JPH0545599B2

JPH0545599B2 -

Info

Publication number: JPH0545599B2
Application number: JP60055747A
Authority: JP
Inventors: Fuiripiini Andorea; Karotsubi Renaato
Original assignee: INARUKO SpA
Current assignee: INARUKO SpA
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1993-07-09
Also published as: EP0158148A1; IT1206140B; DK127485D0; US4565582A; DK127485A; DE3563067D1; JPS60209596A; KR900006229B1; KR850007070A; ATE34773T1; EP0158148B1; GB2155933A; GB8418207D0; IT8420176A0; GB2155933B; CA1223254A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、媒体のPH、極性およびイオン力特性
に左右される炭水化物に対する変動親和力をもつ
樹脂を介してラクツロースを含むシロツプを通過
させることによるラクツロースを精製する新規な
方法に関する。

更に詳細には、本発明は、二官能価の硼素樹脂
上を通過させることによつて他の炭水化物、特に
ラクトースおよびガラクトースからラクツロース
シロツプを精製する工業的応用の新規な方法に関
する。

ラクツロースは、腸の罹患および肝蔵の機能不
全の治療においてシロツプあるいは結晶質生成物
の形状で使用される合成二糖類である。

市場で入手可能なラクツロースシロツプは、一
般に純粋でなくて、多少とも高い量の他の炭水化
物、特にラクトースおよびガラクトースを含んで
いる。

普通市場で入手可能な代表的組成のシロツプは
下記の通りである。すなわちラクツロース 50重量％ガラクトース４〜８重量％ラクトース４〜８重量％他の炭水化物類５〜10重量％従つて比較的高い百分率の他の炭水化物を含ん
でいる。これらの炭水化物は、市場で入手可能な
結晶質ラクツロースで存在もするが、しかし一般
に比較的少ない程度である。これらの異質の炭水
化物は、ラクツロースが使用される治療上の用途
において好ましくない。

従つて、はるかに高純度でありまた異質の炭水
化物の含量ができる限りの範囲によつて減少され
ているシロツプあるいは結晶の形状のラクツロー
スに対する要求がある。

今日まで公知の主要ラクツロース精製方法は、
普通のイオン交換樹脂での処理によつてその際除
去される対応するアルドン酸へガラクトースおよ
びラクトースを転化するため、公知のイオン交換
での選択性吸収あるいは臭素によるシロツプの制
御した酸化に基礎を置いている。

第１型式の精製方法は、例えばフランス特許第
2117558号で説明されており、この特許では分離
方法が重亜硫酸塩あるいは亜硫酸塩型式のイオン
交換樹脂上へラクツロースシロツプを供給するこ
とによつて行なわれる。

この型式の方法は、主としてその所要時間およ
び費用のため工業上に応用されなかつた。ともか
くそれらの方法は、決して高純度が得られないも
のである。

第２型式の精製方法は、米国特許第3372705号
および英国特許第865595号で説明されており、そ
れらではラクツロースシロツプがアルドースを酸
化するため化学的あるいは電気化学的に臭素で処
理されている。それから酸化されたシロツプは樹
脂上を通過させる。この方法によつて得られるシ
ロツプは、純度が常に余りに低いものである。

炭水化物を分離することにおいて、しかしクロ
マトグラフ分析方法においてしか硼素樹脂を使用
しないことも公知である（炭水化物研究、43、
1975、215〜224）。これらの方法で使用される硼
素樹脂は、化学的、機械的いづれにも極めて不安
定である。

当出願人は、本発明の主題、換言すれば新規ラ
クツロース精製方法が工業上の規模で行なうこと
ができまた他の炭水化物から殆ど遊離、特にラク
トースおよびガラクトースから殆ど遊離して簡単
かつ経済的なようにラクツロースを得させるもの
であることを発見した。

本発明によるラクツロース精製方法は、事実
上、硼素樹脂の型式（式中、がポリアクリル、あるいはポリスチレ
ンマトリツクス；ＲおよびR³が、同じあるいは
異つてもよいが、−（CH）_2o−であり、ここにｎが
０と５との間にある；R¹およびR²が、同一ある
いは異つてもよいが、C_1-5アルキルであり；X^-
がヒドロキシルおよびハライドから成る基から選
択されるアニオンである）から成る１つ以上のカ
ラムを介してラツタロース10〜50％および他の炭
水化物類10〜50％を含むラクツロースシロツプを
通過させることから成る。

さらに本発明による方法は、ポリアクリルマト
リツクスをもつ式(1)の硼素樹脂が選択的にラクツ
ロースを保持するのに、大抵の他の炭水化物およ
び特にラクトースおよびガラクトースが水性移動
相、一般に脱イオン水での溶離によつて除去さ
れ；それからラクツロースがPH５以下あるいは５
に等しい酸性水溶液での処理によつてこの樹脂か
ら遊離されることを特徴とする。

本発明による方法の別の特徴は、式(1)の硼素樹
脂がポリスチレンマトリツクスをもつ場合、この
樹脂が選択的および定量的にガラクトースを保持
するのに、この樹脂がラクツロースに対する親和
力をもたないという完全に予期されない事実にあ
る。従つてポリアクリルマトリツクスをもつ硼素
樹脂の上に通過することによつて得られる高ラク
ツロース含量の溶液を硼素樹脂の上で通過させる
ことによつてこの溶液から、従つてラクツロース
から任意のガラクトース残留物を除去できること
が判明した。

本発明による方法の特徴および公知の種類の方
法以上の長所は、本発明の好ましい実施例のこれ
から行なわれる説明から一層明らかになるだろ
う。

本発明による方法に使用される樹脂は、ポリア
クリルあるいはポリスチレンマトリツクスをもつ
式(1)によつてこれまで規定された型式の硼素樹脂
である。上記樹脂は、ゲル、巨視孔性あるいは微
視孔性のような各種の型式にすることができ、ま
た異なる架橋剤による異なる架橋度をもつことが
でき、また好ましくは下記の特性をもつ樹脂であ
る。すなわち官能価度が乾燥樹脂１ｇ当たりＢ
（硼素）１〜8meq、好ましくは２〜4meq；Ｂ（硼
素）の含量１〜８％との間；架橋剤２と15％との
間；平均孔径500と1500Åとの間；比表面積４と
40m²／ｇとの間；実密度1.0と1.5ｇ／mlとの間；
身かけの密度0.5と1.1ｇ／mlとの間；粒子サイズ
0.1と0.7mmとの間である。

ポリアクリルマトリツクスの硼素樹脂は、一般
に初期体積の４〜５倍まで膨潤させるため、環境
温度で約８時間の期間脱イオン水へ浸される。

それから樹脂がカラムへ配合される。

精製される水溶液は、炭水化物濃度５と40重量
％との間、好ましくは８と30重量％との間へ濃縮
される。

樹脂体積対処理される溶液の重量の比率は、樹
脂の官能価度および溶液の濃度に関係する。樹脂
のｌ数対供給溶液に含まれる炭水化物のKg数とし
て表わされる好ましい比率は、１／0.3と１／２
との間にある。

ラクツロース溶液は、温度５ないし65℃で比処
理量好ましくは03ないし3bv／ｈでこの樹脂を通
過させ、それからPH4.5ないし8.5の水溶液で、一
般に中性に対して、および必要に応じて熱条件
下、ラクツロース溶液に対する体積比好ましくは
３ないし５で溶離する。

水での継続的溶離では不純物、特にラクトース
およびガラクトースで著しく濃縮されまた実際上
ラクツロースを除去する炭水化物溶液がカラムか
ら除去される。

それからカラムは、好ましくは塩酸あるいは酢
酸で弱酸性にされた溶液で溶離され、それによつ
て樹脂で吸収されて残つているラクツロース濃縮
炭水化物混合物が置換される。

酸性移動相によつて置換されるラクツロース濃
縮溶液は、酸が樹脂緩衝作用によつて消費される
ので、溶液がそれだけで任意の次の処理に対して
使用することができることにおいて中性溶液とし
て得られる。

樹脂は、脱イオン水で洗浄することによつて再
生され、続いてアルカリ溶液で処理されまたそれ
から中性になるまで脱イオン水で処理される。

水での溶離によつて得られた不純物で濃縮され
る溶液は、説明した方法が反復される第２カラム
で処理することができる。

酸性溶液による溶離、すなわちそれぞれ第１お
よび第２カラムでの処理から発生する２つの溶液
は、プールすることができまた、必要に応じて、
先行する２つのカラムで既に行なわれた処理を反
復する第３の等しいカラムを介して通すことがで
きる。

一般に第２あるいは第３カラムで酸性溶離から
発生する溶液は、ガラクトース０ないし２％を含
むことができ、また完全にラクツロースを遊離す
る。

ラクツロースを目的とする特定の用途によつて
要求されるならば、僅かな残留量のガラクトース
は、ポリスチレンマトリツクスの式(1)の硼素樹脂
上を通過させることによつて完全に除去すること
ができ、硼素樹脂がガラクトースおよびラクトー
スの痕跡だけを吸収し、従つて水で純粋なラクツ
ロースを実際上完全に溶離させる。

本発明による方法によつて得られる純粋ラクツ
ロース溶液は、それだけであるいは適当に濃縮し
て使用することができ、あるいはラクツロースが
公知の方法、たとえば、真空下の濃縮あるいはエ
タノールでの沈澱によつてそれらの溶液から晶出
させることができる。

この新規な方法で使用される樹脂は、同じ日付
けで出願された特許出願の主題を形成する新規な
樹脂である。

以下本発明によるラクツロースシロツプに対す
る精製方法の例示的であるがしかし限定しない例
が示されている。

第１例下記の特性：すなわち官能価度乾燥樹脂の3.5meqB／ｇ；Ｂ含量４％；アンモニア基乾燥樹脂の7meq／ｇ；架橋度４％；平均孔径1000Å；比表面積10m²／ｇ；見かけの比重0.7ｇ／ml；実比重1.3ｇ／ml；粒子サイズ0.2〜0.4mm（75％）；をもつポリアクリルマトリツクスの硼素樹脂がこ
れを膨潤させるため環境温度で８時間の期間脱イ
オン水へ沈められる。

このようにして得られる樹脂200mlが直径26mm
のカラムへ仕込まれる。

このカラムがラクツロース32ｇ、ラクトース64
ｇおよびガラクトース４ｇを含んでいる炭水化物
溶液400mlで90分間に亘つて供給される。ラクツ
ロース12ｇ、ラクトース61ｇおよびガラクトース
３ｇを含む溶液（A1）500mlが蒸留水での溶離に
よつて得られる。さらにIN−HCl溶液での溶離
によつて、溶液（A2）250mlが得られ、ラクツロ
ース20ｇ、ラクトース３ｇおよびガラクトース１
ｇを含んでいる。

溶液（A1）が、第１カラムで使用された樹脂
に等しい樹脂100mlで充填される直径26mmの第２
カラムを通過させられる。

脱イオン水での溶離によつて、溶液（B1）が
得られ、ラクツロース４ｇ、ラクトース59ｇおよ
びガラクトース２ｇを含んでいる。さらに
1NHCl溶液での溶離によつて、溶液（B2）が得
られ、ラクツロース８ｇ、ラクトース1.5ｇおよ
びガラクトース0.8ｇを含んでいる。

溶液（A2）および（B2）がプールされかつ最
初の２つのカラムで使用された樹脂に等しい樹脂
で充填された直径26mmの第３カラムを介して通さ
れる。

脱イオン水での溶離によつて、溶液（C1）が
得られ、ラクツロース18ｇ、ラクトース５ｇおよ
びガラクトース1.5を含んでいる。さらに1NHCl
溶液での溶離ラクツロース10ｇおよびガラクトー
ス0.3ｇを含む溶液（C2）を生じ、この溶液が完
全にラクトースを除去している。

溶液（C2）は完全にガラクトースを除去する
ためポリスチレンマトリツクスの硼素樹脂をもつ
カラムで処理することができ、あるいは、所要生
成物を生ずるように濃縮あるいは晶出できる一
方、溶液（B1）が棄却されまた溶液（C1）がア
クリル樹脂100mlを含むカラムへ再循環される。

溶液（C2）のHPLC（高圧液体クロマトグラフ
イー）特性が第１図で示され、臭素での処理およ
び慣用の方法を使用する樹脂上の通過によつて等
しい初期ラクツロース溶液を精製することによつ
て得られる溶液の特性（第２図）と比較される。

HPLCクロマトグラムは、下記の条件で行なわ
れた：すなわち、カラム：直径４mm、長さ250mm；充填：リクロソーブNH₂（10μｍ）；カラム温度：40±0.5℃ 検出器：UV分光光度計−192nｍで読取り；移動相：アセトニトリルの0.01M水性第一燐酸カ
リウム20％溶液；処理量：2.5ml／分ループ：20μ 添加クロマトグラムから、本発明により生成さ
れるラクツロースシロツプ（第１図）が完全にガ
ラクトースおよびラクトースから遊離されている
が、しかしこれらが明瞭に見えるピークＢおよび
Ｃ（第２図）によつて示されるように、慣用の方
法によつて精製されるシロツプで存在しているこ
とが明らかに理解できる。

第２例第１例で示される特性をもつているポリアクリ
ル樹脂の硼素樹脂は、説明した方法によつて膨潤
される。このようにして得られる樹脂100mlが直
径26mmのカラムへ仕込まれる。

このカラムは、最終溶液がPH８をもつようにア
ルカリ性にされる水で１対２に稀釈されるラクツ
ロースシロツプ溶液（ラクツロース50重量％、ラ
クトース４重量％、ガラクトース4.5重量、他の
種類７重量％）52mlで60分間に亘つて供給され
る。同じPHにおける移動相での溶離によつて、溶
液（A1）200mlが得られ、ラクツロース29ｇ、ラ
クトース3.2ｇおよびガラクトース1.6ｇから成る
非保持糖類33.8ｇを含んでいる。それから
1NHCl溶液でこのカラムを溶離することによつ
て、溶液（A2）150mlが得られ、ラクツロース10
ｇ、ガラクトース0.2ｇを含みかつラクトースを
含んでいない。

溶液（A2）は、完全にガラクトースを除去す
るまえポリスチレンマトリツクスの硼素樹脂をも
つカラムで処理できるが、あるいは純粋ラクツロ
ースシロツプあるいは結晶を得るために濃縮およ
び／あるいは晶出することもできる。溶液（A1）
は同じアクリル樹脂カラムへ再循環させることが
できる。

第３例第１例の溶液（C2）および第２例の溶液（A2）
が以下のように結晶質ラクツロースを得るため使
用され、すなわち、晶出されるラクツロース溶液
が機械撹拌器、温度計および凝縮器を備えたフラ
スコ250mlへ供給される。この溶液が真空下最高
温度35ないし40℃で乾燥するまで蒸発される。残
留物が無水エタノール25mlで２〜３回引き取ら
れ、そのたびごとに水を除去するため真空下で乾
燥するまで蒸発する。それから無水エタノールが
混在するラクツロース４ml／ｇの割合で添加さ
れ、混合物が還流しながら３時間沸とうされた。
この時間の経過後に生成物から小さな結晶の生成
が観察され、これらの結晶が60℃で４時間適宜撹
拌することによつて拡大される。

混合物が冷却され、それらの結晶が僅かに予冷
した溶媒で洗浄されかつ真空下50℃で３時間乾燥
され、晶出収量90％を得た。

このようにして得られる結晶質ラクツロースの
純度がHPLC分析法で99.2％である。

【図面の簡単な説明】

第１および第２図は、それぞれ本発明によるラ
クツロースシロツプおよび慣用方法によるラクツ
ロースシロツプのクロマトグラムを示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ラクツロース以外の炭水化物類、特にラクト
ースおよびガラクトースからラクツロースを精製
する方法において、下記の形式の二官能価硼素樹脂を収容した１以
上のカラム中に炭水化物類５ないし40％を含有す
るラクツロース水溶液を通過させる際に、ポリア
クリルマトリツクスからなる硼素樹脂（）間に
上記水溶液を通過させることによつてラクツロー
スを該樹脂に選択的に保持せしめ、この保持され
たラクツロースをPH５以下又は５に等しい酸性水
溶液で溶離することによつて上記樹脂から遊離さ
せると共に、この溶離したラクツロース濃縮液を
ポリスチレンマトリツクスからなる硼素樹脂
（）中に通過させることによつてガラクトース
を選択的に保持させることを特徴とする精製方
法：［式中、はポリアクリルマトリツクス又はポリ
スチレンマトリツクスであり、Ｒ及びR³は互い
に同一でも別異でもよい−（CH₂）_o−であり、ｎ
は０〜５であり、R¹及びR²は互いに同一でも別
異でもよいC_1-5のアルキル基であり、X^-はヒド
ロキシル基及びハライドからなる基から選ばれる
アニオンである］。２樹脂官能価がＢ（硼素）乾燥樹脂１ｇ当り１
ないし8meq及び乾燥樹脂１ｇ当りアンモニウム
基２ないし9meqであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の精製方法。３カラムに収容された樹脂の体積（）／供給
溶液に含有される炭水化物の量（Kg）比率が１／
0.3ないし１／２であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の精製方法。