(57)【要約】（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩ（ルテインの脱水生成物）に変換する方法ならびに未反応（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む各カロテノイドを分離および精製する方法を開示する。本発明はまた、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを優れた収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する２つの方法を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの混合物に変換するプロセスであって、不活性雰囲気下、塩素化溶媒またはトルエン中、強酸および水素化物イオン供与体の存在下、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを反応させて、無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの混合物を得ることを特徴とする、変換するプロセス。
【請求項２】
前記（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインが全部で８５％のカロテノイドを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインが全部で９７％のカロテノイドを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインが約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
強酸がトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
水素化物イオン供与体がトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）である、請求項１記載の方法。
【請求項７】
塩素化溶媒がジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタンである、請求項１記載の方法。
【請求項８】
塩素化溶媒中、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを、約２〜３当量の（Ｅｔ３ＳｉＨ）および約３．０〜３．５当量のＴＦＡと、周囲温度で約５〜１０時間、不活性雰囲気下で撹拌する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの混合物を、塩基を用いての強酸の中和およびアルコール水溶液からカロテノイドが結晶化するまで蒸留により塩素化溶媒を高沸点アルコールで置換することによって単離する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
結晶カロテノイドを集収する工程と、アセトンまたはアルコールで洗浄する工程と、高真空下にて約４０〜６０℃で乾燥させる工程とをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
結晶カロテノイドを周囲温度または０〜−２０℃でＣ５〜Ｃ７炭化水素溶媒または石油エーテルで洗浄してＺ（シス）−カロテノイドを除去し、回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン中のオールＥ−（トランス）−カロテノイド富化結晶混合物を得る、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
結晶カロテノイドをアセトンまたはメチルエチルケトン、酢酸エチル、Ｃ４〜Ｃ６エーテル、またはその混合物と組み合わせた炭化水素溶媒を使用したカラムクロマトグラフィーに付して（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンとの純粋な混合物、無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、および純粋な（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの個別の混合物を得る、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
炭化水素溶媒が、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、または石油エーテルであり、Ｃ４〜Ｃ６エーテルがジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、またはＴＨＦである、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
（ａ）（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全部で８５％のカロテノイド）、（ｂ）約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む精製ルテイン（全部で９７％のカロテノイド）、または（ａ）と（ｂ）との混合物を最初に無水ルテインの混合物に変換し、その後この生成物を塩素化溶媒またはトルエン中、不活性雰囲気下、強酸および水素化物イオン供与体と反応させて未反応無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を得る、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
（ａ）（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全部で８５％のカロテノイド）、（ｂ）５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む精製ルテイン（全部で９７％のカロテノイド）、または（ａ）と（ｂ）との混合物を無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩの混合物に変換するプロセスであって、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを、溶媒中、強酸または水性鉱酸とを周囲温度で反応させて無水ルテインと回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を得ることを特徴とする、変換するプロセス。
【請求項１６】
前記強酸がＴＦＡ、三フッ化ホウ素、硫酸水溶液、塩酸水溶液、またはリン酸水溶液であり、前記溶媒がジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、トルエン、またはＣ１〜Ｃ４アルコールである、請求項１５記載のプロセス。
【請求項１７】
強酸がＴＦＡである、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
水素化物イオン供与体がＥｔ３ＳｉＨである、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
溶媒がジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、またはトルエンである、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
塩素化溶媒またはトルエン中の６〜１０％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量の無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩを、周囲温度で約２．５〜６時間不活性雰囲気下にて約２．８〜３当量のＥｔ３ＳｉＨおよび約３．８〜１２当量のＴＦＡと撹拌して、未反応無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を得る、請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
生成物の混合物を、酸を水性または有機塩基で中和し、そしてアルコール水溶液からカロテノイドが結晶化するまで減圧下蒸留することにより、塩素化溶媒またはトルエンを高沸点アルコールで置換することによって生成する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
結晶カロテノイドを集収し、アセトンまたはアルコールで洗浄し、約４０〜６０℃で高真空下にて乾燥する、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
結晶生成物を周囲温度または０〜−２０℃でＣ５〜Ｃ７炭化水素溶媒または石油エーテルで洗浄してＺ（シス）−カロテノイドを除去し、回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン中にオールＥ−（トランス）−カロテノイド富化結晶混合物を得る、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
（ａ）（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全部で８５％のカロテノイド）、（ｂ）５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む精製ルテイン（全部で９７％のカロテノイド）、またはその混合物を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換するプロセスであって、不活性雰囲気下、周囲温度で、塩素化溶媒またはエーテル中、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインをハロゲン化亜鉛およびシアン化水素化ホウ素ナトリウムと反応させて（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを得る、変換するプロセス。
【請求項２５】
塩素化溶媒がジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタンであり、エーテルがｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）である、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
塩素化溶媒またはＴＢＭＥ中、５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを７．５当量のＮａＣＮＢＨ３および４．０当量のヨウ化亜鉛または臭化亜鉛と周囲温度で約１〜５時間不活性雰囲気下で撹拌して（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを得る、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
生成物を、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの粗混合物の濾過およびカロテノイドが結晶化するまで減圧下での高沸点アルコールとの置換による前記塩素化溶媒またはＴＢＭＥの蒸発によって生成する、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
結晶化カロテノイドを遠心分離もしくは濾過によって集収し、そしてアルコールもしくはアセトンで洗浄する、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
結晶を６０℃の高真空下でさらに乾燥させて回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物を得る、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
（ａ）（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全部で８５％のカロテノイド）または（ｂ）５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む精製ルテイン（全部で９７％のカロテノイド）、またはその混合物を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換するプロセスであって、塩化アルミニウムの存在下、第１の溶媒中、周囲温度、不活性雰囲気下（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインとボラン−トリメチルアミンまたはボラン−ジメチルアミン複合体とを反応させて（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを得、ここで前記第１の溶媒がエーテルである、変換するプロセス。
【請求項３１】
前記エーテルがテトラヒドロフランまたは１，２−ジメトキシエタンである、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
約２．３モル当量の塩化アルミニウムの存在下、エーテル中、５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを約６モル当量のボラン−トリメチルアミンまたはボラン−ジメチルアミン複合体と周囲温度、不活性雰囲気下で約１〜２時間撹拌して（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを得る、請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを、重炭酸ナトリウム水溶液への分配、得られた有機層の分離、および（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと未反応（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物が結晶化するまで溶媒の蒸発によって単離する、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
第１の溶媒がＴＨＦであり、酢酸エチルおよびＣ４〜Ｃ６エーテルからなる群より選択される第２の溶媒を重炭酸ナトリウム水溶液と共に加え、その後有機層を分離する、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
結晶化混合物を、遠心分離または濾過によって集収し、アルコールまたはアセトンで洗浄する、請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物を得るために、洗浄した前記結晶化混合物を６０℃の高真空下で乾燥させる工程をさらに含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
（ａ）（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全部で８５％のカロテノイド）、（ｂ）５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む精製ルテイン（全部で９７％のカロテノイド）、または（ａ）と（ｂ）との混合物を無水ルテインＩと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物に変換するプロセスであって、水素化物イオン供与体の存在下、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを過塩素酸リチウムのエーテル溶液と周囲温度、不活性雰囲気下で反応させて無水ルテインＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を得る工程をさらに含む、プロセス。
【請求項３８】
水素化物イオン供与体がＥｔ３ＳｉＨである、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
エーテルが、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、またはＴＢＭＥである、請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
有機溶媒中、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと過塩素酸リチウムおよび水素化物イオン供与体とを反応させることを特徴とする、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを無水ルテインＩと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物に変換する方法。
【請求項４１】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを無水ルテインＩと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物に変換する方法であって、３．５〜４．０モル当量のＥｔ３ＳｉＨの存在下、ジエチルエーテル中、５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量のルテインと１６７モル当量の過塩素酸リチウムとを周囲温度、不活性雰囲気下で一晩反応させて無水ルテインＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を得る工程を含む、方法。
【請求項４２】
無水ルテインＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの生成物の混合物を、水の添加、有機層の分離、およびカロテノイドが結晶化されるまで蒸留によるエーテルの高沸点炭化水素またはアルコールと置換することによって単離する、請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
結晶を濾過または遠心分離によって除去する、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
さらに、結晶カロテノイドを６０℃の高真空下で乾燥させて無水ルテインＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を得る、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
（ａ）（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全部で８５％のカロテノイド）または（ｂ）５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む精製ルテイン（全部で９７％のカロテノイド）、またはその混合物を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換するプロセスであって、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと臭化亜鉛またはヨウ化亜鉛および（トリフルオロアセトキシ）−水素化ホウ素ナトリウムを塩素化溶媒中、不活性雰囲気下で反応させて（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを得る工程を含む、プロセス。
【請求項４６】
塩素化溶媒がジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタンである、請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
反応を約０〜５℃で行う、請求項４５記載の方法。
【請求項４８】
約１．３モル当量の臭化亜鉛またはヨウ化亜鉛および約４モル当量の（トリフルオロアセトキシ）−水素化ホウ素ナトリウムを０℃で約５時間まで反応させて粗生成物を得る、請求項４５記載の方法。
【請求項４９】
重炭酸ナトリウム水溶液を粗生成物に加え、得られた有機層を分離し、その後乾燥する、請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
乾燥した有機層を、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが結晶化するまで、高沸点アルコールで段階的置換することによって蒸発させる、請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
結晶化（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンを集収し、結晶をアルコールまたはアセトンで洗浄する、請求項５０記載の方法。
【請求項５２】
洗浄した結晶を減圧下で乾燥させる、請求項５１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、有機化学分野に属する。本発明は、５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む商業的に入手可能な（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩ（ルテインの脱水生成物）に有効に変換するプロセスならびに未反応（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む各カロテノイドを分離および精製する方法に関する。本発明はまた、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを優れた収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する２つの方法を含む。
【０００２】
関連技術
（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩ（（３Ｒ，６’Ｒ）−３’，４’−ジデヒドロ−β，γ−カロテン−３−オール）、（３Ｒ，６’Ｒ）−２’，３’−無水ルテインＩＩ（（３Ｒ，６’Ｒ）−２’，３’−ジデヒドロ−β，ε−カロテン−３−オール）、（３Ｒ）−３’，４’−無水ルテインＩＩＩ（（３Ｒ）−３’，４’−ジデヒドロ−β，β−カロテン−３−オール）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンは、ヒト血清、乳、主要器官、および組織中に見出される、主要な食品カロテノイドである。これらのカロテノイドの化学構造をスキーム１に示す。癌、加齢性黄斑変性、および心血管疾患などの慢性疾患の予防におけるカロテノイドの生物活性に照らして、広範な精製カロテノイドの工業生産は非常に重要である。いくつかの食品カロテノイド、すなわち、β−カロテン、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン、およびリコペンは、栄養補助食品および食品着色料として種々の処方で市販されているが、他の血清カロテノイドの生産は依然として多大な注目を受けていない。特に、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンは自然界でとりわけ稀なカロテノイドであるので、産業的な規模での天然産物からのこれらのカロテノイドの抽出および単離は経済的に実現性がない。
【０００３】
スキーム１
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン、（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン、無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの化学構造。カロテノイドの慣用名および正確な合成名をその構造の下に示す
【化１】
2004505107.tif 000002
【化２】
2004505107.tif 000003
【化３】
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【化４】
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【化５】
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【化６】
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【化７】
2004505107.tif 000008
【０００４】
それに対して、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩが天然に発生するかは不明である。これらのカロテノイドは、おそらくヒト消化器系において食品（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの酸触媒加水分解から形成されるのであろう。
【０００５】
（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの全合成が、数名の研究者によって報告されている（Ｉｓｌｅｒ，Ｏ．ら， Ｈｅｌｖ． Ｃｈｉｍ． Ａｃｔａ， ４０：４５６， １９５７；Ｌｏｅｂｅｒ， Ｄ．Ｅ．ら， Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． （Ｃ） ４０４， １９７１）。これらの合成法は、多数の工程を含み、したがって、非常に高価であり、且つ産業規模での実行は困難である。（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンはまた、ルテインからの部分的合成によって調製されている（Ｇｏｏｄｆｅｌｌｏｗら， Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍ． １５７８， １９７０）。この手順によれば、ルテインを最初にピリジン−三酸化硫黄複合体で処理し、得られた硫酸モノエステルを水素化リチウムアルミニウム（ＬＡＨ）で還元して（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが得られる；収率および反応条件の詳細は示されていなかった。この方法の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの工業生産への適用は、試薬の空気および水分に対する感受性のために容易に実行できない。カロテノイドのＬＡＨ反応は出発物質の分解および副産物の形成を回避する制御された条件下で行わなければならないという事実によっても困難である。さらに、この方法は、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの調製には適切でないようである。
【０００６】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインからの（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩの部分的合成についていくつかの報告がある。１つの発表された手順は、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの融解ホウ酸−ナフタレンでの処理を含む（Ｚｅｃｈｍｅｉｓｔｅｒ および Ｓｅａｓｅ， Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， ６５： １９５１， １９４３）。しかし、使用条件下では、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインに基づく（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩの全収率は、約１８％であった。
【０００７】
別の手順は、塩化アルミニウム／水素化リチウムアルミニウム（ＡｌＣｌ３／ＬｉＡｌＨ４＝３／１）（ＡｌＨＣｌ２）複合体を使用した（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのアリル基の還元に基づく（Ｂｕｃｈｅｃｋｅｒら， Ｈｅｌｖ． Ｃｈｉｍ． Ａｃｔａ ５７： ６３１， １９７４）。（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩはこの方法により良好な収率で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインから得られているが、試薬の水分および空気に対する感受性のために、この方法は工業用に規模を大きくすることは困難である。
【０００８】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインからの無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの最近の部分合成は、Ｋｈａｃｈｉｋら （Ｊ． Ｃｈｒｏｍ． Ｂｉｏｍｅｄ． Ａｐｐｌ．， ６７０：２１９−２３３， １９９５）によって報告されている。この方法は、２％の濃硫酸のアセトン溶液を使用して全部で９２％の収率で無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩを得ている；これらのうち、（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩが主要な生成物である。この方法は工業規模で行うことができる一方で、その範囲は無水ルテインの調製のみに限られる。
【０００９】
発明の概要
本発明は、強酸および水素化物イオン供与体でのアリル基脱酸素化によって１つの合成工程において、商業的に入手しうる（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および無水ルテインとの混合物に変換するプロセスに関する。商業的に入手しうる（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインは、使用される試薬と反応せず、且つ結晶化後に最終生成物中で濃縮することができる約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む。
【００１０】
本発明によって開発された代替のプロセスは、酸での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩへの変換、および強酸および水素化物イオン供与体での後者の生成物の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンへの変換を含む。
【００１１】
これらの反応から得られた無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および未反応（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンの混合物を、バッチおよびカラムクロマトグラフィーに付して、個別に精製したカロテノイドを得ることができる。
【００１２】
さらに別の代替方法では、本発明は、このカロテノイドとアルカリ金属のホウ化水素物、たとえばシアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）または（トリフルオロアセトキシ）−水素化ホウ素ナトリウムなど、およびヨウ化亜鉛または臭化亜鉛のジクロロメタン溶液、１，２−ジクロロエタン溶液、またはｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）溶液との反応によって（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのほぼ定量的収率での（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに直接的に変換するプロセスに関する。塩化アルミニウムのエーテル溶液（例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン）と組み合わせた他のホウ化水素物、たとえばボラン−トリメチルアミンまたはボラン−ジメチルアミン複合体などもまた、優れた収率で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する。これらの水素化ホウ素複合体は、ルテインの還元的脱酸素化について有毒なシアン化水素化ホウ素ナトリウムよりも優れており、これらの試薬との反応を非塩素化溶媒で行うことができることが最も重要である。
【００１３】
本発明はまた、水素化物イオン供与体の存在下、過塩素酸リチウムのエーテル溶液での処理の際のアリル基の脱酸素化によって（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを無水ルテインＩと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物に優れた収率で変換する方法に関する。
【００１４】
本発明によれば、個別に精製したかあるいは混合したカロテノイド、たとえば無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを、商業的に入手しうる（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインから産業規模で調製することができる。これらのカロテノイドを、栄養補助食品または食品着色料として使用することができる。（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンはまた、ビタミンＡ活性カロテノイドの１つであり、レチノールの代替栄養補助食品として使用することができる。上記のカロテノイドを、既に市販されているカロテノイドと組み合わせてヒト血清中のこれらの化合物の分布に密接に類似した比のカロテノイド（マルチカロテノイド）混合物を得ることができる。得られたマルチカロテノイド栄養補助食品を、例えば臨床試験で使用して、これらの化合物の、癌、心血管疾患、および黄斑変性の予防における有効性について調査することができる。
【００１５】
発明の詳細な説明
本発明によれば、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを、周囲温度で、塩素化溶媒（例えば、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン）中、強酸および水素化物イオン供与体の存在下、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの混合物へのアリル基脱酸素化に供することができる。
【００１６】
本発明の実施で使用することができる強酸には、プロトンを放出する傾向が強い酸（ローリー−ブレンステッド酸）および電子対を容易に受け取る酸（ローリー酸）が含まれる。本発明の実施で使用することができるローリー−ブレンステッド酸には、硫酸、塩酸、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）などが含まれる。本発明の実施において使用することができるローリー酸の例としては、三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、および四塩化チタンが挙げられる。
【００１７】
本発明の実施において使用することができる水素化物イオン供与体は、水素化物イオンを移動させることができる化合物である。このような化合物は、一般に、主族（ｍａｉｎ ｇｒｏｕｐ）ＩＩＩ〜ＶＩＩ、特に主族ＩＩＩおよびＩＶの一つまたは複数の陽性元素および１つ以上の水素化物を含む。本発明の実施で使用することができる水素化物供与体の例には、水素化アンモニウム、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素、水素化ホウ素ナトリウム、有機シラン（たとえば、トリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）、トリメチルシラン、トリフェニルシランなど）、およびシリコン−水素結合を有する有機シリコンポリマーまたはオリゴマーが含まれる。有機シリコンポリマーの例は、市販の疎水性液体シリコンＨＳＬ−９４である。最も好ましい水素化物イオン供与体はＥｔ３ＳｉＨである。他のトリアルキルシランおよびアリールシランを使用することができるが、トリエチルシランを使用して得られたものほど収率が高くない。これらの水素化物イオン供与体が酸素に感受性があるので、窒素、アルゴン、またはヘリウムなどの不活性雰囲気下で反応を行うべきである。
【００１８】
スキーム２に示すように、ＴＦＡなどの強酸の存在下で、最初にルテインを酸触媒脱水に供して、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩを形成する。これらのうち、無水ルテインＩが主要な生成物である。これらのルテインの脱水生成物のプロトン付加により、多数の共鳴混成カルボカチオン中間体が形成される。共鳴混成体イオン供与体の存在下で、これらの中間体を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンに変換する。スキーム２に示すように、認められた生成物の形成に寄与する可能性が最も高いカルボカチオン中間体は、無水ルテインＩＩおよびＩＩＩのプロトン付加から形成されたものである。したがって、一旦ルテインがその脱水生成物に完全に変換すると、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンに段階的に変換する。これは、ルテインの３つの脱水生成物の間の平衡に影響を与え、無水ルテインＩの無水ルテインＩＩおよびＩＩＩへの酸触媒異性化を促進する。種々の酸が広範な溶媒中のルテインの脱水を容易に触媒する一方で、得られた無水ルテインの（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンへのイオン水素化には、塩素化溶媒、好ましくはジクロロメタン中、強酸、たとえばＴＦＡなどが必要である。これにより、ある程度は、含まれるカロテノイドのポリエン鎖がＥ／Ｚ（トランス／シス）異性化される。したがって、最終生成物中の上記のオール−Ｅ（トランス）−カロテノイドを、そのＺ（シス）異性体の約１５〜２５％が占める。
【００１９】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインに対する強酸（例えば、ＴＦＡ）のモル当量および使用した溶媒の体積に依存して、最終生成物中の各カロテノイドの収率および相対的組成は変化し得る。ＴＦＡでのこれらの変換脱水工程はほぼ定量的であるが、得られた無水ルテインはイオン水素化工程でα−およびβ−クリプトキサンチンに完全に変換されない。したがって、反応条件に依存して、最終生成物中の約１８〜３４％の無水ルテインが変化しないままである。
【００２０】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインとＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応から得られた粗生成物を、炭化水素溶媒（ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、石油エーテル）とアセトンまたはメチルエチルケトンとの組み合わせを使用したバッチおよびカラムクロマトグラフィーに直接付すことができる。炭化水素とアセトンまたはメチルエチルケトンとの比は９／１〜４／１まで変化し得る。アセトンまたはメチルエチルケトンのかわりに、他の溶媒、たとえば酢酸エチル、テトラヒドロフラン、またはＣ４〜Ｃ６エーテルなどを使用しても同一の結果が得られる。Ｃ４〜Ｃ６エーテルの例は、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、およびテトラヒドロフランである。クロマトグラフィー用吸着剤（固定相）は、ｎ−シリカゲルが好ましい。典型的な分離では、無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの粗混合物をバッチまたはカラムクロマトグラフィーに付して、３つの主要な画分を得る。第１の画分は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンからなり、第２の画分は無水ルテインの混合物であり、第３の画分は未反応（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンである。
【００２１】
スキーム２
イオン水素化による、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの混合物への変換に提案される経路
【化８】
2004505107.tif 000009
【００２２】
本発明は、さらに、酸性溶液中での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩへの第１の変換、生成物の単離、およびこれらの脱水生成物と強酸（たとえば、水素化物イオン供与体（たとえば、Ｅｔ３ＳｉＨなどの有機シラン）の存在下でのＴＦＡ）との反応によって（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）ならびにいくつかの未反応無水ルテイン（オール−Ｅ＋Ｚ）の混合物が得られる代替の経路に関する。
【００２３】
強酸（例えば、ＴＦＡ）および水素化物イオン供与体（例えば、Ｅｔ３ＳｉＨ）を使用した環式および非環式オレフィンのイオン水素化は数十年前から既知であるが、カロテノイドの工業生産へのこの反応の適用は報告されていない。本発明は、このカロテノイドを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および無水ルテインの混合物に変換するために、強酸および水素化物イオン供与体を使用して環式アルコールのイオン水素化の概念を商業的に入手し得る（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインに適用する。これは、簡単な一工程の反応であり、室温および穏やかな反応条件下で行うことができる。
【００２４】
本発明は、さらに、シアン化水素化ホウ素ナトリウムおよびヨウ化亜鉛または臭化亜鉛のジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタンまたはエーテル溶媒（ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）など）との反応によって、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを最大９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに直接変換することができることを示す。この試薬は、アリールアルデヒドおよびケトンならびにベンジルアルコール、アリル型アルコール、および第三級アルコールの還元的脱酸素化を行うことが報告されている（Ｃ．Ｋ． Ｌａｕ， Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．， ５１：３０３８−４３， １９８６）。この試薬の使用についての別の文献の例は、フランメタノールの脱酸素化である（Ｊｅｒｎｉｍｏ ｄａ Ｓ． Ｃｏｓｔａら， Ｊ． Ｂｒａｚ． Ｃｈｅｍ． ｓｏｃ．， ５：１１３−１１６， １９９４）。しかし、カロテノイドの還元的脱酸素化へのこの試薬の適用は報告されていない。この還元について提案する機構を、スキーム３に示す。
【００２５】
【化９】
スキーム３
アルカリ金属水素化ホウ素物およびハロゲン化亜鉛による（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンへの変換についての提案される機構
2004505107.tif 000010
【００２６】
シアン化水素化ホウ素ナトリウムの代わりに、（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム（水素化ホウ素ナトリウムおよびトリフルオロ酢酸から生成）を使用することができる。この反応では、唯一の生成物としてほぼ定量的に（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが得られるが、ヨウ化亜鉛が副産物として無水ルテインが形成されるので、臭化亜鉛が好ましい。興味深いことには、ヨウ化亜鉛または臭化亜鉛の存在下での（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素リチウム（水素化ホウ素リチウムおよびトリフルオロ酢酸から生成）はルテインと反応しない。この反応のための最良の溶媒は、ジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタンなどの塩素化溶媒である。水素化ホウ素ナトリウムおよびヨウ化亜鉛とルテインとの反応により、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと無水ルテインとの混合物が形成され、相当な量のルテインが未反応のままである。ヨウ化亜鉛を臭化亜鉛に替えると、反応は進行しない。水素化ホウ素リチウムとヨウ化亜鉛または臭化亜鉛との組み合わせもまた、ルテインのアリル基の脱酸素化に対し反応がおこらないことが認められている。
【００２７】
有毒なシアン化水素化ホウ素ナトリウムおよび塩素化溶媒の使用を回避するために、本発明は、さらに、還元剤としてボラン−トリメチルアミン（Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３）複合体またはボラン−ジメチルアミン（Ｍｅ２ＮＨ．ＢＨ３）複合体を塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）のエーテル溶液、好ましくはテトラヒドロフラン溶液または１，２−ジメトキシエタン溶液（エチレングリコールジメチルエーテル）と組み合わせて使用して、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを最大９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換することができることを証明する。これらの塩化アルミニウムと組み合わせた水素化ホウ素物複合体は、シアン化水素化ホウ素ナトリウム／ハロゲン化亜鉛よりも反応性がはるかに高く、通常、反応は周囲温度の不活性雰囲気下（例えば、窒素またはアルゴン）、１〜２時間以内で完了する。ルテインおよびボラン−アミン複合体のＴＨＦ溶液および１，２−ジメトキシエタン溶液の優れた溶解性により、これらの溶媒中での還元的脱酸素化は１〜２時間以内に完了する。ボラン−トリメチルアミン複合体またはボラン−ジメチルアミン複合体をヨウ化亜鉛または臭化亜鉛と組み合わせて使用する場合、ルテインは還元的脱酸素化されない。塩化アルミニウムと組み合わせたボラン−トリメチルアミン複合体またはボラン−ジメチルアミン複合体でのカロテノイドの還元的脱酸素化についての文献報告はない。
【００２８】
同様に、本発明は、さらに、試薬として過塩素酸リチウム−エーテル（例えば、ジエチルエーテル中３．０Ｍ）および水素化物イオン（例えば、トリエチルシラン）の使用によるルテイン脱酸素化の代替法を証明する。この反応では、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインが選択的に脱酸素化されてほとんどが無水ルテインＩと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物が得られ、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンは得られない。トリエチルシラン還元が促進される過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）によるアリルアルコールおよび酢酸アリルの選択的脱酸素化は多数の環式アリルアルコールおよび酢酸アリルで報告されている（Ｗｕｓｔｒｏｗら， Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．， ３５：６１−６４， １９９４）。しかし、ルテインからのα−クリプトキサンチンの生成のためのこの試薬の適用についての報告は存在しない。文献報告によると、この試薬は求核性置換のために活性化させるアリル基の酸素結合のイオン化を誘導すると考えられる。したがって、この反応では、トリエチルシランから生成された水素化物は、ルテインのα−クリプトキサンチンへの還元的脱酸素化を促進するための求核試薬として作用することができる。この反応の副産物としての無水ルテインＩの形成は、カルボカチオン中間体への関連が認められている。
【００２９】
これらの反応で使用される商業的に入手可能な（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを、マリゴールドの花の抽出物から単離することができ、これは約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含み得る。（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンはＴＦＡ／有機シランまたは水素化ホウ素アルカリ金属／ハロゲン化亜鉛またはＭｅ３Ｎ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３またはＬｉＣｌＯ４／有機シランと反応しないので、このカロテノイドを完全に回収することができ、最終生成物中のその濃度を結晶化によって増加させることができる。選択的に、純粋な（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを、カラムクロマトグラフィーによって種々の反応の粗生成物から回収することができる。
【００３０】
試薬および出発物質
本発明の出発物質として２種類の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを使用することができ、これらは１）全カロテノイド純度が約８５％の商業的に入手可能な（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン、および２）国際公開公報第９９／２０５８７号に記載の方法によって全カロテノイド純度が９７％を超える結晶ルテインである。両出発物質をマリゴールドの花の鹸化抽出物から調製し、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む。これら２つの出発物質の混合物もまた使用することができる。
【００３１】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインおよびいくつかの微量カロテノイドを含むマリゴールドの花の粗鹸化抽出物を、国際公開公報第９９／２０５８７号に記載の方法にしたがって調製することができる。約５〜７％のゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全カロテノイド純度９７％）を、この方法にしたがってこの抽出物から精製することもできる。商業的に入手可能な（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全カロテノイド８５％）を、Ｋｅｍｉｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｄｅｓ Ｍｏｉｎｅｓ， Ｉｏｗａ）から入手することができる。本発明で使用されるすべての試薬は市販されており（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ， ＷＩ）、さらに精製することなく使用される。８５％および９７％ルテインのカロテノイド組成を、表１に示す。商業的に入手可能な（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（純度８５％）を使用して行った反応により、収率の至適化について純度９５％の化合物よりもさらに困難であることが証明され、反応が完了するためには一定量の試薬が必要であった。したがって、８５％ルテインの反応のみを本明細書においてより詳細に記載する。
【００３２】
【表１】
マリゴールドの花から単離した８５％および９７％（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのカロテノイド組成
2004505107.tif 000011
ａ：８５％および９５％ルテインはいかなる有意な量のＺ（シス）−ルテインも含まなかった。
【００３３】
反応経路をモニターするための高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）条件
高速走査ＵＶ／可視フォトダイオードアレイ検出器およびＨＰ−１０５０オートサンプラーを具備したＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ（ＨＰ）１０５０高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）システム上ですべての分離を行った。高解像度カラーディスプレイモニター、モデルＭａｘＴｅｃｈ ＭＰＲＩＩおよびＨＰ−Ｌａｓｅｒｊｅｔ４ Ｐｌｕｓプリンターと組み合わせたウィンドウズ９７のＨＰ Ｃｈｅｍ−Ｓｔａｔｉｏｎプログラム（バージョンＡ．０５．０２）を使用したＣｏｍｐａｑ ＤｅｓｋＰｒｏコンピューティングシステムによってデータを保存および処理した。速度１２スペクトル／分で２００ｎｍと６００ｎｍとの間のカロテノイドの吸収スペクトルを記録した。
【００３４】
ｓｐｈｅｒｉ−５−Ｃ１８（粒子サイズ５μｍ）で充填した、Ｂｒｏｗｎｌｅｅガードカートリッジ（長さ３ｃｍ×内径４．６ｍｍ）で保護したＭｉｃｒｏｓｏｒｂ（長さ２５ｃｍ×内径４．６ｍｍ）のＣ１８（粒子サイズ５μｍ）カラム（Ｒａｉｎｉｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｗｏｂｕｒｎ， ＭＡ）にて逆相分離を行った。この溶出液には２つのポンプ溶媒モジュールを使用した定組成ＨＰＬＣおよび勾配ＨＰＬＣの組み合わせを使用した。ポンプＡはアセトニトリル／メタノール（９／１、ｖ：ｖ）をポンプし、ポンプＢはヘキサン／ジクロロメタン／メタノール／ＤＩＰＥＡ（Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン）（４．５／４．５／０．９９／０．０１、ｖ：ｖ：ｖ：ｖ：ｖ）をポンプした。時間０で、アセトニトリル（８５．５％）、メタノール（９．９９５％）、ジクロロメタン（２．２５％）、ヘキサン（２．２５％）、およびＤＩＰＥＡ（０．００５％）（９５％ポンプＡ、５％ポンプＢ）を１０分間ポンピングした。１０分後、直線勾配を３０分間行い、最終組成はアセトニトリル（４０．５％）、メタノール（９．９５％）、ジクロロメタン（２４．７５％）、ヘキサン（２４．７５％）、およびＤＩＰＥＡ（０．０５５％）（４５％ポンプＡ、５５％ポンプＢ）となった。カラム流速は、０．７０ｍＬ／分であった。ＨＰＬＣ注入溶媒は、アセトニトリル（８５％）、ジクロロメタン（２．５％）、ヘキサン（２．５％）、およびメタノール（１０％）からなっていた。３０分でＨＰＬＣ運転を完了した。各運転の最後に、カラムを最初の低組成条件下で２０分間平衡化した。ＨＰＬＣ運転を４４６ｎｍでモニターした。水素化物イオン供与体の存在下でトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの種々の脱水およびイオン水素化反応の経路でモニターされたカロテノイドのＨＰＬＣ保持時間および吸収極大を表２に示す。
【００３５】
【表２】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの脱水およびイオン水素化経路でモニターされたカロテノイドのＨＰＬＣ保持時間およびＵＶ−可視吸収極大
2004505107.tif 000012
１：無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、α−クリプトキサンチン、およびβ−クリプトキサンチン中のＺ（シス）結合の位置は不明である。２：ＨＰＬＣ溶媒中のＵＶ−可視スペクトルをフォトダイオードアレイ検出器によって得た。３：括弧内の値は、変曲点を示す。
【００３６】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応
典型的な実験では、不活性雰囲気（すなわち、窒素またはアルゴン）を保持しながらトリエチルシラン（０．９４ｍｍｏｌ）（２．１モル当量のルテイン）を市販の８５％（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの８５％、０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）の２５ｍｌ塩素化溶媒（ジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタン）に加える。その後、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、０．１２ｍｌ、０．１７８ｇ、１．５６ｍｍｏｌ）（３．５モル当量のルテイン）を周囲温度で一度に加える。この急速な添加の結果として発熱しない。あるいは、少量（５ｍｌ）の溶媒中にＴＦＡを数分以内に加えても同一の結果を得ることができる。その直後に反応混合物は暗赤色に変化する。混合物を室温で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣで追跡する。ＴＦＡの濃度に依存して、溶媒の性質およびトリエチルシランの純度が変化し、反応時間は６〜８時間に変化し得る。反応経路のＨＰＬＣ試験により、これらの条件下で、ルテインは最初の２時間で定量的に脱水して無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩを形成することが明らかとなった。得られたカロテノイドをイオン水素化に付してα−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンを形成させる。イオン水素化工程の速度は、ＴＦＡ濃度およびトリエチルシランの純度に大きく依存する。トリエチルシランは空気に感受性を示すが、不活性雰囲気下（窒素またはアルゴン）で保存されているので、長期保存の間に段階的に喪失する。したがって、新たに蒸留するか窒素下で密封および保存した市販のトリエチルシランを使用すべきである。所与の体積の溶媒中のＴＦＡ濃度もまた、反応の結果に重要な役割を果たす。上記の濃度よりもＴＦＡ濃度が高いほど反応は早く進行し、ルテインのα−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンへの変換が完了するが、相当量のカロテノイドの分解および（Ｅ／Ｚ）異性化が観察される。反応終了時に、約１８〜３４％の無水ルテインが未反応のままであり得る。仕上げ（ｗｏｒｋ−ｕｐ）は、ＴＦＡを中和するための５％重炭酸ナトリウムまたは重炭酸カリウムでの粗生成物の処理からなる。この処理の後、大気圧での蒸留によって塩素化溶媒（ジクロロメタン（沸点４０℃）または１，２−ジクロロエタン（沸点８３℃））を高沸点アルコール、好ましくは２−プロパノール（沸点８２．４℃）に段階的に置換する。一旦塩素化溶媒を除去すると、カロテノイドがアルコール水溶液から結晶化されるまでほとんどのアルコールを減圧下で蒸留する。遠心分離または濾過によって結晶を取り出し、固体生成物を少量のアセトン（１０ｍｌ）で洗浄して、水を除去する。濾過後、固体を６０℃の高真空下で乾燥させて（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ），（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）、および無水ルテイン（オール−Ｅ＋Ｚ）の混合物２２３ｍｇ、ならびに回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（オール−Ｅ＋９Ｚ＋１３Ｚ）が得られる。出発ルテインの純度および重量に基づいて、混合物中のカロテノイドの全収率は、８０〜９０％の範囲である。この反応の間に（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインは完全に消費されるが、（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンはＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨと反応せず、最終生成物中で完全に回収される。（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと、塩素化溶媒中ＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの最終生成物中のカロテノイドの総重量（ｍｇ）および相対的分布をＨＰＬＣで測定し、これを表３に示す。
【００３７】
【表３】
市販の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと、塩素化溶媒中トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）およびトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）との反応生成物中のカロテノイドの相対的分布
2004505107.tif 000013
＊：全実験において、ＴＦＡを周囲温度の窒素雰囲気下で、塩素化溶媒２５ｍｌ中の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインおよびトリエチルシランの溶液に加え、反応経路をＨＰＬＣで追跡した。
【００３８】
最後に、生成物を０℃またはそれ以下の温度（０℃〜−２０℃）の炭化水素溶媒（例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル）で洗浄して、対応するオール−Ｅ（トランス）−カロテノイドからカロテノイドのＺ（シス）異性体を溶解分離することができる。この炭化水素洗浄からの固体は、主にカロテノイドのオール−Ｅ（トランス）異性体からなり、特にゼアキサンチンに富む。ＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨでのルテインのイオン水素化および０℃でのヘキサン処理によるオール−Ｅ（トランス）−カロテノイドのその対応するＺ（シス）異性体の分離からの典型的な粗生成物中のカロテノイドの相対的分布を表４に示す。
【００３９】
【表４】
ルテインのＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応からの典型的な粗生成物中のオール−Ｅ（トランス）−カロテノイドおよびそのＺ（シス）幾何異性体の相対的分布ならびにヘキサン可溶性および不溶性画分中の異性体の分布
2004505107.tif 000014
ａ：カロテノイドをＨＰＬＣによって分離した。ｂオール−Ｅ（トランス）異性体のＨＰＬＣピークは、そのＺ（シス）異性体から十分に分離されなかった。
【００４０】
表３に列挙したすべての実験では、反応の完了のために、ルテインに対してより高いモル当量のトリエチルシラン（２．１：１）が必要であった。これはおそらく純度８５％のルテイン中の不純物（ほとんどが脂肪酸）の存在による。さらに、トリエチルシランは空気に感受性があり、不活性雰囲気下（窒素）で保存されているにもかかわらず、長期保存中、その有効性が徐々に喪失する。
【００４１】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインに対するＴＦＡのモル当量は、α−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンの比に影響を与え得る。例えば、ルテインに対するＴＦＡのモル当量は３．５から５に増加し、β−クリプトキサンチンに対してα−クリプトキサンチンの収率がより高く、通常、反応は数時間以内に完了する。しかし、これらの条件下では、カロテノイドの分解により、収率が低下する。ジクロロメタン中の高濃度のＴＦＡは、中間体無水ルテインのα−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンへの完全な変換が生じるが、カロテノイドの全収率が非常に低下する。６〜８時間より長い反応時間により、α−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンの異性化を生じるが、カロテノイドの喪失も伴う。
【００４２】
この反応においてジクロロメタンおよび１，２−ジクロロエタンのみしか有効であることが見出されていないので、ルテインのＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応における塩素化溶媒の選択もまた制限される。クロロホルムではルテインの脱水生成物のみが得られる。同様に、アルコール、炭化水素、およびエーテルなどの他の非塩素化溶媒では無水ルテインのみが得られ、これらのカロテノイドのα−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンへのイオン水素化を進行させなかった。ルテインと、トルエン中のＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応でも所望の生成物が得られるが、ジクロロメタンでの反応と対照的に、ルテインに対してより高いモル当量のＴＦＡが必要であった。これらの条件下では、ほとんどのカロテノイドが破壊され、結果として、α−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンへの収率が低くなった。
【００４３】
上記の反応からの各カロテノイドを、フラッシュカラムクロマトグラフィーおよびその後の分取用ＨＰＬＣによって粗混合物から単離および精製し、その同一性をＵＶ−可視分光分析、質量分析、および１Ｈ核磁気共鳴（１Ｈ−ＮＭＲ）分析法によって確立した。
【００４４】
任意選択で、ルテインとＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応からの粗生成物を、カラムクロマトグラフィーによって精製して、目的のカロテノイドを分離および精製することができる。典型的な実験では、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）、および無水ルテイン（オール−Ｅ＋Ｚ）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（オール−Ｅ＋９Ｚ＋１３Ｚ）からなる生成物の粗混合物０．３ｇを、溶出液としてヘキサン／アセトン（９／１）の混合物を使用したｎ−シリカゲル（５０ｇ）を充填したフラッシュカラム（長さ２０ｃｍ×内径３．５ｃｍ）で精製する。溶出順に、１）（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）の純粋な混合物、２）無水ルテインの純粋な混合物、および３）未反応ゼアキサンチンを含む３つの主要な画分を集収する。アセトンと共に他の炭化水素溶媒、たとえばシクロヘキサン、ヘプタン、ペンタン、または石油エーテルも使用することができる。炭化水素溶媒：アセトン比は９／１〜４／１で変化し得る。アセトンの代わりに、他の溶媒、たとえばメチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、またはＣ４〜Ｃ６エーテルも使用することができる。
【００４５】
仕上げ中にイオン水素化の副産物としてトリエチルシラノール（沸点１５８℃／７６０ｍｍＨｇ）およびヘキサエチルジシロキサン（沸点２３３〜２３６℃／７６０ｍｍＨｇ）が段階的に生成する。これらの比較的沸点の高い副産物を結晶化によって最終生成物から除去することができる。
【００４６】
特に、本発明は、（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの混合物を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および無水ルテインの混合物への変換方法であって、以下の
ａ）適切な体積の塩素化溶媒中に、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物を溶解し、不活性雰囲気下、水素化物イオン供与体を加えて混合物を得る工程と、
ｂ）イオン水素化反応を促進する条件下で周囲温度で混合物に強酸を加えて粗生成物を得る工程と、
ｃ）塩基を加えて粗生成物中の酸を中和する工程と、
ｄ）塩素化溶媒の除去により結晶化カロテノイドを得る工程と、
ｅ）結晶を集収する工程と、
ｆ）最終生成物を乾燥させる工程と、
ｇ）選択的に粗生成物をカラムクロマトグラフィーに付してそれぞれ精製されたカロテノイドを得る工程、とを含む方法に関する。
【００４７】
好ましくは、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む混合物は８５％の市販の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインまたは高度に精製された（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインである。好ましくは、塩素化溶媒は、ジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタンである。また、好ましくは、水素化物イオン供与体はトリエチルシランであり、強酸はＴＦＡであり、ルテインに対して２．１モル当量のトリエチルシランもまた好ましい。３．５モル当量のルテインに１当量の酸を加えることもまた好ましい。最も好ましくは、塩素化溶媒中、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを、周囲温度で不活性雰囲気下、約２〜３当量のＥｔ３ＳｉＨおよび約３．０〜３．５当量のＴＦＡと共に約５〜１０時間撹拌する。
【００４８】
好ましくは、塩基は、炭酸水素ナトリウムもしくは炭酸水素カリウムまたはトリエチルアミンなどの有機塩基である。
【００４９】
好ましくは、塩素化溶媒を、減圧下、塩素化溶媒の蒸留によって除去し、これを高沸点アルコール、好ましくは２−プロパノールで段階的に置換することによって除去し、アルコール水溶液からカロテノイドが結晶化するまでアルコールを減圧蒸発させる。
【００５０】
好ましくは、結晶を濾過または遠心分離で集収し、結晶を少量のアセトンまたはアルコールで洗浄する。
【００５１】
最終生成物を真空で、好ましくは、約４０〜６０℃で高真空下で乾燥させて、カロテノイドの混合物を得ることができる。
【００５２】
本発明は、さらに、０℃またはより低い温度（０℃〜−２０℃）でのＣ５〜Ｃ７炭化水素または石油エーテルでの結晶生成物の洗浄によってＺ異性体を除去して主に（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、無水ルテインのオール−Ｅ異性体、ならびに高濃度の未反応ゼアキサンチンを含む結晶生成物を得る、カロテノイドのＺ（シス）異性体のそのオールＥ（トランス）化合物からの分離する方法に関する。Ｃ５〜Ｃ７炭化水素の例としては、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、およびトルエンが含まれる。
【００５３】
本発明は、さらに、アセトンまたはメチルケトンまたは酢酸エチルまたはＴＨＦまたはＣ４〜Ｃ６エーテルと組み合わせたＣ５〜Ｃ７炭化水素または石油エーテルを使用したｎ−シリカゲルでのカラムクロマトグラフィーによる各カロテノイドの分離および精製法に関する。
【００５４】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの酸触媒脱水
上記のように、本発明の代替のアプローチは、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの混合物に定量的に変換し、次の工程でこれらのカロテノイドをＥｔ３ＳｉＨ／ＴＦＡと反応させて（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンとの混合物を得ることである。
【００５５】
典型的な実験では、種々の溶媒中のＴＦＡまたは酸水溶液、たとえば硫酸、塩酸、またはリン酸などの存在下で、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む市販（全カロテノイド８５％）または高度に精製された（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全カロテノイド９７％）を脱水して、（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−２’，３’−無水ルテインＩＩ、および（３Ｒ）−３’，４’−無水ルテインＩＩＩ、ならびにこれらの幾何異性体の混合物が得られる。種々の脱水反応からの粗生成物中の無水ルテインの相対的組成をＨＰＬＣによって測定した。結果を表５に示す。
【００５６】
【表５】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの酸触媒脱水生成物＊
2004505107.tif 000015
＊：すべての実験を、周囲温度、窒素雰囲気下で行った。
【００５７】
したがって、本発明は、さらに、種々の溶媒（テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、アセトン、Ｃ１〜Ｃ４アルコール、Ｃ４〜Ｃ６エーテル、および塩素化溶媒が含まれるが、これらに限定されない）中のＴＦＡまたは酸水溶液（硫酸、塩酸、またはリン酸など）の存在下で、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む市販（全カロテノイド８５％）または高度に精製された（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（全カロテノイド９７％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−２’，３’−無水ルテインＩＩ、および（３Ｒ）−３’，４’−無水ルテインＩＩＩ、ならびにこれらのモノＺ幾何異性体の混合物に変換して粗生成物を得て、
ａ）粗生成物中の酸を中和する工程と、
ｂ）溶媒を除去する工程と、
ｃ）結晶を集収する工程と、
ｄ）最終生成物を乾燥させる工程と、
ｅ）乾燥生成物を直接使用してこれらのカロテノイドをα−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンに変換する工程とを含む方法に関する。
【００５８】
Ｃ１〜Ｃ４アルコールの例には、メタノール、エタノール、２−プロパノール、およびブタノールが含まれる。Ｃ４〜Ｃ６エーテルの例には、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ｔ−ブチルメチルエーテル、および１，２−ジメトキシエタン（エチレングリコールジメチルエーテル）が含まれる。
【００５９】
好ましくは、酸を、水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウムまたは有機塩基の溶液を加えて中和する。
【００６０】
溶媒を高沸点Ｃ５〜Ｃ７炭化水素溶媒またはアルコールで段階的に置換することによって除去し、溶媒を無水ルテインが結晶化するまで減圧下で除去することもまた好ましい。
【００６１】
結晶を、濾過または遠心分離によって集収し、結晶を少量の溶媒またはアセトンで洗浄することもまた好ましい。
【００６２】
生成物を６０℃の高真空下で乾燥させて無水ルテインの混合物を得ることもまた好ましい。
【００６３】
無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩのＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応
周囲温度の窒素雰囲気下で塩素化溶媒（例えば、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン）またはトルエン中での無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの混合物とＥｔ３ＳｉＨ／ＴＦＡとの反応により、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（オール−Ｅ＋Ｚ）ならびにいくつかの未反応無水ルテイン（オール−Ｅ＋Ｚ）の混合物が得られる。出発物質中に少量存在する（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンは、試薬と反応せず、除去することができる。通常、反応は約２．５〜６時間以内に完了する。
【００６４】
好ましい態様では、６〜１０％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む１モル当量の無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの塩素化溶媒またはトルエンを、周囲温度で約２．５〜６時間不活性雰囲気下にて約２．８〜３当量のＥｔ３ＳｉＨおよび約３．８〜１２当量のＴＦＡと撹拌して未反応無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および回収した（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンとの混合物が得られる。生成物の混合物を、水溶液または有機塩基による酸の中和およびアルコール水溶液からカロテノイドが結晶化するまでの減圧下での蒸留による塩素化溶媒またはトルエンを高沸点アルコールと置換して仕上げることができる。次いで、結晶カロテノイドを、アセトンまたはアルコールで洗浄し、約４０〜６０℃で高真空下にて乾燥することができる。
【００６５】
ジクロロメタンおよびトルエン中の典型的な実験からの粗生成物中のカロテノイド組成を表６に示す。
【００６６】
ジクロロメタン中での反応により、高濃度のＴＦＡおよびより長い反応時間が必要なトルエン中での反応と対照的に比較的良好な収率で生成物が得られる。より高濃度のＴＦＡのトルエン溶液では反応時間が短縮されるが、これらの条件下では、α−クリプトキサンチンおよびβ−クリプトキサンチンの有意な分解およびＥ／Ｚ異性化が認められる。この反応からのそれぞれ単離したカロテノイドの同一性を、これらのＵＶ可視、ＭＳ、および１Ｈ−ＮＭＲから確立した。
【００６７】
【表６】
種々の溶媒中での無水ルテインと、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）およびトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）との反応による生成物中のカロテノイドの相対的組成＊
2004505107.tif 000016
＊：全実験において、周囲温度の窒素雰囲気下でＴＦＡを無水ルテインおよびトリエチルシランの２０ｍｌ溶媒溶液に加え、反応経路をＨＰＬＣで追跡した。
【００６８】
したがって、好ましい態様では、本発明は、有機溶媒中、強酸および水素化物イオン供与体の存在下で約６〜１０％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの混合物を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンとの混合物に変換する方法であって、以下の；
ａ）約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを塩素化溶媒（ジクロロメタン、１，２−ジクロロメタン）またはトルエン中に溶解し、不活性雰囲気下でトリエチルシラン（好ましくは２．７６当量）を加えて混合物を得る工程と、
ｂ）溶媒の性質に依存して、周囲温度で適量のＴＦＡを混合物に加えてイオン水素化反応を促進して粗生成物を得る工程と、
ｃ）例えば炭酸水素ナトリウムまたは炭酸水素カリウムの無機または有機塩基溶液の添加によって粗生成物中の酸を中和する工程と、
ｄ）例えば、高沸点アルコール、好ましくは２−プロパノールとの段階的置換を使用して減圧下で塩素化溶媒を蒸留し、アルコール水溶液からカロテノイドが結晶化されるまで減圧下でほとんどのアルコールを蒸発させる工程と、
ｅ）例えば、濾過または遠心分離によって結晶を集収し、結晶生成物を少量のアセトンで洗浄する工程と、
ｆ）例えば、６０℃の高真空下で最終生成物を乾燥させてカロテノイドの混合物を得る工程とを含む、方法に関する。
【００６９】
本発明は、さらに、０℃またはそれ以下（０℃〜−２０℃）での上記のカロテノイドの乾燥混合物のＣ５〜Ｃ７炭化水素または石油エーテルでの洗浄によってＺ異性体を除去し、主に（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、無水ルテインのオール−Ｅ異性体、ならびに高濃度の未反応（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む結晶生成物を得る、カロテノイドのＺ（シス）異性体をそのオールＥ（トランス）化合物から分離する方法に関する。
【００７０】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのＮａＣＮＢＨ３／ハロゲン化亜鉛（ＺｎＢｒ２またはＺｎＩ２）との反応
室温でのジクロロメタンおよび１，２−ジクロロエタン中で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのシアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）／ハロゲン化亜鉛（ＺｎＩ２）との反応が円滑に進行して、１〜２時間以内に約９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが選択的に得られる。この反応により、有意なＥ／Ｚ立体異性体化を伴うＴＦＡ／トリエチルシランとのルテインの反応と対照的に主に（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンのオールＥ異性体が得られる。ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）中での反応によっても約９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが得られるが、５時間までのより長い反応時間が必要である。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはエチルエーテル中では、反応は進行しない。同様に、メタノールでは反応は認められなかった。臭化亜鉛もまたジクロロメタン中のルテインおよびＮａＣＮＢＨ３と反応して、約７５％の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが得られる。しかし、塩化亜鉛およびＮａＣＮＢＨ３との反応では、２４時間後の収率は低い。出発材料中に存在する５〜７％のゼアキサンチンは、ＮａＣＮＢＨ３／ＺｎＩ２またはＮａＣＮＢＨ３／ＺｎＢｒ２と反応せずに生成物中で完全に回収することができる。
【００７１】
これらの反応のまとめを表７に示す。これらの反応から得た単離された（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの同一性を、ＵＶ−可視、ＭＳ、および１Ｈ−ＮＭＲスペクトルから確立した。
【００７２】
【表７】
種々の溶媒中でのルテイン（５〜７％のゼアキサンチンを含む）のシアン化水素化ホウ素ナトリウムおよびヨウ化亜鉛との反応のまとめ＊
2004505107.tif 000017
＊：全実験において、シアン化水素化ホウ素ナトリウムを（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインの溶媒２０ｍｌ中の溶液に加え、その後ヨウ化亜鉛を加えた。全ての反応を周囲温度の窒素雰囲気下で行い、反応経路をＴＬＣおよびＨＰＬＣで追跡した。
【００７３】
この反応の仕上げは非常に簡単であり、セライト（濾過助剤）での生成物の濾過および大気圧での高沸点アルコール（例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール）との同時置換を用いた溶媒の蒸発、アルコール水溶液から生成物が結晶化するまでの減圧下でのほとんどのアルコールの除去から構成される。したがって、本発明は、（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する方法であって、以下の；
ａ）塩素化溶媒中で（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを溶解し、有効量のハロゲン化金属を加え、その後有効量のハロゲン化亜鉛を加えて混合物を得る工程と、
ｂ）混合物を撹拌する工程と、
ｃ）混合物を濾過する工程と、
ｄ）溶媒を蒸発させて結晶生成物を得る工程と、
ｅ）結晶生成物を集収する工程、とを含む方法に関する。
【００７４】
好ましい態様では、本発明は、５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する方法であって、以下の：
ａ）不活性雰囲気下、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを一定量（例えば、６．７ｍｌの溶媒／１００ｍｇのルテイン）のジクロロメタン、１，２−ジクロロメタン、またはエーテル（ＴＢＭＥ）に溶解し、７．５当量の水素化金属（例えば、シアン化水素化ホウ素ナトリウム）を加え、その後４当量のヨウ化亜鉛を加えて混合物を得る工程と、
ｂ）周囲温度で、好ましくは窒素またはアルゴン雰囲気下、上記混合物を約１〜５時間撹拌して、粗生成物を得る工程と、
ｃ）粗生成物を例えばセライト（濾過助剤）にて濾過し、全てが脱色されるまでさらなる溶媒で濾過物を洗浄する工程と、
ｄ）生成物が結晶化するまで高沸点アルコール（メタノール、エタノール、または２−プロパノール）との置換を使用した大気圧下または減圧下で合わせた溶媒を蒸発させる工程と、
ｅ）結晶を濾過または遠心分離によって集収し、結晶をアルコールまたはアセトンで洗浄する工程と、
ｆ）結晶を例えば６０℃の高真空下で乾燥させて、回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物を得る工程、とを含む方法に関する。
【００７５】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウムＮａ［ＢＨ３（ＯＣＯＣＦ３）］／ハロゲン化亜鉛（ＺｎＢｒ２またはＺｎＩ２）との反応
（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウムは、０〜５℃で塩素化溶媒（ジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタン）中、臭化亜鉛の存在下でルテインと反応して、ほぼ定量的に（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが得られる。典型的な実験では、窒素下で０℃に維持したルテイン（０．４５ｍｍｏｌ）のジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタン溶液（２０ｍｌ）を、臭化亜鉛（０．５８ｍｏｌ）で処理し、その後（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム（１．８２ｍｍｏｌ）で処理する。（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウムを、１０〜１５℃で不活性雰囲気下（窒素またはアルゴンなど）での水素化ホウ素ナトリウム（１．９０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２ｍｌ）懸濁液へトリフルオロ酢酸（１．８２ｍｍｏｌ）をゆっくりと加えることによって調製する。次いで、混合物を、室温で２０分間撹拌する。（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウムの調製では、ルテインが脱水し得る生成物中の未反応ＴＦＡの存在を回避するために、出発物質（ＴＦＡおよび水素化ホウ素ナトリウム）を正確に秤量すべきである。ルテインを（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに完全に変換させるために、０〜５℃で約４〜５時間反応させる。仕上げは、過剰な水素化ホウ素物を破壊するための２％重炭酸ナトリウム溶液（１０ｍｌ）を加えることを含む。有機層の分離、乾燥、および濾過後、大気圧で高沸点アルコール（メタノール、エタノール、２−プロパノール）で同時置換を行って、溶媒を蒸発させる。その後、アルコールから生成物が結晶化されるまで減圧下でほとんどのアルコールを除去する。この反応はまた、正確に同一の条件下でヨウ化亜鉛を使用しても行われる；しかし、生成物は、約５７％の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび副産物として形成される４３％の無水ルテインからなる。非塩素化溶媒（例えば、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジグライム、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ＴＨＦ、ＤＭＦ）中での（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウムおよびハロゲン化亜鉛（臭化亜鉛またはヨウ化亜鉛）ルテインのアリル基の脱酸素化は起こらなかった。
【００７６】
したがって、本発明は、好ましくは０〜５℃の塩素化溶媒（例えば、ジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタン）中で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン、（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム、およびハロゲン化亜鉛（好ましくは、臭化亜鉛またはヨウ化亜鉛）を反応させる工程を含む、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（例えば、５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む）を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する方法に関する。好ましい態様では、反応は、
ａ）適切な体積（約６．７ｍｌ溶媒／１００ｍｇルテイン）の塩素化溶媒（例えば、ジクロロメタンまたは１，２−ジクロロエタン）中で約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを溶解し、混合物を約０℃に冷却する工程と、
ｂ）不活性雰囲気下、１．３当量の臭化亜鉛またはヨウ化亜鉛を加え、その後約４当量の新たに調製した（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウムを加えて混合物を得る工程と、
ｃ）０℃で、窒素またはアルゴン雰囲気下、約５時間まで混合物を撹拌して粗生成物を得る工程と、
ｄ）塩基水溶液（例えば、重炭酸ナトリウム水溶液）を加えて過剰な水素化ホウ素物を破壊し、有機層を分離し、乾燥する（例えば、硫酸ナトリウムで）工程と、
ｅ）高沸点アルコール（例えば、メタノール、エタノール、または２−プロパノール）で段階的に置換することによって例えば大気圧で有機溶媒を蒸発させ、生成物が結晶化するまで減圧下でアルコールを蒸発させる工程と、
ｆ）結晶を例えば濾過または遠心分離によって集収し、アルコールまたはアセトンで洗浄する工程と、
ｇ）結晶を例えば６０℃で、高真空下で乾燥させて、回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物を得る工程とを含む。
【００７７】
非塩素化溶媒中での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインと、Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３との反応
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインは、室温で、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはエチレングリコールジメチルエーテル中、塩化アルミニウムの存在下でボラン−トリメチルアミン（Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３）複合体またはボラン−ジメチルアミン（Ｍｅ２ＮＨ．ＢＨ３）複合体と反応して、１〜２時間以内に約９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが得られる。出発物質中に存在する５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンはＭｅ３Ｎ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３と反応せず、生成物中で完全に回収することができる。典型的な実験では、ルテイン（０．４４８ｍｍｏｌ）のＴＨＦまたはエチレングリコールジメチルエーテル溶液（３０ｍｌ）を最初に２．６９ｍｍｏｌのＭｅ３Ｎ．ＢＨ３またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３で処理し、その後、ＡｌＣｌ３（１．０３ｍｍｏｌ）を加える。次いで、混合物を周囲温度の不活性雰囲気下（例えば、窒素またはアルゴン）で１〜２時間撹拌する。
【００７８】
仕上げは、２％重炭酸ナトリウム溶液（１０ｍｌ）および１０ｍｌの酢酸エチルまたはＣ４〜Ｃ６エーテル（ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ＴＢＭＥ、１，２−ジメトキシエタン）などの第２の溶媒（ＴＨＦの場合のみ）を加えることから構成される。エチレングリコールジメチルエーテルを反応溶媒として使用する場合、仕上げの間の第２の溶媒の使用を省略することができる。ほとんどの有機相を減圧下で除去し、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンをアルコールから結晶化させる。したがって、本発明は、周囲温度で、エーテル、好ましくはＴＨＦまたはエチレングリコールジメチルエーテル（１，２−ジメトキシエタン）中で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン、Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３、および塩化アルミニウムを反応させる工程を含む、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（例えば、（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む）を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに変換する方法に関する。好ましい態様では、反応は、
ａ）適切な体積（約１０ｍｌ溶媒／１００ｍｇルテイン）のＴＨＦまたはエチレングリコールジメチルエーテル（１，２−ジメトキシエタン）中で（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを溶解し、６モル当量のＭｅ３Ｎ．ＢＨ３またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３を加え、２．３モル当量の塩化アルミニウムを加えて、混合物を得る工程と、
ｂ）不活性雰囲気下（窒素またはアルゴン）、周囲温度で１〜２時間混合物を撹拌する工程と、
ｃ）塩基水溶液（例えば、重炭酸ナトリウム水溶液）および酢酸エチルまたはエーテルなどの第２の溶媒（ＴＨＦの場合のみ）を加え、有機相を分離し、乾燥する（例えば、硫酸ナトリウムで）工程と、
ｄ）ほとんどの有機溶媒を減圧下で蒸発させ、アルコールから残渣を結晶化させる工程と、
ｅ）結晶を例えば濾過または遠心分離によって集収し、アルコールまたはアセトンで洗浄する工程と、
ｆ）結晶を例えば６０℃の高真空下で乾燥させて、回収された（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物を得る工程とを含む。
【００７９】
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインとＬｉＣｌＯ４／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応
別のアプローチでは、本発明は、ＬｉＣｌＯ４／水素化物イオン供与体のエーテル溶液の存在下で（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む８５％の市販もしくは高度に精製された（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインまたはその混合物を（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩとの混合物に変換する方法に関する。好ましい態様では、この方法は、
ａ）室温の不活性雰囲気下（窒素またはアルゴン）でのトリエチルシランの存在下、約５〜７％の（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンを含む（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを過塩素酸リチウムのエーテル溶液と反応させて粗生成物を得る工程と、
ｂ）粗生成物を水に分配して有機層および水層を得る工程と、
ｃ）有機相を分離し、エーテルを蒸留によって高沸点アルコールまたはＣ５〜Ｃ７炭化水素を含む第２の溶媒と置換し、無水ルテインＩおよび（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンが結晶化するまで減圧下で第２の溶媒を蒸発させる工程と、
ｄ）結晶を例えば濾過または遠心分離によって集収する工程と、
ｅ）結晶を例えば少量のアセトンで洗浄する工程と、
ｆ）結晶を例えば６０℃の高真空下で乾燥させて、無水ルテインＩと（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンとの混合物を得る工程とを含む。
【００８０】
好ましい態様では、約３Ｍのジエチルエーテル溶液として過塩素酸リチウムを加える。好ましい態様ではまた、アルコールまたは炭化水素の添加および大気圧での蒸留によってエーテルを置換する。
【００８１】
本明細書で使用される、用語「約」は、「約」の使用により引用した数±１０％までの数を含むような数を意味する。例えば、「約５時間」には、４．５〜５．５時間が含まれる。「約０℃」には、−１０℃、０℃、および＋１０℃が含まれる。
【００８２】
本明細書に記載の方法および適用に対する適切な変更および適用が自明であり、本発明またはその任意の実施形態の範囲を逸脱することなくこれを行うことができることが関連分野の当業者に容易に明らかであろう。本発明を詳述してきたが、以下の実施例を参照してより明白になるであろう。しかし、以下の実施例は、本発明の例示のみを目的とし、本発明の制限を意図しない。
【００８３】
実施例１
ジクロロメタン中、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）およびトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンへの変換
ジクロロメタン（２５ｍｌ）中、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％（約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）を、最初にトリエチルシラン（０．１５０ｍｌ、０．１０９ｇ、０．９４ｍｍｏｌ）で処理し、その後トリフルオロ酢酸（０．１２ｍｌ、０．１７８ｇ、１．５６ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度で、窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣで追跡した。８時間後、生成物を５％重炭酸ナトリウム溶液（１５ｍｌ）で処理し、５分間撹拌した。混合物を、ジクロロメタン（沸点４０℃）の２−プロパノール（沸点８２．４℃）で段階的に置換することによって大気圧で蒸留した。ほぼ全部のジクロロメタンが除去されたとき、アルコール水溶液からカロテノイドが結晶化し始めるまでアルコールを減圧下で蒸留した。混合物を室温まで冷却し、遠心分離によって結晶を取り出した。水層を除去し、残存する結晶を１０ｍｌのアセトンで処理し、数分間撹拌した。遠心分離によって溶媒を除去し、結晶生成物を６０℃の高真空下で乾燥させて赤色固体（０．２６３ｇ）を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（２５．２％）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（３９．１％）、未反応（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテイン（１８．７％）、（オール−Ｅ， ３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１０．５％）、（９Ｚ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（３％）、および（１３Ｚ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（３．５％）の混合物からなる２２３ｍｇ（収率９０％）の全カロテノイドを含むことが示された。粗生成物を低温（０℃〜−２０℃）でヘキサン（６ｍｌ）で結晶化させて、カロテノイドの混合物からなる橙色の結晶を得た。結晶化からの母液中のカロテノイドの相対的組成は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（３２％）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（５１．６％）、無水ルテイン（１４．４％）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（２％）であった。橙色結晶を遠心分離によって取り出し、６０℃の高真空下で乾燥させた。固体中のカロテノイドの相対的分布は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（１８．５％）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（２６．５％）、無水ルテイン（１１．４％）、（オール−Ｅ， ３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（３３．５％）、（９Ｚ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（４．３％）、および（１３Ｚ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（５．８％）であった。
【００８４】
実施例２
１，２−ジクロロエタン中、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）およびトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンへの変換
１，２−ジクロロエタン（２５ｍｌ）中、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇ、純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）の溶液を、最初にトリエチルシラン（０．１５０ｍｌ、０．１０９ｇ、０．９４ｍｍｏｌ）で処理し、その後トリフルオロ酢酸（０．１２ｍｌ、０．１７８ｇ、１．５６ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度で窒素雰囲気下、撹拌し、反応経路をＨＰＬＣで追跡した。８時間後、生成物を５％重炭酸ナトリウム溶液（１５ｍｌ）で処理し、５分間撹拌した。減圧下で大部分の１，２−ジクロロエタン（沸点８３℃）が除去された。２−プロパノール（２０ｍｌ）を加え、アルコール水溶液からカロテノイドが結晶化し始めるまで蒸留を継続した。混合物を室温まで冷却し、遠心分離によって結晶を取り出した。水層を除去し、残存する結晶を１０ｍｌのアセトンで処理し、数分間撹拌した。遠心分離によって溶媒を除去し、結晶生成物を６０℃の減圧下で乾燥させて赤色固体（０．２５０ｇ）を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（２８．２％）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（２６．８％）、未反応（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテイン（３０．８％）、および回収した（オール−Ｅ＋Ｚ ３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１４．２％）の混合物からなる２１６ｍｇ（収率８７％）の全カロテノイドを含むことが示された。
【００８５】
実施例３
カラムクロマトグラフィーによる（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、無水ルテイン、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンの混合物からのカロテノイドの分離および精製
ヘキサン（９０％）およびアセトン（１０％）を使用して、フラッシュカラム（長さ２０ｃｍ×内径３．５ｃｍ）に、ｎ−シリカゲル（粒子サイズ４０μｍ）を軽い圧力下で充填した。（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインのＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応から得られた０．３ｇの（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、無水ルテイン、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンの粗混合物（実施例１または２）を、ヘキサンとアセトンとの１／１混合物を使用してカラムにロードした。カロテノイドの混合物を、ヘキサン／アセトン（９／１）で溶出した。３つの主要な有色バンドを集収した。溶出順に、これらは、１）（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの純粋な混合物、２）無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの混合物、および３）（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンであった。溶媒を減圧蒸発させ、純粋なカロテノイドを６０℃の高真空下で乾燥させた。
【００８６】
実施例４
テトラヒドロフラン中、硫酸を使用した（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（純度８５％）の無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩへの変換
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（３．３６ｇの純度８５％、約２．８６ｇ、５．０３ｍｍｏｌ）の１５０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液を、室温の窒素下で５０％（ｖ／ｖ）硫酸（１０ｍｌ）と４時間反応させた。約ｐＨ５〜６になるまで、生成物を４Ｍ水酸化カリウム（５０ｍｌ）でゆっくり処理した。混合物を５％重炭酸ナトリウム溶液（５ｍｌ）およびトリエチルアミン（１ｍｌ）で処理して残存する酸を中和した。減圧下でほとんどのＴＨＦが蒸発した。２−プロパノール（５０ｍｌ）を加え、アルコール水溶液から無水ルテインが結晶化し始めるまで蒸留を継続した。結晶を遠心分離によって取り出し、３０ｍｌのアセトンで洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて３．１８ｇの橙色生成物が得られ、ＨＰＬＣによって、無水ルテイン（収率９２％）と回収したゼアキサンチンとの２．５４ｇの混合物を含むことが示された。この生成物中のカロテノイドの相対的分布は、（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩ（５８％）、無水ルテインＩＩ（８．８％）、オール−Ｅ無水ルテインＩＩＩ（１８．４％）、Ｚ−無水ルテインＩＩＩ（７．９％）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（６．９％）であった。混合物を、さらに精製せずに次のＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨとの反応に使用した。
【００８７】
実施例５
トリフルオロ酢酸を使用した（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（純度８５％）の無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩへの変換
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（１ｇの純度８５％、約０．８５ｇ、１．４９ｍｍｏｌ）の１５０ｍｌのクロロホルム溶液を、室温のトリフルオロ酢酸（０．２ｍｌ）と一晩（２１時間）反応させた。生成物を５％重炭酸ナトリウム溶液（５０ｍｌ）およびトリエチルアミン（０．２ｍｌ）で処理した。減圧下でほとんどのクロロホルムが蒸発した。２−プロパノールを加え、アルコール水溶液から無水ルテインが結晶化し始めるまで蒸留を継続した。結晶を遠心分離によって取り出し、１５ｍｌのアセトンで洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．９６ｇの橙色生成物が得られ、ＨＰＬＣによって、無水ルテイン（収率９４％）と回収したゼアキサンチンとの０．７７ｇの混合物を含むことが示された。この生成物中のカロテノイドの相対的分布は、（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテインＩ（７４．９％）、無水ルテインＩＩ（９％）、オール−Ｅ無水ルテインＩＩＩ（５．３％）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１０．８％）であった。
【００８８】
実施例６
ジクロロメタン中、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンへの変換
無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩ（０．２３４ｇ、８０％、約０．１８７ｇ、０．３４ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２０ｍｌ）を、最初にトリエチルシラン（０．１５０ｍｌ、０．１０９ｇ、０．９４ｍｍｏｌ）で処理し、その後トリフルオロ酢酸（０．１００ｍｌ、０．１４８ｇ、１．３０ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣで追跡した。２．５時間後、生成物を５％重炭酸ナトリウム溶液（１５ｍｌ）で処理し、５分間撹拌した。混合物を、ジクロロメタン（沸点４０℃）の２−プロパノール（沸点８２．４℃）で段階的に置換することによって大気圧で蒸留した。ほぼ全部のジクロロメタンが除去された場合、アルコール水溶液からカロテノイドが結晶化し始めるまでアルコールを減圧下で蒸留した。混合物を室温まで冷却し、遠心分離によって結晶を取り出した。水層を除去し、残存する結晶を１０ｍｌのアセトンで処理し、数分間撹拌した。遠心分離によって溶媒を除去し、結晶生成物を６０℃の減圧下で乾燥させて赤色固体（０．１８８ｇ）を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（１６．８％）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（４０．８％）、未反応（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテイン（２７．１％）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１５．３％）の混合物からなる１３２ｍｇ（収率７０％）の全カロテノイドを含むことが示された。
【００８９】
実施例７
トルエン中、無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩの（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンへの変換
無水ルテインＩ、ＩＩ、およびＩＩＩ（０．２３４ｇ、８０％、約０．１８７ｇ、０．３４ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（２０ｍｌ）を、最初にトリエチルシラン（０．１５０ｍｌ、０．１０９ｇ、０．９４ｍｍｏｌ）で処理し、その後トリフルオロ酢酸（０．２００ｍｌ、０．２９６ｇ、２．６０ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣで追跡した。６時間後、生成物を５％重炭酸ナトリウム溶液（１５ｍｌ）で処理し、５分間撹拌した。減圧での蒸留によってほとんどのトルエンが除去された。２−プロパノール（２０ｍｌ）を加え、アルコール水溶液からカロテノイドが結晶化し始めるまで蒸留を継続した。混合物を室温まで冷却し、遠心分離によって結晶を取り出した。水相を除去し、残存する結晶を１０ｍｌのアセトンで処理し、数分間撹拌した。遠心分離によって溶媒を除去し、結晶生成物を６０℃の減圧下で乾燥させて赤色固体（０．１８８ｇ）を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（３５．５％）、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン（４１．７％）、未反応（３Ｒ，６’Ｒ）−無水ルテイン（１０．３％）、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１２．５％）の混合物からなる１１３ｍｇ（収率６０％）の全カロテノイドを含むことが示された。
【００９０】
実施例８
ジクロロメタン中でのシアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）およびヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２０ｍｌ）を、シアン化水素化ホウ素ナトリウム（０．２１１ｇ、３．３６ｍｍｏｌ）およびヨウ化亜鉛（０．５７５ｇ、１．８０ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。１時間後、生成物をセライト（濾過助剤）にて濾過し、セライトを脱色されるまでジクロロメタンで洗浄した。溶媒を、ジクロロメタン（沸点４０℃）の２−プロパノール（沸点８２．４℃）で段階的に置換することによって大気圧で蒸留した。ほぼ全部のジクロロメタンが除去された場合、α−クリプトキサンチンが結晶化するまでほとんどのアルコールを減圧蒸発させた。遠心分離によって結晶を取り出し、アルコール（１０ｍｌ）で洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体が得られ、ＨＰＬＣによって、α−クリプトキサンチン（０．２２２ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、９０％）および回収されたゼアキサンチン（０．０１５ｇ、オール−Ｅ（７３％）、９Ｚ（６％）、１３Ｚ（２１％））の混合物からなることが示された。ヘキサン中での分光高度測定（λｍａｘ＝４４４ｎｍでＥ１％＝２６３６）によって同定されたα−クリプトキサンチン濃度もＨＰＬＣデータと密接に一致していた。
【００９１】
実施例９
１，２−ジクロロエタン中でのシアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）およびヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）の１，２−ジクロロエタン溶液（２０ｍｌ）を、シアン化水素化ホウ素ナトリウム（０．２１１ｇ、３．３６ｍｍｏｌ）およびヨウ化亜鉛（０．５７５ｇ、１．８０ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。１時間後、生成物をセライト（濾過助剤）を通して濾過し、脱色されるまでセライトを１，２−ジクロロエタンで洗浄した。溶媒を、ジクロロメタン（沸点４０℃）の２−プロパノール（沸点８２．４℃）で段階的に置換することによって大気圧で蒸留した。ほぼ全部のジクロロメタンが除去された場合、α−クリプトキサンチンが結晶化するまでほとんどのアルコールを減圧蒸発させた。遠心分離によって結晶を取り出し、アルコール（１０ｍｌ）で洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体が得られ、ＨＰＬＣによって、α−クリプトキサンチン（０．２２２ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、９０％）および回収されたゼアキサンチン（０．０１５ｇ、オール−Ｅ（９２％）、９Ｚ（２％）、１３Ｚ（６％））の混合物からなることが示された。ヘキサン中での分光高度測定（λｍａｘ＝４４４ｎｍでＥ１％＝２６３６）によって同定されたα−クリプトキサンチン濃度もＨＰＬＣデータと密接に一致していた。
【００９２】
実施例１０
ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）中でのシアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）およびヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）のＴＢＭＥ溶液（２０ｍｌ）を、シアン化水素化ホウ素ナトリウム（０．２１１ｇ、３．３６ｍｍｏｌ）およびヨウ化亜鉛（０．５７５ｇ、１．８０ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。５時間後、生成物をセライト（濾過助剤）にて濾過し、セライトを脱色されるまでＴＢＭＥで洗浄した。ＴＢＭＥ（沸点５５〜５６℃）の体積は、減圧下の蒸留によって１０ｍｌに減少した。２−プロパノールを加え、残りのＴＢＭＥが２−プロパノール（沸点８２．４℃）と置換されるまで減圧下で蒸留を継続した。α−クリプトキサンチンが結晶化するまでアルコールの減圧蒸留を継続した。遠心分離によって結晶を取り出し、アルコールで洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体が得られ、ＨＰＬＣによって、α−クリプトキサンチン（０．２２２ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、９０％）および回収されたゼアキサンチン（０．０１５ｇ、オール−Ｅ（９６％）、９Ｚ（１％）、１３Ｚ（３％））の混合物からなることが示された。ヘキサン中での分光高度測定（λｍａｘ＝４４４ｎｍでＥ１％＝２６３６）によって同定されたα−クリプトキサンチン濃度もＨＰＬＣデータと密接に一致していた。
【００９３】
実施例１１
ジクロロメタン中での（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム（Ｎａ（ＢＨ３（ＯＣＯＣＦ３））および臭化亜鉛（ＺｎＢｒ２）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
Ｎａ（ＢＨ３（ＯＣＯＣＦ３）の調製。トリフルオロ酢酸（０．１４ｍｌ、０．２０７ｇ、１．８２ｍｍｏｌ）を、密封シリンジで１０〜１５℃に冷却した水素化ホウ素ナトリウム（０．０７２ｇ、１．９０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ懸濁液に滴下し、窒素雰囲気下に維持した。混合物を室温で１０分間撹拌して、透明溶液を得た。
【００９４】
温度計、窒素インレット、およびアウトレットを備えた三口フラスコ中で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（２０ｍｌ）に溶解し、溶液を氷浴中にて窒素雰囲気下で０℃に冷却した。０〜５℃の窒素下で混合物を臭化亜鉛（０．１３０ｇ、０．５７７ｍｏｌ）で処理し、その後上記の（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム（１．８２ｍｍｏｌ）を一度に加えた。混合物をこの温度で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。５時間後、氷浴を除去し、生成物を１０ｍｌの２％の重炭酸ナトリウムで処理し、周囲温度で１０分間撹拌した。有機相を取り出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を、ジクロロメタン（沸点４０℃）の２−プロパノール（沸点８２．４℃）で段階的に置換することによって大気圧で蒸留した。ほぼ全部のジクロロメタンが除去された後、α−クリプトキサンチンが結晶化するまでほとんどのアルコールを減圧蒸発させた。遠心分離によって結晶を取り出し、アルコール（１０ｍｌ）で洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体が得られ、ＨＰＬＣによって、α−クリプトキサンチン（０．２３４ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、９５％）および回収されたゼアキサンチン（０．０１８ｇ、オール−Ｅ（８０％）、９Ｚ（５％）、１３Ｚ（１５％））の混合物からなることが示された。
【００９５】
実施例１２
ジクロロメタン中での（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム（Ｎａ（ＢＨ３（ＯＣＯＣＦ３））およびヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
Ｎａ（ＢＨ３（ＯＣＯＣＦ３）の調製
トリフルオロ酢酸（０．１４ｍｌ、０．２０７ｇ、１．８２ｍｍｏｌ）を、密封シリンジで１０〜１５℃に冷却した水素化ホウ素ナトリウム（０．０７２ｇ、１．９０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２ｍｌ）に滴下し、窒素雰囲気下に維持した。混合物を室温で１０分間撹拌して、透明溶液を得た。
【００９６】
温度計、窒素インレット、およびアウトレットを備えた三口フラスコ中で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）をジクロロメタン（２０ｍｌ）に溶解し、溶液を氷浴中にて窒素雰囲気下で０℃に冷却した。０〜５℃の窒素下で混合物をヨウ化亜鉛（０．１８６ｇ、０．５８３ｍｏｌ）で処理し、その後上記の（トリフルオロアセトキシ）水素化ホウ素ナトリウム（１．８２ｍｍｏｌ）を一度に加えた。混合物をこの温度で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。５時間後、氷浴を除去し、生成物を１０ｍｌの２％の重炭酸ナトリウムで処理し、周囲温度で１０分間撹拌した。有機相を取り出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を、ジクロロメタン（沸点４０℃）の２−プロパノール（沸点８２．４℃）で段階的に置換することによって大気圧で蒸留した。ほぼ全部のジクロロメタンが除去された場合、α−クリプトキサンチンが結晶化するまでほとんどのアルコールを減圧蒸発させた。遠心分離によって結晶を取り出し、アルコール（１０ｍｌ）で洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体が得られ、ＨＰＬＣによって、無水ルテイン（０．１００ｇ、０．１８ｍｍｏｌ、４３％）およびα−クリプトキサンチン（０．１３４ｇ、０．２４３ｍｍｏｌ、５７％）ならびに回収されたゼアキサンチン（０．０１５ｇ）の混合物からなることが示された。
【００９７】
実施例１３
テトラヒドロフラン中でのボラン−トリメチルアミン（Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３）複合体および塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）を使用した（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ））のＴＨＦ（３０ｍｌ）を、最初にボラン−トリメチルアミン（Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３）複合体（０．１９６ｇ、２．６９ｍｍｏｌ）で処理し、その後塩化アルミニウム（０．３１７ｇ、１．０３ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。９０分後、生成物を１５ｍｌの重炭酸ナトリウム水溶液および３０ｍｌの酢酸エチルで処理した。有機相を取り出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、生成物が結晶化されるまでほとんどの有機溶媒を減圧蒸留した。エタノール（１０ｍｌ）を加え、α−クリプトキサンチンの結晶を遠心分離によって取り出し、少量のアセトン（１０ｍｌ）で洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、α−クリプトキサンチン（０．２２２ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、９０％）および回収されたゼアキサンチン（０．０１５ｇ、オール−Ｅ（７３％）、９Ｚ（６％）、１３Ｚ（２１％））の混合物からなることが示された。
【００９８】
実施例１４
エチレングリコールジメチルエーテル（１，２−ジメトキシエタン）中でのボラン−トリメチルアミン（Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３）複合体および塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）を使用した（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの選択的脱酸素化
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）の１，２−ジメトキシエタン（３０ｍｌ）溶液を、最初にボラン−トリメチルアミン（Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３）複合体（０．１９６ｇ、２．６９ｍｏｌ）で処理し、その後塩化アルミニウム（０．１３７ｇ、１．０３ｍｍｏｌ）で処理した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、反応経路をＨＰＬＣおよびＴＬＣで追跡した（ヘキサン／アセトン＝４／１；ルテイン（Ｒｆ＝０．１８）、α−クリプトキサンチン（Ｒｆ＝０．５１））。９０分後、生成物を１５ｍｌの重炭酸ナトリウム水溶液で処理した。有機相を取り出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、生成物が結晶化されるまでほとんどの１，２−ジメトキシエタンを減圧蒸留した。エタノール（１０ｍｌ）を加え、α−クリプトキサンチンの結晶を遠心分離によって取り出し、少量のアセトン（１０ｍｌ）で洗浄し、６０℃の高真空下で乾燥させて０．３ｇの橙色固体を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、α−クリプトキサンチン（０．２２２ｇ、０．３９ｍｍｏｌ、９０％）および回収されたゼアキサンチン（０．０１５ｇ、オール−Ｅ（７３％）、９Ｚ（６％）、１３Ｚ（２１％））の混合物からなることが示された。
【００９９】
実施例１５
過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）およびトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）での（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（８５％）の（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび無水ルテインＩへの変換
（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテイン（０．３００ｇの純度８５％、約０．２５５ｇ、０．４４８ｍｍｏｌ）のエーテル（２５ｍｌ）溶液を、最初にトリエチルシラン（０．３００ｍｌ、０．２１８ｇ、１．８７ｍｍｏｌ）で処理し、その後過塩素酸リチウム（８．００ｇ、７５．２ｍｍｏｌ）を加えた。溶液は即座に暗赤色に変化し、溶液の温度は５℃まで増加した。混合物を周囲温度の窒素雰囲気下で撹拌し、その後ＨＰＬＣを行った。２４時間後、水（３０ｍｌ）を加え、有機相を取り出した。混合物を、エーテル（沸点３７℃）のヘキサン（沸点６８℃）への段階的置換によって大気圧で蒸留した。全てのエーテルが除去された場合、ヘキサンからカロテノイドが結晶化し始めるまで減圧蒸留した。混合物を室温まで冷却し、結晶を遠心分離によって取り出した。結晶生成物を６０℃の高真空下で乾燥させて赤色固体（０．６ｇ）を得た。ＨＰＬＣによって、この生成物は、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン（４５％）、オール−Ｅ無水ルテインＩ（３８．０％）、Ｚ−無水ルテインＩ（８．４％）、（オール−Ｅ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（５．５％）、（９Ｚ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１．５％）、および（１３Ｚ，３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチン（１．６％）の混合物からなる２１０ｍｇの全カロテノイドを含むことが示された。
【０１００】
概要
無水ルテインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、（３Ｒ）−β−クリプトキサンチン、および（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンは、ヒト血清、ミルク、主要器官、および組織中で認められる１２種の主要な食品カロテノイドである。癌、加齢性黄斑変性、および心血管疾患などの慢性疾患の予防におけるカロテノイドの生物活性に照らして、広範な精製カロテノイドの工業生産は非常に重要である。いくつかの食品カロテノイド（すなわち、β−カロテン、ルテイン、およびリコペン）は、栄養補助食品および食品着色料として市販されている一方で、広範な他の血清カロテノイドの生産は依然としてあまり注目されていない。特に、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンは自然界でとりわけ稀なカロテノイドであり、結果として産業規模での天然産物からのこれらのカロテノイドの抽出および単離は経済的に実現性がない。
【０１０１】
本発明の好ましい態様によれば、周囲温度の塩素化溶媒（ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン）中でのトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）およびトリエチルシラン（Ｅｔ３ＳｉＨ）での処理により市販の（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインが選択的アリル基脱酸素化に供されて、無水ルテイン、（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチン、および（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの混合物が良好な収率で得られる。この反応では、最初にルテインが定量的に無水ルテインに変換されて、その後イオン水素化を受けて（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンの混合物が得られる。実験条件に依存して、１８〜３４％の無水ルテインが未反応のままである。本発明はまた、これらのカロテノイドの代替経路は、最初に酸で（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを無水ルテインに変換し、その後の工程で得られた生成物がＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨと反応して（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンおよび（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンが得られることを証明する。本発明はまた、これらの反応から得られたカロテノイドの混合物をカラムクロマトグラフィーに供して１）（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンと（３Ｒ）−β−クリプトキサンチンとの混合物、２）無水ルテインの混合物、および３）（３Ｒ，３’Ｒ）−ゼアキサンチンからなる３つの主要な画分に分離および精製することができることを証明する。
【０１０２】
本発明は、さらに、周囲温度で１〜５時間ハロゲン化溶媒（ジクロロメタン、１，２−ジクロロメタン）またはｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル中でのシアン化水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＣＮＢＨ３）およびヨウ化亜鉛（ＺｎＩ２）または臭化亜鉛（ＺｎＢｒ２）によって、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを最大９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに選択的に変換することができることを証明する。
【０１０３】
有毒な水素化ホウ素ナトリウムおよび塩素化溶媒の使用を回避するために、本発明は、さらに、周囲温度で１〜２時間、ＴＨＦまたは１，２−ジメトキシエタン中での塩化アルミニウムの存在下で、ボラン−トリメチルアミン複合体またはボラン−ジメチルアミン複合体によって、（３Ｒ，３’Ｒ，６’Ｒ）−ルテインを最大９０％の収率で（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンに選択的に変換することができることを証明する。
【０１０４】
あるいは、本発明は、好ましい態様では、周囲温度の３．０Ｍ過塩素酸リチウム−ジエチルエーテル溶液での処理によってルテインをアリル基脱酸素化してほとんど無水ルテインＩおよび（３Ｒ，６’Ｒ）−α−クリプトキサンチンの混合物が得られることを証明する。
【０１０５】
市販のルテインを、マリゴールドの抽出物から単離し、これは約５〜７％のゼアキサンチンを含む。ゼアキサンチンがＴＦＡ／Ｅｔ３ＳｉＨ、ＮａＣＮＢＨ３／ＺｎＩ２、ＮａＣＮＢＨ３／ＺｎＢｒ２、Ｍｅ３Ｎ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３、またはＭｅ２ＮＨ．ＢＨ３／ＡｌＣｌ３、過塩素酸リチウム−ジエチルエーテルのいずれとも反応しないので、最終生成物中で完全に回収することができる。
【０１０６】
上記から、当業者は本発明の本質的特徴を容易に確認することができ、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、過度の実験を行わずに種々の用途および条件に本発明を適用するために、本発明の種々の変更および修正を行うことができる。本明細書で引用された全ての特許、特許出願、および刊行物は、その全体が参照として本明細書に組み入れられる。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
2004505107.tif 000079
2004505107.tif 000080
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