JPH1128096A - 糖誘導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明が解決しようとする課題は、粘度が著
しく異なり、混合しにくい有機溶媒と糖類とを良好に混
合攪拌し、糖類に酵素を効率良く反応させることができ
る、糖誘導体の製造方法を提供することにある。 【解決手段】 ゲート翼を有する撹拌式反応装置を用い
て、有機溶媒中で糖類に酵素を反応させる糖誘導体の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機溶媒と混合し
にくい糖類に酵素を反応させる糖誘導体の製造方法にお
いて、ゲート翼を有する撹拌式反応装置を用いる糖誘導
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】糖は、種々の水酸基を持つことから、水
溶性化学物質としての良好な原料であり、石油を原料と
しない原料としても将来にわたり有用な原料と考えられ
る。また、生物および環境による分解を受けやすく、生
体材料に使用したときの適合性が優れていることなどか
らも期待される材料である。しかしながら、工業的に広
く使用されている有機溶剤と混合し難く、さらに、アル
キル化糖、オリゴ糖のような糖誘導体は高粘度であるこ
ともあり、工業原料として広く使用されることには至っ
ていない。さらに、様々な位置に水酸基を持つ為に、選
択的な反応が困難で、純度の高い工業用化成品を製造す
る上で問題となる。

【０００３】そこで、酵素を反応に使用することによっ
て様々な位置の水酸基に位置選択的に反応を行うことが
試みられてきた。酵素反応は、糖のように様々な位置に
水酸基を持った基質に対して選択的反応が可能であり、
また基質に対する選択性も酵素と基質の組み合わせによ
り制御可能である。しかし、酵素は有機溶媒に溶解せ
ず、糖および糖誘導体も有機溶媒に対して溶解性が低い
為に、触媒、酵素ともに不均質の反応となり、通常、反
応の進行は非常に遅い問題点があった。

【０００４】このため、それぞれを良好に分散できるす
ぐれた攪拌系の選択が反応の鍵となり、例えば、固定化
した微生物もしくは酵素を、ドラフトチューブ内の攪拌
翼で攪拌することにより、非水溶液相と水溶液相とを混
合して生成物を得る方法については、特公平７ー１０６
１５４号公報に記載されている。この方法では比較的低
粘度の溶液間での不均質反応に関しては問題なく攪拌で
きるものの、高粘度の溶液に関しては十分考慮されてい
ない。

【０００５】特に、有機溶媒中において糖類、即ち、単
糖、オリゴ糖ならびにアルキル化糖を反応させる場合
は、これらは有機溶媒と混合しにくいのみならず、高粘
度の流体となり、溶解はおろか分散さえ容易に行うこと
ができない。この為、反応は不均質となり、基質間の接
触面積が小さく反応が進行しにくく、且つ、糖類が沈殿
し加熱が不均質に行われる為、糖類の炭化や変性が起こ
ることが知られている。

【０００６】デンプンの加水分解やオリゴ糖の生成反応
も条件によっては不均質化し、反応後期に高粘度化す
る。また糖のアルキル化反応を行う場合も反応の初期は
不均質に始まる。このような反応では攪拌が反応速度を
決定する大きな要因となる。従来から撹拌反応装置とし
ては、低粘度の液体を攪拌する為には、攪拌翼としてフ
ァードラー翼、タービン翼、パドル翼等が使用されてお
り、高粘度の溶液を攪拌するためにはアンカー翼、スク
リュー翼、ヘリカル翼等がポリマーの製造等に広く使用
されている。

【０００７】しかしながら、有機溶媒中で糖類を反応さ
せる場合に、低粘度の有機溶媒と高粘度の糖または糖誘
導体とを均質に攪拌することは非常に困難であり、従来
のファードラー翼、タービン翼等の低粘度用の攪拌翼で
は高粘度の物質を分散させることはできず、一方、アン
カー翼、スクリュー翼、ヘリカル翼等の高粘度用の攪拌
翼では低粘度の物質を効率よく攪拌させることはでき
ず、均質に攪拌することは極めて困難であった。

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、粘度が著しく異なり、混合しにくい有機溶
媒と糖類とを良好に混合攪拌し、糖類に酵素を効率良く
反応させることができる、糖誘導体の製造方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】近年、ゲート翼のような
広い攪拌面積を持ち、攪拌槽中の攪拌速度の分布の少な
い攪拌翼が使われるようになってきた。このゲート翼の
利点は攪拌槽中の攪拌速度を均質にし、攪拌翼の高回転
による剪断や低速度部での滞留を防止できることであ
る。本発明は、ゲート翼を使用することにより、従来困
難であった粘度が著しく異なる有機溶媒と糖類とを良好
に攪拌し、不均質化する酵素反応をより良好に行うこと
により、糖類に酵素を効率良く反応させることができる
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明は、（１）ゲート翼を有する
撹拌式反応装置を用いて、有機溶媒中で糖類に酵素を反
応させる糖誘導体の製造方法、（２）酵素が微生物由来
のリパーゼもしくはエステラーゼであることを特徴とす
る（１）に記載の糖誘導体の製造方法、

【００１０】（３）糖類がアルキルグルコシドであるこ
とを特徴とする（１）又は（２）に記載の糖誘導体の製
造方法、（４）有機溶媒がアクリル酸エステル及び／又
はメタアクリル酸エステルであることを特徴とする、上
記の（１）〜（３）のいずれか一つに記載の糖誘導体の
製造方法、

【００１１】（５）ゲート翼がマックスブレンドである
ことを特徴とする、上記の（１）〜（４）のいずれか一
つに記載の糖誘導体の製造方法、及び、（６）マックス
ブレンド翼を有する撹拌式反応装置を用いて、アクリル
酸エステル及び／又はメタアクリル酸エステル中でアル
キルグルコシドに微生物由来のリパーゼもしくはエステ
ラーゼを反応させるアルキルグルコシルアクリレートの
製造方法を含むものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明で言うゲート翼とは、平板状の大きな攪拌面
積を有した攪拌翼に格子状にグリッド孔があり、巻き込
みと分散によって攪拌を行う特殊パドル翼の総称であ
る。ゲート翼は長いグリッド孔によって槽内の物質を分
散できることが特徴で、液的分散に必要な剪断応力が小
さいことが知られ、低剪断ミキシングを実現できること
から、液体培地中での細胞培養等に応用されている。

【００１３】更に、槽底にたまり込む物質の巻き上げを
目的として槽底にパドルを付加したゲート翼の方が反応
中の沈降物質を防ぐ目的で好ましい。ゲート翼の翼径は
反応槽径の０．５から０．８が好ましく、翼中にしめる
グリッドによって開いている部分は翼径の０．２から
０．８であることが好ましい。グリッドの形状は攪拌軸
に対して平行なアーム、垂直なアーム、又、両者を有す
るものであってもかまわない。ゲート翼の反応槽内での
設置位置は槽底に沈降物が無いよう、大きなすき間がな
いことが好ましい。

【００１４】更に、反応槽の槽壁あるいは槽底にバッフ
ル（邪魔板）を持つことにより、攪拌効率を増すことが
でき好ましい。バッフルの形状は平板状、丸棒状、半円
状、楕円状、半楕円状のいずれでもよく、平板状のもの
は流れの接線方向に対して４５度から９０度の角度を持
つことができる。バッフルの流れの接線方向に対する断
面の大きさは槽径の５％から１５％であることが好まし
く、さらに好ましくは５％から１０％である。バッフル
の枚数は２枚から４枚であることが好ましい。バッフル
の設置位置は槽壁に接していても、槽壁とは間隔をおい
て不均質な分散物の溜まりを起こさないように設置して
もよく、本発明においては槽壁と間隔をおくことが好ま
しい。

【００１５】攪拌翼に動力を伝える回転軸は反応槽上部
から動力を伝えるもの、反応槽上部から動力を伝えるも
ののいずれでもかまわない。両方向から動力を伝えても
よい。攪拌翼は軸受けによって支えられても良い。これ
らのゲート翼の中でも、住友重機械工業社製のマックス
ブレンド攪拌機が特に好ましい。マックスブレンドはゲ
ート翼の利点と槽底からの巻き上げ攪拌を両立させるこ
とのできる攪拌翼として知られている。マックスブレン
ド攪拌機は特公平１−３７１７３号公報に詳しく記載さ
れている。攪拌翼は中央および上部のグリッド部と下部
のボトムパドル部から構成され、ボトムパドル部は反応
槽底壁面に摺接しており、翼側面は反応槽壁に対して設
置されたバッフルに摺接している。

【００１６】本発明の糖類は、糖又は糖誘導体を意味
し、糖としてはグルコース、ガラクトース、マンノー
ス、アラビノース、キシロース、フラクトース、グルコ
サミン、ガラクトサミン、アセチルグルコサミン、アセ
チルガラクトサミンに代表される単糖類、シュークロー
ス、ラクトース、マルトース、パラチノース、セロビオ
ースに代表される二糖類、マルトトリオース、デキスト
ラン、デキストリンに代表されるオリゴ糖、デンプン、
セルロース、キトサン、キチンに代表される多糖、シク
ロデキストリンに代表される環状糖、ソルビトール、マ
ンニトール、ラクチトール、Ｎ−メチルグルカミン、還
元麦芽糖に代表される還元糖を含む。

【００１７】糖誘導体としては、上記の糖類をエステル
化したもの、アセチル化したもの、アリキル化したも
の、（メタ）アクリロイル化したもの、アリール化した
もの、アリル化したものを含み、具体的にはアルキル基
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル
基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル
基、オクチル基、エチルヘキシル基、ノニル基、デシル
基、ウンデシル基、ドデシル基、ミリスチル基、

【００１８】パルミトイル基、オクタデシル基が挙げら
れ、アリル基としては、フェニル基、フェノキシ基、フ
ェノキシメチル基、フェノキシエチル基等のアルコキシ
フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、トリメチ
ルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル
基、ブチルフェニル基、ｔーブチルフェニル基等のアル
キルフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、ｏ−ニトロフ
ェニル基、３−クロロ，４−ニトロフェニル基、ヒドロ
キシフェニル基、スルホフェニル基、カルボキシフェニ
ル基が挙げられる。

【００１９】糖の１位の酸素とアルキル基等との結合様
式はα又はβのいずれでも良く、又、これらの混合物で
も良い。このほか、上記の糖の１位の酸素にアルキル
化、アリール化、アリル化したものにさらに残った水酸
基にカルボン酸エステル化したものが挙げられる。

【００２０】本発明に用いられる有機溶媒は、まずそれ
自体が反応基質となる（メタ）アクリル酸および（メ
タ）アクリル酸エステル類が挙げられ、具体的にはアク
リル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プ
ロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、ターシャリ
ーブチルアクリレート、メタアクリル酸、メチルメタア
クリレート、エチルメタアクリレート、プロピルメタア
クリレート、イソプロピルメタアクリレート、ブチルメ
タアクリレート、イソブチルメタアクリレート、ターシ
ャリーブチルメタアクリレートが挙げられる。

【００２１】さらに、アルコール類としてメチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアコール、ブチルア
ルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、
へプチルアルコール、オクチルアルコール、エチルヘキ
シルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコー
ル、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、テト
ラデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オクタ
デシルアルコール、アリールアルコール、フェノール、
メチルフェノール、ジメチルフェノール、トリメチルフ
ェノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブ
チルフェノール、ターシャリーブチルフェノールが挙げ
られる。

【００２２】この他、それ自体が反応基質となるカルボ
ン酸、カルボン酸無水物およびカルボン酸エステル類が
挙げられ、具体的には、酢酸、無水酢酸、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロパン酸、
プロパン酸無水物、プロパン酸メチル、プロパン酸エチ
ル、ブタン酸、ブタン酸無水物、ブタン酸メチル、ブタ
ン酸エチル、ペンタン酸、ペンタン酸無水物、ペンタン
酸メチル、ペンタン酸エチル、ヘキサン酸、ヘキサン酸
無水物、ヘキサン酸メチル、ヘキサン酸エチル、ヘプタ
ン酸、ヘプタン酸無水物、ヘプタン酸メチル、ヘプタン
酸エチル、

【００２３】オクタン酸、オクタン酸無水物、オクタン
酸メチル、オクタン酸エチル、ノナン酸、ノナン酸無水
物、ノナン酸メチル、ノナン酸エチル、ドデカン酸、ド
デカン酸メチル、ドデカン酸エチル、ステアリン酸、ス
テアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、オレイン酸、
オレイン酸メチル、オレイン酸エチルが挙げられる。

【００２４】この他に、エチレングリコール、グリセリ
ン、モノグリム、ジグリム、アセトニトリル、硝酸メチ
ル、ジエチルエーテル、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ，ジエチルエ
ーテル、ジイソプロピルエーテル、ＴＨＦ、ジオキサ
ン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソ
プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、四
塩化炭素、

【００２５】ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロ
ロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、
ピリジン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
イソオクタン、シクロヘキサン等が好ましい。本発明に
用いられる有機溶媒は、これら２種以上の混合物であっ
ても良い。また、本発明の製造方法に用いられる有機溶
媒は、主として有機溶媒から成るものであって、これら
の有機溶媒に少量の水または緩衝溶液や塩水溶液を含む
反応も本発明に含まれる。

【００２６】本発明で用いる酵素は、特にその種類は問
わず、酸化還元酵素、転移反応酵素、加水分解酵素、脱
離付加酵素、合成酵素のいずれであってもかまわない
が、グルカナーゼ、プロテアーゼ、エステラーゼ、リパ
ーゼ、ホスフォリパーゼ、トランスフェラーゼが好まし
く、さらに具体的にはグルコシダーゼ、ガラクトシダー
ゼ、マンノシダーゼ、フラクトシダーゼ、キシラナー
ゼ、リパーゼ、ホスフォリパーゼ、コレステロールエス
テラーゼ、トランスアルドラーゼ、トランスケトラー
ゼ、ペプシン、トリプシン、キモトリプシン、パパイ
ン、レニン等が挙げられる。

【００２７】本発明の糖誘導体の製造方法は、特にアル
キルグ本発明に用いられる有機溶媒は、ルコシルアクリ
レートの製造方法に適している。即ち、本発明の反応に
おいて、特に（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル
酸エステルを反応基質、並びに反応溶媒として用いて、
これらの沸点付近で、他の反応基質であるアルキルグリ
コシドとの酵素反応を行なうことにより、収率良くアル
キルグルコシルアクリレートを得ることができる。

【００２８】この反応系においては、副生するアルコー
ル又は水と（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸
エステルとを、凝縮器で凝集回収後、モルキュラシーブ
等を充填した副生成物除去槽を通すことにより、副生す
るアルコール又は水をモルキュラシーブ等で吸着除去
し、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸エステ
ルをそのまま反応槽に戻して、連続的に反応させること
ができる。

【００２９】反応中に回収される（メタ）アクリル酸又
は（メタ）アクリル酸エステルは、そのまま反応に連続
的に供給することができる。又、未反応の糖および糖誘
導体や酵素は、反応終了後に反応系の温度を下げること
により、沈殿として回収でき、特に精製することなく再
び次反応に用いることができる。反応系の攪拌効率の向
上や基質の溶解促進を目的として、必要に応じて他の有
機溶媒や水溶液を反応系に添加し反応させても良い。

【００３０】アルキルグルコシルアクリレートの製造反
応に用いる溶媒の比率は、アクリル酸又はアクリル酸エ
ステルとアルキルグリコシド及び酵素の合計１０重量部
に対して、１から１０００重量部が好ましく、酵素を過
不足なく分散させる攪拌を考慮すると、５から５００重
量部、反応後の溶媒の除去工程を考慮すると１０から２
００重量部であることが好ましい。

【００３１】また酵素活性を考慮すると反応系の水分を
制御することが好ましく、水分量は１０ｐｐｍから１０
％（１０００００ｐｐｍ）、酵素の活性のためには１０
ｐｐｍから１％（１００００ｐｐｍ）添加することが好
ましく、反応の平衡を考慮すると１０ppmから１０００
ｐｐｍとすることが好ましい。これらの水分は、添加す
る酵素に含ませても、反応系に別途に添加しても良く、
反応途中で順次、少量の水分を添加しても良い。

【００３２】また、最初に溶媒またはアクリル酸又はア
クリル酸エステルを反応温度に加熱しておき、アルキル
グリコシドを投入し充分に攪拌分散させた後に酵素を投
入することが好ましい。さらに、アルキルグリコシドが
溶解しにくいことを考慮して、アルキルグリコシドを反
応中に徐々に、数度に分割して加えることも好ましい。
酵素も、反応中の酵素の失活を考慮し、数度に分割して
反応系に添加することも好ましい。

【００３３】反応温度は、基質の溶解性と反応速度を考
慮すると高温が好ましいが、一方、酵素の熱による失活
を考慮すると低温が好ましく、相反する条件を満たす必
要があり、極めて重要である。本発明に使用するアルカ
リゲネス属（Alcaligenes属）の微生物から得られるリ
パーゼもしくはエステラーゼは、優れた耐熱性を有する
ことにより、一般に５０℃〜１５０℃が好ましく、好ま
しくは５０〜１００℃、酵素の耐熱性等を考慮すると５
０〜から８０℃がより好ましい。

【００３４】シュウドモナス属（Pseudomonas属）又は
カンジダ属（Candida属）の微生物から得られるリパー
ゼもしくはエステラーゼを用いる場合でも、本発明にお
いては５０℃以上の温度、好ましくは５０〜１００℃、
酵素の耐熱性等を考慮すると５０〜から８０℃で用い
る。反応中に反応温度を変化させることも可能で、徐々
に温度を高める方法、徐々に温度を下げる方法があり反
応系によって決定される。

【００３５】反応圧力は沸点による温度制御等を目的と
し可変であり、減圧、加圧、１ｍｍＨｇから７６００ｍ
ｍＨｇの範囲で反応可能であり、通常１０ｍｍＨｇから
１５２０ｍｍＨｇの範囲で可能である。反応時間は、反
応系により異なり、一概に規定されないが、反応効率と
収量を考慮すると、一般に３時間から４８時間が好まし
く、さらに好ましくは５時間から３０時間であって、こ
の程度の反応時間で留めて、未反応の原料を全て回収
し、再反応に用いることが好ましい。

【００３６】反応装置は流出するアクリル酸又はアクリ
ル酸エステル類及び溶剤を凝縮回収する凝集器、モレキ
ュラーシーブス等の充填剤を充填した副生成物除去槽を
備え、反応槽から留出する水またはアルコール類を含む
アクリル酸又はアクリル酸エステル類を凝縮器に通し、
次いで凝集したこれらをモレキュラーシーブス等の充填
剤を充填した副生成物除去槽に通して、水またはアルコ
ール類をモレキュラーシーブスで吸着除去し、アクリル
酸又はアクリル酸エステル類は、そのまま連続的に反応
槽に戻す反応装置が好ましい。

【００３７】副生成物除去槽に充填する充填材として
は、アクリル酸、アクリル酸メチル、溶媒を吸着しない
ものを選択することが好ましく、モレキュラーシーブ
ス、シリカゲル、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化
ナトリウム、酸化マグネシウム、硫化マグネシウム、炭
酸カリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。モレキュ
ラーシーブスは、副生物の種類により適宜変える必要が
あるが、副生生物が水、メタノールならば３Ａタイプ、
これらもしくはエタノール糖では４Ａタイプが好まし
い。副生成物除去槽は反応槽の１％から１００％の体積
があれば十分である。

【００３８】モレキュラーシーブは、その重量の３０％
程度の重量の水等を吸着することが可能であるが、反応
効率等の観点から過剰量を充填することが好ましい。反
応中または反応後に充填材は再生する必要があり、再生
方法としては洗浄、加熱、減圧の方法がある。一般には
水、アルコールでの洗浄後に加熱乾燥および減圧乾燥を
行う。温度は１００℃以上が好ましく、１８０℃以上が
速い再生を望める。

【００３９】副生成物除去槽の規模を小さくするには、
反応中に充填剤の再生を行うことが効率的であり、例え
ば２つ以上の除去槽を並列に使用し、使用槽を切換えて
連続運転することが好ましい。また副生成物除去槽はソ
クスレー抽出機のような構造を有していることも好まし
い。また副生成物除去槽を持たずに反応槽に直接、これ
らの充填物を反応槽内部に入れて反応させ、反応後に反
応物から除去することも可能である。

【００４０】さらに、本発明の糖誘導体の製造方法は、
特に長鎖カルボン酸アルキルグルコシルエステルの製造
方法にも適している。本発明の反応において、特にブタ
ン酸からオクタデカン酸又はブタン酸エステルからオク
タデカン酸エステルに代表される長鎖カルボン酸エステ
ルを基質とする場合、過剰量の反応基質を反応溶媒とし
て用いて、これらの沸点付近で酵素反応を行なうことに
より、副生するアルコール又は水と長鎖カルボン酸エス
テルとを、凝縮器で凝集回収後、モルキュラシーブ等を
充填した副生成物除去槽を通すことにより、副生するア
ルコール又は水をモルキュラシーブ等で吸着除去し、長
鎖カルボン酸エステルをそのまま反応槽に戻して、連続
的に反応させることができる。

【００４１】反応中に回収される長鎖カルボン酸エステ
ルは、そのまま反応に連続的に供給することができる。
又、未反応の糖および糖誘導体や酵素は、反応終了後に
反応系の温度を下げることにより、沈殿として回収で
き、特に精製することなく再び次反応に用いることがで
きる。用いる溶媒の比率は、長鎖カルボン酸および長鎖
カルボン酸エステルとアルキルグリコシド及び酵素の合
計１０重量部に対して、１から１０００重量部が好まし
く、酵素を過不足なく分散させる攪拌を考慮すると、５
から５００重量部、反応後の溶媒の除去工程を考慮する
と１０から２００重量部であることが好ましい。

【００４２】また酵素活性を考慮すると反応系の水分を
制御することが好ましく、水分量は１０ｐｐｍから１０
％（１０００００ｐｐｍ）、酵素の活性のためには１０
ｐｐｍから１％（１００００ｐｐｍ）添加することが好
ましく、反応の平衡を考慮すると１０ppmから１０００
ｐｐｍとすることが好ましい。これらの水分は、添加す
る酵素に含ませても、反応系に別途に添加しても良く、
反応途中で順次、少量の水分を添加しても良い。

【００４３】アルキルグリコシド、溶媒、長鎖カルボン
酸および長鎖カルボン酸エステル類は混合しにくい為、
仕込み時の手順が重要である。即ち、最初に溶媒または
アクリル酸又はアクリル酸エステルを反応温度に加熱し
ておき、アルキルグリコシドを投入し充分に攪拌分散さ
せた後に酵素を投入することが好ましい。さらに、アル
キルグリコシドが溶解しにくいことを考慮して、アルキ
ルグリコシドを反応中に徐々に、数度に分割して加える
ことも好ましい。酵素も、反応中の酵素の失活を考慮
し、数度に分割して反応系に添加することも好ましい。

【００４４】反応温度は、基質の溶解性と反応速度を考
慮すると高温が好ましいが、一方、酵素の熱による失活
を考慮すると低温が好ましく、相反する条件を満たす必
要があり、極めて重要である。本発明での反応温度は５
０℃〜１５０℃が好ましく、好ましくは５０〜１００
℃、酵素の耐熱性等を考慮すると５０〜から８０℃がよ
り好ましい。反応中に反応温度を変化させることも可能
で、徐々に温度を高める方法、徐々に温度を下げる方法
があり反応系によって決定される。

【００４５】反応圧力は沸点による温度制御等を目的と
し可変であり、減圧、加圧、１ｍｍＨｇから７６００ｍ
ｍＨｇの範囲で反応可能であり、通常５ｍｍＨｇから１
５２０ｍｍＨｇの範囲で可能である。好ましくは減圧反
応で、５ｍｍＨｇから３８０ｍｍＨｇの範囲である。反
応中に減圧度を加減することも可能である。反応時間
は、反応系により異なり、一概に規定されないが、反応
効率と収量を考慮すると、一般に３時間から４８時間が
好ましく、さらに好ましくは５時間から３０時間であっ
て、この程度の反応時間で留めて、未反応の原料を全て
回収し、再反応に用いることが好ましい。

【００４６】用いる反応装置は先のアルキルグルコシル
アクリレートの製造反応と同様で、、凝縮器、副生成物
除去槽を備え、水またはアルコール類をモレキュラーシ
ーブスで吸着除去し、長鎖カルボン酸および長鎖カルボ
ン酸エステル類は、そのまま連続的に反応槽に戻す反応
装置が好ましい。副生成物除去槽に充填する充填材、充
填材の再生方法、充填装置に関しては前述と同様であ
る。

【００４７】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 （参考例１）ブチルグルコシドの合成 グルコース７５０ｇ（２５重量部）、ブタノール２２５
０ｇ（７５重量部）、触媒としてパラトルエンスルホン
酸７ｇ（０．２重量部）を反応器に入れ、常圧にて環流
下に４時間攪拌反応した。反応後にアニオン交換樹脂Ｗ
Ａ３０（三菱化学製）３０ｇ（１重量部）を加え１時間
放置し、触媒を除き、これを濾別した。その後、過剰量
のブタノールを減圧下に除き、目的のブチルグルコシド
９５４ｇ（収率９７％、グルコース基準）を得た。α／
βアノマー比は約３／７であった。以下アミルグルコシ
ドについても同様の方法で合成した。

【００４８】（実施例１）ブチルグルコシルアクリレー
トの合成 ブチルグルコシド１重量部、メチルアクリレート９５重
量部（重合禁止剤としてメトキシフェノールを０．０３
％含む。以下、断りのない限り重合禁止剤を含んだメチ
ルアクリレートを使用する。）、リパーゼＱＬＧ（Alca
lingenes sp.セライト固定、名糖産業製）１重量部を副
生成物除去槽にモレキュラーシーブ（４Ａタイプ。以下
断りがなければ４Ａを使用）を充填し、マックスブレン
ド翼と槽壁に接さないようにバッフルを２枚を装着した
図１に示す装置を使用して、反応温度８０℃で２４時間
攪拌反応させた。

【００４９】反応中、ブチルグルコシドおよび酵素を１
時間おきに１重量部ずつ４時間目まで４回に分けて添加
し、ブチルグルコシドおよび酵素ともに合計５％ずつ加
えた。反応後、目的の１−Ｏ−ブチルグルコシル−６−
Ｏ−アクリレートが収率５５％で生成した。

【００５０】（実施例２）アミルグルコシルアクリレー
トの合成 アミルグルコシド５重量部、メチルアクリレート９５重
量部、リパーゼＱＬ（Alcalingenes sp. 名糖産業製）
１重量部を副生成物除去槽にモレキュラーシーブを充填
し、マックスブレンド翼と槽壁に接さないようにバッフ
ルを２枚を装着した図１の装置を使用して、５２０ｍｍ
Ｈｇ、反応温度７０℃で１８時間攪拌反応した。反応
後、目的のブチルグルコシルアクリレートが収率６８％
で生成した。

【００５１】（実施例３）メチルグルコシルアクリレー
トの合成 α−メチルグルコシド（シグマ社製）５重量部、メチル
アクリレート９５重量部、リパーゼＰＳ（Psedomonas c
epacia由来、天野製薬製）１重量部を副生成物除去槽に
モレキュラーシーブを充填し、マックスブレンド翼と槽
壁に接さないようにバッフルを２枚を装着した図１の装
置を使用して、反応温度６０℃で４０時間攪拌反応させ
た。反応後、目的のメチルグルコシルアクリレートおよ
びジメチルグルコシルアクリレートの合計が収率４８％
で生成した。メチルグルコシルアクリレート／メチルグ
ルコシドジアクリレートの比は約８／２であった。

【００５２】反応溶液を冷却後、濾別し酵素、未反応基
質を除去後に減圧によって未反応メチルアクリレートを
除き、目的メチルグルコシルアクリレートおよびメチル
グルコシドジアクリレートを得た。得られたメチルグル
コシルアクリレート／メチルグルコシドジアクリレート
混合物は水溶液にして活性炭カラムに充填後にメタノー
ルを溶離溶媒にしてそれぞれを単離した。

【００５３】（実施例４）メチルグルコシドモノアクリ
レートの合成 α−メチルグルコシド５重量部、メチルアクリレート９
５重量部、ノボザイム４３５（ノボノルディスク社製）
１重量部を副生成物除去槽にモレキュラーシーブを充填
し、マックスブレンド翼と槽壁に接さないようにバッフ
ルを２枚を装着した図１の装置を使用して、反応温度５
０℃で２４時間攪拌反応した。反応中、メチルグルコシ
ドを１時間おきに１重量部ずつ４時間目まで４回に分け
て添加し合計５％加えた。反応後、目的のメチルグルコ
シドモノアクリレートのみが収率４７％で生成した。

【００５４】（実施例５）メチルグルコシドモノラウレ
ートの合成 α−メチルグルコシド４５重量部、ラウリン酸５５重量
部、さらに反応槽にノボザイム４３５（ノボノルディス
ク社製）１重量部および粉末状モレキュラーシーブを５
重量部を投入し、マックスブレンド翼と槽壁に接さない
ようにバッフルを２枚を装着した図１の装置を使用し、
反応温度６５℃で１４時間攪拌反応した。目的のメチル
グルコシドモノラウレートのみが収率６０％で生成し
た。

【００５５】（比較例）フルゾーン翼によるブチルグル
コシルアクリレートの合成 ブチルグルコシド１重量部、メチルアクリレート９５重
量部、リパーゼＱＬＧ１重量部を副生成物除去槽にモレ
キュラーシーブを充填し、フルゾーン翼（神鋼パンテッ
ク社製、変形パドル翼）と槽壁に接さないようにバッフ
ルを２枚を装着した装置を使用して、反応温度８０℃で
攪拌反応を開始した。反応１．５時間後、ブチルグルコ
シドおよび酵素の沈降が激しくなり、２時間後には粘ち
ょうなブチルグルコシドと酵素の混合物が攪拌を阻害
し、これ以上、反応が継続できなくなった。

【００５６】

【発明の効果】本発明は、粘度が著しく異なり、混合し
にくい有機溶媒と糖類とを良好に混合攪拌し、糖類に酵
素を効率良く反応させることができる、糖誘導体の製造
方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のゲート翼を有する撹拌式反応装置の
１例を示す図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲート翼を有する撹拌式反応装置を用い
   て、有機溶媒中で糖類に酵素を反応させる糖誘導体の製
   造方法。
2. 【請求項２】 酵素が微生物由来のリパーゼもしくはエ
   ステラーゼであることを特徴とする請求項１に記載の糖
   誘導体の製造方法。
3. 【請求項３】 糖類がアルキルグルコシドであることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の糖誘導体の製造方
   法。
4. 【請求項４】 有機溶媒がアクリル酸エステル及び／又
   はメタアクリル酸エステルであることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか一つに記載の糖誘導体の製造方法。
5. 【請求項５】 ゲート翼がマックスブレンド翼であるこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の糖
   誘導体の製造方法。
6. 【請求項６】 マックスブレンド翼を有する撹拌式反応
   装置を用いて、アクリル酸エステル及び／又はメタアク
   リル酸エステル中でアルキルグルコシドに微生物由来の
   リパーゼもしくはエステラーゼを反応させるアルキルグ
   ルコシルアクリレートの製造方法。