応で約40%の収量)よりも収量が高かった。しかし、
トリノナノインの場合には反応時間を延長する必要があ
った。
コールは、ヘキサンで沈殿させることにより使用量の90
%程度は回収可能であり、再利用することができた。更
に、固定化リパーゼ(Novozym435)は繰り返し利用して
も顕著な活性の低下は認められず、少なくても10回以上
再利用することができた。
収量に新規カプサイシノイド様物質を大量生産すること
ができる。
における反応時間と収量との関係。
Claims (4)
- 【請求項1】一般式(I): 【化1】 で表される新規なカプサイシノイド様物質の合成法であ
って、一般式(II): 【化2】 (上記式(I)及び(II)中、R1、R2、及びR
3、並びにR’は脂肪族炭化水素基を示し、Rは炭素数
が5乃至17である脂肪族炭化水素基を示し、R1、R
2、及びR3のうちの少なくともひとつはRに等し
い。)で表される脂肪酸エステル、トリアシルグリセリ
ド及び脂肪酸のうちの少なくとも一種とバニリルアルコ
ールを基質として用い、リパーゼの逆反応を利用するこ
とを特徴とする、前記合成法。 - 【請求項2】 一般式(I)及び(II)において、R
が直鎖状飽和脂肪族炭化水素基であることを特徴とす
る、請求項1に記載の合成法。 - 【請求項3】 一般式(I)及び(II)において、R
が分岐状不飽和脂肪族炭化水素基であることを特徴とす
る、請求項1に記載の合成法。 - 【請求項4】 固定化リパーゼを使用することを特徴と
する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の合成法。
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