JPH0258918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 実業上の利用分野 本発明はマルトシル−α−サイクロデキストリ
ンの製造方法に関し、更に詳細には、マルトース
とα−サイクロデキストリンの混合物にブルラナ
ーゼを作用させてマルトシルーα−サイクロデキ
ストリンを生成せしめることを包含する、マルト
シル−α−サイクロデキストリンの製造方法に関
する。 ｂ 従来の技術 サイクロデキストリンはグルコース残基がα−
１，４−結合により環状に結合した糖であつて、
グルコース残基６個からなるα−サイクロデキス
トリン、７個からなるβ−サイクロデキストリ
ン、８個からなるγ−サイクロデキストリンなど
が一般に知られている。 サイクロデキストリンはその構造から、内部に
空隙があり、この空隙内部は親油性領域となつて
いるので、各種の油性物質を取込むことができ
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。しかしながら、α−サイクロデキ
ストリン及びβ−サイクロデキストリンは低温に
おける溶解性が低い（数％以下）という欠点があ
る。一方、サイクロデキストリンの特殊なものと
して分枝サイクロデキストリンが知られている。
この分枝サイクロデキストリンは、通常のサイク
ロデキストリン分子中の１グルコース残基のC₆
の位置にグルコースあるいはα−１，４−グルカ
ンがα−１，６−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、他のサイクロ
デキストリンには見られない特徴を持つている。 ｃ 発明が解決しようとする問題点 この分枝サイクロデキストリンの製造法に関し
ては、従来から幾つかの方法が提案されている。
例えばP.M.Taylor他；Arch.Biophys.，113500
−502（1966）の方法、又はJ.R.Stark；Biochem.
J.，102，27（1967）の方法がある。しかし、これ
らの方法は基質に対する収率が１％以下と非常に
低く、また製法も複雑である。更に、別法として
小林他；農化、51691−698（1977）にはグルコシ
ル−α−サイクロデキストリンの製法が述べられ
ているが、この方法では生成した分枝サイクロデ
キストリンの分離精製が必ずしも容易でない、と
いう欠点がある。 ｄ 問題点を解決するための手段 本発明者らは、分枝サイクロデキストリンの上
述のごとき特性に注目し、その工業的な製造法を
開発するべく種々検討を重ねた結果、プルラナー
ゼの逆反応を利用すれば、マルトースとサイクロ
デキストリンからマルトシル−α−サイクロデキ
ストリンを製造しうるのではないかとの着想を
得、更に研究を重ねて本発明に到達したものであ
る。 本発明は、マルトースとα−サイクロデキスト
リンを含む固形分濃度40％以上の混合物にブルラ
ナーゼを作用させてマルトシル−α−サイクロデ
キストリンを生成させ、次いで生成したマルトシ
ル−α−サイクロデキストリンを反応液から分離
採取することからなる。マルトシル−α−サイク
ロデキストリンの製造方法である。 好ましい態様につき、更に具体的に説明する
と、本発明はマルトースとα−サイクロデキスト
リンを１：１〜２：１の割合で含む固形分濃度40
〜75％の（溶）液にプルラナーゼを所定量加え、
液の温度、PHなどを酵素の好適作用範囲に維持し
て、１日〜１週間反応させ、次いで生成したマル
トシル−α−サイクロデキストリンをクロマトグ
ラフイーなどの方法によつて反応液から分離採取
することからなる、マルトシル−α−サイクロデ
キストリンの製造方法である。 本発明に於て用いられるプルラナーゼは、粘質
多糖類プルランのα−１，６−グルコシド結合を
加水分解するほか、アミロペクチンやグリコーゲ
ンのα−１，６−グルコシド結合をも切断する能
力を持つ酵素であり、主としてエアロバクター・
エアロゲネス（Aerobacter aerogenes）、バシラ
ス・sp（Bacillus sp）などの微生物より得られ
る。これらプルラナーゼの使用量は、用いられる
基質の品質あるいは反応の実施形式などにより多
少の違いはあるが、通常の場合α−サイクロデキ
ストリン１グラム当たり20単位以上、好ましくは
30単位以上用いられる。 このように、本発明の方法に於ては比較的多量
のプルラナーゼが用いられる。しかしながら、酵
素量を極端に多くしても（例えば100単位）、それ
に比例して目的物の収率が増加する訳ではないの
で、そのような酵素の過剰使用は経済的に不利で
あり、好ましくない。 このプルラナーゼの酵素活性は次のごとき方法
により測定される。即ち、0.5％プルラン溶液
（PH5.0，20mM酢酸ソーダ）200μに酵素液50μ
（同じ緩衝液に溶解したもの）を加え、５分
間、50℃で酵素反応させる。反応後、反応液中に
生成し還元糖をソモギーネルソン（Somogy−
Nelson）法で測定する。酵素単位はこの条件で
１分間に1μmoleのマルトトリオースを生成する
酵素量を１単位とする。 本発明に於て原料として用いられるマルトース
及びα−サイクロデキストリンは、いずれも市販
の製品をそのまま用いることができるが、生成物
の分離精製の手数を考えると純度の高いものを用
いるのが有利である。これらマルトース及びα−
サイクロデキストリンの溶液の濃度は、本発明の
方法がプルラナーゼの逆反応を利用するものであ
る関係上、基本的には原料基質の濃度が高いほど
好ましい。従つて、マルトースは約25〜45％、ま
たα−サイクロデキストリンは約18〜35％の濃度
で使用することが好ましい。 本発明の方法においては、反応はプルラナーゼ
の作用条件に適合させて実施される。従つて、反
応温度、PHなどは用いられる酵素の種類（起源）
によつて多少の差はあるが、一般に45〜75℃、PH
5.0〜6.0で行なうのが好ましい。 生成したマルトシル−α−サイクロデキストリ
ンを反応液から分離するには、例えばトヨパール
HW−40Sを用いたカラムクロマトグラフイーあ
るいはワツトマン17クロムによるペーパークロマ
トグラフイーを用いることにより容易に行なうこ
とができるが、工業的にはコスト上の理由からイ
オン交換樹脂クロマトグラフイー、大量ゲルろ過
分離法を用いるのが有利である。 ｅ 発明の効果 本発明によれば、これまで大量生産が困難であ
つたマルトシル−α−サイクロデキストリンを高
収率かつ経済的に製造することが可能となり、医
薬品、食品、化粧品その他一般の化学工業分野で
のサイクロデキストリンの用途開発に寄与する処
が大きい。 ｆ 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 マルトース（日本澱粉工業KK製、純度99％）
2.4ｇとα−サイクロデキストリン（日本食品化
工KK製、純度98％）1.6ｇを、6.0mlの水に溶解
し、PHを5.0に調整した後、これにバシラス．sp
（Bacillus sp）の耐熱性プルラナーゼ（ノボ・イ
ンダストリ−・ジヤパン社製、200単位／ｇ）80
単位を加え、60℃で４日間反応させる。 終了後、この反応液をトヨパールHW−40Sを
充填したカラム（2.5×100cm×２本）によりゲル
ろ過クロマトグラフイーにかけて分離精製を行な
う。試料負荷後16〜17時間後に溶出されてくるフ
ラクシヨンを集め、ロータリーエバポレータで濃
縮乾燥して、白色の結晶状粉末（マルトシル−α
−サイクロデキストリン）630mgを得る。 次に、この粉末を、70％１−プロパノール
１−ブタノール：ピリジン：水＝６：４：３１
−ブタノール：１−プロバノール：水＝５：４：
３を展開剤に用いてペーパー上に展開後、ヨウ素
溶液を用いる発色及びグルコアミラーゼでペーパ
ーを一度処理した後、硝酸銀発色させた処、ワン
スポツトを与え、単一物質であることが確認され
た。 次に上記で得られた物質２mgを取り、これにエ
アバクター・エアロゲネス（Aerobacter
aerogenes）のプルラナーゼ（林原生物化学研究
所製、結晶品40単位／mg）１単位を30℃、PH5.5
で作用させたところ、マルトースとα−サイクロ
デキストリンを１：１の割合で生成することがペ
ーパークロマトグラフイー及びHPLCにより確認
された。 更に上記で得られた物質２mgを取り、これにリ
ゾブス・デレマ（Rhizopus delemer）のグルコ
アミラーゼ（生化学工業製、結晶品30単位／mg）
10単位を30℃、PH5.0で作用させたところ、グル
コースとグルコシル−α−サイクロデキストリン
を１：１の割合で生成することがペーパークロマ
トグラフイー及びHPLCにより確認された。 以上の結果から、上記の物質はマルトシル−α
−サイクロデキストリンであることが確認され
た。 実施例 ２〜８ 実施例１と同一の要領により、但し基質濃度、
酵素量を種々に変えて反応を行ない、下表の結果
を得た。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マルトースとα−サイクロデキストリンを含
   む固形分濃度40％以上の溶液にプルラナーゼを加
   えて反応させ、マルトシル−α−サイクロデキス
   トリンを生成させることを特徴とする、マルトシ
   ル−α−サイクロデキストリンの製造方法。 ２ マルトースとα−サイクロデキストリンを
   １：１〜２：１の比率で使用することを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ３ α−サイクロデキストリン１グラム当たり20
   単位以上のプルラナーゼを使用することを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の製造方法。