(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトレハロース２水和物を圧力を１６〜２０ＭＰａ、温度を６１〜８９℃として超臨界流体で脱水処理する脱水工程を含むことを特徴とする、トレハロース無水和物フォームIIの生成方法。
【請求項２】
前記超臨界流体が、超臨界ＣＯ2であることを特徴とする、請求項１に記載のトレハロース無水和物フォームIIの生成方法。
【請求項３】
前記超臨界流体に、エントレーナーを加えることを特徴とする、請求項１または２に記載のトレハロース無水和物フォームIIの生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレハロース無水和物の生成方法に関し、より詳細には、所望の形態のトレハロース無水和物を選択的に生成するトレハロース無水和物の生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トレハロースは、乾燥状態で生体を保護する糖として知られており、食品や薬品にまぜて凍結乾燥を行うことにより、乾燥食品や薬品の保護(保存)に用いられている。しかし、乾燥環境下におけるトレハロースの生体保護機構についてはまだ解明されていない。
【０００３】
かかる状況下、トレハロース２水和物をある条件下（昇温過程など）で脱水すると、トレハロースの一部がフォームII（form II）（Tαとも呼ばれている）状態を形成することが発見された。このform IIは、トレハロースの準安定な無水結晶であり、室温環境下で大気中の水分を吸着し簡単にトレハロース２水和物に転移する性質を持っており、乾燥状態下で生体を保護する機構に関与している可能性が報告されている(Akao et al., Carbohydr. Res. 334 (2001) 233-241)。したがって、form II状態のトレハロースは、食品や薬品の保存に利用できる可能性が考えられる。また、室温環境下で大気中の水分を吸着するform IIの性質を利用して、無毒な（食べられる）乾燥剤などへの用途が期待されている。
【０００４】
しかし、まだform IIの有用性に関し発見されたばかりであり、form IIの生成手法に関しては確立されていない。一般手法としては、トレハロース２水和物に一定の温度ないしは昇温処理をすることでform IIが生成されるといわれている。しかしながら、温度条件やトレハロースの粒の大きさ、昇温条件によっては、安定な無水トレハロース結晶やアモルファスのトレハロースになってしまい、効率的にform IIを生成する方法の開発が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、所望の形態のトレハロース無水和物を選択的に生成する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明者らはかかる現状において鋭意研究を重ねた結果、トレハロース２水和物を超臨界流体で脱水処理することにより、所望の形態のトレハロース無水和物を選択的に生成可能であることを見出し、本発明に想到した。
【０００７】
即ち、本発明は、以下のとおりである。
【０００８】
（１）  少なくともトレハロース２水和物を超臨界流体で脱水処理する脱水工程を含むことを特徴とする、トレハロース無水和物の生成方法。
【０００９】
（２）  前記脱水工程において、温度および圧力を調節することにより、所望の形態のトレハロース無水和物を選択的に生成することを特徴とする、（１）に記載のトレハロース無水和物の生成方法。
【００１０】
（３）  前記超臨界流体が、超臨界ＣＯ2であることを特徴とする、（１）または（２）に記載のトレハロース無水和物の生成方法。
【００１１】
（４）  前記超臨界流体に、エントレーナーを加えることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれかに記載のトレハロース無水和物の生成方法。
【００１２】
（５）  前記脱水工程において、圧力を１６〜２０ＭＰａ、温度を６１〜８９℃に調節し、トレハロース無水和物フォームIIを選択的に生成させることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれかに記載のトレハロース無水和物の生成方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】
トレハロース無水和物のフォームII（form II）とは、トレハロースの無水結晶であり、かつ、所定の期間室温で放置するとトレハロース２水和物に戻る性質を有する準安定な結晶のことをいう。なお、本願明細書において、form II状態のトレハロースに対し、トレハロース２水和物結晶を「form I」、トレハロースの安定な無水和物結晶を「form III」と記載することがある。
【００１４】
トレハロース２水和物（form I）を超臨界流体で脱水処理する際の温度は、好ましくは６１〜８９℃、特に好ましくは７０〜８０℃である。
【００１５】
トレハロース２水和物（form I）を超臨界流体の脱水処理する際の圧力は、好ましくは１６ＭＰａ以上、特に好ましくは１６〜２０ＭＰａである。
【００１６】
本発明に用いる超臨界流体としては、超臨界ＣＯ2が好ましい。超臨界ＣＯ2は、取り扱いが容易であり、危険性は極めて低く、環境にも悪影響を及ぼさないなどの利点があり、工業用に用いる際にも好適である。
【００１７】
エントレーナー（モディファイヤーとも呼ばれる）は、超臨界流体技術において一般に用いられるものを用いることができるが、好ましくは、アルコール類、特に好ましくエタノールが用いられる。
【００１８】
【実施例】
図１に示すように、超臨界ＣＯ2用の光学セルをＦＴＩＲに設置し、時間変化スペクトルを測定することで、トレハロース２水和物から抽出される結晶水の様子をモニターした。また、比較のため、トレハロース２水和物と同じ条件下で、マルトース１水和物から抽出される結晶水の様子をモニタリングした。図２にトレハロース２水和物、マルトース１水和物から抽出された結晶水のピークを示す。
【００１９】
図２から、超臨界ＣＯ2を用いるとトレハロース２水和物からは脱水が起こるが、マルトース１水和物では脱水が起きていないことが分かる。
【００２０】
次に、トレハロース２水和物の結晶水の抽出条件（温度、圧力）を変えて２時間抽出を行ったのち、得られたトレハロースを抽出容器より取り出し、ＡＴＲ (全反射)法を用いてＩＲスペクトルを測定した。
【００２１】
図３に圧力を２０ＭＰａとした場合におけるトレハロースの脱水の温度依存性を示す。図３から、６０℃ではほとんど脱水が起きていないが、７０℃、８０℃、９０℃では脱水が起きていることが分かる。
【００２２】
図４にトレハロースの各温度での脱水処理後のＩＲスペクトルを、また、図５にトレハロース２水和物結晶(form I)、トレハロースの準安定な無水和物結晶(form II)、トレハロースの安定な無水和物結晶(form III) 、および、トレハロースアモルファスのＩＲスペクトルを示す。
【００２３】
図５において、form Iでは、３５００ｃｍ-1および１６８０ｃｍ-1の結晶水のピークが確認でき、form IIでは、上記２つのピークがない。form IIIは、３３００ｃｍ-1にピークが確認できる。
【００２４】
図４において、一番下が出発物質(トレハロース２水和物（form I）)である。図４を図５と対比すると、６０℃で脱水処理した場合では、３５００ｃｍ-1および１６８０ｃｍ-1の結晶水のピークが確認できることから、form Iの状態であることが分かる。すなわち脱水が起こっていないことが分かる。
一方、７０℃、 ８０℃で脱水処理した場合では、上記２つのピークがほぼ消失していることから、form IIが生成されていることが分かる。
９０℃で脱水処理した場合では、３３００ｃｍ-1に新しいピークが出てきていることから、form IIIが生成されていることが分かる。
【００２５】
図６にトレハロースの脱水の圧力依存性を示す。図６から、抽出温度を８０℃とした場合、１０〜１４ＭＰａではほとんど脱水が起きていないが、１６〜２０ＭＰａでは脱水が起きていることが分かる。
【００２６】
図７にトレハロースの各圧力での脱水後のＩＲスペクトルを示す。８０℃で脱水処理した場合、１０〜１４ＭＰａでは、３５００ｃｍ-1および１６８０ｃｍ-1の結晶水のピークが確認できる。すなわち、form Iの状態であり、脱水が起こっていない。
一方、１６〜２０ＭＰａでは、上記２つのピークがほぼ消失しており、form IIとなっている。
【００２７】
更に抽出後のトレハロースを１週間室温で放置後、ＡＴＲ法でＩＲスペクトルを測定した。これらのスペクトルを、図５の４つの状態(form I、form II、form III、アモルファス)のＩＲスペクトルと比較した。図８に、各圧力でトレハロースを脱水後１週間室温放置したのちのＩＲスペクトルを示す。圧力１６ＭＰａ〜２０ＭＰａでは、３５００ｃｍ-1および１６８０ｃｍ-1の結晶水のピークが確認できる。このことから、form II状態のトレハロースが大気中の水分を吸着しトレハロース２水和物（form I）に戻ったことが分かる。
【００２８】
この結果、温度８０℃、圧力２０ＭＰａで抽出を行った後のトレハロースは、抽出直後はform IIのＩＲスペクトルと一致し、１週間室温で放置した後には、トレハロース２水和物のスペクトルとほぼ一致することがわかった。一方、温度６０℃、圧力２０ＭＰａで抽出を行った場合は、抽出直後はトレハロース２水和物に最も似ており、また、抽出温度９０℃、抽出圧力２０ＭＰａの場合は、抽出直後では無水トレハロース（form III）が生成することが分かった。
【００２９】
以上のことから、超臨界ＣＯ2抽出法を用い、トレハロース２水和物からform IIを生成するためには、温度６１〜８９℃、圧力１６〜２０ＭＰａがほぼ最適な条件であることが確認できた。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述の通り、本発明のトレハロース無水和物の生成方法を用いてトレハロース２水和物を超臨界流体で脱水処理することにより、所望の形態のトレハロース無水和物を選択的に生成することができる。
【００３１】
また、本発明の方法によって得られるform IIは、室温環境下で大気中の水分を吸着するため、無毒な（食べられる）乾燥剤などへの用途が期待されている。
【００３２】
また、従来、乾燥食品や薬品の保護(保存)のために食品や薬品にトレハロースをまぜて凍結乾燥されていたが、この凍結乾燥の代わりに本発明のトレハロース無水和物の生成方法を用いることにより、乾燥状態下で生体を保護する機構に関与していると考えられるform II状態のトレハロースを選択的に多く生成できるため、凍結乾燥法よりも効率よく食品や薬品を保存できる可能性が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】超臨界ＣＯ2を用いてトレハロース２水和物から結晶水を抽出する装置の構成を示すブロック図である。
【図２】トレハロース２水和物およびマルトース１水和物から抽出される結晶水のピークをモニタリングしたＩＲスペクトル図である。
【図３】トレハロースの脱水の温度依存性を示すＩＲスペクトル図である。
【図４】各温度で脱水した後のトレハロースのＩＲスペクトル図である。
【図５】トレハロース２水和物結晶(form I)、 トレハロースの準安定な無水和物結晶(form II)、トレハロースの安定な無水和物結晶(form III)、および、トレハロースアモルファスのＩＲスペクトル図である。
【図６】トレハロースの脱水の圧力依存性を示すＩＲスペクトル図である。
【図７】各圧力で脱水した後のトレハロースのＩＲスペクトル図である。
【図８】トレハロースの各圧力での脱水後、１週間室温放置したのちのＩＲスペクトル図である。
【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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