JPH068324B2 - サイクロデキストリン類の相互分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサイクロデキストリン類の分離精製方法に関
し、更に詳細にはサイクロデキストリン類を化学修飾シ
リカ担体に吸着させ、ついで吸着されたサイクロデキス
トリン類を温水を用いて分別溶出させることからなる、
サイクロデキストリン類の相互分離方法に関する。

［従来の技術］ サイクロデキストリン類は、デンプン又はデンプン分解
物にバチルス・マセランス（Bacillus macerans）等の
微生物が生産するサイクロデキストリン生産酵素を作用
させて得られる分解生成物で、その包接作用を利用して
食品、医薬品、化粧品等の分野で幅広い用途が期待され
ているものである。

最近、このようなサイクロデキストリン類の工業的な製
造法を開発する努力が各方面で行われているが、これら
サイクロデキストリン類はデンプンまたはデンプン分解
物に酵素を作用させることにより製造されるため、その
生成液中には種々のサイクロデキストリンが混在してい
る上に多量の直鎖あるいは分岐オリゴ糖も含まれてい
る。そのため、純度の高いサイクロデキストリンを得る
ためにはそれらの糖液中より特定のサイクロデキストリ
ンのみを分離採取することが必要であるが、従来の方法
ではそのような純度の高いサイクロデキストリン製品を
安価に製造することに成功していない。

これまでに知られているサイクロデキストリン類の精製
方法の代表的なものは次のものである。

糖液にアセトン等の有機溶媒を加えてサイクロデキス
トリンを沈澱させる方法（特公昭５２−８３８５号）。

陰イオン交換樹脂を用いて精製する方法（特公昭４６
−９２２３号）。

多孔性ポリマーからなる疎水性の合成吸着樹脂を用い
る方法（特開昭５６−８０５号）。

強酸性イオン交換樹脂のアルカリ金属塩で分画する方
法（特開昭５７−３０７０２号）。

しかしながら、これらの方法はサイクロデキストリン類
を他のオリゴ糖、デキストリン等から分離する場合に
は、ある程度の効果が認められるが、サイクロデキスト
リン相互の分離には殆ど使用できないという欠点があ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者等は、このような実状を考慮し、効率が良くか
つ実用的なサイクロデキストリンの分離方法を見出だす
べく研究を重ねた結果、化学修飾されたシリカ担体がサ
イクロデキストリンのみを選択的に吸着することを見出
だし、これを利用してオリゴ糖類とサイクロデキストリ
ン類を分離することに成功し、「サイクロデキストリン
類の精製方法」として先に特許出願した。

しかしながら、この方法はサイクロデキストリン類の溶
出に通常８０゜C以上の熱水を使用しているために各種の
サイクロデキストリンが殆ど同時に溶出されるので、サ
イクロデキストリン類と他の糖類との分離は可能であっ
てもサイクロデキストリン相互の分離が実質的に不可能
という欠点がある。

本発明者等は、この温水の温度を種々に変えてサイクロ
デキストリン類の溶出パターンを詳細に検討した結果、
温水の温度が室温以下ではグルコースやオリゴ糖類のみ
が溶出されサイクロデキストリン類は殆ど溶出されない
が温水の温度を約２０゜C以上にすると徐々に溶出が起こ
り、サイクロデキストリンの種類によって溶出速度にか
なりの差が生ずることを発見した。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記のごとき新知見に基づいて完成されたもの
で、サイクロデキストリン混合物を化学修飾シリカ担体
に接触させて、サイクロデキストリン類を当該シリカ担
体に吸着させ、ついで吸着されたサイクロデキストリン
類を温水を用いて分別溶出させることからなる、サイク
ロデキストリン類の相互分離方法である。

本発明の方法に使用される化学修飾シリカ担体は、シリ
カゲルのシラノール基がＣ₈−Ｃ₁₈の直鎖アルキルシリ
ル基で置換された構造を有するものである。特に好まし
いのはシリカ担体の炭素含有率が７−２０％になるよう
にＣ₁₈の直鎖アルキルシリル基で置換されているもので
ある。また、当該シリカゲル（オクタデシルシリル基で
置換されたシリカゲル）の残存シラノール基を更にトリ
メチルシリル基で置換（エンドキャッピング）したも
の、更には前記オクタデシルシリル基の代わりにオクチ
ルシリル基で置換された構造を有するものも使用するこ
とが可能である。

これらの化学修飾シリカ担体は、シリカゲルにアルキル
クロロシランを反応させ、更に所望により、当該反応生
成物にトリメチルクロロシランを反応させることにより
製造することができる。しかしながら、このような化学
修飾シリカ担体は既にプレパラティブ−Ｃ１８（ウォー
ターズ社製品）、ＹＭＣ−ＯＤＳ−ＡＬＬ、ＹＭＣ−Ｇ
ＥＬ−Ｃ８（以上、山村化学研究所製品）等の商品名で
市販されているので、それらを適宜購入して使用するの
が便利である。

本発明によれば、サイクロデキストリン混合物と化学修
飾シリカ担体との接触は種々の形で行うことができる。
最も好ましい方法は化学修飾シリカ担体を充填したカラ
ムにサイクロデキストリン類の溶液を流下させる方法で
あるが、その溶液中にシリカ担体を加えて混合する方法
も用いることが可能である。

化学修飾シリカ担体に接触させるサイクロデキストリン
混合物の溶液中には、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がど
のような比率で含まれていてもよく、またグリコース、
オリゴ糖類等が混在していても差し支えない。その溶液
中のサイクロデキストリン類の含量は１％以下の低含量
でもよく、またサイクロデキストリン類の吸着を阻害し
ない限り、溶液に酵素等が含まれていても差し支えな
い。化学修飾シリカ担体に接触させる溶液の濃度は、上
記のいずれの方法においても１％以下の低濃度から６０
％以上の高濃度迄、極めて広い範囲で使用することがで
きる。

本発明によれば、化学修飾シリカ担体に吸着されたサイ
クロデキストリン類の溶出は次のようにして行われる。
まず、必要により、サイクロデキストリン類の吸着され
た化学修飾シリカ担体を所定量（担体容積の２−３倍
量）の冷水で水洗して共存するグリコース、オリゴ糖類
を除去したのち、溶出液の温度を約２０゜Cから８０゜Cま
で、通常、約３０゜Cから６０゜Cくらいまで連続的に上昇
させながらカラムに通液してサイクロデキストリン類を
溶出させる。

本発明によれば、化学修飾シリカ担体に吸着されたサイ
クロデキストリン類は、溶出液の温度の上昇に伴ってγ
−サイクロデキストリンが最初に溶出され、ついでβ−
サイクロデキストリン、そしてα−サイクロデキストリ
ンの順に溶出される。

化学修飾シリカ担体からのサイクロデキストリン類の溶
出の速さは用いられるシリカ担体の種類によっても多少
異なるため、使用する化学修飾シリカ担体に応じて溶出
液の温度を１０−２０゜C程度高くもしくは低くする必要
がある。従って、本発明に於いては、上記の点を考慮し
ながら、原料液中のサイクロデキストリン組成の合わせ
て溶出液（温水）の温度を適宜調節して、好ましい溶出
パターンの得られるようにすることが必要である。

また、本発明においては、上述のように溶出液（温水）
の温度を約２０−８０゜Cの間で連続的に上昇させて溶出
を行う、いわゆるグラディエント溶出の方法以外に、溶
出液（温水）の温度を段階的に上昇させて溶出を行う方
法を用いることも可能である。

溶出に使用される溶出液の量は、通常、化学修飾シリカ
担体の容積の数十倍量である。

本発明においては、溶出液の通液速度は分離効率には殆
ど影響なく、任意の速度で行うことができるが、通常は
作業の効率等を考慮してＳＶ＝３−３０の範囲が選ばれ
る。

カラムからの溶出液は溶出順にフラクションコレクター
に分取する。本発明の溶出では、上記のようにγ−サイ
クロデキストリンが最も早く溶出され、ついでβ−サイ
クロデキストリン、α−サイクロデキストリンの順に溶
出されてくるので、各フラクションコレクターに補集さ
れた溶出液のサイクロデキストリン組成をＨＰＬＣ等に
より確認して、それぞれ同一成分ごとに集め、濃縮し、
更に必要に応じて、乾燥し粉末とすることができる。ま
た、大量処理の場合、分取装置により、ＲＩ検出器を用
いたピーク分画または溶出液量より同様な分画・分取も
可能である。

また、このようにして分離されたサイクロデキストリン
類について、上記の吸着・分離溶出の操作を反復実施す
れば、更に高純度のサイクロデキストリン類を得ること
が可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、有機溶媒を全く使用せずに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
クロデキストリンを相互に効率よく分離することが可能
であり、しかも極めて高純度のサイクロデキストリン類
を得ることできるという特徴がある。従って、本発明は
高純度のサイクロデキストリン類を工業的に生産する上
で極めて有用である。

［実施例］ 次に実施例を示し、本発明を更に詳細かつ具体的に説明
する。

実施例１ 市販のサイクロデキストリン粉あめ（塩水港精糖ＫＫ
製、デキシーパールＫＭ−５０）１００gをグルコアミ
ラーゼで処理して得たサイクロデキストリン混合物の溶
液（糖組成：α−サイクロデキストリン27.8％、β−サ
イクロデキストリン14.3％、γ−サイクロデキストリン
3.9％、グルコース等の糖類54.0％）を濃度21.0％に調
整する。

つぎに、この糖液８gをオクタデシルシリル（ＯＤＳ）
のカラム（径2.0cm×長さ6.0cm、担体量８g）上に負荷
し、サイクロデキストリン類を担体に吸着させる。つい
で、水４０mlをＳＶ＝１０でカラムに通液して、共存す
るグルコース等の糖類を溶出除去する。次に、同速度で
通液しながらカラム内の溶出液の温度を６０゜C付近まで
徐々に上昇させ、担体に吸着されたサイクロデキストリ
ン類を分別溶出する（溶出液は2.7mlごとにフラクショ
ンコレクターで分取する。）。

上記により分取した各フラクションの糖組成をＨＰＬＣ
で確認（測定）して、第１図の溶出パターンを得た（図
中、実線はα−サイクロデキストリンを表わし、点線
はβ−サイクロデキストリンを表わし、鎖線はγ−
サイクロデキストリンを表わし、実線は溶出液のカラ
ム通過温度を表わす。）。

つぎに、これらの各フラクションをそのサイクロデキス
トリン組成に応じて分け、それぞれ濃縮、乾固して５種
の粉末を得た。これらの各粉末の収量および組成を第１
表に示す。尚、第１表中のＰ３粉末から結晶化法により
β−サイクロデキストリン111.6mg（純度98.5％）を得
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１で得られたサイクロデキストリン類の
溶出パターンを示す曲線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サイクロデキストリン混合物を化学修飾シ
   リカ担体に接触させて、液中のサイクロデキストリン類
   を当該シリカ担体に吸着させ、ついで吸着されたサイク
   ロデキストリン類を温水により分別溶出させることを特
   徴とするサイクロデキストリン類の相互分離方法。