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技術 新規トリテルペン配糖体化合物および該化合物を含む天然甘味料

出願人 株式会社常磐植物化学研究所国立大学法人千葉大学
発明者 李楊金緯中嶋淳一郎妹尾修次郎斉藤和季
出願日 2006年8月23日 (14年3ヶ月経過) 出願番号 2006-226772
公開日 2008年3月6日 (12年8ヶ月経過) 公開番号 2008-050288
状態 特許登録済
技術分野 食品の着色及び栄養改善 調味料 糖類化合物
主要キーワード MSスペクトラム 有毒成分 精製エキス カンゾウ根 風邪薬 SPEC カンゾウ属植物 不飽和カルボニル基
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この項目の情報は公開日時点(2008年3月6日)のものです。
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課題

マメ科(Leguminosae)カンゾウ属(Glycyrrhiza)の植物由来新規化合物、及び該化合物を含むカンゾウ抽出エキスを提供し、さらにこれらの用途を提供する。

解決手段

新規なトリテルペン配糖体化合物である、22β−アセトキシグリチルリチン(3β−O−[β−D−グルクロノピラノシル−(1→2)−β−D−グルクロノピラノシル]−22β−アセトキシル−11−オキソ−12−オレアネン−30−カルボン酸)を得、該化合物を0.1〜20%含む抽出エキスは天然甘味料として有用である。

概要

背景

カンゾウ甘草、別名リコリス)は薬草として最古歴史をもつもののひとつであり、漢方処方中最もよく用いられる生薬である。その活性物質は、根およびストロン部に豊富蓄積される下記構造式(II)で示すトリテルペン配糖体グリチルリチンであると考えられており、慢性肝炎抗アレルギー医薬品、風邪薬およびドリンク剤などに広く利用されている。グリチルリチンは甘味料としての使用も多く、塩慣れ効果を利用して醤油漬物水産加工食品などに使用されている。化粧品医薬部外品にもその成分が利用されており、日常生活に広く浸透している化合物である。

また、カンゾウの薬効としては、消化性潰瘍改善作用鎮咳作用抗炎症作用抗アレルギー作用副腎皮質ホルモン様作用、性ホルモン様作用解毒作用肝障害改善作用及びインターフェロン誘起作用などが報告されている。

したがって、上記のようなカンゾウの幅広い薬効の発現には、グリチルリチンだけでなく、他の成分も関与していると推定される。グリチルリチンの他にも多くのトリテルペノイド化合物がこれまでにカンゾウから単離されている[Fukai T. and Nomura T. (1998) Phenolic Constituents of Licorice (GlycyrrhizaSpecies) in Progress in the Chemistry of Organic Natural Products (Herz W. et al. ed) Vol. 73, Springer, Wien]が、グリチルリチン以外で有効利用されているトリテルペノイド化合物は見当たらない。
Fukai T. and Nomura T. (1998) Phenolic Constituents of Licorice (GlycyrrhizaSpecies) in Progress in the Chemistry of Organic Natural Products (Herz W. et al. ed) Vol. 73, Springer, Wien

概要

マメ科(Leguminosae)カンゾウ属(Glycyrrhiza)の植物由来新規な化合物、及び該化合物を含むカンゾウ抽出エキスを提供し、さらにこれらの用途を提供する。新規なトリテルペン配糖体化合物である、22β−アセトキシグリチルリチン(3β−O−[β−D−グルクロノピラノシル−(1→2)−β−D−グルクロノピラノシル]−22β−アセトキシル−11−オキソ−12−オレアネン−30−カルボン酸)を得、該化合物を0.1〜20%含む抽出エキスは天然甘味料として有用である。なし

目的

本発明は、カンゾウ由来の新規な化合物、及び該化合物を含むカンゾウ抽出エキスを提供し、さらにこれらの用途を提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

式(I)(式中、RはHまたはC1〜C18のアルキル基である)で示されるトリテルペン配糖体化合物、またはその薬理学的に許容される塩。

請求項2

22β-アセトキシグリチルリチン(3β-O-[β-D-グルクロノピラノシル-(1→2)- β-D-グルクロノピラノシル]-22β-アセトキシル-11-オキソ-12-オレアネン-30-カルボン酸)である請求項1記載の化合物

請求項3

請求項1または2に記載のトリテルペン配糖体化合物、またはその薬理学的に許容される塩を含む天然甘味料

請求項4

マメ科(Leguminosae)カンゾウ属(Glycyrrhiza)の植物から得られ、請求項1に記載のトリテルペン配糖体化合物を0.1〜20%含む抽出エキス

請求項5

請求項4に記載の抽出エキスを含む天然甘味料。

請求項6

食品(健康食品を含む)、食品添加物医薬品、医薬部外品嗜好品化粧品またはトイレタリー用品に使用される請求項3または5に記載の甘味料

発明の詳細な説明

0001

技術分野

0002

本発明は、マメ科(Leguminosae)のカンゾウ属(Glycyrrhiza)植物が産生する新規トリテルペン配糖体化合物に関する。また、本発明は該化合物を含むカンゾウ抽出エキス、ならびにこれらの化合物及び抽出エキスの天然甘味料としての用途に関する。

背景技術

0003

カンゾウ(甘草、別名リコリス)は薬草として最古歴史をもつもののひとつであり、漢方処方中最もよく用いられる生薬である。その活性物質は、根およびストロン部に豊富蓄積される下記構造式(II)で示すトリテルペン配糖体グリチルリチンであると考えられており、慢性肝炎抗アレルギー医薬品、風邪薬およびドリンク剤などに広く利用されている。グリチルリチンは甘味料としての使用も多く、塩慣れ効果を利用して醤油漬物水産加工食品などに使用されている。化粧品医薬部外品にもその成分が利用されており、日常生活に広く浸透している化合物である。

0004

0006

したがって、上記のようなカンゾウの幅広い薬効の発現には、グリチルリチンだけでなく、他の成分も関与していると推定される。グリチルリチンの他にも多くのトリテルペノイド化合物がこれまでにカンゾウから単離されている[Fukai T. and Nomura T. (1998) Phenolic Constituents of Licorice (GlycyrrhizaSpecies) in Progress in the Chemistry of Organic Natural Products (Herz W. et al. ed) Vol. 73, Springer, Wien]が、グリチルリチン以外で有効利用されているトリテルペノイド化合物は見当たらない。
Fukai T. and Nomura T. (1998) Phenolic Constituents of Licorice (GlycyrrhizaSpecies) in Progress in the Chemistry of Organic Natural Products (Herz W. et al. ed) Vol. 73, Springer, Wien

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、カンゾウ由来の新規な化合物、及び該化合物を含むカンゾウ抽出エキスを提供し、さらにこれらの用途を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明者らは、グリチルリチンの生合成経路解明を目的としたカンゾウ根の含有成分に関する研究を行ってきた。かかる研究において、上記式(II)に構造上類似するが、上述の文献を始め従来技術文献には未載の新規トリテルペン配糖体類がウラルカンゾウ(Glycyrrhiza uralensis)の根およびストロン中に存在することを見出した。そして、このトリテルペン配糖体の単離、同定に成功した。さらに、このトリテルペン配糖体は上品な甘味を持つ天然物質として有用であることを見出し、本発明を完成するに至った。

0009

すなわち、本発明は、以下の式(I)

0010

0011

(式中、RはHまたはC1〜C18のアルキル基である)
で示されるトリテルペン配糖体化合物、またはその薬理学的に許容される塩を提供する。
RがC1〜C18のアルキル基であるとき、アルキル基は直鎖または分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくはC1〜C6の直鎖または分枝鎖アルキル基である。

0012

好ましい化合物は、式(I)において、RがHである化合物であり、この構造は22β位にアセトキシ基が存在するグリチルリチン、すなわち22β-アセトキシグリチルリチン(3β-O-[β-D-グルクロノピラノシル-(1→2)-β-D-グルクロノピラノシル]-22β-アセトキシル-11-オキソ-12-オレアネン-30-カルボン酸)である。

0013

薬理学的に許容される塩としては、アンモニウム塩カリウム塩及びナトリウム塩が好ましく、それぞれ1〜3個の位置で塩を形成しうる。
本発明はまた、式(I)のトリテルペン配糖体化合物、またはその薬理学的に許容される塩を含む甘天然味料を提供する。

0014

本発明はまた、マメ科(Leguminosae)カンゾウ属(Glycyrrhiza)の植物から得られ、式(I)のトリテルペン配糖体化合物を0.1〜20%含む抽出エキスを提供する。
本発明はまた、前記抽出エキスを含む天然甘味料を提供する。

0015

前記トリテルペン配糖体化合物及び前記抽出エキスを含む天然甘味料は、食品(健康食品を含む)、食品添加物、医薬品、医薬部外品、嗜好品、化粧品またはトイレタリー用品に使用することができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

(1)トリテルペン配糖体化合物及びこれを含むカンゾウ抽出エキス
本発明のトリテルペン配糖体化合物は、中国の内蒙古(黒竜江、吉林、遼寧各省の一部を含む)、甘粛、寧回族自活区、新彊の各地、ロシア、アフガニスタン、イラン、パキスタンに産するマメ科(Leguminosae)植物の一属であるカンゾウ属(Glycyrrhiza)の植物(G. glabra、G. uralensis、G. echinata、G. inflata、G. yunnanensis、G. eurycarpa、G. aspera、G. pallidiflora)から得られる。好ましくはカンゾウ属のウラルカンゾウ(Glycyrrhiza uralensis)の根およびストロンから得られる。

0017

本発明のトリテルペン配糖体化合物は、カンゾウの根およびストロンを原料とし、これらから適宜の溶剤を用いて粗抽出エキスを得て、これを複数回の逆相カラムクロマトグラフィーにより分離精製することで得られる。

0018

原料植物体は乾燥しているものを入手するのが容易であるが、抽出処理に先立ち小片化しておくことが好ましい。抽出溶剤としては、水、メタノールエタノールなどのアルコール類アセトン酢酸エチルなど適宜の溶剤を単独または混合して用いることができるが、好ましい抽出溶媒はメタノール、エタノールなどのアルコールである。抽出には冷浸温浸還流冷却下での過熱など適宜の方法を用いることができる。抽出は連続式バッチ式のいずれでもよく、加圧、常圧または減圧下で実施できる。抽出時間は抽出方法、抽出溶媒の種類などに応じて適宜決定できるが、例えば室温抽出の場合、1時間〜10日であり、溶媒沸点付近の温度では10分〜10時間である。抽出後、抽出溶媒を常圧または減圧下で留去するか、凍結乾燥して粗抽出エキスを得る。

0019

粗抽出エキスを溶媒分画手段により精製する場合には、水、酢酸エチル、n-ブタノールなど適宜の溶剤を用いることができる。分画を行うことにより得られた分画の溶媒は、常圧または減圧下で留去するか、凍結乾燥して粗精製画分を得る。

0020

粗精製画分をさらにカラムクロマトグラフィー手段により分離精製する場合には、ODS、シリカゲル、あるいは合成吸着樹脂担体とするオープンカラム中圧カラムあるいは高速液体クロマトグラフィーを用いることができる。カラムクロマトグラフィーに用いる溶媒は、メタノール、エタノール、アセトニトリル、アセトン、酢酸エチルなど適宜の溶剤を用いることができる。

0021

上述した抽出、精製工程により、本発明の新規なトリテルペン配糖体化合物である、22β-アセトキシグリチルリチン(3β-O-[β-D-グルクロノピラノシル-(1→2)-β-D-グルクロノピラノシル]-22β-アセトキシル-11-オキソ-12-オレアネン-30-カルボン酸)を得た。本明細書では、この化合物を化合物Iと称する。

0022

本発明はまた、マメ科(Leguminosae)カンゾウ属(Glycyrrhiza)の植物から得られ、式(I)に記載のトリテルペン配糖体化合物を0.1〜20%含む抽出エキスを提供する。好ましくは、抽出エキスは式(I)に記載のトリテルペン配糖体化合物を0.3〜5%含む。
(2)天然甘味料及びその用途
本発明により得られた化合物Iは、ショ糖と比較して約10倍の甘さを示すことがわかった。また、化合物Iの甘味は単純ではなく、甘酸っぱい、わずかな苦味がある、上品な甘さがある、などの感想を得た。したがって、本発明のトリテルペン配糖体化合物は新規な天然甘味料として極めて有用である。天然甘味料の用途としては、食品(健康食品を含む)、食品添加物、医薬品、医薬部外品、嗜好品(タバコなど)、化粧品およびトイレタリー用品を含むが、これに限定されない。また、本発明のトリテルペン配糖体化合物を含む粗抽出エキスおよびこの粗抽出エキスの精製工程で得られる抽出エキスには、特に有毒成分は含まれていないので、この抽出エキスも本発明のトリテルペン配糖体化合物と同様に、天然甘味料として用いることができる。本発明のトリテルペン配糖体化合物及び抽出エキスは、そのまま、あるいは慣用の担体とともに、人間あるいは動物に適用することができる。

0023

以下に実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1:カンゾウ属植物一種であるウラルカンゾウからの化合物Iの抽出、分離
(1)ウラルカンゾウからの粗抽出エキスの作製
ウラルカンゾウ(Glycyrrhiza uralensis)の乾燥した根およびストロン288kgを粉砕後、メタノールおよそ3,000Lを用いて室温下2時間攪拌抽出し、続いて一晩静置による抽出を行った。固液分離後、もう一度同量のメタノールを用いて室温下2時間攪拌したのち抽出液をまとめて濾過し、得られた濾液を減圧下で濃縮した。適量の水を加えながらさらに濃縮し、凍結乾燥によりメタノール粗抽出エキス40kgを得た。
(2)溶媒分画による粗抽出エキスの精製
得られたメタノール粗抽出エキスの一部10kgを酢酸エチル/水(1:1)200Lに溶解し、1時間攪拌後静置した。酢酸エチル相水相を分離したのち、水相に対し等量のn-ブタノールを添加し1時間攪拌後静置した。n-ブタノール相と水相を分離したのち、n-ブタノール相を減圧下で濃縮、凍結乾燥し、粗精製エキス2.4kgを得た。
(3)クロマトグラフィーによる化合物Iの単離精製
得られた粗精製エキスのうち50gをODSカラムクロマトグラフィーに付し、アセトニトリル/0.06%TFA水(40:60)にて溶出し、400mLずつの12フラクション(Fr. B-1〜B-12)を得た。合成吸着剤ダイアイオンHP-20(三菱化学)により脱酸し凍結乾燥したFr. B-2 17.6gについて、YMC-PACKODS-A S-50μm 20x250mm I.D.カラム、アセトニトリル/1%酢酸(35:65)を用いた逆相HPLCにより精製した。さらにWatersμBONDASPHERE 5μm C18-100Å 19x150mm I.D. カラム、アセトニトリル/1%酢酸(35:65)を用いた逆相HPLCにより精製し、化合物Iを200mg得た。
(4)化合物Iの物性
以下に分離されたトリテルペン配糖体の物性を示す。なお、測定に使用した機器を以下に示す。UVスペクトル:SHIMADZU BIOSPEC-MINI、IRスペクトル:JASCO FT/IR-230、1H-NMRスペクトルおよび13C NMRスペクトル:JEOL ECP-500 (500MHz)、HR FABMSスペクトル:JEOL JMS HX110、旋光度:JASCO P-1020。

0024

分離されたトリテルペン配糖体は、非晶質の白色粉末である。
HRFABMSスペクトラム分子イオンピークm/z 957.3303([M-H+2K]+)より分子式C44H64O8を有した。

0025

メタノール溶液中での旋光度[α]D値は+38.6°(c 0.25)を示した。
UVスペクトラムは248nmにα,β‐不飽和ケトンに起因する極大吸収を示した。
IRスペクトラムはアセチル基、α,β-不飽和カルボニル基および二重結合帰属する吸収帯(1717,1646cm-1)と、グルコース様の構造を示す幅広い吸収帯(3100〜3700,1032cm-1)を示した。

0026

1H-NMRスペクトル(500MHz)および13C NMRスペクトル(125MHz)の測定結果を表に示す。

0027

0028

表1から明らかなように、13CNMRスペクトラムは44個の炭素の存在を示し、うち12個はヘキソース骨格、残りの32個はアグリコンであるオレアナン骨格アサインされた。
うちヘキソース部分の全ての水素および炭素は、TOCSY、1H-1H COSY、HMBCおよびHMQCを含むNMR解析と文献値との比較により、完全にアサインされた。すなわち、2つのヘキソースはいずれもグルクロン酸であり、正確にはβ-D-グルクロノピラノシル-(1→2)- β-D-グルクロピラノースである。

0029

アグリコン部については、DEPT-13C NMR解析により8個のメチル基アセトキシメチル1個を含む)、8個のメチレン炭素、6個のメチン炭素および10個の四級炭素の存在が示された。HMQC、HMBC、NOESYを含む13C NMR解析により、アグリコンは22β-アセトキシル-11-オキソ-12-オレアネン-30-カルボン酸であることが示された。

実施例2:化合物Iを含む抽出エキスの作製
乾燥したウラルカンゾウの根およびストロン100gに水1Lを添加し、一晩冷浸した。固液分離後、水700mLを用いて再度一晩冷浸を行った。抽出液を濾過し、減圧濃縮ののち凍結乾燥することにより、抽出エキス25.1gを得た。この抽出エキスには、化合物Iが1%以上含有される。

実施例3:化合物Iを含む抽出エキスの精製
上記の実施例2で得られた抽出エキスのうち5gを水100mLに溶解し、合成吸着剤ダイアイオンHP-20(三菱化学)200mLに吸着させた。水1Lを通液したのち、アセトニトリル500mLを用いて溶出させることにより、精製を行った。溶出液を減圧濃縮および乾燥し、精製エキス1.6gを得た。この精製エキスには、化合物Iが3%以上含有される。

実施例4:化合物Iの甘味試験
25〜40被検者10名を対象に、ショ糖との甘味比較試験を行った結果を表2に示す。

0030

0031

表2から読み取れるように、ショ糖(0.25%)と化合物I(0.025%)で甘味を感じた人数がともに4人であったこと、ショ糖(1%)と化合物I(0.1%)で甘味を感じた人数がともに9人であったことなどから、化合物Iは、ショ糖と比較して約10倍の甘さを示すと考えられる。また、化合物Iの甘味は単純ではなく、甘酸っぱい、わずかな苦味がある、上品な甘さがある、などの感想を得た。

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