JPS63254103A - グルコシル−サイクロデキストリン類の分離精製法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグルコシル−サイクロデキストリン類の分離精
製方法に関し、更に詳細にはグルコシル−サイクロデキ
ストリン類、サイクロデキストリンおよびオリゴＩｌｉ
類を含む糖液を化学修飾された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、グルコシル−サイクロデキストリン類
とサイクロデキストリンを分離することからなる、グル
コシル−サイクロデキストリン類の分離精製法に関する
。

〔従来の技術〕

サイクロデキストリンは、デンプン又はデンプン分解物
にバチルス・マセランス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｍａｃｅｒ
ａｎｓ）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。なかでも、サイクロデ
キストリンの母核にグルコース等の分岐が結合した、い
わゆる分岐サイクロデキストリンは、水への溶解性が著
しく高いことから、上記分野のみならず、−ｉ工業分野
等で更に広い応用が期待されている。

このような背景から、最近、グルコシル−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。しかしながら、これらグルコシル−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か
ら酵素の作用によって直接製造されるか又はサイクロデ
キストリンとオリゴ糖に酵素を作用させることにより製
造されるため、その生成液中には多量の直鎖あるいは分
岐オリゴ糖および非分岐のサイクロデキストリンが混在
している。そのため、それら糖液中よりグルコシル−サ
イクロデキストリン類のみを分離採取することが極めて
困難であることから、未だグルコシル−サイクロデキス
トリン類含量の高い精製品の工業的製造に成功していな
いのが実状である。

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号公
報参照）。

■　陰イオン交換樹脂を用いて精製する方法（特公昭４
６−９２２３号公報参照）。

■　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号公報参照）。

■　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号公報参照）。

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、これを工業的に利
用するには効果が不十分である上に、サイクロデキスト
リンと分岐サイクロデキストリン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
クロデキストリン類のみを選択的に吸着することを見出
し、これを利用してオリゴｍｌ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（特願昭６１−１
４４７８１号明細書参照）。

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℃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、特にサイクロ
デキストリンと分岐サイクロデキストリンとの分離が実
質的に不可能という欠点がある。

本発明者等は、サイクロデキストリンの精製品を得る方
法について種々研究を重ねた結果、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を約２０℃以上の
温水で溶出すると、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、グルコシル−サイクロデキストリン類、サイクロデ
キストリンおよびオリゴ糖類を含有する糖液を化学修飾
された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好ましくは温度約２０〜８０℃の
温水を用いて分別溶出させ、グルコシル−サイクロデキ
ストリン類とサイクロデキストリンを分離することから
なるグルコシル−サイクロデキストリン類の分離精製法
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０８〜Ｃ＋　６　（７）　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Ｃ，８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ー０１８　（ウォ
ーターズ社製品）、ＹＭＣ−ＯＤＳ−ＡＬＬ、ＹＭＣ−
ＧＥＬ−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、糖液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これ
らのシリカ担体を充填したカラムに糖液を流下させる方
法であるが、その他に糖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糖液中には、グルコシ
ル−サイクロデキストリン類および非分岐のサイクロデ
キストリンのほか、他の糖類が単独もしくは２種以上共
存していてもよく、またサイクロデキストリン類として
は、グルコシル基が数個、分枝として結合したグルコシ
ル−サイクロデキストリン類および非分岐のα−サイク
ロデキストリン、β−サイクロデキストリン、Ｔ−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差
支えない。これら糖液中のグルコシル−サイクロデキス
トリン類の含量は１重量％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、糖液
中に酵素等が含まれていても差支えない。シリカ担体に
接触させる糖液の濃度は、上記のいずれの方法において
も例えば１重量％以下の低濃度から６０重量％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、化学修飾シリカ担体を所定量（担体
容積の２〜３倍量）の水で水洗してグルコース、マルト
ース等のオリゴＩ！類を除去する。次に、溶出液の温度
を好ましくは温度約２０〜８０℃の間で連続的に上昇さ
せてサイクロデキストリン類を分別溶出する。

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温水を使用して溶出させると、グ
ルコシルの分枝を有するものが速←溶出され、分枝を持
たないサイクロデキストリンは遅れて溶出される。この
ように、本発明の分別溶出では好ましくは温度約２０〜
８０℃の温水により殆どのサイクロデキストリン類が溶
出されるが、更に必要に応じて８０℃以上の熱水により
シリカ担体に吸着しているサイクロデキストリンを溶出
させることもできる。

また、本発明においては、上述のように溶出液（温水）
の温度を好ましくは温度約２０〜８０℃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ド溶出の
ほか、溶出液の温度を好ましくは転約２０〜８０℃の間
で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。尚、溶出液の温度を段階的に上昇させる溶出
方法においては、化学修飾シリカ担体からサイクロデキ
ストリン類を溶出させる速さが用いられる化学修飾シリ
カ担体の種類によっても多少異なるため、使用する担体
に応じて温水の温度を５〜ｌＯ°Ｃ程度高くもしくは低
くする必要がある。従って、この溶出方法に於いては、
上記の点を考慮しながら、原料液中のサイクロデキスト
リン類の組成に合わせて溶出液（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。

溶出に使用される溶出液の量は、通常、化学修飾シ１ｊ
力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５Ｖ＝３〜３０の範囲が選ばれ
る。

本発明に従ってカラムから：６溶出される溶出液は溶出
順にフラクションコレクターに分取する。

上記のように温水による溶出では、グルコシル−サイク
ロデキストリン類が早く溶出され、非分岐のサイクロデ
キストリンは遅れて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
ン類の組成を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、Ｒ１検出器を用いたピーク分画または溶出液
量による分画によっても同様な分画・分取が可能である
。

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、更に高純度のグルコシル−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、有機溶媒を使用することなくグルコシ
ル−サイクロデキストリン類と非分岐のサイクロデキス
トリンを効率よく分離できるだけでなく、極めて高純度
のグルコシル−サイクロデキストリン類を得ることがで
きるという特徴がある。従って、本発明はグルコシル−
サイクロデキストリン類の工業生産を行う上で極めて有
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
するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定す
るものでないことはいうまでもない。

実施例１ グルコシル−サイクロデキストリンを含むサイクロデキ
ストリン類とオリゴｆＩＭｉの混合溶液（Ｂｘ。

３５．４％、組成ニゲルコシルーα−サイクロデキスト
リン６．３１％グルコシル−β−サイクロデキストリン
０．９６％、α−サイクロデキストリン４，９２％、グ
ルコース等の糖類８７．８％）　２１．６ｇをオクタデ
シルシリル（ＯＤ　Ｓ）担体のカラム（径２．　Ｏｃｔ
ｎ　ｘ長さ６．０　ｃｍ、担体ｉ８　ｇ）上に負荷させ
た。次いで、水４０ｍ１を５Ｖ＝１０でカラムに通液し
て、共存するオリゴ糖類を溶出除去した。

更に、同速度で通液しなからカラム溶出温度を６０℃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
ストリン類を溶出させた（溶出液は２．７ｍｌごとにフ
ラクションコレクターで分取した。）。

上記方法により分取した各フラクションの糖組成をＨＰ
　Ｌ　Ｃで確認し、第１図の溶出パターンを得た（図中
、■の曲線はグルコシル−α−サイクロデキストリンを
示し、■の曲線はグルコシル−β−サイクロデキストリ
ンを示し、■の曲線はα−サイクロデキストリンを示し
、■の曲線は溶出液のカラム通過温度を示す）。

次に、これら各フラクションをサイクロデキストリン類
の組成に応じてグルコシル−α−サイクロデキストリン
とグルコシル−β−サイクロデキストリンを主成分とす
る両分（Ｐ、）、グルコシル−α−サイクロデキストリ
ンとα−サイクロデキストリンの混合画分（Ｒ２）に分
けた後、それぞれの両分を集め、濃縮、乾固して２種類
の粉末を得た。、各粉末の収量およびサイクロデキスト
リン類の組成を第１表に示す。

第１表 （註：ＣＤはサイクロデキストリンの略）

【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)

1. 【特許請求の範囲】 １、グルコシル−サイクロデキストリン類、サイクロデ
   キストリンおよびオリゴ糖類を含む糖液を化学修飾シリ
   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、グルコシル
   −サイクロデキストリン類とサイクロデキストリンを分
   離することを特徴とするグルコシル−サイクロデキスト
   リン類の分離精製法。 ２、温水による分別溶出を溶出液の温度を段階的もしく
   は連続的に上昇させて行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のグルコシル−サイクロデキストリン類
   の分離精製法。