生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_フコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法 |
| 出願番号： | 2007293216 |
| 年次： | 2009 |
| IPC分類： | A61K 36/02,C07D 301/32,C07D 303/32,A61P 39/06,A61P 3/06,A61P 35/00 |
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嘉手苅 崇 當山 洋 安元 健 JP 2009120494 公開特許公報(A) 20090604 2007293216 20071112 フコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法 株式会社トロピカルテクノセンター 592234908 特許業務法人 小野国際特許事務所 110000590 嘉手苅 崇 當山 洋 安元 健 A61K 36/02 20060101AFI20090508BHJP C07D 301/32 20060101ALI20090508BHJP C07D 303/32 20060101ALI20090508BHJP A61P 39/06 20060101ALI20090508BHJP A61P 3/06 20060101ALI20090508BHJP A61P 35/00 20060101ALI20090508BHJP JPA61K35/80 ZC07D301/32C07D303/32A61P39/06A61P3/06A61P35/00 7 1 ＯＬ 9 4C048 4C088 4C048AA04 4C048BB15 4C048BC15 4C048CC01 4C048KK05 4C048KK07 4C048KK08 4C048UU01 4C048XX02 4C088AA13 4C088AC15 4C088BA08 4C088CA14 4C088CA19 4C088NA03 4C088ZB26 4C088ZC33 本発明は、オキナワモズク等の褐藻類に含まれるフコキサンチンを高濃度で含有する褐藻類エキスを効率的に製造する方法および前記方法で得られた褐藻類エキスからフコキサンチンを精製する方法に関する。 褐藻類に特有なカロテノイドであるフコキサンチンは、抗酸化作用、脂肪燃焼作用、抗がん作用等を示し、他のカロテノイドを上回る健康機能が報告されている。 これまでフコキサンチンの精製方法としては、海藻類のエタノール溶液を活性炭で処理するものが報告されている（特許文献１）。しかし、この方法はフコキサンチンの精製度が低く実用的なものではなかった。 そこで、より純度の高いフコキサンチンの取得方法が求められているが、褐藻類からフコキサンチンを得るための方法は複雑であるため、コストが高くなってしまい、その利用開発が遅れていた。例えば、現在高純度フコキサンチンが市販されているが、その価格は１ｍｇで１０万円近いものであり、商業ベースでの利用は、到底不可能であった。特開２００４−７５６３４号公報 従って、褐藻類に含まれるフコキサンチンを高濃度で含むエキスや、それを更に精製したフコキサンチンの高純度精製品を効率よく取得する技術を見出し、健康食品、化粧品、医薬品、研究用試薬等へのフコキサンチンの産業利用につなげることが強く求められており、本発明はこのような技術の提供をその課題とするものである。 本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、褐藻類エキスを合成吸着樹脂を用いて処理することにより、低コストで、かつ、高濃度にフコキサンチンを含有する褐藻類エキスになることを見出した。また、本発明者らは前記エキスを精製することにより更に高純度のフコキサンチンが得られることを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は少なくとも有機溶媒を含有する溶媒で褐藻類を抽出して褐藻類エキスを得、次いで、当該エキスを合成吸着樹脂と接触させ、さらに樹脂に吸着したフコキサンチンを溶離させることを特徴とするフコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法である。 また、本発明は前記製造方法で製造されたフコキサンチン高含有褐藻エキスと水とを混合した後、静置し、フコキサンチンを沈殿させることを特徴とするフコキサンチンの精製方法である。 本発明のフコキサンチン高含有海藻エキスの製造方法は、合成吸着樹脂を利用することにより、撹拌とろ過の簡単な操作でフコキサンチンの濃縮および分離を同時に行うことができる。これにより、精製操作の簡略化、処理の迅速化、溶媒使用量の削減が実現された。また、この製造方法に用いる合成吸着樹脂はシリカゲルや活性炭と異なり再生・反復使用が可能である。 従って、本発明のフコキサンチン高含有海藻エキスの製造方法は、褐藻類から高濃度のフコキサンチンを含むエキスを容易に、かつ、低コストで製造できるものである。 また、本発明の製造方法で得られるエキスを精製することにより、簡単に高純度のフコキサンチンを得ることができる。 本発明のフコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法（以下、単に「本発明方法」という）において、原料として用いられる褐藻類は、フコキサンチンを含有する褐藻類であれば特に制限されず、天然または養殖のいずれのものであってもよい。この褐藻類としては例えば、オキナワモズク、モズクおよびフトモズクから選ばれるモズク類、ヒジキ、ホンダワラおよびアカモクから選ばれるホンダワラ類、ワカメおよびナンブワカメから選ばれるワカメ類、マコンブおよびガゴメコンブから選ばれるコンブ類等が挙げられ、これら褐藻類の中でも特にワカメ、ヒジキ、ホンダワラおよびオキナワモズクが好ましい。これら褐藻類は、必要により、抽出処理に先立ち乾燥させ、粒度を１００μｍ以下、好ましくは粒度を１０〜５０μｍに細切または粉砕して微粉末にしておくことが好ましい。 上記した褐藻類の抽出は、少なくとも有機溶媒を含有する溶媒（以下、「抽出溶媒」という）を用いる以外は常法に従い行うことができる。具体的に褐藻類の抽出は、褐藻類を抽出槽に入れ、褐藻類の２〜１０倍量の抽出溶媒を加え、１５〜４０℃の温度で、０.５〜２４時間行えばよい。また、抽出の際には撹拌することが好ましい。 上記抽出に用いられる抽出溶媒は、有機溶媒あるいはこれと水系溶媒の混合物であり、フコキサンチンを抽出できるものであれば特に種類を制限するものではない。この抽出溶媒の例としては、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、クロロホルム等のアルキルハロゲン類等の有機溶媒の少なくとも１種以上または前記有機溶媒と水との混液が挙げられる。また、本発明方法で得られるフコキサンチン高含有褐藻類エキスを食品用途に用いる場合には、溶媒としてエタノールまたはエタノールと水との混液を用いることが好ましい。上記抽出後、褐藻類エキスは必要により、ろ過、遠心分離等を行い、固形分と分離しておくことが好ましい。 上記で得られた褐藻類エキスは、次に、合成吸着樹脂で処理し、当該エキス中のフコキサンチンを合成吸着樹脂に吸着させ、その後、当該樹脂からフコキサンチンを溶離させる。合成吸着樹脂にフコキサンチンを吸着させる方法の一例としては、前記褐藻類エキスに、水と合成吸着樹脂を添加して攪拌等により混合する方法が挙げられる（バッチ法）。この方法で、合成吸着樹脂にフコキサンチンを吸着させるには、例えば、水と合成吸着樹脂とを、褐藻類エキス１００容量部に対して、それぞれ５０〜１５０容量部および１〜３０容量部、好ましくは８０〜１２０容量部および３〜６容量部で加え、これを３０分〜２時間、好ましくは３０分〜１時間程度で攪拌すれば良い。以上のようにしてフコキサンチンを吸着させた合成吸着樹脂は、常法に従い、ろ過、遠心分離等により回収することができる。また、別の方法としては、上記の要領で褐藻類エキスに水を加え混合し、合成吸着樹脂が充填されたカラムに通液する方法が挙げられる（カラム法）。 上記吸着に用いられる合成吸着樹脂は、フコキサンチンを吸着させることが可能であれば、特に種類を制限するものではないが、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン系合成吸着樹脂、メタクリル系合成吸着樹脂等が好ましい。これら合成吸着樹脂のうち、スチレン−ジビニルベンゼン系合成吸着樹脂としては、例えば、ダイヤイオンＨＰ２０、ＨＰ２１、セパビ−ズＳＰ７０、ＳＰ７００、ＳＰ８２５、ＳＰ８５０、ＳＰ２０７等（いずれも三菱化学社製）、アンバーライトＸＡＤ２、ＸＡＤ４、ＸＡＤ１６ＨＰ等（オルガノ社（供給元：米国ローム＆ハース社製））を使用することができる。また、メタクリル系合成吸着樹脂としてはダイヤイオンＨＰ１ＭＧ、ＨＰ２ＭＧ等（三菱化学社製）、アンバーライトＸＡＤ７ＨＰ等（オルガノ社（供給元：米国ローム＆ハース社製））を使用することができる。 前記のようにして回収した、フコキサンチンを吸着させた合成吸着樹脂からフコキサンチンを溶離させるには、合成吸着樹脂に新たな溶離液を接触させればよい。具体的に合成吸着樹脂からフコキサンチンを溶離させるには、合成吸着樹脂と溶離液とを混合するバッチ法、合成吸着樹脂を充填したカラムに溶離液を通液させるカラム法等が挙げられる。この溶離液の例としては、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類等の極性有機溶媒の少なくとも１種以上または前記極性有機溶媒と水との混液が挙げられ、好ましくは前記極性有機溶媒を８０質量％（以下、単に「％」という）以上含むものである。また、本発明方法で得られるフコキサンチン高含有褐藻類エキスを食品用途に用いる場合には、溶離液としてエタノールを用いることが好ましい。 以上のように、合成吸着樹脂からフコキサンチンを溶離液で溶離させることによって、フコキサンチンが高濃度となったフコキサンチン高含有褐藻類エキスを得ることができる。このフコキサンチン高含有褐藻類エキスは、そのまま、あるいは濃縮・乾燥を行い溶媒を除去して、食品（健康食品）や化粧品等に利用することができる。 また、フコキサンチン高含有褐藻類エキス中のフコキサンチンの濃度を更に高めるには、上記合成吸着樹脂によるフコキサンチンの吸着およびこれからの溶離を複数回行えばよい。 上記の合成吸着樹脂を利用した吸着および溶離操作は、１回行った場合でも、褐藻類の抽出液を、簡便・迅速に１０倍程度に濃縮する効果があり、濃縮工程を効率化することができる。 また、前記フコキサンチン高含有褐藻類エキスを水と混合した後、静置することによりフコキサンチンを選択的に沈殿させ、フコキサンチンを精製、取得することができる。具体的にフコキサンチンを精製するには、前記フコキサンチン高含有褐藻類エキス１００容量部に５０〜１５０容量部程度の水を加え、低温（−１０〜２０℃程度）で１晩〜１週間程度、静置し、沈殿物を形成させれば良い。そしてこの沈殿物をろ過等により回収すればよい。このようにすることにより、純度が１０〜８０％程度のフコキサンチンを得ることができる。 また、このフコキサンチンは、更に、液−液分配、再結晶およびクロマトグラフィーからなる群から選ばれる精製手段の１種以上に付してもよい。これらの精製手段を行うと、フコキサンチンの純度を９５％以上にすることができる。 具体的に液−液分配による精製は、フコキサンチンをメタノール、エタノール、アセトンなどの極性溶媒に溶解させ、それに更にヘキサンや石油エーテル類などの非極性溶媒を加え、フコキサンチンを液−液分配することにより行われる。また、これらの操作は複数回、好ましくは２〜５回繰り返すと効果的に精製することができる。 また、再結晶による精製は、前記のようにして得られたフコキサンチンをメタノール、エタノール、アセトンなどの極性溶媒に溶解させ、それに適量、例えば、全量の２〜５割程度の水を加え、フコキサンチンを晶析（再結晶）させることにより行われる。これらの操作を複数回、好ましくは２〜５回繰り返すと効果的に精製することができる。 更に、クロマトグラフィーによる精製は、前記のようにして得られたフコキサンチンを高速液体クロマトグラフィー、中圧分取クロマトグラフィー等の各種クロマトグラフィーで処理し、フコキサンチンを分離することにより行われる。特にフコキサンチンを医薬品または研究用試薬として利用する場合、上記液−液分配および再結晶を行ったうえで、更に高速液体クロマトグラフィーで最終精製を行うことが好ましい。これを行うとフコキサンチンの純度を高められるのはもちろんのこと、シス体とトランス体の分離も可能となる。 斯くして得られるフコキサンチンは特に純度が高いので、食品（健康食品、添加物）、化粧品等だけでなく、医薬品、研究用試薬等に利用することができる。 以下に、実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれら実施例になんら制約されるものではない。 実 施 例 １ フコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造：（１）褐藻類エキスの製造 乾燥ワカメの５ｋｇをカッターミル ＭＫＣＭ−５（増幸産業製）および超微粒摩砕機ＭＫＣＡ１０−１５Ｊ（増幸産業製）により粉砕し、粒度５０μｍのワカメ粉砕物とした。このワカメ粉砕物に１８Ｌのアセトン（１００％）を加え、室温で１時間撹拌して抽出を行った。その後、抽出液をろ過し、残渣について１８Ｌのアセトンで再度抽出を行った。これらの抽出液を混合し、褐藻類エキスとした。（２）フコキサンチンの吸着（１回目） 上記で得られた褐藻類エキスの３６Ｌに合成吸着樹脂であるダイヤイオンＨＰ２０（三菱化学製）を１.５Ｌ投入し、水３６Ｌを加えながら１時間撹拌し、ダイヤイオンＨＰ２０にフコキサンチンを吸着させた。撹拌後、ろ過により、フコキサンチンを吸着した合成吸着樹脂を回収した。（３）フコキサンチンの溶離（１回目） 上記で得られたフコキサンチンを吸着したダイヤイオンＨＰ２０の１.５Ｌをクロマト管に充填し、１００％のアセトン２Ｌを通液し、フコキサンチンをダイヤイオンＨＰ２０から溶離させ、フコキサンチンを含むアセトン溶出液を得た。（４）フコキサンチンの吸着（２回目） 上記で得られたアセトン溶出液２ＬにダイヤイオンＨＰ２０を５００ｍＬ投入し、水１.８Ｌを加えながら３０分間撹拌し、ダイヤイオンＨＰ２０にフコキサンチンを吸着させた。撹拌後、ろ過によりフコキサンチンを吸着したダイヤイオンＨＰ２０を回収した。（５）フコキサンチンの溶離（２回目） 上記で得られたフコキサンチンを吸着したダイヤイオンＨＰ２０の５００ｍＬをクロマト管に充填し、７０％アセトン水溶液２Ｌを通液し、フコキサンチンをダイヤイオンＨＰ２０から溶離させ、フコキサンチン高含有褐藻類エキス（フコキサンチンを０.１％程度含む）を得た。 実 施 例 ２ フコキサンチンの粗精製： 上記実施例１で得られたフコキサンチン高含有褐藻類エキス（７０％アセトン溶出液）２Ｌに水１.９Ｌを加え、４℃で１８時間静置し、フコキサンチンを沈殿させた。この沈殿したフコキサンチンをろ過と遠心分離により回収した。回収したフコキサンチン沈殿物を適量のアセトンに再溶解し、適量の水を加えて再結晶させた（同操作を３回繰り返した）。乾燥ワカメ５ｋｇからフコキサンチンの粗精製物を１.３２ｇ（収率０.０２６％：純度約８０％）得た。 実 施 例 ３ フコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造およびフコキサンチンの粗精製： 乾燥ワカメの粒度を１００μｍとする以外は実施例１と同様にしてフコキサンチン高含有褐藻類エキス（フコキサンチンを０.１％程度含む）を得、更に前記エキスからフコキサンチンを実施例２と同様にして精製した。その結果、乾燥ワカメ５ｋｇからフコキサンチンの粗精製物を０.２７ｇ（収率０.００５４％：純度約８０％）得た。 これらの結果より、抽出に用いるワカメの粒度が細かい方がフコキサンチンを効率よく抽出できることが判明した。 実 施 例 ４ フコキサンチンの精製：（１）液−液分配による精製 上記実施例１および２を繰り返して得たフコキサンチンの粗精製物３ｇをメタノール３５０ｍＬで溶解し、分液漏斗に入れた。さらに、これにヘキサン３００ｍＬと少量の水を加え、振とう、静置して分液した。その後、フコキサンチンを含むメタノール層（下層）とヘキサン層を分離し、更に、メタノール層に新たにヘキサンを加え、分配操作を繰り返し、３回の液−液分配を行った。（２）再結晶による精製 上記液−液分配後のメタノール層に、少量ずつ水を加えていき、フコキサンチンを析出させ、ろ過により回収した。回収したフコキサンチンをアセトンに再溶解し、少量ずつ水を加えていき、再結晶させた。再結晶操作を３回ほど繰り返し、フコキサンチン精製物２．５７ｇ（収率８６％、純度９８％）を得た。なお、フコキサンチン精製物の純度は高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、核磁気共鳴（ＮＭＲ）および質量分析（ＬＣ−ＡＰＣＩ−ＭＳ）により確認した（図１〜３）。（３）ＨＰＬＣによる精製 上記再結晶後のフコキサンチン精製物をアセトンに溶解し、これを以下の条件のＨＰＬＣで精製した。これによりフコキサンチンのトランス体が３５分付近に溶出され、シス体と良好に分離できた。＜ＨＰＬＣ条件＞ 分取カラム：Ｃｏｓｍｏｓｉｌ（登録商標）ＯＤＳ ２０×２５０ｍｍ （ナカライテスク製） 移動層：メタノール／水＝９０／１０ 流速：５ｍＬ／ｍｉｎ 本発明方法によれば、抗酸化作用、脂肪燃焼作用、抗がん作用などを有するフコキサンチンを高濃度で含有するエキスやフコキサンチンの高純度精製品を褐藻類から低コストで得ることが可能となる。フコキサンチン精製物のＨＰＬＣクロマトグラムフコキサンチン精製物の１ＨＮＭＲスペクトルフコキサンチン精製物のＬＣ−ＡＰＣＩ−ＭＳスペクトル 以 上 少なくとも有機溶媒を含有する溶媒で褐藻類を抽出して褐藻類エキスを得、次いで、当該エキスを合成吸着樹脂と接触させ、さらに樹脂に吸着したフコキサンチンを溶離させることを特徴とするフコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法。 フコキサンチンの合成吸着樹脂への吸着および溶離を複数回行うものである請求項１記載のフコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法。 褐藻類が、モズク類、ホンダワラ類、ワカメ類またはコンブ類である請求項１または２に記載のフコキサンチン高含有海藻エキスの製造方法。 褐藻類の粒度が、１０〜５０μｍである請求項１ないし３の何れかに記載のフコキサンチン高含有海藻エキスの製造方法。 合成吸着樹脂が、ダイヤイオン（登録商標）ＨＰ２０である請求項１ないし４の何れかに記載のフコキサンチン高含有海藻エキスの製造方法。 請求項１ないし５の何れかに記載の製造方法で製造されたフコキサンチン高含有海藻エキスと水とを混合した後、静置し、フコキサンチンを沈殿させることを特徴とするフコキサンチンの精製方法。 更に、液−液分配、再結晶およびクロマトグラフィーからなる群から選ばれる精製手段の１種以上を行うものである請求項６記載のフコキサンチンの精製方法。 【課題】褐藻類に含まれる健康機能成分であるフコキサンチンを効率的に分離・精製し、食品（健康食品）、化粧品、医薬品、研究用試薬として利用する技術を提供すること。【解決手段】有機溶媒を含有する溶媒で褐藻類を抽出して褐藻類エキスを得、次いで、当該エキス中のフコキサンチンを合成吸着樹脂に吸着および溶離させることを特徴とするフコキサンチン高含有褐藻類エキスの製造方法【選択図】図１