JPS61191690A - マルトオリゴ糖の製造法 - 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】 発明の背景 技術分野 本発明は、シキロデキストリンの酸加水分解によるマル
トオリゴ糖の製造方法に関する。

マルトオリゴ糖は、血清アミラーゼの測定用基質として
その利用範囲が拡大しているのみならず、栄養剤、賦形
剤、増ｍ剤等として広く薬品および６品工業に応用でき
るものと期待されている。

一方、上記マルトオリゴ糖の製造方法に関しては、従来
、各種アミラーゼまたはマルトオリゴ糖生産能を有する
微生物（例えば、バチルス・セレウスＮＹ−１４＞によ
るデンプンまたはアミロースの加水分解等による方法が
開示されている（特開昭５８−６３３９２号および特開
昭５９−４８０９４号公報）。

しかし、上記方法はいずれも生成物中に目的とするマル
トオリゴ糖より糖鎖の長いオリゴ糖あるいは短いオリゴ
糖が多量に副製するため、目的とするマルトオリゴ糖の
′Ｍ製がきわめて困難であり、収率も低いのが現状であ
る。

本発明は上記の点に解決を与えることを目的とし、シキ
ロデキストリンを一定の割合（シキロデキスｌ−リンの
加水分解率が６０％を越えない割合）で酸加水分解する
ことによって、目的とするマルトオリゴ糖を選択的に合
成してこれを回収することによってこの目的を達成しよ
うとするものである。

従って、本発明によるマルトオリゴ糖の製造法は、シキ
ロデキストリンを酸加水分解に付し、その分解率が６０
％を越えない時点で、反応液中から未反応のシキロデキ
ストリンを分離除去し、次いでマルトオリゴ糖を回収す
ること、を特徴とするものである。

この発明で「生成マルトオリゴ糖を回収する」というこ
とは、目的マルｉ〜オリゴ糖を未反応シキロデキストリ
ン分離後の溶液として得る場合およびこの溶液からの固
体標品として得る場合のいずれも包合するものとする。

旌−１ 本発明の方法によれば、前記の問題点を伴うことなくマ
ルトオリゴ糖を大通に製造することができる。

また、反応液中の未反応レキ０デキストリンは、容易に
回収できてこれを再利用できるため、原料コストの低減
が可能である。

更につけ加えれば、本発明の方法における単位工程はそ
れ自身が化学分野で既に確立された技術によって実施で
きるものであるところより、上記の利点を最大限に中受
することができる。

本発明が目的とするマルトオリゴ糖は、一定小数のＤ−
グルコースがグルコシド結合（一般にはα−（１→４）
結合）したものをいい、壱の重合度によって三糖類、三
糖類、四糖類等に分類されている。重合度の上限は特に
一定していないが、通常は重合度が１０未満のものを示
す（なお、１０以上は多糖として区別される）。

本発明でいうマルトオリゴ糖は、反応原料であるシキロ
デキストリンを構成するグルコースの数と同数のグルコ
ースから成るマルトオリゴ糖であり、通常は上記したも
ののうち重合度が６から９までの化合物を指す。これら
を例示すれば、マルトヘキサオース、マルトヘプタオー
ス、マルトオクタオースおよびマルトノナオースがこれ
に該当する。

乞ま」し乙主２」Σ九之 本発明で用いられるシキＯデキストリンは、Ｄ−グルコ
ース単位がα−１，４−グルコシド結合で環状に結合し
た王冠状の化合物であり、通常はグルコース単位の数が
６．７．８および９のものである（それぞれ、α−１β
−１γ−１およびδ−シキロデキストリンを叶ばれてい
る）。

上記化合物は、一般に、バチルス・マセランス（Ｂａｃ
ｉｌｌｕｓ　　ｍａｃｃｒａｎｓ）から取れたアミラー
ゼ（シクロデキストリナーゼ）をデンプンに作用させる
ことにより１７ることができる（　Ｃｒａｍｅｒ、　Ｆ
、　。

５ｔｅｉｎｌｅ、　Ｄ、：Ａｎｎ、　Ｃｈｅｍ、５９５
．８１（１９５５）　、　Ａｒｃｈ。

Ｂｉｏｃｈｅｍ、　Ｂｉｏｐｈｙｓ−１１１，１５３（
１９６５）、　ＣｈｅＩ！１．　Ｂｅｒ９１．３０８（
１９５８）　）。

１之五韮 １）酸加水分解 本発明の方法における酸加水分解は、公知の１ｊ法に従
って行なうことができる。具体的には、シキロデキスト
リンを、適当量の水または沈澱剤（例えば、アセトン、
低級アルコール、ｐ−クメン、ベンゼンあるいはハロア
ルカン等）　（詳細後記）を含む水（通常はシキロデキ
ストリンのｆｆｉｆＭに対して、１７２〜１００倍措の
水が溶媒として用いられる）に溶かし、任意の無機また
は有ａｍの存在下、室温ないし加熱条件下（通常反応温
度は２０’〜１５０℃であるが、室温下では反応時間が
長くなることは言うもでもない。）で行なわれる。

上記反応に用いられる無機または有機の酸としては、例
えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、ホウ酸
等の無機酸と、ギ酸、酢酸、ハロ酢酸、プロピオン酸、
グリコール酸、りＴン酸、酒石酸、コハク酸、グリコン
酸、乳酸、マロン酸、フマール酸、アントラニル酸、リ
ンゴ酸、スルファニル酸等の有機酸とがある。これらは
、各群内および各群間で併用してもよい。ｔ【お、酸の
添加量は、反応液中のｐＨが、４以下になる程度の伍が
好ましい。

上記の酸加水分解反応を本発明に従ってシキロデキスト
リンの分解率が６０％を越えない時点で中止することに
よって、副生成物（目的とするマルトオリゴ糖とは、糖
鎖の異なるもの）を最小限に抑制して目的とするマルト
オリゴ糖を選択的に取得することができる。シキロデキ
ストリンの加水分解率は、このように６０％を越えなけ
れば特に限定されないが、好ましくは５０％以下、特に
１％〜３０％の範囲が適している。上記分解率の目安と
して反応液中のシキロデキストリンを例えば液体クロマ
トグラフィーにより定量することによって、加水分解率
を確認することができる。

２）マルトオリゴ糖の回収 反応生成液からのマルトオリゴ糖の回収は、合目的的な
任意の方法に従って行なうことができる。

具体的には、反応生成から未反応シキロデキストリンを
除去してから目的マルトオリゴ糖を回収する方式があり
、また好ましいものである。

イ）　未反応シキロデキストリンの除去反応終了後、上
記反応溶液を室温でまたは冷所に保存することにより、
あるいは適当な沈澱剤を加えることにより、反応液中か
らシクロデキストリンを容易に沈澱除去することができ
る（　Ａｎｎ、Ｃｈｅｍ、、５９５．８１（１９５５）
、　Ｃｈｅｍ、　Ｂｅｒ、、９１，３０８（１９５８）
Ａｎｎ、　Ｃｈｅｗ、、　５１８，１０２（１９３５）
、　Ｊ、　Ａｍｅｒ、　Ｃｈｅｍ、５ａｃ１，７１，３
５３（１９４９）　）。なお、ここでその他、吸着クロ
マトグラフィー　（Ａｎａｌ、　Ｂｉｏｃｈｅｍ、、　
３９，５２１（１９７１））または高温セルロースカラ
ムクロマトグラフィー　（Ｂｉｏｃｈｅｏ＋、　Ｂｉｏ
ｐｈｙｓ、　ｆｌｅｓ、　Ｃｏｍｍｕｎ、　、５゜１１
（１９６１））等任意の公知手段により分離除去するこ
ともできる。

ここで沈澱剤というのは、シキロデキストリンーマルト
オリゴ糖Ｕ合水溶液に少なくとも部分的に溶解するシク
ロデキストリンに対する非溶剤あるいはシクロデキスト
リンに包接されてその溶解度を低下させる化合物を意味
し、具体的には、前者としては例えばアセトン、低級ア
ルコールが、後者としてはｐ−クメン、ベンゼンあるい
はハロアルカン（四塩化エチレン、四塩化エタン）等が
ある。

口）　マルトオリゴ糖の精製 シクロデキストリンが除去された上記反応溶液は、例え
ばゲル濾過や吸着クロマトグラフィー等の任意の公知手
段によってマルトオリゴ糖に容易に精製することができ
る。

なお、後記実験例で示すように、反応分解率が低ければ
、不純物（目的とするマルトオリゴ糖以外のもの）の混
入も少なく、マルトオリゴ糖の精製も容易であることは
言うまでもない。

１）加水分解率の設定 β−クシキロデキストリン２５ｇ０．０２Ｎ塩酸１００
ｄを加えて加熱還流し、経時的に（１／４．１／２．１
．２．３．４．６　Ｊ３よび８時間後）に反応液中から
試料を１０ｄずつ採取した。採取した試料は、約５℃に
冷却し、−晩装置した後、上清液中のマルトヘプタオー
ス、β−シキロデキストリンおよび上清液中のマルトヘ
プタオースおよびβ−シキロデキストリン以外の糖の量
を高速液体クロマトグラフィー（カラム：マイクロボン
ダパックＮＨ（ウォーターズ社製）、溶出液ニアセトニ
トリル６０％および水４０％）にて定量した。

また沈澱したβ−シキロデキストリンは、ン戸取して回
収した（なお沈澱物は、上記高速液体クロマトグラフィ
ーにより確認した結果、９９％以上がβ−シキロデキス
トリンよりなることがわかった）この結果は、添付した
図面に示した通りである。

これによると、上清液中のマルトヘプタオースの生成聞
く第１図中（ハ））は、加水分解率（第１図中（ロ））
の上昇に伴い増加したが、加水分解率的４０〜５０％を
境界として減少しはじめた。

また上清液中の総糖迅に対するマルトヘプタオースの濃
度（％）　（第１図中（ホ））は、加水分解率的５％か
ら３０％の間で最も高い値を示した。

一方、上清液中のβ−シキロデキストリンおよびマルト
ヘプタオース以外の糖ｆｆ１（＃！９）（第１図中（イ
））は、加水分解率の上昇に伴って増加した。

２）各種沈澱剤によるα−シキロデキストリンの回収 α−シキロデキストリン２５ｇとトリフロロ酢酸、１１
５■を５０ｄの水に加え、４時間加熱遠流した（加水分
解率２１％）後、反応液を１０ｄずつ採取し、下記の沈
澱剤を加え、約５℃に冷却して一晩放置した。その後、
上清液中のマルトオリゴ糖およびα−シキロデキストリ
ン含吊を前記液体クロマトグラフィーにより定量した。

α−シキロデキストリンの沈澱物はン戸数した後回収率
を測定した。

（イ）　アセトン　　　　　　　　１０１１Ｎ（ロ）　
エタノール　　　　　　　１０　　　ｍ（ハ）　１，２
−ジクロロエタン　　０．７ｍ（ニ）　ベンゼン　　　
　　　　　　０．７−結果は、下表に示した通りである
。

沈澱剤としてアセトンおよび１，２−ジクロロエタンを
用いた場合に、α−シキロデキストリンの回収率（％）
は高い値を示し、中でも沈澱剤としてアセトンを用いた
ときが最も高かった。

実　　　施　　　例 １）　マルトヘプタオースの合成 β−クシキロデキストリン５０ｇよびマレイン？！３０
０Ｒｇを２００−の水に加え、４時間加熱還流したのち
（加水分解率１７％）、約４℃に冷却して一晩放置し、
生成したシキロデキストリンの沈澱をｉ戸数して除いた
。炉液を約５０１１！ｉ！に濃縮したのち、再び約４℃
で一晩放置してシキロデキストリンを沈澱さ往、これを
色数した。この炉液を凍結乾燥して、９．３ｇの残渣を
得た。この残渣をカラムクロマトグラフィーによって分
離して、４．７ｇのマルトヘプタオースを１９だ。

２）マルトヘキサオースの合成 α−シキロデキストリン５０ｇおよびマレイン酸３００
＃１９を１００ｄの水に加え、４時間半加熱還流したの
ら（加水分解率２２％）、１００ｄのイソプロピルアル
コールを加え、５℃に冷却して一晩放置した。生成した
沈澱を戸数しく沈澱＠量３４゜８ｇ）、ン戸液を５０−
に濃縮し、５０！１１１のアセトンを加えて同様に操作
し、生成法１１１３．８りをｉ戸別した後の２戸液を、
アミノプロピルシリカゲル（市販クロマトグラフィー用
シリカとアミノプロピルトリエトキシシランより調製）
のカラムで分離したのち、凍結乾燥して、マルトヘキサ
オースの白色粉末５．０ｇを得た。

３）マルトヘプタオースの合成 β−シクロデキストリン１０Ｃ１を２００ｔｅの２／１
０００規定塩酸水溶液に加え、１時間加熱還流したのら
（加水分解率　約１．５％）、５℃に冷却し、−晩装置
して、析出したシクロデキストリンの沈澱を枦去した。

炉液を約２０ｄ！に濃縮後、５℃に冷却し、再び析出し
た沈澱をｉ戸数して除去した。この炉液をスヂレンージ
ビニルベンゼン共重合体のビーズを充填したカラムに通
してシクロデキストリンを除去したのち、濃縮凍結乾燥
して、約９５％の純度のマルトヘプタオース１．３ｇを
得た。

【図面の簡単な説明】

図面は、上清液中に含まれるβ−シキロデキストリンお
よびマルトヘプタオース以外の糖量（■）、β−シキロ
デキストリンの加水分解率（％）、上清液中のマルトヘ
プタオース含量（ｑ）、反応液中のβ−シキ０デキスト
リン残存率（％）および上清液中の総糖量に対するマル
トヘプタオースの含量（％）を経時的に示した図である
。 （イ）：上清液中に含まれるβ−シクロデキトリンおよ
びマルトペンタオース以外の糖量（ＩｐＩ）を示す。 （ロ）：β−シキロデキストリンの加水分解率（％）を
示す。 （ハ）：上清液中のマルトペンタオース含ｆｆｉ　（＃
）を示す。 （ニ）：反応液中のβ−シキロデキストリン残存率（％
）。 （ホ）：上清液中の総糖最に対するマルトペンタオース
の含量（％）を示す。 手続補正書 昭和６１年５月１３日 特ｎ’ｆｌｙ長官　宇賀道部殿 １　事件の表示 昭和６０年　特許願　第３１３６４号 ２　発明の名称 マルトオリゴ糖の製造法 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 湧　　永　　製　　薬　　株　　式　　会　　社４　　
代　　理　　人 ７　補正の対象　−： 明細書の１特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」、
［図面の簡単な説明Ｊの各欄および図面。 ８　補正の内容 ■、　明細書を下記の通り補正する （１）　　特許請求の範囲を別紙の通り補正。 （２）　　次の箇所の「シクロデキストリン」を１シ（
３）　　第５頁第７行 「を呼ばれている」を１と貯ばれている」と補正。 （４）　　第６真下から第８行 「グリコン酸」を「グルタル酸」と補正。 （５）　　次の箇所の１−マルトペンタオース」を「マ
ルトヘプタオース」とそれぞれ補正。 （イ）　第１５真下から第１０行 （ロ）　第１５真下から第６行 （ハ）　第１５真下から第２〜１行 ■２　図面を別紙の通り補正する。 特許請求の範囲 シクロデキストリンを酸加水分解に付し、その分解率が
６０％を越えない時点で、反応液中から未反応のシクロ
デキストリンを分離除去し、次いで生成マル１−オリゴ
糖を回収することを特徴とする、マルＩ・オリゴ糖の製
造法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シキロデキストリンを酸加水分解に付し、その分解率が
   ６０％を越えない時点で、反応液中から未反応のシキロ
   デキストリンを分離除去し、次いで生成マルトオリゴ糖
   を回収することを特徴とする、マルトオリゴ糖の製造法
   。