JPH0595800A - 複合炭水化物を加水分解するための組成物及び方法 - Google Patents
複合炭水化物を加水分解するための組成物及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭水化物又は炭水化物誘導体を加水分解する
ための組成物を提供する。 【構成】 揮発性フルオル又はクロル脂肪族カルボン酸
とアシル源とアルキル化剤又は水とから構成する。
ための組成物を提供する。 【構成】 揮発性フルオル又はクロル脂肪族カルボン酸
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Description
【0001】
【発明の分野】本発明は、複合炭水化物を加水分解する
ための組成物及び方法に関する。
ための組成物及び方法に関する。
【0002】
【発明の背景】複素炭水化物は、例えば、グルコース、
ガラクトース、マンノース、フコース、グルコサミン、
ガラクトサミン及びシアリン酸の如き2種以上の単糖類
から構成される。後者の3種の糖類はN−アセチル化さ
れてもよく、そしてどれも1つ又はいくつかの位置にお
いてO−アセチル化されていてもよい。これらの単糖類
は、特定の原子部位において特定の順序で且つ特定の立
体化学配置で互いに化学的に結合されて複合炭水化物構
造を形成する。
ガラクトース、マンノース、フコース、グルコサミン、
ガラクトサミン及びシアリン酸の如き2種以上の単糖類
から構成される。後者の3種の糖類はN−アセチル化さ
れてもよく、そしてどれも1つ又はいくつかの位置にお
いてO−アセチル化されていてもよい。これらの単糖類
は、特定の原子部位において特定の順序で且つ特定の立
体化学配置で互いに化学的に結合されて複合炭水化物構
造を形成する。
【0003】未知の複合炭水化物の構造について十分な
知識を得るためには、構成単糖類の種類及び相対的濃
度、各単糖類残基に他の単糖類がグルコシド結合で結合
されている位置、単糖類と単糖類との間にあるかかるグ
ルコシド結合の各々の立体化学的配置(アノマー配置、
α又はβ)並びに単糖類単位の全序列を調べることが必
要である。この情報のすべてが所定の複合炭水化物の構
造を特徴づけるのに通常必要とされる。
知識を得るためには、構成単糖類の種類及び相対的濃
度、各単糖類残基に他の単糖類がグルコシド結合で結合
されている位置、単糖類と単糖類との間にあるかかるグ
ルコシド結合の各々の立体化学的配置(アノマー配置、
α又はβ)並びに単糖類単位の全序列を調べることが必
要である。この情報のすべてが所定の複合炭水化物の構
造を特徴づけるのに通常必要とされる。
【0004】この構造上の知識を得るためには、複合炭
水化物又はその化学的誘導体をその構成単糖類又はその
対応する化学的誘導体に転化させることが必要である。
この目的に対して酸加水分解が通常使用される。多糖類
の酸加水分解操作はよく知られている。例えば、Bierma
nn氏のIn:Hydrolysis and Other Cleavage of Glycosid
ic Linkages 、Biermann氏外の“Analysis of Carbohyd
rates by GLC and Ms",CRD Press, pp. 27-41 (1989)
を参照されたい。最も一般的に使用される方法では、硫
酸、塩酸又はトリフルオル酢酸(TFA)が用いられ
る。酸加水分解は構成単糖類間にある化学結合の全部を
同じ速度で破断せず、どちらかと言えば、個々の単糖類
結合は複合炭水化物の完全加水分解に必要とされる時間
にわたって異なる速度で加水分解される。その結果、操
作で初期に離脱された単糖類は、操作で後期に離脱され
た単糖類よりもかなり長い時間の間加熱及び酸性の条件
を受ける。これらの条件下に、異なる種類の単糖類が様
々な速度で分解又は再配列(異性化)する。
水化物又はその化学的誘導体をその構成単糖類又はその
対応する化学的誘導体に転化させることが必要である。
この目的に対して酸加水分解が通常使用される。多糖類
の酸加水分解操作はよく知られている。例えば、Bierma
nn氏のIn:Hydrolysis and Other Cleavage of Glycosid
ic Linkages 、Biermann氏外の“Analysis of Carbohyd
rates by GLC and Ms",CRD Press, pp. 27-41 (1989)
を参照されたい。最も一般的に使用される方法では、硫
酸、塩酸又はトリフルオル酢酸(TFA)が用いられ
る。酸加水分解は構成単糖類間にある化学結合の全部を
同じ速度で破断せず、どちらかと言えば、個々の単糖類
結合は複合炭水化物の完全加水分解に必要とされる時間
にわたって異なる速度で加水分解される。その結果、操
作で初期に離脱された単糖類は、操作で後期に離脱され
た単糖類よりもかなり長い時間の間加熱及び酸性の条件
を受ける。これらの条件下に、異なる種類の単糖類が様
々な速度で分解又は再配列(異性化)する。
【0005】かくして、個々の単糖類の安定性は異な
る。すべての単糖類は溶液状態において、“遊離”形態
(例えば、アルデヒド又はケトン)か又は環化ヘミアセ
タール若しくはケタール形態のどちらかで“還元性”官
能基を示す。これらの形態は、溶液状態において自由に
相互変換する。還元性基は熱及び酸性の条件下に化学的
分解を受けるので、複合炭水化物から得られた構成単糖
類(又は誘導体)のうちのいくらかが複合炭水化物(又
は誘導体)の完全加水分解に必要とされる時間中に失わ
れ、かくして複合炭水化物の構造に関して誤った結論を
もたらしているという大きな危険性がある。その結果、
シアリン酸及び幾らかのデオキシ−糖類の如き幾らかの
炭水化物単量体を容易に離脱する条件(即ち、時間、温
度及び濃度)は、グルコースやマンノースの如き他のも
のを効率的に離脱するには不十分なものである。
る。すべての単糖類は溶液状態において、“遊離”形態
(例えば、アルデヒド又はケトン)か又は環化ヘミアセ
タール若しくはケタール形態のどちらかで“還元性”官
能基を示す。これらの形態は、溶液状態において自由に
相互変換する。還元性基は熱及び酸性の条件下に化学的
分解を受けるので、複合炭水化物から得られた構成単糖
類(又は誘導体)のうちのいくらかが複合炭水化物(又
は誘導体)の完全加水分解に必要とされる時間中に失わ
れ、かくして複合炭水化物の構造に関して誤った結論を
もたらしているという大きな危険性がある。その結果、
シアリン酸及び幾らかのデオキシ−糖類の如き幾らかの
炭水化物単量体を容易に離脱する条件(即ち、時間、温
度及び濃度)は、グルコースやマンノースの如き他のも
のを効率的に離脱するには不十分なものである。
【0006】アミノグリコシド結合を離脱させるにはよ
り厳格な条件が通常使用されるが、しかしこれらは他の
ものの分解をもたらす。アミノ糖類は、通常、N−アセ
チル化形態で存在する。この代替法は、グリコシド結合
を酸に対して不安定にする。N−アセチル基及びグリコ
シド結合の競争的加水分解は、N−アセチル基がない状
態のアミノ糖類残基をグリコシド結合の開裂に対して極
めて安定にする。この問題については、Hellerqvist 氏
外がEur.J. Biochem.25:96(1972)で論議し
ている。提案された方法は離脱した炭水化物残渣を保護
するけれども、それらは、それらの有用性を制限する幾
つかの欠点に悩まされている。例えば、長い後加水分解
処理操作が必要とされ、そしてろ過工程は単量体誘導体
の可能な回収率を低下させた。今日の生物学上の重要な
問題について言えば、炭水化物単量体の収率を最大限に
し且つその分解を最小限にする複合炭水化物の加水分解
法が必要とされている。
り厳格な条件が通常使用されるが、しかしこれらは他の
ものの分解をもたらす。アミノ糖類は、通常、N−アセ
チル化形態で存在する。この代替法は、グリコシド結合
を酸に対して不安定にする。N−アセチル基及びグリコ
シド結合の競争的加水分解は、N−アセチル基がない状
態のアミノ糖類残基をグリコシド結合の開裂に対して極
めて安定にする。この問題については、Hellerqvist 氏
外がEur.J. Biochem.25:96(1972)で論議し
ている。提案された方法は離脱した炭水化物残渣を保護
するけれども、それらは、それらの有用性を制限する幾
つかの欠点に悩まされている。例えば、長い後加水分解
処理操作が必要とされ、そしてろ過工程は単量体誘導体
の可能な回収率を低下させた。今日の生物学上の重要な
問題について言えば、炭水化物単量体の収率を最大限に
し且つその分解を最小限にする複合炭水化物の加水分解
法が必要とされている。
【0007】
【発明の概要】本発明は、複合炭水化物の酸加水分解を
実施するための方法及び反応剤組成物に関するものであ
る。本発明の組成物は、脂肪族カルボン酸のクロル又は
フルオル誘導体(例えば、トリフルオル酢酸)の如き揮
発性酸と、酢酸の如きアシル源(即ち、アシル基を形成
する化学剤又は化合物)とアルコールの如きアシル化剤
又は水との混合物からなる。この混合物は、炭水化物結
合を加水分解するのに使用される。個々の成分は、複合
炭水化物が加水分解工程に先立って受けた誘導体化によ
って定められた順序で加えられる。
実施するための方法及び反応剤組成物に関するものであ
る。本発明の組成物は、脂肪族カルボン酸のクロル又は
フルオル誘導体(例えば、トリフルオル酢酸)の如き揮
発性酸と、酢酸の如きアシル源(即ち、アシル基を形成
する化学剤又は化合物)とアルコールの如きアシル化剤
又は水との混合物からなる。この混合物は、炭水化物結
合を加水分解するのに使用される。個々の成分は、複合
炭水化物が加水分解工程に先立って受けた誘導体化によ
って定められた順序で加えられる。
【0008】本発明の方法は、一般には、加水分解及び
脱アシルの2つの工程で実施される。酸混合物の組成
は、複合炭水化物中のアミド基の加水分解から形成され
得る遊離アミノ基のN−アシル化を促進し且つ第一工程
においてすべてのグリコシド結合を加水分解するように
設計される。酸混合物のこの特性は、個々のN−アセチ
ル−グリコサミニド結合の促進された迅速な加水分解を
保証する。生じる離脱グリコシドヒドロキシル基のその
後のアシル化は、早期に離脱した残基の酸接触分解速度
を低下させる。1つの具体例では、単糖類単量体の定量
的離脱は、比例的に低い濃度のトリフルオル酢酸(TF
A)、酢酸、水及び熱を使用して最も安定なグリコシド
結合を加水分解させるのに十分な時間を許容することに
よって達成される。反応条件は、単量体の定量的離脱を
誘発するがしかし単量体の分解を最小限にするように選
択される。加水分解が完了したときに、反応混合物の酸
性成分は単に蒸発される。第二工程では、TFA(又は
他のクロル若しくはフルオル脂肪族カルボン酸)と水と
の混合物が次いで加えられ、そしてこの混合物はすべて
のエステル化ヘミアセタールを加水分解させるために加
熱される。十分な時間後、混合物は蒸発され、しかして
その後に単量体の定量的で且つ定性的な混合物が残され
る。この操作は、これまで使用されている操作よりも個
々の単量体の回収率を向上させる。
脱アシルの2つの工程で実施される。酸混合物の組成
は、複合炭水化物中のアミド基の加水分解から形成され
得る遊離アミノ基のN−アシル化を促進し且つ第一工程
においてすべてのグリコシド結合を加水分解するように
設計される。酸混合物のこの特性は、個々のN−アセチ
ル−グリコサミニド結合の促進された迅速な加水分解を
保証する。生じる離脱グリコシドヒドロキシル基のその
後のアシル化は、早期に離脱した残基の酸接触分解速度
を低下させる。1つの具体例では、単糖類単量体の定量
的離脱は、比例的に低い濃度のトリフルオル酢酸(TF
A)、酢酸、水及び熱を使用して最も安定なグリコシド
結合を加水分解させるのに十分な時間を許容することに
よって達成される。反応条件は、単量体の定量的離脱を
誘発するがしかし単量体の分解を最小限にするように選
択される。加水分解が完了したときに、反応混合物の酸
性成分は単に蒸発される。第二工程では、TFA(又は
他のクロル若しくはフルオル脂肪族カルボン酸)と水と
の混合物が次いで加えられ、そしてこの混合物はすべて
のエステル化ヘミアセタールを加水分解させるために加
熱される。十分な時間後、混合物は蒸発され、しかして
その後に単量体の定量的で且つ定性的な混合物が残され
る。この操作は、これまで使用されている操作よりも個
々の単量体の回収率を向上させる。
【0009】本発明の酸混合物の組成物及びそれらの使
用法は、幾つかの利益を提供する。炭水化物単量体の分
解が最小限にされ、そして優秀な定量的且つ定性的な単
量体回収率が達成される。後加水分解処理は簡素化さ
れ、しかして操作の自動化が容易になる。例えば、最初
の酸混合物を蒸発させるのに真空蒸発の如き都合の良い
蒸発法を使用することができる。脱アシル用のTFA:
水混合物の添加を自動化することができる。その後の真
空蒸発の反復によって、所望の生成物が残される。この
方法は、炭水化物単量体を得るのに迅速であり、そして
追加的な容器、搬送工程、ろ過操作又は蒸発以外の溶剤
除去工程を全く必要としない。
用法は、幾つかの利益を提供する。炭水化物単量体の分
解が最小限にされ、そして優秀な定量的且つ定性的な単
量体回収率が達成される。後加水分解処理は簡素化さ
れ、しかして操作の自動化が容易になる。例えば、最初
の酸混合物を蒸発させるのに真空蒸発の如き都合の良い
蒸発法を使用することができる。脱アシル用のTFA:
水混合物の添加を自動化することができる。その後の真
空蒸発の反復によって、所望の生成物が残される。この
方法は、炭水化物単量体を得るのに迅速であり、そして
追加的な容器、搬送工程、ろ過操作又は蒸発以外の溶剤
除去工程を全く必要としない。
【0010】本発明の組成物及び方法は、複素炭水化物
又はその化学的誘導体の加水分解及び得られた単量体又
は対応する誘導体のその後の分析を必要とする分析操作
に対して有用である。単糖類の分解が最小限にされる
が、このことは、後続の分析の精度を向上させ且つ操作
全体に対して少量の試料を使用するのを可能にする。
又はその化学的誘導体の加水分解及び得られた単量体又
は対応する誘導体のその後の分析を必要とする分析操作
に対して有用である。単糖類の分解が最小限にされる
が、このことは、後続の分析の精度を向上させ且つ操作
全体に対して少量の試料を使用するのを可能にする。
【0011】
【発明の具体的な説明】本発明の反応剤組成物及び方法
は、炭水化物を加水分解するための方法を提供する。こ
の方法は生来の又は誘導体化した炭水化物試料をその対
応する単糖類成分に加水分解するのを可能にし、次いで
この成分は更に誘導体化しそして例えば炭水化物の量、
結合及びアノマー配置を調べるために分析することがで
きる。本発明の組成物及び方法は、未知の炭水化物を分
析するのに使用することができ、そして個々の単量体の
分解を最小限にしながら炭水化物を加水分解するのに特
に有用である。
は、炭水化物を加水分解するための方法を提供する。こ
の方法は生来の又は誘導体化した炭水化物試料をその対
応する単糖類成分に加水分解するのを可能にし、次いで
この成分は更に誘導体化しそして例えば炭水化物の量、
結合及びアノマー配置を調べるために分析することがで
きる。本発明の組成物及び方法は、未知の炭水化物を分
析するのに使用することができ、そして個々の単量体の
分解を最小限にしながら炭水化物を加水分解するのに特
に有用である。
【0012】本発明の方法は、すべての種類の炭水化物
を分析するのに使用することができる。本明細書で使用
する用語「炭水化物」は、広く言えば、結合した水素及
び/又はヒドロキシル基を有する炭素主鎖によって特徴
づけられる一群の化合物を意味する。他のヘテロ原子又
は基例えば窒素又はアミン基が炭素分子に結合されても
よい。炭水化物としては、例えば、単純及び複合糖類、
多糖類並びに少糖類が挙げられる。一般的には、炭水化
物重合体は、少なくとも2種の個々の単糖類単量体から
構成される。本明細書における用語「単量体」は、糖類
又は糖類誘導体(例えば、グルコース、ガラクトース、
マンノース、フコース、グルコサミン、ガラクトサミ
ン)の如き1つの個々の単糖類単位を意味する。用語
「二量体」は2つのかかる単位、「三量体」は3つのか
かる単位、・・・を意味する。
を分析するのに使用することができる。本明細書で使用
する用語「炭水化物」は、広く言えば、結合した水素及
び/又はヒドロキシル基を有する炭素主鎖によって特徴
づけられる一群の化合物を意味する。他のヘテロ原子又
は基例えば窒素又はアミン基が炭素分子に結合されても
よい。炭水化物としては、例えば、単純及び複合糖類、
多糖類並びに少糖類が挙げられる。一般的には、炭水化
物重合体は、少なくとも2種の個々の単糖類単量体から
構成される。本明細書における用語「単量体」は、糖類
又は糖類誘導体(例えば、グルコース、ガラクトース、
マンノース、フコース、グルコサミン、ガラクトサミ
ン)の如き1つの個々の単糖類単位を意味する。用語
「二量体」は2つのかかる単位、「三量体」は3つのか
かる単位、・・・を意味する。
【0013】生物学系では、炭水化物は、蛋白質又は脂
質の如き巨大分子に結合されて糖共役体を形成する場合
が多い。糖蛋白質、糖脂質及びグルコサアミノグリカン
が糖共役体の例である。この融通性の結果として、これ
らの群の化合物のいずれ1種の溶解度特性は、生来の化
合物並びに結合及びアノマー分析を行う目的で作られた
その化学的誘導体の両方で広く変動する。
質の如き巨大分子に結合されて糖共役体を形成する場合
が多い。糖蛋白質、糖脂質及びグルコサアミノグリカン
が糖共役体の例である。この融通性の結果として、これ
らの群の化合物のいずれ1種の溶解度特性は、生来の化
合物並びに結合及びアノマー分析を行う目的で作られた
その化学的誘導体の両方で広く変動する。
【0014】本発明の反応剤組成物は、クロル又はフル
オル脂肪族カルボン酸とアシル化剤(アシル源)とアル
キル化剤との組み合わせからなる。トリフルオル酢酸
(TFA)と酢酸と水との組み合わせが好ましい組成物
である。炭水化物単量体の有意な分解を引き起こさずに
炭水化物結合を加水分解させるに有用なTFA、酢酸及
び水の比率は、約5:20:75〜約15:20:65
である。TFAの代わりに他の中ないし強揮発性の酸を
用いることができる。かかる酸としては、例えば、脂肪
族カルボン酸のクロル及び/又はフルオル誘導体(例え
ば、モノ又はジフルオル酢酸)並びに単独で又は脂肪族
アルコールを含めて他の溶剤との共沸混合物状態のどち
らかで低い沸点を有する同様な類似体が挙げられる。塩
酸(HCI)及び弗化水素酸(HF)を用いることもで
きるが、有機酸特にTFAが好ましい。
オル脂肪族カルボン酸とアシル化剤(アシル源)とアル
キル化剤との組み合わせからなる。トリフルオル酢酸
(TFA)と酢酸と水との組み合わせが好ましい組成物
である。炭水化物単量体の有意な分解を引き起こさずに
炭水化物結合を加水分解させるに有用なTFA、酢酸及
び水の比率は、約5:20:75〜約15:20:65
である。TFAの代わりに他の中ないし強揮発性の酸を
用いることができる。かかる酸としては、例えば、脂肪
族カルボン酸のクロル及び/又はフルオル誘導体(例え
ば、モノ又はジフルオル酢酸)並びに単独で又は脂肪族
アルコールを含めて他の溶剤との共沸混合物状態のどち
らかで低い沸点を有する同様な類似体が挙げられる。塩
酸(HCI)及び弗化水素酸(HF)を用いることもで
きるが、有機酸特にTFAが好ましい。
【0015】酢酸の他に有用なアシル源としては、ぎ
酸、プロピオン酸又はそれよりも高級なアシルカルボン
酸が挙げられる。
酸、プロピオン酸又はそれよりも高級なアシルカルボン
酸が挙げられる。
【0016】水の代わりに使用することができるアシル
化剤としては、メタノール又はエタノールの如きアルコ
ールが挙げられる。分析しようとする物質の物理的特性
によって、使用しようとする成分の比率及びそれらを試
料に適用する順序が決定される。
化剤としては、メタノール又はエタノールの如きアルコ
ールが挙げられる。分析しようとする物質の物理的特性
によって、使用しようとする成分の比率及びそれらを試
料に適用する順序が決定される。
【0017】第一工程のための酸混合物の濃度は、分析
しようとする炭水化物の種類、大きさ及び化学的性状に
左右される。本法の好ましい具体例では、TFAの濃度
は約0.4M〜約1.3Mであり、そして酢酸の濃度は
約3M〜約12Mである。
しようとする炭水化物の種類、大きさ及び化学的性状に
左右される。本法の好ましい具体例では、TFAの濃度
は約0.4M〜約1.3Mであり、そして酢酸の濃度は
約3M〜約12Mである。
【0018】本発明の方法は、一般には、加水分解及び
脱アシルの2つの工程を包含する次の操作に従って実施
される。2つの一般的な操作について記載するが、その
1つは生来の炭水化物に対して好適であり、そしてもう
1つは誘導体化炭水化物に対して最も適している。用語
「誘導体化炭水化物」は、炭水化物鎖中の単糖類のうち
の1つ以上がアシル化されている、例えば、1つ又は幾
つかの位置にアセチル又はメチル基を有する炭水化物を
意味する。生来の炭水化物を組成分析のために加水分解
(又は解重合)するには、興味のある炭水化物に先ず水
を混合し、次いで酸(例えば、TFA及び酢酸)を接触
させそしてこの混合物を加熱する。
脱アシルの2つの工程を包含する次の操作に従って実施
される。2つの一般的な操作について記載するが、その
1つは生来の炭水化物に対して好適であり、そしてもう
1つは誘導体化炭水化物に対して最も適している。用語
「誘導体化炭水化物」は、炭水化物鎖中の単糖類のうち
の1つ以上がアシル化されている、例えば、1つ又は幾
つかの位置にアセチル又はメチル基を有する炭水化物を
意味する。生来の炭水化物を組成分析のために加水分解
(又は解重合)するには、興味のある炭水化物に先ず水
を混合し、次いで酸(例えば、TFA及び酢酸)を接触
させそしてこの混合物を加熱する。
【0019】誘導体化(例えば、メチル化又はアシル
化)炭水化物をそれらの対応する単量体に加水分解する
には、炭水化物に先ず酸部分を混合し、次いで水を加え
そして混合物を加熱する。これらの方法は、個々の糖残
基を結合するグリコシド結合の開裂による生来の又は誘
導体化したポリ−又はオリゴマー炭水化物成分の定量的
且つ定性的解重合をもたらす。
化)炭水化物をそれらの対応する単量体に加水分解する
には、炭水化物に先ず酸部分を混合し、次いで水を加え
そして混合物を加熱する。これらの方法は、個々の糖残
基を結合するグリコシド結合の開裂による生来の又は誘
導体化したポリ−又はオリゴマー炭水化物成分の定量的
且つ定性的解重合をもたらす。
【0020】初期の加水分解工程は、一般には、高めら
れた温度で行われる。この目的に対して、約120℃ま
での温度が効果的であり、分解を誘発しない。たいてい
の炭水化物に対しては、加水分解工程は、約80℃〜約
110℃好ましくは約90℃〜約105℃の温度で実施
される。所望の時間は、温度に応じて変動する。例え
ば、約100℃では、完全解重合は、炭水化物分子の大
きさに応じて一般には約2〜4時間を要する。加水分解
反応で形成したヘミアセタールはアシル化によって自動
的に保護され、しかして全反応時間の臨界性が低められ
る。
れた温度で行われる。この目的に対して、約120℃ま
での温度が効果的であり、分解を誘発しない。たいてい
の炭水化物に対しては、加水分解工程は、約80℃〜約
110℃好ましくは約90℃〜約105℃の温度で実施
される。所望の時間は、温度に応じて変動する。例え
ば、約100℃では、完全解重合は、炭水化物分子の大
きさに応じて一般には約2〜4時間を要する。加水分解
反応で形成したヘミアセタールはアシル化によって自動
的に保護され、しかして全反応時間の臨界性が低められ
る。
【0021】解重合加水分解が一旦完結すると、加水分
解用の酸及び水は、単量体混合物から例えば真空蒸発に
よって容易に除去される。第一加水分解工程で得られた
アシル化単糖類は、次いで、アシルカルボキシル基を加
水分解することによって第二脱アシル工程で脱アシルさ
れる。第一工程における解重合速度は個々の種類の残基
及びそれらの置換度に依存ししかしてその反応を臨界的
にするのに対して、第二工程における脱アシル反応は、
関連する糖類に関係なく極めて類似した速度で生じる。
この工程における加水分解の機構は、糖残基のグルコシ
ド又は環酸素よりもむしろアシルカルボニル基にかかわ
る。第二の脱アシル工程では、第一加水分解工程から得
られた単量体誘導体(これらは解重合反応間に部分的に
アシル化される)は、それにクロル又はフルオル脂肪族
カルボン酸(TFAの如き)及び水を含有する混合物を
適用することによって遊離糖誘導体に脱アシルされる。
この工程に対して、酸:水の最適比率は約10:90〜
約20:80である。好ましい温度範囲は、約80℃〜
100℃である。反応は約30分内で完了するが、これ
はエピメル化及び分解反応を最小限にする。この工程に
おける好ましい酸成分はTFAであるが、しかし他の中
ないし強揮発性の酸をTFAの代わりに使用することが
できる。かかる酸としては、脂肪族カルボン酸の他のフ
ルオル又はクロル誘導体、HCI及びHFが挙げられ
る。
解用の酸及び水は、単量体混合物から例えば真空蒸発に
よって容易に除去される。第一加水分解工程で得られた
アシル化単糖類は、次いで、アシルカルボキシル基を加
水分解することによって第二脱アシル工程で脱アシルさ
れる。第一工程における解重合速度は個々の種類の残基
及びそれらの置換度に依存ししかしてその反応を臨界的
にするのに対して、第二工程における脱アシル反応は、
関連する糖類に関係なく極めて類似した速度で生じる。
この工程における加水分解の機構は、糖残基のグルコシ
ド又は環酸素よりもむしろアシルカルボニル基にかかわ
る。第二の脱アシル工程では、第一加水分解工程から得
られた単量体誘導体(これらは解重合反応間に部分的に
アシル化される)は、それにクロル又はフルオル脂肪族
カルボン酸(TFAの如き)及び水を含有する混合物を
適用することによって遊離糖誘導体に脱アシルされる。
この工程に対して、酸:水の最適比率は約10:90〜
約20:80である。好ましい温度範囲は、約80℃〜
100℃である。反応は約30分内で完了するが、これ
はエピメル化及び分解反応を最小限にする。この工程に
おける好ましい酸成分はTFAであるが、しかし他の中
ないし強揮発性の酸をTFAの代わりに使用することが
できる。かかる酸としては、脂肪族カルボン酸の他のフ
ルオル又はクロル誘導体、HCI及びHFが挙げられ
る。
【0022】この二工程法は、単量体の分解を最小限に
し、しかもろ過、分離又は溶剤洗浄及び/又は除去工程
が全く必要でないので後加水分解処理を最小限にする。
この方法は環境を汚染せず、そして追加的な溶剤が全く
必要とされない。両方の工程とも、同じ反応容器で実施
することができる。
し、しかもろ過、分離又は溶剤洗浄及び/又は除去工程
が全く必要でないので後加水分解処理を最小限にする。
この方法は環境を汚染せず、そして追加的な溶剤が全く
必要とされない。両方の工程とも、同じ反応容器で実施
することができる。
【0023】別法として、第二の脱アシル工程はアンモ
ニアのメタノール溶液での処理によって行うことができ
るが、しかし反応時間は比較的長くなり、しかしてこの
別法は自動化には不向きである。
ニアのメタノール溶液での処理によって行うことができ
るが、しかし反応時間は比較的長くなり、しかしてこの
別法は自動化には不向きである。
【0024】本発明の反応剤組成物及び方法は、単量体
単位を保存しながら未知の複合炭水化物を加水分解する
のに使用することができる。第一工程で使用される反応
剤組成物は、幾つかの利益、即ち、全てのグルコシド結
合の定量的開裂、アシル化及び/又はメチル化又はアル
キル化した少糖類又は多糖類の定量的開裂、連続的なN
−再アシル化(これによる対応するグルコシド残基の迅
速な加水分解速度の維持)、開裂反応で形成したヘミア
セタールの保護的アシル化、早期に離脱したグリコシド
の保護のための解重合及びアシル化、並びに反応剤成分
の添加順序の制御可能性を提供する。これは、生来の又
は誘導体化した炭水化物の溶解化(これは、最終的には
分析の質を決定する)を最大限にし且つ促進する。
単位を保存しながら未知の複合炭水化物を加水分解する
のに使用することができる。第一工程で使用される反応
剤組成物は、幾つかの利益、即ち、全てのグルコシド結
合の定量的開裂、アシル化及び/又はメチル化又はアル
キル化した少糖類又は多糖類の定量的開裂、連続的なN
−再アシル化(これによる対応するグルコシド残基の迅
速な加水分解速度の維持)、開裂反応で形成したヘミア
セタールの保護的アシル化、早期に離脱したグリコシド
の保護のための解重合及びアシル化、並びに反応剤成分
の添加順序の制御可能性を提供する。これは、生来の又
は誘導体化した炭水化物の溶解化(これは、最終的には
分析の質を決定する)を最大限にし且つ促進する。
【0025】第二の脱アシル工程は、第一工程で形成さ
れたアシルヘミアセタール形態の急速な加水分解を提供
する。加水分解速度は、関連する糖残基に対するその相
対的独立性の故に全ての単量体単位でほぼ同じである。
れたアシルヘミアセタール形態の急速な加水分解を提供
する。加水分解速度は、関連する糖残基に対するその相
対的独立性の故に全ての単量体単位でほぼ同じである。
【0026】未知の炭水化物について完全な構造上の知
識を得るためには、(1)構成単量体の種類及び相対的
濃度、(2)他の単量体に対する結合が行われるところ
の各単量体の部位及び(3)単量体と単量体との間の結
合の立体化学的配置(アノマー配置)を調べることが必
要である。これらの3つの基準に共通な特徴は、生来
の、メチル化した又はアセチル化した炭水化物成分の加
水分解にかかわる第一加水分解工程である。本発明の方
法で行われる解重合−保護の総合反応は、研究者に対し
て、適当な誘導体化及び分離後に同定することができる
各成分の定量的且つ定性的試料を提供する。全ての意図
する構造測定にはこれらのデータを得ることが必須であ
る。
識を得るためには、(1)構成単量体の種類及び相対的
濃度、(2)他の単量体に対する結合が行われるところ
の各単量体の部位及び(3)単量体と単量体との間の結
合の立体化学的配置(アノマー配置)を調べることが必
要である。これらの3つの基準に共通な特徴は、生来
の、メチル化した又はアセチル化した炭水化物成分の加
水分解にかかわる第一加水分解工程である。本発明の方
法で行われる解重合−保護の総合反応は、研究者に対し
て、適当な誘導体化及び分離後に同定することができる
各成分の定量的且つ定性的試料を提供する。全ての意図
する構造測定にはこれらのデータを得ることが必須であ
る。
【0027】本発明の操作は、自動化することができ、
これによって移送工程における分解及び損失を最小限に
することによって分析を促進し且つその質を向上させる
ことができる。
これによって移送工程における分解及び損失を最小限に
することによって分析を促進し且つその質を向上させる
ことができる。
【0028】
【実施例】本発明に従った保護操作を使用して、フェツ
インのグリコシル部分からのシアリル残基の定量的加水
分解及びそれに続く回収を実施した。この操作を使用し
て、リポ多糖類の結合分析及び3,6−デオキシヘキシ
トール誘導体の100%回収率が得られた。第一の加水
分解工程ではTFAと酢酸と水との組み合わせを使用
し、そして第二の脱アシル工程ではTFAと水との組み
合わせを使用した。Hellerqvist 氏外が記載した保護操
作を使用して同じ炭水化物を加水分解すると、酸反応性
ジデオキシ糖類の50%が回収されたに過ぎなかった。
Hellerqvist 氏外のCarbohydrateRes. ,16:39
(1971)を参照されたい。
インのグリコシル部分からのシアリル残基の定量的加水
分解及びそれに続く回収を実施した。この操作を使用し
て、リポ多糖類の結合分析及び3,6−デオキシヘキシ
トール誘導体の100%回収率が得られた。第一の加水
分解工程ではTFAと酢酸と水との組み合わせを使用
し、そして第二の脱アシル工程ではTFAと水との組み
合わせを使用した。Hellerqvist 氏外が記載した保護操
作を使用して同じ炭水化物を加水分解すると、酸反応性
ジデオキシ糖類の50%が回収されたに過ぎなかった。
Hellerqvist 氏外のCarbohydrateRes. ,16:39
(1971)を参照されたい。
【0029】幾つかの理由のために炭水化物の組成及び
/又は序列が重要である。少糖類の存在を検出すること
によって多くの物理的状態を検出し及び/又は分析する
ことができる。例えば、妊娠についての試験は、ヒト血
清トランスコルチン及びチロキシン結合グロブリンのN
−グリコシル化の変化に基づく。急性炎症は、α−1−
抗トリプシン及びα−酸性糖蛋白質の血液N−グリコシ
ル化の変化を測定することによって調べることができ
る。例えば、Knight氏のBioTechnology,7:35−40
(1989)を参照されたい。バイオテクノロジー産業
においては、規制官庁によって、治療用又は診断用薬剤
については哺乳動物中のヒト蛋白質の圧出から生じるグ
リコシル部分の構造を知ることが要求されている。
/又は序列が重要である。少糖類の存在を検出すること
によって多くの物理的状態を検出し及び/又は分析する
ことができる。例えば、妊娠についての試験は、ヒト血
清トランスコルチン及びチロキシン結合グロブリンのN
−グリコシル化の変化に基づく。急性炎症は、α−1−
抗トリプシン及びα−酸性糖蛋白質の血液N−グリコシ
ル化の変化を測定することによって調べることができ
る。例えば、Knight氏のBioTechnology,7:35−40
(1989)を参照されたい。バイオテクノロジー産業
においては、規制官庁によって、治療用又は診断用薬剤
については哺乳動物中のヒト蛋白質の圧出から生じるグ
リコシル部分の構造を知ることが要求されている。
【0030】当業者には、ここに記載した本発明の特定
の具体例に対する多くの均等物が認識され、又は日常試
験を使用してそれらを確認することができよう。
の具体例に対する多くの均等物が認識され、又は日常試
験を使用してそれらを確認することができよう。
Claims (17)
- 【請求項1】 炭水化物又は炭水化物誘導体中のグルコ
シド結合を加水分解且つ保護するための組成物であっ
て、揮発性フルオル又はクロル脂肪族カルボン酸、アシ
ル源及びアルキル化剤又は水を含む組成物。 - 【請求項2】 カルボン酸がトリフルオル酢酸である請
求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 アシル源が酢酸である請求項1記載の組
成物。 - 【請求項4】 アルキル化剤がアルコールである請求項
1記載の組成物。 - 【請求項5】 トリフルオル酢酸、酢酸及び水を含む請
求項1記載の組成物。 - 【請求項6】 トリフルオル酢酸:酢酸:水の比率が約
5:20:75〜約15:20:65である請求項5記
載の組成物。 - 【請求項7】 トリフルオル酢酸の濃度が約0.4M〜
約1.3Mである請求項2記載の組成物。 - 【請求項8】 酢酸の濃度が約3M〜約12Mである請
求項3記載の組成物。 - 【請求項9】 炭水化物結合の加水分解を起こさせるの
に十分な条件下に炭水化物又は炭水化物誘導体をトリフ
ルオル酢酸と酢酸と水との組み合わせと接触させること
からなる炭水化物又は炭水化物誘導体の加水分解法。 - 【請求項10】 炭水化物が多糖類、少糖類又はそのア
ルキル化若しくはアシル化誘導体である請求項9記載の
方法。 - 【請求項11】 トリフルオル酢酸の濃度が約0.4M
〜約1.3Mであり、そして酢酸の濃度が約3M〜約1
2Mである請求項9記載の方法。 - 【請求項12】 加水分解反応が約80℃〜約110℃
の温度で行われる請求項9記載の方法。 - 【請求項13】 (a)炭水化物又は炭水化物誘導体を
トリフルオル酢酸と酢酸との組み合わせと約120℃ま
での温度で炭水化物をその構成単量体に加水分解させる
のに十分な時間接触させ、 (b)工程(a)で形成された混合物からトリフルオル
酢酸、酢酸及び水を蒸発させ、 (c)工程(b)で形成された単量体をクロル−又はフ
ルオル脂肪族カルボン酸と水との組合せと約100℃ま
での温度で単量体を脱誘導体させるのに十分な時間接触
させ、そして (d)工程(c)の後で形成された単量体混合物から水
性酸を蒸発させる、各工程からなる炭水化物又は炭水化
物誘導体の加水分解法。 - 【請求項14】 炭水化物が多糖類、少糖類又はそのア
ルキル化若しくはアシル化誘導体である請求項13記載
の方法。 - 【請求項15】 蒸発工程が真空蒸発によって又は不活
性ガスの流れを適用することによって行われる請求項1
3記載の方法。 - 【請求項16】 トリフルオル酢酸の濃度が約0.4M
〜約1.3Mであり、そして酢酸の濃度が約3M〜約1
2Mである請求項13記載の方法。 - 【請求項17】 工程(a)が約100℃までの温度で
行われる請求項13記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US66187991A | 1991-02-27 | 1991-02-27 | |
| US661879 | 1991-02-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595800A true JPH0595800A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=24655486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7322492A Withdrawn JPH0595800A (ja) | 1991-02-27 | 1992-02-25 | 複合炭水化物を加水分解するための組成物及び方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0501488A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0595800A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008113630A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Kagoshima Univ | グルコースの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1391099B1 (it) * | 2008-08-06 | 2011-11-18 | Eni Spa | Procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP7322492A patent/JPH0595800A/ja not_active Withdrawn
- 1992-02-27 EP EP92103383A patent/EP0501488A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008113630A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Kagoshima Univ | グルコースの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0501488A1 (en) | 1992-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |