(57)【要約】【課題】ヒノキ酸を効率的に抽出し、ヒノキ酸含有量が高いヒノキ酸含有精油の製造方法及び収率が高いヒノキ酸の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のヒノキ酸含有精油の製造方法は、ヒノキ酸を含むヒノキ科植物原料を密閉容器内に収容する工程と、該密閉容器内に水蒸気を導入し、且つ前記密閉容器内で前記植物原料を圧縮する工程と、前記圧縮工程により前記密閉容器内に生じた圧搾汁より発生した蒸気を回収し、該蒸気を冷却及び凝縮して液化することにより、蒸留液を得る工程と、前記蒸留液からヒノキ酸含有精油を回収する工程と、を含み、前記圧縮工程における前記密閉容器内の温度が１４０℃以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒノキ酸を含むヒノキ科植物原料を密閉容器内に収容する工程と；
該密閉容器内に水蒸気を導入し、且つ前記密閉容器内で前記植物原料を圧縮する工程と；
前記圧縮工程により前記密閉容器内に生じた圧搾汁より発生した蒸気を回収し、該蒸気を冷却及び凝縮して液化することにより、蒸留液を得る工程と；
前記蒸留液からヒノキ酸含有精油を回収する工程と；を含み、
前記圧縮工程における前記密閉容器内の温度が１４０℃以上である、ヒノキ酸含有精油の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法により得られた前記蒸留液中に析出したヒノキ酸を回収する、ヒノキ酸の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法により得られた精油にアルカリ溶液を加えて撹拌した後、水層を分取し、該水層にエステルを加え、該水層中に析出したヒノキ酸を回収する、ヒノキ酸の製造方法。
【請求項４】
回収された前記ヒノキ酸が結晶である、請求項２又は３に記載のヒノキ酸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒノキ酸を効率的に抽出し、ヒノキ酸含有量が高いヒノキ酸含有精油の製造方法及び収率が高いヒノキ酸の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒノキ酸はヒノキの葉に見出された天然化合物である。ヒノキ酸がＴｒｉｃｈｏｐｈｙｔｏｎ  ｍｅｎｔａｇｒｏｐｈｙｔｅｓ等に対する抗真菌作用があることは、既に報告されている（非特許文献１及び２）。しかし、通常の蒸留法にて得られる精油から、ヒノキ酸は僅か０．０８％しか精製されないことが報告されている（非特許文献３）。
【０００３】
以前に出願人は、木材圧縮成形の原理を利用し、蒸気窯内にて高温下で原料を圧縮しながら、その圧搾汁の蒸留分を抽出する、高圧水蒸気圧搾蒸留処理法を開発している（特許文献１）。また、本法を用いて、スギやヒノキの枝葉部より、精油を効率的に抽出できることが公開されている（非特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８８７１５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，ｖｏｌ．４８（１９９４），ｐｐ  １９３−１９８
【非特許文献２】「森林バイオマス利用学会誌」Ｖｏｌ．８（２０１３），ｐｐ  １３−１９
【非特許文献３】「薬学雑誌」Ｖｏｌ．７２（１９５２），ｐｐ  ７０３−７０５
【非特許文献４】「環境技術」Ｖｏｌ．４４（２０１５），ｐｐ５０６−５１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、ヒノキ酸は、通常の蒸留法にて得られる精油から僅か０．０８％しか精製されず、実用に足る量のヒノキ酸を得ることはこれまで困難であった。このため、ヒノキチオールと比べて、ヒノキ酸の諸性質についての研究及びヒノキ酸の工業的利用は進んでいないのが現状である。
【０００７】
本発明は、ヒノキ酸を効率的に抽出し、ヒノキ酸含有量が高いヒノキ酸含有精油の製造方法及び収率が高いヒノキ酸の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のヒノキ酸含有精油の製造方法は、ヒノキ酸を含むヒノキ科植物原料を密閉容器内に収容する工程と、該密閉容器内に水蒸気を導入し、且つ前記密閉容器内で前記植物原料を圧縮する工程と、前記圧縮工程により前記密閉容器内に生じた圧搾汁より発生した蒸気を回収し、該蒸気を冷却及び凝縮して液化することにより、蒸留液を得る工程と、前記蒸留液からヒノキ酸含有精油を回収する工程と、を含み、前記圧縮工程における前記密閉容器内の温度が１４０℃以上である。
【０００９】
本発明の第１のヒノキ酸の製造方法は  本発明のヒノキ酸含有精油の製造方法により得られた前記蒸留液中に析出したヒノキ酸を回収する方法である。また、本発明の第２のヒノキ酸の製造方法は、本発明のヒノキ酸含有精油の製造方法により得られた精油にアルカリ溶液を加えて撹拌した後、水層を分取し、該水層にエステルを加え、該水層中に析出したヒノキ酸を回収する方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のヒノキ酸含有精油及びヒノキ酸の製造方法によれば、従来の抽出方法と比べて効率的にヒノキ酸を抽出することができ、ヒノキ酸の収率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例における高圧蒸気蒸留装置の概要図である。
【図２】常圧蒸留及び実施例の高圧蒸気蒸留による精油中のヒノキ酸の収量を測定した結果を示すグラフである。
【図３】実施例記載の方法により得られたヒノキ酸含有精油及びヒノキ酸のＧＣ／ＭＳによる分析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
（１）ヒノキ酸含有精油の製造方法
前記ヒノキ科植物原料（以下、単に「植物原料」という。）は、ヒノキ酸を含むヒノキ科植物の部位である限り、その具体的な内容に限定はない。前記ヒノキ科植物として具体的には、例えば、ウエスタンレッドシダー、アスナロ、台湾ヒバ、台湾ヒノキ、及びインセンスシダーが挙げられる。前記ヒノキ科植物原料は１種単独でもよく、２種以上のヒノキ科植物に由来する原料を併用してもよい。また、前記植物原料は、ヒノキ酸を含む限り、使用部位に特に限定はない。通常は葉及び葉を含む枝葉部が用いられる。
【００１４】
前記ヒノキ科植物原料は、密閉容器内に収容される。前記密閉容器は、前記ヒノキ科植物原料を圧縮することができ、且つ水蒸気の導入により内部を加熱及び加圧することができる限り、その具体的態様には特に限定はない。前記密閉容器の具体的態様の一例として、前記特許文献１記載の密閉容器が挙げられる。また、前記密閉容器として、公知の真空加圧含浸装置又は木材圧縮成型装置を用いることができる。収容工程の具体的態様の一例として、前記ヒノキ科植物原料を、上面が開放され、圧縮治具を備える収容容器内に収容し、次いで、該収容容器を前記密閉容器内に収容され態様が挙げられる（図１参照）。
【００１５】
本方法では、前記密閉容器内で前記植物原料を圧縮する前に、適宜の前処理を行うことができる。例えば、前記植物原料を前記密閉容器に収容後、圧縮操作の前に飽和水蒸気を前記密閉容器内に導入することにより、加熱処理を行うことができる。この処理を行うことにより、前記植物原料を軟化させ、抽出効率を高めることができるので好ましい。この加熱処理の条件には特に限定はない。前記加熱処理は、通常、前記圧縮工程の温度よりも低い温度で行われる。前記加熱処理の条件として具体的には、例えば、１４０℃未満、好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１００〜１２０℃の温度で１０〜３０分、好ましくは１０〜２０分程度である。
【００１６】
本方法では、前記植物原料が収容された前記密閉容器内に水蒸気を導入し、且つ前記密閉容器内で前記植物原料を圧縮する工程を含む。前記水蒸気を導入する方法及び前記植物原料を圧縮する方法の具体的実施態様には特に限定はない。前記圧縮工程において、該密閉容器内に水蒸気を導入することにより、前記植物原料を加圧水蒸気に曝しながら圧縮が行われる。前記圧縮は、少なくとも前記植物原料を加圧水蒸気に曝しながら行えばよい。よって、圧縮と水蒸気の導入の時期に特に限定はない。例えば、前記密閉容器内に水蒸気を導入後、圧縮を行ってもよく、圧縮をしながら前記密閉容器内に水蒸気を導入してもよい。
【００１７】
前記圧縮工程において、前記密閉容器内の水蒸気の温度は１４０℃以上、好ましくは１５０℃以上、より好ましくは１６０℃以上、更に好ましくは１７０℃以上、特に好ましくは１８０℃以上である。前記温度が前記範囲内であると、ヒノキ酸の抽出効率を高めることができるので好ましい。前記温度の上限は、必要に応じて適宜設定することができる。前記温度の上限は通常２５０℃、好ましくは２２０℃、より好ましくは２００℃である（尚、当該上限値の記載は、上限値を超える含有量ではヒノキ酸を抽出できないことを認める記載ではない。）。
【００１８】
前記圧縮工程の具体的実施態様及び条件には特に限定はなく、必要に応じて適宜決定することができる。前記圧縮は、例えば、前記植物原料上に押さえ蓋を載置し、次いで油圧プレス器等の既知のプレス器により、該押さえ蓋をプレスして前記植物原料を圧縮することにより行うことができる。圧縮圧力は、必要に応じて適宜決定することができる。
【００１９】
本方法では、前記圧縮工程により前記密閉容器内に生じた圧搾汁由来の蒸気を回収し、該蒸気を冷却及び凝縮して液化することにより、蒸留液を得る。該工程の具体的実施態様には特に限定はない。例えば、前記圧搾汁を特に前記密閉容器内から取り出すことなく、前記密閉容器内で発生した蒸気を回収し、該蒸気を冷却及び凝縮して蒸留液を得ることができる。更に、前記圧搾汁を、前記密閉容器に接続された連結管を通じて他の容器（第２容器）に回収し、該他の容器で適宜の方法により蒸留を行い、得られた蒸気を凝縮器に導き、蒸気を冷却及び凝縮して蒸留液を得ることができる。
【００２０】
前記蒸留液からヒノキ酸含有精油を回収する具体的実施態様には特に限定はない。該回収方法としては、例えば、「廃棄物資源循環学会論文誌」２０，ｐ．３６１−３７０，２００９に記載の方法が挙げられる。前記回収方法として具体的には、例えば、前記蒸留液（必要に応じて分液漏斗に移してもよい。）を常温にて静置後、油層を分離する方法が挙げられる。この方法において、適宜の有機溶媒により蒸留経路を洗浄し、残った抽出物を回収した液を前記蒸留液と共に分液漏斗に移してもよい。また、前記油層について、ロータリーエバポレーターにより、脱溶媒を行ってもよい。
【００２１】
本方法の具体的実施態様には特に限定はない。本方法は、例えば、上記特許文献１記載の抽出装置を用いて行うことができる。
【００２２】
（２）ヒノキ酸の製造方法
本発明の第１のヒノキ酸の製造方法は、本発明のヒノキ酸含有精油の製造方法により得られた前記蒸留液中に析出したヒノキ酸を回収する。本発明の第２のヒノキ酸の製造方法は、本発明のヒノキ酸含有精油の製造方法により得られた精油にアルカリ溶液を加えて撹拌した後、水層を分取し、該水層にカルボン酸エステルを加え、該水層中に析出したヒノキ酸を回収する。
【００２３】
前記アルカリ溶液として具体的には、例えば、アルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）又はアルカリ土類金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａ）の水酸化物、炭酸塩、及びリン酸塩が挙げられる。前記アルカリ溶液として好ましくはアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物であり、具体的には、例えば、ＮａＯＨ及びＫＯＨが挙げられる。前記アルカリ溶液は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、前記アルカリ溶液は、ヒノキ酸の製造を阻害しない限り、他の成分を含んでいてもよい。
【００２４】
前記エステルとして具体的には、例えば、炭素数２〜１０、好ましくは炭素数２〜８のエステルが挙げられる。また、前記エステルはモノエステルでもよく、ジエステルでもよい、前記エステルとして更に具体的には、例えば、酢酸エチルが挙げられる。前記エステルは、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
本方法の具体的な実施態様には特に限定はない。例えば、本方法において、温度、アルカリ溶液及びエステルの量、時間、工程の回数は、必要に応じて当業者が適宜決定することができる。また、本方法において、前記蒸留液又は水層中に析出したヒノキ酸を回収する方法にも特に限定はなく、必要に応じて当業者が適宜決定することができる。ヒノキ酸の回収の１つの実施態様として、前記蒸留液又は水層中に結晶として析出したヒノキ酸を回収することができる。尚、前記蒸留液又は水層中に「析出した」とは、前記蒸留液又は水層中から直ちに析出した場合だけでなく、適宜の操作を経て析出した場合も含まれる。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、実施例に示す形態に限定されない。本発明の実施形態は、目的及び用途等に応じて、本発明の範囲内で種々変更することができる。また、実施例における結果に対する考察は、全て発明者の見解に過ぎず、何ら本発明を定義付ける趣旨の説明ではないことを付言する。
【００２７】
（１）ヒノキ酸含有精油の調製
高圧水蒸気蒸留は、木材圧縮成型装置（Ｔｙｐｅ  ＨＶＩ−４０／５８，Ｈｉｓａｋａ  Ｗｏｒｋｓ  Ｌｔｄ．，Ｏｓａｋａ）に蒸気回収弁、冷却装置、及び沈殿槽を取り付けた装置を用いて行った。実施例の高圧蒸気蒸留装置の概要図を図１に示す。
【００２８】
採取後のヒノキ枝葉部（５００ｇ）を該装置の蒸留・圧縮治具（直径２００ｍｍの円筒形）に充填し、蒸気釜内の水蒸気を１４０℃、１６０℃、又は１８０℃に保持して２時間蒸留することにより、ヒノキ精油を得た。対照として、「ＰｕｒｅＳｔｉｌｌｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄ／Ｍ」（Ｔｙｐｅ  ＳＨＪＫ２５Ｌ，Ｋｏｈｇａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｒａｄｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｋｕｏｋａ）を用いて、１０時間の常圧蒸留（１００℃）を行うことにより、ヒノキ精油を得た。
【００２９】
トリメチルシリルジアゾメタン処理により誘導体化し、ヒノキ酸メチルとしてＧＣ／ＭＳを用いて、精油中のヒノキ酸の濃度を測定した。バイアルにヒノキ酸溶液（標準試料）又はヒノキ精油を１００μＬ分取した。次いで、酢酸エチル（メタノール２５％含有）を４００μＬ添加し、更に、ドラフト内で、１００μＬのＴＭＳジアゾメタンを添加した。よく撹拌した後、室温で３０分間放置し（ドラフト内、キャップ無）、ＧＣ／ＭＳにより精油中のヒノキ酸の濃度を測定した。濃度と精油量からヒノキ酸収量を算出した結果を図２に示す。ＧＣ／ＭＳの測定条件は以下の通りである。
【００３０】
ＧＣ：
キャピラリーカラム；ＲＥＳＴＥＫ  Ｒｔｘ−５ＭＳ  内径０．２５ｍｍ×３０ｍ
膜厚０．２５μｍ
試料注入条件      ；スプリット法
スプリット比      ；１：１００
気化室温度        ；２５０℃
試料注入量        ；１μＬ
カラムオーブン温度；５０℃２分→５℃／分昇温→２５０℃５分
キャリアガス      ；ヘリウム
カラム圧          ；２０ｋＰａ（一定）
【００３１】
ＭＳ：
インターフェース温度；２５０℃
イオン源温度        ；２３０℃
測定モード          ；ＳＩＭ
ターゲットイオン    ；ｍ／ｚ  ２４８
確認イオン          ；ｍ／ｚ  １６３
ターゲットイオンのピーク面積より、検量線の作成及び精油中のヒノキ酸濃度の算出を行った。
【００３２】
図２より、常圧蒸留（１００℃）におけるヒノキ酸の収量は、ヒノキ枝葉１ｋｇあたり４１．１ｍｇであった。一方、高圧水蒸気蒸留では１４０℃で８６．７ｍｇ、１６０℃で３１２．５ｇ、１８０℃で５８１．５ｍｇであった。常圧蒸留と比べて、それぞれ２．１、７．６、及び１４．１倍収率が高かった。また、１４０℃での高圧水蒸気蒸留と比べて、１６０℃及び１８０℃での高圧水蒸気蒸留は、それぞれ３．６倍及び６．７倍収率が高かった。
【００３３】
（２）ヒノキ酸の精製
１８０℃の高圧水蒸気蒸留で得られた精油を用いて、ヒノキ酸の精製を行った。ヒノキ精油１０ｍＬ（２７１．７ｍｇ当量）に、０．１Ｎの水酸化ナトリウム溶液１０ｍＬを加えて１時間撹拌した。一晩静置後、水層を回収した。同じ操作を更に２回繰り返し、回収した水層を１つにまとめた。回収した水層（３０ｍＬ）に酢酸エチル１０ｍＬを加えて１時間撹拌した。水層が分離するまで静置後、水層を回収した。結晶が析出するまで回収した水層を静置し、次いで８５℃以上で１時間加温し、徐冷後、メンブランフィルターで結晶をろ過回収した。回収した結晶を２０％エタノールで洗浄し、乾燥することにより、ヒノキ酸の結晶（針状結晶）を得た（収量；１７１．７ｍｇ）。精製により、ヒノキ酸が、精油中に含まれる当量の６３．２％の回収率で得られた。また、精油の１．９％がヒノキ酸として精製された。
【００３４】
精製前の精油及び精製産物であるヒノキ酸について、段落［００３０］〜［００３２］に記載の方法により、トリメチルシリルジアゾメタン処理により誘導体化し、ヒノキ酸メチルとしてＧＣ／ＭＳを用いて測定を行った。結果を図３に示す。精油から純品のヒノキ酸が得られた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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