JPH0383592A - β―サイクロデキストリンの選択的製法 - 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、β−サイクロデキストリンを選択的に製造す
る方法、詳しくはナフタレンモノスルホン酸もしくはそ
の塩の共存下に澱粉またはその加水分解物にサイクロデ
キストリングルカノトランスフェラーゼを作用させてβ
−サイクロデキストリンを選択的に製造する方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

サイクロデキストリンは、グルコース分子がα−１，４
−グルコシド結合で環状に結合した非還元性の糖で、グ
ルコース６分子からなるα−サイクロデキストリン、７
分子からなるβ−サイクロデキストリンおよび８分子か
らなるγ−サイクロデキストリンが一般的に知られてい
る。このサイクロデキストリンは環状の内部が疎水性を
示すことからその内部に親油性の各種有機化合物を取り
込み包接化合物を形成するという特質を有し、α−９β
−１γ−各タイプにも分子量（α＝９７３　、　　β−
１１３５，γ＝１２９７）　。

内径（α＝５〜６Ａ、　β＝７〜８Ａ、　　γ＝９〜１
０大）および溶解度（２５°Ｃｇ　／　１００　ｍｌ水
）（α＝　１４．５．　β＝　１．８５．　　γ＝　２
３．２）等−膜物性において差異があるため、それぞれ
独特の利用分野があり、医薬、農薬、化粧品１食品等の
広い領域にわたり利用が考えられる。

これら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（以下ＣＧＴａｓ
ｅと略す）を作用させる酵素反応により調製される。Ｃ
ＧＴａｓｅは主として、バシラス属（Ｂａｅｉｌｌｕｓ
ｌの菌に由来し、その種類により得られるサイクロデキ
ストリン混合物中のα−サイクロデキストリン、β−サ
イクロデキストリン、γ−サイクロデキストリンなどの
割合が異なる。各種サイクロデキストリングルカノトラ
ンフェラーゼ（ＣＧＴａｓｅ）により生成するサイクロ
デキストリンの比率を示す。

（月刊フードケミカル１９８９−５　ｐ、２８）上記の
ように、各種サイクロデキストリングルカノトランスフ
ェラーゼ（ＣＧｊｘｓｅｌによって、β−サイクロデキ
ストリンを主体に生産するか、α−サイクロデキストリ
ンを主体に生産するかである。

Ｂ、Ｍｅｇａｊｅ＋ｉｕｍ、　Ｂ、Ｃｉ＋ｅｕｌａｎｓ
、　Ｂ、０ｈｂｅｎｓｉｓ起源のサイクロデキストリン
グルカノトランスフェラーゼ（ＣＧＴｘｓｅ）では、生
成するサイクロデキストリンの主体はβ−サイクロデキ
ストリンであり、生成するサイクロデキストリン中のβ
−サイクロデキストリンは７３〜８０％である。

Ｂ、Ｓｌｅｘｒｏｌｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ、　　ｅ、
Ｍｘｃｅｒｘｎｓ起源のサイクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼ（ＣＧＴ！ｓｅ）では、生成するサ
イクロデキストリンの主体はα−サイクロデキストリン
であり、生成するサイクロデキストリン中のβ−サイク
ロデキストリンは１４〜３３％である。

β−サイクロデキストリンは、水に対する溶解度が低い
性質を利用して、晶析による分離精製が行なわれている
。

α−サイクロデキストリンは、水に対する溶解度がβ−
サイクロデキストリンより高く、混合物系からの晶析精
製が難しいため、製造しにくい点がある。現在高純度の
サイクロデキストリンで市場で使用されているものは、
大半がβ−サイクロデキストリンである。β−サイクロ
デキストリンの選択的、高収率の製造法が望まれている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はいずれの起源のサイクロデキストリングルカノ
トランスフェラーゼ（ＣＧＴｘｓｅ）からでもβ−サイ
クロデキストリンを高収率でしかも選択的に製造する方
法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果
、澱粉あるいはデキストリン等の澱粉加水分解物を原料
にしてサイクロデキストリングルカノトランスフェラー
ゼ［ＣＧＴｘｓｅ）をバッチ反応させた場合、ナフタレ
ンモノスルホン酸もしくはその塩を共存させることによ
りβ−サイクロデキストリンを高収率でしかも選択的に
製造する方法を見い出し本発明を完成した。

〔作　用〕

澱粉あるいは、デキストリン等の澱粉加水分解物とナフ
タレンモノスルホン酸もしくはその塩を共存させ、サイ
クロデキストリングルカノトランスフェラーゼ（ＣＧＴ
ａｓｅ）で反応させることにより、包接するかあるいは
何らかの相互作用によってβ−サイクロデキストリンが
選択的にしかも高収率で生成すると考えられる。

本発明にいうサイクロデキストリングルカノトランスフ
ェラーゼ（ＣＧＴａｓｅ）は、Ｂ、　Ｍｅｇｘｌｅｒｉ
ｕｎ。

Ｂ、Ｃｉ＋ｃｕｌａｎｓ、　　Ｂ、５Ｉｅａ＋ｏｌｈｅ
ｔｍｏｐｈｉｌｕｓＢ、Ｍｘｃｅ＋ｕｎｓ、　　Ｂ、０
ｈｂｅｎｓｉｓ由来のＣＧＴａ　ｓ　ｅであり、特にＢ
、　Ｓｌｕｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓを用いると好
結果が得られる。

次にナフタレンモノスルホン酸としては、１位、２位、
３位いずれの位置にスルホン基があるものでも良いし、
その塩型でも良い。

澱粉あるいはデキストリン等の澱粉加水分解物とナフタ
レンモノスルホン酸ソーダの配合比率は、澱粉あるいデ
キストリン等の澱粉加水分解物４に対し、ナフタレンモ
ノスルホン酸ソーダ０．８〜１．２が望ましく、１．０
が最適である。

基質濃度は低い方がβ−サイクロデキストリンの収率９
選択性は良いが、反応後の濃縮を考えた場合１０〜１５
％が望ましい。

ｐＨは、６．５〜７．５で良いが、ｐ）１７．０が最適
である。

サイクロデキストリングルカノトランスフェラーゼの反
応条件としては、５０〜７０℃で良いが、６０℃が望ま
しく、反応時間は長いほど良いが、１５〜２４時間が望
ましい。

上記の反応生成物は陽イオン交換樹脂、次いで非極性合
成吸着剤で処理して純粋な目的物を分離採取することが
できるが、その分離精製に用いられる陽イオン交換樹脂
としては、例えばアンバーライトＩＲ−１２０８（オル
ガノ■製）、ダイヤイオン５ＫＩＢ　（三菱化成工業■
製）などが適している。

また同様に非極性合成吸着剤としては、スチレンとジビ
ニルベンゼンの共重合体からなる巨大網状構造をもつ多
孔性ポリマーで三菱化成工業■製のダイヤイオンＩＰ−
２０．オルガノ■製のＸＡＤ−２、住友化学工業■製の
デュオライトＳ−８６１などである。

使用する陽イオン交換樹脂量は、基質の約５倍量でよく
、また非極性合成吸着剤（）ＩＰ−２０）は、基質の約
２０倍量の樹脂量を用いることが望ましい。

陽イオン交換樹脂処理を行なった反応液を非極性合成吸
着剤を充填したカラムに通液し、β−を主体としたサイ
クロデキストリン類を吸着せしめ、水で十分洗浄する。

このとき、共存するグルコース、マルトースおよび低分
子のマルトオリゴ糖が流出して吸着成分の純度が向上す
る。つぎにメタノール４５〜５５％（Ｖ／Ｖ）で溶出す
るとβ−サイクロデキストリンを主体にしたデキストリ
ン類が溶出する。この溶出液を晶析すれば、純粋のβ−
サイクロデキストリンが簡単に高収率で得られる。

〔実施例〕

以下に実施例を示して具体的に説明する。

実施例１ ナフタレン−２−スルホン酸ソーダＩＯｇと市販デキス
トリン（サンデック＃７〇三和澱粉工業■製）４０ｇを
水４００ｍ１に溶解し、ｐＨを７．０に調整した後、バ
シラス　ステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　
５ｌｅａ＋ｏｌｈｕｍｏｐｈｉｌｕｓ）が生産するサイ
クロデキストリングルカノトランスフェラーゼを７００
単位添加して６０℃、２４時間酵素反応を行なった。こ
の反応液中の成分を高速液体クロマトグラフィーによっ
て分析した結果、γ−サイクロデキストリン１．６ｇ、
β−サイクロデキストリン１９．２ｇ、α−サイクａデ
キストリン１．４ｇが生成していることが確認された。

β−サイクロデキストリンのデキストリンからの転換率
は４８９６であった。

この反応液をン濾過後、アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ
（オルガノ（掬製）ｌｏＯｍｌを充填したカラムを直列
に配置し、ＩＩＰ−２０（三菱化成■製）に対してＳ■
＝１．０で通液し、続いて水８００ｍ１．５０％（Ｖ／
Ｖ）メタノール８００　ｍｌ、９０％ｒＶ／Ｖ）メタノ
ール８０９　ｍｌで溶出を行なった。

水溶出画分には、グルコース、マルトースを主体とした
少糖類が溶出し、５０％（Ｖ／Ｖ）　メタノール溶出画
分にはβ−サイクロデキストリンを主体としたサイクロ
デキストリン類が溶出し、濃縮後冷却放置するとβ−サ
イクロデキストリンの結晶１７．３ｇを得た。高速液体
クロマトグラフィーによる分析の結果、本品はモノピー
クであり、和光紬薬工業（掬製β−サイクロデキストリ
ン試薬（含量９７％以上）と同等以上の純度を示した。

晶析によるβ−サイクロデキストリンの回収率は９ｆ１
．ｆ）％であり、原料デキストリンを基準とした収率は
、４３℃％であった。

ＨＰ−２０からの９０％（Ｖ／Ｖ）メタノール溶出画分
を濃縮乾固して、１１５ｇの粉末を得た。本品はナフタ
レン−２−スルホン酸ソーダとデキストリンの混合物で
、再度β−サイクロデキストリンの反応触媒として再利
用出来た。

〔発明の効果〕

本発明によればバッチ反応で単にβ−サイクロデキスト
リンの生成比を高めるのみでなく基質からのβ−サイク
ロデキストリンへの転換率をも向上する点で従来法より
著しく優れているといえる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）澱粉またはその加水分解物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に際し、ナ
   フタレンモノスルホン酸もしくはその塩を共存させるこ
   とを特徴とするβ−サイクロデキストリンの選択的製法
   。
2. （２）サイクロデキストリングルカノトランスフェラー
   ゼとしてバシラスステアロサーモフィラスを用いる請求
   項１記載の選択的製法。