(57)【要約】  高価な触媒や酵素を必要とせず、また、複雑な合成経路を経る必要とせず、単糖および／または糖鎖から、直接、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法として、単糖および／または糖鎖を、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素、および低級アルコールの存在下に、下記式（１）で示されるフェノール類と反応させることを特徴とする、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法が提供される。    Ａｒ−ＯＨ    （１）（式（１）のＡｒは、一つの芳香環であり、任意の置換基を含んでよい。）【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糖および／または糖鎖を、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素、および低級アルコールの存在下に、下記式（１）で示されるフェノール類と反応させることを特徴とする、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
Ａｒ−ＯＨ    （１）
（式（１）のＡｒは、一つの芳香環であり、任意の置換基を含んでよい。）
【請求項２】
単糖および／または糖鎖が、グルコースおよび／またはグルコースを構成単位として含む糖鎖であり、フェノール類をアグリコンとする配糖体類が、下記式（２）または式（３）で示されることを特徴とする、請求項１に記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【化１】
2013073659.tif 000007
【化２】
2013073659.tif 000008
（式（２）および式（３）中のＡｒは式（１）におけるＡｒと同義である。また、式（２）および式（３）中の波線はα−型配置又はβ−型配置であることを示し、ｎは任意の整数（０を含む）である。）
【請求項３】
糖鎖が、アミロースおよび／またはアミロペクチンであり、式（３）中の糖間の結合がα−１，４結合であることを特徴とする、請求項１または２に記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【請求項４】
低級アルコールがメタノールであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【請求項５】
式（１）で示されるフェノール類がフェノールであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【請求項６】
単糖、糖鎖、低級アルコールと式（１）で示されるフェノール類が液相中で混合していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【請求項７】
原料中の糖１モルに対して、 式（１）で示されるフェノール類を５モル以上使用することを特徴とする、請求項１〜６に記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法に関する。詳細には、単糖および／または糖鎖を、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素および低級アルコールの存在下に、フェノール類と反応させて、フェノール類をアグリコンとする配糖体類を製造する方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法としては、ヒドロキノンをアグリコンとするグルコース配糖体（アルブチン）（特許文献１）、ヒドロキノンをアグリコンとするキシロースおよびオリゴキシロース配糖体（特許文献２）、サリチルアルコールのグルコース配糖体（サリシン）（特許文献３）、ｐ−ニトロフェノールの各種オリゴ糖配糖体（特許文献４）、フノール類の配糖体（特許文献５）等について提案されているが、これを得る方法は、植物等から抽出する方法、酵素を用いて合成する方法、特殊な触媒を用いる煩雑合成方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１７６７８５号公報
【特許文献２】特開２００９−２８０３８号公報
【特許文献３】特開２００６−２７３７７１号公報
【特許文献４】特開２００９−１８４９５３号公報
【特許文献５】特開２００７−３３２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高価な触媒や酵素を必要とせず、また、複雑な合成経路を経ることを必要とせず、単糖および／または糖鎖から、直接、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは前記課題について鋭意検討を行った結果、単糖および／または糖鎖を、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素および低級アルコールの存在下に、フェノール類と反応させることにより、フェノール類をアグリコンとする配糖体類得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。【０００６】
［１］  単糖および／または糖鎖を、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素、および低級アルコールの存在下に、下記式（１）で示されるフェノール類と反応させることを特徴とする、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
Ａｒ−ＯＨ    （１）
（式（１）のＡｒは、一つの芳香環であり、任意の置換基を含んでよい。）【０００７】
[２]  単糖および／または糖鎖が、グルコースおよび／またはグルコースを構成単位として含む糖鎖であり、フェノール類をアグリコンとする配糖体類が、下記式（２）または式（３）で示されることを特徴とする、上記［１］に記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【化１】
2013073659.tif 000002
【化２】
2013073659.tif 000003
（式（２）および式（３）中のＡｒは式（１）におけるＡｒと同義である。また、式（２）および式（３）中の波線はα−型配置又はβ−型配置であることを示し、ｎは任意の整数（０を含む）である。）【０００８】
［３］  糖鎖が、アミロースおよび／またはアミロペクチンであり、式（３）中の糖間の結合がα−１，４結合であることを特徴とする、上記［１］または［２］に記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。【０００９】
［４］  低級アルコールがメタノールであることを特徴とする、上記［１］〜［３］のいずれかに記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。【００１０】
［５］  式（１）で示されるフェノール類がフェノールであることを特徴とする、上記  ［１］〜［４］のいずれかに記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。【００１１】
［６］  単糖、糖鎖、低級アルコールと式（１）で示されるフェノール類が液相中で混合していることを特徴とする、上記［１］〜［５］のいずれかに記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。【００１２】
［７］  原料中の糖１モルに対して、  式（１）で示されるフェノール類を５モル以上使用することを特徴とする、上記［１］〜［６］に記載のフェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の方法により、高価な触媒や酵素を必要とせず、また、複雑な合成経路を経ることを必要とせずに、単糖および／または糖鎖から、直接、フェノール類をアグリコンとする配糖体類を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１で得られたメタノール可溶分の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明は、単糖および／または糖鎖を、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素、および低級アルコールの存在下に、下記式（１）で表されるフェノール類と反応させることを特徴とする、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の製造方法である。
Ａｒ−ＯＨ    （１）
（式（１）のＡｒは、一つの芳香環であり、任意の置換基を含んでよい。）
【００１７】
本発明において、単糖とは、炭素数３〜７のアルドースまたはケトースをいい、糖鎖とは、２〜１０の単糖から構成されるオリゴ糖、１１〜数百の単糖から構成されるメガロ糖、および数百以上の単糖から構成されるポリサッカライドをいう。なお、これらの化合物中で、一部の水酸基が、アミノ基、アセタミド基、カルボキシル基に置換されていても良い。
【００１８】
本発明においては、入手のしやすさ、および、後述する反応の進行のしやすさから、グルコースおよび／またはグルコースを構成単位として含む糖鎖を原料とすることが好ましい。
本発明において、グルコースを構成単位として含む糖鎖とは、グルコースを含む糖がグリコシド結合によってつながりあった一群の化合物のことをいう。
本発明に係るグルコースを構成単位として含む糖鎖は、グルコースを構成単位とすればよく、特に制限はない。また、自然界に存在する糖鎖でも、合成により得られるものでも良く、さらに、重合度、１，４−結合、１，６−結合、α−結合、β−結合等の結合形態についても特に制限はない。シクロデキストリンでもよい。
【００１９】
そのなかでも、グルコースを多量に含有すること、自然界に多量に存在して入手が容易なこと、構造が単純で分解が容易であること等の観点から、１，４結合の直鎖構造からなるセルロース、アミロース、１，４結合を主体に１，６結合の分岐からなるアミロペクチンが好ましい。特に、分解が容易であるためには分子間相互作用が小さいことが好ましいことから、結晶性が低いアミロースやアミロノペクチンがより好ましい。
これらは単独で使用しても、複数を使用しても良い。また、セルロースを含むバイオマス、またはその化学処理品（例えば、パルプ）、粉砕品等をそのまま使用してもよい。また、アミロース、アミロノペクチンを含む澱粉をそのまま使用することもできる。形状としては、分解反応を効率的に行なうため、比表面積の大きい粉体が好ましい。
【００２０】
本発明において用いられる低級アルコールは、炭素数１から１０の１価または２価以上のアルコール（ただし、式（１）で示されるフェノール類を除く。）であり、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−メトキシエタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ヘプタノールなどが例示される。この中でも、後述する式（４）に示す、超臨界二酸化炭素との相互作用の容易さから、炭素数１から５のアルキルアルコールが好ましく、具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−メトキシエタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、ペンタノールが好ましく、より好ましくはメタノール、エタノールであり、さらに好ましくは、メタノールである。
【００２１】
低級アルコールは、多価アルコールでもよく、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、２−ヒドロキシメチル−１，４−ブタンジオールなどのトリオール類、ペンタエリスリトールなどのテトラオール類などが挙げられる。
【００２２】
本発明者らは、本発明において、超臨界二酸化炭素または亜超臨界二酸化炭素、および、低級アルコールは、以下の機能を果たしていると考えている。
なお、超臨界二酸化炭素とは、７．４ＭＰａ以上、かつ３１℃以上にある二酸化炭素を指し、亜臨界二酸化炭素とは、この両条件を充足しないが、この近傍条件にある二酸化炭素のことである。
【００２３】
第一として、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素が糖鎖に浸透して、糖鎖内の分子間相互作用を弱めていると推察され、この効果により、本発明に係る配糖体類の生成反応の場が確保できるものと考えられる。
第二は、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素と低級アルコールとの相互作用により、下記式（４）で示される「Ｈ＋」と「Ｒ−Ｏ−」を生成させる機能である。なお、式（４）中、ｓｃＣＯ２は、超臨界二酸化炭素または亜臨界二酸化炭素、Ｒ−ＯＨは低級アルコールを示す。
【００２４】
【化３】
2013073659.tif 000004
【００２５】
二酸化炭素は反応性に乏しい化合物として知られているが、超臨界二酸化炭素または亜超臨界二酸化炭素は、他の化合物と反応あるいは相互作用を有することが経験的に知られている。本発明者らは、本発明において、この式（４）により生成する「Ｈ＋」により、糖鎖の分解反応によるカルボニウムイオン化、および、単糖のカルボニウムイオン化が開始すると考えている。そして、その際には、アノメリック位置の炭素上に荷電したカルボニウムイオンが優先して生成（アノメリック位置に荷電したカルボニウムイオンは、隣接した酸素原子との共鳴構造のため安定化するので、優先的に生成することが知られている。例えば、Ｈ・ハート著「基礎有機化学」（改訂版）、倍風館、４２８ページ参照。）し、式（１）で表されるフェノール類が、荷電したアニメリック炭素に攻撃してフェノール類をアグリコンとする配糖体類が生成する。
【００２６】
なお、本発明においては、低級アルコールも上記アノメリック炭素に付加して、低級アルコールをアグリコンとする配糖体を生成することがあるので、フェノール類をアグリコンとする配糖体類の生成を優先するためには、低級アルコール１モルに対して、フェノール類を０．５モル以上使用することが好ましい。さらに好ましくは、１．０モル以上である。
【００２７】
また、式（１）で表されるフェノール類は、原料の糖１モルに対して（糖鎖中の各構成糖は、おのおの１モルとカウントする。）等モル以上、好ましくは、５モル以上使用することが好ましい。
【００２８】
本発明における、フェノール類は、下式（１）で表される。
Ａｒ−ＯＨ    （１）
（式（１）のＡｒは、一つの芳香環であり、任意の置換基を含んでよい。）
【００２９】
式（１）のフェノール類を例示すれば、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール等のクレゾール類、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール等のキシレノール類、ｏ−エチルフェノール、ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール等のエチルフェノール類、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等のブチルフェノール類、ｐ−ｔｅｒｔ−アミルフェノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−ノニルフェノール、ｐ−クミルフェノール等のアルキルフェノール類、フルオロフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、ヨードフェノール等のハロゲン化フェノール類、ｐ−フェニルフェノール、アミノフェノール、ニトロフェノール、ジニトロフェノール、トリニトロフェノール等の１価フェノール置換体、及び、ヒドロキノン、サリチルアルコール、フロレチン、クマリン誘導体、フラボノイド誘導体等が挙げられる。
【００３０】
これらのフェノール中でも、単糖あるいは糖鎖中に生じるカルボニウムイオンへの付加のし易さ（反応性の高さ、立体障害の低さ等）から、フェノール、ヒドロキノン、ｐ−ニトロフェノール、サリチルアルコールが好ましい。
【００３１】
本発明において、単糖および／または糖鎖、低級アルコール、式（１）で示されるフェノール類を液相中で混合して反応を実施すると、超臨界二酸化炭素が液相に溶解するので、上述した一連の反応が速やかに進行する。
また、有機溶媒中で反応を実施すると、オキソニウムイオンが生成しないため、糖の異性化等を抑制することができるので、目的とするフェノール類をアグリコンとする配糖体類を高選択、高収率で得ることができる。
【００３２】
本発明において製造されるフェノール類をアグリコンとする配糖体類は、下記式（２）または式（３）で示される。
【００３３】
【化４】
2013073659.tif 000005
【００３４】
【化５】
2013073659.tif 000006
【００３５】
上記式（２）および式（３）中のＡｒは式（１）におけるＡｒと同義である。また、式（２）および式（３）中の波線はα−型配置又はβ−型配置であることを示す。ｎは任意の整数（０を含む）であり、好ましくは０〜３、より好ましくは０〜１の整数である。  
【００３６】
また、本発明において、低級アルコール、および／または、式（１）で示されるフェノール類は、生成する配糖体類（オリゴ糖は５糖以下。）を溶媒として溶解することができるので、これらのいずれかを、糖に対して、好ましくは５モル当量以上、さらに好ましくは１０モル当量以上とすることが好ましい。過剰量用いることで、糖鎖中からオリゴ糖配糖体を分離抽出することができる。なお、溶解した配糖体は、そのまま反応を継続すれば、最終的に、単糖配糖体となる。
【００３７】
反応は糖鎖の熱分解温度未満で行なうことが好ましい。この条件では、糖鎖の分解反応が抑制され、配糖体類を高選択で得ることができる。
【００３８】
また、反応は低級アルコール、式（１）で示されるフェノール類の超臨界条件未満の温度および／または圧力の下に行なうことが好ましく、特に温度と圧力の両方ともが超臨界条件未満であることが好ましい。この条件下では、超臨界状態や亜臨界状態の低級アルコール、式（１）で示されるフェノール類自体、あるいは低級アルコール、式（１）で示されるフェノール類分子間相互作用による多量の「Ｈ＋」の生成がなく、式（４）による「Ｈ＋」の生成を主体とした温和な条件で反応が進行し、糖鎖の分解反応、並びに異性化反応、の両者が抑制され、その結果、配糖体類を高選択で得ることができる。
【００３９】
反応時間については特に限定は無く、糖鎖を原料として含む場合には、本発明の配糖体類が製造されるに足る時間であり、例えば、通常１時間以上、好ましく１０時間以上、より好ましくは２０時間以上、さらに好ましくは３０時間以上である。このようにして、糖鎖が、オリゴ糖配糖体類を経由して、全て単糖配糖体に分解するまで行うことができる。通常は経済性の観点から、反応時間は１０日以下が好ましい。
【００４０】
本発明の方法により、酸触媒の添加・除去、あるいは酵素の添加・除去などの処理を行なうことなく、フェノール類をアグリコンとする配糖体類を高選択率、高純度で製造することができる。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００４２】
［実施例１］
（反応）
ガラス製容器に、５０℃に加熱し、真空ポンプで２４時間減圧下乾燥した澱粉（ジャガイモ由来、和光純薬（株）製）５ｇ（グルコース換算約２８ｍｍｏｌ）、フェノールを２２ｇ(約２３０ｍｍｏｌ)、蒸留メタノール２０ｍｌ（約４００ｍｍｏｌ）を加え、圧力計と破裂型安全弁を備えた容量２００ｍＬのステンレス製の耐圧反応装置（ＴＶＳ−Ｎ２−２００型ポータブルリアクター：耐圧工業株式会社製）内にガラス容器ごと置き、スターラーにて攪拌を開始し懸濁させた。
耐圧反応装置内を密閉した後、液化ＣＯ２を導入、ヒーターで加熱して、耐圧反応装置内部を１８０℃、８ＭＰａとすることで、二酸化炭素を超臨界状態とした。この状態を２４時間維持した。【００４３】
（残渣分析）
所定時間経過後、ガラス容器ごと取出してろ過し、澱粉分解率を以下の式より算出した。
澱粉分解率（％）
＝［〔澱粉仕込み量−残渣重量〕／〔澱粉仕込み量〕］×１００
その結果、澱粉の２４時間反応の分解率は８８．０％であった。【００４４】
（可溶物分析：ＮＭＲスペクトル分析）
（結果）
メタノール可溶物からロータリーエバポレーターを用いてメタノールを留去した後、真空ポンプで１５時間減圧下乾燥させ、メタノール可溶分を得た（以下、「メタノール可溶分」という。）。
一部を重水に溶解させカーボン核磁気共鳴（13Ｃ−ＮＭＲ）測定を行なった。測定は、超伝導多核種磁気共鳴装置「ＪＮＭ−ＧＣ４００」（日本電子（株）製）、１００ＭＨｚ、積算回数は２０４８回で行なった。
フェニルグルコシド標準品、メチルグルコシド標準品、のケミカルシフトとの比較から、メタノール可溶分は、フェニルグルコシドを主成分とする、メチルグルコシド、および、それらのオリゴ糖からなる混合物であることが分かった。結果を図１に示す。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明により、多様な用途を有する配糖体類を簡便な方法で容易に製造することができるため、工業的利用価値は極めて高い。
【図１】
2013073659.tif 000009
【国際調査報告】
2013073659.tif 000010
2013073659.tif 000011
2013073659.tif 000012
2013073659.tif 000013