(57)【要約】  本発明は、下記式（Ｉ）で示される基本骨格を有する新規な化合物および抗酸化剤としての使用を提供する。  この化合物は、１，５−Ｄ−アンヒドロフルクトースより誘導される。2016103530.tif 000018
2016103530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）
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で示される基本骨格を有することを特徴とする化合物。
【請求項２】
下記式（ＩＩ）
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で示される化合物である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
上記式（ＩＩ）で示される化合物が下記式（ＩＩＩ）
2016103530.tif 000017
で示される化合物である請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の化合物の抗酸化剤としての使用。
【請求項５】
１，５−アンヒドロフルクトースを含有する粉末を１００℃以上で加熱することを特徴とする上記式（ＩＩ）で示される化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規化合物およびその抗酸化剤としての使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な抗酸化剤（ラジカル消去剤）は自らが酸化されることにより、相手方の酸化を抑制する。抗酸化剤は酸化防止剤とも呼ばれ、食品や化粧品、医薬品、化学工業品などに幅広く産業的に利用されている。代表的な抗酸化剤としてはアスコルビン酸、ビタミンＥ、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、エリソルビン酸ナトリウム、カテキン、クロロゲン酸などが挙げられる。食品工業における抗酸化剤の用途は脂質の劣化防止、酸化酵素による食品色調の変化の防止などである。また、抗酸化性はヒトの健康維持にも関連しており、ヒトの体内で発生する活性酸素を消去する働きがある。活性酸素は老化や発ガンなど多くの疾病の原因物質と考えられていることからヒトの健康維持に対しても抗酸化剤は有効であり、抗酸化剤を含有している食品が注目されている。化粧品分野では過酸化脂質が皮膚の柔軟性や弾力性を失いしわの原因であると考えられている。この過酸化脂質の生成には活性酸素が関与していることから、しわの防止目的などで化粧品に抗酸化剤が使用されている。その他の工業分野でも塗料の色調の安定化、高分子合成時のラジカル制御、金属のサビ防止、ゴム・プラスチックの劣化防止など、身の回りの幅広い分野で抗酸化剤が使用されている。食品はヒトに口から摂取され、化粧品は直接にヒトの肌に塗布されることから、これらの用途で使用される抗酸化剤は当然に安全・安心な素材であることが要求される。また、その他の用途でも製造された製品がヒトに接する機会が多い、例えばプリンターのインクに使用された抗酸化剤はヒトの肌に触れる機会が多く、また、印刷物が間違って口の中に入る危険性を否定できない。プラスチック類では、それが食器として食品に接したり、ボールペンやパソコンのキーボードとしてヒトに接したりすることが当然起こりうる。このように抗酸化剤が使用された製品は我々の身近なところで利用されており、これら抗酸化剤にはヒトや環境に対して安全・安心な素材であることが求められる。
一方、これらの製造工程や製品と環境との関係を考えると、製造工程からは廃棄物が排出されるが、この廃棄物に原料として使用された抗酸化剤が含まれることが予想される。また、製造された製品が何かの誤りで環境中に排出されることも予想される。このような状況を想定した場合、これらの製品の製造に使用される抗酸化剤は環境に対する毒性が無く、微生物に容易に分解される物質であることが望まれる。また、物質生産の原料は石油ではなく植物起源など再生可能な原料へと近年変化している現状がある。このような観点から抗酸化剤も再生可能な原料から製造されるのが望ましく、さらにはその原料が食品であることが安全の観点から重要視される。
澱粉から合成される天然の抗酸化剤としては１，５−Ｄ−アンヒドロフルクトース（１，５−ＡＦ）が知られている（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｇｌｙｃｏｓｃｉｅｎｃｅ，ＶＯＬ．４６Ｎｏ．４，ｐｐ．４３９−４４４（１９９９）参照）。１，５−ＡＦは澱粉やグリコーゲンなどのα‐１、４−グルカンをα‐１、４−グルカンリアーゼで分解することにより製造でき、この１，５−ＡＦは食品保存の抗酸化剤としての使用できることが知られている（特開２００５−１３３１０２号公報参照）。また、１，５−ＡＦは抗菌性を示すことが知られており（特開２００２−１２８７９１号公報参照）、さらにこの１，５−ＡＦを加熱することでその抗菌性が高まることも知られている（ＷＯ０１／０５６４０８参照）。さらに、１，５−ＡＦ水溶液を加熱することでアスコピロンＰ（ＡＰＰ）が合成されることも報告されており（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｇｌｙｃｏｓｃｉｅｎｃｅ，ＶＯＬ．５２，Ｐａｇｅ，ｐｐ．２８７−２９１，（２００５）参照）、このＡＰＰも抗酸化性、抗菌性を示し食品保存に有効な化合物であり、そのそれらの活性はいずれも１，５−ＡＦより強いことが知られている（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｇｌｙｃｏｓｃｉｅｎｃｅ，ＶＯＬ．５２，Ｐａｇｅ，ｐｐ．２８７−２９１，（２００５）参照）。このようなことから、１，５−ＡＦの加熱による抗菌性及び抗酸化性の向上と、１，５−ＡＦの加熱でアスコピロンＰが生成することとは何らかの関連性を有しているものと推察される。また、１，５−ＡＦを強アルカリ環境にするとアスコピロンＰ、アスコピロンＭなどを経由して最終的にサッカリン酸へと変化することも報告されている（Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｏｍｅ  Ｐｅｎｔｏｓｅ  ａｎｄ  ｏｆ  １、５−Ａｎｈｄｒｏ−Ｄ−Ｆｒｕｃｏｔｏｓｅ，Ｔｈｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｔａｒｃｈ−Ｄｅｇｒａｄｉｎｇ  Ｅｎｚｙｍｅ  ａ−１，４−Ｇｌｕｃａｎ  Ｌｙａｓｅ“Ｐｈｄ  Ｔｈｅｓｉｓ，Ｔｈｅ  Ｓｗｅｄｉｓｈ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｗｅｄｅｎ，ｐａｇｅ１−３４，１９９５）参照）。
【発明の概要】
【０００３】
このような背景の中、本発明の目的とするところは再生可能な食品に由来する抗酸化剤として有用な新規化合物およびその抗酸化剤としての使用を提供することにある。
本発明の他の目的は安全で安心な新規化合物およびその抗酸化剤としての使用を提供することにある。
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、下記式（Ｉ）
2016103530.tif 000003
で示される基本骨格を有することを特徴とする化合物によって達成される。
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第２に、下記式（ＩＩ）で表される新規化合物が上記式（Ｉ）で表わされる基本骨格を有する化合物の具体的化合物として澱粉を原料として調製でき且つ提供されることによって達成される。
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本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第３に、本発明の新規化合物の抗酸化剤としての使用により達成される。
さらに、本発明の上記目的および利点は、第４に、１，５−アンヒドロフルクトースを含有する粉末を１００℃以上で加熱することを特徴とする上記式（ＩＩ）で示される化合物の製造方法によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、式（ＩＩ）で示される化合物の１３ＣＮＭＲスペクトルである。
図２および図３は、式（ＩＩ）で示される化合物のＨＳＱＣスペクトルである。
図４、図５および図６は、式（ＩＩ）で示される化合物の１ＨＮＭＲスペクトルである。
図７は、式（ＩＩ）で示される化合物のＣＯＳＹスペクトルである。
図８は、式（ＩＩ）で示される化合物のＣＯＳＹ相関である。
図９、図１０、図１１および図１２は、式（ＩＩ）で示される化合物のＨＭＢＣスペクトルである。
図１３は、式（ＩＩ）で示される化合物のＨＭＢＣ相関である。
図１４および図１５は、式（ＩＩ）で示される化合物のＮＯＥＳＹスペクトルである。
図１６は式（ＩＩ）で示される化合物のＦＴ−１Ｒスペクトルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（１）１，５−ＡＦから新規抗酸化剤の調製
上記式（ＩＩ）で示される新規化合物を以後、物質Ｘと表記する。１，５−ＡＦ凍結乾燥粉末は既報の論文（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｇｌｙｃｏｓｃｉｅｎｃｅ，ＶＯＬ．４６Ｎｏ．４，ｐｐ．４３９−４４４（１９９９）参照）に従って調製した。調製した１，５−ＡＦ凍結乾燥粉末の純度は示差屈折計を検出器とする高速液体クロマトグラフィーで調べた。分離カラムには三菱化学ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ０８Ｓを用い溶離液には水を使いカラム温度は４０℃、流速１ｍｌ／分で、試料は水で溶解し糖度計の読み値がＢｘ０．８とし室温で一夜放置した後に試料１００μＬを高速液体クロマトグラフに注入し分析した。得られたクロマトグラムは単純面積百分率で解析した。その結果、この試料の純度は９７．０％であった。次に１，５−ＡＦ凍結乾燥粉末１ｇを１００ｍｌ容ガラスビーカーに計り取り上部をアルミホイルで覆い１００℃以上、好ましくは１００〜３００℃の温度、具体的には１２０℃に設定した加圧滅菌器に入れ加熱した。加熱開始時の温度が２７℃で１２０℃に到達するまでに２５分間、その後１２０℃で６０分間、１２０℃から６０℃まで４０分間加熱した。加熱後の試料を加熱殺菌器から取り出し−２５℃の冷凍庫で保管した。加熱後それに９ｍｌの精製水を加え、物質Ｘを含む分離原液とした。この分離原液の分析は、それに精製水を加え希釈し高速液体クロマトグラフィーで分析した（分析条件、分離カラム：三菱化学ＭＣＩ  ＧＥＬ  ＣＫ０８Ｓ：スチレンとジビニルベンゼンとの架橋度８％の共重合体であり且つナトリウムが結合したスルホン基をイオン交換基とする強酸性イオン交換樹脂を充填剤、カラム温度：４０℃）この条件で示差屈折計による検出で標準のマルトースの保持時間が９．２分、グルコースが１１．３分であるときに、物質Ｘの保持時間が１７．４分であった。またフォトダイオードアレイ検出器で物質Ｘを検出すると２９４ｎｍ付近に吸収のピークを示した。この物質Ｘの精製は分離原液をこの高速液体クロマトグラフィーに供し保持時間１７．４分の成分を回収し、回収後にすぐに最終濃度１ｍＭになるようにエチレンジアミン四酢酸を加え、その後、屈折率計の読み値がＢｘ１０になるまで濃縮し、再度、高速液体クロマトグラフィーで目的画分を分離し、すぐに凍結し、その後、凍結乾燥し物質Ｘの白色粉末を得た。
次に、様々な分析によるこの物質Ｘの固有物性を示す。
（２）核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定
物質Ｘの凍結乾燥粉末約８ｍｇを採取し、重水６５０μＬに溶解し二次元ＮＭＲ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙＹ：ＣＯＳＹ，Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙＹ：ＮＯＥＳＹ，Ｈｅｔｅｒｏｎｕｃｌｅａｒ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ：ＨＳＱＣ，Ｈｅｔｅｒｏｎｕｃｌｅａｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｂｏｎｄ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ：ＨＭＢＣ）を行った。１ＨＮＭＲにおける化学シフトの内部標準物質として［２，２，３，３−ｄ４］ｓｏｄｉｕｍ３−３−（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｐｒｏｐａｎｏａｔｅ（以下、ＴＳＰ−ｄ４）を少量加えた。
ＮＭＲは下記表１に記載の測定条件で行った。
【表１】
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１ＨＮＭＲ，１３ＣＮＭＲ及びＨＳＱＣ測定の結果として、図１に１３ＣＮＭＲスペクトルを示した。低磁場側（化学シフト値の大きい方）から順にシグナルについてＡ〜Ｌまでの番号をつけた、図２、図３にＨＳＱＣスペクトルを示した。ＨＳＱＣスペクトルから、直接結合する１３Ｃ−１Ｈのペアーを確定した。図４から図６に１ＨＮＭＲスペクトルを示した。１Ｈシグナルには、直接結合する１３Ｃシグナルに小文字で記載した。結果を下記表２にまとめて示した。
【表２】
2016103530.tif 000006
（３）ＣＯＳＹ、ＨＭＢＣ測定
図７にＣＯＳＹスペクトルを示した。その結果、メチレン同士の相関を除くと、図８に示す相関が観測された。
図９から図１２にＨＭＢＣスペクトルを示した。ＨＭＢＣスペクトルを解析は図１３に示すように上記式（ＩＩ）の構造を支持する結果であった。表３に観測された相関をまとめた。
【表３】
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（４）ＮＯＥＳＹ測定
ＮＯＥＳＹスペクトルを図１４及び図１５に示す。
（５）精密質量測定及びＭＳ／ＭＳ測定
試料の測定前にトリフルオロ酢酸ナトリウム標準液（ＴＦＡＮａ標準溶液）の測定を実施して質量軸の公正を行った。試料は０．２４ｍｇを水５μＬに溶解し、下記表４に示す条件で精密質量測定を実施した。
【表４】
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精密質量を測定した結果、ｍ／ｚ２７１．０６４３、ｍ／ｚ２８９．０９５２、ｍ／ｚ３０６．１１６０、ｍ／ｚ３１１．０７５８、ｍ／ｚ５９９．１４３６といったイオンが検出された。この実測値（ｍ／ｚ５９９．１４３６以外）と分子式Ｃ１２Ｈ１６Ｏ８の理論値を比較したところ、下記表５に示すようにｍ／ｚ２８９．０９５２、ｍ／ｚ３０６．１１６０、ｍ／ｚ３１１．０７５８の３つについては理論値との差が−２．３ｍＤａから３．４ｍＤａであり、ｍ／ｚ２７１．０６４３は理論値との差が−１６．９ｍＤａであった。
【表５】
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ＥＳＩ−ＭＳ／ＭＳ測定はイオンの強度が強かったｍ／ｚ２７１及びｍ／ｚ３１１をプリカーサイオンとして行った。この結果、下記表６のプロダクトイオンが観測された。
【表６】
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（６）ＦＴ−ＩＲ測定
試料１．１６ｍｇを秤量後、ＫＢｒ２００．４ｍｇとめのう乳鉢で混合し、ディスクを形成し下記表７の条件で測定した。
【表７】
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ＦＴ−ＩＲスペクトルを図１６に示した。主な吸収帯については以下に帰属した。
３４２３．３ｃｍ−１：Ｏ−Ｈ伸縮振動
２９３２．４〜２８８８．３ｃｍ−１：Ｃ−Ｈ伸縮振動
１６６３．１〜１６２０．８ｃｍ−１：Ｃ＝Ｏ伸縮振動（カルボニル由来）
１４４８．１〜１３６８．５ｃｍ−１：Ｃ−Ｈ変角振動
１１８２．０〜１０８２．８ｃｍ−１：Ｃ−Ｏ−Ｃ（エーテル由来）伸縮振動
以上の解析結果から、下記式（ＩＩ）の構造式が明らかとなった。
組成式はＣ１２Ｏ８Ｈ１６  ，分子量は２８８である。
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立体構造の考察（ＮＯＥＳＹ測定など）
立体構造を考察するために、結合定数及びＮＯＥＳＹスペクトルについて解析した。
下記式（ＩＩＩ）に示すように各炭素をＡからＬとした場合、Ｆに結合するヒドロキシメチル基はエカトリアルに、Ｇに結合する水酸基はアキシャルに、Ｄに結合する水酸基はエカトリアルに、また、ＢＣＡＫＥからなる環は他の二つの環に対してかなり立った状態にあると推測された。
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（８）抗酸化活性測定
前記の方法で調製した物質Ｘの抗酸化性を調べるために、ポリフェノールオキシダーゼ阻害活性を求めた。阻害活性の測定は次の方法で行った。
１００ｍＭのリン酸（ＫＨ２ＰＯ４）−水酸化カリウム緩衝液（ｐＨ  ６．５）を２ｍｌ、水０．２ｍｌ、酵素液０．５ｍｌ（Ｌａｃｃａｓｅ  ０．２ｍｇ／ｍｌ  ＳＩＧＭＡ：ｆｒｏｍ  Ｒｈｕｓ  ｖｅｒｎｉｆｉｃｅｒａ  １２０Ｕ／ｍｇ）を混合し３０℃で１分加温した。それに、Ｓｙｒｉｎｇａｌｄａｚｉｎ（０．２１６ｍＭ、メタノールで溶解）を０．３ｍｌ加え、再度３０℃で放置し酵素反応させ、１０分後、５３０ｎｍの吸光度を測定した。酵素の阻害反応では水の代わりに評価する試料を入れ、未添加時の酵素活性を比較することでの阻害活性を求めた。阻害活性は酵素活性を５０％阻害するときの阻害剤の濃度（質量／体積）で求め、抗酸化活性はアスコルビン酸の活性を１００とした時の相対活性で示した。
その結果、物質Ｘの阻害活性を濃度比で表すとアスコルビン酸を１００とすると３３であり、アスコルビン酸よりはアスコルビン酸に匹敵するような強い抗酸化剤であることが分った。
物質Ｘの基本骨格は構造式（Ｉ）のように示される。この構造名をネオサナス（Ｎｅｏｓｕｎｕｓ）と命名した。
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基本骨格は上記に示すとおりであり、この基本骨格から新規物質Ｘは６，１０−ヒドロキシ−８−ヒドロキシメチルネオサナス（６，１０−ｈｙｄｒｏｘｙ−８−ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌｎｅｏｓｕｎｕｓ）である。
発明の効果
本発明の化合物は澱粉を原料として調製できる新規な化合物であり、優れた抗酸化作用を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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