(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波化学法による褐藻活性多糖類の抽出方法であって：
１）粉砕褐藻原料をマイクロ波反応チャンバに投入し、質量濃度が５％〜９９％の酸溶液を添加し、１ｋＷ／ｋｇ物質〜１０ｋＷ／ｋｇ物質の質量出力密度のマイクロ波電力で２０ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの作業圧力下、５〜１２０分混合物の反応を行い、必要に応じて混合物を濃縮した後、有機溶媒で洗浄して過剰な酸を除去する工程と、
２）工程１）で得られた生成物に水溶液を添加して抽出を行い、抽出溶液を濃縮し、塩基を用いてｐＨを中性に調整し、濃度勾配アルコール沈殿を行ってマンヌロン酸リッチフラグメントのアルギン、フコイダン及びラミナランをそれぞれ得て、褐藻残渣を残す工程と、
３）工程２）の褐藻残渣にアルカリ溶液を添加し、３５〜６０℃の温度で２０〜８０分アルカリ消化反応を行い、残渣を濾別し、濾液のｐＨを中性に調整し、アルコール沈殿を行ってグルロン酸リッチフラグメント（Ｇリッチ）のアルギン沈殿物を得る工程と
を含む方法。
【請求項２】
前記工程１）におけるマイクロ波電力の印加方法は、連続マイクロ波モード又は連続マイクロ波モードとパルスマイクロ波モードの組み合わせであり、連続マイクロ波とパルスマイクロ波の組み合わせを用いる場合、最初に、酸溶液の還流までは連続マイクロ波照射を利用し、その後照射をパルスマイクロ波に変えて５分〜１２０分行う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程１）において、使用する有機酸が不揮発性酸の場合、濃縮によって酸を除去する必要はなく、使用する有機酸が揮発性酸の場合、濃縮を行って、好ましくは減圧下でのマイクロ波加熱によって酸を除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記工程１）において、連続マイクロ波を用いる場合、質量出力密度は１ｋＷ／ｋｇ物質〜５ｋＷ／ｋｇ物質であり、パルスマイクロ波を用いる場合、質量出力密度は２ｋＷ／ｋｇ物質〜１０ｋＷ／ｋｇ物質であり、デューティ比Ａ／ＢのＡは１秒〜１００秒且つＢは１秒〜１００秒である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記工程１）において、褐藻原料と酸溶液の重量比の範囲は５／１〜１／５である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記工程１）で使用する酸溶液は、有機酸又は有機酸と無機酸の混合溶液から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記工程１）で使用する酸溶液は、５％〜５０％のシュウ酸、１０％〜９９％のギ酸、１０％〜９９％の酢酸又は１０％〜９９％のプロピオン酸から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記工程１）で使用する酸溶液は、１０％〜３５％のシュウ酸、３０〜８５％のギ酸、６０〜９５％の酢酸又は７０〜９５％のプロピオン酸水溶液から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記工程１）において有機酸と無機酸の混合溶液を用いる場合、無機酸の質量パーセント濃度は０．１％〜１５％である、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記工程１）における無機酸は、塩酸、硫酸、硝酸又はリン酸から選択され、好ましくは塩酸である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記工程１）において残留酸の洗浄に用いる有機溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン又はそれらの２種以上の組み合わせから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記工程２）における水の量は、前記工程１）で得られた生成物の体積の５〜８倍である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記工程２）においてｐＨ調整に用いる塩基は、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記工程２）における濃度勾配アルコール沈殿は、エタノールを添加してアルコール含量を２０重量％〜４０重量％とし、遠心分離又は濾過を行ってマンヌロン酸リッチフラグメントのオリゴアルギン沈殿物を得た後、エタノールを添加してアルコール含量を６０重量％〜７０重量％とし、濾過又は遠心分離を行ってフコイダン沈殿物を得て、最後にエタノールを添加してアルコール含量を８０重量％〜８５重量％とし、濾過又は遠心分離を行ってラミナラン沈殿物を得ることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記工程３）で用いる塩基は、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記工程３）でｐＨ値の調整に用いる酸は塩酸から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記工程３）におけるアルコールは、エタノール又はメタノールから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
褐藻は、ラミナリア（Laminaria）ジャポニカ、サルガッスム（Sargassum）サルガッスム、シーミレット、ヒジキ、サルガッスム、クリーピングサルガッソステイック、フークス（Fucus）フークス、ブラダーラック、ペルヴェティア（Pelvetia）カラギーナン、ウンダリア（Undaria）ワカメ及び／又はメロシスティス（Maerocystis）ケルプから選択される、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
ラミナリア・ジャポニカを用いる活性多糖類の調製方法であって、該方法は、乾燥ジャポニカ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その重量の０．５〜１．５倍の６０％〜８５％ギ酸を添加し、１〜２ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、ギ酸溶液の還流状態を１５〜３０分維持させた後、減圧下でギ酸溶液を蒸発乾固する工程；ジャポニカ粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加し、混合物を撹拌し、４０〜６０分洗浄し、濾過する工程；乾燥後の濾過残渣を水で２回抽出する工程において、１回の抽出に用いる水の量は残渣の重量の４〜６倍とし、抽出温度は６０〜８０℃、抽出時間は約４０分とする工程；濾過を行い、２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮する工程；続いて、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る工程；前記水抽出後のジャポニカ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を約４０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る工程を含み、
多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ヒジキを用いる活性多糖類の調製方法であって、該方法は、乾燥ヒジキ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．５〜１．５倍の１０％〜２０％シュウ酸溶液を添加し、１〜２ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、シュウ酸溶液の還流状態を１５〜２５分維持させた後、減圧下で溶液を蒸発乾固する工程；ヒジキ粉末の重量の４〜６倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する工程；混合物を撹拌し、４０〜６０分洗浄、濾過し、濾過残渣を乾燥する工程；濾液を蒸留してエタノールとシュウ酸を再利用する工程；乾燥後の濾過残渣を水で２回抽出する工程において、１回の抽出に用いる水の量は残渣の重量の４〜６倍とし、抽出温度は７０℃、抽出時間は約４０分とする工程；濾過後の前記２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮する工程；続いて、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３０％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６０％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８０％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る工程；前記水抽出後のヒジキ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る工程を含み、
多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
フークス・フークスを用いる活性多糖類の調製方法であって、該方法は、乾燥フークス粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その１〜２倍の８０％〜９５％プロピオン酸溶液を添加し、３〜５ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で、プロピオン酸溶液の還流後、５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下で４０〜６０分維持させた後、減圧下でプロピオン酸溶液を蒸発乾固する工程；フークス粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する工程；混合物を撹拌し、３０〜６０分洗浄し、濾過し、濾過残渣を乾燥する工程；乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて７０℃で４０分行い、濾過する工程；前記抽出方法を再度繰り返す工程；濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出溶液の１／５になるまで濃縮する工程；続いて、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る工程；前記水抽出後のフークス残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る工程を含み、
多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
ペルヴェティア・カラギーナンを用いる活性多糖類の調製方法であって、該方法は、乾燥カラギーナン粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．５〜２倍のシュウ酸−塩酸混合溶液であって、混合溶液中のシュウ酸含量は２０％、塩酸含量は０．１％である溶液を添加し、１〜２ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、混合酸溶液の還流状態を１５〜２５分維持させた後、減圧下で溶液を蒸発乾固する工程；カラギーナン粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する工程；混合物を３０〜６０分撹拌し、濾過する工程；乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて７０℃で４０分行い、濾過する工程；前記抽出方法を再度繰り返す工程；濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮する工程；続いて、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る工程；前記水抽出後のカラギーナン残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る工程を含み、
多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
ウンダリア・ワカメを用いる活性多糖類の調製方法であって、該方法は、乾燥ワカメ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．５〜２．５倍のギ酸−塩酸混合溶液であって、ギ酸含量は８０％、塩酸含量は０．５％である溶液を添加し、２〜４ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、混合酸溶液の還流状態を１０〜３０分維持させた後、減圧下で混合酸溶液を蒸発乾固する工程；ワカメ粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する工程；混合物を撹拌し、３０〜６０分洗浄し、濾過する工程；乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて６０℃で４０分行い、濾過する工程；前記抽出方法を再度繰り返す工程；濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮する工程；続いて、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る工程；前記水抽出後のワカメ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る工程を含み、
多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
メロシスティス・ケルプを用いる活性多糖類の調製方法であって、該方法は、乾燥ケルプ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．３〜１．２倍の８０％〜９５％酢酸溶液を添加し、１〜４ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、酢酸溶液の還流状態を３０〜４０分維持させた後、減圧下で酢酸溶液を蒸発乾固する工程；ケルプ粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する工程；混合物を撹拌し、３０〜６０分洗浄し、濾過する工程；乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて６０℃で４０分行い、濾過する工程；前記抽出方法を再度繰り返す工程；濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮する工程；続いて、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る工程；濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過する工程；濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る工程；前記水抽出後のケルプ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る工程を含み、
多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
調製した褐藻多糖類は、グルロン酸リッチフラグメントのアルギン又はマンヌロン酸リッチフラグメントのアルギンである、請求項１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
グルロン酸リッチフラグメントのアルギンは、グルロン酸リッチフラグメントのジャポニカアルギン、ヒジキアルギン、フークスアルギン、カラギーナンアルギン、ワカメアルギン又はケルプアルギンである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
マンヌロン酸リッチフラグメントのアルギンは、マンヌロン酸リッチフラグメントのジャポニカアルギン、ヒジキアルギン、フークスアルギン、カラギーナンアルギン、ワカメアルギン又はケルプアルギンである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
マンヌロン酸リッチフラグメントのアルギン酸ナトリウムを調製する方法であって、請求項１〜２５及び２７のいずれかに記載の方法を利用して調製したマンヌロン酸リッチフラグメントのアルギンに炭酸ナトリウムを添加してマンヌロン酸リッチフラグメントのアルギン酸ナトリウムに転換する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製薬化学分野に関し、褐藻多糖類の抽出方法に関し、詳細には、マイクロ波化学法に基づく褐藻多糖類の抽出方法である。
【背景技術】
【０００２】
藻類（海藻の総称）は、通常海底や固体構造物に付着しており、基礎細胞から成る単株又は一連の単純植物である。藻類中の栄養成分としては、多糖類やタンパク質、脂質、色素、低分子量物質が挙げられる。伝統的な漢方医学や現代の科学研究によって証明されているように、藻類中の免疫増強活性や抗癌活性を有する物質の主成分は多糖類である。
【０００３】
藻類としては、紅藻や緑藻、褐藻等が挙げられるが、藻類多糖類に関する現在の研究や応用は、主に褐藻多糖類に集中している。褐藻は高等藻類であり、約２５０の属及び１５００を超える種を有する。褐藻体は、黄褐色又は暗褐色であり、多糖類やタンパク質、脂質、マンニトール等の物質を含んでいる。ジャポニカ等の一部の種は、その細胞内に大量のヨウ素も含んでいる。
【０００４】
褐藻多糖類は、褐藻の重要成分であり、アルギンやフコイダン、ラミナラン等が挙げられる。アルギン（通常はアルギン酸ナトリウムを指す）は、（１−４）結合したβ−Ｄ−マンヌロン酸（Ｍ）残基とα−Ｌ−グルロン酸（Ｇ）残基の多糖ホモポリマーブロックを有する直鎖状共重合体であり、褐藻中の含有量が高い。３種類のセグメント鎖構造、即ち、連続Ｍ単位から成るＭブロック、連続Ｇ単位から成るＧブロック、及びＧ単位とＭ単位が交互に結合して形成されたＭＧブロックが存在する。アルギンは、最も代表的な藻類化学品でもある。中国におけるアルギンの年間生産量が世界最高であることがデータによって示されている。アルギンを容易に貯蔵及び使用するため、通常はアルギンを最終製品としてのアルギン酸ナトリウムに転換する。ポリアニオン性多糖（アルギン酸）のナトリウム塩として、アルギン酸ナトリウムは、その固有の物理的及び化学的特性のため、産業界で非常に幅広く用いられている。
【０００５】
食品業界においては、アルギン酸ナトリウムは、カロリーが低く、毒性がなく、容易に膨張し、柔軟性が高いため、優れた食品添加物であり、それを食品に添加した際には、凝固や増粘、乳化、懸濁、安定化、食品乾燥防止等、多くの役割を果たす。
【０００６】
繊維業界においては、アルギン酸ナトリウムは、着色が容易で、着色効率が高く、色が鮮やかで、プリント布を軟化する等の特徴を有し、綿織物の反応染料印刷において最も一般的に用いられるペーストである。一方、それはワープスラリーや防水加工、レース製造等の工業過程において可溶性繊維として用いることもできる。
【０００７】
化粧品業界においては、アルギン酸ナトリウムは、歯磨き粉ベースやシャンプー、毛髪セット剤等として用いられる。製紙業界においては、アルギン酸ナトリウムはサイジングに用いられる。ゴム業界においては、アルギン酸ナトリウムはラテックス濃縮物として用いることができ、水ベースコーティングや耐水コーティングとすることもできる。
【０００８】
アルギン酸ナトリウムは重要な医用材料でもあり、薬物送達剤やポリマーフィルム、細胞カプセル、創傷被覆、外科スポンジ、塞栓剤等として広く用いられている。アルギン酸ナトリウムは、医用材料科学や臨床医学、組織工学、薬学及び他の分野においてますます注目されている。現在でも、アルギンの製造では基本的にアルカリ消化を用いているが、その基本原理は、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を用いて種々の水溶性アルギン酸塩をアルギン酸ナトリウムに転換し、アルギン酸ナトリウムを水に溶解させ、濾過、酸／カルシウム沈殿及びナトリウム塩転換によって乾燥アルギン酸ナトリウム粉末を得ることである。
【０００９】
フコイダンは、フコース及び硫酸化物と共に、ガラクトースやキシロース、マンノース、ウロン酸等の単糖類を含むヘテロ多糖である。その独特な構造と優れた生理活性（例えば、血中脂質調節や血糖低下、血圧低下、抗凝固、抗腫瘍、抗変異原性、抗放射線、抗ウイルス、免疫機能増強等）によって、フコイダンは今世紀の海洋薬物研究のホットスポットの一種となっている。ラミナランも種々の生理活性を有する多糖である。フコイダンやラミナランの調製では、主にアルギン製造の廃棄物、ヨウ素及びマンニトールを主原料として用い、これらを水に浸した後、濃度勾配アルコール沈殿に付す。
【００１０】
現在のアルギン生産方法における問題点は、主に次のようなものである。水やエネルギーを大量に消費し、重大な汚染をもたらす。これは、藻類に関する産業の発展を制限する主な要因の一つでもある。アルカリ消化は原理的には単純であるが、実際の工業生産では多数の工程を必要とすることが多く、その一部は非常に困難である。例えば、炭酸ナトリウムの処理によってジャポニカから形成した濃縮アルギン酸ナトリウムスラリーにおいては、多くの非水溶性セルロースや他の成分を濾過する必要がある。濃縮スラリーの粘度が高いため、珪藻土等の濾過助剤を添加するのに加え、希釈に大量の水を消費する必要もあり、用いる水の品質への要求が高くなる。統計によると、１トンの最終アルギン酸ナトリウムを製造するのに約７００〜１０００トンの水を必要とする。また、従来のアルカリ消化の化学的方法には主に２種のアプローチ、即ち、酸添加及びカルシウム塩添加があるが、先ず、褐藻中の非水溶性アルギン酸塩を水溶性アルギン酸ナトリウムに転換し、酸又はカルシウムイオンを添加してアルギン酸ナトリウムをアルギン酸又はアルギン酸カルシウムの沈殿物とし、それを洗浄した後、再度アルギン酸ナトリウムに転換し、最後にアルギン酸ナトリウムを更に加工して種々の製品とする。どちらの方法を用いても、大量の工業廃水が生じ、これが生態学的環境への深刻な脅威となる。
【００１１】
一方、現在のアルギン酸ナトリウム製品は単一製品種であり、品質も優れておらず、付加価値も低い。アルギン酸ナトリウムは、構造の観点からは３種のカテゴリー、即ち、高Ｇ／Ｍ比、中Ｇ／Ｍ比及び低Ｇ／Ｍ比に分類することができ、粘度の観点からは、超低粘度、低粘度、中粘度、高粘度及び超高粘度のアルギン酸ナトリウムに分類することができ、純度の観点からは、３種のレベル、即ち、工業用、食品用及び医療用に分類することができる。現在中国国内で生産されているアルギン酸ナトリウムは主に中粘度の製品である。健康製品又は医薬品としての用途は、ゲル化特性が強く、溶解度が低い等によって制限されており、その活性を十分に得ることができない。
【００１２】
このような困難を克服するため、中国国内及び海外の研究者らは、上述の問題点を標的とした方法に関する試みを長期間に亘って行い、多くの重要な進展と成果が得られた。これらの研究には、従来の方法の改善や新しい方法の開発が含まれる。例えば、国外の学者らによって最近報告された新しいアルギン反応押出方法の場合、節水や時間節約、アルカリの使用抑制等の利点があり、製品の粘度や収率はある程度改善されたが、この方法では、生物活性が良好な水溶性多糖を直接製造することができない。従来の藻類多糖製品に対する改変としては、生物学的、化学的又は物理的な方法を用いて、アルギン酸ナトリウム及びフコイダンをアルギン酸オリゴ糖、オリゴ糖及び低分子量フコースに分解し、フコイダンの硫黄含有量を調整する等が挙げられる。
【００１３】
また、分解後のアルギン酸ナトリウム及びフコイダンの活性が効率的に改善され、一部の低分子量アルギン酸ナトリウムがヘパリン様の抗腫瘍及び抗ウイルス性の生理活性を既に示し、心血管疾患やウイルス医薬の研究に使用可能であることが研究によって確認された。その一部は、整腸作用、解毒作用、血糖及び血中脂質の低下作用、抗凝固作用、抗炎症作用及び免疫調節作用を有し、糖尿病、肥満、結腸直腸癌及び常習性便秘の患者への規定食として用いることができる。
【００１４】
特に近年、改変された低分子量アルギン又はフコイダンの独特な生理機能が発見し続けられており、その活性や医薬的価値が新しい研究ホットスポットの１種となっている。
【００１５】
また、ポリマンヌロン酸（Ｍ）及びポリグルロン酸（Ｇ）はアルギン分子において独特な成分であり、天然では独立して存在することが見出されていない。アルギン中のこれら２種のアルドウロン酸多糖類の比率（Ｍ／Ｇ）が変化するか、或いはアルギン中のそのようなブロックの構造や配置が変化すると、アルギンの機能は大幅に異なる。従って、多くの研究者らが、様々な分解方法や分離方法を用いて独特な構造を有する様々な多糖断片やそのオリゴ糖を得て、その独特な生物活性について研究を行い、特別な効能を有する薬物を開発している。
【００１６】
構造が異なるこのようなオリゴ糖やオリゴースの全てによって藻類多糖製品の多様性が大いに高まる。しかし、これらの研究ではいずれも、中粘度のアルギンを原料として用いているため、従来のアルギン酸ナトリウム製造方法に伴う問題点、例えば、水及びエネルギーの大量消費や重大な汚染、低収率／含量等は根本的には解決されない。
【００１７】
Ｍ／Ｇ比決定のためにマイクロ波によってアルギン酸ナトリウムを迅速に加水分解する方法（非特許文献１）では、家庭用電子レンジにおいて、アルギン酸ナトリウムを一部分解する溶剤としてシュウ酸溶液又は希硫酸溶液を用いることが開示されているが、その主な目的は、アルギン酸ナトリウム中のＭ／Ｇ（マンヌロン酸／グルロン酸）比を決定するため、簡素で、迅速且つマイルドな方法を見出すことである。しかし、この方法で用いるアルギン酸ナトリウム材料は、依然として従来の抽出方法で調製されており、従来の方法における水及びエネルギーの大量消費や他の問題点は克服されない。
【００１８】
マイクロ波による硫酸化多糖類の脱硫酸化（非特許文献２）では、家庭用電子レンジにおいて、マイクロ波による方法を用いて、褐藻、動物多糖類、コンドロイチン硫酸中の紅藻多糖カラギーナン、寒天及びフコイダンから硫黄を除去し、通常の塩酸脱硫法の問題点を克服することが開示されている。この方法では依然として多糖類を出発物質として用いており、水及びエネルギーの大量消費等の問題点は克服されていない。また、この文献において高脱硫率を追求する目的は、試料解析の利便性を向上させることであり、多糖類の活性については考慮されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Mahesh Chhatbar、カーボハイドレート・ポリマーズ、７６巻（２００９年）６５０〜６５６
【非特許文献２】Diego A, Navaroo、カーボハイドレート・ポリマーズ、６９巻（２００７年）７４２〜７４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従って、海洋科学及び海藻産業において新しい技術や新しい製品の研究及び開発を実施し続けることが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述の技術的な問題点を克服するため、本発明は、褐藻多糖類を抽出する新規な方法、即ち、マイクロ波化学法による褐藻活性多糖類の抽出方法を提供する。本発明のマイクロ波化学法による褐藻活性多糖類の抽出方法は次の各工程：
１）粉砕褐藻粉末をマイクロ波反応チャンバに投入し、質量濃度が５％〜９９％の酸溶液を添加し、１ｋＷ／ｋｇ物質〜１０ｋＷ／ｋｇ物質の質量出力密度のマイクロ波電力で２０ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの作業圧力下、５〜１２０分間混合物の反応を行い、必要に応じて混合物を濃縮した後、有機溶媒で洗浄して過剰な酸を除去する工程と、
２）工程１）で得られた生成物に水溶液を添加して水抽出を行い、抽出溶液を濃縮し、塩基を用いてｐＨを中性に調整し、濃度勾配アルコール沈殿を行ってマンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギン、フコイダン及び／又はラミナランをそれぞれ得て、褐藻残渣を残す工程と、
３）工程２）の褐藻残渣にアルカリ溶液を添加し、３５〜６０℃の温度で２０〜８０分アルカリ消化反応を行い、残渣を濾別し、濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮後にアルコール沈殿を行ってグルロン酸リッチフラグメント（Ｇリッチ）のアルギン沈殿物を得る工程とを含む。
【００２２】
本発明の方法においては、粉砕褐藻粉末として、当該分野における従来の粉砕方法によって得られる褐藻粉末を用いるか、或いは市販の粉砕褐藻粉末を購入して本発明の方法で直接用いるが、粉砕褐藻粉末のメッシュサイズは、当該分野における標準サイズであるか、或いは本発明と一般知識を組み合わせて当業者が設定する。
【００２３】
本発明の方法においては、その一実施形態として、工程１）で添加する酸溶液中の有機酸が不揮発性酸の場合、マイクロ波反応後に濃縮によって酸を除去する必要はないが、添加する有機酸が揮発性酸の場合、マイクロ波反応が終了した後、濃縮を行って（好ましくは減圧下でのマイクロ波加熱によって）酸を除去した後、有機溶媒で洗浄して少量の残留酸を除去する。
【００２４】
本発明の方法においては、その一実施形態として、前記工程１）におけるマイクロ波電力の印加方法は、連続マイクロ波モード又は連続マイクロ波モードとパルスマイクロ波モードの組み合わせであり、連続マイクロ波とパルスマイクロ波の組み合わせを用いる実施形態においては、先ず、酸溶液の還流までは連続マイクロ波照射を用い、その後照射をパルスマイクロ波に変えて５分〜１２０分行い、酸溶液の還流後、連続マイクロ波も５分〜１２０分維持する。
【００２５】
本発明の方法においては、更に好ましい一実施形態として、前記工程１）で連続マイクロ波を用いる場合、質量出力密度は１ｋＷ／ｋｇ物質〜５ｋＷ／ｋｇ物質であり、パルスマイクロ波を用いる場合、質量出力密度は２ｋＷ／ｋｇ物質〜１０ｋＷ／ｋｇ物質であり、デューティ比はＡ／Ｂ（Ａ＝１秒〜１００秒、Ｂ＝１秒〜１００秒）である。
【００２６】
本発明の方法においては、マイクロ波反応チャンバの選択は、当業者が本発明と当該技術分野の一般知識を組み合わせて行うことができるが、入射波式マイクロ波反応チャンバ又は共鳴マイクロ波反応チャンバのいずれか一方を用いる。
【００２７】
本発明の方法においては、その一実施形態として、前記工程１）において、褐藻原料と酸溶液の重量比の範囲は５／１〜１／５である。
【００２８】
本発明の方法においては、その一実施形態として、工程１）の酸溶液は、有機酸又は有機酸と無機酸の混合溶液から選択される。
【００２９】
本発明の方法においては、更なる一実施形態として、有機酸は、重量濃度が５％〜５０％のシュウ酸（好ましくは１０％〜３５％のシュウ酸）、１０％〜９９％のギ酸（好ましくは３０〜８５％のギ酸）、１０％〜９９％の酢酸（好ましくは６０〜９５％の酢酸）又は１０％〜９９％のプロピオン酸（好ましくは７０〜９５％のプロピオン酸水溶液）から選択される。
【００３０】
上述の濃度の酸溶液は、市販品を直接購入してもよく、当該分野の従来法によって調製してもよい。例えば、濃度１００％の酸（例えば、純ギ酸）に適量の水を添加して対応する濃度まで希釈する。
【００３１】
本発明の方法においては、その一実施形態として、有機酸と無機酸の混合溶液を用いる場合、有機酸と無機酸の混合溶液における有機酸濃度は、上述の有機酸濃度であり、無機酸の質量パーセント濃度は０．１％〜１５％であるが、更に好ましい一実施形態として、無機酸は、塩酸、硫酸、硝酸又はリン酸から選択される。
【００３２】
上述の無機酸溶液は市販のものとすることができ、従来法を用いて対応する濃度の有機−無機混合酸溶液を調製する（例えば、有機酸に濃度３６％の塩酸を添加して対応する濃度とする）。
【００３３】
本発明の方法においては、反応条件を制御し、マイクロ波、有機酸分子及び褐藻多糖類間の共同作用を利用し、褐藻多糖類のグリコシド結合を選択的に切断して褐藻多糖類の分解を制御することができる。
【００３４】
本発明の方法においては、その一実施形態として、前記工程１）において、残留酸の洗浄に用いる有機溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン又はそれらの２種以上の組み合わせから選択される。有機溶媒の濃度については特別な条件はなく、先行技術又は当該分野の一般知識を組み合わせて当業者が設定することができる。
【００３５】
本発明の方法においては、その一実施形態として、工程２）における水の量は、工程１）で得られた生成物の体積の５〜８倍である。当業者であれば、本発明と一般知識を組み合わせて、水量を増減させて調整することができるが、抽出溶液を濃縮する際には、その最初の体積の１／５〜１／８まで濃縮することが好ましい。
【００３６】
本発明の方法においては、その一実施形態として、工程２）においてｐＨ調整に用いる塩基は、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムから選択されるが、この場合、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムは、当該技術分野で通常用いる濃度の炭酸ナトリウム溶液又は水酸化ナトリウム溶液であり、その主目的は、アルギン酸を完全にアルギン酸ナトリウムに転換することである。
【００３７】
本発明の方法においては、その一実施形態として、前記工程２）における濃度勾配アルコール沈殿では、エタノールを添加してアルコール含量を２０重量％〜４０重量％とし、遠心分離又は濾過を行ってマンヌロン酸リッチフラグメントのオリゴアルギン沈殿物を得た後、エタノールを添加してアルコール含量を６０重量％〜７０重量％とし、濾過又は遠心分離を行ってフコイダン沈殿物を得て、最後にエタノールを添加してアルコール含量を８０重量％〜８５重量％とし、濾過又は遠心分離を行ってラミナラン沈殿物を得る。
【００３８】
本発明の方法においては、その一実施形態として、前記工程３）で用いる塩基は、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムから選択されるが、この場合、炭酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムは、当該技術分野で通常用いる濃度の炭酸ナトリウム溶液又は水酸化ナトリウム溶液である。
【００３９】
本発明の方法においては、その一実施形態として、工程３）でｐＨ値の調整に用いる酸は塩酸から選択されるが、この場合、塩酸は、当該技術分野で通常用いる濃度の塩酸溶液である。
【００４０】
本発明の方法においては、その一実施形態として、前記工程３）でアルコール沈殿に用いるアルコールは、エタノール又はメタノールから選択される。アルコール沈殿においてエタノール又はメタノールを用いる場合、原則として、沈殿がなくなるまで溶液にアルコールを添加するが、溶液のアルコール含量が８０％〜８５％になるまで添加することが好ましい。
【００４１】
本発明の方法においては、該方法によって褐藻多糖類を抽出するのに用いる褐藻としては、ラミナリア（Laminaria）ジャポニカやサルガッスム（Sargassum）サルガッスム、シーミレット、ヒジキ、サルガッスム、クリーピングサルガッソステイック、フークス（Fucus）フークス、ブラダーラック、ペルヴェティア（Pelvetia）カラギーナン、ウンダリア（Undaria）ワカメ、メロシスティス（Maerocystis）ケルプが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４２】
本発明は、その好ましい一実施形態として、ラミナリア・ジャポニカを用いる活性多糖類の調製方法も提供する。該方法は次の通りである。乾燥ジャポニカ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その重量の０．５〜１．５倍の６０％〜８５％ギ酸を添加し、１〜２ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、ギ酸溶液の還流状態を１５〜３０分維持させた後、減圧下でギ酸溶液を蒸発乾固する。ジャポニカ粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する。混合物を撹拌し、４０〜６０分洗浄し、濾過する。乾燥後の濾過残渣を水で２回抽出するが、１回の抽出に用いる水の量は残渣の重量の４〜６倍とし、抽出温度は６０〜８０℃、抽出時間は約４０分とする。濾過を行い、２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮した後、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る。
【００４３】
上述の水抽出後のジャポニカ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を約４０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る。
【００４４】
この場合、多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである。
【００４５】
本発明は、その好ましい一実施形態として、ヒジキを用いる活性多糖類の調製方法も提供する。該方法は次の通りである。乾燥ヒジキ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．５〜１．５倍の１０％〜２０％シュウ酸溶液を添加し、１〜２ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、シュウ酸溶液の還流状態を１５〜２５分維持させた後、減圧下で溶液を蒸発乾固する。ヒジキ粉末の重量の４〜６倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する。混合物を撹拌し、４０〜６０分洗浄、濾過し、濾過残渣を乾燥する。濾液を蒸留してエタノールとシュウ酸を再利用する。乾燥後の濾過残渣を水で２回抽出するが、１回の抽出に用いる水の量は残渣の重量の４〜６倍とし、抽出温度は７０℃、抽出時間は約４０分とする。濾過後の上述の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮した後、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３０％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６０％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８０％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る。上述の水抽出後のヒジキ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る。
【００４６】
この場合、多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである。
【００４７】
本発明は、その好ましい一実施形態として、フークス・フークスを用いる活性多糖類の調製方法も提供する。該方法は次の通りである。乾燥フークス粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その１〜２倍の８０％〜９５％プロピオン酸溶液を添加し、３〜５ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で、プロピオン酸溶液の還流後、５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下で４０〜６０分維持させた後、減圧下でプロピオン酸溶液を蒸発乾固する。フークス粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する。混合物を撹拌し、３０〜６０分洗浄し、濾過し、濾過残渣を乾燥する。乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて７０℃で４０分行い、濾過する。上述の抽出方法を再度繰り返す。濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出溶液の１／５になるまで濃縮した後、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る。上述の水抽出後のフークス残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る。
【００４８】
この場合、多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである。
【００４９】
本発明は、その好ましい一実施形態として、ペルヴェティア・カラギーナンを用いる活性多糖類の調製方法も提供する。該方法は次の通りである。乾燥カラギーナン粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．５〜２倍のシュウ酸−塩酸混合溶液（混合溶液中のシュウ酸含量は２０％、塩酸含量は０．１％である）を添加し、１〜２ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、混合酸溶液の還流状態を１５〜２５分維持させた後、減圧下で溶液を蒸発乾固する。カラギーナン粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する。混合物を３０〜６０分撹拌し、濾過する。乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて７０℃で４０分行い、濾過する。上述の抽出方法を再度繰り返す。濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮した後、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る。上述の水抽出後のカラギーナン残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る。
【００５０】
この場合、多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである。
【００５１】
本発明は、その好ましい一実施形態として、ウンダリア・ワカメを用いる活性多糖類の調製方法も提供する。該方法は次の通りである。乾燥ワカメ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．５〜２．５倍のギ酸−塩酸混合溶液（ギ酸含量は８０％、塩酸含量は０．５％である）を添加し、２〜４ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、混合酸溶液の還流状態を１０〜３０分維持させた後、減圧下で混合酸溶液を蒸発乾固する。ワカメ粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する。混合物を撹拌し、３０〜６０分洗浄し、濾過する。乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて６０℃で４０分行い、濾過する。上述の抽出方法を再度繰り返す。濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮した後、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る。上述の水抽出後のワカメ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る。
【００５２】
この場合、多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである。
【００５３】
本発明は、その好ましい一実施形態として、メロシスティス・ケルプを用いる活性多糖類の調製方法も提供する。該方法は次の通りである。乾燥ケルプ粉末をマイクロ波抽出チャンバに投入し、その０．３〜１．２倍の８０％〜９５％酢酸溶液を添加し、１〜４ＫＷ／Ｋｇのマイクロ波出力密度で５００ｍｍＨｇ〜７６０ｍｍＨｇの圧力下、酢酸溶液の還流状態を３０〜４０分維持させた後、減圧下で酢酸溶液を蒸発乾固する。ケルプ粉末の重量の３〜５倍のエタノール溶液を反応チャンバに添加する。混合物を撹拌し、３０〜６０分洗浄し、濾過する。乾燥後の濾過残渣の抽出を残渣の重量の４〜６倍の水を用いて６０℃で４０分行い、濾過する。上述の抽出方法を再度繰り返す。濾過後の２種の濾液を混合し、中性になるまで水酸化ナトリウム溶液で中和し、体積が抽出液の１／５になるまで濃縮した後、溶液にエタノールを添加してエタノール含量を３５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ａを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を６５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｂを得る。濾液にエタノールを添加し続けて溶液のエタノール含量を８５％とし、溶液を４〜８時間放置して濾過し、濾過ケーキを無水エタノールとエーテルで洗浄し、乾燥して多糖Ｃを得る。上述の水抽出後のケルプ残渣に炭酸ナトリウム溶液を添加し、３５〜６０℃の温度でアルカリ消化反応を４０〜６０分行い、濾過し、塩酸で濾液のｐＨを中性に調整し、濃縮し、アルコール沈殿に付して多糖Ｄを得る。
【００５４】
この場合、多糖Ａはマンヌロン酸リッチ（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムであり、多糖Ｂはフコイダンであり、多糖Ｃはラミナランであり、多糖Ｄはグルロン酸リッチ（Ｇリッチ）のアルギン酸ナトリウムである。
【００５５】
本発明は、本発明の方法を利用して調製した褐藻多糖類も提供するが、前記褐藻多糖類は、本発明の方法によって得られる。
【００５６】
本発明は、その好ましい一実施形態として、本発明の方法を利用して調製したグルロン酸リッチフラグメント（Ｇリッチ）のアルギン又はマンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギンも提供する。
【００５７】
好ましい一実施形態として、グルロン酸リッチフラグメント（Ｇリッチ）のアルギンは、グルロン酸リッチフラグメント（Ｇリッチ）のジャポニカアルギン、ヒジキアルギン、フークスアルギン、カラギーナンアルギン、ワカメアルギン又はケルプアルギンであることが好ましい。
【００５８】
好ましい一実施形態として、マンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギンは、マンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のジャポニカアルギン、ヒジキアルギン、フークスアルギン、カラギーナンアルギン、ワカメアルギン又はケルプアルギンであることが好ましい。
【００５９】
本発明は、マンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムを調製する方法も提供するが、前記方法では、本発明の方法を利用して調製したマンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギンに炭酸ナトリウムを添加して、マンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムに転換する。
【００６０】
本発明は、本発明の方法を利用して調製したマンヌロン酸リッチフラグメント（Ｍリッチ）のアルギン酸ナトリウムも提供する。
【発明の効果】
【００６１】
本発明は次の特徴を有する。
第一には、有機酸と共にマイクロ波を褐藻原料に直接作用させ、有機酸を利用して褐藻原料の細胞壁の有機高分子（セルロースやアルギンを含む）と多糖類との間の種々の結合を切断して前記医薬材料からの多糖類の遊離を促進すると共に、多糖類の抽出率を向上させた上、有機酸に関しては、Ｈ＋イオンの多糖類への分解作用に加え、有機酸イオンが多糖類の水酸基と共に水素結合を形成して多糖分子を保護することができる。
【００６２】
第二には、マイクロ波によって増強された有機酸が遊離多糖類を更に適度に分解して、多糖類の水溶性を大幅に高めることができる。分子量分布が比較的集中し水溶性が良好な多糖類が得られ、方法全体によって、褐藻多糖類を効率良く抽出し、再構築することができる。
【００６３】
第三には、分子構造が異なる褐藻多糖類は、マイクロ波照射や有機酸に対する感度が異なる。マイクロ波照射下での有機酸の分解作用に対して比較的敏感な褐藻中のＭリッチフラグメントの分子量は大幅に低下し、その水溶性は大幅に増大するため、加水分解を行わずに抽出することができる。
【００６４】
マイクロ波照射下での有機酸の分解作用に対して敏感ではないＧリッチフラグメントは褐藻残渣に残留し、アルカリ消化方法によって抽出することができるが、これによって、ＭリッチのアルギンとＧリッチのアルギンの分離方法が簡素化される。
【００６５】
第四には、マイクロ波加熱によって材料の内側と外側の同時加熱を確実に行うことができ、従来の加熱法における一連の克服できない問題（材料の不均一な加熱やエネルギーの大量消費等）を十分に克服することができる。
【００６６】
先行技術と比較して、本発明は更に次の利点を有する。
１．本発明によって、時間が節約され、酸の使用量が低減し、再利用が容易且つ効率的になり、節水及び省エネルギー効果が顕著になる。マイクロ波加熱技術を用いることによって、従来の加熱法では回避することが困難な熱問題が効果的に克服され、有機酸の使用量や加工時間（特に、酸を除去する蒸留方法の時間）が大幅に低減し、従来の加熱法では克服できない不均一加熱の問題を克服することができる。大規模生産におけるこのような特徴は特に顕著である。
【００６７】
２．マイクロ波によって増強された有機酸によって、遊離褐藻多糖類の分子構造を更に適度に調整することができ、例えば、アルギンを適度に分解し、その水溶性を向上させ、ＭリッチフラグメントとＧリッチフラグメントを分離することができる。また、硫黄を含有する褐藻多糖類の硫黄含量を適度に低下させることができる。本発明の方法では、医薬原料に対して酸を直接作用させ、既存方法における多糖抽出に関する多くの問題点が克服される。現在、褐藻多糖類に対する様々な改変に関する研究では基本的に褐藻多糖類を原料として用いており、多糖抽出に伴う多くの問題を克服することができない。
【００６８】
３．本発明によって得られる多糖製品は、分子量分布が狭く、純度が高く、良好な水溶性及び良好な活性を有する。本発明の方法は、大規模な工業生産において明らかに有利である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の方法におけるフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
以下、実施例及び実験例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００７１】
本発明の方法は次の通りである：
１）褐藻原料を洗浄、乾燥及び粉砕した後、マイクロ波反応チャンバに投入し、有機酸又は有機酸／無機酸混合溶液を加えて、粉末が十分な湿潤状態となるように撹拌し；
２）マイクロ波電力を印加するマイクロ波処理を行い、褐藻多糖の分解を制御できるように、マイクロ波、有機酸分子及び褐藻多糖間の共同作用を利用して、褐藻多糖のグリコシド結合を選択的に切断し；
３）マイクロ波加熱によって減圧蒸留を行うことにより、有機酸又は有機酸／無機酸混合溶液の大部分を除去し、有機溶媒で十分に洗浄することにより少量の残留する酸を除去して、前記褐藻のマイクロ波の予備処理を完了し；
４）マイクロ波予備処理された褐藻に約５〜８倍の水を加えることによって抽出を行い、抽出液を濃縮した後、濃度勾配条件アルコール沈殿を行うことによって、高水溶性のマンヌロン酸に富む（Ｍリッチ）アルギンフラグメント、フコイダン及びラミナランを得；
５）マイクロ波予備処理された褐藻原料の水抽出残渣をアルカリ消化方法に付すことにより、グルロン酸に富む（Ｇリッチ）アルギンフラグメントを得る。
【００７２】
図１に本方法の全様を示す。
【００７３】
本発明の新規方法を評価するために、各実施形態において参照の目的で設計された対照方法を記載する。各実施例において、対照方法、新規方法、従来の加熱法により得られるアルギン酸ナトリウム、フコイダン及びラミナランの各抽出率、前記方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、反応時間、有機酸（又は酸混合物）の使用量並びにフコイダンの硫酸基含有量の比較データを列挙する。アルギン酸ナトリウム生成物を適切な方法で精製することにより、均一な組成を有する多糖の単体を得、そのポリマンヌロン酸フラグメント（Ｍ）及びポリグルロン酸フラグメント（Ｇ）を１Ｈ−ＮＭＲ法により測定することによってＭ／Ｇ比を得（書籍「sugar complex biochemical research」参照)、高速液体クロマトグラフィーを用いてアルギン酸ナトリウムの分子量を測定し （Wenjing Tai、Guangli Yu、Jiandong Wu、Xia Zhao著、Extract and physicochemical properties of four types of algae Polysaccharides、Journal of Ocean University of China、２０１０年、第４０巻第５号、ｐｐ．２３〜２６)、フコイダンの硫酸基含有量を比濁分析法により測定した（Jianbo Congm、Changzhen Wang、Yan Liら著、Measurement of sulfate group content of brown algae sulfated polysaccharides - study of barium sulfate nephelometry、 [J] Pharmaceutical Journal of Chinese People's Liberation Army、２００３年、第１９巻第３号、１８１ページ） 。
【実施例】
【００７４】
比較例１
対照方法：ラミナリアジャポニカ粉末原料（１００ｇ）を洗浄、乾燥及び粉砕した後、秤量して２Ｌのビーカーに投入し、水（１Ｌ）及び炭酸ナトリウム（２０ｇ）をビーカーに加える。７０℃の湯浴中で混合物を１時間撹拌した後、水（８０〜１００Ｌ）で希釈し、十分に撹拌した後、濾過する。塩酸を加えて濾液のｐＨを２．０に調整した後、遠心分離に付す。炭酸ナトリウムを加えることにより沈殿をアルギン酸ナトリウムに変換する。得られた上清を、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％までのエタノールを添加）を得る。各工程で得られた生成物を乾燥させ、抽出率を求める。抽出率とは、ラミナリアジャポニカ粉末原料に対する各工程の生成物の重量百分率である。全分析結果を表１に示す。
【００７５】
実施例１
１）乾燥ラミナリアジャポニカ粉末（１．５ｋｇ）を入射波式マイクロ波反応チャンバに投入する。
２）ギ酸無水物（０．５Ｌ）を水（０．２５Ｌ）と混合することにより７０％ギ酸溶液（０．７５Ｌ）を調製する。
３）工程２）のギ酸（０．７５Ｌ）を工程１）のマイクロ波反応チャンバに加えて、ラミナリアジャポニカ粉末が均一な湿潤状態となるまで混合物を十分に撹拌する。
４）工程３）で湿潤状態とした材料に、液体が還流するまで、即ち有機酸溶液が気化するまで連続マイクロ波（５ＫＷ）を照射し、次いでパルス波動作モードに切り替え、デューティ比（即ち、オン時間及びオフ時間の比）を５秒／５秒、ピーク電力を１０ＫＷとする。１２分後、減圧を行い（反応チャンバの作動圧力を２０ｍｍＨｇとする）、マイクロ波反応チャンバ内に液体が存在しなくなるまで減圧蒸留を行い、ラミナリアジャポニカ粉末のマイクロ波予備処理を完了する。
５）予備処理したラミナリアジャポニカ粉末（１．５ｋｇ）に無水エタノール（５Ｌ）を加えて十分に撹拌した後、濾過して濾液を蒸留することによりエタノールを回収し、残渣を乾燥させることによりマイクロ波予備処理されたラミナリアジャポニカ粉末を得る。
６）工程５）のマイクロ波予備処理されたラミナリアジャポニカ粉末（１００ｇ）を１Ｌのビーカーに投入し、蒸留水（５００ｍＬ）を加え、この混合物を７０℃の湯浴に４０分浸して抽出を行った後、濾過する。上述の手順を再度繰り返す。２回分の濾液を混合し、ｐＨを中性に調整する。残渣は更なる工程に用いるために残しておく。
７）工程６）の濾液を濃縮し、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、アルギン酸ナトリウムＭリッチフラグメント（アルコール含有率が３０重量％までのエタノールを添加）、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％のエタノールを添加）を得る。
８）工程６）の残渣に水（５００ｍＬ）及び炭酸ナトリウム（６ｇ）を加え、混合物を７０℃の湯浴内で４０分撹拌した後、濾過する。濾液を中和して濃縮し、アルコール沈殿させることによってアルギン酸ナトリウムＧリッチフラグメントを得る。
【００７６】
各工程の生成物の抽出率、本方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、フコイダンの硫酸基含有量等を含むデータを表１に列挙する。
【００７７】
表１：マイクロ波予備処理された乾燥ラミナリアジャポニカ粉末原料及び未処理の乾燥ラミナリアジャポニカ粉末原料の各工程における多糖の抽出率、水の総消費量、アルギン酸ナトリウムの粘度及びフコイダンの硫酸基含有量の比較結果
【００７８】
【表１】
0005878241.tif 000002
【００７９】
比較例２
対照方法：ヒジキ粉末原料（１００ｇ）を洗浄、乾燥及び粉砕した後、秤量して２Ｌのビーカーに投入し、水（１Ｌ）及び炭酸ナトリウム（２５ｇ）をビーカーに加える。７０℃の湯浴中で混合物を１時間撹拌した後、水（８０〜１００Ｌ）で希釈し、十分に撹拌した後、濾過する。塩酸を加えて濾液のｐＨを２．０に調整した後、遠心分離に付す。炭酸ナトリウムを加えることにより沈殿をアルギン酸ナトリウムに変換する。得られた上清を、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％までのエタノールを添加）を得る。比較例１に準じ、生成物に関するパラメータを測定する。全分析結果を表２に示す。
【００８０】
実施例２
１）乾燥ヒジキ粉末（１．５ｋｇ）を入射波式マイクロ波反応チャンバに投入する。
２）シュウ酸（１８０ｇ）及び水（１．５Ｌ）を混合することにより１０％シュウ酸溶液を調製する。
３）工程２）のシュウ酸溶液（１．５Ｌ）を工程１）のマイクロ波反応チャンバに加えて、ヒジキ粉末が均一な湿潤状態となるまで混合物を十分に撹拌する。
４）工程３）で湿潤状態とした材料に、液体が還流するまで、即ち有機酸溶液が気化するまで連続マイクロ波（３ＫＷ）を照射し、次いでパルス波動作モードに切り替え、デューティ比（即ち、オン時間及びオフ時間の比）を５秒／５秒、ピーク電力を５ＫＷとする。１５分後、減圧を行い（反応チャンバの作動圧力を１００ｍｍＨｇとする）、マイクロ波反応チャンバ内に液体が存在しなくなるまで減圧蒸留を行うことにより有機酸溶液を除去して、ヒジキ粉末のマイクロ波予備処理を完了する。
５）工程４）で予備処理したヒジキ粉末（１．５ｋｇ）に無水エタノール（５Ｌ）を加えて十分に撹拌した後、濾過して濾液を蒸留することによりエタノール及びシュウ酸を回収し、残渣を乾燥させることによりマイクロ波予備処理されたヒジキ粉末を得る。
６）工程５）のマイクロ波予備処理されたヒジキ粉末（１００ｇ）を１Ｌのビーカーに投入し、蒸留水（５００ｍＬ）を加え、この混合物を７０℃の湯浴に４０分浸して抽出を行った後、濾過する。上述の手順を再度繰り返す。２回分の濾液を混合し、ｐＨを中性に調整する。残渣は更なる方法で用いるために残しておく。
工程７）、８）は実施例１と同様に行う。
【００８１】
各工程の生成物の抽出率、方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、フコイダンの硫酸基含有量等を含むデータを表２に列挙する。
【００８２】
表２：マイクロ波予備処理された乾燥ヒジキ粉末原料及び未処理の乾燥ヒジキ粉末原料の各工程における多糖の抽出率、水の総消費量、アルギン酸ナトリウムの粘度及びフコイダンの硫酸基含有量の比較結果
【００８３】
【表２】
0005878241.tif 000003
【００８４】
比較例３
対照方法：粉末メロシスティスケルプ原料（１００ｇ）を洗浄、乾燥及び粉砕した後、秤量して２Ｌのビーカーに投入し、水（１Ｌ）及び炭酸ナトリウム（２５ｇ）をビーカーに加える。７０℃の湯浴中で混合物を１時間撹拌した後、水（８０〜１００Ｌ）で希釈し、十分に撹拌した後、濾過する。塩酸を加えて濾液のｐＨを２．０に調整した後、遠心分離に付す。炭酸ナトリウムを加えることにより沈殿をアルギン酸ナトリウムに変換する。得られた上清を、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％までのエタノールを添加）を得る。比較例１に準じ、生成物に関するパラメータを測定する。全分析結果を表３に示す。
【００８５】
実施例３
１）乾燥メロシスティスケルプ粉末（１．５ｋｇ）を反射波式マイクロ波反応チャンバに投入する。
２）無水酢酸（０．４Ｌ）及び水（０．１Ｌ）を混合することにより８０％酢酸溶液（０．５Ｌ）を調製する。
３）工程２）の酢酸溶液（０．５Ｌ）を工程１）のマイクロ波反応チャンバに加えて、メロシスティスケルプ粉末が均一な湿潤状態となるまで混合物を十分に撹拌する。
４）工程３）で湿潤状態とした材料に、液体が還流するまで、即ち有機酸溶液が気化するまで連続マイクロ波（２ＫＷ）を照射し、次いでパルス波動作モードに切り替え、デューティ比（即ち、オン時間及びオフ時間の比）を５秒／５秒、ピーク電力を４ＫＷとする。３５分後、減圧を行い（反応チャンバの作動圧力を２００ｍｍＨｇとする）、マイクロ波反応チャンバ内に液体が存在しなくなるまで減圧蒸留を行うことにより有機酸溶液を除去する。
５）工程４）のマイクロ波反応チャンバに無水エタノール（５Ｌ）を加えて十分に撹拌した後、濾過して濾液を蒸留することによりエタノールを回収し、残渣を乾燥させることによりマイクロ波予備処理されたメロシスティスケルプ粉末を得る。
６）工程５）のマイクロ波予備処理されたメロシスティスケルプ粉末（１００ｇ）を１Ｌのビーカーに投入し、蒸留水（５００ｍＬ）を加えて、混合物を７０℃の湯浴に４０分浸して抽出を行った後、濾過する。上述の手順を再度繰り返す。２回分の濾液を混合し、ｐＨを中性に調整する。残渣は更なる方法で用いるために残しておく。
工程７）、８）は実施例１と同様に行う。
【００８６】
各工程の生成物の抽出率、本方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、フコイダンの硫酸基含有量等を含むデータを表３に列挙する。
【００８７】
表３：マイクロ波予備処理された乾燥メロシスティスケルプ粉末原料及び未処理の乾燥メロシスティスケルプ粉末原料の各工程における多糖の抽出率、水の総消費量、アルギン酸ナトリウムの粘度及びフコイダンの硫酸基含有量の比較結果
【００８８】
【表３】
0005878241.tif 000004
【００８９】
比較例４
対照方法：ウンダリアワカメ粉末原料（１００ｇ）を洗浄、乾燥及び粉砕した後、秤量して２Ｌのビーカーに投入し、水（１Ｌ）及び炭酸ナトリウム（２５ｇ）をビーカーに加える。７０℃の湯浴中で混合物を１時間撹拌した後、水（８０〜１００Ｌ）で希釈し、十分に撹拌した後、濾過する。塩酸を加えて濾液のｐＨを２．０に調整した後、遠心分離に付す。炭酸ナトリウムを加えることにより沈殿をアルギン酸ナトリウムに変換する。得られた上清を、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％までのエタノールを添加）を得る。比較例１に準じ、生成物に関するパラメータを測定する。全分析結果を表４に示す。
【００９０】
実施例４
実施例１との違いを次に示す：
１）乾燥させ、不純物を除き、粉砕した乾燥ウンダリアワカメ粉末（１．５ｋｇ）を反射波式マイクロ波反応チャンバに投入する。
２）無水ギ酸（０．８Ｌ）、水（０．１５Ｌ）及び２０％塩酸（０．０５Ｌ）を混合してギ酸−塩酸混合溶液（１Ｌ）を調製する。ギ酸濃度は８３％となり、塩酸濃度は０．１％となる。
３）工程２）の酸混合溶液（１Ｌ）を工程１）のマイクロ波反応チャンバに加え、ウンダリアワカメ粉末が均一な湿潤状態になるまで混合物を十分に撹拌する。
４）工程３）で湿潤状態とした材料に、液体が還流するまで、即ち有機酸溶液が気化するまで連続マイクロ波（３．５ＫＷ）を照射し、次いでパルス波動作モードに切り替え、デューティ比（即ち、オン時間及びオフ時間の比）を５秒／５秒、ピーク電力を７ＫＷとする。１３分後、減圧を行い（反応チャンバの作動圧力を１５０ｍｍＨｇとする）、マイクロ波反応チャンバ内に液体が存在しなくなるまで減圧蒸留を行うことにより有機酸溶液を除去する。
５）工程４）のマイクロ波反応チャンバに無水エタノール（５Ｌ）を加えて十分に撹拌した後、濾過して濾液を蒸留することによりエタノールを回収し、残渣を乾燥させることによりマイクロ波予備処理されたウンダリアワカメ粉末を得る。
６）工程５）でマイクロ波予備処理されたウンダリアワカメ粉末（１００ｇ）を１Ｌのビーカーに投入し、蒸留水（５００ｍＬ）を加えて、混合物を７０℃の湯浴に４０分浸すことにより抽出を行った後、濾過する。上述の手順を再度繰り返す。２回分の濾液を混合し、ｐＨを中性に調整する。残渣は更なる方法で用いるために残しておく。
工程７）、８）は実施例１と同様に行う。
【００９１】
各工程の生成物の抽出率、本方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、フコイダンの硫酸基含有量等を含むデータを表４に列挙する。
【００９２】
表４：マイクロ波予備処理された乾燥ウンダリアワカメ粉末原料及び未処理の乾燥ウンダリアワカメ粉末原料の各工程における多糖の抽出率、水の総消費量、アルギン酸ナトリウムの粘度及びフコイダンの硫酸基含有量の比較結果
【００９３】
【表４】
0005878241.tif 000005
【００９４】
比較例５
対照方法：フークス粉末原料（１００ｇ）を洗浄、乾燥及び粉砕した後、秤量して２Ｌのビーカーに投入し、水（１Ｌ）及び炭酸ナトリウム（２５ｇ）をビーカーに加える。７０℃の湯浴中で混合物を１時間撹拌した後、水（８０〜１００Ｌ）で希釈し、十分に撹拌した後、濾過する。塩酸を加えて濾液のｐＨを２．０に調整した後、遠心分離に付す。炭酸ナトリウムを加えることにより沈殿をアルギン酸ナトリウムに変換する。得られた上清を、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％までのエタノールを添加）を得る。比較例１に準じ、生成物に関するパラメータを測定する。全分析結果を表５に示す。
【００９５】
実施例５
実施例１との違いを次に示す：
１）乾燥させ、不純物を除き、粉砕した乾燥フークス粉末（１．５ｋｇ）を反射波式マイクロ波反応チャンバに投入する。
２）無水プロパン酸（１．８Ｌ）及び水（０．２Ｌ）を混合して９０％プロパン酸溶液（２Ｌ）を調製する。
３）工程２）のプロパン酸溶液（２Ｌ）を工程１）のマイクロ波反応チャンバに加え、フークス粉末が均一な湿潤状態になるまで混合物を十分に撹拌する。
４）工程３）で湿潤状態とした材料に、液体が還流するまで、即ち有機酸溶液が気化するまで連続マイクロ波（４ＫＷ）を照射し、次いでマイクロ波電力を２ＫＷに切り替える。３０分後、減圧を行い（反応チャンバの作動圧力を１５０ｍｍＨｇとする）マイクロ波反応チャンバ内に液体が存在しなくなるまで減圧蒸留を行うことにより有機酸を除去する。
５）工程４）のマイクロ波反応チャンバに無水エタノール（５Ｌ）を加えて十分に撹拌した後、濾過して濾液を蒸留することによりエタノールを回収し、残渣を乾燥させることにより、マイクロ波予備処理されたフークス粉末を得る。
６）工程５）でマイクロ波予備処理されたフークス粉末（１００ｇ）を１Ｌのビーカーに投入し、蒸留水（５００ｍＬ）を加えて、混合物を７０℃の湯浴に４０分浸すことにより抽出を行った後、濾過する。上述の手順を再度繰り返す。２回分の濾液を混合し、ｐＨを中性に調整する。残渣は更なる方法で用いるために残しておく。
工程７）、８）は実施例１と同様に行う。
【００９６】
各工程の生成物の抽出率、本方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、フコイダンの硫酸基含有量等を含むデータを表５に列挙する。
【００９７】
表５：マイクロ波予備処理された乾燥フークス粉末原料及び未処理の乾燥フークス粉末原料の各工程における多糖の抽出率、水の総消費量、アルギン酸ナトリウムの粘度及びフコイダンの硫酸基含有量の比較結果
【００９８】
【表５】
0005878241.tif 000006
【００９９】
比較例６
対照方法：ペルヴェティアカラギーナン粉末原料（１００ｇ）を洗浄、乾燥及び粉砕した後、秤量して２Ｌのビーカーに投入し、水（１Ｌ）及び炭酸ナトリウム（２５ｇ）をビーカーに加える。７０℃の湯浴中で混合物を１時間撹拌した後、水（８０〜１００Ｌ）で希釈し、十分に撹拌した後、濾過する。塩酸を加えて濾液のｐＨを２．０に調整した後、遠心分離に付す。炭酸ナトリウムを加えることにより沈殿をアルギン酸ナトリウムに変換する。得られた上清を、濃度勾配条件エタノール沈殿に付すことにより、フコイダン（アルコール含有率が６５重量％までのエタノールを添加）及びラミナラン（アルコール含有率が８５重量％までのエタノールを添加）を得る。比較例１に準じ、生成物に関するパラメータを測定する。全分析結果を表６に示す。
【０１００】
実施例６
実施例１との違いを次に示す:
１）乾燥させ、不純物を除き、粉砕した乾燥ペルヴェティアカラギーナン粉末（１．５ｋｇ）を反射波式マイクロ波反応チャンバに投入する。
２）無水シュウ酸（３００ｇ）及び０．１２％塩酸（１．５Ｌ）を混合してシュウ酸−塩酸混合溶液（約１．５Ｌ）を調製する。シュウ酸濃度は２０％となり、塩酸濃度は０．１％となる。
３）工程２）のシュウ酸−塩酸混合溶液（１．５Ｌ）を工程１）のマイクロ波反応チャンバに加え、ペルヴェティアカラギーナン粉末が均一な湿潤状態になるまで混合物を十分に撹拌する。
４）工程３）で湿潤状態とした材料に、液体が還流するまで、即ち有機酸溶液が気化するまで連続マイクロ波（３ＫＷ）を照射し、次いでマイクロ波電力を１．５ＫＷに切り替える。３０分後、減圧を行い（反応チャンバの作動圧力を１００ｍｍＨｇとする）、マイクロ波反応チャンバ内に液体が存在しなくなるまで減圧蒸留を行う。
５）工程４）のマイクロ波反応チャンバに無水エタノール（５Ｌ）を加えて十分に撹拌した後、濾過して濾液を蒸留することによりエタノール及びシュウ酸を回収し、残渣を乾燥させることによりマイクロ波予備処理されたペルヴェティアカラギーナン粉末を得る。
６）工程５）でマイクロ波予備処理されたペルヴェティアカラギーナン粉末（１００ｇ）を１Ｌのビーカーに投入し、蒸留水（５００ｍＬ）を加えて、混合物を７０℃の湯浴に４０分浸して抽出を行った後、濾過する。上述の手順を再度繰り返す。２回分の濾液を混合し、ｐＨを中性に調整する。残渣は更なる方法で用いるために残しておく。
工程７）、８）は実施例１と同様に行う。
【０１０１】
各工程の生成物の抽出率、本方法で消費した水の総量、アルギン酸ナトリウム生成物の粘度、フコイダンの硫酸基含有量等を含むデータを表６に列挙する。
【０１０２】
表６：マイクロ波予備処理された乾燥ペルヴェティアカラギーナン粉末原料及び未処理の乾燥ペルヴェティアカラギーナン粉末原料の各工程における多糖の抽出率、水の総消費量、アルギン酸ナトリウムの粘度及びフコイダンの硫酸基含有量の比較結果
【０１０３】
【表６】
0005878241.tif 000007
【０１０４】
実施例の結果は、本発明により、褐藻原料の予備処理にマイクロ波化学方法を利用した後、水による抽出及びアルカリ消化を行うことによって、構造の異なるウロン酸オリゴ糖及びフコイダンオリゴ糖が得られると共に、フコイダンの硫酸基含有量が中程度の範囲に維持され、それと同時に、多量の水消費、重度の汚染及び既存の方法の他の多くの欠点が解消されることを示している。
【０１０５】
実験１：ラミナリアジャポニカ褐藻多糖が糖尿病マウスの血中グルコースに及ぼす影響
実験動物: 昆明マウス、雄、体重（２２±２）ｇ、Experimental Animal Center of Military Medical Sciences, Beijingより入手
実験材料：シグマ（Sigma）より入手したストレプトゾトシン（ＳＴＺ）及び実施例１で調製したラミナリアジャポニカ褐藻多糖
主要機器及び設備: ＴＵ−１８１０紫外・可視分光光度計（Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd.）；ＢＳ−１２４Ｓ電子天秤（Sartorius AG, Germany）；TGL-16G-A 遠心分離装置（Shanghai Anting Scientific Instrument Factory）；HPX-9052MBE 電気オーブン（Shanghai Haibo Motion Industries Limited）； Ｆ６／１０高分散型ホモジナイザー（superfine homogenizer）、 （Shanghai Fluko Fluid Machinery Manufacturing Co., Ltd.）
【０１０６】
実験方法：マウスの腹腔内にストレプトゾトシン（ＳＴＺ）５０ｍｇ／ｋｇを注射し、血中グルコースが≧１１．１ｍｍｏｌ／Ｌとなった個体を糖尿病モデルとみなす。血糖値に従い、２０匹の糖尿病モデルマウスを、糖尿病モデル群及び褐藻多糖投与群に無作為に割り付ける。他の正常マウス１０匹を対照群とみなす。毎朝９：００に各群のマウスに強制経口投与を行う。褐藻多糖投与群の投与量を５００ｍｇ／ｋｇとし、糖尿病モデル群及び対照群には等量の蒸留水を与える。この処置を３２日間継続し、２１日目及び３２日目には１２時間絶食させる（但し水は摂取させる）。絶食後のマウスの血糖値を測定するために眼窩から血液サンプルを採取して血清を分離する。
【０１０７】
検定法: 検定にはＳＰＳＳ統計解析ソフトウェアを使用する。データは全て±ｓで表す。群間の比較解析には分散分析を用いる。結果を次の表に示す。
【０１０８】
【表７】
0005878241.tif 000008
【０１０９】
本発明の褐藻多糖は糖尿病マウスの血中グルコースを有効且つ有意に低下させることができる。
【図１】
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