JPH0614789A - 分岐シクロデキストリンの製造方法 - Google Patents

分岐シクロデキストリンの製造方法

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JPH0614789A
JPH0614789A JP4114303A JP11430392A JPH0614789A JP H0614789 A JPH0614789 A JP H0614789A JP 4114303 A JP4114303 A JP 4114303A JP 11430392 A JP11430392 A JP 11430392A JP H0614789 A JPH0614789 A JP H0614789A
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JP
Japan
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branched
maltosyl
group
maltotriosyl
reaction
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JP4114303A
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Sumio Kitahata
寿美雄 北畑
Koji Hara
浩司 原
Takateru Fujita
孝輝 藤田
Nobuhiro Kuwabara
宣洋 桑原
Hirobumi Nakano
博文 中野
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Ensuiko Sugar Refining Co Ltd
Osaka City Government
Original Assignee
Ensuiko Sugar Refining Co Ltd
Osaka City Government
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/18—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a glycosyl transferase, e.g. alpha-, beta- or gamma-cyclodextrins

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 シクロデキストリンと分岐オリゴ糖を含有す
る溶液に、枝切り酵素を作用させることを特徴とする分
岐シクロデキストリンの製造方法。 【効果】 本発明によれば、枝切り酵素の糖転移作用を
利用して、CD分子中のグルコースにα−1,6結合で
マルトシル基またはマルトトリオシル基が結合している
分岐CDが得られ、特にマルトシル基またはマルトトリ
オシル基が1分子のみ結合している分岐CDを効率よく
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、分岐シクロデキストリ
ンの製造方法に関し、詳しくは分岐オリゴ糖を糖供与体
とし、枝切り酵素の糖転移作用を利用して分岐シクロデ
キストリンを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】シク
ロデキストリン(以下、CDと略記する。)は、グルコ
ースがα−1,4結合で連なった環状デキストリンで、
グルコース6,7,8個より成るそれぞれα−,β−お
よびγ−CDが良く知られている。
【0003】これらCDには分子内部に空洞があり、し
かもこの空洞内部が疏水性になっているため、包接作用
があり、各種油性物質を取り込む性質を有している。そ
のため、この性質を利用して不安定物質の安定化、
揮発性物質の保持、異臭のマスキング、難・不溶性
物質の可溶化など、種々の用途が考えられている。
【0004】しかしながら、α−CDおよびβ−CDは
低温における溶解性が低い(数%以下)という欠点があ
る。この欠点を改善するため、最近は分岐CDが開発さ
れてきている。この分岐CDは、CD分子中のグルコー
スにα−1,6結合でグルコシル基,マルトシル基,マ
ルトオリゴシル基などが結合した構造をしており、水へ
の溶解性が非常に良好であるなど、非分岐CDには見ら
れない特徴を持っている。
【0005】この分岐CDの製造方法に関しては、従来
から幾つかの方法が提案されているが、現在、最も工業
的に利用されている方法としては、高濃度のマルトース
とCDからプルラナーゼの縮合反応を利用して分岐CD
を得る方法がある。この方法を用いれば、かなりの高収
率でマルトシル−CDを合成できるが、同じようにCD
の他のグルコシル基にα−1,6結合でもう1分子のマ
ルトースが結合したジマルトシル−CDも合成される。
従って、この溶液中からマルトシル−CDだけを単離す
るには、コストと時間がかかり過ぎるという欠点があ
る。
【0006】そこで、本発明者らは分岐CDの上述のご
とき特性に注目し、効率よくマルトシル−CDを合成す
べく種々検討を重ねた。その結果、枝切り酵素の糖転移
作用を利用して、分岐オリゴ糖からα−,β−およびγ
−CDのグルコシル基にα結合でマルトシル基を転移結
合させる分岐CDの合成法を完成した。さらに、このう
ち特にシュードモナス・アミロデラモサ由来のイソアミ
ラーゼは、α−,β−およびγ−CDのグルコシル基
に、α−1,6結合で1分子のマルトシル基またはマル
トトリオシル基を転移結合させたマルトシル−CDまた
はマルトトリオシル−CDを効率よく合成することを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成したのである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はCD
と分岐オリゴ糖を含有する溶液に、枝切り酵素を作用さ
せることを特徴とするCDのグルコシル基の6位の水酸
基にα結合でマルトシル基またはマルトトリオシル基が
結合している分岐CDを効率よく製造する方法を提供す
るものである。
【0008】本発明に用いるCDは、α−,β−および
γ−CDのいずれでもよく、これらの混合物であっても
よい。また、本発明に用いる分岐オリゴ糖(以下、糖供
与体と記す。)としては、例えばマルトースあるいはマ
ルトトリオースから枝切り酵素の縮合反応で合成される
α−マルトシル−(1,6)−マルトース(以下、B4
と記す。)あるいはα−マルトトリオシル−(1,6)
−マルトトリオース(以下、B6と記す。)、イソパノ
ース、プルラン、プルランの部分分解物およびそれらの
混合物なども用いることができる。
【0009】本発明に用いる枝切り酵素としては、分岐
オリゴ糖とCDを含有する溶液に作用させたとき、糖供
与体を分解し、そのマルトシル基またはマルトトリオシ
ル基をCDにα結合で転移させ、分岐CDを合成するも
のであれば、いずれも使用可能である。
【0010】本発明に用いる枝切り酵素は、自然界に広
く分布しているものが好適であり、例えばプルラナーゼ
ではクレブジエラ属,エアロバクター・エアロゲネス,
バチルス属,エンテロバクター・エアロゲネスなどの微
生物由来の酵素がよく知られており、イソアミラーゼで
はシュードモナス・アミロデラモサなどの微生物由来の
酵素がよく知られている。
【0011】本発明の反応系において、CDと糖供与体
を含む溶液(水溶液または懸濁液)は、CDの濃度が約
1〜50%(W/W),糖供与体の濃度が約1〜90%
(W/W)であることが望ましく、かつCDに対する糖
供与体の比率(重量)は、使用する糖供与体の種類によ
って異なるが、0.1〜50倍の範囲、好ましくは0.3〜
2倍の範囲とするのが適当である。
【0012】反応液のpHは3〜10、好ましくは4〜
9、温度は20〜70、好ましくは30〜60℃に調整
して反応させることが適当である。使用酵素量は反応時
間と密接な関係があるので、通常は5〜100時間、好
ましくは5〜20時間で終了するような酵素量とすれば
よいが、これらに限定されるものではない。
【0013】以上のような方法で反応させて得られた液
を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にかけ
て、CDへの転移生成物を分取した後、HPLCのリテ
ンションタイムを標準物質と比較し、さらに酵素分解法
により構造を調べた。その結果、図1に示す構造式I〜
VIで表される分岐CDであることを確認した。
【0014】
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 (1)B4の調製 マルトース10gを50mM酢酸緩衝液(pH6.0)8.
5mlに懸濁させた後、クレブジエラ属微生物由来のプ
ルラナーゼ(天野製薬株式会社製)を900単位加え、
60℃にて48時間反応させた。なお、プルラナーゼの
酵素活性は、プルランを基質としpH6.0,40℃で反
応したとき、1分間に1μmol のグルコースに相当する
還元糖を生成する酵素量を1単位とした。反応終了後、
酵素を熱失活させた溶液を活性炭クロマトグラフィーお
よび高速液体クロマトグラフィーにより縮合反応生成物
のB4を2.3g分取した。
【0015】(2)マルトシル−CDの合成 上記(1)で調製されたB4 500mg,α−CD5
00mgを50mM酢酸緩衝液(pH6.0)1.25ml
に溶解させた後、シュードモナス・アミロデラモサ由来
のイソアミラーゼ(株式会社林原生物化学研究所製)を
95000単位加え、40℃にて17時間反応させた。
反応液の1部を高速液体クロマトグラフィーにより分析
した結果を図2に示す。なお、イソアミラーゼの1単位
は、可溶性モチゴメデンプンを基質としてpH3.5,4
0℃で反応したとき、1時間に610nmの吸光度を0.
1増加させる酵素量とした。
【0016】反応終了後、酵素を熱失活させた溶液を高
速液体クロマトグラフィーにかけて転移生成物95mg
を分取した。この転移生成物を高速液体クロマトグラフ
ィーにて分析したところ(図3)、標品のマルトシル−
α−CDとリテンションタイムが一致した。また、転移
生成物はシュードモナス・アミロデラモサ由来のイソア
ミラーゼにより、完全に等モルのα−CDとマルトース
に分解された(図4)。以上のことより、この転移生成
物はマルトシル−α−CD(図1の構造式I)と確認さ
れた。
【0017】実施例2 マルトース1gを50mM酢酸緩衝液(pH6.0)85
0μlに懸濁させた後、クレブジエラ属由来のプルラナ
ーゼ(天野製薬株式会社製)を90単位加え、60℃に
て48時間反応させた。次いで、その反応液にα−CD
200mgと50mM酢酸緩衝液(pH6.0)650μ
lを加え、60℃にてさらに8時間反応させた。反応終
了後、酵素を熱失活させた溶液を高速液体クロマトグラ
フィーにて分析したところ、マルトシル−α−CDが約
40mg生成していることが確認された。
【0018】実施例3 (1)B6の調製 マルトトリオース10gを50mM酢酸緩衝液(pH6.
0)8.5mlに懸濁させた後、クレブジエラ属由来のプ
ルラナーゼ(天野製薬株式会社製)を600単位加え、
60℃にて48時間反応させた。反応終了後、酵素を熱
失活させた溶液を活性炭クロマトグラフィーおよび高速
液体クロマトグラフィーにより縮合反応生成物のB6を
2.4g分取した。
【0019】(2)マルトトリオシル−CDの合成 上記(1)で調製されたB6 500mg,β−CD2
00mgを50mM酢酸緩衝液(pH6.0)1.25ml
に溶解させた後、シュードモナス・アミロデラモサ由来
のイソアミラーゼ(株式会社林原生物化学研究所製)を
50000単位加え、40℃にて17時間反応させた。
【0020】反応終了後、酵素を熱失活させた溶液を高
速液体クロマトグラフィーにかけて転移生成物45mg
を分取した。この転移生成物を高速液体クロマトグラフ
ィーにて分析したところ(図5)、標品のマルトトリオ
シル−β−CDとリテンションタイムが一致した。ま
た、転移生成物はシュードモナス・アミロデラモサ由来
のイソアミラーゼにより、完全に等モルのβ−CDとマ
ルトトリオースに分解された(図6)。以上のことよ
り、この転移生成物はマルトトリオシル−β−CDと確
認された。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、枝切り酵素の糖転移作
用を利用して、CD分子中のグルコースにα−1,6結
合でマルトシル基またはマルトトリオシル基が結合して
いる分岐CDが得られ、特にマルトシル基またはマルト
トリオシル基が1分子のみ結合している分岐CDを効率
よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明により得られる分岐CDの構造を示
す。
【図2】 実施例1の反応液の高速液体クロマトグラフ
である。
【図3】 実施例1の転移生成物の高速液体クロマトグ
ラフである。
【図4】 実施例1の転移生成物のイソアミラーゼ処理
物の高速液体クロマトグラフである。
【図5】 実施例3の転移生成物の高速液体クロマトグ
ラフである。
【図6】 実施例3の転移生成物のイソアミラーゼ処理
物の高速液体クロマトグラフである。
【符号の説明】
I マルトシル−α−CD II マルトトリオシル−α−CD III マルトシル−β−CD IV マルトトリオシル−β−CD V マルトシル−γ−CD VI マルトトリオシル−γ−CD
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 孝輝 神奈川県横浜市鶴見区大黒町13番46号 塩 水港精糖株式会社内 (72)発明者 桑原 宣洋 神奈川県横浜市鶴見区大黒町13番46号 塩 水港精糖株式会社内 (72)発明者 中野 博文 大阪府豊中市服部西町3丁目14番3号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シクロデキストリンと分岐オリゴ糖を含
    有する溶液に、枝切り酵素を作用させることを特徴とす
    る分岐シクロデキストリンの製造方法。
JP4114303A 1992-04-08 1992-04-08 分岐シクロデキストリンの製造方法 Pending JPH0614789A (ja)

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JP4114303A JPH0614789A (ja) 1992-04-08 1992-04-08 分岐シクロデキストリンの製造方法
US07/992,862 US5366879A (en) 1992-04-08 1992-12-17 Method of preparing branched cyclodextrin
CA002088116A CA2088116C (en) 1992-04-08 1993-01-26 Method of preparing branched cyclodextrin
EP93105824A EP0565106B1 (en) 1992-04-08 1993-04-08 Method of preparing branched cyclodextrin
DE69315735T DE69315735T2 (de) 1992-04-08 1993-04-08 Verfahren zur Herstellung von verzweigtem Cyclodextrin
DK93105824T DK0565106T3 (da) 1992-04-08 1993-04-08 Fremgangsmåde til fremstilling af forgrenet cyclodextrin

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EP (1) EP0565106B1 (ja)
JP (1) JPH0614789A (ja)
CA (1) CA2088116C (ja)
DE (1) DE69315735T2 (ja)
DK (1) DK0565106T3 (ja)

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JP2020176063A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 国立大学法人 熊本大学 ライソゾーム病の治療または予防のための医薬組成物

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WO2018189587A1 (en) 2017-04-14 2018-10-18 Capsugel Belgium Nv Process for making pullulan
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CA2088116A1 (en) 1993-10-09
EP0565106A1 (en) 1993-10-13
DE69315735D1 (de) 1998-01-29
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