JPH0368602A - アルデヒド化分枝サイクロデキストリン及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分枝部のみがアルデヒド化されている分枝サイ
クロデキストリン及びその製造法に関する。

〔従来の技術〕

サイクロデキストリンは、澱粉にサイクロデキストリン
グルカノトランスフェラーゼを作用させることによって
得られる６〜Ｆ２個のグルコース残基がα−１，４結合
した環状構造を有する化合物である。工業的に大量生産
されている一般的なサイクロデキストリンは、グルコー
ス残基６個で構成されるα−サイクロデキストリン、７
個のβ−サイクロデキストリン及び８個のＴ−サイクロ
デキストリンの３種である。サイクロデキストリンは焉
状構造部に各種分子を包接する機能を有している為、そ
の機能を利用した用途が種々開発されている。

又、サイクロデキストリンの誘導体に関する研究も種々
行われている。例えば出代らはエチレンジアミンで修飾
したβ−サイクロデキストリンを配位子とした金属錯体
を合或し、触媒効果の向上を試みている［Ｊ、Ａｍ、Ｃ
ｈｅｍ、Ｓａｃ、、　　９９．７１００（１９７７）　
］。又、菊池らはメチル化サイクロデキストリンと制ガ
ン剤の一種である１−へキシルカルバモイル−５−フル
オロウラシルとの複合体を形成させ、抗腫瘍効果を検討
する一環として、複合体の溶解性、安定性並びに　ｉｎ
　ｖｉｖｏ吸収性が改善されることを報告している［　
［ｎｃｌ、Ｐｈｅｎｏｍ、　。

２．６２３　（１９８４）及びＩｎｔ、　Ｊ、Ｐｈａｒ
ｍ、。

３８．１９１　　（１９８７））。そして上野らはγ−
サイクロデキストリンの第１級水酸基エリア側にナフチ
ル類を付着させゲスト化合物の包接を検討している［Ｊ
、　Ｃｈｅｍ、　Ｓａｃ、、　Ｃｈｅｍ、　Ｃｏｍｍｕ
ｎ、。

（１９８３）　］。更には山口らはエーテル化すイクロ
デキス）　ＩＪンの単離精製に成功している〔特公平１
−２４４０１号〕。

このようにサイクロデキストリンに関する研究開発は盛
んに行なわれているが、サイクロデキストリンそのもの
の溶解性に問題がある。この点に関し、小林・貝沼らは
グルコシルサイクロデキストリンを効率よく生成させる
方法を確立せしめ、溶解性に優れた分枝サイクロデキス
）　ＩＪンを得ている〔澱粉科学、３０．２３１（１９
８３）］。

このように分枝サイクロデキストリンの製造により溶解
性は大幅に改善されたものの、その用途並びに使用法に
ついては従来のサイクロデキストリンと基本的には大差
がない。即ち、サイクロデキス）＋Ｊンの場合と同様に
、対象物質を水溶液中で分枝サイクロデキストリンの空
洞に包接し、乾燥あるいは濃縮等の工程により粉末化し
、包接された対象物質を回収利用するという処理方法が
一般的である。しかし水溶液中の対象物質を包接させた
分枝サイクロデキストリンを系外に分離して利用するこ
とは取り扱い上困難であり、費用も高くつく。

そこでサイクロデキストリンを固定化する技術が開発さ
れ、水溶液中の対象物質の回収・分取が可能となってい
る。例えばサイクロデキストリンをエピクロルヒドリン
等の架橋剤で架橋させてビーズ状ポリマーを形成させて
、グレープフルーツ果汁及びネーブル果汁中の苦味成分
を吸着減量させる方法（Ｊ、　Ａｇｒｉｃ、　Ｆｏｏｄ
　Ｃｈｅｍ、３２．８３２８３６　（１９８４）］、ア
クリル系の樹脂担体にスペーサーを介してサイクロデキ
ストリンを固定化させたもの、アクリル系樹脂を架橋剤
としてサイクロデキストリンを架橋したもの、シリカ系
の担体にスペーサーを介してサイクロデキストリンを固
定化させたもの等がある。

しかし、スペーサーを介してサイクロデキストリンを固
定化したものは工業的に大量に使用する場合価格的に問
題がある。又、アクリル系樹脂で架橋したビーズ状のサ
イクロデキストリンポリマーを水溶液中の有用成分の吸
着分取に使用する場合、ビーズ中心部に吸着された成分
の回収には時間を要する。更にはエピクロルヒドリン等
の架橋剤で得られるサイクロデキストリンポリマーは安
全性の点で問題がある。

ところで上述の分枝サイクロデキストリンに関する誘導
体、特に分枝部のみに官能基を有する誘導体は得られて
いない。そのため、この分枝サイクロデキストリンの固
定化はまだ行われていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって本発明の目的は、固定化するための有用な官
能基を有する分枝サイクロデキストリン及びその製造法
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、分枝サイクロデキストリンの分枝部のみがア
ルデヒド化されているアルデヒド化分枝サイクロデキス
トリンを提供するものである。

本発明はまた、分枝サイクロデキストリンにゲスト化合
物を包接させた後、過ヨウ素酸酸化処理することを特徴
とする分枝部のみがアルデヒド化されているアルデヒド
化分枝サイクロデキストリンの製造法を提供するもので
ある。

本発明に使用される分枝サイクロデキストリンｆｔ、分
枝部がグルコシル、マルトシル及びバノシル等、隣接す
る少なくとも２個の○Ｈ基を有する糖類であり、環状部
がα−１β−及びＴ−サイクロデキストリンのいずれか
から成るものが好ましい。これらは単分枝サイクロデキ
ストリン、同種複分枝サイクロデキストリン又は異種複
分枝サイクロデキストリンのいずれでもよい。

本発明のアルデヒド化分枝サイクロデキストリンを製造
するには、まず分枝サイクロデキストリンに適当なゲス
ト化合物を包接させる。このようなゲスト化合物の例と
しては、ブタノール、シクロヘキサン、シクロヘキサノ
ール、トルエンなどのほかフェノール類（フェノール、
２−ニトロフ工／−ＪＬ、、３−ニトロフエ／−ＪＬｔ
、４−ニトロフェノール、３−シアノフェノール、４−
シアノフェノール、３．５−ジメチルフェノール、ｐ−
ニトロフェノール等）、安息香酸類（安息香酸、〇−ア
ミノ安息香酸、ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息香
酸、０−ニトロ安息香酸、ｍ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニ
トロ安息香酸、２−メチル安息香酸、３−メチル安息香
酸、４−メチル安息香酸、０−ヒドロキシ安息香酸、ｍ
−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等）、
アルコール類（エタノール、２−メチル−２プロパノー
ル、２１２−ジメチル−１プロパノール、１−ブタノー
ル、１−ペンタノール、ｌ−ヘキサノール等）、有機酸
類（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、３−エチルフェニル酢
酸、トリメチル酢酸等〉、アミノ酸類（Ｌ−フェニルア
ラニン、Ｌ−チロシン、Ｌ〜トリプトファン等）、ピリ
ジン、インドール、アリールイソチオシアネート、１．
４−ジオキサン、アセトニトリル等が挙げられる。分枝
サイクロデキストリン１モルに対し、ゲスト化合物０．
１〜０．３モル程度使用するのが好ましい。分岐サイク
ロデキス）ＩＪンとゲスト化合物を混合し、常温で１〜
２４時間放置するとゲスト化合物が包接される。

過剰のゲスト化合物を必要により除去した後、これを過
ヨウ素酸酸化処理する。過ヨウ素酸、メタ過ヨウ素酸ナ
トリウム等の過ヨウ素酸塩を０、　ＯＯ１〜１モルとな
るように加え、水性溶媒中、０〜２０℃で０，５〜１０
時間処理することにより、分岐サイクロデキス）　ＩＪ
ンの分枝部のみがアルデヒド化される。グルコシルサイ
クロデキストリンを用いた場合には２個のアルデヒド基
が、マルトシルサイクロデキストリンを用いた場合には
２個または４個のアルデヒド基が、パノシルサイクロデ
キス）　Ｕンを用いた場合には２個、４個または６個の
アルデヒド基が形成される。

次いでエチレングリコール等を加えて過剰の過ヨウ素酸
を分解した後、活性炭カラムに吸着させて水洗する。水
洗後、１５〜５０％エタノールで溶出させて、濃縮、再
結晶により精製する。

〔発明の効果〕

本発明のアルデヒド化分枝サイクロデキストリンは、ア
ミノ基含有多糖類、蛋白質、アミノ基含有合成樹脂等の
アミノ基を有する担体に化学結合させることにより容易
に固定化される。このように固定化されたサイクロデキ
ストリンは、イオン交換樹脂等と同様にカラムに充填可
能であり、特定の有用物質、有害物質の除去、回収に有
利に使用できる。

実施例１ グルコシルβ−サイクロデキストリン１．４　ｇにシク
ロヘキサン１６ｒｎ！！を加え一夜放置し包接化させた
。余分のシクロヘキサンをパスツールピペットで除去し
て、これに蒸留水９５０−を加えよく撹拌した後、０．
１モルのメタ過ヨウ素酸ナトリウム水溶液５０ｍ１！を
添加し混合させて、遮光して５℃で３時間静置反応させ
た。５ミリモルの過ヨウ素酸のうち２ミリモルが消費さ
れた。対照実験として側鎖のないβ−サイクロデキスト
リンを用いて同様の反応を行ったが過ヨウ素酸は消費さ
れなかった。次にエチレングリコール２−を加えて１５
分はど放置して過剰のメタ過ヨウ素酸す）　ＩＪウムを
分解させた。

次に暗所で反応液を活性炭カラムに通液し、充分に水洗
後、３０〜５０％エタノールを通液し溶出液を濃縮乾固
させた。少量の蒸留水を添加して溶解させ、エタノール
５０−を加えて再結晶化させ、更にＳ縮乾固せしめて側
鎖にアルデヒド基を有するβ−サイクロデキストリン０
．９ｇを得た。

実施例２ Ｔ−サイクロデキストリン２０ｇ及びマルトース１５０
ｇを５０ミリモル酢酸緩衝液（ρ１１３．７５）１７５
ｍｌに完全に溶解させたものを基質として、プルラナー
ゼの固定化酵素に５０〜５２℃で５〜７日間反応させた
。反応液を活性炭カラムに通液し、未反応のマルトース
を水及び７．５〜１５％エタノールの洗浄により除去し
た。■５〜５０％エタノールで溶出し、溶出液を濃縮乾
固させ、少量の蒸留水で再溶解し、エタノールを加えて
再結晶化し、真空乾燥後マルトシルＴ−サイクロデキス
トリン７．８ｇを得た。

こうして得られたマルトシルγ−サイクロデキストリン
５ｇにシクロヘキサノール２０ｍ１を加え、１時間５０
℃で振とうし、シクロヘキサノールを包接させた。包接
後、５０ミリモル酢酸緩衝液（＋）Ｈ４，５）　　１０
００−に溶解させ、グルコアミラーゼ（天野製薬製グル
コザイムＮＬ−３）Ｉｇを添加して４０℃で２時間反応
させた。反応後グルコアミラーゼを１００℃５分間煮沸
して失活せしめ、反応液を活性炭カラムに通液し、未反
応のマルトースを水洗により除去した。充分に水洗後３
０〜５０％エタノールで溶出させ、溶出液を濃縮乾固さ
せた。少量の蒸留水を添加して溶解後、エタノールを添
加して再結晶化し、濃縮乾固により２．６５　ｇのグル
コシルγ−サイクロデキストリンを得た。

次にグルコシルアーサイクロデキストリン２、６５　ｇ
にトルエン４０−を加え、環状部にトルエンを包接させ
た後、ｉ　ｏ　ｏ　Ｏｉｌ’の蒸留水に溶解した。０，
１モル濃度のメタ過ヨウ素酸ナトリウム溶液１００−を
添加し、よく混合した後４℃の冷蔵庫中で４時間反応さ
せた。エチレングリコールを加えて１５分間放置して過
剰の過ヨウ素酸を分解させた後、活性炭カラムで精製し
側鎖にアルデヒド基を有するγ−サイクロデキストリン
１．８ｇを得た。

参考例１ 実施例１で得られた側鎖にアルデヒド基を有するβ−サ
イクロデキストリン１．０ｇを、蒸留水４００−に溶解
せしめ、一部を脱アセチル化させたキチン１０ｇを加え
、３時間マグネティックスターラーで撹拌し、反応させ
た。遠心分離により、表面にβ−サイクロデキストリン
が固定されたキチン１０．５　ｇを得た。本島のキチン
表面におけるサイクロデキストリンの重量含有率は５％
であった。

本島の余剰のアミノ基が存在しないようにアセチル化処
理した後、水晶１０ｇをカラムに充填し、０．１％ナリ
ンギン３０−を通液させたところ、対照（余剰のアミノ
基が存在しない一部を脱アセチル化させたキチン）に比
ベナリンギンを約２９％除去した。

ナリンギナーゼを作用させ（４０℃、２０分間）生成す
るグルコースをグルコースオキシダーゼ法で比色定置す
ることによりナリンギンの量を求めた。

参考例２ 実施例２により得られたグルコシルＴ−サイクロデキス
トリンの分枝部を過ヨウ素酸酸化して得られる側鎖にア
ルデヒド基を有するＴ−サイクロデキストリン３ｇを蒸
留水５００ｍ１！に溶解させた。

これに弱塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライトＩＲＡ
−４５を３０ｇ添加し、３時間スターラーで撹拌しなが
ら反応させた。

濾別により、分枝Ｔ−サイクロデキストリンが固定化さ
れた弱塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライトＩＲＡ−
４５（３０，６ｇ）を得た。反応前後における上澄中の
アルデヒド化γ−サイクロデキストリンの量をフェノー
ル硫酸法により測定したところ、反応後２５％減少して
いた。したがって、使用したアルデヒド化Ｔ−サイクロ
デキストリンの２５％が上記樹脂に結合していることが
わかる。

又、本島及び弱塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライト
ＩＲＡ−４５の全アミン量を５１ｇｇ１ａ。

Ｈａｎｎａ、　Ｋｅｒｖｅｎｓｋｉ法で確認したところ
、本島の全アミンモル数／試料（ｇ）は１．９１Ｘ１０
−’で、対照の全アミンモル数／試料（ｇ）は２．７９
　Ｘ１Ｏ−４であった。従って、弱塩基性陰イオン交換
樹脂ＴンバーライトＩＲＡ−４５のアミノ基がシッフ塩
基反応により減少していることが確認された。

第１表にグルコシルサイクロデキストリンをアルデヒド
化した、側鎖に２個のアルデヒド基を有するサイクロデ
キストリンの物性値を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図はグルコシルβ−サイクロデキストリンのグルコ
シル部がジアルデヒド化したβ−サイクロデキス）　Ｉ
Ｊンの赤外線吸収スペクトルを示し、第２図はグルコシ
ルアーサイクロデキストリンのグルコシル部がジアルデ
ヒド化したγ−サイクロデキス）　ＩＪンの赤外線吸収
スペクトルを示す。 平底 ２１発明の名称 アルデヒド化分枝サイクロデキスト リン及びその製造法 ３、補正をする者 事件との関係 ４、代 ５、補正命令の日付 明細書第１７頁末尾に次の文を加入する。 「　第３図はグルコシルα−サイクロデキストリンのグ
ルコシル部がジアルデヒド化したα−サイクロデキスト
リンの赤外線吸収スペクトルを示す。」 第３図を別紙のとおり追加する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）分枝サイクロデキストリンの分枝部のみがアルデ
   ヒド化されているアルデヒド化分枝サイクロデキストリ
   ン。
2. （２）分枝サイクロデキストリンにゲスト化合物を包接
   させた後、過ヨウ素酸酸化処理することを特徴とする分
   枝部のみがアルデヒド化されているアルデヒド化分枝サ
   イクロデキストリンの製造法。