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JPH0885701A - ポリモレキュラリティ指数の低いデンプン加水分解物とその製造方法および腹膜透析における新規デンプン加水分解物の用途 - Google Patents

ポリモレキュラリティ指数の低いデンプン加水分解物とその製造方法および腹膜透析における新規デンプン加水分解物の用途

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JPH0885701A
JPH0885701A JP7025677A JP2567795A JPH0885701A JP H0885701 A JPH0885701 A JP H0885701A JP 7025677 A JP7025677 A JP 7025677A JP 2567795 A JP2567795 A JP 2567795A JP H0885701 A JPH0885701 A JP H0885701A
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starch
hydrolyzate
polymolecularity index
starch hydrolyzate
glucose
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Roquette Freres SA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に連続性外来腹膜透析に適したポリモレキ
ュラリティ指数の低いデンプン加水分解物を得る。 【構成】 本発明のポリモレキュラリティ指数の低いデ
ンプン加水分解物の製造方法は、ろう状のデンプンミル
クを、D.E.8と15の間になるまで、酸加水分解す
ること、得られた上記酸加水分解物を、任意に、細菌の
αアミラーゼを用いて、D.E.が11と18の間にな
るまで、酵素加水分解すること、アルカリ金属またはア
ルカリ土類金属態のマクロ細孔強陽イオン性樹脂におい
て、得られた上記加水分解物をクロマトグラフィにかけ
ること、このクロマトグラフィ工程の間、溶出されたデ
ンプン加水分解物を収集することを備えたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低いポリモレキュラリテ
ィ(polymolecularity)指数を有するデンプン加水分解
物の製造方法に関する。より正確には、特に連続性外来
腹膜透析(continuous and ambulatory peritoneal dia
lysis)の技術に適したポリモレキュラリティ指数の低
いデンプン加水分解物の製造方法に関する。また連続性
外来腹膜透析における浸透圧剤としての上記加水分解物
の使用と同様に、新規産物、すなわちこうして得られた
デンプン加水分解物としても興味の対象である。
【0002】標準的なデンプン加水分解物は、穀物また
は塊茎のデンプンを酸あるいは酵素で加水分解すること
により製造される。これらの加水分解は、実際には、非
常に多岐にわたる分子量のグルコースおよびグルコース
ポリマーの混合物である。
【0003】それらを分類する第1の方法は、それらの
還元力の測定であり、この還元力は、従来より、D.
E.100を純粋のグルコースまたはデキストロース、
すなわちポリマーを構成するモノマー、と定めて定義さ
れたデキストロース等価(dextrose equivalent)ある
いはD.E.の概念により表される。デンプンは、非常
に大きいグルコースポリマーであり、0に近いD.E.
を有する。デンプン加水分解物全体の範囲は、100に
近いD.E.を有する最も加水分解されたものと、0に
向かうD.E.を有する最も加水分解されていないもの
の2つの値の間にある。
【0004】しかしながら、そのようなD.E.の測定
は、デンプン加水分解物の分子組成を正確に表すには不
十分である。したがって、例えば、2つのグルコース分
子からなるグルコースポリマーであるマルトースは、2
に等しい重合度(D.P.)を有し、グルコース2分子
当たりただ1つの還元末端を有しており、理論的D.
E.は50の領域を示し、これはデンプンおよびグルコ
ースの等重量混合物のものと同じである。
【0005】デンプンの全くランダムな酸加水分解、あ
るいはそれよりは少し秩序立っている酵素加水分解によ
り提供された、グルコースとグルコースポリマーの混合
物は、D.E.測定だけでは正確に定義することができ
ず、低いD.P.を有する非常に短い分子と、高いD.
P.を有する非常に長い分子を同様に含んでいる。
【0006】実際に、D.E.の測定は、これらのポリ
マーの平均の重合度とそれらの数平均分子量:Mnのお
およその見当を与えるにすぎない。
【0007】数平均分子量Mnは、実際に以下の式で表
される。
【化1】
【0008】デンプンおよびグルコースの等重量混合物
の例においては、以下の式が得られる。
【化2】 これはグルコースの分子量の2倍に相当し、マルトース
の分子量にほぼ等しいものである。
【0009】D.E.の場合と同様に、Mnでも、デン
プン加水分解物のポリマー混合物の分子量の分散を完全
に特徴づけることは、不可能である。なぜなら、マルト
ースと、デンプン、グルコースの等量混合物との間の相
違を示すことさえできないからである。
【0010】この相違を示すことを可能にするために、
重量平均分子量:Mwが定義された。これは以下の式で
定義される。 Mw= Σ各分子の重量フラクション × この分子の分
子量
【0011】所望の例において、以下の式が得られる。 Mw:0.5×180+0.5×∞=∞、この結果は3
42に等しいマルトースの分子量から非常に離れている
が、この場合、その混合物に大きなポリマーが存在する
ことをよく示唆している。
【0012】より単純化するために、以下においては、
デンプンは無限の分子量を有すると仮定する。デンプン
は非常に大きなグルコースポリマーであるが、その分子
量は、実際には、有限で、数百万ダルトンのオーダーで
ある。同様にして、ポリマーを完全に加水分解するため
に必要な反応の水も考慮に入れないが、しかしポリマー
の重量のわずか10%に相当するにすぎず、マルトース
の重量の5%に相当するにすぎない。
【0013】Mw/Mn比は”ポリモレキュラリティ指
数”として参照されることが多く、高分子混合物の分子
量の全体的な分散を特徴づけることを可能にする。
【0014】純粋なマルトースの理想的な場合、この比
は1である。デンプンとグルコースの等量混合物の場
合、これは無限に向かうであろう。
【0015】実際に、MnとMwの値によって、ポリマ
ー混合物を構成する高分子種をよりよく定義することが
可能になるが、これらは算出されるのではなく、種々の
技術により測定される。D.E.の場合、浸透圧測定
(osmometry)、沸点測定(ebulliometry)、クライオ
メトリー(cryometry)、等温蒸留(isothermal distil
lation)、熱電法(thermoelectric method)またはポ
リマー末端基の化学的アッセイによって、Mnに近づけ
ることができる。光散乱(light scattering)によって
は、Mwに、時にはMnに近づけることができる。既知
の分子量のデキストランで標準化されたクロマトグラフ
ィカラム上のゲル透過クロマトグラフィ(Alsopら, Pro
cess Biochem, 12, 15-22; 1977 またはAlsopら, Chrom
atography 246, 227-240; 1982)によっても、これらM
wとMnの2つの値に近づけることができる。この最後
の測定方法は、グルコースポリマーに非常に適してお
り、本発明において用いられる方法である。
【0016】英国特許出願第2,247,242号に
は、アミロース顆粒が記載されており、これは水性相で
析出するものであり、かつ4,000から7,000ダ
ルトンのMnと、1.4から1.7という特に低いポリ
ディスパーシティ指数(polydispersity index)を有
し、かくしてこれらの顆粒は5.600から11,90
0ダルトンのMwに固定されているものである。
【0017】欧州特許出願第207,676号は、連続
性外来腹膜透析での使用において、無色透明な10%水
溶液を形成し、かつ5,000から100,000ダル
トンの重量平均分子量(Mw)と8,000ダルトンよ
り低い数平均分子量(Mn)を有するデンプン加水分解
物が好ましいことを教示している。
【0018】そのようなデンプン加水分解物は、また、
分子量が5,000と50,000ダルトンの間にある
ようなグルコースポリマーを少なくとも80%含むこと
が好ましく、D.P.が3以下(分子量504)のグル
コースまたはグルコースポリマーをほとんどまたは全く
含まず、分子量が100,000より高いグルコースポ
リマー(600の領域のD.P.)をほとんどまたは全
く含まないことが好ましい。
【0019】換言すれば、好適なデンプン加水分解物
は、ポリモレキュラリティ指数の低いデンプン加水分解
物である。
【0020】実際に、低分子量モノマーまたはポリマー
は、腹膜壁を迅速に越えてしまうので、浸透圧勾配を創
出するための継続的な価値を有していないこと、および
浸透力を欠く非常に高分子量のポリマーは、それらの逆
勾配(retorogradation)の後析出するかもしれないと
いう危険性があるので、避けるべきであり使用してはな
らないことを、この目的において理解することは容易で
ある。
【0021】ポリモレキュラリティ指数の低いこれらの
デンプン加水分解物を得るために、本特許出願で提案さ
れた方法は以下のものを備えている:−水混和性の溶剤
を用いて、マルトデキストリンの分画沈澱(fraction p
recipitation)を行うこと、−あるいは適当な溶出また
はカットオフ限界(cut-off threshold)を有する種々
の膜を通して、この同じマルトデキストリンの分子ろ過
を行うこと。
【0022】両方の場合で、これらの方法は非常に高い
分子量のポリマーと低い分子量のモノマーまたはオリゴ
マーの両方を除去することを目的としている。
【0023】しかしながら、これらの方法は、その実行
性の見地からも、得られる製品の収率と品質の見地から
も満足できるものではない。
【0024】この理由は、非常に大量の水あるいは、よ
り悪いことには、非常に大量の高価で危険な有機溶媒の
扱いを必要とするために、それらの実行が非常に複雑で
あるからである。それらは、使用される標準デンプン加
水分解物に対して、ポリモレキュラリティ指数の低いデ
ンプン加水分解物は25%より高い収率で得ることがで
きないために、収率が低い。これらの方法はまた、上述
の理由で望まれているにもかかわらず、特にポリモレキ
ュラリティ指数の低いデンプン加水分解物を得ることが
できない。欧州特許出願第207,676号では、製品
のポリモレキュラリティ指数は、実際、最良の場合で7
から2.85の範囲である。
【0025】完全に水溶性で、ポリモレキュラリティ指
数の低いデンプン加水分解物の製造方法を開発すること
を目的に、出願人の会社は、この問題に取り組んでき
た。ここで目的としたポリモレキュラリティ指数は、通
常7より低く、好ましくは2.8より低く、さらに好ま
しくは2.5より低く、また目的としたデンプン加水分
解物は、8,000ダルトンより低いMnと、5,00
0と100,000ダルトンの間のMw、好ましくは
8,000と50,000ダルトンの間のMw、より好
ましくは12,000と20,000ダルトンの間のM
wを有し、従来技術の欠点を有しないものであった。そ
して、出願人の会社は、膨大な試験の後に、そのような
デンプン加水分解物は以下の工程を備えた方法によって
得られることを見いだした: −ろう状のデンプンミルク(waxy starch milk)を、
D.E.が8と15の間になるまで、酸加水分解するこ
と; −得られた上記酸加水分解物を、任意に、細菌のαアミ
ラーゼを用いて、D.E.が11と18の間になるま
で、酵素加水分解すること; −アルカリ金属またはアルカリ土類金属態のマクロ細孔
強陽イオン性樹脂において、得られた上記加水分解物を
クロマトグラフィにかけること; −このクロマトグラフィ工程の間、溶出されたデンプン
加水分解物を収集すること。
【0026】このクロマトグラフィ工程の間に溶出され
るデンプン加水分解物は、好ましくは、上記クロマトグ
ラフィ工程で用いた上記加水分解物に対して、一般的に
10と80%の間の重量収率で、集められることが好ま
しい。
【0027】上記クロマトグラフィの重量収率が低いほ
ど、ポリディスパーシティ指数(polydispersity inde
x)が低くなる。50%の収率は通常、2.5より低い
ポリディスパーシティ指数に対応する。
【0028】本発明の方法では、特にポリモレキュラリ
ティ指数の低い、完全に水溶性のデンプン加水分解物を
得ることができる。したがって、新規工業製品として、
本発明は、ポリモレキュラリティ指数が2.8より低
く、好ましくは2.5より低く、重量平均分子量Mw
が、8,000と22,500ダルトンの間、好ましく
は12,000と20,000ダルトンの間にあり、数
平均分子量Mnが、8,000ダルトンより低いことを
特徴とするろう状のデンプン加水分解物を目的としてい
る。
【0029】この問題となるデンプン加水分解物は、好
ましくはグルコースおよび3以下のD.P.のグルコー
スポリマーを3%より少なく含み、600より大きい
D.P.のグルコースポリマーを0.5%より少なく含
む。
【0030】出願人の会社は、ほとんどアミロペクチン
だけで構成され、通常ろう状のデンプンと呼ばれるデン
プンだけが、本発明の方法において原料として用いるこ
とができることを発見した。無視できない割合のアミロ
ースを含む穀物デンプンまたは塊茎デンプンは適してい
ない。
【0031】本発明の方法で用いられるデンプンは、好
ましくはろう状のコーンスターチ(waxy corn starch)
であるが、ろう状のコメデンプン(waxy rice starch)
またはろう状の塊茎デンプン(waxy tuber starch)も
また適している。
【0032】上記酸加水分解は、好ましくは20と50
meg/l(1リットル当たりミリ等量)の間の値に、
デンプンミルクの酸度をもたらすのに十分な量の塩酸を
用いて行われる。加水分解の温度は、105と135℃
の間で行うことができるが、一般的には、圧力下で11
7℃の領域の温度で行うことが好ましい。加水分解時間
はさまざまで、使用した酸の量およびこの加水分解を行
った温度に反比例している。
【0033】これらの3つのパラメータの相互依存性
は、当業者にはよく知られており、彼らは、この工程の
最後において、D.E.が8と15の間にあるデンプン
加水分解物を得るようにそれらを調製する方法を知って
いる。これらの値から遠くはなれすぎているD.E.価
では、ポリモレキュラリティの低いデンプン加水分解物
を高い収率で得ることができないであろう。
【0034】細菌のαアミラーゼを用いた酵素加水分解
の任意の工程は、40と100℃の間の温度において行
われることが好ましく、50と80℃の間が好ましい。
特に非常に高い分子量の製品の加水分解に対応するよう
な工程は、同じクロマトグラフィ収率において、得られ
る製品のポリディスパーシティ指数を低くすることがで
きる。
【0035】反応媒質のpHはついで石灰を用いて調整
され、例えば、用いられるαアミラーゼの至適pHに近
い値、通常5と7の間に調整される。
【0036】使用される酵素の量は、好ましくは使用さ
れるデンプン1kg当たり200と2,000TAUユ
ニット(熱安定性アミラーゼユニット)の間である。こ
の従来とは異なるユニットは、以下のように定義され
る:1TAUユニットは、標準の条件において、1分間
当たり可溶性デンプン1mgを、ヨウ素との反応後、6
20nmで、参照色(reference colour)と、同じ吸光
度を有する産物に転換する酵素の量である。この標準の
条件とは、pH6.6、温度30℃、反応時間15から
25分間である。
【0037】この測定の正確な手順はGIST社より得
ることができる。
【0038】しかしながら、デンプン1kg当たり50
0と1500TAUの酵素量を使用することが好まし
く、この量は、反応を許容時間内で行うために低すぎる
ことはなく、またこの加水分解を時間内に止めることが
できるために高すぎることはない。またこの加水分解は
11と18の間、好ましくは12と15の間のD.E.
が得られたときに終わらせるべきである。
【0039】ここでも、これらの値より遠く離れたD.
E.価では、本発明の方法の産物として高い収率で望ま
れるポリモレキュラリティ指数の低いデンプン加水分解
物を得ることはできないであろう。
【0040】いかなる化学的または物理的なαアミラー
ゼの変性の方法も、この加水分解を止めるために使用で
きる。しかしながら、物理化学的方法が好ましく使用さ
れ、これは従来、反応媒質を4より低いpHに調整した
後、その反応媒質を70から120℃の温度まで、5か
ら60分間加熱することによって行われている。
【0041】酸でまたついで任意に酵素でろう状デンプ
ンを加水分解して得られた反応媒質のクロマトグラフィ
の後の工程を行う前に、標準ろ過と脱塩化操作を行うこ
とが好ましく、その目的は、酵素変性の物理的または化
学的処理によって、使用されるデンプンに含まれている
かまたは上記処理を行うために添加された、無機塩また
は他のイオンまたは非電荷不純物と同様に、不溶性また
は溶解されていないタンパク質を除去することである。
【0042】クロマトグラフィ工程は、それ自体他のデ
ンプン加水分解物との関連で知られている方法で行われ
る。これはバッチ式(batchwise)あるいは連続式(流
動床で摸式化される)により行うことができるが、デン
プン加水分解物の、あるいはその異性体の分画において
従来用いられている、ゲル構造の陽イオン性樹脂は、こ
の適用に適していないことを出願人の会社は発見したの
で、マクロ細孔陽イオン性樹脂タイプの吸着剤において
行われるべきである。これらの樹脂はまた、強陽イオン
性樹脂でなければならず、またアルカリ金属態又は任意
にアルカリ土類金属態でなければならない。
【0043】しかしながら、カルウム態K+は、好まし
い。
【0044】このクロマトグラフィ工程は、例えば、出
願人の会社が特許権者である米国特許第4,422,8
81号に記載された方法と装置を用いて実行されること
ができる。クロマトグラフィの吸着剤として使用される
樹脂もまた、好ましくは約100と1,500ミクロン
の間の均一の粒径を有するべきである。好ましい粒径は
200と500ミクロンの間である。この方法を実施す
るために特に好ましいタイプの樹脂の一つは、K+態の
レジンC150であり、PUROLITE社により市販
されている。
【0045】クロマトグラフィ操作のためのパラメータ
の選択として、殊更に注目するべきことは、分画化され
るシロップの供給のための、溶出相対流速度であり、す
なわち、酸で、ついで任意に酵素で加水分解されたろう
状のデンプン加水分解物の場合は、ポリモレキュラリテ
ィ指数の低いデンプン加水分解物を構成する分画の抽出
流速、および樹脂に保持される低分子量グルコースポリ
マーと、最終的には、米国特許第4,422,881号
の方法と装置を用いたときの、脱離の、吸着の、および
富化の領域の組成物とを本質的に結合する分画の相対流
速である。これらのパラメーターの選択は、実施例にお
いて図示および説明する。
【0046】これらパラメータの選択は、この分画工程
で使用される、酸−酵素によるろう状のデンプン加水分
解物の固体量に対して、ポリモレキュラリティ指数の低
いデンプン加水分解物を構成するフラクションX1が1
0から80%、好ましくは30から70%、より好まし
くは40から60%となるように定められる。
【0047】上記の結果を得るため、上述の米国特許の
教示に従ってクロマトグラフィ分画を行なう場合、また
使用する吸着剤が粒径400〜1,200ミクロンのジ
ビニルベンゼン約7.5%と架橋したマクロ細孔陽イオ
ン性樹脂である場合及びこの樹脂をK+型として用いる
場合に、以下のようにこれらのパラメーターを選択す
る: -吸着剤の75〜750l/h/m3の相対溶出流量 -ろう状のデンプン加水分解物を供給する、吸着剤の1
0〜100l/h/m3の相対的流量 -ポリモレキュラリティー(polymplecularity)が低い
デンプン加水分解物からなるフラクションX1を抽出す
る、吸着剤の65〜650l/h/m3の相対的流量 -低分子量のグルコースポリマーを本質的に含むフラク
ションX2を抽出する、吸着剤の20〜200l/h/m3
相対的流量。
【0048】本発明の製造方法の非常に具体的な条件下
で用いたろう状デンプンの加水分解は、クロマトグラフ
ィ処置に用いた加水分解物に、その分子量が200,0
00ダルトンより大であるグルコースポリマーを注目に
値するほどは含まないものである。このことにより、単
にそこからの平均的サイズのグルコースポリマーを保持
するためだけにフラクションX1を再分画する必要がな
いので、このクロマトグラフィー処置は著しく単純化さ
れる。この事実によって、本発明の製造方法により得ら
れることができる低ポリモレキュラリティーのデンプン
加水分解物の収量が優れていることが部分的に説明され
る。
【0049】フラクションX1は、不溶性の物質を含ま
ないことから、この状態で、もしくは脱色、ろ過、脱塩
による従来通りの精製の後に、透析溶液を調整するため
の基盤とすることができるが、その安定性、特に熱的安
定性を増大するために化学的もしくは生物学的操作によ
って有利に修正することもできる。
【0050】したがって、その最終的なグルコース還元
末端が、ソルビトールの非還元末端に置換されたポリマ
ーを得るために、このフラクションを水素化することが
できる。
【0051】上記のような形質転換は、特に当業者には
よく知られた触媒水素化技術により行なうことができ
る。これらの技術は例えば、還元糖の溶液を、本発明の
場合は低ポリモレキュラリティー指数をもつデンプン加
水分解物を、ラネー・ニッケル触媒の存在下において、
水素化圧40〜70kg/cm2、温度100〜150℃とす
ることを含む。水素化生成物の事実上の還元力が全く見
られなくなるまで、水素化は数時間続けられる。
【0052】同様にこのフラクションX1は、本発明の
製造方法によって得られるポリマーのマルトース還元末
端結合をアルファ−アルファ・トレハロース非還元結合
に異性化するような特異活性を有するリゾビウム (Rhy
zobium )タイプもしくはアルスロバクター (Arthroba
cter) タイプの細菌から特に抽出される酵素の反応に
供することができる。
【0053】こうした異性化は例えば、その教示を参照
としてここに併記した欧州特許出願EP606,753
号に開示された技術によって行なうことができる。該特
許出願は、低ポリモレキュラリティー指数をもつデンプ
ン加水分解物の溶液を、温度40〜55℃、pH5〜10
において非還元サッカライドを形成する酵素の反応に供
することを含む。ある意味では本発明の製造方法によっ
て得られる生成物中に、この分子上では酵素が低活性で
ある低分子量の分子(グルコース、マルトース、マルト
リオース)がないために、弱い還元力しかもたず、何は
ともあれ無水グルコースの単位からなるものではない生
成物が得られる。
【0054】ここで、これら2つの方法、水素化もしく
は酵素による異性化のいずれもが、これらの反応に供さ
れる生成物のMw、Mnもしくはポリモレキュラリティ
ー指数を著しく修正しないことは注目すべきである。同
様に、該生成物は、依然として水に完全に可溶である。
【0055】本発明の生成物は、腹膜透析において用い
られる浸透剤として非常に適当であるにも関わらず、こ
れがデンプン加水分解物として低ポリモレキュラリティ
ーのものであろうと、水素化したものであろうと、異性
化した等量のものであろうと、あるいはまた強化甘味
料、着色料、調味料、可溶な紅茶もしくはコーヒーの非
常に弱い吸湿性支持剤としても使用可能なものであろう
と、低DEで老化の影響を受けにくいマルトデキストリ
ン(maltodextrins)を通常使用するあらゆる場合にお
いて、有利に用いることができる。
【0056】低分子量のグルコースポリマーからなるフ
ラクションX2もまた、全量を回収することができ、完
全に加水分解してグルコースとすることができ、このこ
とによって、例えば、本発明の製造方法の経済性に貢献
している。
【0057】このフラクションX2はまた、D.E.が
22の領域にあり、比較的重いグルコースポリマーを含
まないマルトデキストリンとしてこのまま市販すること
ができる。
【0058】以下の実施例の目的は、本発明を例示する
ことである。これは、一連の製造方法の、ある具体的な
実行につながる具体的な装置を叙述したものであって、
特に以下に記載したクロマトグラフィ処置に関しては限
定をするものではない。
【0059】一つもしくはそれ以上のカラムを用いたバ
ッチ式の方法もまた、他の連続式のの系のように、使用
することができる。採用した装置の外形及び樹脂内に生
じたピストン運動の効果は、これまで概説したパラメー
ターに影響を与えるであろうが、当業者にあっては、こ
こに叙述した通りに実行することができない場合でも、
どのようにして平均値近くに修正したらよいか、即座に
判るであろう。
【0060】
【実施例】
(酸性の液化)ろう状であるが、117℃の温度におい
て320g/kgの固体含有量を有するデンプンミルクを酸
性化により液化した。このためには塩酸を用い、このミ
ルクが34meg/lの酸性となるように該ミルクに添加し
た。
【0061】この酸性液化は、該加水分解物を、その
D.E.が11.5に達するとすぐに冷却することで終
了した。
【0062】そこで、この加水分解物のMwが10.0
70、Mnが2.020であった。100,000ダル
トンより大きい分子のポリマーの含有量は約0.18%
であり、D.P.1、D.P.2、D.P.3の含有量
は約7%であった。
【0063】(酵素の液化)このようにして得られた酸
性の加水分解物をpH6.2に調整し、その温度を65℃
に上昇させ、さらにGIST社により市販されているMAX
AMYLR 細菌アルファ・アミラーゼを0.15°/‥
の重量分添加した。この酵素は、6,500TAU/gに特
異な活性を有していた。D.E.が12.6になるまで
加水分解を続け、その後、該混合物を素速く昇温させ、
酵素を変性させるために120℃を5分間保った。
【0064】こうして、この加水分解物を測定し、Mw
8,600、Mn1,650の値を得ることができた。
100,000ダルトン以上の分子のポリマーの含有量
は約0.1%にすぎなかった。D.P.1+D.P.2
+D.P.3の含有量は約8.5%であった。デンプン
加水分解物を精製する際の通例に従ってこの加水分解物
をろ過し、脱色し、脱塩した。
【0065】完全に無色透明の糖液が得られ、このもの
を30%の固体含有量にまで再濃縮し、クロマトグラフ
ィによる分別を施すこととした。
【0066】(クロマトグラフィ分離)この加水分解物
の分別を、その設置法及び操作法が米国特許US4,4
22,881に叙述されている一連のクロマトグラフィ
装置中で行なった。この方法の理解のために必要である
ので、以下にこれらの細部について反復して述べる。
【0067】米国特許(図1及び詳細な説明については
前述の米国特許を参照のこと)の図2に示されるよう
に、この装置は、PUROLITE社のC150マクロ細孔強陽
イオン性樹脂を充填した、それぞれが200リットルで
1からC8の8本のカラムもしくは段からなり、前記樹
脂はカリウム型に変換したもので、粒径400〜120
0μm、架橋度が7.5であるものである。
【0068】図1に示されるように、電気栓の制御によ
って、カラム6及び7に相当する2段の脱離領域I、カ
ラム8に相当する1段の吸着領域II、及びカラム1から
5に相当し、ポリモレキュラリティー指数が小さいデン
プン加水分解物の強化及び分離のための5段の領域をこ
の装置中に設置した。この図1は本装置を図2に準じて
図解したものであり、下記の事項のみがこの特徴となる
もので、 -C1からC8のカラム、 -封入装置、この場合は電気栓106、 -水及び加水分解物を供給して分別するための管、これ
らはそれぞれ128、14に表され、 -管138は、グルコース及び樹脂によって保持された
小さい分子量のグルコースポリマーの抽出のためのもの
である(フラクション2)一方、管146は、ポリモレ
キュラリティー指数が小さいデンプン加水分解物の抽出
のためのものである(フラクション1)。
【0069】封入装置106は、その配置箇所におい
て、高分子量ポリマーの強化のための領域で、その末端
部にてポリモレキュラリティー指数が小さいデンプン加
水分解物が、管146により回収される領域IIIと、他
方グルコース及び低分子量のグルコースポリマーの脱離
のための領域で、その領域の口部から脱離用水が導入さ
れる領域Iとの間の防漏出性を完全に維持する。
【0070】この封入装置106は、樹脂を通過する液
相の方向を決定する。
【0071】タイマーを1,500秒にセットし、以下
の流量を与えた。 -水、管128経由、366リットル/時 -固体含有量30%の加水分解物、管14経由、50リ
ットル/時 -ポリモレキュラリティー指数が小さいデンプン加水分
解物、管146経由、326リットル/時 -グルコース及び低分子量グルコースポリマー、管13
8経由、90リットル/時
【0072】1,500秒後、封入装置106はもちろ
ん、全ての導入口及び流出口を右にひねった。
【0073】上記流量は、1,500秒の後に加水分解
物の量が吸着樹脂の体積及びその吸着能に矛盾のないも
のとなるように設定した。同様に、この時導入した水の
量では、事実上樹脂に吸着した全てのグルコース及び低
分子量のポリマーを脱離することが可能である。
【0074】ポリモレキュラリティー指数が小さいグル
コースポリマーと低分子量生成物に関する相対的な収量
の割合は、管146及び138の流出量の比率によって
与えられる。この実施例において採用した条件の下で
は、ポリモレキュラリティー指数が小さいグルコースポ
リマーの収量は、クロマトグラフィ装置に導入した固体
含有量の50%にほぼ等しかった。
【0075】この収量を増加させることは、流出口14
6の流量を増加させることによって得られるであろう
が、そのポリモレキュラリティー指数が増大し、その重
量平均分子量及び数平均分子量が減少した生成物の生成
を招くこととなろう。
【0076】この収量を減少させることは、明らかに逆
の結果につながる。
【0077】このクロマトグラフィを行なうために、カ
ラム内の温度を75℃に保つ。
【0078】フラクションX1は、上記のような条件下
では、実際に前記循環系の樹脂カラムの溶出から生ずる
純水の一部から成っているが、2つのサブフラクション
に分離している。最初のサブフラクションは、1,50
0秒の系の初めの700秒を表し、各系の初めの63.
5リットルにも等しいが、実際上は回収されない純水か
ら成っている。
【0079】このフラクションの第2の部分は、701
秒目から各1,500秒の系が終了するまでの間に流出
口146を経て装置を流出するものであるが、これを回
収し、さらに精製する。これは、固体含有量が約4.5
%であり、ポリモレキュラリティー指数が小さいデンプ
ン加水分解物からなるフラクションである。
【0080】このフラクションを連続性外来腹膜透析に
そのまま用いてはならず、以下のように精製を経ねばな
らないが、この操作はクロマトグラフィ処置の後に得ら
れた生成物のMw、Mnもしくはポリモレキュラリティ
ー指数になんら影響を与えるものではない。
【0081】下記の精製処理に先立って、既に叙述した
触媒水素化処理もしくは酵素異性化反応を行なうことも
もちろん可能である。
【0082】(精製)クロマトグラフィ処置により得ら
れ、任意に水素化もしくは異性化したフラクションX1
の第2の部分を減圧下で固体含有量30%にまで濃縮し
た。その後、水素型に変換した強陽イオン性の樹脂、ヒ
ドロキシル型に変換した弱陰イオン性の樹脂、並びに、
これもまたH+及びOH-型である強陽イオン性樹脂と陰
イオン性樹脂との混成基盤からなるイオン交換樹脂の列
の上で脱塩した。脱塩は、特に流量について、糖液に1
6ohms.cmより大きい抵抗率が得られるような条件の下
で行なった。
【0083】脱塩化の後、発熱原性の物質を除去するた
め、該糖液を、CECA社により市販されているACT
ICARBON 3S 木炭1%を用いて処理した。
【0084】この糖液を殺菌するため網目サイズ0.2
2μmの細菌用フィルターでろ過し、その後これを厳密
な無菌状態の下で噴霧して無味無臭の粉末を得た。
【0085】ポリモレキュラリティー指数が低いこのデ
ンプン加水分解物は、以下の分析結果を与える:
【0086】D.P.1+D.P.2+D.P.3の含
有量は1%であり、分子量が100,000ダルトンよ
り大きいグルコースポリマーの含有量は、0.25%よ
り少なかった。 Mw 14,600 Mn 6,300 Mw/Mn=2.3
【0087】本発明の製造方法によって得られる生成物
のポリモレキュラリティー指数は、極めて小さいことが
判るであろう。
【0088】指針としては、グルコース及び低分子量の
グルコースポリマーを混合するフラクションX2の分析
は、以下の分析結果を与えた: Mw 4,400 Mn 870
【0089】こうして精製し、脱水したポリモレキュラ
リティー指数が小さいデンプン加水分解物は、他の電解
液と容易に溶解し、連続性外来腹膜透析において極めて
性能の高い浸透剤を与えた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法においてデンプン加水分解
物の精製に用いるクロマトグラフィ装置のカラム部分を
例示した図である。
【図2】 本発明の製造方法においてデンプン加水分解
物の精製に用いるクロマトグラフィ装置の一例を示した
図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12P 19/14 Z 7432−4B

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリモレキュラリティ指数の低いデンプ
    ン加水分解物の製造方法において、 −ろう状のデンプンミルクを、D.E.が8と15の間
    になるまで、酸加水分解すること; −任意に、得られた上記酸加水分解物を、細菌のαアミ
    ラーゼを用いて、D.E.が11と18の間になるま
    で、酵素加水分解すること; −アルカリ金属またはアルカリ土類金属態のマクロ細孔
    強陽イオン性樹脂において、得られた上記加水分解物を
    クロマトグラフィにかけること; −このクロマトグラフィ工程の間、溶出されたデンプン
    加水分解物を収集することを備えたことを特徴とする製
    造方法。
  2. 【請求項2】 上記ポリモレキュラリティ指数の低いデ
    ンプン加水分解物の重量収率が、上記クロマトグラフィ
    工程で用いた上記加水分解物の10と80%の間にある
    ことを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記クロマトグラフィがカリウム態の樹
    脂において行われることを特徴とする請求項1または2
    に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記溶出されたデンプン加水分解物が、
    還元末端をトレハロースに転換する、触媒的水素化また
    は酵素的異性化を含む熱安定化工程に供されることを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 完全に水溶性でかつポリモレキュラリテ
    ィ指数の低いろう状のデンプン加水分解物で、任意に水
    素化または異性化されたものであって、 ポリモレキュラリティ指数が2.8より低く、好ましく
    は2.5より低く、 重量平均分子量Mwが、8,000と22,500ダル
    トンの間、好ましくは12,000と20,000ダル
    トンの間にあり、 数平均分子量Mnが、8,000ダルトンより低いこと
    を特徴とするデンプン加水分解物。
  6. 【請求項6】 グルコースおよび3以下のD.P.のグ
    ルコースポリマーを3%より少なく含み、600より大
    きいD.P.のグルコースポリマーを0.5%より少な
    く含むことを特徴とする請求項5記載のデンプン加水分
    解物。
  7. 【請求項7】 連続性外来腹膜透析に使用されることが
    意図された浸透圧剤を得るための、請求項5または6に
    記載のポリモレキュラリティ指数の低いデンプン加水分
    解物の用途。
JP02567795A 1994-02-15 1995-02-14 ポリモレキュラリティ指数の低いデンプン加水分解物とその製造方法および腹膜透析における新規デンプン加水分解物の用途 Expired - Lifetime JP3983826B2 (ja)

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FR9401707 1994-02-15

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