(57)【要約】【課題】ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸化合物及びタラタンニン等を、植物資源から、簡便な操作で、効率良く、高純度で得ることができるポリフェノールの製造方法を提供する。【解決手段】クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物に、カルボキシル基をエステル化し得るエステル化剤を付与して、クロロゲン酸化合物及びタラタンニン等が有するカルボキシ基をエステル化するエステル化工程と、エステル化されたクロロゲン酸化合物及びタラタンニン等に、水非混和性有機溶媒及び水を付与して、水相と有機相とを分離する分離工程と、分離工程により得られた有機相より水非混和性有機溶媒を除去して、エステル化されたクロロゲン酸化合物及びタラタンニン等を得る工程と、を含むポリフェノールの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物に、該クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種が分子内に有するカルボキシル基をエステル化するエステル化剤を付与するエステル化工程と、
前記エステル化工程によりエステル化されたクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種に、水非混和性有機溶媒及び水を付与して水相と有機相とを分離する分離工程と、
前記分離工程により得られた有機相より水非混和性有機溶媒を除去して、エステル化されたクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る工程と、
を含むポリフェノールの製造方法。
【請求項２】
前記エステル化工程が、前記クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物を、酸触媒存在下でエステル化剤であるアルコールと反応させる工程であるか、或いは、塩基存在下でエステル化剤であるアルキル化剤と反応させる工程である請求項１に記載のポリフェノールの製造方法。
【請求項３】
クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物が、コーヒー豆、さつまいもの茎葉、スイカズラの実、ヨモギの茎葉、ヒマワリの種及びタラの実の莢からなる群より選ばれる植物である請求項１又は請求項２に記載のポリフェノールの製造方法。
【請求項４】
前記エステル化工程により生成されるエステルは、メチルエステル、エチルエステル、アリルエステル、ブチルエステル及びベンジルエステルからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のポリフェノールの製造方法。
【請求項５】
前記エステル化されたクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る工程の後に、脱エステル化工程を行って、クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のポリフェノールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリフェノールの製造方法に関し、詳細には、クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選択される少なくとも１種のポリフェノールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有限といわれる石油資源に由来しない化合物が注目され、なかでも、化成品、プラスチック、医薬品などに植物資源を活用する研究開発が盛んに行われている。
それらの中で、ヘルスケアの観点から特にポリフェノールが注目されており、種々のポリフェノールが植物から抽出され、様々な分野で利用されている。
近年、ポリフェノールが、ガン、糖尿病、高血圧、アルツハイマー病、ＨＩＶ、メラニン生成抑制等、多くの疾病や美容に有効との報告が多数なされている（例えば、非特許文献１参照）。
ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸は、例えば、コーヒー豆、サツマイモの葉、ヨモギ、すいかずら、ひまわり等、多くの植物中に含まれるが、従来はそれらの植物からクロロゲン酸を分離するのは容易ではなく、熱水やエタノールを用いて原材料の植物から直接抽出し、抽出物から溶媒を留去して粉末化したものを利用していた。
また、ポリフェノールの一種であるタラタンニンは、南米に自生するタラの実の莢中に多く存在するが、クロロゲン酸と同様に植物からの抽出、分離が困難であった。
【０００３】
最近になり、生理活性を有する成分のみを利用しようとする試みがなされ、例えば、植物から得たクロロゲン酸を含む抽出液をさらに高速液体クロマトグラフィーにより精製して高純度のクロロゲン酸を得る方法が報告されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
また、ポリフェノールの抽出液を、吸着剤が充填されたカラムに吸着させ、次いで、２０％以下の低濃度エタノール水溶液で溶出させる方法（例えば、特許文献１参照）、抽出液を吸着剤に吸着させ、次いで希薄なアルカリ水溶液で抽出させる方法（例えば、特許文献２参照）、及び、抽出液を濃縮後、非極性溶媒可溶分を除去した後、吸着剤に吸着させ、次いで３５％〜５０％エタノール水溶液を用いて溶出させる方法（例えば、特許文献３参照）、クロロゲン酸を水と水混和性溶媒の混合物で抽出する分離法（例えば、特許文献４参照）等の技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４１００６号公報
【特許文献２】特開２００８−９４７５９号公報
【特許文献３】特開２００８−２６０６９７号公報
【特許文献４】特許第４８４２６８０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「食品工業」２００５年３月３０日号（Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ６）別冊
【非特許文献２】Ｂｉｏｓｃｉ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，６６（１１）、ｐ２３３６−２３４１（２００２年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献２に記載の如き、クロマトグラフィーを利用する方法は樹脂のコストや生産性の面で課題があり、ポリフェノールを工業的に生産性よく、安価に、得ることは困難である。
また、特許文献１〜３に記載の方法では、いずれも一度に処理できる被処理物の量が限られており、高純度のクロロゲン酸及びその誘導体を効率よく簡易に且つ大量に得ることは困難であるのが現状であり、特許文献４に記載の方法では、植物中に共存する糖類や水溶性のタンパク質が混在する純度の低い生成物が得られ、純度の点で問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点を考慮してなされたものであり、本発明の課題は、ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を、それらを含有する植物資源から、簡便な操作で、効率良く、多量にかつ高純度で得ることができる、ポリフェノールの製造方法を提供することにある。
【０００９】
なお、本明細書においては、「クロロゲン酸及びその誘導体」とは、クロロゲン酸及びその誘導体の異性体を包含する意味で用いられ、「クロロゲン酸及びその誘導体」を「クロロゲン酸化合物」と称することがある。即ち、本明細書において、以下「クロロゲン酸化合物」と記載された場合、クロロゲン酸及びその誘導体並びにそれらの異性体を包含する意味で用いられる。
また、本明細書においては、本発明の製造方法の目的化合物である「クロロゲン酸及びその誘導体」と「タラタンニン」とを「ポリフェノール」と総称することがある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意研究の結果、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる化合物を含有する植物に対し、エステル化剤を付与して、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物が分子内に有するカルボキシル基を予めエステル化することで、エステル化されたクロロゲン酸化合物及びエステル化されたタラタンニンからなる群より選ばれるエステル化されたポリフェノールが容易に得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は以下の通りである。
＜１＞  クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物に、該クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種が分子内に有するカルボキシル基をエステル化するエステル化剤を付与するエステル化工程と、エステル化工程によりエステル化されたクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種に、水非混和性有機溶媒及び水を付与して水相と有機相とを分離する分離工程と、分離工程により得られた有機相より水非混和性有機溶媒を除去して、エステル化されたクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る工程と、を含むポリフェノールの製造方法である。
＜２＞  エステル化工程が、クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物を、酸触媒存在下でエステル化剤であるアルコールと反応させる工程であるか、或いは、塩基存在下でエステル化剤であるアルキル化剤と反応させる工程である＜１＞に記載のポリフェノールの製造方法である。
【００１２】
＜３＞  クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンの少なくとも１種を含有する植物が、コーヒー豆、さつまいもの茎葉、スイカズラの実、ヨモギの茎葉、ヒマワリの種及びタラの実の莢からなる群より選ばれた植物である＜１＞又は＜２＞に記載ポリフェノールの製造方法である。
＜４＞  エステル化工程により生成されるエステルは、メチルエステル、エチルエステル、アリルエステル、ブチルエステル及びベンジルエステルから選ばれる少なくとも１種である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のポリフェノールの製造方法である。
＜５＞  エステル化されたクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る工程の後に、脱エステル化工程を行って、クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のポリフェノールの製造方法である。
【００１３】
本発明の作用機構は明確ではないが、以下のように考えている。
本発明の製造方法により製造される目的化合物であるクロロゲン酸、クロロゲン酸誘導体、それらの異性体、及びタラタンニンは、いずれもカルボキシル基を有しており、このため、植物に含まれる糖類や水溶性タンパクとの分離が困難であった。
本発明の製造方法においては、カルボキシル基を有するポリフェノールであるクロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物に対し、エステル化剤を付与して、カルボキシル基をエステル化させることで、目的化合物がより疎水化されたエステル化物となる。このため、得られたエステル化物に水非混和性有機溶媒及び水を付与することで、不純物である糖類や水溶性タンパクは水に溶解して水相に含まれ、エステル化されたクロロゲン酸化合物及びエステル化されたタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種のポリフェノールのエステル化物は、水非混和性有機溶媒に溶解して有機相に含まれることになり、水相から有機相を分離し、その後、有機相から水非混和性有機溶媒を除去することで、ポリフェノールのエステル化物を高収率で得られるものと考えている。
エステル化されたポリフェノールは、必要に応じて脱エステル化してカルボキシル基に戻すことで、クロロゲン酸化合物もしくはタラタンニンを効率よく再生し得る。
本発明の好ましい態様では、ポリフェノールのエステル化は、酸もしくは塩基存在下、エステル化剤であるアルコールもしくはアルキル化剤とポリフェノールとを反応させて行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を、それらを含有する植物から、簡便な操作で、効率良く、多量にかつ高純度で得ることができる、ポリフェノールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１で得たメチルエステル化クロロゲン酸のＮＭＲスペクトルである。
【図２】実施例５で得たクロロゲン酸ベンジルエステルのＮＭＲスペクトルである。
【図３】実施例６で得たタラタンニンメチルエステルのＮＭＲスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明の実施形態は、これらの内容に限定はされない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１７】
なお、本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、「置換基」の表記は、特に断りのない限り、無置換のもの、置換基を更に有するものを包含する意味で用いられる。例えば「アルキル基」と表記した場合、無置換のアルキル基と置換基を更に有するアルキル基の双方を包含する意味で用いられる。その他の置換基についても同様である。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の効果が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「室温」とは、特に断りのない限り「２５℃」を意味する。
【００１８】
本発明の製造方法は、植物から、ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を、効率よく、高純度で製造する方法である。本発明の製造方法の工程及びその作用について説明する。まず、分子中にカルボキシル基を有するポリフェノールを含有する植物にエステル化剤を付与する。好ましくは、クロロゲン酸化合物などのポリフェノールを含む植物を酸もしくは塩基存在下、アルコール及びアルキル化剤から選ばれるエステル化剤と反応させて、該ポリフェノールが分子内に有するカルボキシル基をエステル化することで、該ポリフェノールが非水溶性或いは難水溶性のエステル化物となる。その後、カルボキシル基がエステル化されたポリフェノールを含む反応液に、水非混和性有機溶媒及び水を加えて有機相と水相とに分配させる。この工程において、エステル化されたポリフェノールを含有する有機相が得られるので、該有機相を分離した後、有機相より水非混和性有機溶媒を除去してエステル化されたポリフェノールを分離する。
分子中にカルボキシル基を有するポリフェノールとしては、本発明に係るクロロゲン酸化合物及びタラタンニンの他、しその葉に多く含まれるロズマリン酸、アーティチョークに含まれるシナリン等が知られている。本発明の製造方法は既述のポリフェノールのいずれの製造においても有用であるが、これらのうち、植物原料からの分離が困難であるクロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる化合物の製造に適用してその効果が著しい。
以下、本発明の製造方法について、工程順に詳細に説明する。
【００１９】
〔エステル化工程〕
本発明の製造方法では、まずエステル化工程を実施する。
エステル化工程は、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物に、クロロゲン酸化合物及びその誘導体並びにタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種が分子内に有するカルボキシル基をエステル化するエステル化剤を付与する工程である。好ましくは、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物を、酸触媒存在下でアルコールと反応させるか、或いは、塩基存在下でアルキル化剤と反応させて、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種が分子内に有するカルボキシル基をエステル化する工程である。
【００２０】
（植物）
原料となる植物は、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する植物であればいずれの植物を用いてもよい。
クロロゲン酸及びその誘導体並びにタラタンニンの少なくとも１種を含有する植物としては、コーヒー豆、さつまいもの茎葉、スイカズラの実、ヨモギの茎葉、ヒマワリの種及びタラの実の莢からなる群より選ばれた植物が挙げられる。
なかでも、高純度のポリフェノールを大量に製造するという観点からは、クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種が多く含まれる植物であることが好ましい。
そのような観点から、クロロゲン酸化合物を含む植物としては、コーヒー生豆、さつまいもの茎葉、スイカズラの実、ヨモギの茎葉、ヒマワリの種、てんさい、ごぼう、うど、りんご等が好ましいものとして挙げられる。また、植物由来の原料としてミツバチが採取した樹脂を含有するプロポリスからも、クロロゲン酸化合物を抽出することができる。
タラタンニンを含む植物としては、タラの実の莢が好ましいものとして挙げられる。
これらの植物は原料として１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよいが、同じような特性を有するポリフェノールを大量に得るという観点からは、１種の植物を原料に用いることが好ましい。
ポリフェノールを含む植物の葉、茎、実など、本発明においてポリフェノールの原料として使用するものを、以下、植物原料と称することがある。
【００２１】
（本発明に係るポリフェノール類）
１．クロロゲン酸及びその誘導体
クロロゲン酸化合物は、下記一般式（１）で表される化合物群の総称である。クロロゲン酸とは、式（１−１）で表される化合物におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４がいずれも水素原子であるキナ酸の４つの水酸基の１個〜３個が、式（１−２）で表される部分構造におけるＲ５が水素原子であるカフェ酸部分構造と、エステル結合している化合物であり、式（１−１）で表されるキナ酸がカルボキシル基を有する。
なお、クロロゲン酸の誘導体としては、例えば、下記一般式（１）で表される構造におけるＲ５が水素原子以外、例えば、メチル基などのアルキル基である化合物などが挙げられる。また、クロロゲン酸及びその誘導体には、種々の異性体が存在するが、これらクロロゲン酸の誘導体或いは異性体も、本発明の製造方法により得ることができる。
本発明においては、エステル化工程を行うことにより、下記一般式（１）で表されるクロロゲン酸化合物が分子内に有するカルボキシル基を、下記一般式（２）で示されるようにエステル化し、その後、分離工程に付する。エステル化工程については以下に詳述する。
【００２２】
【化１】
2014114283.tif 000002
【００２３】
一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に水素原子、又は式（１−２）で示される部分構造を表し、Ｒ１〜Ｒ４のうち１個〜３個は式（１−２）で表される部分構造である。Ｒ５は水素原子またはメチル基を表す。
【００２４】
【化２】
2014114283.tif 000003
【００２５】
一般式（２）中、Ｒは、炭化水素基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に水素原子又は式（２−２）で示される部分構造を表し、Ｒ１〜Ｒ４のうち１個〜３個は式（２−２）で表される部分構造である。
Ｒで表される炭化水素基としては、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数２〜８のアルケニル基及び炭素数７〜８のアラルキル基などが好ましく、より具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、ベンジル基などが好ましい。
Ｒ５は水素原子またはメチル基を表す。一般式（２）において、Ｒ５が水素原子である化合物がクロロゲン酸エステルである。
【００２６】
２．タラタンニン
タラタンニンは、下記一般式（３）で示される化合物群の総称であり、式（３−１）で表される化合物におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４がいずれも水素原子であるキナ酸の４つの水酸基の１個〜４個が、式（３−２）で表される没食子酸部分構造とエステル結合してなる化合物であり、クロロゲン酸化合物同様、式（３−１）で表されるキナ酸部にカルボキシル基を有する。
本発明においては、エステル化工程を行うことにより、下記一般式（３）で表されるタラタンニンが分子内に有するカルボキシル基を下記一般式（４）で示されるようにエステル化し、その後、分離工程に付する。
【００２７】
【化３】
2014114283.tif 000004
【００２８】
一般式（３）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に水素原子又は式（３−２）で示される部分構造を表し、Ｒ１〜Ｒ４のうち１個〜４個は式（３−２）で表される部分構造である。
また、本発明におけるタラタンニンは、一般式（３）で表される化合物の部分構造である式（３−２）で示される没食子酸残基における３つの水酸基の一部がさらに没食子酸残基とエステル結合された化合物であってもよい。即ち、タラタンニンは、植物原料からの抽出物であり、得られるタラタンニン抽出物には、種々の誘導体が混合物として存在するが、本明細書におけるタラタンニンとは、一般式（３）で表されるタラタンニン、その種々の誘導体及び異性体を包含する意味で用いられる。
【００２９】
【化４】
2014114283.tif 000005
【００３０】
一般式（４）中、Ｒは、炭化水素基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に水素原子又は式（４−２）で示される部分構造を表し、Ｒ１〜Ｒ４のうち１つ〜４つは式（４−２）で表される部分構造である。
また、本発明におけるタラタンニンのエステル化物は、一般式（４）で表される化合物に結合した、式（４−２）で示される部分構造である没食子酸残基における３つの水酸基の一部がさらに没食子酸残基とエステル結合された化合物であってもよい。
Ｒとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、アリル基、ｎ−ブチル基、ベンジル基などが好ましい。
【００３１】
（エステル化剤の付与）
１．前処理
クロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれるポリフェノールをエステル化する場合、ポリフェノールを含む植物原料を乾燥後、ミルや解砕機等を用いて微細化したものに、エステル化剤を付与して直接、エステル化してもよく、また、予め、ポリフェノールを含む植物原料を、水、炭素数１〜４の低級アルコール、水と低級アルコールとの混合物からなる群より選ばれる溶媒を用いて抽出することで、ポリフェノールを含む溶媒に可溶な成分（可溶解分）を抽出した後、溶媒を留去して得たポリフェノールを含む抽出物にエステル化剤を付与してエステル化してもよい。
エステル化工程後の水非混和性溶媒による抽出の際、溶媒不溶解分の存在による分液性の悪化を避けるという観点からは、エステル化工程においては、予め、可溶解分を抽出し、溶媒を除去したものにエステル化剤を付与する方法をとることが好ましい。
【００３２】
ポリフェノールを予め植物原料から抽出する場合、抽出溶媒としては、水、メタノール、エタノール、又は、水、メタノール、及びエタノールのうち２種以上を含む混合物から選ばれる溶媒が好ましい。
抽出に使用する溶媒の量は、植物原料の総量に対して質量比で３倍〜５０倍であることが好ましく、より好ましくは５倍〜２０倍である。
抽出温度は、室温（２５℃）〜１００℃の範囲で選択でき、抽出時間は３０分〜５時間の範囲とすればよい。好ましい抽出条件としては、抽出温度が室温〜８０℃であり、且つ、抽出時間が１時間〜５時間の条件が挙げられる。
【００３３】
２．エステル化処理
ポリフェノールが分子内に有するカルボキシル基のエステル化は、酸性でもアルカリ性でも実施できる。
２−１．酸性条件下におけるエステル化処理
酸性条件下におけるエステル化処理は、いわゆる酸触媒の存在下で行われるカルボキシル基のアルコールによるエステル化であり、通常、反応溶媒を兼ねて過剰のアルコールの存在下で行われる。本実施形態の場合、アルコールがエステル化剤として機能する。
【００３４】
本発明の製造方法において、酸性条件下においてエステル化処理を行う際に用いられる酸触媒としては、多くの無機酸や有機酸、固体酸、ルイス酸を使用することができる。酸触媒としては、触媒活性と経済性を考慮すれば、硫酸、スルホン酸化合物、塩化水素、リン酸、ポリリン酸、ゼオライト、アンバーリスト、トリフルオロ酢酸等が好ましく、なかでも、硫酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸及びリン酸が特に好ましい。
【００３５】
酸触媒の使用量は特に制限はないが、抽出されるポリフェノールの含量に対して、質量比で、０．２倍〜５０倍の範囲であることが好ましく、より好ましくは、１倍〜１０倍である。なお、抽出されるポリフェノールの含量は植物原料の種類により予め文献等で予測可能であり、その値を基にして酸触媒の使用量を決定してもよく、また、実際に予備抽出などにより大まかな含量を測定し、得られた含量を基に酸触媒の使用量を決定してもよい。植物原料中のポリフェノールの含量は、抽出成分を液体クロマトグラフィー等により分析すること、又は、ＮＭＲスペクトルを測定することにより容易に定量することができる。
例えば、タラの実の莢であれば、莢の質量の５０質量％〜５６質量％のタラタンニンを含有することが知られており、同様に、コーヒー生豆であれば、生豆の質量の３質量％〜１０質量％のクロロゲン酸化合物を含有することが知られている。
【００３６】
エステル化剤として使用するアルコールとしては、通常、炭素数１〜１０のアルコールが使用され、より好ましくは、炭素数１〜４の低級アルコール、ベンジルアルコール等が挙げられ、最も好ましいアルコールとして、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。
【００３７】
使用するアルコールの量は多いほど好ましいが、経済性や生産性を考慮すると、植物原料の総量に対して質量比で５倍〜１００倍の範囲であり、より好ましくは５倍〜２０倍の範囲である。
【００３８】
酸性条件下でのエステル化の好ましい反応条件は、反応温度が室温（２５℃）〜１００℃、反応時間が１時間〜１２時間であり、より好ましい条件は、反応温度が室温〜８０℃であり、反応時間が２時間〜８時間である。反応温度が高すぎたり反応時間が長過ぎたりすると、キナ酸が有する水酸基とカフェ酸もしくは没食子酸とのエステル結合がエステル交換反応により切断されるため収率が低下する懸念がある。
【００３９】
２−２．アルカリ性条件下におけるエステル化処理
アルカリ性条件下におけるエステル化は、カルボン酸アニオンとアルキル化剤との反応であり、カルボキシル基を含むポリフェノールを適当な反応溶媒中、塩基存在下、アルキル化剤と反応させるものである。本実施形態の場合、アルキル化剤がエステル化剤として機能する。
【００４０】
反応溶媒としては、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、アミド等が好ましく用いられる。より具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、炭酸ジメチル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が好ましく、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、及び、Ｎ−メチルピロリドンからなる群より選ばれる少なくとも１種がさらに好ましい。
【００４１】
反応溶媒は１種のみを用いてもよく、目的に応じて２種以上を併用してもよい。
反応溶媒の量は植物原料の総量に対して、質量比で２倍〜２０倍の範囲であることが好ましく、より好ましくは３倍〜１０倍の範囲である。
【００４２】
塩基としてはポリフェノールが分子内に有するカルボキシル基を解離させる能力を持つ化合物を使用することを要し、通常、共役酸のｐＫａが６以上の化合物が用いられる。
無機の塩基であって共役酸のｐＫａが６以上の化合物としては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸のアルカリ金属塩、アルカリ金属の炭酸水素化物、リン酸のアルカリ金属塩、アルカリ金属アルコキシド等が挙げられ、有機塩基としては、トリエチルアミン、１、８−ジアザビシクロ〔５，４，０〕−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ（４，３，０）ノネン−５（ＤＢＮ）、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）、水酸化テトラアルキルアンモニウム等が挙げられる。
なお、使用する塩基の塩基性が強過ぎると、ポリフェノールが有するカフェ酸部もしくは没食子酸部のフェノール性水酸基をもアルキル化してしまい、ポリフェノールの収率が低下することが懸念されるので、過剰の塩基を用いる場合は使用する塩基の塩基性が適切な範囲となるように選択するという注意が必要である。このような観点からは、適切な塩基性を有する塩基として、無水炭酸水素アルカリ、及び無水第二リン酸アルカリがより好ましく用いられる。
【００４３】
使用する塩基の量はエステル化されるポリフェノールのモル数に対し、等モル〜３倍モルが好ましく、１．１倍モル〜２倍モルがより好ましい。なお、植物原料、植物原料を溶媒により抽出して得た抽出物等に含まれるポリフェノールのモル数は、既述の方法で予め測定したポリフェノールの含量とポリフェノールの分子量から算出することが可能である。
【００４４】
塩基存在下で用いられるエステル化剤としては、有機合成で通常用いられるアルキル化剤がいずれも利用できる。
アルキル化剤としては、例えば、アルキルハライド、硫酸アルキル、スルホン酸アルキル、炭酸アルキル、リン酸アルキル等が好ましく用いられ、より具体的には、ヨウ化メチル、臭化ブチル、臭化アリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、メタンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸メチル、ｐ−トルエンスルホン酸メチル、ｐ−トルエンスルホン酸エチル、炭酸ジメチル等が好ましい。
【００４５】
使用するエステル化剤の量は、既述の塩基の使用量と同じか、塩基の使用量よりもやや過剰であることが望ましい。すなわち、使用するエステル化剤の量は、アルキル化されるポリフェノールのモル数に対し、１．１倍モル〜３．５倍モルが好ましく、１．２倍モル〜２．５倍モルがより好ましい。
【００４６】
アルカリ性条件下でのエステル化の好ましい反応条件は、反応温度が室温〜１００℃、反応時間が３０分〜１２時間であり、より好ましい条件は、窒素気流下、反応温度が室温〜８０℃、反応時間が１時間〜８時間である。反応温度が高すぎたり反応時間が長過ぎたりすると、カフェ酸もしくは没食子酸が有するフェノール性水酸基もアルキル化されるので収率が低下する懸念がある。このため、上記反応条件とすることが好ましい。
【００４７】
上記の酸性条件あるいはアルカリ性条件でクロロゲン酸化合物もしくはタラタンニンをエステル化すると、一般式（２）或いは一般式（４）で表される化合物が生成する。
得られるエステルは、メチルエステル、エチルエステル、アリルエステル、ブチルエステル及びベンジルエステルからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが、エステル化および脱エステル化の容易さの観点から好ましく、これらの中でも、メチルエステル、アリルエステルおよびベンジルエステルが特に好ましい。
【００４８】
〔分離工程〕
分離工程は、エステル化工程により得られたエステル化されたクロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種に、水非混和性有機溶媒及び水を付与して水相と有機相とに分離する工程である。
一般式（２）又は一般式（４）で表される化合物は、カルボキシル基がエステル化されたため、一般式（１）又は一般式（３）で表される化合物に比して、分子の極性が大幅に低下しており、水非混和性有機溶媒に可溶となっている。
したがって、エステル化工程の終了後、反応液を水に注ぎ、次いで適当な水非混和性有機溶媒を加えて分配させると、目的のエステル化されたポリフェノールは有機相に分配する。そこで、水相と有機相とに分離し、さらに、分離された水相を繰り返し、既述の水比混和性有機溶媒で抽出する操作を繰り返すことにより、ポリフェノールの大部分を有機相に移行させることができる。
【００４９】
本発明において、水非混和性有機溶媒とは、有機溶媒を２５℃の１０質量％食塩水と等量混合してよく撹拌し、室温（２５℃）にて５分間静置した後、２相に相分離することを目視にて確認しうる有機溶媒を指す。
分離工程において用いられる水非混和性有機溶媒としては、例えば、酢酸エステル、炭酸エステル、エーテル等が好ましいものとして挙げられ、より具体的には、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、メチルシクロペンチルエーテル等が特に好ましい。
【００５０】
植物原料中には、ポリフェノール以外に、少糖類、オリゴ糖、多糖類、たんぱく質、アミノ酸等が共存する。しかしながら、これらは既述の本発明に係るエステル化工程を経ても、依然、高極性を保ったままであり、分配時に水相に留まっている。
従って、本発明の製造方法によれば、目的とするポリフェノールのみを極めて簡単な操作で、効率良く、植物原料から分離することができる。
また、コーヒー豆中に多く含まれるカフェインは塩基性を有するので、エステル化終了後の反応液を水に注いだ際、液を強酸性、例えば、塩酸等を加えて、ｐＨを２以下にすることにより水相に留まり、有機相には抽出されない。このため、クロロゲン酸化合物とカフェインとを含む植物原料を用いる場合には、分離工程において、水と水非混和性有機溶媒との混合液のｐＨを２以下に調整することが、得られるクロロゲン酸化合物の純度を上げるという観点から好ましい。
【００５１】
本実施形態の分離工程を行うことにより、高純度のポリフェノールのエステル化物を容易に水溶性の不純物と分離することができる。
【００５２】
〔有機相から溶剤を除去する工程〕
分離工程により分離した有機相から水非混和性有機溶媒を除去することで、エステル化されたクロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選ばれる少なくとも１種を得る。有機溶媒の除去は、必要に応じて無水硫酸ナトリウムや無水硫酸マグネシウム等の乾燥剤の添加により水を除去した後、常圧下もしくは減圧下で留去することにより行うことができる。
なお、本工程における「溶媒の除去」とは、必ずしも完全に溶媒を取り除き、絶乾状態とすることを意味するものではなく、ハンドリング可能な固形分とする状態まで溶媒の少なくとも一部を除去する態様を含む意味で用いられる。
なお、溶媒を除去した後に得られた固形分は、目的に応じて、さらに再結晶、カラムクロマトグラフィー等による精製などの後処理を行ってもよい。
【００５３】
本発明の製造方法におけるエステル化処理工程は、一般的に用いられる汎用の反応釜を用いて大きなスケールで実施することが可能である。したがって、その後の、分離工程により、一度に多量のエステル化されたポリフェノールを得ることができる。
【００５４】
〔脱エステル化工程〕
ここで得られたポリフェノールはそのままでも種々の用途に供することができるが、必要に応じてエステル基を元のカルボキシル基に戻すことも可能である。
例えば、一般式（２）又は一般式（４）で表されるようなエステル化されたポリフェノールは、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ピコリン、コリジン等の非プロトン性極性溶媒中、ヨウ化トリメチルシリル、塩化トリメチルシリル／ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ナトリウムヘキサデシルチオラート等で処理することにより容易に脱エステル化され、カルボキシル基を再生することができる。
カルボキシル基を再生された化合物は、一般式（１）又は一般式（３）で表されるようなポリフェノールとなり、種々の用途に使用しうる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例によって、何ら限定されるものではない。なお、以下、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を表す。
［実施例１］
（前処理）
インドネシア産コーヒー生豆（ロブスタ種）を乾燥後、粉砕機で微粉状にした。
微粉状のコーヒー生豆５００ｇに、水２．５Ｌとメタノール２．５Ｌを加えて攪拌下、３時間加熱還流し、コーヒー生豆に含まれるクロロゲン酸化合物を水とメタノールとの混合溶媒で抽出した。得られた抽出液を冷却後、不溶物を濾別し、残渣をメタノールで十分に洗浄した。濾別された液と、不溶物を洗浄したメタノール液とを混合した。
コーヒー生豆を水とメタノールとの混合溶媒で抽出した抽出液から濾別された濾液と不溶分を洗浄したメタノール液との混合液から溶媒をロータリーエバポレーターにて減圧留去し、固形分（コーヒー生豆の、水とメタノールとの混合溶媒抽出物）２８０ｇを得た。
（エステル化工程）
得られた固形分１００ｇにメタノール２Ｌ及び硫酸５０ｇを加え、５０℃で５時間攪拌した。冷却後、メタノールを減圧留去し、残渣（固形分）を得た。
【００５６】
（分離工程及び溶媒の留去）
既述のエステル化工程で得られた残渣に、水１．５Ｌと酢酸エチル１．５Ｌとを加え、室温（２５℃）にて１５分間攪拌した。
撹拌された混合物は、静置すると有機相と水相とに分離した。分離した有機相を分取した。水相に酢酸エチル１Ｌを加えて再度分配させ、有機相を分取した。得られた有機相を併せ、１０質量％食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して、粗製のメチルエステル化クロロゲン酸１４．２ｇを得た。
得られた粗製のメチルエステル化クロロゲンは、ＮＭＲスペクトルおよび液体クロマトグラフィー分析から、５−カフェオイルキナ酸メチルを主成分とし、その他に３−カフェオイルキナ酸メチル、４−カフェオイルキナ酸メチル、３，５−ジカフェオイルキナ酸メチル、３，４−ジカフェオイルキナ酸メチル、４，５−ジカフェオイルキナ酸メチルおよびカフェ酸メチルを含有していることが確認された。
これらのクロロゲン酸メチルエステル化合物を合わせた総クロロゲン酸メチルエステルとしての純度は７８％であり、簡便な操作で高純度のメチルエステル化クロロゲン酸が得られることがわかった。
（後処理：精製）
得られた粗製のメチルエステル化クロロゲン酸を、シリカゲルクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝３／１）により精製して単一のメチルエステル化クロロゲン酸〔５−モノカフェオイルキナ酸メチル（下記構造）〕５．１ｇを得た。
得られた精製品のＮＭＲスペクトルを図１に示した。
【００５７】
【化５】
2014114283.tif 000006
【００５８】
〔実施例２〕
（エステル化工程）
コーヒー生豆抽出物（富士化学工業製、商品名：カフェノールＰ−１００）１００ｇにメタノール１Ｌと硫酸３０ｇを加え、５０℃で４時間攪拌して、クロロゲン酸化合物を含む抽出液を得た。得られた抽出液を冷却後、メタノールを減圧留去し、固形分を得た。
（分離工程及び溶媒の除去）
得られた固形分に水１．５Ｌと酢酸エチル１．５Ｌを加え、室温で１５分間攪拌した後、有機相を分取した。水相に酢酸エチル１Ｌを加えて再度分配させ、有機相を分取した。有機相を併せ、１０質量％食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して、粗製のメチルエステル化クロロゲン酸３６．０ｇを得た。
得られた粗製のメチルエステル化クロロゲン酸は、必要に応じて実施例１と同様に精製してもよい。
【００５９】
〔実施例３〕
（前処理）
新鮮な甘藷の葉（コガネセンガン）を通風乾燥した後、粉砕機で粉末とした。
得られた粉末１００ｇに水１Ｌとメタノール１Ｌを加え、１０時間、室温で攪拌して、クロロゲン酸化合物を含む抽出液を得た。
得られた抽出液から不溶物を濾別し、残渣をメタノールで十分洗浄した。濾別された液と、不溶物を洗浄したメタノール液とを混合した。濾液と、不溶物を洗浄したメタノール液との混合物から溶媒を減圧留去し、固形分１６．５ｇを得た。
（エステル化工程）
得られた固形分にメタノール５００ｍｌとメタンスルホン酸３０ｇを加え、５０℃で６時間攪拌した。冷却後、メタノールを減圧留去し、残渣（固形分）を得た。
（分離工程及び溶媒の除去）
得られた残渣に水５００ｍｌと酢酸エチル５００ｍｌを加え分配させた。有機相を分取し、水相は５００ｍｌの酢酸エチルで再度抽出した。得られた有機相を併せ、１０質量％食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して粗製のメチルエステル化クロロゲン酸５．１ｇを得た。
得られた粗製のメチルエステル化クロロゲン酸は、必要に応じて実施例１と同様に精製してもよい。
【００６０】
〔実施例４〕
（エステル化工程）
コーヒー生豆抽出物（富士化学工業製、商品名：カフェノールＰ−１００）１００ｇにベンジルアルコール１．５Ｌと硫酸４０ｇを加え、６０℃で６時間攪拌した。冷却後、ベンジルアルコールを、真空ポンプを用いて減圧留去し、残渣（固形分）を得た。
（分離工程及び溶媒の除去）
残渣〔固形分）に水１Ｌと酢酸エチル１Ｌを加え、室温で１５分間攪拌した後、有機相を分取した。有機相を１０質量％食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して、粗製のベンジルエステル化クロロゲン酸３４．５ｇを得た。
得られた粗製のベンジルエステル化クロロゲン酸は、必要に応じて実施例１と同様に精製してもよい。
【００６１】
〔実施例５〕
（エステル化工程）
コーヒー生豆抽出物（富士化学工業製、商品名：カフェノールＰ−１００）１００ｇ、塩化ベンジル２５．３ｇ、炭酸水素ナトリウム１６．８ｇ及びジメチルアセトアミド５００ｍｌの混合物を窒素気流下、６５℃で５時間加熱攪拌した。
（分離工程及び溶媒の除去）
冷却後、反応液を６Ｎ塩酸２Ｌと酢酸エチル１Ｌの混合物中に注ぎ、混合物のｐＨを１とし、３０分攪拌の後、不溶物を濾別し、有機相を分取した。有機相を１０質量％食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。さらに、残渣をｎ−ヘキサンで洗浄して粗製のベンジルエステル化クロロゲン酸３５．２ｇを得た。
粗製品１０ｇをシリカゲルクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝４／１）により精製してベンジルエステル化クロロゲン酸（モノカフェオイルキナ酸ベンジルとの混合物）５．１ｇを得た。得られた精製品のＮＭＲスペクトルを図２に示した。
【００６２】
〔実施例６〕
（エステル化工程）
乾燥タラパウダー〔タラの実の莢を乾燥し、微粉砕したもの（ペルー産）、輸入元、川村通商〕１００ｇにメタノール２Ｌ及び硫酸５０ｇを加え、４０℃で６時間加熱攪拌して、タラタンニンを含む抽出液を得た。得られた抽出液を冷却後、不溶物を濾別し、残渣をメタノールで洗浄した。濾別された液と、不溶物を洗浄したメタノール液とを混合した。濾液と、不溶物を洗浄したメタノールとの混合物から溶媒を減圧留去し、残渣（固形分）を得た。
（分離工程及び溶媒の除去）
得られた残渣に水１．５Ｌと酢酸エチル２Ｌを加え、室温で１５分攪拌した後、有機相を分取した。水相に酢酸エチル１Ｌを加えて再度分配させ、有機相を分取した。得られた有機相を併せ、１０質量％食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して、粗製のメチルエステル化タラタンニン５１．４ｇを得た（少量の没食子酸メチルを含む）。
（後処理：精製）
得られた粗製物１０ｇをシリカゲルクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチル／ｎ−ヘキサン＝５／１）により精製して没食子酸メチルを含まないメチルエステル化タラタンニン８．１ｇを得た。得られた精製品のＮＭＲスペクトルを図３に示した。
【００６３】
〔実施例７〕
（脱エステル化工程）
実施例１で得たメチルエステル化クロロゲン酸の精製品２．０ｇ、トリメチルシリルクロリド３．３ｇ、ヨウ化ナトリウム４．５ｇ及びアセトニトリル４０ｍｌの混合物を４０℃で５時間攪拌した。反応液からアセトニトリルを減圧留去し、水３０ｍｌ及び酢酸エチル３０ｍｌを加え、有機相を分離した。水相から水を減圧留去し、残渣にエタノールを加えて無機物を濾別した。濾液からエタノールを留去し、残渣を少量の水から再結晶してクロロゲン酸（５−モノカフェオイルキナ酸）を得た。収量１．２ｇであった。
【００６４】
〔比較例１〕
実施例１の前処理で得た固形分（コーヒー生豆の水とメタノールとの混合溶媒抽出物）を液体クロマトグラフィーにて分析したところ、クロロゲン酸化合物（モノカフェオイルキナ酸化合物とジカフェオイルキナ酸化合物とを含む）の純度は１５．０％であった。分析の結果、この抽出物にはクロロゲン酸化合物以外に多量の糖類と１０％程度のたんぱく質が含まれていた。
実施例１の前処理で得た固形分（コーヒー生豆抽出物）に対し、溶媒として水、水／エタノール、水／メタノール、メタノール、エタノールなどを用いて、クロロゲン酸化合物、糖類、水溶性たんぱく質の分離を試みたが、種々の溶媒に対するクロロゲン酸化合物と糖類の溶解性が酷似しており分離は困難であった。
また、実施例１の前処理で得たコーヒー生豆抽出物を１００倍量（質量比）のアセトンに加熱溶解させ、可溶分からアセトンを除去して純度６５％のクロロゲン酸化合物を得たが、クロロゲン酸化合物の収率は２％未満であった。
実施例１と比較例１との対比より、予め行われるエステル化工程を経ない場合には、クロロゲン酸の収率が極めて低く、本発明の製造方法によれば、簡易な工程により高純度のクロロゲン酸を高収率で得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の製造方法によれば、ポリフェノールの一種であるクロロゲン酸化合物及びタラタンニンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含有する植物原料から当該ポリフェノールを簡便な操作で効率良く、一度に多量かつ高純度で単離することができる。
ポリフェノールは、抗腫瘍作用、抗糖尿病作用、抗高血圧作用、抗ウイルス作用等の作用が報告されており、本発明の製造方法により得られたポリフェノールは、医薬品、機能性食品、化粧品等、多くの用途が期待されるものである。また、これらのポリフェノールは化成品として有用な、キナ酸、カフェ酸及び没食子酸の原料としても有用である。
【図１】
2014114283.tif 000007
【図２】
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【図３】
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