JPH0581577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は熱帯産のうこん（Curcuma longa）
に属するシヨウガ科植物から生産され、香辛料や
カレー粉、漬物などの黄色色素として広く利用さ
れているクルクミンを原料として還元反応によつ
て製造されるテトラヒドロクルクミンを更に脱メ
チル化することによつて製造され、強い抗酸化活
性をもち、かつ黄色の色調が低減された特性をも
つ、新規化合物、ジヒドロキシテトラヒドロクル
クミン、及びこれを有効成分とする抗酸化剤に関
するものであり、そのすぐれた抗酸化活性から、
食品産業、化粧品産業、医薬品産業などに応用さ
れるものである。 （従来の技術） 一般に、食品は農産物、水産物、畜産物などか
ら製造されている。しかし食品原料や製品の貯
蔵、保存加工の過程において、微生物による汚染
と腐敗、化学的な作用により食品原料や製品は劣
化し、その商品価値を低下させる。このため種々
な食品添加物が開発されるとともに、温度処理、
脱酸素処理、真空処理、低温保存、放射線処理な
どの方法が開発され実用化されている。 こうした食品素材や製品の劣化の中でも、最も
問題となるものは、空気中の酸素による食品成分
の酸化ないしは過酸化反応である。酸素は呼吸に
よる生物の生命維持に重要であるが、一方、非常
に反応性に富む化合物であるため、食品中の種々
な成分と反応し、これを酸化、ないしは過酸化
し、商品としての価値を低下させるだけではな
く、食品中に有害物質の生成をもたらすことが知
られている。例えば、食品中に含まれるリノール
酸、リノレン酸などの栄養学的に必須な不飽和脂
肪酸は、空気中の酸素により容易に過酸化されて
過酸化脂肪酸や、反応性ラジカル（フリーラジカ
ル）を生成すると共に、マロンジアルデヒドなど
の発がん性物質を生成することが報告されてい
る。また脂質中の不飽和脂肪酸分子が過酸化され
て生成する過酸化脂質は、化学反応により、生体
中の蛋白や核酸を変質させるため、生体に発がん
作用などの影響を与えることも報告されている。
「（変異源と毒性」第５巻、243頁（1982年）、「食
品の包装」第17巻、106頁（1986年））。 このような脂質の過酸化を防止するためには、
脱酸素剤で包装中の酸素を除去したり、真空包装
や窒素ガス置換包装などの包装技術が用いられて
いる。いつぽう化学工業の発展を背景として、合
成抗酸化剤、たとえばブチルヒドロキシアニソー
ル（BHA）や、ブチルヒドロキシトルエン
（BHT）などが一般的に使用されてきた。ところ
が、こうした合成抗酸化剤の使用が増えるにつれ
て、食品公害が増加して、安全性の面から大きな
問題が生じ、消費者の合成抗酸化剤に対する拒否
反応が強くなり、その使用量も低下しているのが
現状である。 いつぽう、上記したように、酸素の毒作用によ
り動物体内に生成する過酸化物や発がん物質など
は、動物の細胞に悪い影響を与えることが考えら
れており、こうした酸素による生体成分の過酸化
は、細胞の老化、ひいては、寿命に関係するもの
と考えられている（フリーラジカル老化説）。し
たがつて、安全性の高い、天然由来の抗酸化性物
質は、生体内における抗酸化的な生体の防御機構
を支援する物質として、食品、特に健康食品や栄
養食品のほか、医薬品や化粧品の技術分野におい
て、非常に期待されている。 しかしながら、食品公害上問題のある合成抗酸
化剤に代つて、その使用が期待されている天然の
抗酸化剤は、化学合成法によるビタミンＣおよび
天然物から抽出精製されているビタミンＥ（トコ
フエロール）が実用化されているにすぎない。 こうした天然由来の抗酸化剤を食品や医薬品、
化粧品などに適宜使用するためには、性質の異な
つた天然抗酸化剤を見い出し、それぞれの特徴を
発揮する条件で活用することが重要である。 植物由来の香辛料には、抗酸化活性をもつた
種々の化合物が含まれており、香辛料は食品保存
作用をもつものとしても食品に添加されてきた。
（食品の包装、第19巻１号、97頁、1987年）。しか
しながら、香辛料には、強い香や色を示すものが
多く、こうした性質は、抗酸化剤等として食品に
添加するには、自ずから使用範囲が制限されてい
た。 例えば、古くから食品に用いられてきた。うこ
ん中に含まれるクルクミンは、抗酸化作用を持
ち、うこんから生産される香辛料の主成分とし
て、食品の保存、安定化に活用されてきた。すな
わち、クルクミンは、その分子中にビタミンＥの
もつフエノール性水酸基およびユーカリの葉のリ
ーフワツクスから見る出された新しいタイプの抗
酸化性物質であるベータジケトン構造（ジヤーナ
ル・オブ・アグリカルチユラル・アンド・フツ
ド・ケミストリー、第33巻、777頁、1985年）を
併せ持つているために強い抗酸化活性を示すこと
が知られている。 一方、クルクミンは、上記した抗酸化性のほか
に強い黄色を示す色素であることは既知であつて
（フアイトケミストリー、第27巻、第４号、969
頁、1988年）、食品添加色素として使用されてお
り、カレー粉や沢庵の着色に使用されている。 本発明は、こうした天然由来の古くから香辛料
やカレー粉、食用色素として、食品に使用されて
いるクルクミンを出発原料とし、通常の還元反応
によつて得たテトラヒドロクルクミンを原料にし
て生産するものであるが、こうした天然由来物質
に関連した抗酸化剤として応用されるものであ
る。 （発明が解決しようとする問題点） 現在使用されている各種の合成抗酸化剤や、天
然由来の抗酸化性物質である。ビタミンＣやビタ
ミンＥに代る、強い抗酸化作用をもつ天然由来の
物質を改良し、安全性の高い抗酸化性物質を供給
することにより、食品、医薬品、化粧品への応用
を可能にせんとするものである。 特に抗酸化剤として既知のクルクミンは、強い
黄色の色調を有するために、これを食品等に適用
すると黄色に着色してしまう。したがつて着色を
嫌う食品等には、いくら抗酸化性が強くてもクル
クミンを使用することができず、汎用性に著しく
欠けるという欠点は不可避である。 このように、二種類の性質を持つ物質は、同時
に両方の性質を活性する場合には好都合である
が、種々な特性が要求される食品においては、用
途が制限される場合が非常に多いのが現状であ
る。 そして、抗酸化剤においても、強い抗酸化活性
を示すと同時に着色能を有しない汎用性の高い安
全な抗酸化剤は現在のところ開発されていないの
である。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、これらの問題点を一挙に解決するた
めになされたものであつて、特に最近クローズア
ツプされている公害防止、安全性の確保の面か
ら、天然由来の物質であり、古くから食品に用い
られてきた安全性の高いものを改良し、天然由来
物質の持つている有用な特性を活用することは、
合成化学物質を使用することよりも、産業的に有
用であるとの考えにたつてなされたものである。 そこで、各方面から検討の結果、自然界の植物
から生産され、古くから食品や医薬品に用いられ
てきたうこん（Curcuma属）の主成分の黄色な
色素であり且つ抗酸化性をもつクルクミンに着目
し、これを化学的に修飾すれば目的とする新規な
抗酸化剤が得られるのではないかとの着想を得
た。 そして広く各種の化学的修飾を試みた結果クル
クミンを水素添加して得たテトラヒドロクルクミ
ンを三臭化ホウ素によつて脱メチル化することに
より新規化合物、ジヒドロキシテトラヒドロクル
クミンを得、本発明を完成したのである。 本発明の物質、ジヒドロキシテトラヒドロクル
クミンは分子中に発色に関係する二重結合が存在
しないために、黄色の色調が脱色されることを見
い出したのである。この特性は、クルクミンの強
い黄色の色調によつてその用途が限定されていた
欠点をまさに解決したものであり、産業的には、
食品添加物や化粧品添加物などへの応用が拡大さ
れる画期的なものである。

【化】 ジヒドロテトラヒドロクルクミンの抗酸化作用
は、両端のフエノール環の水酸基および中間鎖の
ジケトン構造によることが考えられる。 本発明に用いられる抗酸化活性の分析法は、抗
酸化性物質の研究に通常用いられている、リノー
ル酸の自然酸化反応系による化学分析法（アグリ
カルチユラル・アンド・バイオロジカル・ケミス
トリー、第45巻、735頁、1981年）のほかに、生
体系に近い分析法として常用されているウサギ赤
血球膜脂質の過酸化反応やラツト肝臓ミクロゾー
ム酵素系を用いる分析法（アンチミユーターゲネ
シス・アンド・アンチカルシノーゲネシス・メカ
ニズム（プレナム・パブリツシング・コーポレー
シヨン、131頁、1986年））を用いたが、いづれの
分析法においても、本発明に用いられるジヒドロ
キシテトラヒドロクルクミンは強い抗酸化活性を
示した。 次にジヒドロキシテトラヒドロクルクミンの製
法について述べる。 うこんから生産されるクルクミンの還元反応は
通常の水素添加反応などにより得られるので、問
題はない。得られたテトラヒドロクルクミンの三
臭化ホウ素による脱メチル反応は次の通り行うこ
とができる。 すなわち、テトラヒドロクルクミンを無水ジク
ロロメタンアセトン、アルコールなどの有機溶媒
に溶解し三臭化ホウ素を加えて、冷却して反応を
行なうことによつて、ジヒドロキシテトラヒドロ
クルクミンを得ることができる。 かくして得られたジヒドロキシテトラヒドロク
ルクミンの回収には通常のシリカゲルクロマトグ
ラフ法や高速液体クロマトグラフ法などの単離精
製法を用いることができる。 単一成分として精製されたジヒドロキシテトラ
ヒドロクルクミンの構造解析は、原料であるテト
ラヒドロクルクミンの構造が明らかなので、容易
に行なうことができる。 即ち、ジヒドロキシテトラヒドロクルクミンの
ｏ−メトキシフエノール構造が脱メチル化され
て、ｏ−ジハイドロキシフエノール構造になつた
クルクミノイドであるからその構造の変化を
NMR（核磁気共鳴法）IR（赤外吸収法）、MASS
（質量スペクトル法）などの機器分析の結果より
確認した。 MASSにより分子量は344となつた。NMRの
解析のデータを次の表１に示した。

【表】

【表】

【化】 またIRの解析によりテトラヒドロクルクミン
では1033cm^-1に見られるメトキシ基の吸収がジヒ
ドロキシテトラヒドロクルクミンでは認められな
かつた。 これらの結果から、原料であるテトラヒドロク
ルクミンの２つのメトキシ基が脱メチル化されて
いることが示された。 ジヒドロキシテトラヒドロクルクミンは、下記
の構造をもつクルクミンの誘導体であるが化学文
献の検索によつて調べた結果、これまでに報告は
全く見られず、新しい化合物であることがわかつ
た。

【化】 かくして得られたジヒドロキシテトラヒドロク
ルクミンの抗酸化活性について述べる。 (1) リノール酸の自然酸化反応系 被験物質の最終反応液中の濃度を20μM（マイ
クロモル）にし、チオバルビリール酸（TBA）
による発色法を用いて、リノール酸の酸化物の生
成を測定したところ図１の結果を得た。抗酸化性
物質を添加しない区の酸化度を100％とするとき、
ジヒドロキシテトラヒドロクルクミンは23％であ
り、強い抗酸化活性を示した。 (2) ラツト肝臓ミクロゾーム酵素系 生体内で作用する抗酸化性物質の評価に用いら
れている方法である。被験物質の最終反応液中の
濃度を100μM（マイクロモル）とした。 結果を図２に示した。分子の中にβ−ジケトン
構造とｏ−ジハイドロキシフエノール構造を併せ
持つている本発明の物質、ジヒドロキシテトラヒ
ドロクルクミンはα−トコフエロールと同様に強
い抗酸化活性を示した。 本発明に係る抗酸化活性を持つジヒドロキシテ
トラヒドロクルクミンは前述の通り、天然由来の
クルクミン色素を化学修飾したものであるから毒
性は認められない程度に低く、極めて安全であ
る。 この抗酸化性物質を、そのまま、又は溶剤にと
かして、又は油脂や精油等にとかして食品、化粧
品に添加使用すればよいし、うこんから抽出され
たクルクミン群化合物（クルクミノイド）を含む
抽出液をそのまま還元反応、脱メチル化反応を行
つて、本発明の物質を含む抗酸化剤組成物を得
て、これを食品、化粧品に添加使用してもよい。 以下に実施例をもつて、本発明を説明するがこ
れらは例示であつて、本発明を制限しない。 実施例 １ テトラヒドロクルクミンの100mgを50mlのガラ
ス製容器にて10mlの無水ジクロロメタンに溶かし
た。これに、脱メチル化剤として800μ（マイ
クロリツター）の三臭化ほう素を加え、−70℃に
冷却しつつ10分間の反応を行つた。反応液を約０
℃に戻し、冷水を５ml加えて反応を止めた。 反応終了液15mlに20mlの酢酸エチルを加えて、
ジヒドロキシテトラヒドロクルクミンを抽出し
た。この操作を２回行つた。得られた抽出液に飽
和食塩水を100ml加えて、抽出液中の酸を洗い流
した。さらに残つている塩を50mlの水で洗浄した
後に無水硫酸ナトリウムを適宜加えて、抽出液中
の水分を完全に除去した。 かくして得られた抽出液を分取用のシリカゲル
クロマト板により、混合溶媒（クロロホルム：メ
タノール：酢酸の比率が19：１：0.2（容量比））
にて展開して、精製を行つた。この方法をくりか
えし順次不純物を除去することによつて、ジヒド
ロキシテトラヒドロクルクミンを36ml取得した。 なお得られたジヒドロキシテトラヒドロクルク
ミンの構造と、抗酸化活性については、前記の通
りである。 （発明の効果） 本発明は、天然由来であつて、古くから食品と
して利用されている。うこんの黄色色素クルクミ
ンを出発原料として改良した、新しい抗酸化性物
質を提出するものであり、従来から生産されてい
る合成抗酸化剤に代りうる抗酸化剤として、安全
に、食品、化粧品、医薬品などの原料として使用
されるものである。 本発明に係る新規抗酸化性物質は、クルクミン
よりも更にすくれた性質をもち、強い抗酸化活性
の他に着色していない点は特にすぐれている。

【図面の簡単な説明】

図１は、リノール酸の自然酸化反応系による抗
酸化活性の測定結果である。図２は、ラツト肝臓
ミクロゾーム酵素系による抗酸化活性の測定結果
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の構造式〔〕で示される新規な化合物で
   あるジヒドロキシテトラヒドロクルクミン。 【化】 構造式〔〕 ２ 次の構造式〔〕で示されるジヒドロキシテ
   トラヒドロクルクミンを有効成分とする抗酸化
   剤。 【化】 構造式〔〕